1、专备战全国中考物理真题分类全解析 题25 压强探究题解析版2.5 压强探究题1. (2019济宁)小明跟着爸爸去游泳，站在齐胸深的水中，感觉呼吸略微有些困难，越往深处感觉越明显，由此激发了他想研究水的压管强特点的想法。(1)图甲中是小明利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后的实验现象，由此可说明 。(2)下表是小明利用U形管压强计探究水内部压强时的几组数据。根据表中的数据，请回答下列问题序号深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm15朝上4.925朝下4.935朝侧面4.9410朝侧面9.7515朝侧面14.6比较前三组数据,可得出的结论： 。比较序号 的三组数据,可得出的结论是水的压
2、强随深度的增加而增大。(3)早在1648年，物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验，如图乙所示。结果，他只用了几杯水，就把木桶撑破了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关，还由此说明了液体的压强与 无关(4)我国第一艘深海载人潜水器蛟龙号，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。当蛟龙号潜水器下潜到7000m深度时，所受海水的压强为 Pa(g取10N/kg,p海水=1.03103kg/m3)。【答案】（1）液体对容器侧壁和底部都有压强；（2）同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等；3、4、5；（3）液体质量；（4）7.21107【解析】（1）图1中利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒
3、入水后，我们看到底部和侧壁的橡皮膜都会凸起，由此可说明：液体对容器侧壁和底部都有压强；（2）比较序号为1、2、3的三组数据，橡皮膜的朝向不同，其它条件相同，可得出的结论是：同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等；比较序号3、4、5的三组数据，液体的深度不同，其它条件相同，可得出的结论是：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大；（3）物理学家帕斯卡他只用了几杯水，就把木桶撑破了，此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关，还由此说明了液体的压强与液体质量无关；（4）计算液体压强可以利用公式pgh，则pgh1.03103kg/m310N/kg7000m7.21107Pa。2(2019菏泽)
4、小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形，如图所示。（1）小明安装好实验仪器后，发现U型管两侧的液面不相平，如图A所示，实验前需要将U型管两侧液面调整相平，方法是_。（2）小明调整好仪器，将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向，如图B、C、D所示，其探究的问题是_。（3）根据C、E两个图中的现象可以看出：_。【答案】（1）重新安装；（2）同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强是否相等；（3）同种液体，液体压强随深度的增加而增加。【解析】 （1）实验前需要将U型管两侧液面调整相平，方法是重新安装； 如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U形管压强计，实验中判断压强大小是通过
5、观察U形管两边液面的高度差实现的； （2）由图b、c、d所示现象知，压强计的探头处于同种液体的同一深度，但朝向不同，而U形管压强计两管液面高度差相等，故探究的问题是：同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强是否相等； （3）液体密度相同，如果改变压强计的探头在水中的深度，即只改变深度的大小，根据C、E两个图中的现象可以知液体内部压强与深度的关系，同种液体，液体压强随深度的增加而增加。3（2019湘潭）如图所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。（盐水水） （1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的 来表示。（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用 （选填“有色”
6、或“无色”）。（3）将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hBhA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。（4）将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hChB（选填“”、“”或“”），这是为了研究液体压强与液体 关系。（5）由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。【答案】（1）高度差；（2）有色；（3）深度；（4）；密度；（5）D。【解析】（1）压强计的工作原理是；橡皮膜受到压强时，U形管内两边液面出现高度差，两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小，采用的是转换法
7、；液体压强越大，两侧液面高度差也越大；（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用有色液体；（3）将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hBhA，探头慢慢下移，深度变大，发现U型管两边液面的高度差逐渐增大，故结论为：深度越深液体压强越大；（4）将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hChB，在相同的深度时，探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了，即压强变大了，故结论为：在深度相同中，液体密度越大，压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系；（5）D点位于密度大，深度大的位置，故该点液体压强最大。4(2019鄂州)在探究
8、“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。（1）实验中用 反映压力的作用效果，采用了转换法。（2）比较甲、乙两图的实验可以得出 ； 比较丙图和 图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）本实验还采用了 的研究方法。【答案】海绵凹陷程度 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 乙 控制变量【解析】（1）该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的，这用到了转换法； （2）图甲和图乙，物体的受力面积相同而压力不同，乙图压力大，乙图力的作用效果明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；图乙和图丙
9、，桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同，乙图受力面积小，乙图压力作用效果明显，由此可知：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）影响压力作用效果的因素是压力和受力面积，研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同；在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同，这用到了控制变量法。5(2019荆门)学习了密度后，张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯，杯壁上标有间距相等的三条刻度线，最上端刻度线旁标有600ml，接下来的操作是： （1）他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图所示，则刻度尺读数为 cm，将空茶杯放在
10、电子体重计上显示示数为0.10kg；（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，此时体重计显示示数为0.32kg，则可求得液体密度为 kg/m3；（3）向杯中轻轻放入小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处，此时小石块全部在水面以下，体重计显示示数为0.82kg，则小石块的密度为 kg/m3；（4）根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为 Pa，盐水在杯底处产生的压强为 Pa。【答案】（1）15.00（14.9815.02）（2）1.1103 （3）2.5103 （4）2.05103；1.1103【解析】（1）刻度尺的分度值是1mm，读数时要估读到
11、分度值的下一位，所以600ml对应的高度为h=150.0mm=15.00cm；（2）盐水的质量：m=0.32kg0.10kg=0.22kg=220g盐水的体积：V=600ml=200ml=200cm3盐水的密度：=1.1g/cm3=1.1103 kg/m3（3）小石块的质量：m=0.82kg0.32kg=0.5kg=500g小石块的体积：V= 600ml200ml=200ml=200cm3小石块的密度：=2.5g/cm3=2.5103 kg/m3（4）放入小石块时茶杯对体重计的压力：F=G=mg=0.82kg10N/kg=8.2N茶杯的底面积：S= =40 cm3=410-3 m2茶杯对体重计
12、的压强：p= = 2.05103 Pa盐水到达中间刻度线，盐水深度：h= 15.00cm=10 cm=0.1 m盐水对容器底的压强：p=g h=1.1103 kg/m310N/kg0.1 m=1.1103 Pa。6(2019枣庄)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。（1）压强计上的U型管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。A将右侧支管中高出的水倒出 B取下软管重新安装（3）比较图乙和图丙，可以得到；液体的压强与 有关。（4）比较 两
13、图，可以得液体的压强与液体密度有关。（5）已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。（水1.0103kg/m3，盐水1.1103kg/m3，g10N/kg）。【答案】（1）不属于；（2）B；（3）液体的深度；（4）丙、丁；（5）1000【解析】（1）测量液体压强的仪器叫压强计；上端开口，下端连通的容器叫连通器。（2）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；（3）在相同液体的不同一深度，液体的压强不相等
14、；（4）在丙丁图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，是控制深度相同，改变液体的密度，观察U形管两侧的液面高度差是否相等，得出液体内部压强是否和液体的密度有关；（5）根据pgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差（1）这是测量液体压强的压强计；它的左端是密闭的，所以不是连通器。（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，则B正确；故选B；（3）比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同
15、，故可以得到：在不同深度，液体内部压强与液体的深度有关，液体深度越深，压强越大；（4）在丁图中，若将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大，故比较丙、丁两图。（5）图乙中U形管左右两侧水面的高度差h10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：pgh1103kg/m310N/kg0.1m1000Pa。7(2019杭州)现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸，随着加人的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会_
16、（选填“变大”、“变小”或“不变”）（2）将注人水后的玻璃管放入装有水的水植中，慢慢向下移动到如图所示的位置，橡皮膜向外凸的程度会_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是_填“凸面”、“凹面”或“平面”），试说明理由_。【答案】（1）变大；(2)变小；(3)平面；当液面相平时，橡皮膜内外水压相同，上下两方 液体的压力大小相等，方向相反，使橡皮膜水平。【解析】（1）随着试管内水量的增加，橡皮膜上部受到的压强增大，下部压强不变，内外压力差越来越大，橡皮膜向外凸的程度变大；（2）随着玻璃管下移，橡皮膜上部受到压强不变，下部受到的压强增大
17、，内外压力差减小，橡皮膜向外凸的程度变小；（3）当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜上下两表面受到的水的压强相同，上下两方液体的压力大小相等，方向相反，使橡皮膜水平。8(2019铁岭)大威在探究“影响压力作用效果的因素”时，取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C，它们底面积的关系是SASBSC。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水，其中B、C两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上，如图甲、乙、丙所示。（1）实验过程中可以通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。（2）通过比较 两次实验，探究压力的作用效果与压力大小的关系。得到的结论是 相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）大威还想利用
18、这些器材探究影响液体压强的因素，于是他找来一个如图丁所示的液体压强计，将压强计的探头放入B、C两容器中，保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较 （填“大”或“小”）。说明在深度相同时， 越大，液体压强越大。（4）再将探头放人B容器中的某一深度，改变探头的方向，会发现U形管左右两侧液面的高度差不变，由此说明：在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都 。【答案】（1）凹陷程度； （2）甲、乙；受力面积； （3）大；液体密度；（4）相等【解析】（1）实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，用海绵的凹陷程度来反映压力作用效果。（2）比较甲、乙两图所
19、示实验可知，受力面积相同，压力越大，海绵凹陷程度越大，故可得结论：受力面积一定时，压力作用效果与压力大小有关。故答案为：（3）保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时，U形管左右两侧液面的高度差较大。说明在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。（4）在同种液体中，当探头所在的深度相同时，只改变探头的方向，U形管左右两侧液面的高度差不变，这表明：同一液体，在同一深度，向各个方向的压强相等。9 (2019泰州)小明用2mL的注射器、量程为010N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值，本实验的原理是二力平衡和p=_。步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔
20、步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞_时，记下弹簧测力计的示数为5.2N。步骤三：用刻度尺测出注射器_长度为4.00cm。步骤四：算出大气压强值为_Pa同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于_取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的_(摩擦力/大气压力)为0.3N.小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。【答案】 刚被拉动 有刻度部分的 1.04105Pa 排空注射器内的空气
21、 摩擦力【解析】解：本实验的原理是二力平衡和p=；由于注射器活塞颈部，用绳与弹簧测力计的挂钩相连，应水平向右慢慢拉动注射器筒，这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩；当注射器中的活塞开始运动时，说明此时拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数，就是大气对活塞的压力F=5.2N；注射器全部刻度的长度为L=4.00cm，有刻度部分的容积为V=2ml，注射器活塞的横截面积为S=，此时大气压的数值p= 1.04105Pa；橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，产生的力会和外部大气压力抵消一部分，这样使得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；先让注射器吸入少量水，然后将
22、活塞推至注射器底端，使水充满在注射器小孔中，这样可排尽注射器小孔中残余气体，减小实验过程中的测量的误差；如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3 N，此时活塞所受到的摩擦力为0.3 N。10(2019嘉兴)墨水沾到衣服上，很快就会渗入衣服，这种液体主动流进狭窄空间的现象称作“毛细现象”。毛细现象中液面升高与哪些因素有关？某科学小组进行了如下研究：【建立假设】液面上升的高度与细管的粗细有关。【收集证据】为了验证假设，他们将半径分别为r、r和r的细玻璃管立于水中，观
23、察水位上升的情况（如图为示意图）。【得出结论】根据实验现象，可得出的结论是 。【交流与表达】1 发生毛细现象范围内，如果用足够长的半径为r的细管，请预测水位上升的高度为 。2 该小组还想研究液面上升的高度与液体种类的关系，请帮他们完成方案设计。建立假设实验方案细管中液面上升的高度与液体的种类有关 【答案】 同种液体，液面上升的高度与细管的半径成反比；5h；将两根半径相同的细玻璃管立于两种不同种类的液体中，比较液面上升高度 【解析】（1）如果两个物理量的乘积一定，那么它们就成反比例关系；如果它们的比值一定，那么它们成正比例关系； （2）根据（1）中得到的规律进行计算，得到水位上升的高度； （3）
24、探究水位上升高度与液体种类的关系时，要保证玻璃管的粗细相同改变液体的种类。【得出结论】将每个玻璃管的半径与水位上升高度相乘，它们的乘积都等于rh，因此得到结论： 同种液体，液面上升的高度与细管的半径成反比 ； 【交流与表达】 如果用足够长的半径为 r的细管，那么水位上升的高度为：h= 5h； 该小组要探究液面上升的高度与液体种类的关系，要要保证玻璃管的粗细相同改变液体的种类，那么实验方案为：将两根半径相同的细玻璃管立于两种不同种类的液体中，比较液面上升高度。11(2019台州)某科技节，同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。（1）纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生_。（2）比赛时需要知道
25、每座参赛纸桥本身的质量（不超过50克），三位同学选择的测量工具分别是：1、 量程为1牛的弹簧测力计；2、 量程为10牛的弹簧测力计；3、量程为100克的天平。你认为哪位同学选择的测量工具最合适，并说明理由_。（3）压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为_。【答案】（1）形变；（2）1，因为1精确度较高，操作方便（答“3，只有3是测量质量的工具且精确度更高”也可，理由答出1点给1分，未答理由不给分）（3）在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小。【解析】（1）力的作用效果：力能使物体发生形变；力能使物体运动状态发生改变。纸桥放重物会被压弯，这说明重力使物
26、体发生了形变；（2）1；因为1精确度较高，操作方便；（3）在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小。12（2019无锡）如图所示，将压强计的金属盒放在同种液体中，金属盒面的朝向不同。（1）要观察到U形管两侧液面的高度差相等，必须控制金属盒面的中心在液体中的 相等，由上述实验可知：液体内部某一点，来自各个方向的压强大小是 的。（2）不增加器材，用这套装置还可以探究液体内部压强与 的关系。【答案】（1）深度；相等；（2）深度【解析】（1）如图比较液体内部压强大小的仪器名称是U形管压强计，实验中判断压强大小是通过观察U形管两边液面的高度差实现的；由图所示现象知，压强计的探头处于同种液体的同一深度，
27、但朝向不同，而U形管压强计两管液面高度差相等，故得出的初步结论是：同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强均相等；（2）液体密度相同，如果改变压强计的探头在水中的深度，即只改变深度的大小，故可探究液体内部压强与深度的关系。13（2019衡阳）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小刚利用了两个相同的木块和一块海绵，进行了如图所示的实验。（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下（选填“A”、“B”或“C”）实验中。A用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点B当电压一定时，探究电流与电阻的关系C用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱（2
28、）对比甲、乙两图，可以得出：当压力一定时， 越小，压力的作用效果越明显。（3）对比甲、丁两图，小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 （选填“正确”或“错误”），并说明理由： 。【答案】（1）C；（2）受力面积；（3）错误；没有控制受力面积相同。【解析】（1）本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，采用了转换法；逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；（2）（3）压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，实验时应采用控制变量法，即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变，探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答。解：（1）实验
29、中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法叫转换法：A用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点，采用了等效替代法；B当电压一定时，探究电流与电阻的关系，采用了控制变量法；C用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱，采用了转换法，选C；（2）对比甲、乙两图，可以得出：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同，因甲、丁两图中受力面积不同，即没有控制受力面积相同，故他的观点错误。14(2019黄石)如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱高度为_mm。(1)假定移动玻璃管的过程均不漏
30、气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。(选填“升高”、“不变”或“降低”)将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将_，将玻璃管向上提升一点，水银柱高度将_。(2)如果用水来代替水银做实验，水_(选填“会”或“不会”)充满玻璃管，若管口刚好在水面上且保证不漏气，此时玻璃管内底部的压强_Pa。(g=10N/kg，结果用科学记数法表示，保留一位有效数字)【答案】760；（1）不变；不变；（2）会；9104Pa【解析】一个标准大气压能支持760mm高的水银柱，故此时玻璃管内水银柱高度为760mm；（1）将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些；将玻璃管竖直上提，水银柱产生的压强等于大气压，即高度不变，还是760mm水银柱；（2）一标准大气压能支持10m高的水柱，故水会充满玻璃管；
