1、专项三 力学重难点10 压强【知识梳理】1.压力与重力的区别与联系物理量大小方向作用点性质联系压力与重力大小无必然联系垂直于物体表面，指向被压物体相互接触的面弹力当物体静止在水平地面时，对地面的压力的大小等于物体的重力。重力G=mg竖直向下重心引力2.压强（p）:压力与受力面积的比值。公式p=。p-压强，单位：帕斯卡（Pa）。F-压力，单位：牛顿（N）。S-受力面积，单位：平方米（m2）。这里S，是指相互接触的面积。压强的其它单位：1N/m2=1Pa。1hPa=100Pa。1kPa=1000Pa。1MPa=106Pa。3.增大（减小）压强的途径：（1）增大压强：在S一定时，增大压力F；在F一定
2、时，减小S。或者增大压力的同时，减小受力面积。（2）减小压强：在S一定时，减小压力F；在F一定时，增大S。或者减小压力的同时，增大受力面积。4.液体压强的特点：在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小相等；液体内部的压强随深度飞增加而增大。公式：p=gh。-液体的密度，单位：kg/m3。g-重力常数，等于9.8 N/kg（或10N/kg）。h-深度，单位：m。这里的h，深度，是指从自由液面向下的竖直距离，与高度不同。高度是从液体的底部向上的竖直距离。在探究实验中，要运用控制变量法和微小压强计。5.固体和液体压强、压力计算的公式比较物理量固体液体压力一般地，F=G=mgF=
3、pS=ghS压强p=F/Sp=gh6.液体对容器底部的压力与液体的重力的关系容器形状压力与重力的关系FGF=GFG7.连通器原理：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平。注意：这里液面相平的条件一是液体要“同种”，二是液体要“静止”。船闸是连通器的应用之一。8.液体压强。注意：（1）马德堡半球实验是验证大气压存在的经典实验，在1654年，是德国马德堡市市长格里克做的；托里拆利实验是测量大气压大小的实验，在1644年，由意大利科学家托里拆利做的。（2）气压与海拔高度有关：海拔越高，气压越低。（3）气压与天气有关：当气压降低时，常伴有多云天气。9.标准大气压（atm）:1标准大气压相当于
4、760mm水银柱产生的压强。1atm=1.01105Pa。10.流体流速与压强的关系。伯努利原理：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。飞机的机翼就是依据这个设计的。【解题思路】1.计算压强和压力时要注意分清是固体还是液体。注意受力面积与单位换算。2.注意有关连通器原理应用的实例和大气压存在的实例的收集整理。3.在“探究液体压强的实验”中，注意微小压强计的使用方法，先检查气密性，方法：用手指轻压橡皮膜，U形管中的液面出现高度差,则密度良好；若橡皮膜连接的软管出现漏气,压强计中液面就不会出现高度差。4.比较液体压力、压强的变化的题目中，要抓住密度和深度这两个因素。若密度
5、不变，深度增加，液压增大，反之，减小。若深度不变，密度增大，则液压增大，反之，减小。【真题再现】1.（2019山东枣庄）下列现象中，属于减小压强的是（）A.蚊子的口器B鳄鱼的牙齿C啄木鸟的尖喙D.宽大的滑雪板【答案】D【简析】减小压强的方法：在受力面积一定时，减小压力；在压力一定时，增大受力面积。宽大的滑雪板，增大了受力面积，减小了压强，符合题意。2.(2019山东烟台)连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是（ ）A.茶壶B.锅炉水位计C.船闸D.拦河大坝【答案】D【简析】连通器的结构特点是：上端开口，下端连通。这里拦河大坝，下端没有连通，不是连通器。它运
6、用了液体压强随深度增加而增大的知识，做成上窄下宽。3.（2019山东威海）关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是（）A拦河坝下宽上窄，是为了减小水对坝体的压强B鞋底有花纹，是为了增大摩擦C乘车时系安全带，是为了减小人的惯性D铁轨铺在枕木上，是为了减小对路基的压力【答案】B【简析】液体内部的压强随深度的增加而增大，拦河坝上窄下宽就是是因为下部受到水的压强大，要增大厚度承受更大的压强，A错。鞋底有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，B正确。惯性大小只跟物体的质量大小有关，系安全带不能改变人的质量大小，所以无法减小人的惯性；而是为了防止惯性带来的危害，C错。铁轨铺在枕木
7、上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对路基的压强，D错。4.（2019山东烟台）如图所示，小红手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”,将发生严重变形。下列判断推理及其解释，正确的是（ ）A.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方B.伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方C.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方D.伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方【答案】C【简析】伯努利原理告诉我们：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。这里流过伞面上方的气流速度大于下端（相同时间内，气流在伞面上通过的路程比伞下长）所以伞面被向上“吸”，C正确。5.（
8、2019山东东营）生活中蕴含着丰富的物理知识，以下说法正确的是（ ）用细线容易分割熟鸡蛋属于增大压强堵住茶壶盖的小孔，水不容易被倒出是由于大气压强的作用软包装饮料的吸管下端被削得很尖是为了减小压强教室的门窗打开时，“过堂风”会把门关闭是由于空气流速变大，压强变小A. B. C. D. 【答案】D【简析】细线分割熟鸡蛋时，由于受力面积小，在用力大小不变时，增大了压强，正确。堵住茶壶盖的小孔，茶壶不再是一个连通器，壶口在大气压作用下，水流不出来，是由于大气压强的作用，正确。软包装饮料的吸管下端被削得很尖，减小了受力面积，增大了压强，不是减小压强，错误。教室的门窗打开时，空气流速变大，根据伯努利原理
9、，在流速大的地方压强小，正确。所以正确，选D。6.（2019山东烟台）1648年，法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶，在桶盖上插了一根细长的管子，向细管子里灌水，结果只加了几杯水，就把木桶压裂了（如图）。这个实验说明了（ ）A.液体压强与水的深度有关B.液体压强与管的粗细有关C.液体压强与水的密度有关D.液体压强与水的质量有关【答案】A【简析】液体压强大小与液体的密度和深度有关。这里都是水，密度没有变，改变的是管子的长度，所以是探究的液体压强与水的深度有关。7.（2019上海市）如图所示，均匀长方体甲、乙放在水平地面上，甲、乙的底面积分别为S、S（SS），此时它们对地面的压强相等。现将甲
10、、乙顺时针旋转90后，甲、乙的底面积分别为S、S，关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化p甲、p乙的大小关系，下列判断正确的是（）Ap甲p乙，p甲p乙Bp甲p乙，p甲p乙Cp甲p乙，p甲p乙Dp甲p乙，p甲p乙【答案】C【简析】（1）甲、乙的底面积分别为S、S（SS），甲乙压强相等，根据 FpS可知F甲大于F乙，即G甲大于G乙。甲乙是长方体，当甲、乙顺时针旋转90后，甲、乙的底面积分别为S、S，甲的受力面积减小，甲对水平地面的压力不变，甲对水平地面的压强增大，乙的受力面积增大;乙对水平地面的压力不变，乙对水平地面的压强减小，由于原来甲乙对水平地面的压强相等，所以旋转后p甲大于p
11、乙，即甲p乙。（2）ppp,因为面积变化相同，F甲大于F乙，所以p甲大于p乙,即p甲p乙。8.（2019山东泰安）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为1、2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、F2，则下列判断中（）F1F2 12甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】A【简析】因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和都等于自身的重力，所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力相等（2小球相同），即F1F2，错。由图可
12、知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态，根据浮沉条件可知，1球，2球所以12，正确。两杯中液面相平，h1=h2,12，由p液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p1p2，正确。由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力，所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积，且12，由GmgVg可知，G甲液较大，G甲杯、G乙杯，所以甲杯对桌面的压力F甲=G甲液+ G甲杯大于F乙=G乙液+ G乙杯，错。所以只有正确。9.（2019山东聊城）A，B两个实心正方体的质量相等，密度之比A：B8：1，若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上
13、（如图所示），则地面受到的压力之比和压强之比分别是（）AF甲：F乙1：1，p甲：p乙1：2BF甲：F乙1：1，p甲：p乙1：4CF甲：F乙1：2，p甲：p乙2：1DF甲：F乙8：1，p甲：p乙1：8【答案】B【简析】（1）若按（甲）的方式，将它们叠放在水平地面上，此时对地面的压力F甲GA+GB，若按（乙）的方式，将它们叠放在水平地面上，此时对地面的压力F乙GA+GB，故F甲：F乙1：1；（2）由，A：B8：1，mA：mB1：1，可得，则边长之比为，则面积之比为，因为F甲：F乙1：1，所以按（甲）、（乙）两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上，则地面受到的压强之比是p甲：p乙1：4。10.（
14、2019徐州）一位同学体重为600 N，自然站立在水平地面上，对地面压力为 N，双脚站立对地面的压强比行走时 ；某沼泽地能承受的压强为2104 Pa，这位同学与沼泽地的接触面积至少为 m2，才不会陷入沼泽地【答案】600 小 310-2【简析】人自然站立在水平地面上，对地面压力F=G=600N. 双脚站立时的受力面积大于行走时（单脚着地）的受力面积，压力相同，所以双脚站立对地面的压强比行走时压强要小。S=F/p=600N/2104 Pa=310-2 m2.11.（2019昆明）为解决山区缺水问题，一些农户修建了水窖，在雨季将雨水收集到水窖中，以备干早季节使用。小明家也修建了这样一个水窖，形状如
15、图所示。为便于观察储水愔况，小明在水窖底部安装了一个压力传感器，压力大小在显示屏上显示。压力大表示水窖中的水较_。用水过程中发现，虽然每天用水量基本相同，但每天压力大小下降却不相同，而且随着储水盘的减少，下降得越来越快，出现该现象的原因是_。【答案】深 用水量相同,体积相同时，底面积越来变小高度变化越来越大【简析】由F=pS= ghS可知：在、S不变时，压力越大，h越大，即水越深。由图可知，容器上大下小，在用水量相同时，水的体积不变，底面积s越来越小，由h=v/s可知h的变化越来越大。12.（2019山东枣庄）当风沿着窗外的墙顶吹时口悬挂的窗帘会飘向窗外，这是因为窗外空气的流速 室内空气的流速
16、，窗外空气的压强 室内空气的压强（两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】大于 小于【简析】风沿着窗外的墙顶吹时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗外空气的流速大于室内空气的流速，窗外空气的压强小于室内空气的压强，在内外压强差的作用下，窗帘被压向窗户外面。13.（2019山东威海）世界上第一个温度计是由伽利略发明的，其原理如图所示，中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度。当大气压不变，被测物体温度升高时，水柱会。当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会 。（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）【答案】下降 下降【简析】（1）
17、当外界气温上升时，球形容器内的气体受热膨胀，由于密闭，所以压强增大，使管内的液面下降。（2）当温度不变，外界大气压变小，玻璃管内的气体由于被封闭，气压不变；所以玻璃泡内外气压变小，能够支撑的水柱高度变低，水柱下降。14.（2019宁夏）小明同学在研究液体内部压强的规律时，用甲、乙两种液体多次实验，根据实验数据画出了如图9所示液体压强随深度变化的图像。则甲、乙两种液体的密度的关系是甲_乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】大于【简析】由p=gh，可知，当h1=h2=h0时，p1p2,所以12。15.（2019山东菏泽）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。（
18、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均相等；（3）同种液体，液体压强随深度的增加而增加。【简析】（1）漏气是造成按压橡皮膜时，液柱的高度不变的原因。实验前需要将U型管两侧液面调整相平，方法是重新安装。（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，而形U管压强
19、计两管液面高度差相等.这里变化的是方向，所以故探究的问题是：同种液体，在同一深度，液体内部向各个方向的压强的大小关系。 （3）液体密度相同，改变压强计的探头在水中的深度，根据c、e两个图中的现象可知液体内部压强与深度是：同种液体，液体压强随深度的增加而增加。 16.（2019上海市）如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水，水的深度为0.08米，容器乙中盛有另一种液体。若水的质量为2千克，求容器甲中水的体积V水。求容器甲中水对容器底部的压强p水。现往容器甲中加水，直至与乙容器中的液面等高，此时水对容器底部的压强增大了196帕，求液体
20、乙的密度液。【答案】甲容器中水的体积为2103m3 容器甲中水对容器底部的压强为784pa 液体乙的密度为800kg/m3【简析】容器中甲水的体积为：V水2103m3；容器甲中水对容器底部的压强：p水gh1.0103kg/m39.8N/kg0.08m784pa。当容器甲内加水至于容器乙相平时，设此时水深为h1，此时水对容器底部的压强：p1p水+p784pa+196pa980pa；由pgh可得此时水的深度：h10.1m；由题知，原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等，即：p乙p水784pa；由pgh可得，液体乙的密度：乙800kg/m3。17.（2019山东聊城）如图所示，一容器放在水平桌上容器内
21、装有0.2m深的水，（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）水对容器底的压强；（2）如果将体积为200cm3，密度为0.8103kg/m3的木块放入水中，待木块静止后，浸在水中的体积有多大？（3）取出木块，再将体积为100cm3，重1.8N的一块固体放入水中，当固体浸没在水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？【答案】（1）水对容器底的压强为2000Pa（2）木块静止后，浸在水中的体积为1.6104m3 （3）当固体浸没在水中静止时，容器底部对它的支持力为0.8N【简析】（1）容器底部受到的水的压强：p水gh1.0103kg/m310N/kg0.2m2000Pa；（2）木块的质
22、量：m木木V木0.8103kg/m3200106m30.16kg，木块所受重力：G木m木g0.16kg10N/kg1.6N，因为木水，所以，木块在水中静止后处于漂浮状态，F浮G木1.6N，由F浮液gV排可得排开水的体积（浸在水中的体积）：V排1.6104m3。（3）当固体浸没在水中时，其排开水的体积：V排V固体100cm31104m3，则固体受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1104m31N1.8N，即：F浮G固体，所以固体在水中静止时沉在容器底部，则容器底部对它的支持力：F支GF浮1.8N1N0.8N。【原创预测】18.如下图是客车上的安全锤，在遇到危险，需要破窗逃生时，我们要用 端用力敲击四角的玻璃，才能敲碎玻璃快速逃生。这是因为用力相同时， 越小，压力的作用效果越明显，越易使玻璃破碎。【答案】尖 受力面积【简析】安全锤一端尖，一端平，逃生时，要敲碎玻璃，应该使用尖端去敲击。这样，在用力相同时，对玻璃的压强变大，更容易使玻璃破碎。