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1、 1 第九章 压强 1.压 强 1.据某媒体报道，为了有效遏制逃避高速公路通行费、逃避超载超限专项治理、大货车恶意闯红灯等不法行为。高速公路管理处在收费站出口试点安装了一批“闯卡扎胎”的阻车器，如图所示表面密布很多根侧面有凹槽的铁钉，如果违法车辆继续前行，将被这排扎胎钉扎破轮胎而被迫停驶。下列说法错误的是（）A铁钉尖头向上，能增大对车胎的压强，利于扎破轮胎 B铁钉的侧面有凹槽，能在铁钉扎破轮胎时迅速放气 C汽车闯过阻车器后，受力面积增大，对地面压强将减小 D汽车闯过阻车器后，车速减小，惯性随之减小，就停了下来 2.如图所示，甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上，它们对地面的压强相等，则（）A甲的
2、密度大，甲的重力小 B甲的密度小，甲的重力小 C甲的密度小，甲的重力大 D甲的密度大，甲的重力大 3.统计结果显示，一般身材的人身高与脚印大小有一定的关系。下列关于刑侦人员为估计涉案人员高矮和体重的做法中，正确的是（）A获得脚印的大小，可以估计涉案人员的体重 B获得在松软地面上脚印的深浅，可以估计涉案人员的高矮 C获得在松软地面上脚印的大小或深浅，不可以估计涉案人员的高矮和体重 D获得在松软地面上脚印的大小或深浅，可以估计涉案人员的高矮和体重 4.教材拓展（1）请观察如图所示的订书机结构，指出其中用到了哪些力学知识，并举出两例填写到下面的表格内。（2）订书时，若订书针对书产生的压强为 1108
3、 Pa，订书针与书的接触面积为 210-7 m2，人手按压柄的压力为 N。（不考虑压柄的重力和摩擦）参考答案 1.D 2.【思维点睛】对于形状规则的固体来说，也可以用p=gh来计算压强。本题中，两个圆柱体对地面的压强相等，我们看图就可以知道两个圆柱体的高度关系，从而就可以得出密度关系。面积大小也可以从图中看出来，我们再利用F=pS就可以判定出哪个圆柱体对地面的压力大了。C【解析】由图可知：h甲h乙，根据p=gh可知，在压强相等时，与h成反比，所以 甲乙。由图可知：S甲S乙，根据p=SF可知，在压强相等时，F与S成正比，所以 订书机结构 应用的物理知识 例：压柄做得宽大 增大受力面积，减小压强
4、2 F甲F乙，则G甲G乙。故选 C。3.D【解析】根据p=SF可知，在压强相同时，压力与受力面积成正比。题中已知罪犯的脚印的大小可求出其脚印面积的大小，再利用在松软地面上脚印的深浅，就可以算出罪犯对地面的压力，然后即可估计涉案人员的高矮和体重。故选 D。4.（1）如表所示 订书机结构 应用的物理知识 例：压柄做得宽大 增大受力面积，减小压强 例：钉尖做得尖 为了减少受力面积来增大压强 例：底座做得比较宽 为了增大受力面积来减小对桌面的压强（2）20 N 2.液体的压强 1.如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水，水对容器底部的压力分别为F甲、F乙，水对容器底部的压强分别为
5、p甲、p乙，则（）AF甲=F乙，p甲=p乙 BF甲F乙，p甲p乙 CF甲=F乙，p甲p乙 DF甲=F乙，p甲p乙 2.拓展延伸如图所示为上小下大的台形容器，装有一定量的水银。当水银受热膨胀时，若不计容器的热膨胀，水银对容器底部的压强将如何变化（）A变大 B变小 C不变 D都有可能 3.（教材拓展）通过学习，同学们知道了液体压强的特点。在此基础上，老师提出了这样的问题：有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开呢？（1）当压强计的金属盒在空气中时，U 形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图（a）所示的情景。出现这种情况的原因是：U 形管左支管液面上方的气压 （
6、选填“大于”“小于”或“等于”）大气压；调节的方法是：。A将此时右边支管中高出的液体倒出 B取下软管重新安装 3（2）小明再做如图（b）所示的检查。当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U 形管两边液柱的高度几乎不发生变化。出现这种情况的原因是：。（3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示。他发现图（d）中 U 形管两边的液柱高度差较大，于是他认为图（d）杯子中盛的是盐水。你认为，小明的结论是 （选填“可靠的”或“不可靠的”）；简要说明理由：。参考答案 1.C【解析】乙柱形容器中水的深度大于甲中容器中水的深度，根据p=gh可知，乙中水对容器底部的压
7、强大于甲；由p=SF得，水对容器底部的压力F=p水S=gh水S=gV水=m水g，因为两容器中水的质量相等，所以水对两容器底部的压力相等。故选 C。2.【思维点睛】影响液体压强大小的因素有液体的密度和深度，本题中当水银受热膨胀时密度会减小，深度会增加，分别向不同的方向变化，因此不能直接进行判断。我们可假设容器为圆柱体，即直上直下，通过比较在密度减小相同的值时，深度变化的量的大小，来判断对压强的影响会如何。A【解析】先假设容器为直上直下的圆柱形，此时水银对底面的压强完全来自水银的重力，水银受热膨胀时，密度减小、深度增加，但重力不变，所以对底面的压强不变。同圆柱形的容器相比，图中台形容器内，当水银受
8、热膨胀时，密度增加的值如果与前者相同，其深度的变化要大于圆柱形容器中深度的变化，因此，根据公式p=gh可以判断得出，水银对容器底部的压强将逐渐变大。选项 A 符合题意。3.C 4.（1）大于 B（2）软管或橡皮膜漏气（3）不可靠 应保证金属盒在两种液体中的深度一样【解析】（1）U 形管左侧连的是软管和橡皮膜，是一个密闭的容器；U 形管右侧是一个开口的容器，上方是空气；U 形管出现液面高度差就是因为软管中的气体压强和外界大气压不相等的缘故。若 U 形管右侧液面高就说明左侧软管中的气体压强外界大于外界大气压，此时应该将软管卸下来，使管内压强和大气压相等，然后再接上。（2）若橡皮膜或者软管漏气，当用
9、手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，管内气体就会从缝隙中流出，管内压强和管外大气压相等，U 形管就不会出现液面高度差。（3）要探究液体压强和液体密度的关系，就要采用控制变量法控制深度不变。3.连通器 1.在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图所示。工人师傅这样做的目的是（）4 A把水管当刻度尺用 B把水管当气压计用 C为了找到两个相同高度的点 D为了测量两个点的水平距离 2.如图所示，A、B两容器中装有同一种液体，且液面a点的压强小于b点的压强，当a、b之间的阀门打开时，下列说法中正确的是（）A液体由A向B流动 B液体
10、由向A流动 C液体静止不动 D液体来回流动 3.（教材拓展）三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图所示是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭。下列说法正确的是（）A闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力相等 B闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力 C闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力 D闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B两侧的压力相等 4.如图所示，煤气管道包括户外和户内两部分，二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置，在两端开口的透明 U 形管中装有水，当
11、 U 形管两端压强相等时，两侧水面相平。检测时，关闭开关，用力向户内管道口Y内吹气，然后迅速将 U 形管的Y一端与Y相连接，U 形管内水面出现高度差，继续观察 U 形管中水面的变化（）A若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气 B若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气 C若水面高度差保持不变，则表明有漏气 D若水面高度差保持不变，则表明不漏气 参考答案 1.C【解析】透明软管的两端开口，底部连通正符合连通器的特点，所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。故选。2.C【解析】当阀门打开时，A和B的上端开口底部连通，构成了连通器。由于容器中装同一种液体，并且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平
12、，故液体不会流动。故 5 选 C。3.A 【解析】图中，上游阀门A打开，下游阀门B关闭，闸室和上游水道构成连通器，当水静止时，两侧水深相同，水对阀门A两侧的压强相等、压力相等，故 A 正确、B 错误；阀门B关闭，闸室和下游水道不连通，不能构成连通器，不符合题意，故 C、D 错。故选 A。4.【思维点睛】此题利用 U 形管的液柱高度差来判断两端压强的变化，首先明确 U 形管的左端压强始终是大气压，不会变化；当YY连接后，如果管道漏气，则 U 形管右端的压强会逐渐变小，因此 U 形管的水面高度差会逐渐减小，据此分析。D【解析】若水面高度差逐渐增大，则说明 U 形管右端的压强增大，而无论是否漏气，右
13、端压强都不会增大，故 A 不符合题意；若水面高度差逐渐减小，说明 U 形管右端的压强逐渐减小，即与 U 形管右端连接的用户管道内气压在逐渐降低，那么只有一种可能；用户管道有漏气现象，导致了管内的气压在逐渐降低，故 B 不符合题意；若水面高度差不变，说明 U 形管左、右两端的压强都没有变化，即用户管道内的气压没有改变，由此可判断用户管道的密封良好，没有漏气现象，故 C 错误，D 符合题意。5.A【解析】发现有部分水从乙容器流入甲容器，说明放入物块后乙容器中水面比甲容器中高；因为容器完全相同，也就是说乙容器中物块排开水的体积大，因为都是浸没在两容器的水中并且水没有溢出容器外，说明乙容器中物块的体积
14、大；两个物块的质量相同，乙容器中物块的体积大，根据密度的公式=Vm，所以乙容器中物块的密度小，甲容器中物块的密度大。故选 A。4.大气压强 1.把装满水的杯子浸入水中，口朝下。如图所示，那样抓住杯底向上提，在杯口离开水面前，杯子露出水面的部分（）A充满水 B没有水 C有水，但不满，水面上方是空气 D有水，但不满，水面上方是真空 2.（教材拓展）如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约 1 m，槽内装有水银。下列说法正确的是（）A此装置是一个连通器 B第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡 C玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为 76 cm 汞柱高 D将此装置从山脚移到山顶，管内、外汞液面
15、高度差减小 6 3.在生活中，我们有时因为生病而需要打针输液。如图所示为输液示意图，药瓶瓶口插有两根管子。其中C管的作用是利用 的作用使药液从A管中顺利流出；针头的表面做得非常光滑，这是为了 以减轻病人的痛苦。若要提高输液速度，除了调节调节器外，还有一个简便的方法就是 。4.2013 年河南郑州市二模晓月把一只手手心朝上平伸开，手心表面所受的大气压约为 N，但她却没什么沉重的感觉，这是因为 。P0取1105Pa 5.拓展延伸在长 30 cm 的曲管短臂的口A上粘着一层软而不透气的薄膜，把水银装满曲管，并且使管的开口B向下（如图所示），则薄膜将会 ，若将氢气装入管中，其他条件一样，则薄膜将会 。
16、（均选填“向外凸”或“向内凹”）参考答案 1.A【解析】当抓住杯底向上提时，杯内水柱有个向下的压强，但这个压强远小于大气压，所以水柱不会下降，故杯内仍然是充满水的。故选 A。2.D【解析】因玻璃管的上端是封闭的，所以此装置不是连通器，故 A 不符合题意。第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利，故 B 不符合题意。玻璃管竖直放置时测出的大气压强，因大气压是变化的，测量值不一定为 76 cm 汞柱高，故 C 不符合题意。位置较高处的大气压较低，玻璃管中水银柱的高度就会下降，将此装置从山脚移到山顶，管内、外汞液面高度差减小，故 D 符合题意。3.大气压 减小摩擦 提高药瓶的高度 【解析】因为
17、输液时，如果没有C管，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，所以C管是利用大气压使药液从A管顺利流出的；接触面越光滑，摩擦力越小，针头做得非常光滑，扎针时可以减小针头与血管之间的摩擦，以减轻病人的痛苦；为了使药液顺利流入人体内，可以提高药瓶的高度，即增大液体对人体的压强。4.3103（数量级对即可）上、下大气压力抵消 【解析】普通中学生的手掌宽度约 10 cm、长约 30 cm，则手掌面积约为：S=10 cm30 cm=300 cm2，一标准大气压为：p0=1105 Pa，则手心表面所受的大气压力约为：F=pS=1105 Pa30010-4 m2=3000 N，由于人生活在大气中，手掌上、下大气压力相互抵消，因此人不会有沉重的感觉。5.【思维点睛】不透气的薄膜把曲管分成内、外两部分，内部装有液体或气体，外部是空气，薄膜的凹凸是由内外压强大小决定的；内部压强大，薄膜就会向外凸，内部压强小，薄膜就会向内凹。向内凹 向外凸 7【解析】（1）当曲管内装有水银时，一标准大气压能支持 76 cm 的水银柱，而曲管的长度只有 30 cm，显然管外气压大于管内水银压强，所以薄膜会向内凹；（2）当将氢气装入管中，管内气压增大，大于管外气压，薄膜会向外凸。