专题09 压强和液体压强（习题精选练习）（解析版）

专题09 压强和液体的压强 一、单选题 1．下图是北京和张家口联合举办的第24 届冬奥会的会徽，我国运动员们在赛场上奋勇拼搏并且取得了9 金4 银2 铜的历史最好成绩，同时在很多地方也掀起了一波冰雪运动的热潮。下列说法错误的是（ ） ．运动员将冰壶推出去后还能继续滑行是利用了物体具有惯性 B．短道速滑接力赛交接棒时需要后面运动员推前面运动员，说明物体的运动需要力来维持 ．滑雪运动员都需要穿滑雪板是增大受力面积从而减小压强 D．哈尔滨的小明同学用冰块雕刻了一个可爱的冰墩墩，过了一段时间冰墩墩变小了很多，但是地面上没 有水迹，冰墩墩发生的变化是升华现象 【答】B 【解析】 ．一切物体都具有惯性，冰壶比赛时，冰壶离开手后仍能继续向前滑行，是由于冰壶具有惯性，故正确， 不符合题意； B．短道速滑接力赛交接棒时，后面运动员推前面运动员，给了前面运动员一个向前的力的作用，使前方 运动员有一个明显的加速作用，改变了前方运动员的运动状态，说明了力可以改变物体的运动状态。而物 体的运动是不需要力来维持的，故B 错误，符合题意； ．穿上长长的滑雪板，可以增大受力面积，在压力一定时，减小人对雪的压强，避免陷入雪中，从而可以 顺利滑行，故正确，不符合题意； D．冰墩墩变小且地面上没有水迹，是固体变为气态，属于升华现象，故D 正确，不符合题意。 故选D。 2．下列关于图片描述正确的是（ ） ．图甲中铁轨下面铺枕木是为了增大对地面的压强 B．图乙中“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在 ．图丙中飞机起飞利用了空气流速大，压强大的原理 D．图丁中拦河坝设计成梯形是因为随深度的增加液体压强逐渐减小 【答】B 【解析】 ．图甲中铁轨下面铺枕木是为了增大受力面积从而减小对地面的压强，故错误； B．“瓶吞鸡蛋”实验，是集气瓶内的气压小于外界大气压，大气压将鸡蛋压入瓶内，故证实了大气压的 存在，故B 正确； ．飞机的机翼上方凸起，下方平整，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，从而产生向上 的压强差，形成向上的升力，靠升力升空，故错误； D．拦河坝设计成梯形是因为随深度的增加液体压强逐渐增大，底部宽大可以承受更大的压强，故D 错误。 故选B。 3．如图所示一玻璃管下端封有弹性薄膜，并悬置于一玻璃杯中，某物理兴趣小组利用该装置分别在玻璃 管内外加注水研究液体压强问题，在实验前小组同学预测了几种可能实验现象，其中错误的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解析】 ．玻璃管中装有水后，水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强，使得弹性薄膜向下凸起，故正确，不符合 题意； B．将玻璃管放入装有水的玻璃杯中后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，使得弹性薄 膜向上凸起，故B 正确，不符合题意； ．玻璃管和玻璃杯中均有水后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，玻璃管中的水会对下 端的弹性薄膜产生向下的压强，但玻璃管中的水的深度大于玻璃杯中的水的深度，故玻璃管中的水对弹性 薄膜向下的压强大于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强，则弹性薄膜应向下凸起，故错误，符合题意； D．玻璃管和玻璃杯中均有水后，玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强，玻璃管中的水会对 下端的弹性薄膜产生向下的压强，但玻璃管中的水的深度小于玻璃杯中的水的深度，故玻璃管中的水对弹 性薄膜向下的压强小于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强，则弹性薄膜应向上凸起，故D 正确，不符合 题意。 故选。 4．善于观察生活细节的唐唐利用所学知识对下列现象解释中，错误的是（ ） ．路过九滨路的唐唐发现堤坝筑成上窄下宽是因为液体压强随深度增大而增大 B．唐唐买书包时发现书包带越宽背着越舒服，是由于受力面积增大使压强减小 ．马路上的大货车安装很多车轮是通过减小压力以减小压强 D．龙腾大道人行道的盲道上有很多凸起是通过减小受力面积以增大压强 【答】 【解析】 ．由于液体的压强随深度的增加而增大，堤坝筑成上窄下宽的形状，可使下面承受更大的压强，故正确， 不符合题意； B．书包带做得越宽，与肩膀的接触面积越大，根据 可知，在压力一定时，压强越小，所以书包带越 宽背着越舒服，是通过增大受力面积，减小压强的，故B 正确，不符合题意； ．马路上的大货车安装很多车轮，这样可以增大与地的接触面积，根据 可知，在压力一定时，可以 减小对路面的压强，故是通过增大受力面积，减小压强的，故错误，符合题意； D．盲道上的凸起减小了与人的接触面积，根据 可知，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压 强的，故D 正确，不符合题意。 故选。 二、填空题 5．在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣夺得金牌。滑雪时穿的滑雪板是通过_____ _来减小压强的。如图，滑雪越过雪坡落地时，要让滑雪板的后端先落地，避免由于______，而造成摔倒。 【答】 增大受力面积 惯性 【解析】 [1]根据 可知，当压定一定时，受力面积越大，压强越小；滑雪板做得很宽大，是在压力一定时，通 过增大受力面积来减小压强的。 [2]滑雪越过雪坡落地时，如果用前端落地，人由于惯性继续向前运动，容易造成摔倒；而让后端先落地， 人由于惯性继续向前运动，正好使前端也落地，不会摔倒。 6．盛夏时分，“小问号”王欣同学通过仔细观察发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空 气进去。当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩，压强减小，导致 开冰箱门费力。若冰箱门长为06m，宽为05m，冰箱外的气压为 ，设冰箱内部与外部的气压相差 。冰箱内气体压强是______ 。冰箱门受到的气体内外压力差为______。 【答】 99900 30 【解析】 [1]冰箱内气体气压为 [2]冰箱的面积为 冰箱内的气体压力 冰箱外的气体压力 冰箱门受到的气体内外压力差 7．如图所示，上端开口，下端连通的U 形管______（选填“是”或“不是”）连通器，向此装置内注入 一定量的水，待水静止后，两液面高度______（选填“相平”或“不相平”），若此时将管向右稍微倾斜 待稳定后，U 形管底点的压强与倾斜前相比将______ 。（“变大”、“不变”或“变小”） 【答】 是 相平 变小 【解析】 [1]根据连通器的定义：上端开口，底部连通的的容器叫作连通器。由题意知，上端开口，下端连通的U 形 管是连通器。 [2]根据连通器的原理，装同种液体时，只要液面不流动，两管中液面的高度相同，所以向此装置内注入一 定量的水，待水静止后，两液面高度相平。 [3]将管向右稍微倾斜待稳定后，连通器内液面的高度下降，根据公式p=ρg 可知，液体的密度不变，高度 下降时，压强减小，故U 形管底点的压强与倾斜前相比将变小。 8．如图用隔板将容器分成左右相等的两部分，隔板下部有一透气的圆孔用薄橡皮膜封闭，当橡皮膜不向 任何一方凸起时说明左右液体产生的压强______。现向左侧加入水，向右侧加入适量的煤油，此时橡皮膜 不向任何一方凸起；然后将一小球放在左侧的水中，发现小球漂浮，此时向右侧加入煤油，当煤油液面升 高1125m 时，橡皮膜不向任何一方凸起；取出小球，减少煤油使橡皮膜不向任何一方凸起时，再把小球放 在右侧的煤油中，发现小球沉底，此时向左侧加入适量水，当水面升高8m 时，橡皮膜不向任何一方凸起。 则小球的密度为______g/m3（整个过程没有液体溢出， ）。 【答】 相等 09 【解析】 [1]当橡皮膜不向任何一方凸起时说明此时橡皮膜两侧压力大小相等，没有压力差，橡皮膜不发生形变，因 橡皮膜左右两侧表面积相等，由 可知，此时橡皮膜两侧受到的液体对橡皮膜的压强相等。 [2]设小球所受重力为G，容器左右两侧的底面积均为S，1=1125m，2=8m，当小球置于容器左侧时，小球 漂浮，小孔处受到的左侧的水增加的压力等于小球的重力，则增加的压强为 右侧加入煤油，当煤油液面升高1125m 时，橡皮膜不向任何一方凸起，说明小孔此时受到右侧容器增加的 压强与∆p 相等，即 ……① 小球置于容器右侧时小球沉底，可知小球此时完全浸没在煤油中，小球重力为G，若小球的密度为物，由 和G=mg 可知小球的体积为 此时右侧容器中煤油液面升高的高度为 可知此时小孔右侧的压强增加量为 向左侧加入适量水，当水面升高8m 时，橡皮膜不向任何一方凸起，可知此时小孔左侧受到压强的增加量 等于∆p'，即 ……② 整理公式①②，消去②式中的 可得 整理得 三、实验题 9．物理学科节，老师倡导同学们利用生活中常见的物品来进行物理探究，张玲组的4 名同学就找到海绵和 一个矿泉水瓶及水来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，做了以下实验。 （1）他们通过观察______来反映压力的作用效果； （2）要探究压力作用效果与压力大小的关系，他们应选______图所示的实验比较； （3）如图丙和丁所示，她们将同一瓶矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制______相同，改 变受力面积的大小。对比丙和丁可以得出的结论是______。 【答】 海绵凹陷程度 甲、乙（或甲、丁或乙、丁或甲、乙、丁） 压力 压力相同时，受力面积 越小压力的作用效果越明显 【解析】 （1）[1]实验中同学们通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，这种方法叫做转换法。 （2）[2]要探究压力作用效果与压力大小的关系，应该控制器接触面的大小相同，故可选用甲、乙（或甲、 丁或乙、丁或甲、乙、丁）。 （3）[3]如图丙和丁所示，她们将同一瓶矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制在压力相同时， 改变受力面积的大小。 [4]对比丙和丁可知，丙的接触面积小，海绵的凹陷程度大，故可得出结论：压力相同时，受力面积越小压 力的作用效果越明显。 10．如图，用U 形压强计探究液体内部压强的特点实验中。 （1）使用U 形压强计之前，需观察U 形管两边液面是否______，要检查装置的气密性。请简述检查气密 性的方法：______； （2）比较乙、丙两次实验可得出结论：______；比较图丙、丁可以探究液体压强与______的关系； （3）完成上述实验后，现再给一杯盐水，并利用已有的实验器材，请设计“探究液体压强是否与液体的 密度有关”实验，简要写出实验方______。 【答】 相平 用手指轻按橡皮膜 同种液体的压强随着液体深度的增大而增大 液体内部方向 见 解析 【解析】 （1）[1]通过U 形管中两侧液面的高度差来反映压强大小，所以在实验前，两侧液面是没有高度差的，即 要检查两侧液面的高度差是否相平。 [2]使用前用手指按压强计的橡皮膜，可以检查实验装置的气密性。 （2）[3]比较乙、丙两图可知，液体密度相同，橡皮膜浸入液体的深度不同，丙图中，橡皮膜浸入液体的 深度大，U 形管两侧液面的高度差较大，所以可以得到的结论是同种液体的压强随着液体深度的增大而增 大。 [4]比较丙、丁两图可知，液体密度相同，橡皮膜浸入液体的深度相同，橡皮膜的方向不同，U 形管两侧液 面的高度差相同，所以可以探究液体压强与液体内部方向的关系。 （3）[5]探究液体压强是否与液体的密度有关，需要控制橡皮膜浸入液体的深度、方向相同，液体的密度 不同，把压强计的金属探头分别放在水和盐水中，控制金属探头的深度相同，分别观察并比较U 形管两边 液面的高度差。 四、计算题 11．芭蕾舞是一种欧洲古典舞蹈，孕育于意大利文艺复兴时期。若芭蕾舞演员体重为45kg，两只脚掌面积 为150×10-2m2，表演时一只脚的足尖与地面的接触面积为9×10-4m2。求： （1）芭蕾舞演员站立时对冰面的压力； （2）芭蕾舞演员单脚足尖着地表演时（如图），对冰面的压强。 【答】（1）450；（2） P 【解析】 解：（1）芭蕾舞演员站立时对冰面的压力等于其重力为 （2）芭蕾舞演员单脚足尖着地表演时（如图），对冰面的压强 答：（1）芭蕾舞演员站立时对冰面的压力为450； （2）芭蕾舞演员单脚足尖着地表演时，对冰面的压强为 P。 12．如图所示，小丁测出生活物理实验室的多功能实验箱质量约为 ，底部面积为 ，将实验箱 正放在水平地面上，求： （1）实验箱的重力为？ （2）实验箱对水平地面的压强为？ 【答】（1）45；（2）5×104P 【解析】 解：（1）由 知道，实验箱的重力 （2）由 知道，实验箱对水平地面的压强 答：（1）实验箱的重力为45； （2）实验箱对水平地面的压强为5×104P。