备战2021 中考科学 精讲精练 专题17 压强（学生版）

备战2021 中考科学 精讲精练 专题17 压强（学生版）

专题 17 压强 【知识点回顾】 一、压强 考点 1 概述压强的概念 1．压力：________作用在物体表面上的力。 压力与重力的区别：压力是由物体表面之间的相互挤压产生的，重力是由于地球的吸引 而产生的；压力作用于被压物体的表面，重力作用在物体的重心；压力的方向垂直于受压面， 而重力的方向总是竖直向下。 2．压强的概念：压强是指物体单位面积上受到的压力。压强反映了压力的________。 3．压强的单位：________，简称帕，符号为 Pa。 4．压强的公式：________ 考点 2 辨认增大和减小压强的方法 1．减小压强 F 不变， S S 不变，减小 F F 减小，增大 S 2．增大压强 F 不变， S S 不变，增大 F F 增大，减小 S 考点 3 直接应用压强公式或公式变形进行简单的计算 1．定义公式：p＝F/S 运用公式计算压强时的注意点 ①压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时，压强与压力成正比； 压力一定时，压强与受力面积成反比。 ②受力面积不是指物体的表面积，而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。 ③此公式适用于固、液、气体的压强的计算。 2．根据上述公式可推导出：F＝________；S＝________。 二、液体压强 考点 4 感受液体压强的存在 液体由于受重力作用，且具有________，所以不仅对容器________有压强，对容器 ________也有压强，而且液体________对容器内的各个方向都有压强。 考点 5 知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系 液体的压强随________的增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强大小 ________；深度相同时，液体的________越大，压强越大。 考点 6 知道流体压强与流速的定性关系 流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速________的位置，压强越小。 考点 7 用流体压强与流速的定性关系解释有关的现象 1．飞机机翼：上表面气流流速________、压力________；而下表面气流流速慢，压力 较大。因此，产生了上下压力差。 2．车站安全线：火车高速行驶时，火车周围空气流速快，压强小。如果人靠近火车， 身后的大气压会将人压入，发生危险。故火车行驶时，禁止人进入安全线以内的区域。 三、大气压 考点 8 列举验证大气压存在的方法 1．大气对处于其中的物体产生压强，这个压强叫大气压。 2．大气压的存在：________实验证明了大气压的存在而且很大。用吸管吸饮料、塑料 挂钩的吸盘、覆杯实验等等，都能证明大气压的存在。 考点 9 知道标准大气压的值 标准大气压：________帕＝760 毫米汞柱。 考点 10 知道大气压与人类生活的关系 1．大气压的大小随海拔高度的增大而减小。 2．晴天的气压比阴雨天的气压________。 3．液体的沸点会随着气压的增大而升高，随气压的________而下降。 4．大气压的日常应用：真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵、拔火罐等。 【例题精析】 例 1．（2020•舟山）下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同 的是（ ） A． 吸饮料 B． 拔火罐 C． 高压锅煮饭 D． 吸盘紧贴在墙面 例 2．（2020•温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表 示相应的量是（ ） A． 压强 B． 压力 C． 功率 D． 时间 例 3．（2020•绍兴）端午节，小敏提着一盒粽子去看望长辈时，下列提法中手受到压强最大 的是（ ） A．用单手提单绳 B．用单手提双绳 C．用双手提单绳 D．用双手提双绳 例 4．（2019•盐城）现代建筑多采用中空双层玻璃窗隔热，实验表明，中空双层玻璃窗的隔 热性能与两层玻璃间空气压强有关，实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关 系如图所示，则中空双层玻璃中间空气压强（ ） A．等于大气压强时，没有隔热效果 B．小于 10﹣1Pa 时，隔热效果变差 C．在 10﹣1～102Pa 时，隔热效果最好 D．等于 10﹣3Pa 时的隔热效果比 104Pa 时好 例 5．（2019•台州）如图是某人表演的空手“吸”易拉罐魔术。下列有关叙述合理的是（ ） A．该魔术表演成功的关键是尽可能挤出易拉罐和手之间的空气 B．该魔术表演成功的关键是手对易拉罐的摩擦力要大于易拉罐重力 C．易拉罐保持静止时，受到的重力和大气的压力是一对相互作用力 D．易拉罐保持静止时，易拉罐的重力和易拉罐对手的压力是一对平衡力 例 6．（2019•广州）如图 1 所示，钢制的圆柱展示台，底面积 S＝1dm2，另一个为钢制的圆 台零件，上底面积 S1＝3dm2，下底面积 S2＝12dm2．把零件分别按图 2 和图 3 所示的方 式静置在展示台上，两物体的轴在同一直线上。图 2 中零件对展示台面的压力为 F1，压 强为 p1．图 3 中零件对展示台面的压力为 F2，压强为 p2．F1 F2，p1 p2（填 “＞”、“＝”、“＜”）。 例 7．（2020•金华）在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压 强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。 步骤一：将金属盒放入水中深度 5 厘米处，观察现象； 步骤二：将金属盒放入水中深度 15 厘米处时，发现金属盒的位置不动，但 U 形管两侧的 液面高度差逐渐减小； 步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度 5 厘米处观察到现象如图（甲）A 所示，在 深度 15 厘米处观察到现象如图（甲）B 所示。 得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。 请完成下列问题： （1）该实验过程用到的科学方法有 （填字母）； A．转换法 B．控制变量法 C．类比法 （2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但 U 形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因 是 ； （3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体 进行多次实验，其目的是 ； （4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图（乙）为一圆柱形容器，容器内 装有密度为ρ的液体，a 点在深度为 h 处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产 生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式 p ，推导出 a 点所在横截面受到的液 体压强 pa 与深度 h 之间的关系式是 pa＝ 。 例 8．（2019•杭州）现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表 面在以下不同情境中的形状变化。 （1）向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程 度会 （选填“变大”“变小”或“不变”） （2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动至如图所示的位置，橡皮 膜向外凸的程度会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是 （选填“凸 面”“凹面”或“平面”），试说明理由。 例 i9．（2020•杭州）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为 30cm 的柱形容器，现将两个 完全相同的圆柱形金属块（重 120N、高 20cm、底面积 100cm2）分别置于柱形容器底部。 其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取 g＝10N/kg。 （1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。 （2）乙图中，向容器内加水至液面高度为 10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气 压强 p0＝1.0×105Pa） （3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部 压力 F 随容器中液面高度 h 变化的图象（需标注相应的数据）。 例 10．（2020•衢州）有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时，会提前打开车窗，以防车辆 不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下，车辆坠入水中较深时，车内人员无法 打开车门和降下车窗玻璃逃生，可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃，让水快速进入车 内，待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中， 车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。 【习题巩固】 一．选择题（共 13 小题） 1．我们喜欢背包带加宽的书包，书包带加宽的作用是（ ） A．减小书包与肩膀的受力面积，减小对肩膀的压强 B．减小书包与肩膀的受力面积，增大对肩膀的压强 C．增大书包与肩膀的受力面积，增大对肩膀的压强 D ．增大书包与肩膀的受力面积，减小对肩膀的压强 2．我们平时用的书包或旅行袋的背带都做得比较宽，对此，以下说法正确的是（ ） A．做宽一些是为了美观大方 B．做宽一些是为了减小对肩膀的压力 C．做宽些是为了增大肩膀的受力面积从而减小压强 D．前面三种说法都有科学道理 3．一辆轿车在水平平直公路上高速行驶，如图所示（ ） A．轿车上表面空气流速小 B．轿车上表面空气压强小 C．轿车对地面的压力等于重力 D．轿车行驶过快，可能飞离地面 4．如图在一盛水的柱状容器中，浸没着一块用细绳拴住的实心冰块，细绳固定在烧杯底部。 下列能正确表示冰块逐渐熔化时（不考虑水蒸发和温度影响，ρ冰＝0.9×103 千克/米 3）， 容器底部受到水的压强随冰熔化体积变化而变化的图象是（ ） A． B． C． D． 5．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相 同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（ ） ①液体的密度：ρ甲＝ρ乙 ②液体对容器底部的压强：p 甲＞p 乙 ③液体对容器底部的压力：F 甲＝F 乙 ④容器对桌面的压强：p′甲＝p′乙 A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④ 6．将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图所示。可以判定这两种液 体的密度大小关系是（ ） A．甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B．甲液体的密度一定等于乙液体的密度 C．甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D．无法判断 7．如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且 底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉△m 甲和△m 乙，且△m 甲＜△m 乙， 则剩余部分对桌面的压强 p 甲和 p 乙的大小关系为（ ） A．p 甲＞p 乙 B．p 甲＜p 乙 C．p 甲＝p 乙 D．都有可能 8．随着人们生活水平的提高，小汽车已经进入普通百姓家庭，如图关于小汽车的知识正确 的是（ ） A．汽车高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力 B．前挡风玻璃采用倾斜安装主要是为了减小空气阻力 C．轮胎上做有凹凸不平的花纹是为了减小与地面接触面积，从而减小摩擦力 D．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性 9．如图所示，底面积不同的圆柱形容器 A 和 B 分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平，且 甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后，液面仍保持相平，则此时 液体对各自容器底部的压强 pA、pB 和压力 FA、FB 的关系是（ ） A．pA＜pB，FA＝FB B．pA＜pB，FA＞FB C．pA＞pB，FA＝FB D．pA＞pB，FA＞FB 10．将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，两 次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别是 pA 和 pB，水对瓶底和瓶盖的压力分别为 FA 和 FB，则（ ） A．pA＞pB，FA＞FB B．pA＜pB，FA＝FB C．pA＜pB，FA＞FB D．pA＝pB，FA＜FB 11．运载重物的大型卡车的轮子又多又宽，这是为了（ ） A．增大受力面积，减小对路面的压力 B．增大受力面积，减小对路面的压强 C．增大受力面积，既减小压强，又减小压力 D．增大受力面积，以减小压力来减小压强 12．如图所示，一个两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面是 0.01m2 质量为 1kg 的活塞堵住，活塞可在细管中无摩擦的滑动。当 H＝30cm，h＝lOcm 时，在活塞上放置一个质量是 lkg 的砝码，活塞静止。由此可知（ ） A．水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强 B．水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的 2 倍 C．砝码对活塞的压强相当于 20cm 深的水产生的压强 D．撤去砝码，当两侧液面相平时，活塞再次静止 13．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体 A 和 B，现从两容器内 抽出相同体积的液体后，两容器内剩余液体对容器底部的压强相等，则原来未抽出液体 前两容器内液体对容器底部的压力 FA、FB 和压强 pA、pB 的关系是（ ） A．FA＞FB，pA＞pB B．FA＝FB，pA＞pB C．FA＜FB，pA＜pB D．FA＜FB，pA＝pB 二．填空题（共 5 小题） 14．近几年道路上多了很多监控设备，如图所示，仔细观察发现，水平的横杆一端粗一端细， 竖直的立杆上面细下面粗，特别是基部，两杆组成“7”字的形状。 （1）两杆组成“7”字的形状，水平横杆没有在中间获得支撑，它是否受力平衡？ （填“是”或“否”）。 （2）竖直的立杆的基部较为宽大为了减小 。 15．2020 年 4 月 9 日，我国第一艘航空母舰﹣﹣辽宁舰驶入台湾海峡，对我国台湾及其附 属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。辽宁舰的舰载机﹣﹣歼 15 是 我国重型战斗机，最大飞行速度可以达到 2940 千米/小时，约为音速的 2.4 倍。 （1）辽宁舰与护卫舰在巡航过程中要保持一定的距离（如图甲所示），避免两船相撞； 这是因为两船之间水流速度快，压强 （选填“大”或“小”）； （2）“音爆云”是一种飞行奇观（如图乙所示），它是飞机接近音速时，压缩周围的空气， 使空气中的水蒸气 （填物态变化）成小水珠的现象； （3）若歼 15 战斗机以最大速度在距离台湾 205.8 千米的空域巡航，理论上 分钟 就可以到达台湾上空。 16．如图为某同学在疫情期间，用手拿着重物进行弹跳训练。 （1）当该同学落地时，地面上留下了很深的凹痕，原因是由于手里拿着重物，增大 了 ，从而增大了压强。 （2）训练过程中，该同学额头上冒出了很多汗水，过一会又消失了，这是 （填 物态变化）的结果。 17．用如图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。 （1）在图乙中，将橡皮膜先后放在 a、b 处进行实验，当液体深度增大，液体内部强也 增大。支持该结论的实验现象是： 。 （2）为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在图丙中 （选填“c” 或“d”）处。 18．流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，用字母 Q 表示。流量在生产和生 活中有广泛的应用，如每到汛期，监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。 （1）如图甲所示，水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为 v，管内 通道的横截面积为 S．取一段管道 AB，水从 B 端流到 A 端所用时间为 t，则 AB 间水柱 的长度 l＝ ，体积 V＝ （要求用 S、v、t 表示）。根据流量的定义 Q＝V/t 可得 Q＝vS，它表示流量等于流速与横截面积的乘积； （2）打开水龙头，自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后，比较图中 1、2 两处的流速， 处的流速较大；比较 C、D 玻璃管中的水面高度， 管 中的水面较高； （3）打开水龙头后，只要水流不散开，就可以观察到水柱越来越细，如图丙所示。请你 指出产生这种现象的原因： 。 三．实验探究题（共 2 小题） 19．大气压的存在使生活中出现很多有趣的现象： （1）观察甲乙两幅图的实验现象可以说明 。 甲：下垂的两张纸，向中间吹气，这两张纸相互靠拢。 乙：向饮料管 A 吹气，饮料管 B 中的液体会上升并从管口溢出。 （2）小明也做了一个有趣的实验：用细线吊起一个空的饮料瓶，并用手带动饮料瓶绕对 称轴线旋转，转动的塑料瓶带动四周的空气同向旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于 瓶的转动，它两侧的风速将不一样。根据第（1）小题中发现的规律，请在图中标出，你 认为旋转着的饮料瓶应当向哪个方向移动？ （3）乒乓球运动员在 29 届奥运会上获得骄人战绩，其中变化多端的旋球让对手防不胜 防，在乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会使球沿不同的轨迹运动。运动员用三种 不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图甲中 1、2、3 三条球的运动轨迹中第 条 曲线是表示下旋球（球沿逆时针方向旋转）的。 20．在学习压强的知识时，几位同学想利用老师准备的如图所示的器材：①用钉子做腿的小 桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等器材进行探究 “压力的作用效果与哪些因素有关”实验。 （1）实验时，为了探究压力作用效果与压力大小的关系，你选择图中实验器材是 （填序号）； （2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系。小明与小华的意见产生了分歧。 小明认为：在压力一定时，受力面积越小，压力产生的作用效果越明显。 小华认为：在压力一定时，受力面积越大，压力产生的作用效果越明显。 他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。 第一：把小桌子的四条腿放在沙子表面，将砝码放在桌面上，观察 ； 第二： ；