《中考物理总复习》专题27 压强问题（解析版）.doc

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1、专题27 压强问题1.对压强公式P=F/S的理解：（1）压力F的大小不一定等于重力，方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直；（2）受力面积S是指物体相互挤压的面积，与物体表面积不一定相等，可以等于或小于物体表面积，但绝对不会大于物体的表面积。（3）在理解了压力和受力面积之后，运用压强公式计算时，F的单位是牛顿（N），受力面积S的单位要用平方米（m2），这样得到物体所受压强P的单位是帕（Pa）。（4）在讨论压力作用效果时，应该用控制变量法来分析，即当压力F一定时，压强P与受力面积成反比；当受力面积一定时，压强P与压力成正比。如果在增大压力F的同时，减小受力面积，那么物体受到的压强是增大的；在

2、减小压力和同时增大受力面积时，压强是减小的，对后面两点希望大家也要有清醒的认识。（5）压强公式P=F/S既适用与固体，又适用与液体，也适用与气体。2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方：（1）应用的公式是P=gh；（2）g=9.8N/kg有时题中为了计算简单给出g=10N/kg（3）是指产生压强的液体的密度，一般给出，但对常见的液体水，其密度需记忆。水=1.0×103kg/m3（4）h是指深度，表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。对以上问题理解后，各量单位统一了，代入公式计算能很好地解决实际问题。3对大气压的变化规律及其应用的总结： 4.对流体

3、压强与流速关系的认识流体压强大小与流速关系：在流体中流速越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。【例题1】共享单车为人们的绿色出行带来便利，车把上凹凸不平的花纹是通过 增大摩擦的。小明骑着单车到公园游玩，10min沿水平路面行驶了3km，他骑车的平均速度是m/s。若小明和单车的总质量是80kg，每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2，骑行过程中单车对地面的压强是 Pa（g取10N/kg）【答案】增大接触面的粗糙程度；5；1.6×105。【解析】（1）车把上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的。（2）小明骑车的平均速度：v=5m/s；、（3）骑行过程中单车对地面的

4、压力：F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，单车与地面的接触面积：S=2×25×104m2=5×103m2，骑行过程中单车对地面的压强：p=1.6×105Pa。【例题2】“五·一”期间，爸爸开车带着小明去登山从小明家到山脚下用时30min，车的里程表显示本次行驶的路程为36km，爸爸开车的平均速度为km/h小明登上山顶时，感觉呼吸有些困难，这是因为大气压随高度的增加而【答案】72。减小。【解析】对第一个空，路程、时间都已知，根据平均速度公式直接可求解。由于大气压是大气层受到重力作用而产生的，因此离地面越高，空气越稀薄，大气压

5、则越小。所以第二个空很好解决。【例题3】随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×102m2若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v1=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg求：（1）该汽车静止时对水平路面的压强（2）汽车运动过程中受到的阻力；（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小【答案】（1）该汽车

6、静止时对水平路面的压强为9×105Pa（2）汽车运动过程中受到的阻力为3000N；（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s【解析】该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力，又知受力面积，利用p=可求压强根据P=Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小，然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力；阻力已经求出，然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小（1）该汽车静止时对水平路面的压力：F=G总=m总g=（m车+m物）g=×10N/kg=1.8×104N，对水平路面的压强：p=9×105Pa；（2）因为P=Fv，所以，当汽车以v

7、1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：F1=3000N，因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：F阻=F1=3000N（3）当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N，则t2时间后汽车运动的速度：v2=8m/s一、选择题1.关于下面四幅图的说法正确的是（）甲 乙 丙 丁A.如图甲：将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度变大；B如图乙：盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理；C如图丙：A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大；D如图丁：把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升。【答案】D【解析】（1）玻璃管倾斜只会改变水银柱的长度，而高度不会发生变化；（2）

8、上端开口，下部连通的容器称为连通器，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，这就是连通器的原理；（3）流体流速越快的位置压强越小，据此判断；（4）把水气压计从山下带到山上时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小，因此可从瓶内外的气压差来分析。A在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度，这一高度的大小是由外界大气压决定的，所以不会因玻璃管的倾斜而改变。如果把玻璃管倾斜一定角度，则水银柱的长度就会相应变长，故A错误；B盆景水位保持一定高度是大气压支撑水没有流出来，故B错误；CA管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越

9、小，故C错误；D把水气压计从山下带到山上，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会升高，故D正确。2两个正方体甲乙放在水平地面上，它们对水平面的压强相等，沿水平方向切去不同厚度，使剩余的厚度相同，剩余的压力相同，则甲乙切去的质量m甲、m乙和甲乙的密度满足的关系是（）A甲乙，m甲m乙B甲乙，m甲m乙C甲乙，m甲m乙D甲乙，m甲m乙【答案】D【解析】（1）正方体对水平地面的压强可以导出用公式：p=gh，切割之前它们对水平面的压强相等，p甲=p乙，即甲gh甲=乙gh乙，由图可知，h甲h乙，所以，甲乙；BC错误；（2）由

10、图知S甲S乙，在切割之前p甲=p乙，所以由F=pS可知，切割之前甲、乙对地面的压力F甲F乙，因为正方体对水平地面的压力等于其重力，且G=mg，所以，切割之前，m甲m乙.当沿水平方向切去不同厚度，剩余的压力相同，即F甲剩=F乙剩，则甲、乙剩余部分的质量：m甲剩=m乙剩.所以由可知，切去的质量m甲m乙，故D正确，A错误。故选：D。3.在平南高铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车，以免产生危险，这主要是因为高速列车经过时，列车与人之间的（ ）A.空气流速增大，压强减小 B.空气流速减小，压强减小C.空气流速增大，压强增大 D.空气流速减小，压强增大【答案】A【

11、解析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快，从而造成人周围空气流速不同，结合流体压强与流速的关系即可解决此题。当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险二、填空题4.如图所示，把饮料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升这是因为A管上端口附近空气压强变 （填“大”或“小”）的缘故；当杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强大小为 Pa（g取10N/kg）【答案】小；10

12、00【解析】对于液体压强计算和流体压强问题，要明确被研究的物体，物体的哪两个侧面流体流速不同，判断两个侧面的压强情况，判断物体在压强差作用下的运动情况吸管和烧杯构成连通器，吹气之前，吸管内和烧杯内液面相平当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升利用p=gh计算杯底受到水的压强往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管水上升或有水喷出杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强：p=水gh=1×103kg/m3&

13、#215;10N/kg×0.1m=1000Pa5.如图是冰壶比赛的情景冰壶对冰面的压力是150N，与冰面的接触面积是0.03m2，则冰壶对冰面的压强为Pa冰壶被掷出后仍能向前运动，是因为冰壶具有，且受阻力小，运动状态改变慢【答案】5×103；惯性【解析】此题考查压强的大小计算和惯性，惯性现象在现实生活中随处可见，和我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学惯性知识解决生活中的实际问题求解固体压强，核心要把哪个物体受到的压强确定下来，然后寻找这个物体受到的压力是多少? 寻找这个物体的受力面积说多少？注意单位的统一性。结合公式或者灵活变形即可求解。冰壶对冰面的压强需要利用

14、固体压强公式求解：已知冰壶对冰面的压力是F=150N与冰面的接触面积是S=0.03m2根据压强公式P=F/S有：p=5×103Pa；冰壶被掷出后仍能向前运动，是因为冰壶具有惯性6.如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2杯中水深10cm，杯和水的总重力为3 N，则杯对水平桌面的压强为 Pa；水对杯底的压力为N （g=10N/kg，茶杯杯壁厚度不计）【答案】1500；2【解析】本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用，对于不规则的容器，对容器底的压力和压强，要先计算液体对容器底的压强p=gh、再计算液体对容器底的压力F=pS；容器对桌面的压力和压强，先计算容器

15、对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=茶杯对水平桌面的压力等于杯和水的总重力，根据p=求出杯对水平桌面的压强；由图可知杯内水的深度，根据p=gh求出水对杯底的压强，利用F=pS求出水对杯底的压力（1）杯对水平桌面的压力：F=G总=3N，则杯对水平桌面的压强：p=1500Pa；（2）水的深度h=10cm=0.1m，水对杯底的压强：p=gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，水对杯底的压力：F=pS=1000Pa×20×104m2=2N7.乌鸦想喝玻璃瓶中的水假设玻璃瓶身是圆柱体，其底面积为0.02m2，瓶内圆

16、柱形空间的高度为0.25m，瓶内有水，水深0.20m，瓶壁薄（厚度不计），瓶嘴小，只容乌鸦嘴伸入，且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等，瓶放在水平地面上，如图所示已知空玻璃瓶重12N，则玻璃瓶底对地面的压强是 Pa为了喝到瓶中水，乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中假设每颗石子的质量都是43g，乌鸦至少向瓶中夹入 颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水（假如石子全部浸入水中）（取g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3，石子=2.5×103kg/m3）【答案】2600；59【解析】（1）瓶子内水的体积：V水=Sh水=0.02m2×0.20m=0.004m3，由=可得，瓶子内水的质量

17、：m水=水V水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg，水的重力:G水=m水g=4kg×10N/kg=40N，玻璃瓶底对地面的压力：F=G水+G瓶=40N+12N=52N，玻璃瓶底对地面的压强：p=2600Pa；（2）乌鸦的嘴接触到瓶中水时，石子的体积：V石子=S（h瓶h水）=0.02m2×（0.25m0.20m）=0.001m3，所加石子的质量：m石子=石子V石子=2.5×103kg/m3×0.001m3=2.5kg，则需要石子的个数：n=58.1，即59个8.如图是家用煤气灶灶头的示意图，使用煤气灶时，打开煤气阀门，拧动

18、点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是进口处煤气流速 ，压强比大气压强 【答案】大；小【解析】本题考查的知识点就是流体压强与流速的关系流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小比较煤气进口处的内外气体的流速是解决本题的关键因为流速越快，流体的压强越小，所以进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄露。9.如图所示，甲、乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹起时，会发现B、C管中的液体上升到一定高度，则h1：h2= ，B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快， （酒精=0.8

19、15;103kg/m3）【答案】4：5；压强减小【解析】（1）设B管内水柱产生的压强为p水，C管内酒精产生的压强为p酒精，管内气体压强为p，由图知，管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压，则大气压p0=p+p水=p+p酒精，所以p水=p酒精，由液体压强公式可得：水gh1=酒精gh2，则h1：h2=酒精：水=0.8×103kg/m3：1×103kg/m3=4：5；（2）当在A处沿水平方向快速吹气时，A处空气流速加快、压强减小，管内气体的压强小于外界大气压，液体在大气压的作用下上升。三、简答题10.如图所示是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个

20、则是隆起的圆形土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞口堆成土包，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口处都堆上土包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上两个洞口的形状不同，决定了洞口流动的方向，吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，压强小，因此地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。请回答下列问题。（1）标出洞穴中空气流动的方向。（2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置侯车？（3）上文提到的物理知识在生产和生活中也有着广泛的应用，如：_（举一例） 【答案】（1）如

21、图所示。（2）当乘客面向列车时，前方的空气流动速度大、压强小；后方大气压不变人的前后方出现压强差，把人推向列车造成伤害（3）如飞机的机翼。【解析】（1）洞穴口有平的有凸的，有风经过时，相同时间内，经过平的时速度小、压强大；经过凸的时速度大，压强小，两洞口出现压强差，使空气顺利进入洞穴（2）当乘客面向列车时，前方的空气流动速度大、压强小；后方大气压不变人的前后方出现压强差，把人推向列车造成伤害（3）如飞机的机翼、汽车呈现流线型等都是利用流体的压强与流速的关系的设计的。11.用一个两端开口的细长玻璃管，罩住一支燃烧的蜡烛，一段时间后蜡烛火焰逐渐变小。如图所示，将一张大小合适的硬纸板插入玻璃管中，只

22、在底部留有空隙，就会有空气不断流向蜡烛周围，蜡烛就能持续燃烧。请分析说明空气能流向蜡烛周围的原因。【答案】插入硬纸板后，玻璃管被分成左右两部分，由于蜡烛的燃烧，左侧部分的空气受热膨胀后密度减小会上升，左侧气压减小；而右侧因为温度较低，空气密度也较大，气体压强也较大，使硬纸片左右两侧形成压强差，因此，随着蜡烛的燃烧，空气会从右侧不断地流向左侧蜡烛的周围。【解析】利用压强与流速的关系解决本问题。12.小明家装修时发现了两个有趣的现象（1）现象一：屋内开着的门，在一阵风吹过后，（如图甲所示）门会关上，为什么？（2）现象二：当门关上时，有时又会被风吹开，而在门与门框之间垫上几层纸后，（如图乙所示）风就

23、不会将门吹开，门不会被吹开的原因是什么？【答案】（1）风从门前吹过，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上；（2）在门和门框之间垫几层纸后，通过增大压力的方法增大摩擦力，所以风不能将门吹开【解析】紧紧抓住压强与流速关系来解答。四、计算题13两个相同的薄壁圆柱形容器，一个装有水，另一个装有某种液体，水的质量为5千克。（1）求水的体积V。（2）现从两容器中分别抽取相同体积后，水和液体对容器底部的压强关系如下表：求抽出液体前，液体原来的质量。液体对底部的压强抽出前抽出后p水1960帕980帕p液1960帕1078帕【答案

24、】（1）水的体积V是5×103m3；（2）抽出液体前，液体原来的质量是5kg。【解析】（1）由=m/V可得水的体积：V= m/= 5kg/1×103kg/ m3 =5×103m3；（2）由p=gh可得抽出前水的深度：h水0=p/g =0.2m，由p=gh可得抽出后水的深度：h水= p水/g =0.1m，薄壁圆柱形容器的底面积：S=V/ h水0= 2.5×102m2；抽取的体积：V=V/2=2.5×103m3；抽取前后体积深度相差h=0.1m，由P=gh可得抽出前液体的对底面的压力；F=PS=1960pa×2.5×102m2=

25、49N，薄壁圆柱形容器底面压力等于液体的重力：G=F=49N，液体的质量：m=G/g=5kg。14.如图所示，一个底面积为2×10-2m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，容器高0.15m，内盛有0.1 m深的水求：（1）容器内水的质量（2）水对容器底部的压强（3）当把一个质量为3 kg实心正方体A放入水中后，容器对桌面压强的增加量是980 Pa，求物体A的密度大小？【答案】（1）2kg；（2）980Pa；（3）1.5×103kg/m3【解析】首先分析是固体还是液体的压力、压强的研究范围，容器中装入液体，对支持面来说研究的是固体的压力和压强，对容器底来说研究的是液体的压力和压

26、强。对于固体的压力和压强一般先分析压力F，再根据p=F/S分析或计算压强；对于液体的压力和压强一般是先根据p=gh分析或计算压强，再根据F=pS分析或计算压力。（1）容器内水的体积：V水=Sh=2×10-2m2×0.1m=2×10-3m3，由=m V 可得，容器内水的质量：m水=水V水=2kg；（2）水对容器底部的压强：p水=水gh水=980Pa；（3）正方体的重力：GA=mAg=3kg×9.8N/kg=29.4N，由p=F /S 可得，正方体A放入水中后对桌面压力的增加量：F=pS=980Pa×2×10-2m2=19.6N，FGA，

27、水有溢出，溢出水的重力：G溢出=GA-F=29.4N-19.6N=9.8N，溢出水的体积：V溢出=m溢出 /水 =G溢出 /水g =1×10-3m3，容器内增加的体积：V=S（h-h水）=1×10-3m3，物体A的体积：VA=V溢出+V=1×10-3m3+1×10-3m3=2×10-3m3，物体A的密度：A=mA/VA=1.5×103kg/m315.一个圆柱形杯身的杯子，装12cm高的水密封后（杯子厚度忽略不计）放在水平桌面上，如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。（水=1.

28、0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）图甲中杯底受到水的压强（2）图丙中某种液体的密度（3）如果杯子自身质量为80g，则杯内水的质量。【答案】（1）图甲中杯底受到水的压强1200Pa；（2）图丙中某种液体的密度0.8×103kg/m3；（3）杯内水的质量0.24kg。【解析】（1）图甲中杯底受到水的压强：p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；（2）设杯子的底面积为S，杯子在水中和在液体中受的浮力相等，F浮水=F浮液，水gV排=液gV排，水gS（h1+h2）=液gS（h1+h3），图中h1=0.12m，h2=0.04m，h3=0.08m，解得：液=0.8×103kg/m3；（3）图乙中杯子处于漂浮状态，浮力等于其总重力，G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N，F浮水=G杯+G水，水gS（h1+h2）=G杯+水gSh1，水gSh2=G杯，杯子底面积S=2×103m2，由=得：杯内水的质量：m水=水V水=水Sh1=1.0×103kg/m3×2×103m2×0.12m=0.24kg。