备战2021 浙教版科学中考专题训练 第18讲 压强 13页

第 - 1 - 页 共 13 页 第 18讲 压 强 重点突破 固体的压强 【例 1】(2020·福建)如图所示,“玉兔二号”月球车在月球背面留下属于中国 的第一道印记。登月前,在水平地面上进行测试,月球车匀速直线行驶 90 m 用时 30 min,月球车的质量为 135 kg,车轮与地面接触的总面积为 1.5×10 -2 m 2 ,g 取 10 N/kg。求: (1)测试时,月球车行驶的速度; (2)测试时,月球车对水平地面的压强; (3)登月后,月球车在月球上的质量。 解:(1)测试时,月球车行驶的速度: v= = =0.05 m/s; (2)测试时,月球车对水平地面的压力: F=G=mg=135 kg×10 N/kg=1 350 N, 月球车对水平地面的压强: p= = =9×10 4 Pa; (3)因为质量是物体本身的一种属性,其大小与物体的位置无关,所以,登月后, 月球车在月球上的质量不变,即 m 月=m=135 kg。 第 - 2 - 页 共 13 页 1.(2020·黔东南州)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影 响压力作用效果的因素。 (1)本实验是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。实验中用到 的研究方法有 控制变量法 和转换法。 (2)通过比较图甲、乙,说明 受力面积一定时,压力越大 ,压力的作用效果越 明显。 (3)通过比较图 乙、丙 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作 用效果越明显。 (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强 p 和图 丁中木板受到的压强 p'的大小关系为 p = (选填“>”“<”或“=”)p'。 液体的压强 【例 2】(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; 第 - 3 - 页 共 13 页 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 厘米处观察到的现象如图甲 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 A、B (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 装置漏气 ; (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 得出普遍性的结论 ; (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= ρgh 。 2.(2019·青岛)如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在 盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进 入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流 出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中 的原因是 (D) 第 - 4 - 页 共 13 页 A.瓶口太小,水不易流出 B.外界大气压强等于瓶内水的压强 C.外界大气压强等于瓶内空气的压强 D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和 大气压强 【例 3】援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟。请用学过的知识解析 原因: 西藏海拔高,气压低,液体的沸点低 ;提出一个把饭煮熟的方法 用高 压锅 。 3.如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住 杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在 玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已 知杯中水和塑料片总质量为 100 g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为 12.5 cm 2 。(不考虑分子间作用力) (1)塑料片不掉下来说明了 大气压 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降 到 800 Pa 时,塑料片会掉下(g取 10 N/kg)。 (2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为 30 kPa 时,玻璃杯内出现了 一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为 8 kPa 时,塑料片就掉下了,请你对此时塑 第 - 5 - 页 共 13 页 料片掉下的现象作出合理的解释: 钟罩内的气压小于外界大气压很多时,玻璃 杯中水里的气体从水中分离出来,玻璃杯内就存在了气体的压强,杯内水对塑料 片的压强增大,导致塑料片掉下 。 流速与压强的关系 【例 4】(2019·郴州)如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与 一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端 A、B液面高 度变化情况正确的是 (B) A.A 液面上升 B.A 液面下降 C.B 液面下降 D.A、B 液面高度均不变 4.(2020·黑龙江)草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有多个洞口,一些 洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成。这样的结构能改进洞内的通风情 况,为什么? 答:由于一些洞口比较平整,一些洞口则由圆锥形土堆围成,当风从洞口吹过时, 由于圆锥形土堆围成的洞口处空气流速快,压强小,较平整的洞口处空气流速慢, 压强大,这样,洞穴内的空气在气压作用下自然流动,从而改进洞穴内的通风状 况。 第 - 6 - 页 共 13 页 第 - 7 - 页 共 13 页 诊断自测 1.(2019·杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为 (D) A.1 250 帕 B.2 500 帕 C.5 000 帕 D.12 500 帕 2.(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 (C) 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) 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 4.(2020·温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖 管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓 球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是 (C) A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 第 - 8 - 页 共 13 页 B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同 C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小 5.人们用吸管喝饮料利用了 大气压 的作用。护士给病人扎针时,使用的注射 器针头很尖,可以增大 压强 ,从而容易将针头扎进人体肌肉或血管。 6.(2019·威海)世界上第一个温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,中空 玻璃管与玻璃泡相连,玻璃管中水柱上方密封部分空气,用玻璃泡测量物体的温 度。当大气压不变,被测物体温度升高时,水柱会 下降 。当被测物体温度不 变、大气压变小时,水柱会 下降 。(两空均选填“上升”“下降”或“不 变”) 第 - 9 - 页 共 13 页 高效提分作业 1.(2019·广州)如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1 g/cm 3 ) (A) A.a B.b C.c D.d 2.(2020·成都)下列关于压强的说法中,正确的是 (C) A.给自行车轮胎加气,胎内气体压强变小 B.往装水的杯子中加盐,杯底受到的压强不变 C.向桌上的空杯加水,杯子对桌面的压强变大 D.人在站立时抬起一只脚后,人对地面的压强变小 3.(2020·北京)如图所示的实验中,为了减小压强的是 (B) 4.(2019·常州)中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风 吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列哪 个图 (A) 5.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下 列问题中可以用该装置探究的是 (B) 第 - 10 - 页 共 13 页 ①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 6.如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物 体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为 p1、p2和 p3,则下列关系正确 的是 (B) A.p1=p2=p3 B.p1p2>p3 D.缺少条件,无法判断 7.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一 只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好 相平。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p1和 F1,乙容器中液体对容 器底部的压强和压力分别为 p2和 F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p′1和 F′1,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p′2和 F′2。则下列判断中正确的是 (A) 第 - 11 - 页 共 13 页 A.p1p′2,F′1>F′2 8.(2020·苏州)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流 速对流体压强的影响。以下方案不合理的是 (A) 9.(2019·河南)少林功夫驰名中外,一武术爱好者在以如图所示的姿势练功时, 他对水平地面的压力是由于 脚 发生形变而产生的,若他对地面的压强为 p, 则其中一只脚对地面的压强为 p 。 10.(2020·江西)如图所示是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流 速较 慢 ,压强较 大 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。 (温馨提示:严禁学生私自下河游泳) 11.(2020·广东)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(均选 第 - 12 - 页 共 13 页 填“>”“<”或“=”);若 F2=1 N,笔尖的面积为 1×10 -6 m 2 ,则 p2= 1×10 6 Pa。 12.(2020·南京)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液 体内部压强与深度的关系,如图所示。 (1)图甲中金属盒在水中的深度为 7 cm。 (2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 增大 。 (3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研 究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器 底的距离 L 满足条件: L≥18 cm ,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。 13.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边 飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其他鸟类 或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体 30 m 内才逃离。由于 飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述 信息,回答下列问题: (1)数据显示,一只 0.5 kg 的鸟正面撞在迎面飞来的速度为 720 km/h 的飞机上, 就会产生 1.6×10 4 N 撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为 0.01 m 2 ,计算该 鸟撞击飞机的压强。 第 - 13 - 页 共 13 页 解:鸟撞击飞机的压强为: p= = =1.6×10 6 Pa (2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑, 最适宜用来制造飞机的材料是 材料 C 。 性质 材料 A 材料 B 材料 C 抗压性(N/m 2 ) 1.2×10 4 1.6×10 4 2.0×10 4 (3)如图,一架飞机以 720 km/h 的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头 A 点到达 O点位置所需的时间是 0.15 s,这也就是飞机留给该鸟逃离 O 点的时 间。