2022年人教版物理八年级下册期末复习+九年级中考复习力学专题——压强
展开力学专题② 压强
考点清单
压力 固体压强
一、压力
1.定义:①______作用在物体表面的力.
2.三要素
大小:物体自由放在水平面上时,对水平面的压力大小等于物体的重力大小.
方向:总是②________于被压物体表面且指向被压物体内部,并不一定竖直向下.
作用点:在接触面上.
3.注意:压力不一定是由于物体受到重力而引起的,物体由于受到重力作用,可以产生压力,但压力的
大小不一定等于物体的重力,如图所示.
4.作用效果:压力的作用效果与③__________和④____________(二者相互挤压接触的面积)有关,用 ⑤________来反映压力的作用效果.
二、固体压强
1.定义:在物理学中,物体所受⑥________的大小与⑦____________之比.
2.公式:p=⑧______
F表示压力,单位必是N;
S表示受力面积(指物体挤压时的接触面积),单位必是m2;
p表示压强,单位必是Pa(帕斯卡),1 Pa=1 N/m2.
3.变式:计算压力F=pS,计算受力面积S=.
4.物理意义:压强在数值上等于物体⑨________所受的______.压强越大,压力产生的效果越⑪______.
5.增大或减小压强的方法
方法
实例
增大
压强
压力一定时,⑫________受力面积
刀斧、切削工具的刀刃磨得很薄,破窗锤的敲击端做成锥状、蚊子尖尖的口器等
受力面积一定时,⑬________压力
压路机的碾子质量很大等
增大压力同时减小受力面积
用铁锤用力钉钉子等
减小
压强
压力一定时,⑭______受力面积
书包背带做得比较宽、铁轨下铺有枕木、骆驼长着宽大的脚掌等
受力面积一定时,⑮________压力
现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积
在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重等
重难点突破
压强公式p=的理解及相关计算
方法指导
(1)公式p=是压强的定义式,对于固体、液体、气体产生的压强都普遍适用,计算时一定要注意单位的统一及换算,公式中F的单位为N,S的单位为m2,1 cm2=10-4 m2;
(2)对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平桌面上,它们对水平支持面的压强p=====ρ物gh.
例1 如图所示是不同物体的不同放置方式,A图中甲对乙的受力面积为________;B图中甲对地面的受力面积为________;C图中甲对乙的受力面积为________.
例2 如图所示,将三块质量为4 kg完全相同的均匀长方体砖块按照如图甲、乙、丙所示方式放在水平桌面上,则:
(1)它们对桌面的压力关系F甲______F乙______F丙(均选填“>”“<”或“=”).
(2)如图甲所示,若长方体的长宽高分别为8 cm、4 cm、2 cm,则甲、乙、丙三种放置方式与地面的接触面积之比为____________,对地面的压强之比为____________,三种放置方式中对地面的最小压强为__________Pa.
例3 一题多设问 百变例题 如图甲、乙所示,实心均匀正方体A、B放置在水平地面上,受到的重力均为64 N,A的边长为0.2 m,B的边长为0.3 m.试求:
(1)正方体A对水平地面的压强为________Pa;
(2)将正方体A、B按照图丙、丁所示方式放置时,其对水平地面的压强大小关系为p丙________p丁(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)如图丙,正方体A对正方体B的压强为________Pa,正方体B对水平地面的压强为______Pa(结果保留两位小数);
(4)如图丁,正方体B对正方体A的压强为________Pa,正方体A对水平地面的压强为________Pa.
变式1 施加作用力
如图,用细线竖直向上拉正方体A,拉力的大小F=24 N,则水平地面对正方体A的支持力为________N,此时A对水平地面的压强为________Pa.
变式2 物体A水平切割
若实心均匀正方体A重4.5 N,边长为3 cm,静止在水平桌面上,A对水平桌面的压强大小为________Pa.如果把A物体沿水平方向切去一半,如图中虚线所示,则剩下的一半对水平桌面的压强大小为________Pa.
变式3 物体B竖直切割
若实心均匀正方体B重9 N,边长为6 cm,静止在水平桌面上,B对水平桌面的压强大小为________Pa.如果把B物体沿竖直方向切去一半,如图中虚线所示,则剩下的一半对水平桌面的压强大小为________Pa.
知识突破——科学探究素养提升
类型1 固体压力、压强大小的判断
1. 一题多设问 (2013省卷7题3分)如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边.在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变 B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变 D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
拓展设问
在水平力F的作用下,木板M沿直线向右匀速离开桌边,接着切掉离开桌边的,在此过程中,M对桌面的压强________,压力________,M受到的摩擦力________(均选填“变大”“变小”或“不变”).
拓展训练
2. (2021杭州)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置.两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A. F甲>F乙 B. p甲>p乙 C. F甲
A. 所受的重力较大 B. 所受的重力与乙的相等
C. 对沙滩的压强较大 D. 对沙滩的压强较小
类型2 固体压强的相关计算(10年5考)
4. (2020省卷10题3分)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1_______F2,p1_______ p2 (两空均选填“>”“<”或“=”);若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2=________Pa.
5. (2012省卷12题3分)某实心正方体金属块的质量是m,边长是a,则金属块的密度ρ=________(用m、a表示).取6个这样的金属块,分别以如图所示的甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲∶F乙=________,压强之比p甲∶p乙=________.
拓展训练
6. 将一块均匀的正方体金属块,放在水平桌面上,对桌面的压强为p,若任意地把它截去,则剩下的金属块对桌面的压强大小,下列说法不正确的是( )
A. 可能为p B. 可能为p C. 可能为2p D. 可能为0
7. (2021徐州)根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为6 750 kg,体积约为0.2 m3,横截面积约为0.03 m2,g取10 N/kg.求:
(1)金箍棒的密度;
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强.
命题点2 液体压强
一、产生原因:由于液体受到①______的作用,且具有②_____,所以液体内部向各个方向都有压强.
二、测量:将U形管压强计的金属盒放入液体中的一定深度,金属盒的橡皮膜发生形变,U形管两侧液面产生高度差,高度差的大小反映了液体压强的大小.
三、特点
a.在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都③________;
b.液体密度一定时,深度越深,压强越④______;
c.在深度相同时,液体的⑤________越大,压强越大.
四、注意:液体压强与容器形状、底面积等无关.
五、公式:p=⑥__________
ρ表示液体的密度,单位必为kg/m3;
h表示液体深度(研究点到自由液面的竖直距离),单位必为m;
p表示压强,单位必为Pa(帕斯卡).
六、变形公式:求液体密度ρ=,求液体深度h=.
七、公式适用条件:液体压强和特殊固体压强(质地均匀的圆柱体、正方体、长方体等)
八、连通器
(1)定义:上端开口、下端连通的容器.
(2)特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器中各部分的液面高度总是⑦________.
(3)应用:水壶的壶嘴和壶身、排水管的U形反水弯、船闸、地漏等.
重难点突破
一、液体深度h的相关判断
例1 如图所示,五个容器放在同一水平桌面上,甲、乙、丙容器装酒精,丁、戊容器装水.
(1)乙容器中酒精对B点的压强是________Pa,丁容器中水对D点的压强是________Pa(g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3).
(2)A、B、C、D、E五个位置受到的液体压强pA______pB______pC______pD______pE.(均选填 “>”“<”或“=”)
二、液体压强与压力的相关判断
例2 一题多设问 如图所示,桌面上三种不同容器中盛有高度均为h的相同液体,已知容器的底面积均为S,液体的密度均为ρ液,则:
(1)容器底部受到液体的压强p甲=________,对比三种容器底部所受压强
p甲________p乙________p丙;
(2)液体对容器底部的压力F甲=________,对比三种容器底部所受压力
F甲________F乙________F丙;
(3)容器中液体的重力与液体对容器底部压力的关系:
F甲______G甲液,F乙________G乙液,F丙________G丙液;
(4)图甲中液体的重力为G甲液,容器的重力为G容,则容器对桌面的压力F压=________,容器对桌面的压强p容=______.
例3 一题多设问 如图所示,三个底面积相同的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同的甲、乙、丙三种液体,则:
(1)对比三种液体的密度ρ甲________ ρ乙________ ρ丙;
(2)对比三种液体对容器底部的压强p甲________ p乙________ p丙;
(3)对比三种液体对容器底部的压力F甲________F乙________F丙;
(4)对比三种容器底部对桌面的压力F甲′________F乙′________F丙′;
(5)对比三种容器底部对桌面的压强p甲′________ p乙′________ p丙′.
例4 (容器倒置)如图甲所示,一质量为200 g的饮料瓶放在水平桌面上,瓶子底面积为1×10-2 m2,并装有深度为10 cm的水,水的质量为1 kg,则水对瓶底的压强为________Pa;瓶子对桌面的压强为________Pa.若将饮料瓶倒置放在水平桌面上,如图乙所示,则水对瓶盖的压强________(选填“大于”“等于”或“小于”)甲图中水对瓶底的压强(g取10 N/kg,饮料瓶瓶壁厚度不计).
三、液体压强的相关计算
例5 (2020巴中)如图所示,一个重为5 N的薄壁容器,底面积为100 cm2,放在水平桌面上,容器内装有4.5 kg的酒精,深度为30 cm,则容器对桌面的压强为______Pa, 酒精对容器底部的压力为________N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
实验突破——科学探究素养提升
实验 探究影响液体内部压强的因素
1. 探究液体内部压强与方向的关系
控制① ________________________不变,改变②________________________,观察U形管两侧液面高度差.
实验结论:③_____________________________________________________________________________________
2. 探究液体内部压强与深度的关系
控制④________和压强计探头的方向不变,改变⑤________________,观察U形管两侧液面高度差.
实验结论:⑥_____________________________________________________________________________________
3. 实验操作要点
(1)检查装置气密性的方法(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否灵活升降,若⑦____________,则气密性良好
(2)实验前U形管液面应调平(若不平,应⑧______________________)
(3)转换法的应用(根据⑨________________________来判断液体压强的大小)
(4)控制变量法的应用
4. 实验总结
在同种液体的同一深度处,液体对各个方向的压强相等;在同种液体内部,深度越深,液体压强越⑩________;在液体内部深度相同时,液体的密度越⑪________,压强越大.
例 在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,小聪进行了如下猜想:
猜想与假设
猜想1:液体内部可能有压强
猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
设计与进行实验
为验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,实验时的情景如图所示,请你完成下列问题:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)在选择U形管压强计时,金属盒上的橡皮膜应该选用________(选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计________(选填“是”或“不是”)连通器.
(2)压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,要检查装置的气密性.请简述检查气密性的方法:______________________________________________
________________________________.
(3)实验中通过________________________显示液体内部压强的大小.
(4)将压强计金属盒的橡皮膜朝下逐渐浸入水中某一深度处,如图乙,则压强计显示的是橡皮膜____________(选填“各个方向”“上方”或“下方”)的水对它的压强.
分析与论证
(5)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:____________________________________________.
(6)为了验证猜想3,可比较图甲和图________,初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大,请列举出一个与此相关的实例:____________________.
(7)比较图乙和图丁,能验证猜想4吗?________,理由是:____________
____________________________________________________________.
交流与评估
(8) 在探究液体内部的压强大小与液体的密度关系时,为了使结论更具普遍性,小聪还应如何继续实验(请写出实验思路,不需要写具体步骤)__________
__________________________________________________________________.
(9)(2019枣庄改编)已知乙图中U形管左侧液柱高为4 cm,右侧液柱高为10 cm,U形管中的液体为水,则U形管底部受到的液体的压强为________Pa,橡皮管内气体的压强与大气压强之差为________Pa.
(10)(2018南充改编)若在图丁所示实验中探头距液面的高度为6 cm,此时U形管左右两侧液面的高度差为9 cm,则盐水的密度为________kg/m3.
全国视野 创新设问
(11)(创新装置)(2019杭州改编)实验结束后,小聪自制了一个简易压强计,如图戊所示,将该压强计浸入水中,橡皮膜将________(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会________(选填“上升”或“下降”).
例题图戊
命题点3 大气压强 流体压强与流速的关系
一、大气压强
定义
大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫做大气压强,简称①________.
产生原因
(1)空气受到重力作用;(2)空气具有流动性
验证实验
历史上证明大气压存在的实验是②________________
生活中可以证明大气压存在的实验:瓶吞蛋实验、覆杯实验、吸管吸饮料、吸墨水等
物理学史
意大利科学家③____________最早测出大气压的数值等于④________mm水银柱产生的压强,通常这样大小的大气压叫做标准大气压p0,p0=⑤______Pa,在粗略计算中,标准大气压可以取为⑥________Pa
大气压与高度的关系
海拔越高, 大气压越⑦________
大气压与沸点的关系
液体的沸点随气压的减小而⑧________, 随气压的增大而⑨________(均选填“升高”或“降低”)
气体压强与体积的关系
一定质量的气体,温度不变时,气压随体积的减小而增大
应用
活塞式抽水机、离心水泵、吸盘挂钩等
二、流体压强与流速的关系
1.流体:物理学中把具有________的液体和气体统称为流体.
2.关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越⑪________.
3.应用:火车站台上的安全线、两船不能并排高速航行、向两纸片中间吹气,两纸片向中间靠拢等.
4.飞机升力产生的原因:如图所示,飞机的机翼是上下不对称的造型,飞行时,机翼上方的空气流速⑫____下方的空气流速,于是机翼上方受到的空气压强⑬_____下方受到的空气压强,这个压强差就使机翼获得了升力.
广东省卷10年真题及拓展(2012~2021)
类型1 大气压强的理解
1. (双选)下列描述中错误的是( )
A. 利用高压锅煮食物容易煮熟, 原因是压强越大,沸点越高
B. 如图的自动供水装置是连通器
C. 用注射器吸取药液利用了大气压强
D. 用注射器注射新冠疫苗到人体内是利用了大气压
2. (2020湖州)下列现象中,不是通过形成低压区实现的是( )
类型2 流体压强与流速的关系(10年6考)
3. (2013省卷6题3分)如图所示,以下关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、 p2大小关系正确的是( )
4. (2021省卷12题3分)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速________、压强________, 从而产生一个向________的力.
5. (2017省卷21题6分)如图甲所示是演示“流体压强与流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平.
(1)如图甲所示,在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高.如果升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa.(g=10 N/kg)
(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面________.当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压________细管A外液面上方气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将_______
_______________________________.
课后练习
考点:液体压强的理解
1. (2020襄阳)在下列生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
2. (2019盐城)长江某水坝的示意图如图所示.水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等.水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC.则( )
A. pA
A. ρ甲<ρ乙 p甲 C. ρ甲>ρ乙 p甲>p乙 D. ρ甲>ρ乙 p甲=p乙
4. (2021南充)如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器.容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是F1、F2,容器对地面的压强分别是p1、p2.下列关系正确的是( )
A. F1=F2,p1>p2 B. F1>F2,p1>p2 C. F1=F2,p1=p2 D. F1>F2,p1=p2
5. (2021江西)利用图像可以描述物理量之间的关系.“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的图像如图.由图可知:同种液体内部的压强与深度成________,液体密度ρ甲______ ρ乙(选填“>”“<”或“=”).
考点:液体压强的计算
6. (2021龙东)如图所示,一重为2 N的薄壁容器中装有质量为600 g的水,容器的底面积为40 cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为________Pa.(g取10 N/kg)
考点:探究影响液体内部压强的因素
7.一题多设问(2021常德)如图在“研究液体内部的压强”的探究活动中(U形管所装液体是水):
(1)甲图中的压强计是通过观察U形管中液面高度差的大小来反映__________的大小.
(2)小明实验时,发现U形管中的液面高度差不变,说明________________.
(3)仪器调试好后进行实验,得到乙、丙、丁图的结果,由图可知,在同一深度,液体内部向各个方向的压强________.
(4)比较丁图和戊图,说明同一深度,液体压强还与______________有关.
(5)在戊图中,U形管左右两侧液面高度差h=5 cm,则压强计所测之处的液体压强是________Pa.
(6) (拓展设问)速度是v1和v2的气流,分别经过与U形管左端相连的管子时,U形管液面的高度差如图己a和b所示,则它们的大小关系是v1________v2.
考点:大气压强 流体压强与流速关系
8. (2021宜宾)中医博大精深.如图,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了________的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的________(选填“温度差”或“气压差”)使罐吸附在人体穴位上,治疗某些疾病.
9. (2021福建)我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速________下方的流速,上方的压强________下方的压强,使房屋更加牢固.
拔高题
10. (2021郴州)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门.容器内装有密度为0.8×103 kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示.则阀门打开前液体的深度H=______cm,上、下两部分横截面积之比S1∶S2=________.(g取10 N/kg)
11. (2021贺州改编)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7 N,底面积为300 cm2,溢水口距杯底的高度为12 cm,溢水杯中盛有高为10 cm、质量为3 kg的水.现将一体积为1 000 cm3、质量为2.7 kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度.(g取10 N/kg)求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强.
2023中考物理专题十一 压强(大气压强、流体压强与流速的关系): 这是一份2023中考物理专题十一 压强(大气压强、流体压强与流速的关系),共4页。学案主要包含了考前知识点,中考真题等内容,欢迎下载使用。
2023中考物理专题十 压强(固体、液体压强): 这是一份2023中考物理专题十 压强(固体、液体压强),共6页。学案主要包含了考前知识点,中考真题等内容,欢迎下载使用。
人教版物理中考整理物理压强综合: 这是一份人教版物理中考整理物理压强综合,共8页。