内容正文:
第九讲 压强
A层·练基础
一、选择题
1.(2023乐山)太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现如图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种站姿静止时,他对地面的压力分别为F甲和F乙,压强分别为p甲和p乙,则下列关系正确的是(C)
A.F甲>F乙,p甲>p乙
B.F甲>F乙,p甲<p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙
D.F甲=F乙,p甲<p乙
2.关于托里拆利实验,下列说法正确的是(B)
A.往槽内加入少许水银,玻璃管内外液面高度差变大
B.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变
C.换用粗的玻璃管,管内外水银高度差会变小
D.如果在管顶开一个小孔,水银柱将会在大气压的作用下向上喷出来
3.物理与日常生活 (2023广元)下列关于压强知识运用的说法不正确的是(B)
A.图甲中,火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积来减小铁轨对地面的压强
B.图乙中,做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C.图丙中,排水管的U形“反水弯”是一个连通器,起到隔绝下水道异味的作用
D.图丁中,飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
4.(2024成都温江区模拟)关于气压的相关问题,下列说法正确的是(D)
A.如图为简易气压计,拿着它登山,玻璃管中的液柱会下降
B.大气压强与空气的疏密有关系,海拔越高,大气压强越大
C.高压锅容易把食物煮熟,是因为高压锅内水的沸点更低
D.当大气压强降低时,表明热空气上升,常伴有多云天气
5.(2024自贡)下列各项能够用流体压强与流速关系说明的是(B)
A.拦河坝设计成上窄下宽 B.向下吹气,乒乓球不下落
C.用吸盘搬运玻璃 D.用吸管喝饮料
6.(多选)如图所示的容器中装有水,下列说法正确的是(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)(ACD)
A.A点上方容器顶部会受到水向上的压强
B.A点所处深度为6 cm
C.B点受到水的压强为2 200 Pa
D.A、B两点所受水的压强之比为13∶22
二、填空题
7.(2024河北)如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在 大气压 作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例: 空气吸盘 。
8.(2024陕西)如图,某同学拿着实心球静止站立在水平地面上,该同学和实心球总重500 N,双脚与地面的总接触面积为0.04 m2,此时他对地面的压强为 12 500 Pa。该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,他对地面的压强与投出实心球之前相比 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.物理与日常生活 擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。擦窗机器人工作时对玻璃的压力为 24 N,内外气压差达到800 Pa,则擦窗机器人与玻璃的接触面积为 0.03 m2。
10.物理与社会发展 2022年11月25日,中国—新西兰联合深渊深潜科考队第一航段科考任务顺利完成。此次科考中,“奋斗者”号沿克马德克海沟最深处下潜5次,其中两次为万米级。则在一万米深的克马德克海沟,“奋斗者”号受到海水的压强为 1×108 Pa,“奋斗者”号底部一个表面积为500 cm2的观察窗受到海水的压力为 5×
106 N。(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
11.在科技创新大赛中,小亮设计了如图所示的自制赛车模型。为了使赛车在快速行驶时增大压力,从而增大摩擦力,小亮想在尾翼处安装上气流偏导器,你认为 A (选填“A”或“B”)款气流偏导器更合适。原因是当赛车高速行驶时,偏导器 下方 (选填“上方”或“下方”)气体流速较大,压强较 小 ,使赛车对地面的压力增大,从而增大
摩擦 ,防止后轮打滑。
三、实验探究题
12.在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小明利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的一系列实验。
(1)小明是根据 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的,这种实验探究方法叫作 转换法 。
(2)观察比较甲、乙两图所示的情况可以得到结论:当受力面积一定时, 压力越大 ,压力的作用效果越明显。
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较 乙、丙 两图的实验,可以得到结论: 在压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 。
(4)小明将图丙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示。图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙
= (选填“>”“<”或“=”)p丁。
(5)有些公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的 D (选填字母代号)。
A B C D
B层·提能力
13.科学思维 如图所示的三个质量相等的容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是(C)
A.盐水对容器底部的压强最大
B.酒精的质量最小
C.水对容器底部的压强最大
D.容器对桌面的压力相等
14.(2024河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2。下列说法正确的是(C)
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
15.科学思维 (2024重庆渝中区模拟)如图所示,两个长方体物体甲、乙放置在水平地面上,甲、乙与地面接触的底面积关系为S甲>S乙,此时甲和乙对地面的压强相等。若沿虚线对角线切去上半部分,则剩余下半部分对地面的压力F甲、F乙和对地面的压强p甲、p乙的关系是(A)
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙
C.p甲<p乙 D.F甲=F乙
16.生活中常用吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 平整 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2×10-3 m2,外界大气压为 1×105 Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 200 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 摩擦 力。
17.(2023南充)如图所示,在水平桌面上,质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 F甲>F丙>F乙 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 p甲=p乙=p丙 。
18.科学思维 如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=1∶2,则它们的体积之比为VA∶VB= 1∶1 ,对地面的压力之比为FA∶FB= 1∶1 ,对地面的压强之比为pA∶pB= 2∶1 。
19.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为10 N,其底面积为400 cm2,鱼缸内装有0.15 m深的水,鱼缸对桌面产生的压强为2×103 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)鱼缸底部受到的水的压强。
(2)鱼缸对桌面的压力。
(3)鱼缸中水的质量。
解析:(1)鱼缸底部受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/
kg×0.15 m=1 500 Pa。
(2)由p=可得,鱼缸对桌面的压力
F=p′S=2×103 Pa×400×10-4 m2=80 N。
(3)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,即F=G水+G鱼缸,
所以鱼缸内水的重力
G水=F-G鱼缸=80 N-10 N=70 N,
由G=mg可得,鱼缸内水的质量
m水===7 kg。
答案:(1)1 500 Pa (2)80 N (3)7 kg
C层·培素养
20.科学探究 如图所示是小明用来研究液体内部压强特点的实验装置。容器中间用隔板分成左右两边,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时会向某一侧凸起。
(1)他在容器两边各倒入深度不同的水,实验现象如图所示。可以判断 右 (选填“左”或“右”)侧水产生的压强较大,这个现象说明液体压强与 深度 有关。
(2)这种通过橡皮膜形状的改变来判断液体内部压强大小的研究方法,叫 转换 法。
(3)小明在学习了液体压强公式后,想用该实验装置来测量液体的密度,他设计的实验步骤简要如下:
①在容器左边装入适量的水,用刻度尺测量橡皮膜在水中的深度,记为h1,此时橡皮膜受到的压强为 p水=ρ0gh1 (水的密度用ρ0表示);
②在容器右边逐渐装入待测液体,直到橡皮膜 变平 ,用刻度尺测量 橡皮膜在待测液体中的深度 ,记为h2;
③写出所测液体的密度的表达式ρ液体= ×ρ0 。
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第九讲 压强
A层·练基础
一、选择题
1.(2023乐山)太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现如图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种站姿静止时,他对地面的压力分别为F甲和F乙,压强分别为p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙
B.F甲>F乙,p甲<p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙
D.F甲=F乙,p甲<p乙
2.关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.往槽内加入少许水银,玻璃管内外液面高度差变大
B.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变
C.换用粗的玻璃管,管内外水银高度差会变小
D.如果在管顶开一个小孔,水银柱将会在大气压的作用下向上喷出来
3.物理与日常生活 (2023广元)下列关于压强知识运用的说法不正确的是( )
A.图甲中,火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积来减小铁轨对地面的压强
B.图乙中,做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C.图丙中,排水管的U形“反水弯”是一个连通器,起到隔绝下水道异味的作用
D.图丁中,飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
4.(2024成都温江区模拟)关于气压的相关问题,下列说法正确的是( )
A.如图为简易气压计,拿着它登山,玻璃管中的液柱会下降
B.大气压强与空气的疏密有关系,海拔越高,大气压强越大
C.高压锅容易把食物煮熟,是因为高压锅内水的沸点更低
D.当大气压强降低时,表明热空气上升,常伴有多云天气
5.(2024自贡)下列各项能够用流体压强与流速关系说明的是( )
A.拦河坝设计成上窄下宽 B.向下吹气,乒乓球不下落
C.用吸盘搬运玻璃 D.用吸管喝饮料
6.(多选)如图所示的容器中装有水,下列说法正确的是(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)(ACD)
A.A点上方容器顶部会受到水向上的压强
B.A点所处深度为6 cm
C.B点受到水的压强为2 200 Pa
D.A、B两点所受水的压强之比为13∶22
二、填空题
7.(2024河北)如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在 作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例: 。
8.(2024陕西)如图,某同学拿着实心球静止站立在水平地面上,该同学和实心球总重500 N,双脚与地面的总接触面积为0.04 m2,此时他对地面的压强为 Pa。该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,他对地面的压强与投出实心球之前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.物理与日常生活 擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。擦窗机器人工作时对玻璃的压力为 24 N,内外气压差达到800 Pa,则擦窗机器人与玻璃的接触面积为 m2。
10.物理与社会发展 2022年11月25日,中国—新西兰联合深渊深潜科考队第一航段科考任务顺利完成。此次科考中,“奋斗者”号沿克马德克海沟最深处下潜5次,其中两次为万米级。则在一万米深的克马德克海沟,“奋斗者”号受到海水的压强为 Pa,“奋斗者”号底部一个表面积为500 cm2的观察窗受到海水的压力为 N。(海水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
11.在科技创新大赛中,小亮设计了如图所示的自制赛车模型。为了使赛车在快速行驶时增大压力,从而增大摩擦力,小亮想在尾翼处安装上气流偏导器,你认为 (选填“A”或“B”)款气流偏导器更合适。原因是当赛车高速行驶时,偏导器 (选填“上方”或“下方”)气体流速较大,压强较 ,使赛车对地面的压力增大,从而增大
,防止后轮打滑。
三、实验探究题
12.在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小明利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的一系列实验。
(1)小明是根据 来比较压力作用效果的,这种实验探究方法叫作 。
(2)观察比较甲、乙两图所示的情况可以得到结论:当受力面积一定时, ,压力的作用效果越明显。
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较 两图的实验,可以得到结论: 。
(4)小明将图丙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示。图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙
(选填“>”“<”或“=”)p丁。
(5)有些公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的 (选填字母代号)。
A B C D
B层·提能力
13.科学思维 如图所示的三个质量相等的容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是( )
A.盐水对容器底部的压强最大
B.酒精的质量最小
C.水对容器底部的压强最大
D.容器对桌面的压力相等
14.(2024河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2。下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
15.科学思维 (2024重庆渝中区模拟)如图所示,两个长方体物体甲、乙放置在水平地面上,甲、乙与地面接触的底面积关系为S甲>S乙,此时甲和乙对地面的压强相等。若沿虚线对角线切去上半部分,则剩余下半部分对地面的压力F甲、F乙和对地面的压强p甲、p乙的关系是( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙
C.p甲<p乙 D.F甲=F乙
16.生活中常用吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2×10-3 m2,外界大气压为 1×105 Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
17.(2023南充)如图所示,在水平桌面上,质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 。
18.科学思维 如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=1∶2,则它们的体积之比为VA∶VB= ,对地面的压力之比为FA∶FB= ,对地面的压强之比为pA∶pB= 。
19.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为10 N,其底面积为400 cm2,鱼缸内装有0.15 m深的水,鱼缸对桌面产生的压强为2×103 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)鱼缸底部受到的水的压强。
(2)鱼缸对桌面的压力。
(3)鱼缸中水的质量。
C层·培素养
20.科学探究 如图所示是小明用来研究液体内部压强特点的实验装置。容器中间用隔板分成左右两边,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时会向某一侧凸起。
(1)他在容器两边各倒入深度不同的水,实验现象如图所示。可以判断 (选填“左”或“右”)侧水产生的压强较大,这个现象说明液体压强与 有关。
(2)这种通过橡皮膜形状的改变来判断液体内部压强大小的研究方法,叫 法。
(3)小明在学习了液体压强公式后,想用该实验装置来测量液体的密度,他设计的实验步骤简要如下:
①在容器左边装入适量的水,用刻度尺测量橡皮膜在水中的深度,记为h1,此时橡皮膜受到的压强为 (水的密度用ρ0表示);
②在容器右边逐渐装入待测液体,直到橡皮膜 ,用刻度尺测量 ,记为h2;
③写出所测液体的密度的表达式ρ液体= 。
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