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9.(2024·河南)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关。
②可能与方向有关。
③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否
(3)比较图中
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及
(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度
①可能与深度有关。
②可能与方向有关。
③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:
游泳时,越往水的深处走,身体感受到的压迫越大(或水从瓶子侧壁的小孔喷出时,水位下降,喷射距离变小;或拦河大坝设计成上窄下宽的形状)
。(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否
相平(或在同一高度)
。(3)比较图中
甲、乙
两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强相等
。(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及
深度
与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差。(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度
更小
(填“更大”或“更小”)的液体。答案
9.(1)游泳时,越往水的深处走,身体感受到的压迫越大(或水从瓶子侧壁的小孔喷出时,水位下降,喷射距离变小;或拦河大坝设计成上窄下宽的形状)
(2)相平(或在同一高度)
(3)甲、乙 相等
(4)深度
(5)更小
(2)相平(或在同一高度)
(3)甲、乙 相等
(4)深度
(5)更小
解析
【分析】
本题围绕“探究液体压强与哪些因素有关”的实验展开，需结合液体压强的特点、控制变量法的应用、U形管压强计的使用原理来逐一分析问题：
1. 对于猜想①（液体压强与深度有关），需回忆生活中深度变化导致压强变化的现象，这类现象体现了深度越大压强越大的规律；
2. U形管压强计使用前，需保证两侧初始液面状态正常，才能准确测量压强差；
3. 探究液体压强与深度的关系时，要控制液体密度、探头方向相同，仅改变深度；探究方向的影响时，控制液体密度、深度相同，改变探头方向；
4. 探究液体密度对压强的影响时，需控制深度、探头方向相同，改变液体密度；
5. 要让U形管液面差更明显，需结合压强差公式分析U形管内液体密度的选择。
【解析】
(1) 猜想①是液体压强与深度有关，生活中符合的现象：游泳时越往深处，身体感受到的水的压迫感越强；或装水的瓶子侧壁小孔，水位越高时水喷得越远；或拦河大坝设计成上窄下宽的形状，这些都能说明深度越大液体压强越大，支持猜想①。
(2) U形管压强计实验前，应观察两侧液面是否相平，若不平需调整，确保初始状态正确，才能准确测量压强差。
(3) 探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度、探头方向相同，改变深度，甲、乙两次实验中液体都是水，探头方向相同，深度不同，所以选甲、乙；乙、丙两次实验是同种液体，探头在同一深度，方向不同，U形管液面差相同，说明同种液体同一深度，各方向压强相等。
(4) 探究液体压强与密度的关系，需控制探头的深度、朝向相同，改变液体密度，所以将探头放入盐水时，朝向及深度要与图乙相同。
(5) U形管两侧液面高度差由压强差决定，根据Δp=ρ液gh，当压强差Δp一定时，U形管内液体密度ρ液越小，液面高度差h越大，所以换密度更小的液体，液面差更明显。
【答案】
(1) 游泳时，越往水的深处走，身体感受到的压迫越大(或水从瓶子侧壁的小孔喷出时，水位下降，喷射距离变小；或拦河大坝设计成上窄下宽的形状)
(2) 相平(或在同一高度)
(3) 甲、乙；相等
(4) 深度
(5) 更小
【知识点】
液体压强；探究液体压强的影响因素
【点评】
本题是初中物理液体压强部分的基础实验题，核心考查控制变量法在探究实验中的应用，以及液体压强特点的理解，是该章节的重点内容，难度适中，适合学生巩固基础实验知识。
【难度系数】
0.3
本题围绕“探究液体压强与哪些因素有关”的实验展开，需结合液体压强的特点、控制变量法的应用、U形管压强计的使用原理来逐一分析问题：
1. 对于猜想①（液体压强与深度有关），需回忆生活中深度变化导致压强变化的现象，这类现象体现了深度越大压强越大的规律；
2. U形管压强计使用前，需保证两侧初始液面状态正常，才能准确测量压强差；
3. 探究液体压强与深度的关系时，要控制液体密度、探头方向相同，仅改变深度；探究方向的影响时，控制液体密度、深度相同，改变探头方向；
4. 探究液体密度对压强的影响时，需控制深度、探头方向相同，改变液体密度；
5. 要让U形管液面差更明显，需结合压强差公式分析U形管内液体密度的选择。
【解析】
(1) 猜想①是液体压强与深度有关，生活中符合的现象：游泳时越往深处，身体感受到的水的压迫感越强；或装水的瓶子侧壁小孔，水位越高时水喷得越远；或拦河大坝设计成上窄下宽的形状，这些都能说明深度越大液体压强越大，支持猜想①。
(2) U形管压强计实验前，应观察两侧液面是否相平，若不平需调整，确保初始状态正确，才能准确测量压强差。
(3) 探究液体压强与深度的关系，需控制液体密度、探头方向相同，改变深度，甲、乙两次实验中液体都是水，探头方向相同，深度不同，所以选甲、乙；乙、丙两次实验是同种液体，探头在同一深度，方向不同，U形管液面差相同，说明同种液体同一深度，各方向压强相等。
(4) 探究液体压强与密度的关系，需控制探头的深度、朝向相同，改变液体密度，所以将探头放入盐水时，朝向及深度要与图乙相同。
(5) U形管两侧液面高度差由压强差决定，根据Δp=ρ液gh，当压强差Δp一定时，U形管内液体密度ρ液越小，液面高度差h越大，所以换密度更小的液体，液面差更明显。
【答案】
(1) 游泳时，越往水的深处走，身体感受到的压迫越大(或水从瓶子侧壁的小孔喷出时，水位下降，喷射距离变小；或拦河大坝设计成上窄下宽的形状)
(2) 相平(或在同一高度)
(3) 甲、乙；相等
(4) 深度
(5) 更小
【知识点】
液体压强；探究液体压强的影响因素
【点评】
本题是初中物理液体压强部分的基础实验题，核心考查控制变量法在探究实验中的应用，以及液体压强特点的理解，是该章节的重点内容，难度适中，适合学生巩固基础实验知识。
【难度系数】
0.3
10.(2025·河南改编)随着科技的发展，机器人的应用日益广泛。某工业机器人质量为70 kg，搬着货物静止在水平地面上，脚与地面的总接触面积为0.05 m²，此时对地面的压强为1.8×10⁴ Pa，该机器人所搬货物的质量是多少？(g取10 N/kg)
答案
10.机器人对地面的压力：
$F=pS=1.8×10^4\ \mathrm{Pa}×0.05\ \mathrm{m}^2=900\ \mathrm{N}$
机器人和货物的总质量：
$m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{F}{g}=\dfrac{900\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=90\ \mathrm{kg}$
货物的质量：
$m_{\mathrm{货}}=m_{\mathrm{总}}-m=90\ \mathrm{kg}-70\ \mathrm{kg}=20\ \mathrm{kg}$
$F=pS=1.8×10^4\ \mathrm{Pa}×0.05\ \mathrm{m}^2=900\ \mathrm{N}$
机器人和货物的总质量：
$m_{\mathrm{总}}=\dfrac{G_{\mathrm{总}}}{g}=\dfrac{F}{g}=\dfrac{900\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=90\ \mathrm{kg}$
货物的质量：
$m_{\mathrm{货}}=m_{\mathrm{总}}-m=90\ \mathrm{kg}-70\ \mathrm{kg}=20\ \mathrm{kg}$
解析
【分析】
这道题的解题思路是：首先利用压强公式求出机器人对地面的压力，由于机器人静止在水平地面上，该压力等于机器人和货物的总重力；再通过重力与质量的关系算出总质量；最后用总质量减去机器人自身质量，即可得到货物的质量。
【解析】
1. 计算机器人对地面的压力：
机器人静止在水平地面，对地面的压力等于总重力，由压强公式 $ p = \frac{F}{S} $ 变形得：
$ F = pS = 1.8×10^4\ \mathrm{Pa} × 0.05\ \mathrm{m}^2 = 900\ \mathrm{N} $
2. 计算机器人和货物的总质量：
由重力公式 $ G = mg $ 变形得总质量：
$ m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{F}{g} = \frac{900\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 90\ \mathrm{kg} $
3. 计算货物的质量：
货物质量为总质量减去机器人自身质量：
$ m_{\mathrm{货}} = m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{机器人}} = 90\ \mathrm{kg} - 70\ \mathrm{kg} = 20\ \mathrm{kg} $
【答案】
20 kg
【知识点】
压强计算、重力与质量的关系
【点评】
本题是力学基础计算题，结合压强公式与重力公式的应用，考查学生对水平面上压力与总重力关系的理解，属于常规基础题，注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.7
这道题的解题思路是：首先利用压强公式求出机器人对地面的压力，由于机器人静止在水平地面上，该压力等于机器人和货物的总重力；再通过重力与质量的关系算出总质量；最后用总质量减去机器人自身质量，即可得到货物的质量。
【解析】
1. 计算机器人对地面的压力：
机器人静止在水平地面，对地面的压力等于总重力，由压强公式 $ p = \frac{F}{S} $ 变形得：
$ F = pS = 1.8×10^4\ \mathrm{Pa} × 0.05\ \mathrm{m}^2 = 900\ \mathrm{N} $
2. 计算机器人和货物的总质量：
由重力公式 $ G = mg $ 变形得总质量：
$ m_{\mathrm{总}} = \frac{G_{\mathrm{总}}}{g} = \frac{F}{g} = \frac{900\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 90\ \mathrm{kg} $
3. 计算货物的质量：
货物质量为总质量减去机器人自身质量：
$ m_{\mathrm{货}} = m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{机器人}} = 90\ \mathrm{kg} - 70\ \mathrm{kg} = 20\ \mathrm{kg} $
【答案】
20 kg
【知识点】
压强计算、重力与质量的关系
【点评】
本题是力学基础计算题，结合压强公式与重力公式的应用，考查学生对水平面上压力与总重力关系的理解，属于常规基础题，注重公式的灵活运用。
【难度系数】
0.7
