第9章 壓強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算題

精心整理第9壓強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)與計(jì)題1．(沈市用形管液面高度差的大小關(guān)系，可以幫助我們比較一些物理量的大?。▽⒁后w壓強(qiáng)計(jì)的探頭分別放入密度為ρ和ρ的兩種液體中，U形管液面的高度差相同，如圖１甲所示，則ρ

ρ；（2速度是v和v的氣流，別經(jīng)過(guò)與U形管左端相連的管子時(shí)，U形管液面的高度差如圖１乙所示，則v

v．（以上兩空均填“＞”、“=”或“＜”）2．(2016陜西)在興趣小組的同學(xué)觀察到飛機(jī)在起飛和航行時(shí)機(jī)翼的仰角不同；②飛機(jī)越大其機(jī)翼越大。他們想探究“機(jī)翼獲得升力的大小與機(jī)翼仰角、機(jī)翼面積有什么關(guān)系？（注：機(jī)翼仰角為機(jī)翼下表面與水平面的夾角，機(jī)翼面積指機(jī)翼在水平面上投影的面積）他們利用塑料泡沫等材料自制了三個(gè)質(zhì)量相同、形狀相同、面積不同的機(jī)翼模型，把圓柱形空心筆桿穿過(guò)“機(jī)翼”并固定在“機(jī)翼”上，將一根金屬桿從筆桿中穿過(guò)并上下固定，確保“機(jī)翼”能沿金屬桿在豎直方向移動(dòng)。將“機(jī)翼”掛在測(cè)力計(jì)的下方，實(shí)驗(yàn)裝置如圖２所示。(l)用風(fēng)機(jī)對(duì)著“機(jī)翼”吹風(fēng)模擬飛機(jī)在空中飛行。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)向右吹風(fēng)時(shí)，以氣流為參照物，飛機(jī)向__________升。(2)為了研究“機(jī)翼”獲得的升力與仰角的關(guān)系，他們對(duì)同一個(gè)“機(jī)翼”吹風(fēng)，并保持風(fēng)速不變，只改變“機(jī)翼”____________的大小，觀察并記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)；在其它條件相同時(shí)，更換面積不同的“機(jī)翼”重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)記錄如表。①在上述實(shí)驗(yàn)中，吹風(fēng)前后測(cè)力計(jì)示數(shù)的___________即“機(jī)翼”獲得升力的大小。②通過(guò)分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量、形狀、機(jī)翼面積和風(fēng)速相同時(shí)，仰角增大，獲得的升__________（填“一定”或“不一定”）增大；當(dāng)質(zhì)量、形狀、仰角和風(fēng)速相同時(shí)，機(jī)翼面積越大，獲得的升力__________.(3)實(shí)時(shí)，“機(jī)翼”沿金屬桿上升，金屬桿對(duì)筆桿有________的摩擦力，此測(cè)得的升力應(yīng)_______“機(jī)翼”實(shí)獲得的升力。３．（2016?寧波）把一根兩開(kāi)口的細(xì)管浸入水中，充滿水后用手指把一端堵住，移出水面，如圖３甲所示1）端的水不會(huì)流下來(lái)是由于受到

作用（2把手指移開(kāi)后管內(nèi)的水會(huì)怎樣流動(dòng)，不同的同學(xué)會(huì)有不同的猜想，而檢驗(yàn)猜想是否正確最直接的方法是．3）把細(xì)管倒來(lái)，如圖３乙所示．如果把手指移開(kāi)，管內(nèi)的水會(huì)不會(huì)A流出？請(qǐng)寫出你的判斷，并用你所學(xué)的理論知識(shí)證明你的判斷．４．(2016年衢州市)如圖４，在注射器、B分別扎一個(gè)等大的小孔，插入兩根相同規(guī)格的硬質(zhì)塑料管（連接處密封），并在管上分別系一個(gè)未充氣的同規(guī)格氣球（連接處不漏氣）．先慢慢往外拉活塞，使注射器中充滿空氣，接著快速向內(nèi)推動(dòng)活塞，在此過(guò)程中可現(xiàn)察到、B兩孔處氣球的鼓起情況是（填序號(hào)）．①A孔處氣球大②B孔處球大③兩個(gè)氣球一樣大。你的依據(jù)是。５（2016?寧）聰學(xué)習(xí)了固體壓強(qiáng)后，愛(ài)動(dòng)腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng)，哪些特點(diǎn)，小聰進(jìn)行了大膽猜想：猜想液體內(nèi)部可能有壓強(qiáng)猜想液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān)猜想液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)猜想液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體的密度有關(guān)為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，小聰在老師的幫助下找來(lái)了一些實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并完成了

液體內(nèi)部壓強(qiáng)究竟有實(shí)驗(yàn)探究．請(qǐng)你完成下列問(wèn)題：（1實(shí)驗(yàn)前，要通過(guò)調(diào)試，使壓強(qiáng)計(jì)U型管兩邊的液面，小聰在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時(shí)U型兩邊液面幾乎沒(méi)有變化如圖５所示，說(shuō)明該壓強(qiáng)計(jì)（選“漏氣“不漏氣為了驗(yàn)證猜想小聰把探頭放入水中，再觀察壓強(qiáng)計(jì)型管兩邊液面是否有（3在驗(yàn)證其余猜想的過(guò)程中，小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)：

來(lái)判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng)．序號(hào)

液體

深度h（mm）

壓強(qiáng)計(jì)1

水20.0

橡皮膜方向朝上

液面高度差（mm18.5

精心整理234567

酒精

40.060.060.0

朝下朝左朝右朝上朝上朝上

18.518.518.536.854.643.5①比較序號(hào)2、3、4的據(jù)，可得出的結(jié)論是．②為了驗(yàn)證猜想，聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為③比較序號(hào)7組數(shù)據(jù)，可得出液體的壓強(qiáng)與液體（4小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和

的實(shí)驗(yàn)．有關(guān)．法．６.(2016河北探究對(duì)容器的壓．如圖６將一由B構(gòu)、兩端開(kāi)口的玻璃制品底扎上薄橡皮膜成容器橫積別為S和SS=2S=40cm

壁的厚度忽不

=1.010

3

，g取lON/kg．實(shí)驗(yàn)過(guò)下：①容固在有子的鐵架臺(tái)上，橡皮膜剛好與電子秤完全接觸，且電子秤的示數(shù)零如圖示．②往容器內(nèi)分三緩慢倒適的，將收的數(shù)填入下表中．③繼續(xù)往容器內(nèi)慢倒60g水后，水進(jìn)了容B部分，且B內(nèi)的高度為1cm．后在容器再三次緩慢倒入適量的，再將集數(shù)填入下中．④計(jì)算水對(duì)容器的壓次數(shù)容器內(nèi)的量/g電子稱讀數(shù)/g容器內(nèi)的度水對(duì)容的強(qiáng)

160601.515O

21001002.5250

31601604400

42402807700

5300400101000

6360131300同答下列問(wèn)題（1）將表格的空白處補(bǔ)充完整（2）分析表中數(shù)可：對(duì)容器底的壓強(qiáng)與水深度．若在一底面積為40cm

的柱容器中裝入

300g水對(duì)器底的壓強(qiáng)為Pa，與表格第5組數(shù)對(duì)可水對(duì)到的重力大?。ㄟx填“有”或“”）（3）容器A分的度為．【拓展】完成驗(yàn)后，小明一合塊浸沒(méi)在器，B水

容器底壓與面上了1cm，電子秤的讀數(shù)增加80g則金塊密度g/cm

．７（海如圖７所示，柱形容A均勻柱體B置于水平地面上A盛有體積為610m3

的水，B受到的重力為B的底面積為×10m2．（1求中水的質(zhì)量．（2求對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．（3現(xiàn)沿水平方向在圓柱B上截去一定的厚度B剩余部分的高度與容器中水的深度之比h′：水2：且B余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于水對(duì)容器部的壓強(qiáng)，求B的密度．８．（2016?夏）如1所示，銀川濱河黃河大橋年4月28日正式通車，大橋全長(zhǎng)6587米設(shè)計(jì)時(shí)速每小時(shí)80公里，該橋最大跨度為，是目前世界上最大跨度的多塔連跨鋼混折疊合梁自錨式懸索橋．（1坐在一輛小汽車的前排副駕座位上通過(guò)大橋大橋的斜拉面而來(lái)選的參照物是

自己乘坐的汽車該小汽車鐘通過(guò)大橋，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該車通過(guò)濱河大橋時(shí)是否超速．（2根據(jù)大橋設(shè)計(jì)，過(guò)橋車輛對(duì)橋面的壓強(qiáng)一般應(yīng)控制在8×Pa以下，有一輛質(zhì)量為2000克的6輪輕型貨車，如果每個(gè)車輪與路面的接觸面積為．請(qǐng)你計(jì)算允許該貨車通過(guò)濱河大橋載貨的最大質(zhì)量是多少千克．（g）（3現(xiàn)在轎車都采用流線型設(shè)計(jì)（如圖2示），這種設(shè)計(jì)在減小空氣阻力、提高車速的同時(shí)也產(chǎn)生了新的問(wèn)題：轎車高速行駛時(shí)，常常有“漂”的潛在危險(xiǎn)．請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明汽車高速行駛時(shí)“漂”的原因．

精心整理９（2016?慶）圖１０甲是西南大學(xué)校內(nèi)的一座塑像，其基座結(jié)構(gòu)類似于圖乙和丙的模型．AB是質(zhì)量分布均勻地正方體物塊，其邊長(zhǎng)分別是20cm30cm，密度之ρρ=3︰1．A放在平地面上，放在A上面A對(duì)水地面的壓強(qiáng)為5100Pa（如圖乙）．求：（1圖乙中，物塊地面的壓力；（2物塊的密度；（3若將物塊在水平地面上，在B上面（如圖丙），強(qiáng)為2800Pa，將物塊B沿直方向切去幾分之幾．１．（2016?溫州）如圖１某品牌自動(dòng)咖啡

要使B對(duì)地面的壓及其結(jié)構(gòu)示圖其作理：盛器內(nèi)的水溫升至一定溫度時(shí)，水沿導(dǎo)管進(jìn)入盛有咖啡粉的玻璃中在平球作用下，原來(lái)平的平桿繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，水器抬升．卻一段時(shí)間，玻璃杯的啡體又吸進(jìn)入盛水器，咖啡泡完成．（1當(dāng)封水器內(nèi)溫升一定程度時(shí)其內(nèi)的水開(kāi)自動(dòng)沿管進(jìn)入玻璃杯則此時(shí)水器內(nèi)的壓強(qiáng)p

與接大氣壓p的小系：p

p．（2）打開(kāi)出開(kāi)關(guān)使0.2克的咖流重為1牛水杯中底與平面接觸積為20厘米

，則水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多帕？寫出計(jì)過(guò)，g?。?1（2016?京）平實(shí)驗(yàn)桌面上有微小壓強(qiáng)計(jì)、刻度尺和裝有適量水A、B個(gè)燒杯．小亮學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)的知識(shí)后，又提出了新的猜想，為此他利用提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．①將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入杯的水中，探頭到燒杯底的距離為6cm如圖１２甲所示，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)形管兩側(cè)的液面高度差h；②將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入B燒杯的中，探頭到燒杯底的距離L10cm，如圖１２乙所示，記錄微小壓強(qiáng)計(jì)形管兩側(cè)的液面高度差；小亮發(fā)現(xiàn)于h，于是小亮得出結(jié)論“液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離有”．請(qǐng)你利用這些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明小亮的結(jié)論是錯(cuò)誤的．寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．１２．一油庫(kù)裝煤油的油罐中盛有深的煤油，在距底部米處發(fā)現(xiàn)有一個(gè)半徑為2厘米的形漏油孔，求：（1）煤油對(duì)罐底的壓強(qiáng)多大？（小孔處煤油的壓強(qiáng)多大？要想堵住這個(gè)孔，至少需要在罐壁處施加多大的力？（煤油密度p＝0.8×10kg/m3

，取g10N/kg）參考答案１．【考點(diǎn)】液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用；流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．【專題】應(yīng)用題；壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)；氣體的壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．【分析（1）管中液柱的高度差表示了壓強(qiáng)的大小，從圖中可以看出壓強(qiáng)的大小是相同的，再結(jié)合浸沒(méi)的深度和p=ρgh可判斷哪個(gè)杯中的液體密度小；（2沒(méi)有吹風(fēng)時(shí)，左右兩管上方的壓強(qiáng)相同都等于大氣壓強(qiáng)，當(dāng)管子中有氣體通過(guò)時(shí)，增大左管上方流速，減小左管上方的壓強(qiáng)，液體在壓強(qiáng)差作用下移動(dòng)形成高度差，據(jù)此進(jìn)行解答．【解答】解：（1由圖甲可知，兩U形中液柱的高度差相同，說(shuō)明壓強(qiáng)相同，且兩液體中左側(cè)金屬盒位置較深，由p=ρgh的形式ρ=

可知，左側(cè)液體的密度小于右側(cè)液體的密度，即＜ρ；（2由圖乙可知，左側(cè)管液面的高度差較大，說(shuō)明左側(cè)U形管中左側(cè)液面上方壓強(qiáng)較小，由流速越大的位置壓強(qiáng)越小可知，左側(cè)管子中氣體的流速較大，即＞v．故答案為：（1＜；（2＞．【點(diǎn)評(píng)】本題考查了液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用以及流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，知道形中液柱的高度差表示了壓強(qiáng)的大小是關(guān)鍵．２．（1）左；（2仰角，①變量，②不一定，越大；（3下，小于。３．【解答】解（1）用手指堵住上端開(kāi)口時(shí)，上端不再與大氣相通，下端受到大氣壓對(duì)它向上的作用，由于一個(gè)大氣壓強(qiáng)能支撐約的水柱，水不會(huì)從下端流出；（2各種假設(shè)和猜想都需要大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的支持，因此檢驗(yàn)猜想是否正確最直接的方法是實(shí)驗(yàn)；（3當(dāng)手指移開(kāi)后，假設(shè)管內(nèi)的水保持靜止，取管底液片為研究對(duì)象，它把關(guān)內(nèi)的水柱分成左右兩部分，如圖所示，因?yàn)橐浩疃龋荆詐＞p因?yàn)镕=PS，液片左右的面積S等；

精心整理所以FF液片將向右移動(dòng)，管內(nèi)的水從流出．故答案為：（1大氣壓；（2實(shí)驗(yàn)；（3）如果把手指移開(kāi)，管內(nèi)的水會(huì)從流出；液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．４．②；B處速比A處，壓強(qiáng)比A大。５．【解答】解：（1實(shí)驗(yàn)前要正確安裝壓強(qiáng)計(jì)，調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí)，橡皮膜不受液體的壓強(qiáng)，因此形管兩邊的液面應(yīng)該相平；若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，就會(huì)有漏氣現(xiàn)象，因此形兩邊液柱的高度差變化??；（2把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸入液體中，管兩邊出現(xiàn)高度差，說(shuō)明液體內(nèi)部有壓強(qiáng)，因此小聰通過(guò)觀察壓強(qiáng)計(jì)管兩邊液面是否有高度差來(lái)判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng)．（3①同種液體、深度相同，不同的是方向，液面差相等即壓強(qiáng)相等，說(shuō)明在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；②根據(jù)猜想液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)可知，控制液體種類相同，深度不同，即小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為或2、）5、的實(shí)驗(yàn)；③比較序號(hào)7組數(shù)據(jù)可知，液體種類不同，深度相同，液體的壓強(qiáng)不同，由此可得：液體的壓強(qiáng)與液體種類有關(guān)；（4由實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法．故答案為：（1）相平；漏氣；（高度差；（3）①在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；1或2356③種類；（4控制變量．６．【考點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)．【分析】（1）從4、組實(shí)驗(yàn)中找出變化規(guī)律，從而可推斷出表中空白處的數(shù)據(jù)；（2水對(duì)容器底的太壞強(qiáng)與水的深度有關(guān)，與水的重力大小無(wú)關(guān)；結(jié)合底面積和水的質(zhì)量可計(jì)算其對(duì)底面的壓強(qiáng)；（3從表中的數(shù)據(jù)，結(jié)合“倒入水，水進(jìn)入了容器，分，且在B內(nèi)的高度為1cm”，可推算容器分的高度；【拓展】根據(jù)水面上升的高度和容器的橫截面積大小，可計(jì)算物體的體積，通過(guò)電子秤的示數(shù)變化可計(jì)算物體的質(zhì)量，最后利用密度公式計(jì)算合金塊的密度．【解答】解：（1由表中4、5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，水的質(zhì)量增加了300g240g=60g，此時(shí)電子秤的示數(shù)增加了﹣280g=120g，即電子秤示數(shù)的增加量，是水質(zhì)量的增加量的2倍，則當(dāng)容器內(nèi)水的質(zhì)量增加量為300g=60g，電子秤示數(shù)的增加量為2=120g，則表中第實(shí)驗(yàn)中，電子稱的讀數(shù)為400g+120g=520g；（2分析表中數(shù)據(jù)可以看出，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)與水的深度成正比，深度越深，壓強(qiáng)越大．若在一底面積為

的圓柱形容器中裝入300g，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為：p=====750Pa與表格中第數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，水的質(zhì)量相同，容器的底面積也相同，但產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同，由此可知水對(duì)容器底的壓強(qiáng)與受到的重力大小無(wú)關(guān)；（3因?yàn)榈趯?shí)驗(yàn)中，繼續(xù)往容器內(nèi)緩慢倒入60g水后，水進(jìn)入了容器B分，且在的高度為則B部水的體積為：V=Sh=20cm2×1cm=20cm3則此部分水的質(zhì)量為：m=ρV20cm3=20g倒入60g水，水的總質(zhì)量為：160g+60g=220g，在A部水的質(zhì)量為：m=220g﹣20g=200g在A部水的體積為：VA==容器A部的高度為：h==

=200cm3，=5cm．【拓展】完成實(shí)驗(yàn)后，小明將一小合金塊浸沒(méi)在容器中，內(nèi)水面上升了1cm則小合金塊的體積：V=V=Sh=20cm2×1cm=20cm3，根據(jù)前面“電子秤示數(shù)的增加量，是水質(zhì)量的增加量的倍可知，電子秤的讀數(shù)增加了則小合金塊的質(zhì)量為m=×80g=40g則合金塊的密度為：ρ==故答案為：（1520（2成正比；750無(wú)關(guān)；

=2g/cm3．

（35；【拓展】：2．７．【解答】解：（1水的體積：V水=6×10m，根據(jù)ρ=可得水質(zhì)量：m水=水V水=1×10kg/m6×m=6kg；（2B對(duì)平地面的壓力：F=G=250NB對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p（3剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)：p===ρgh′，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p水=水gh水，h：=2：3因?yàn)锽剩部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于水對(duì)容A部的壓強(qiáng)，所以ρgh′

gh，ρ=ρ==1×10kg/m=1.5×10kg/m3答：（1）A中水的質(zhì)量為6kg．（2B對(duì)平地面的壓強(qiáng)為5000Pa．（3B的度為1.5×kg/m．８．９．【解答】解：（1由可得，物塊地面的壓力：F=pS0.2m×0.2m=204N（2圖乙中物塊地面的壓力等于物體AB的重力，所以AB的重力G=F=204N由重力和密度公式可得：G=ρVg+ρV，因?yàn)棣眩害?3：1所以有：ρ×（0.2m）10N/kg+ρ×（0.3m）×10N/kg=204N解得：ρ=1.2×10kg/m（3物塊的重：=ρVg=1.2×kg/m×（0.2m）

×10N/kg=96N物塊B的：G=ρVg=×1.2×10×（0.3m）

×10N/kg=108N沿豎直方向切去物塊，設(shè)剩余部分占物塊B體積的比例為x則物塊剩余部分的底面積為S，物塊B剩余部分的重為?x則由p=可得：p=

=2800Pa即

=2800Pa解得x=，則將物塊B沿直方向切去了三分之一的體積．答：（1）圖乙中，物塊A地面的壓力為（2物塊的密度為1.2×10kg/m3；（3要使對(duì)地面的壓強(qiáng)為2800Pa，將物塊豎直方向切去三分之一．１０．解答】解（1）當(dāng)密封的盛