第9章 压强
一、单选题
1．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。若将乙放在甲的上表面，甲对地面增加的压强为Δp甲，将甲放在乙的上表面，乙对地面增加的压强为Δp乙，则（ ）
A．Δp甲＞Δp乙 B．Δp甲＜Δp乙
C．Δp甲＝Δp乙 D．无法判断
2．小宇在拖地时，拖把头沿图中v所示方向运动，则拖把头对地面压力的方向、地面对拖把头摩擦力的方向分别为（ ）
A．垂直地面向下、与v所示方向相反
B．垂直地面向下、与v所示方向相同
C．沿拖杆斜向下、与v所示方向相同
D．沿拖杆斜向下、与v所示方向相反
3．如图所示，这是某滑雪运动员在北京冬奥会比赛中从山上滑下的情景。关于此情景，下列说法正确的是（ ）
A．滑雪板做得较宽大是为了减小对雪地的压力
B．滑雪板底面做得较光滑是为了增大与雪地间的摩擦
C．运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力是一对平衡力
D．滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力是一对相互作用力
4．如图所示，三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛A、B、C三种液体，它们对容器底部的压强相等，现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后，剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是（ ）
A．pA>pB>pC B．pA=pB=pC
C．pA
5．如图所示是某同学探究“影响液体内部压强因素”的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．此装置中的U形管是连通器
B．此装置只能探究液体内部压强与液体深度的关系
C．可以通过U形管两侧液面的高度差判断液体压强的大小
D．实验中U形管两侧液面等高，是因为金属盒在液体中太浅
6．如图所示是在青藏高原上做的托里拆利实验装置图，玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是600mm（试管口始终没离开水银面），则下列说法正确的是（ ）（ρ汞=13.6×103kg/m3）
A．如果换用某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm，则该液体的密度约为10.2×103kg/m3
B．在玻璃管顶端钻一小孔，水银会从小孔中喷出
C．使玻璃管倾斜，两水银面的高度差将大于600mm
D．将实验装置转移到池州市进行实验，玻璃管中的水银柱会降低
7．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的运动状态发生改变，一定受到非平衡力的作用
B．手握住茶杯悬空不动，若增大握力，则手与茶杯之间的摩擦力也增大
C．针管将药液吸上来是因为药液受到了吸力
D．站在领奖台上的运动员受到的支持力与运动员对领奖台的压力是一对平衡力
8．乒乓球被称为我国的国球，在比赛过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．比赛中所用乒乓球的直径为4mm
B．由于乒乓球的质量小惯性小，所以遇到球拍后运动状态容易改变
C．比赛中打出的旋球是利用流速越大压强越小的原理
D．樊振东所使用的的球拍胶片采用橡胶制成是为了增大摩擦力
9．小赵同学梳理了教材中与压强知识相关的实验，其中分析正确的是（ ）
A．甲：图钉尖做得很尖，是为了减小压强
B．乙：液体从容器壁的孔中喷出，说明液体对容器侧壁没有压强
C．丙：将竖直的玻璃管倾斜，水银柱长度变长，但高度不变
D．丁：吹气时A管中的水面上升，说明空气流速越大的位置压强越大
二、填空题
10．一名中学生站立时对地面的压强为1.5×104Pa，1.5×104Pa表示的物理意义： 。
11．如图是道路改建时常用的路面钻机，俗称“啄木鸟”。该机械把钻头做成啄木鸟嘴的形状是为了减小受力面积，增大 。
12．置于水平桌面上重为100N的正方体A，受到一个竖直向上15N的拉力F作用。已知A的边长为，则此时A对水平桌面的压强为 Pa。
13．如图所示，水平桌面上的一薄壁容器中装有深度为10cm、质量为7kg的水，已知容器的质量为1kg，底面积为500cm2，g=10N/kg，则容器对桌面的压强是 Pa。
14．张大爷用电子血压计测得自己的收缩血压为150mm汞柱，则张大爷的收缩血压为 Pa。（水银的密度为13.6×103kg/m3）
15．如图，三个质量和底面积都相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，分别盛有甲、乙、丙三种液体，它们的液面相平，若容器对桌面的压强都相等，三种液体对容器底的压强分别为p甲、p乙和p丙，则这三者大小关系为 。
16．如图是一种压力传感器，现将传感器的探头放入水中，显示器放在地面上，这时显示器显示压力为100N，经测量，探头与水的接触面积为0.001m2，水的密度为1.0g/cm3，则水的深度为 m。
17．将两端开口的玻璃筒下端扎上橡皮薄膜密封，竖直插入盛有水的烧杯中，橡皮薄膜向上凹进，向玻璃筒内缓慢注入某种液体，如图所示，当橡皮薄膜变平时，测得橡皮薄膜在水中的深度为，筒内液体的深度为，水的密度用表示，不计橡皮膜重力，则筒内液体密度表达式 。
18．如图是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，瓶中玻璃管内的液柱高度就越 （选填“高”或“低”）。
19．如图是一款跑车，它的后方装有导流板。导流板可以增加跑车的抓地力，使跑车在高速行驶时更加稳定，它的工作原理是 。
20．排出式换气扇在工作时，由于扇叶转动，气体的流速增大，压强 （选填“增大”或“减小”），在周围大气压的作用下将室内污浊空气压向扇口并排出。
21．如图所示，用嘴在下垂的纸条上方吹气，纸条会向上飘起。产生这种现象的原因是纸条上方空气流速大，压强 （选填“大”或“小”），纸条的上下表面会产生一个压力差，把纸条托起。
三、作图题
四、实验题
22．有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：
（1）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的 相同；
（2）后来经过分析得出乙图中液体是酒精，已知丙图中液体是水，则由乙、丙实验可得出的结论是： 。
23．在探究“影响液体内部压强大小因素”的实验中。
（1）使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜，发现U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）图甲、乙两容器中装的液体均为水，根据两图的实验探究，可以得出的结论是：当 相同时，深度越大，液体压强越大。
24．如图，实验中把玻璃管倾斜，管内外水银面竖直高度差将不变。若换用直径更大的玻璃管重新实验，管内外水银面竖直高度差将 。
25．小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下：
①如图甲所示，实验箱分为内箱A与外箱B，内箱A固定在外箱B的内侧，内箱A下部有一圆形孔C，并在圆孔C上蒙上一层橡皮膜，此时橡皮膜是平的；
②先在A箱中不断加水，实验现象如图乙、丙所示；
③然后在B箱中加入一定量盐水，盐水和水的液面相平，如图丁所示。
（1）分析图乙、丙实验现象可知，同种液体深度越深，液体压强越 ；分析图丁现象可知，液体压强大小与液体的 有关；
（2）小明还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度，如图戊所示，在A箱中加入水，在B箱中加入某未知液体，使橡皮膜变平，用刻度尺测得此时h1=22cm，h2=9cm，h3=12cm。则未知液体的密度为 kg/m3。（g取110N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）
26．很多生活用品都可以成为物理实验的器材，譬如利用塑料瓶就可以完成以下两个实验：
（1）将装满水的矿泉水瓶分别如图甲中A、B所示方式放置在海绵上，可以验证压力的作用效果与 的关系；
（2）为了探究“液体内部压强特点”，先取一空塑料瓶，分别在瓶侧壁的相同高度处扎两个小孔，把它放在水槽中，如图乙所示，由此可以得出的结论是：在同一深度处，液体向各个方向的压强 。
27．如图所示是某实验小组“探究影响液体内部压强大小因素”的实验过程。
（1）实验前，小李同学检查实验装置时发现：按与不按金属盒的橡皮膜，压强计U形管两侧液面均处在同一水平线上，其原因可能是 ；在使用压强计前，小赵同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差，如图甲所示，其调节的方法是 ，使U形管左右两侧的液面相平；
（2）比较乙、丙两图，可以得到液体的压强与液体 有关；
（3）比较 两图，可以得到液体的压强与液体密度有关；
（4）实验小组的小天利用压强计来鉴别水和酒精，现有两只相同的烧杯A和B，分别盛有体积相同的水和酒精（ρ水>ρ酒精）。小天用自己改装并调试好的压强计进行实验，如图戊所示，将压强计两个金属盒分别浸入两种液体相同的深度，从而判断出图戊中装水的是 （填“A”或“B”）烧杯。
五、简答题
28．高铁时代是现代化铁路运输的重要标志，为人们提供了快捷的出行方式。高铁站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更远，这是因为 。
六、计算题
29．如图所示，将底面积为100cm2、质量为300g的物块B叠加在底面积为150cm2、质量为600g的物块A上，然后一起放置在水平地面上，在水平向左、大小为150N的推力F作用下恰好沿水平地面做匀速直线运动，求：
（1）当水平向左的推力为200N时，物块A受到地面的摩擦力大小；
（2）当两物块静止在水平地面上时，物块A对地面的压强大小。
30．如图所示，容器自身重力为1N，底面积为100cm2，容器内盛有质量为1kg、体积为800cm3、深度为6cm的液体，请计算：
（1）液体对容器底的压强p1；
（2）容器对水平桌面的压强p2。
31．如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上，现将一边长为4cm，质量为0.32kg的正方体金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14cm深时，求：
（1）水对容器底的压强是多大；
（2）若金属块底部不紧密接触，金属块受到的浮力是多大；
（3）若金属块底部紧密接触，某课外探究小组将该装置放入真空仓（不考虑大气压的影响），则金属块对容器底部的压强多大。（ρ水=1×103kg/m3，取g=10N/kg）
参考答案：
1．B
【详解】由图可知，甲、乙正方体的底面积大小关系为S甲＞S乙，因为甲、乙对地面的压强相等，即p甲＝p乙，由G＝F＝pS得
G甲＞G乙
若将乙放在甲的上表面，甲对地面增加的压力，则甲对地面增加的压强为
将甲放在乙的上表面，乙对地面增加的压力，则乙对地面增加的压强为
所以有
故选B。
2．A
【详解】压力是垂直压在物体表面上的力，压力的方向总是垂直指向受压物体，即压力的方向总与支持面垂直，拖把头对地面压力的方向垂直地面向下；摩擦力总是阻碍物体的相对运动，与物体做相对运动的方向相反，所以地面对拖把头摩擦力的方向与v所示方向相反。
故选A。
3．D
【详解】A．滑雪板做得较宽大是通过增大受力面积来减小对雪地的压强，而不是减小压力，故A错误；
B．滑雪板底面做得较光滑是通过减小接触面的粗糙程度来减小与雪地间的摩擦，故B错误；
C．运动员从山上滑下，受到的重力竖直向下的，而滑雪板对运动员的支持力是垂直滑雪板的，与重力的方向不在一条直线上，不满足二力平衡的条件，所以不是一对平衡力，故C错误；
D．滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力作用在两个物体上，方向相反，大小相等，作用在一条直线上，满足相互作用力的条件，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】由图可知，三个容器中液体的高度关系为：hA>hB>hC；A、B、C三种液体对容器底部的压强相等，由p=ρ液gh可知，ρA<ρB<ρC。若分别从三个容器内抽出相同深度的液体，由p=ρ液gh可知，三种液体对容器底减小压强的关系为：ΔpA<ΔpB<ΔpC，则剩余液体的压强的关系为：pA>pB>pC，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5．C
【详解】A．此装置中的U形管的一端封闭，不是连通器，故A错误；
B．此装置能探究液体内部压强与液体深度、液体密度的关系，故B错误；
C．实验中可以通过U形管两侧液面的高度差判断液体压强的大小，液面高度差越大，液体压强越大，故C正确；
D．实验中U形管两侧液面等高，说明U形管漏气，管中气体无法将金属盒受到的压强传递给管中管液体，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】A．玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是600mm，产生的压强为：p1=ρ水银gh1，某种未知液体在当地做同样的实验时发现液柱的高度差是800mm，产生的压强为：p2=ρ液gh2，则p1=p2，即
ρ水银gh1=ρ液gh2
解得
故A正确；
B．在玻璃管顶端钻一小孔，就构成了一个连通器，水银就会下降，故B错误；
C．使玻璃管倾斜，两水银面的高度差还是等于600mm，故C错误；
D．将实验装置转移到池州市进行实验，海拔高度降低，气压变大，玻璃管中的水银柱会升高，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态发生改变，一定受到非平衡力的作用，故A正确；
B．手握住茶杯悬空不动，茶杯处于静止状态，重力与摩擦力平衡，大小相等，若增大握力，茶杯仍处于静止状态，重力与摩擦力平衡，手与茶杯之间的摩擦力仍等于重力，大小不变，故B错误；
C．针管将药液吸上来是因为药液受到了大气压的作用，而不是受到吸力的作用，故C错误；
D．站在领奖台上的运动员受到的支持力与运动员对领奖台的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
8．A
【详解】A．比赛中所用乒乓球的直径为40mm，故A错误，符合题意；
B．物体的惯性大小与质量有关，乒乓球质量小，惯性小，所以很容易改变它的运动状态，故B正确，不符合题意；
C．比赛中打出的旋球是利用流速越大的位置，压强越小的原理，故C正确，不符合题意；
D．樊振东所使用的的球拍胶片采用橡胶制成是增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】A．图钉尖做得很尖，是在压力不变的情况下，通过减小接触面积来增大压强，故A错误；
B．液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对容器侧壁有压强，故B错误；
C．在托里拆利实验中，水银柱产生的压强和大气压相等，水银柱的高度是由外界大气压决定的，不会因玻璃管的倾斜而改变，所以倾斜后水银柱长度会变长，但高度不变，故C正确；
D．向B管口吹气时，A管口上方空气流速大，压强小，在大气压强的作用下A管内的水面会上升，说明了空气流速越大的位置压强越小，故D错误。
故选C。
10．见解析
【详解】根据1Pa的物理意义是每平方米面积上所受的压力大小是1牛。一名中学生站立时对水平地面的压强为5×104Pa，表示的物理意义是：每平方米的面积上所受到的压力为1.5×104N。
11．压强
【详解】根据压强公式可知，路面钻机把钻头做成啄术鸟嘴的形状是为了减小受力面积，压力一定时，增大压强。
12．8500
【详解】正方体的底面积为
正方体对桌面的压力为
正方体对桌面的压强为
13．1600
【详解】容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
14．20400
【详解】150mm汞柱产生的压强为
p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×150×10-3m=20400Pa
则张大爷的收缩血压为20400Pa。
15．p甲＜p乙＜p丙
【详解】因三容器对桌面的压强相等，且三容器的底面积相等，所以，由的变形式可知，三容器的对水平桌面的压力相等，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且三容器的质量相等，所以，由
可知，三种液体的质量相等，由图可知，三种液体的体积关系为
由可得，三液体的密度为
因三种液面相平，由可知，三液体对容器底部的压强为
16．10
【详解】探头受到的压强
水的深度
17．
【详解】将两端开口的玻璃筒下端扎上橡皮薄膜，竖直插入盛有水的烧杯中，橡皮薄膜内凹，此现象可证明液体向上有压强；因为橡皮薄膜变平，所以橡皮薄膜受到的向上和向下的压力相等，又因为受力面积相同，所以橡皮薄膜受到的向上和向下的压强相等，即
筒内液体密度表达式。
18．低
【详解】在温度相同的情况下，瓶内气压等于水柱压强加上外界大气压，大气压越大，水柱压强越小，所以，甲中玻璃管内的液柱高度就越低。
19．流体流速越大的地方，压强越小
【详解】要增加汽车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，就要使汽车高速行驶时，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，即上方平直下方凸起，产生一个向下的压强差。
20．减小
【详解】流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强大。转动的扇叶处气体的流速增大，压强减小，从而在周围大气压的作用下将室内污浊空气压向扇口排出。
21．小
【详解】根据在流体中，流速越大压强越小可知，将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来。
22． 深度 在同一深度处，液体的密度越大产生的压强越大
【详解】（1）[1]研究液体压强与密度的关系，要控制液体的深度相同，小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的深度相同。
（2）[2]乙图中液体是酒精，已知丙图中液体是水，乙、丙实验中液体的深度相同，根据转换法，丙中液体产生的压强大，则由乙、丙实验可得出的结论是：在同一深度处，液体的密度越大产生的压强越大。
23． 不漏气 液体密度
【详解】（1）[1] 使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜，发现U形管中的液体能灵活升降，这说明装置的气密性良好，不漏气。
（2）[2]如图所示，两个容器中的液体都是密度相等的水，甲图中压强计探头在水中的深度较小，发现U形管中的液面高度差较小；乙图中压强计探头在水中的深度较大，发现U形管中的液面高度差较大；这说明当液态密度相同时，深度越大，液体压强越大。
24．不变
【详解】把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，玻璃管内外水银面的高度差不变，这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度无关，若换用粗一些的玻璃管重新进行实验，结果相同。
25． 大 密度
【详解】（1）[1]由步骤乙、丙可以观察到，同种液体随着深度越深，橡皮膜凹陷程度越大，所以产生液体压强越大。
[2]由步骤丁可以观察到，内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同，但是橡皮膜向上凹陷，看得出盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度，说明在液体深度相同时，液体的密度越大，产生的压强越大。
（2）[3]A容器中水对橡皮膜的压强为
由橡皮膜相平可知，橡皮膜两边压强相等，故B容器中液体对橡皮膜的压强为
则未知液体的密度为
26． 受力面积 相等
【详解】（1）[1]A、B为同一瓶矿泉水，压力相同，瓶底和瓶盖的受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，则压力作用效果不同，故可探究压力作用效果与受力面积的关系。
（2）[2]由图乙可知，瓶侧壁相同高度处的两个小孔喷人的水柱距离相同，由此可知，同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强是相等的。
27． 装置漏气 重新安装实验器材 深度 丙、丁 A
【详解】（1）[1]若装置完好，当按压金属盒的橡皮膜时，压强计的U形管会出现高度差。现在按与不按金属盒的橡皮膜，压强计U形管两侧液面均处在同一水平线上，说明按压橡皮膜不会引起管内气体压强的变化，故原因可能是实验装置漏气。
[2]在使用压强计前，小赵同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差，说明软管内的气体压强与大气压不相等，此时应拆掉装置，重新安装，使U形管左右两侧的液面相平。
（2）[3]由乙、丙两图可知，液体均为水，橡皮膜的方向相同，所处在水中的深度不同，U形管两侧的高度差不同。由此可得到液体的压强与液体的深度有关。
（3）[4]根据控制变量法，要想得到液体的压强与液体密度有关的结论，应改变液体的密度，其他条件保持不变。由图丙、丁可知，液体的密度不同，橡皮膜的方向和所处深度均相同，故比较丙、丁两图可以得出结论。
（4）[5]由图戊中U形管两侧的高度可知，A烧杯中液体的压强大于B烧杯中液体的压强。根据液体压强的特点：当深度相同时，液体的密度越大，压强越大。由ρ水>ρ酒精，可判断装水的烧杯是A。
28．由流体的压强与流速的关系知，高铁速度比普通火车速度快，人和火车之间的空气流速更快，空气压强更小，所以安全线离站台边缘应该更远
【详解】由液体的压强与流速的关系知，高铁速度比普通火车速度快，人和火车之间的空气流速更快，空气压强更小，所以安全线离站台边缘应该更远。
29．（1）150N；（2）600Pa
【详解】解：（1）物体在150N的推力作用下恰好沿水平地面做匀速直线运动，推力和物体受到的摩擦力的一对平衡力，根据二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力
当物体受到200N的推力作用时，物体对地面的压力和物体与地面接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的摩擦力不变，即当水平向左的推力为200N时，物块受到地面的摩擦力大小为150N。
（2）物体、的总重力
G总＝m总g＝(300g×10﹣3kg＋600g×10﹣3kg)×10N/kg＝9N
物块对地面的压力
F压＝G总＝9N
物块对地面的压强
答：（1）当水平向左的推力为200N时，物块受到地面的摩擦力为150N；
（2）当两物块静止在水平地面上时，物块对地面的压强为600Pa。
30．（1）750Pa；（2）1100Pa
【详解】解：（1）液体的密度为
液体对容器底的压强
（2）容器内液体的重力
容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
答：（1）液体对容器底的压强为750Pa；
（2）容器对水平桌面的压强为1100Pa。
31．（1）1400Pa；（2）0.64N；（3）3000Pa
【详解】解：（1）水对容器底的压强
（2）因为金属块浸没在水中，所以
金属块所受的浮力
（3）若金属块底部紧密接触，水对金属块上部的压强为
水对金属块上部的压力为
金属块的重力为
金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力，即
金属块对容器底部的压强为
答：（1）水对容器底的压强是1400Pa；
（2）若金属块底部不紧密接触，金属块受到的浮力是0.64N；
（3）若金属块底部紧密接触，某课外探究小组将该装置放入真空仓（不考虑大气压的影响），则金属块对容器底部的压强3000Pa。
