3.7 压力与压强--【高效课堂·七年级下册科学同步练习】2023-2024学年七年级下册同步练习
2024-06-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)七年级下 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第7节 压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 固体压强,液体压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.48 MB |
| 发布时间 | 2024-06-27 |
| 更新时间 | 2024-06-27 |
| 作者 | 快乐助学研究社 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45957305.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.7 压力与压强
1.弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(受拉力越大,弹簧伸长越长)
使用方法:“看”:使用前注意量程、分度值、指针是否指零;“调”:指针调零;“读”:读数=挂钩受力。
【注意】①加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程,
②将待测力施加在弹簧测力计的挂钩上,并与弹簧测力计的中心轴线方向一致。
③指针稳定后,视线正对指针且应与弹簧测力计的刻度板垂直读数。
2.形变分为弹性形变(可复原)和塑性形变(不可复原)。
弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质
弹力:物体发生弹性形变而产生的力。一定范围内,弹簧受到拉力越大,弹簧形变也越大。
【注意】①弹力产生条件:物体间相互接触,使物体发生弹性形变
②弹力的方向:垂直于接触面,与形变的方向相反
3. 压力:垂直作用在物体表面上的力叫作压力
(1) 方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体
(2) 作用点:在受力物体接触面的中央(初中可以等效重心)
(3) 大小:物体接触面某一方向受到的力量矢量和
【压力的大小、方向、作用点】
图一:FN=G 图二:FN=F-G 图三:FN=F 图四:FN=G分力
【注意】压力与重力的关系(重力永远不是压力)
①当物体水平放置时,重力的大小等于压力的大小,但是重力的性质与压力不同,所以压力不是重力
②当物体非水平放置时,重力的大小不等于压力的大小,重力的性质与压力不同,所以压力不是重力
【注意】压力的大小等于支持力的大小,是一对作用力
4.压力产生的条件:相互接触并产生形变,所以压力也是一种弹力。
甲:斜面MN受到小球的压力 乙:MN不受到小球的压力 丙:MN不受到小球的压力
5. 实验:压力的作用效果(使物体发生形变)
如下图所示,实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。
甲、乙控制的变量是受力面积相同,得出的结论是在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显;乙、丙控制的变量是压力大小相同,得出的结论是在压力相同的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有:(1)压力的大小;(2)受力面积的大小。
6.压强的定义:科学中把物体单位面积上受到的压力叫作压强,用符号p表示。
【注意】压强可以定量地描述压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越强。
7. 压强的计算:(P的单位是Pa,F的单位是N,S的单位是m2)
(1) (2)
【固体的压强计算】
(1)通用: (2)几何、质量分布均匀的物体:
【固体增大或减小压强的方法】
①增大压强的方法:
(1) 压力一定时,减小受力面积。
(2) 受力面积一定时,增大压力。
(3) 在条件允许的情况下,同时增大压力和减小受力面积。
②减小压强的方法
(1) 压力一定时,增大受力面积。
(2) 受力面积一定时,减小压力。
(3) 在条件允许的情况下,同时减小压力和增大受力面积。
8. 液体的压强:液体对容器底部有压强。
【液体压强的计算】
(1)通用: (2)几何规则的容器:
9.液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性。
10.影响因素:液体压强只与液体的密度和深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
11.水内部的压强特点:
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;
②在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
③液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
12.压强计
压强计是测量液体内部压强的仪器。通常情况下,U形玻璃管两边的液面相平,橡皮膜受到压力时,U形管两边液面出现高度差,两边高度差表示橡皮膜受到压强,压强越大,液面高度差也越大。
13. 压强做题技巧:
①当求的压强为固体与固体接触面的压强时,常求压力,再求受力面积
②当求的压强为液体与固体接触面的压强时,常求液体的密度和液体的高度
同步练习
1.爸爸和上小学的女儿都光脚走在沙滩上。关于他们在沙滩上脚印深浅的判断正确的是( )
A.因爸爸比女儿重,所以爸爸的脚印比女儿的脚印深
B.因女儿的脚小,所以女儿的脚印比爸爸的脚印深
C.爸爸和女儿的脚印深浅可能相同
D.爸爸和女儿的脚印深浅不可能相同
2.一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,则( )
A.橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的运动状态
B.A是上端橡皮膜上方的一点,水对A点只有向下的压强
C.两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹进得更多
D.玻璃管侧壁没有明显凹陷,因为水对侧壁没有压强
3.一封闭容器装满水后,静止放在水平桌面上,如图甲所示,对桌面产生的压力与压强分别为F1、p1;当把容器倒放在桌面上如图乙所示,静止时对桌面产生的压力与压强分别为F2、p2,则( )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1>F2,p1=p2 D.F1<F2,p1=p2
4.如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等
②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
5.关于压力下列说法正确的是( )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
6.如图所示,A、B、C三点的液体压强大小关系是( )
A.A 点最大 B.B 点最大 C.C点最大 D.三点一样大
7.两等高均质实心物体A、B外形侧面图如图所示(侧壁均为竖直),置于水平桌面上,对桌面压强pA=pB,两物体材料密度分别为ρA和ρB,沿虚线切去宽度均为Δd的一部分后,剩余部分产生的压强为pA'和pB'。则下列判断正确的是( )
A. ρA>ρB;pA'<pB'
B.ρA>ρB;pA'=pB
C.ρA=ρB;pA'<pB'
D.ρA<ρB;pA'>pB'
8.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图所示。图甲中,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2。图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是(多选)( )
A.p1∶p2=(mAρA)∶[(mA+mB)ρB]
B.p1∶p4=mA∶(mA+mB)
C.p2∶p4=(mBρA)∶(mAρB)
D.p2∶p3=[mA(mA+mB)ρB]∶(m2BρA)
9.如图,质地均匀的长方体木块重7N,恰好放在水平桌面边缘,用6N的力匀速向右推动木块,直到其四分之一露出桌面后静止,匀速运动过程中木块受到摩擦力 (填“变小”“不变”或“变大”)。静止后木块与桌面的接触面积为,则它对桌面的压强为 Pa;如图竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 (填“变小”“不变”或“变大”)。
10.如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比,质量之比,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比 ;压强之比 。
11.边长12cm的均匀正方体,重为72N,放在面积为的水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向裁下一部分a竖放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的倍,则剩余部分b的高度为 cm。
12.如图所示,一个重为100N的薄壁容器,底面积为,放在水平桌面上,内装有4.5kg的酒精,酒精深度为30cm,容器对桌面的压强为 Pa,酒精对容器底部的压力为 N。(,g取10N/kg)
13.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。请回答:
(1)甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则F甲 (填“>”、“<”或“=”)F乙。
(2)液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则p甲 (填“>”、“<”或“=”)p乙。
14.有两个相同的烧杯A、B分别盛有体积相同的水和酒精,现用压强计来鉴别水和酒精,已知ρ酒精<ρ水。
(1)无论怎样压金属盒上的橡皮膜,发现U形管两侧液面的高度差几乎不变,其原因可能是 。
(2)如图甲所示,先后将调好的压强计的金属盒浸入A、B两烧杯的液体中,发现A烧杯中U形管两侧的液面高度差较大。于是判断A烧杯中装的是水,这个结论是 (填“可靠”或“不可靠”)的。
(3)改装一个压强计再进行如图乙所示的实验,将两个金属盒分别浸入A、B两烧杯的液体中,从而判断出装水的烧杯是 。
15.小明在探究液体压强时,用压强计做实验:
(1)实验中是通过观察U形管液面的 来知道液体压强的大小的;
(2)小明做图甲所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是 ;
(3)据表中信息,判断小明研究的问题是 ;
序号
液体
深度(厘米)
橡皮膜方向
压强计液面高度差(厘米)
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.8
3
9
朝上
8.4
A.液体压强与液体深度的关系
B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系
D.液体压强与方向的关系
(4)在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?于是小明又做了如下实验:
压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图乙和丙所示。他发现图丙中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图丙杯子中盛的是盐水。
①你认为小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由 。
16.如图所示,三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了以下猜想:
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
(1)你的猜想是 。
(2)请你以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。
已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S。
推导得出柱状物体压强表达式为p= 。
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与 有关,所以猜想一和二是 的。
17.亮亮用压强计研究液体内部压强规律,实验桌上两只大烧杯,一只盛有纯净水,另一只盛有盐水,盐水密度大于纯净水的密度。
(1)使用前通常用大拇指压橡皮膜的方法来检查压强计的气密性。当用大拇指压金属盒上的橡皮膜并逐步增大手指压力时,U形管两边液柱的高度差变化 (填“大”或“小”),表明其气密性好。
(2)他先在甲烧杯液体的同一深度处,改变橡皮膜在液体中的朝向,观察到U形管两边的液面高度差相等,这表明 。
(3)老师要求他利用压强计判断两杯液体的种类,他思考后将压强计的金属盒分别浸没到甲、乙两杯液体中(压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示),使h甲=h乙,比较金属盒伸入液体中的深度,则深度 (填“大”或“小”)的是盐水。该装置进行实验, (选填“能”或“不能”)得出正确的结论。
18.某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa,有一辆10轮的卡车自重5t,装了4m的石子,石子的密度为2.5×103kg/m3,匀速行驶过程中的总阻力为总重力的0.05倍,设每个轮子的接触面积为200cm2,求:
(1)问这辆卡车能否从该公路上通过 ?(要求通过计算进行说明,g取10N/kg)
(2)匀速行驶过程中,卡车的动力为多大 ?
(3)试从物理学角度分析,如果货车超载会造成哪些危害? ;
(4)小轿车的外形常做成流线型,目的是 ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被 (填“前面”或“后面”)的车撞击时对乘者的伤害。
19.按照规定,我国载货的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa,某型号货车部分参数如表所示,司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶。
(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)。
自重
5×104N
车轮个数
10
每个轮胎触地面积
车厢容积
10m3
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车轮胎对地面的压强是多少?是否超载?
20.将下面几种情况中,容器底受到的液体压强大小如何变化表示出来。(横线处填“增大”、“减少”或“不变”)
(1)在水平桌面上有一盛水的密闭容器,如图甲所示,如果将其倒置,则水对容器产生的压强将 ;
(2)在水平桌面上有-袋了半杯水的杯子。如果将一用线拴着的金属块放入水中,如图乙所示,杯底受到水的压强将 ;
(3)如果杯子里盛满了水,再放入一个重为5牛的木块,如图丙所示,杯底受到的压强将 。
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3.7 压力与压强
1.弹簧测力计原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比(受拉力越大,弹簧伸长越长)
使用方法:“看”:使用前注意量程、分度值、指针是否指零;“调”:指针调零;“读”:读数=挂钩受力。
【注意】①加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程,
②将待测力施加在弹簧测力计的挂钩上,并与弹簧测力计的中心轴线方向一致。
③指针稳定后,视线正对指针且应与弹簧测力计的刻度板垂直读数。
2.形变分为弹性形变(可复原)和塑性形变(不可复原)。
弹性:受力时会发生形变,不受力时又恢复原状的性质
弹力:物体发生弹性形变而产生的力。一定范围内,弹簧受到拉力越大,弹簧形变也越大。
【注意】①弹力产生条件:物体间相互接触,使物体发生弹性形变
②弹力的方向:垂直于接触面,与形变的方向相反
3. 压力:垂直作用在物体表面上的力叫作压力
(1) 方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体
(2) 作用点:在受力物体接触面的中央(初中可以等效重心)
(3) 大小:物体接触面某一方向受到的力量矢量和
【压力的大小、方向、作用点】
图一:FN=G 图二:FN=F-G 图三:FN=F 图四:FN=G分力
【注意】压力与重力的关系(重力永远不是压力)
①当物体水平放置时,重力的大小等于压力的大小,但是重力的性质与压力不同,所以压力不是重力
②当物体非水平放置时,重力的大小不等于压力的大小,重力的性质与压力不同,所以压力不是重力
【注意】压力的大小等于支持力的大小,是一对作用力
4.压力产生的条件:相互接触并产生形变,所以压力也是一种弹力。
甲:斜面MN受到小球的压力 乙:MN不受到小球的压力 丙:MN不受到小球的压力
5. 实验:压力的作用效果(使物体发生形变)
如下图所示,实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。
甲、乙控制的变量是受力面积相同,得出的结论是在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显;乙、丙控制的变量是压力大小相同,得出的结论是在压力相同的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有:(1)压力的大小;(2)受力面积的大小。
6.压强的定义:科学中把物体单位面积上受到的压力叫作压强,用符号p表示。
【注意】压强可以定量地描述压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越强。
7. 压强的计算:(P的单位是Pa,F的单位是N,S的单位是m2)
(1) (2)
【固体的压强计算】
(1)通用: (2)几何、质量分布均匀的物体:
【固体增大或减小压强的方法】
①增大压强的方法:
(1) 压力一定时,减小受力面积。
(2) 受力面积一定时,增大压力。
(3) 在条件允许的情况下,同时增大压力和减小受力面积。
②减小压强的方法
(1) 压力一定时,增大受力面积。
(2) 受力面积一定时,减小压力。
(3) 在条件允许的情况下,同时减小压力和增大受力面积。
8. 液体的压强:液体对容器底部有压强。
【液体压强的计算】
(1)通用: (2)几何规则的容器:
9.液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性。
10.影响因素:液体压强只与液体的密度和深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
11.水内部的压强特点:
①一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;
②在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
③液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
12.压强计
压强计是测量液体内部压强的仪器。通常情况下,U形玻璃管两边的液面相平,橡皮膜受到压力时,U形管两边液面出现高度差,两边高度差表示橡皮膜受到压强,压强越大,液面高度差也越大。
13. 压强做题技巧:
①当求的压强为固体与固体接触面的压强时,常求压力,再求受力面积
②当求的压强为液体与固体接触面的压强时,常求液体的密度和液体的高度
同步练习
1.爸爸和上小学的女儿都光脚走在沙滩上。关于他们在沙滩上脚印深浅的判断正确的是( )
A.因爸爸比女儿重,所以爸爸的脚印比女儿的脚印深
B.因女儿的脚小,所以女儿的脚印比爸爸的脚印深
C.爸爸和女儿的脚印深浅可能相同
D.爸爸和女儿的脚印深浅不可能相同
【答案】C
【详解】爸爸和女儿的重力不同,对沙子的压力不同,但受力面积也不同,故压强可能相同,因而他们的脚印深浅可能相同。
故选C。
2.一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,则( )
A.橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的运动状态
B.A是上端橡皮膜上方的一点,水对A点只有向下的压强
C.两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹进得更多
D.玻璃管侧壁没有明显凹陷,因为水对侧壁没有压强
【答案】C
【详解】A.橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的形状,故A不符合题意;
B.根据液体压强的特点可知,液体内部向名个方向都有压强,所以水对A点不只有向下的压强,故B不符合题意;
C.上下两端的橡皮膜都受到水的压强而向内凹,因为液体内部的压强随深度的增加而增大,所以下端橡皮膜凹进得更多,故C符合题意;
D.水对侧壁有压强,玻璃管侧壁之所以没有明显凹陷,是因为水对玻璃管侧壁产生的压强较小,压力较小,而玻璃管相对比较坚硬,故D不符合题意。
故选C。
3.一封闭容器装满水后,静止放在水平桌面上,如图甲所示,对桌面产生的压力与压强分别为F1、p1;当把容器倒放在桌面上如图乙所示,静止时对桌面产生的压力与压强分别为F2、p2,则( )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1>F2,p1=p2 D.F1<F2,p1=p2
【答案】B
【详解】静止放在水平面桌面上,压力由重力而产生,且压力等于重,所以两次的压力相等,F1=F2;如图乙倒放时,与桌面的接触面积小,根据可知,压力相等时,受力面积小,压强大,即,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等
②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【详解】①甲乙两实验中,海绵受到的压力的大小都等于小桌和砝码的重力,①正确;
②甲图中桌子与海绵的受力面积小,小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显,②正确;
③两次实验中,压力相同,受力面积不同,所以只能说明压力作用的效果跟受力面积的大小有关,③错误;
④根据控制变量法可知,在研究压力作用效果与压力大小有关时,应使受力面积相同,因此④错误;故A正确,BCD错误。
故选A。
5.关于压力下列说法正确的是( )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
【答案】B
【详解】A.压力是由于两个物体相互挤压使物体发生弹性形变而产生的力,施力物体不是地球,故A错误;
B.压力的作用效果用压强表示,其大小与压力的大小和受力面积的大小有关,故B正确;
C.压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,故压力的大小不是都等于重力的大小,故C错误;
D.压力的方向总是垂直于受力面,并不一定竖直向下,故D错误。
故选B。
6.如图所示,A、B、C三点的液体压强大小关系是( )
A.A 点最大 B.B 点最大 C.C点最大 D.三点一样大
【答案】D
【详解】由液体压强公式p=ρgh可知,液体内部的压强跟液体的深度和液体的密度有关,液体的密度相同,A、B、C三点深度相同,所以A、B、C三点压强一样大。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.两等高均质实心物体A、B外形侧面图如图所示(侧壁均为竖直),置于水平桌面上,对桌面压强pA=pB,两物体材料密度分别为ρA和ρB,沿虚线切去宽度均为Δd的一部分后,剩余部分产生的压强为pA'和pB'。则下列判断正确的是( )
A. ρA>ρB;pA'<pB'
B.ρA>ρB;pA'=pB
C.ρA=ρB;pA'<pB'
D.ρA<ρB;pA'>pB'
【答案】A
【详解】如果A上下一样粗,上方缺少部分的重力为G1,物体A对桌面的压强为
物体B对桌面的压强为
物体A、B对桌面的压强相等,所以
因为两物体等高,所以ρA>ρB;物体B竖直切,高度不变,压强大小不变;物体A只切上半部分,重力减小,物体对桌面的压力减小,受力面积不变,所以压强减小,则由pA'<pB';综上,故BCD错误,A正确。
故选A。
8.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图所示。图甲中,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2。图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是(多选)( )
A.p1∶p2=(mAρA)∶[(mA+mB)ρB]
B.p1∶p4=mA∶(mA+mB)
C.p2∶p4=(mBρA)∶(mAρB)
D.p2∶p3=[mA(mA+mB)ρB]∶(m2BρA)
【答案】BD
【详解】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg,由 、V=Sh可得,圆柱体的横截面积是 ;由图甲知道,A对B的压强是
p1=
B对桌面的压强是
p2=
由乙图知道,B对A的压强是
p3
A对桌面的压强是
p4=
所以
p1:p2=
p1:p4=
p2:p4=
p2:p3=
故选BD。
9.如图,质地均匀的长方体木块重7N,恰好放在水平桌面边缘,用6N的力匀速向右推动木块,直到其四分之一露出桌面后静止,匀速运动过程中木块受到摩擦力 (填“变小”“不变”或“变大”)。静止后木块与桌面的接触面积为,则它对桌面的压强为 Pa;如图竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 (填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 不变 700 变小
【详解】[1]木块匀速运动过程中,始终处于平衡状态,受到的推力与摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,所以受到摩擦力大小不变。
[2]静止后木块对桌面的压强为
[3]竖直切除右边的阴影部分,剩余部分的重力减少,对桌面的压力会变小,设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,没切除时,长方体对桌面的压强
由
S<S1
可知
①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则剩余部分的受力面积为kS1,此时物体对桌面的压力F′=kG,剩余部分对桌面的压强
②
由①②可知
p>p′
可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
10.如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比,质量之比,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比 ;压强之比 。
【答案】 1∶1 4∶9
【详解】[1]若按图甲的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
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
故
[2]由知道,因,,故
由正文体的体积公式知道,故A、B边长之比为,根据正方形的面积公式,则A、B面积之比,按甲、乙两种不同的方式,甲中受力面积与乙中受力面积之比为,分别将它们叠放在水平地面上,由 知道,在压力不变时,压强与受力面积成反比,则地面受到的压强之比是
11.边长12cm的均匀正方体,重为72N,放在面积为的水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向裁下一部分a竖放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的倍,则剩余部分b的高度为 cm。
【答案】 5×103 8
【详解】[1]边长12cm的均匀正方体,重为G=72N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的受力面积S=0.0144m2,压强为
[2]如图所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则
剩余部分b的高度为8cm。
12.如图所示,一个重为100N的薄壁容器,底面积为,放在水平桌面上,内装有4.5kg的酒精,酒精深度为30cm,容器对桌面的压强为 Pa,酒精对容器底部的压力为 N。(,g取10N/kg)
【答案】 1.45×105 2.4
【详解】[1] 容器内水重力为
容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
[2] 酒精对容器底部的压强为
由
可知,酒精对容器底部的压力为
13.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。请回答:
(1)甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则F甲 (填“>”、“<”或“=”)F乙。
(2)液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则p甲 (填“>”、“<”或“=”)p乙。
【答案】 = >
【详解】(1)[1]水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知二者的总重力相等,故容器对桌面的压力
F甲=F乙
(2)[2]从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据 可知
ρ甲>ρ乙
因两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强
p甲>p乙
14.有两个相同的烧杯A、B分别盛有体积相同的水和酒精,现用压强计来鉴别水和酒精,已知ρ酒精<ρ水。
(1)无论怎样压金属盒上的橡皮膜,发现U形管两侧液面的高度差几乎不变,其原因可能是 。
(2)如图甲所示,先后将调好的压强计的金属盒浸入A、B两烧杯的液体中,发现A烧杯中U形管两侧的液面高度差较大。于是判断A烧杯中装的是水,这个结论是 (填“可靠”或“不可靠”)的。
(3)改装一个压强计再进行如图乙所示的实验,将两个金属盒分别浸入A、B两烧杯的液体中,从而判断出装水的烧杯是 。
【答案】 装置漏气 不可靠 B
【详解】(1)[1]无论怎么压探头上的橡皮膜发现U型管两侧液面高度差几乎不变原因可能是压强计的气密性很差,有漏气现象。
(2)[2]影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,探究压强与密度的关系时,应控制深度不变,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,所以,得出的结论不可靠。
(3)[3]压强计两金属盒分别浸入两种液体中,U形管两边的高度差相同也就是压强相同,由p=ρgh知道,在压强相同的情况下ρ与h 成反比,即深度大的液体密度小,深度小的,密度大,因为A的深度大,所以A的密度小,则A是酒精,B是水。
15.小明在探究液体压强时,用压强计做实验:
(1)实验中是通过观察U形管液面的 来知道液体压强的大小的;
(2)小明做图甲所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是 ;
(3)据表中信息,判断小明研究的问题是 ;
序号
液体
深度(厘米)
橡皮膜方向
压强计液面高度差(厘米)
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.8
3
9
朝上
8.4
A.液体压强与液体深度的关系
B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系
D.液体压强与方向的关系
(4)在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?于是小明又做了如下实验:
压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图乙和丙所示。他发现图丙中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图丙杯子中盛的是盐水。
①你认为小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由 。
【答案】 高度差 漏气 A 不可靠 没有控制深度相同
【详解】(1)[1]液体内部压强的大小是通过压强计U形管两侧液面的高度差体现出来的,液面高度差越大,液体的压强越大。
(2)[2]用手指按压液体压强计的橡皮膜,若U形管液面有高度差,说明装置气密性完好,若没出现高度差,则说明装置漏气,应检查装置,使气密性良好。
(3)[3]由表中可以看出,在水中探头橡皮膜的朝向不变,改变探头在水中的深度,压强计的液面的高度差不同,说明在水中不同深度,液体的压强不同,深度越深,压强越大,探究的是液体压强与液体深度的关系,故选A。
(4)①[4] 小明的结论是不可靠的。
②[5]影响液体压强的因素有液体的密度和液体的深度,要探究液体压强与液体密度的关系,需控制探头在液体中的深度不变,由可知,图乙、丙两图中,没有控制探头的深度相同,不能得出丙图液体的密度大。
16.如图所示,三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了以下猜想:
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
(1)你的猜想是 。
(2)请你以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。
已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S。
推导得出柱状物体压强表达式为p= 。
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与 有关,所以猜想一和二是 的。
【答案】 高度相同,三个铁块对地面的压强一样大 密度和高度 错误
【详解】(1)[1]根据题意,除了猜想一、二,猜想:三个铁块的高度相同,所以他们对桌面的压强相等。
(2)[2][3][4]铁块放在水平桌面上,F=G,铁块对桌面的压强为
即:p=ρgh;由公式 p=ρgh 知,铁块对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关,故猜想一、二是不正确的。
17.亮亮用压强计研究液体内部压强规律,实验桌上两只大烧杯,一只盛有纯净水,另一只盛有盐水,盐水密度大于纯净水的密度。
(1)使用前通常用大拇指压橡皮膜的方法来检查压强计的气密性。当用大拇指压金属盒上的橡皮膜并逐步增大手指压力时,U形管两边液柱的高度差变化 (填“大”或“小”),表明其气密性好。
(2)他先在甲烧杯液体的同一深度处,改变橡皮膜在液体中的朝向,观察到U形管两边的液面高度差相等,这表明 。
(3)老师要求他利用压强计判断两杯液体的种类,他思考后将压强计的金属盒分别浸没到甲、乙两杯液体中(压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示),使h甲=h乙,比较金属盒伸入液体中的深度,则深度 (填“大”或“小”)的是盐水。该装置进行实验, (选填“能”或“不能”)得出正确的结论。
【答案】 大 在液体的同一深度各个方向的压强相等 小 能
【详解】(1)[1]压强计是利用气体压强工作的,使用前要检查压强计的气密性,当用大拇指压金属盒上的橡皮膜并逐步增大手指压力时,U形管两边液柱的高度差变化大,表明其气密性好。
(2)[2]在甲烧杯液体的同一深度处,改变橡皮膜在液体中的朝向,观察到U形管两边的液面高度差相等,表示压强相等,这表明在同种液体中,同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(3)[3][4]将压强计的金属盒分别浸没到甲、乙两杯液体中,压强计U形管两侧的液柱高度差h甲=h乙,表示压强相等,由p=ρgh得,则深度小的密度大是盐水,所以该装置进行实验能得出正确的结论。
18.某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa,有一辆10轮的卡车自重5t,装了4m的石子,石子的密度为2.5×103kg/m3,匀速行驶过程中的总阻力为总重力的0.05倍,设每个轮子的接触面积为200cm2,求:
(1)问这辆卡车能否从该公路上通过 ?(要求通过计算进行说明,g取10N/kg)
(2)匀速行驶过程中,卡车的动力为多大 ?
(3)试从物理学角度分析,如果货车超载会造成哪些危害? ;
(4)小轿车的外形常做成流线型,目的是 ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被 (填“前面”或“后面”)的车撞击时对乘者的伤害。
【答案】 ,能通过 7500N 路面坍塌 减小空气阻力 后面
【详解】解:(1)[1]石子的重力为
卡车的重力为
车对地面的总压力为
车对地面的压强为
因为,因此能够通过。
(2)[2]匀速行驶过程中,卡车的动力与阻力大小相等为
(3)[3]货车超载对地面的压强增大,容易使地面坍塌。
(4)[4]小轿车的外形常做成流线型,是为了减小空气的阻力。
[5]当后车撞击前车时,前车司机因为惯性会向后运动,因此在座位的靠背上安装“头枕”为了保护人身安全。
答:(1)这辆卡车不能通过,见解析;
(2)匀速速行驶过程中,卡车的动力为7500N;
(3)见解析;
(4)小轿车的外形常做成流线型,目的是减小空气阻力;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被后面的车撞击时对乘者的伤害。
19.按照规定,我国载货的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa,某型号货车部分参数如表所示,司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶。
(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)。
自重
5×104N
车轮个数
10
每个轮胎触地面积
车厢容积
10m3
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车轮胎对地面的压强是多少?是否超载?
【答案】(1);(2),已超载
【详解】解:
(1)由图可知车厢容积:V=10 m3,ρ沙=2.5×103 kg/m3,由可得装满沙子时沙子的质量
(2)沙子的重力
车对路面的压力
受力面积
根据车对路面的压强
所以该货车已经超载。
答:(1)车厢内所装沙子的质量是2.5×104 kg;
(2)货车轮胎对地面的压强是1×106Pa,货车超载。
20.将下面几种情况中,容器底受到的液体压强大小如何变化表示出来。(横线处填“增大”、“减少”或“不变”)
(1)在水平桌面上有一盛水的密闭容器,如图甲所示,如果将其倒置,则水对容器产生的压强将 ;
(2)在水平桌面上有-袋了半杯水的杯子。如果将一用线拴着的金属块放入水中,如图乙所示,杯底受到水的压强将 ;
(3)如果杯子里盛满了水,再放入一个重为5牛的木块,如图丙所示,杯底受到的压强将 。
【答案】 增大 增大 不变
【详解】(1)[1]观察容器的形状可知,将容器倒置后,h值一定 变大,所以底面受到的水的压强一定增大。
(2)[2]将金属块放入杯中后,水位升高,深度h变大, 容器底受到的压强将增大.
(3)[3]放入木块后,水将溢出一部分,但水杯还是满的,h值保持不变,因此容器底受到的压强不变。
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