内容正文:
压强 同步训练
一.选择题(共5小题)
1.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的棱长为a,乙的棱长为b。它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,则关于甲、乙截去部分厚度Δh甲、Δh乙之比为( )
A.a:b B.a2:b2 C.b:a D.b2:a2
2.用如图器材探究液体压强与什么因素有关,将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中,下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强
D.甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
3.如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 刀刃磨得很薄 B. 切鸡蛋的线很细
C. 书包背带很宽 D.别针的针头很尖
4.如图,下列实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉尖很尖 B.书包带较宽
C.铁轨铺枕木 D.滑雪板滑雪
5.有四个完全相同的均匀正方体木块,现将甲、乙、丙各截去体积相同的两块(如图阴影部分)后,按图中所示的方式放置在水平桌面上,它们对水平桌面的压强分别为p甲、p乙、p丙、p丁,则( )
A.p丁>p甲=p乙=p丙 B.p乙>p丙=p丁>p甲
C.p乙>p丙>p丁>p甲 D.p乙>p丁>p丙>p甲
二.填空题(共5小题)
6.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”时,首先选用两根两端开口的玻璃管,在两根玻璃管的一端扎上橡皮薄膜,然后倒入适量的水,橡皮膜从原来的A位置下凸至B位置,如图1(a)(b)所示。由此可知:液体对容器底部压强与液体重力 (均选填“有关”或“无关”),为进一步探究液体内部压强与液体深度和密度的定量关系,他们将图1(a)装水的玻璃管插入水槽中,如图2所示,当观察到橡皮膜平,说明橡皮膜受到槽内水向上的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)管内水柱对它向下的压强。用G表示管内水柱所受的重力,h表示橡皮膜在水下的深度,S表示管口面积,ρ表示水的密度,根据压强公式p=导出液体内部压强的公式。 。
7.如图所示,面积为5×10﹣2米2的平底鱼缸放在水平桌面中央,水深为0.1米。水对容器底部的压强p水为 帕,把重为1牛的小鱼放入鱼缸后,鱼缸对桌面压力增加量ΔF桌 1牛(选填“大于”、“等于”或“小于”),鱼缸对桌面压强增加量Δp容= Pa。
8.物理学中把 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为0.2米2,放在面积为2米2的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 帕,表示的物理意义为 。
9.物体重20牛,作用力F为40牛,现将它先后置于图中(A)、(B)、(C)所示三个不同方向的平面M上,则物体对接触面的压力在图(A)中为 牛;图(B)中为 牛;图(C)中为 牛。
10.物理源于生活,用于生活。光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在 作用下被压在墙壁上;拦河大坝上窄下宽,这是因为液体内部的压强随着 的增加而增大。国产C919大飞机制造时为减轻飞机质量,采用 较小的铝锂合金。
三.简答题(共4小题)
11.现代无人机采用自主飞行技术,配备各种传感器和导航系统,能够自主智能的执行任务,在多个领域都得到了广泛的应用,如图甲所示的无人机四个机翼叶片转速相同时,无人机机身可以处于水平状态,机翼叶片的截面图如图乙所示,通过操控机翼的旋转速度来改变无人机的飞行状态。若要使无人机机身由水平状态变为图丙所示的向左下方倾斜状态,若在左侧机翼旋转速度不变情况下,应如何调整右侧机翼旋转速度?并分析理由。
12.小华在超市购买了一杯奶茶,如图所示是他用吸管“吸”奶茶的场景。请你根据所学过的物理知识,回答下面的问题:
(1)为什么使用吸管尖端插入塑料封膜比较容易?
(2)奶茶能被吸入嘴里是原因是什么?
13.载重汽车一般都装有较多的轮子,为什么?为预防汽车压坏路面,交通部门规定汽车不能超载,这是什么原因?
14.温室效应加剧,全球气候变暖,北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示,聪明的北极熊害怕踩破冰面,做出“借腹滑行”的无奈之举。请用物理知识解释“借腹滑行”为什么不易破坏冰面?
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的棱长为a,乙的棱长为b。它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,则关于甲、乙截去部分厚度Δh甲、Δh乙之比为( )
A.a:b B.a2:b2 C.b:a D.b2:a2
【分析】根据柱体压强公式结合边长计算密度之比,根据水平面上的压力等于重力,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,即截去的重力相等分析。
【解答】解:根据柱体的压强p=====ρgh知;甲、乙对水平地面的压强相等,有ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;即ρ甲ga=ρ乙gb;
解得ρ甲:ρ乙=b:a;
根据水平面上的压力等于重力,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,即截去的重力相等,根据G=mg=ρVg=ρShg知;
ρ甲ga2Δh甲=ρ乙gb2Δh乙;
即:bga2Δh甲=agb2Δh乙;
解得:Δh甲:Δh乙=b:a。
故选:C。
【点评】本题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p=====ρgh(适用于实心柱体对支撑面的压强)进行分析解答。
2.用如图器材探究液体压强与什么因素有关,将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中,下列说法中正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强
D.甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
【分析】(1)U形管左右液面的高度差反映了金属盒处液体压强的大小,高度差越大,压强越大;
(2)根据p=ρgh可比较甲乙液体密度的大小。
【解答】解:
AB、根据甲、乙两图可知,金属盒在液体中的深度相同,甲图U形管液面高度差大于乙,即甲图金属盒处的液体压强大于乙图金属盒处的压强,根据p=ρgh可知甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确,故B错误;
CD、由甲、乙两图可知,甲图U形管液面高度差大于乙,即甲图金属盒处的液体压强大于乙图,故C、D错误;
故选:A。
【点评】本题考查U形压强计的原理和使用方法以及影响液体压强大小的因素,注意结合公式进行比较。
3.如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 刀刃磨得很薄 B. 切鸡蛋的线很细
C. 书包背带很宽 D.别针的针头很尖
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A不符合题意;
B、切鸡蛋的线很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大了压强。故B不符合题意。
C、书包的背带做得扁而宽,是在压力一定时,通过增大了受力面积来减小压强。故C符合题意。
D、别针的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大了压强。故D不符合题意。
故选:C。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法,解释生活中增大和减小压强的有关问题。
4.如图,下列实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉尖很尖 B.书包带较宽
C.铁轨铺枕木 D.滑雪板滑雪
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、图钉尖做得尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意。
BCD、书包带做得较宽、铁轨下面铺枕木、滑雪板做得较大都是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不合题意。
故选:A。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
5.有四个完全相同的均匀正方体木块,现将甲、乙、丙各截去体积相同的两块(如图阴影部分)后,按图中所示的方式放置在水平桌面上,它们对水平桌面的压强分别为p甲、p乙、p丙、p丁,则( )
A.p丁>p甲=p乙=p丙 B.p乙>p丙=p丁>p甲
C.p乙>p丙>p丁>p甲 D.p乙>p丁>p丙>p甲
【分析】把四个正方体分为两类:一是甲和丁,受力面积相同,压力不同,比较p甲和p丁的大小关系;二是甲乙丙,压力相同,受力面积不同,比较P甲、P乙、P丙的大小关系;再分析丙和丁,假设把丙右边露出那部分切除掉,把剩余部分对桌面的压强分别和丙丁比较得出P丙和P丁的大小关系,最后综合分析得出答案。
【解答】解:(1)对于甲和丁,对桌面的压力:F甲<F丁,S甲=S丁,根据压强公式P=可知p甲<p丁;
(2)对于甲、乙、丙,对桌面的压力:F甲=F乙=F丙,S甲>S丙>S乙,根据压强公式P=可知p甲<p丙<p乙;
(3)对于丙和丁:若将丙的右边露出部分切掉,得出丙′,根据压强公式p=====ρgh,所以p丙′=p丁;
又因为F丙>F′丙,S丙=S′丙,所以p丙>p′丙;所以p丙>p丁;
由(1)(2)(3)得出:p乙>p丙>p丁>p甲,故C正确。
故选:C。
【点评】本题关键:一是控制变量法的灵活使用,二是利用假设法找出丙′图得p丙和p丁的大小关系。
二.填空题(共5小题)
6.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”时,首先选用两根两端开口的玻璃管,在两根玻璃管的一端扎上橡皮薄膜,然后倒入适量的水,橡皮膜从原来的A位置下凸至B位置,如图1(a)(b)所示。由此可知:液体对容器底部压强与液体重力 无关 (均选填“有关”或“无关”),为进一步探究液体内部压强与液体深度和密度的定量关系,他们将图1(a)装水的玻璃管插入水槽中,如图2所示,当观察到橡皮膜平,说明橡皮膜受到槽内水向上的压强 相等 (选填“大于”、“等于”或“小于”)管内水柱对它向下的压强。用G表示管内水柱所受的重力,h表示橡皮膜在水下的深度,S表示管口面积,ρ表示水的密度,根据压强公式p=导出液体内部压强的公式。 p======ρgh 。
【分析】根据图片分析压强与重力的关系;根据橡皮膜突出情况确定液体产生的压强大小;根据p======ρgh推导。
【解答】解:由图可知,图(b)液体的体积大,根据G=mg=ρgV可知,(b)液体重力大,在液体重力不同、底面积不同时,橡皮膜凸出来的程度是相同的,故液体对容器底部压强与液体重力无关;橡皮膜变平时,内外压强相等,
G表示管内水柱所受的重力,h表示橡皮膜在水下的深度,S表示管口面积,ρ表示水的密度,根据压强公式p======ρgh。
故答案为:无关;相等;p======ρgh。
【点评】本题探究液体内部的压强与哪些因素有关,考查控制变量法、数据分析、方案设计,题目较难。
7.如图所示,面积为5×10﹣2米2的平底鱼缸放在水平桌面中央,水深为0.1米。水对容器底部的压强p水为 980 帕,把重为1牛的小鱼放入鱼缸后,鱼缸对桌面压力增加量ΔF桌 等于 1牛(选填“大于”、“等于”或“小于”),鱼缸对桌面压强增加量Δp容= 20 Pa。
【分析】(1)根据液体压强公式可求水对鱼缸底部的压强;
(2)鱼缸静止在水平桌面上,鱼缸对桌面的压力大小等于鱼缸的总重力,放入小鱼后,总重力增加1牛,所以ΔF桌等于1牛;
水对鱼缸底部压力增加量可表示为ΔF水=Δp水S容=ρ水gΔh水S容,鱼受到的浮力等于鱼自身的重力,因为鱼缸为非柱形容器,据此分析。
【解答】解:(1)水对鱼缸底部的压强为:
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)鱼缸静止在水平桌面上,鱼缸对桌面的压力大小等于鱼缸的总重力,放入小鱼后,总重力增加1牛,所以ΔF桌等于1牛;
鱼缸对桌面压强增加量为:
Δp容===20Pa。
故答案为:1000;等于;20。
【点评】此题考查学生对固体压强公式和液体压强计算公式的理解和掌握,是一道基础题。
8.物理学中把 垂直 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为0.2米2,放在面积为2米2的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 1000 帕,表示的物理意义为 每平方米的面积上受到的压力为1000牛 。
【分析】(1)根据压力概念作答;
(2)物体对桌面压力等于物体的重力,根据p=求出物体对桌面压强。
【解答】解:垂直作用在物体表面上并指向物体表面的力叫做压力。压强是表示压力作用效果的物理量;因为0.2m2<2m2,故物体与桌面的受力面积S=0.2m2,物体对桌面的压力:F=G=200N,
茶壶对桌面的压强:p===1000Pa;
它表示的物理意义是每平方米的面积上受到的压力为1000牛。
故答案为:垂直;1000;每平方米的面积上受到的压力为1000牛。
【点评】本题考查了压力和压强的概念及其所表示的物理意义,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
9.物体重20牛,作用力F为40牛,现将它先后置于图中(A)、(B)、(C)所示三个不同方向的平面M上,则物体对接触面的压力在图(A)中为 60 牛;图(B)中为 40 牛;图(C)中为 20 牛。
【分析】压力是垂直作用在物体上的力,图(A)中物体对平面的压力等于物体重力加上作用力F;
图(B)中压力与重力无关;
图(C)中压力等于重力减去作用力F。
【解答】解:图(A)中压力的方向竖直向下,重力的方向竖直向下,所以物体对平面的压力为:
FA=40N+20N=60N;
图(B)中压力的方向水平向左,重力的方向竖直向下,所以物体对平面的压力为:
FB=40N;
图(C)中压力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下,所以物体对平面的压力为:
FC=40N﹣20N=20N。
故答案为:60;40;20。
【点评】此题主要考查学生对压力大小的计算,注意压力与重力的区别与联系。
10.物理源于生活,用于生活。光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在 大气压强 作用下被压在墙壁上;拦河大坝上窄下宽,这是因为液体内部的压强随着 深度 的增加而增大。国产C919大飞机制造时为减轻飞机质量,采用 密度 较小的铝锂合金。
【分析】(1)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;
(2)液体内部的压强随深度的增加而变大;
(3)根据公式m=ρV进行分析。
【解答】解:光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在大气压强用下被压在墙壁上的;拦河大坝修建的上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而变大;
根据公式m=ρV,在体积相同的情况下,可通过减小铝锂合金的密度来减轻飞机的质量。
故答案为:大气压强;深度;密度。
【点评】本题考查了蕴含在生活中物理知识:大气压强和密度的应用、液体压强的特点,贴近生活实际,利于激发学生学习物理的兴趣。
三.简答题(共4小题)
11.现代无人机采用自主飞行技术,配备各种传感器和导航系统,能够自主智能的执行任务,在多个领域都得到了广泛的应用,如图甲所示的无人机四个机翼叶片转速相同时,无人机机身可以处于水平状态,机翼叶片的截面图如图乙所示,通过操控机翼的旋转速度来改变无人机的飞行状态。若要使无人机机身由水平状态变为图丙所示的向左下方倾斜状态,若在左侧机翼旋转速度不变情况下,应如何调整右侧机翼旋转速度?并分析理由。
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】答:应操控无人机使右侧一对机翼转速增大(增大);
由流体压强与流速的关系可知,当无人机处于悬停状态,加大右侧机翼的转速时,右侧机翼上方空气流速加快对机翼向下的压强减小,导致空气对右侧机翼上下方的压强差增大,受到升力增大,从而使无人机由水平悬停状态变为向左下方俯冲状态。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,属于基础题。
12.小华在超市购买了一杯奶茶,如图所示是他用吸管“吸”奶茶的场景。请你根据所学过的物理知识,回答下面的问题:
(1)为什么使用吸管尖端插入塑料封膜比较容易?
(2)奶茶能被吸入嘴里是原因是什么?
【分析】(1)压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关,压力一定时,减小受力面积可以增大压强;
(2)大气压的存在能够解解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解:(1)刺破薄膜必须达到一定的压强,吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时可增大压强,所以容易插入奶茶杯中。
(2)用吸管吸奶茶时,先把吸管内的部分空气吸走,使得管内的气压小于外界的大气压,奶茶在大气压的作用下,被压入吸管,上升进入嘴里。
【点评】本题考查了增大压强的方法、大气压的应用,属于基础题目。
13.载重汽车一般都装有较多的轮子,为什么?为预防汽车压坏路面,交通部门规定汽车不能超载,这是什么原因?
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】答:路面能承受的最大压强是一定的,汽车重一定,车对地面的压力不变,车轮多则受力面积越大,汽车对地面的压强越小,这样也就可以保护路面。
交通部门规定汽车不能超载,是为了在受力面积一定的情况下,通过减小压力来减小汽车对路面的压强,防止把路面压坏。
【点评】此题考查学生对减小压强的方法及其应用的理解和掌握。贴近生活实际,便于激发学生探究物理现象的兴趣,同时,也体现了新课程的指导思想。
14.温室效应加剧,全球气候变暖,北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示,聪明的北极熊害怕踩破冰面,做出“借腹滑行”的无奈之举。请用物理知识解释“借腹滑行”为什么不易破坏冰面?
【分析】“借腹滑行”时,压力一定,增大受力面积可以减小压强,不易破坏冰面。
【解答】解:“借腹滑行”增大北极熊与冰面的接触面积,在压力不变时,增大受力面积通过增大受力面积可以减小对冰面的压强,所以不易破坏冰面。
【点评】本题考查减小压强的方法,属于基础题。
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