例2 (2024·宜宾中考)某兴趣小组利用如图1所示的器材，探究“液体压强跟哪些因素有关”。


(1) 实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图1甲所示的情景，接下来正确的调节方法是(填字母)。
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续盛装液体
C. 取下橡皮管，重新进行安装
(2) 压强计是通过观察U形管两端液面的来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。
(3) 比较图1中两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，这种实验研究方法是法，依据得出的结论，拦河大坝要做成(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4) 某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为Pa。($\rho_{红墨水}=1.0×10^3$kg/m³，g取10N/kg)
(5) 利用如图2甲所示的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔(用C表示)，用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图2乙所示，在A中盛水，测得深度为12cm，在B中盛某种液体，测得深度为15cm，此时C处橡皮膜的形状刚好不改变，则B中液体密度$\rho_液=$kg/m³。($\rho_水=1.0×10^3$kg/m³)

(1) C；(2) 高度差；(3) 乙、丙；控制变量；上窄下宽；(4) 800；(5) 0.8×10³

(1) 实验前压强计在空气中静止时U形管液面不相平，说明软管内气体压强与大气压不等，应取下橡皮管重新安装，使软管内气压等于大气压，U形管液面恢复相平，故选C。
(2) 压强计通过U形管两端液面的高度差反映橡皮膜所受压强大小，高度差越大，压强越大.
(3) 探究液体压强与深度关系时，需控制液体密度相同、改变深度，图1中乙、丙两图均为水，探头深度不同，符合要求；该方法为控制变量法；因液体压强随深度增加而增大，大坝底部需承受更大压强，故做成上窄下宽形状.
(4) 橡皮管内气体压强与大气压之差等于红墨水柱产生的压强：Δp = ρgh = 1.0×10³ kg/m³ × 10 N/kg × 0.08 m = 800 Pa.
(5) 橡皮膜形状不变，说明C处两侧压强相等，即p_A = p_B，ρ_水gh_水 = ρ_液gh_液，代入数据：1.0×10³ kg/m³ × 10 N/kg × 0.12 m = ρ_液 × 10 N/kg × 0.15 m，解得ρ_液 = 0.8×10³ kg/m³.

1. (2025·宜昌模拟)下列情况中，为了增大压强的是()

A.鞋底刻有花纹
B.图钉的钉帽比图钉尖的面积做得大
C.钢轨下面铺上枕木
D.用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利

D

压强公式为 $ p = \frac{F}{S} $，在压力 $ F $ 一定时，减小受力面积 $ S $ 可增大压强；在受力面积 $ S $ 一定时，增大压力 $ F $ 也可增大压强。
A．鞋底刻有花纹，是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，与压强无关；
B．图钉的钉帽比钉尖面积大，是为了在压力一定时增大受力面积、减小压强，便于按压；
C．钢轨下铺枕木，是增大受力面积以减小对路基的压强，防止下陷；
D．用钝了的刀磨刀口，使刀刃变薄，减小受力面积，在压力相同时增大压强，更易切割物体。
因此，为了增大压强的是 D 选项。

2. (2025·武汉江汉区模拟)手动割管器(如图)通过滚轮刀片能快速切割铜管、钢管等金属管。其刀片设计得极薄，是为了受力面积以压强。持续切割时需旋紧手柄螺旋旋钮，通过(选填“增大”或“减小”)压力以增大压强。

减小；增大；增大

根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，压强与压力和受力面积有关。在压力一定时，减小受力面积可以增大压强，因此刀片设计极薄是为了减小受力面积以增大压强；在受力面积一定时，增大压力可以增大压强，所以持续切割时旋紧手柄螺旋旋钮，是通过增大压力来增大压强。

3. (2025·鄂州模拟)机器狗在生活中的应用日益广泛。如图是一只四足救援机器狗，质量为70kg，每只脚与水平地面的接触面积为50cm²，它站立时四只脚着地，而在灾后水平地面执行搜救任务行走时，机器狗仅用两脚着地，则行走时对地面的压强为Pa；与站立时相比，执行搜救任务行走时，它对地面的压强将(选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)

$ 7.0 × 10^4 $；增大

机器狗质量 $ m = 70 \, \mathrm{kg} $，重力 $ G = mg = 70 \, \mathrm{kg} × 10 \, \mathrm{N/kg} = 700 \, \mathrm{N} $。
行走时两脚着地，每只脚接触面积 $ S_0 = 50 \, \mathrm{cm}^2 = 50 × 10^{-4} \, \mathrm{m}^2 = 5 × 10^{-3} \, \mathrm{m}^2 $，
则总受力面积 $ S = 2 × 5 × 10^{-3} \, \mathrm{m}^2 = 1.0 × 10^{-2} \, \mathrm{m}^2 $。
行走时对地面的压强：
$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{700 \, \mathrm{N}}{1.0 × 10^{-2} \, \mathrm{m}^2} = 7.0 × 10^4 \, \mathrm{Pa}$
站立时四脚着地，受力面积 $ S' = 4 × 5 × 10^{-3} \, \mathrm{m}^2 = 2.0 × 10^{-2} \, \mathrm{m}^2 $，
压强 $ p' = \frac{700 \, \mathrm{N}}{2.0 × 10^{-2} \, \mathrm{m}^2} = 3.5 × 10^4 \, \mathrm{Pa} $。
因 $ p ＞ p' $，故行走时压强增大。