内容正文:
第九章 压强 章末练习
一、选择题
1.一块重500N,长2m、宽1m、厚0.2m的长方体物块,放在边长为0.5m的正方形水平桌面上,可以采取各种不同的放置方法,在各种不同的放置方法中物块对桌面的最小压强是( )
A.250Pa B.500Pa C.1000Pa D.2000Pa
2.下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力和重力大小、受力面积大小有关
C.在铁轨下面铺设枕木,是为了减小对地面的压力
D.相对较小的力可以产生相对很大的压强
3.邵阳火车站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车。是为了避免乘 客被“吸”向列车的事故发生。这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流 速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
4.生活中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
①用细线容易分割熟鸡蛋是因为增大压力
②自行车把手有凹凸的花纹,目的是使接触面粗糙,增大摩擦
③拦河大坝修建的上窄下宽,是因为液体的压强随深度的增加而增大
④孔明灯升空,是因为流速大压强小的原因
⑤百米赛跑的运动员到达终点后很难立刻停下来,是因为受到惯性的作用
⑥用吸管喝饮料,靠的是大气压强
A.①②④ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.③④⑤
5.小明同学梳理了教材中与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )
A.甲:图钉尖做得很尖,是为了减小压强
B.乙:帕斯卡裂桶实验说明液体压强与液体的深度有关,与液体质量也有关
C.丙:将竖直的玻璃管倾斜,水银柱长度变长,但高度不变
D.丁:吹气时A管中的水面上升,说明空气流速越大的位置压强越大
6.下列生活现象中,解释正确的是( )
A.吸盘吸在墙上,是因为大气压强
B.用力推桌子,桌子不动,因为受到的摩擦力大于推力
C.飞机起飞是因为飞机受到的浮力大于重力
D.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
7.一位中学生站立在水平地面上,对水平地面的压强约为( )
A.1.5×102帕 B.1.5×103帕 C.1.5×104帕 D.1.5×105帕
8.如图是生活中常见的现象,以下描述正确的是( )
A.图甲:三峡船闸是利用了连通器的原理使船实现自由航行
B.图乙:塑料吸盘能挂餐具,说明吸盘的“吸力”大于餐具受到的重力
C.图丙:客机在飞行时,机翼上方的空气流速小压强大
D.图丁:用吸管喝饮料时,是利用手的压力将饮料挤入口中的
二、填空题
9.在图中,A、B是一个连通器的两个上端开口,当用一个管子沿开口吹气时,开口一端的液面会 (选填“上升”、“下降”、“不变”或者“不确定”)。由此可以推知高速行驶的小汽车对地面的压力 汽车的重力(填“大于”、“小于”或“等于”)。
10.如图是颇具名气的云南建水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强 于大气压强;若茶壶和水的总质量为0.5kg,壶底与桌面的接触面积为5cm2,水深6cm壶对水平桌面的压强为 Pa。
11.如图,一未装满橙汁的密闭瓶子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),饮料对瓶盖的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)饮料对瓶底的压强,从A图到B图,饮料瓶对水平桌面的压力 ,对水平桌面的压强 (均选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.如1图所示,扫路机工作时,底下转动的扫刷处气体的流速大,压强 ,灰尘和杂物在 的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。如2图所示的托里拆利实验装置,测得当地大气压等于 mm高水银柱所产生的压强。
13.如图所示,地铁站台地面上画有黄色的“安全线”,提示乘客应站在线后等车.这是由于进站的列车带动周围空气,使车体四周空气流速较大,列车附近气体的压强 大气压,因此候车的乘客太靠近列车会有危险.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
14.如图所示,用电吹风吹机翼模型,机翼模型上升。图中A、B、C三点,气体流速最快的是 ,气体压强最大的是 。若增大风力,机翼模型获得的升力将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
三、实验探究题
15.如图是用压强计探究“液体内部压强”的实验。
(1)用手指按压橡皮膜时,无论用多大的力,总发现U形管两边液面的高度差不明显,可能的原因是: (选填“压强计的气密性不好”或“橡皮膜受到的压强太小”);
(2)如图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出的结论是:液体内部的压强随深度的增加而 (填“增大”“减小”或“不变”);
(3)比较 两图,可初步得出的结论是:液体内部的压强与液体的密度有关;
(4)如图乙,保持探头在水中的深度不变,只改变橡皮膜的朝向,U形管两边液面高度差 (选填“不变”或“变”),表明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 。
四、计算题
16.小芳的质量是45kg,两只脚与地之间的接触面积大约是400cm2,当她在水平路面上走路时,求她对地面的压力和压强分别为多少?
17.我国最新研发的式轻型水陆两栖坦克的质量,它在陆地上以的速度匀速行驶,行驶时与水平地面接触的总面积为,所受阻力为重力的0.05倍,g取。求该坦克:
(1)受到的重力;
(2)静止时对地面的压强;
(3)内牵引力做功多少。
18.某水平公路路面所能承受的最大压强是8×105Pa。有一辆自重为2t的6轮卡车,核准载货量为6t,如果每个车轮与地面的接触面积为200cm2,其车厢容积为3.5m×2m×0.6m,汽车装满泥沙。已知泥沙的密度为2.4×103kg/m3(g=10N/kg)。
(1)通过计算说明这辆车是否超载?
(2)通过计算说明该车是否对公路路面产生危害。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:长方体物块有三种放法:平放、侧放和竖放.侧放和竖放时的受力面积都比正方形水平桌面和面积小,而平放时受力面积最大为桌面面积,故平放时受力面积最大,压强最小.所以,受力面积最大为S=0.5m×0.5m=0.25m2,最小压强为p= = =2000Pa,
【分析】要判断哪一个对地面的压强最小,根据公式p= 分析.
一般用此公式分析时,需要具备一定的条件:①压力相同时,比较受力面积,受力面积小的压强大;②受力面积相同,比较压力,压力大的压强大.
就本题来说,不管怎么放置压力总是不变的都是500N.只要找出最大面积即可.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当把物体放在水平地面上时,对地面压力由重力引起F=G;但有时压力与重力无关(如向墙上按图钉的压力与重力无关),但压力的方向总是垂直于受力面,所以AB错误;(2)铁轨下面铺设枕木,是为了增大受力面积、减小对地面的压强,故C错误;(3)根据压强公式p= 可知,压力相对较小,如果受力面积更小,就可以产生很大的压强,故D正确.
故选D.
【分析】(1)压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力的方向与受力面垂直,重力的方向总是竖直向下. 当把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,F=G.(2)根据压强公式p= 利用控制变量法分析C和D的对错.
3.【答案】A
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
4.【答案】B
【解析】【解答】①细线分割熟鸡蛋,在压力一定时,减小受力面积,可以增大压强;故①错误。
②车把手有凹凸的花纹,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。故②正确。
③拦河大坝修建的上窄下宽,是液体的压强随深度的增加而增大。故③正确。
④孔明灯升空时,罩内的空气受热,体积膨胀,密度变小,受到浮力而升空。故④错误。
⑤运动员到达终点很难停下来,是运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性。故⑤错误。
⑥吸管吸饮料时,管内气压小于大气压,饮料在大气压的作用下进入管口,再流入口中。故⑥正确。
综上分析,①④⑤错误,②③⑥正确。故选B。
【分析】细线受力面积小,可以产生较大压强;增大接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力;液体压强水深度的增大而增大;孔明灯升空利用了浮力;物体继续惯性,继续保持原来的运动状态;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.图钉尖做得很尖,是在压力不变的情况下,通过减小接触面积来增大压强,故A错误;
B.帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故B错误;
C.在托里拆利实验中,水银柱产生的压强和大气压相等,水银柱的高度是由外界大气压决定的,不会因玻璃管的倾斜而改变,所以倾斜后水银柱长度会变长,但高度不变,故C正确;
D.向B管口吹气时,A管口上方空气流速大,压强小,在大气压强的作用下A管内的水面会上升,说明了空气流速越大的位置压强越小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】大气压不变,水银柱的高度,根据几何关系,倾斜后水银柱长度会变长。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上,A符合题意;
B.桌子没有被推动, 桌子保持静止状态,静止时物体受到平衡力的作用,水平方向上受到摩擦力和推力,二力是平衡力,大小相等,B不符合题意;
C.飞机能在空中飞行,原因是机翼上方的空气流速大、压强较小,下方的空气流速小、压强大,机翼受到一个向上的压力差,即机翼受到向上的“升力”,不是受到浮力的缘故,C不符合题意;
D.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就叫做二力平衡。
流体压强与流速的关系,流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。
液体的压强跟液体的密度和深度有关,液体密度越大、越深压强越大。
7.【答案】C
【解析】【解答】一位中学生的质量约为50kg,所以中学生的重力为中学生两只脚与地面的接触面积约为0.03m2,则中学生对水平地面的压强约为
故答案为:C。
【分析】要估测中学生对地面的压强,根据P=,需要先估测中学生的体重和中学生双脚的面积。
8.【答案】A
9.【答案】下降;小于
10.【答案】等;1×104
11.【答案】大于;不变;变大
12.【答案】小;大气压;750
【解析】【解答】扫路机工作时,转动的扫刷处气体的流速大,压强小,其他位置流速小,压强大,灰尘和杂物在大气压的作用下被吸入集尘盒;托里拆利测量大气压时,根据试管中水银面和外侧水银面的竖直距离,测量大气压的大小,根据图2,当地大气压等于750mm高水银柱所产生的压强。
【分析】流体在流速大的地方压强小;根据试管中水银柱的竖直高度,可以测量大气压的大小。
13.【答案】小于
【解析】【解答】解:列车进站,列车速度大造成列车周围空气流速大,列车附近气体的压强小于大气压,人在压强差下被压向列车,造成危险.
故答案为:小于.
【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,流体的流速越大,压强越小.
14.【答案】B;A;增大
【解析】【解答】因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,所以用电吹风机吹机翼模型时,相同时间内,空气进过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,即B点空气流速最快、压强小,C点次之;A点空气流速最小,压强最大。若增大风力,通过机翼模型上下的空气流速差将增大,压强差也随之增大,机翼模型在压强差的作用下产生向上的升力将增大。
【分析】空气在凸起的表面流速大,压强小;空气流速差增大,压强差也随之增大。
15.【答案】(1)压强计的气密性不好
(2)增大
(3)丙、丁
(4)不变;相等
【解析】【解答】(1)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。
(2)乙和丙比较,水的密度一定,橡皮膜的方向相同,深度不同,丙图中橡皮膜所处的深度比乙图中橡皮膜所处的深度大,丙图U型管中液面高度差比乙图U型管中液面高度差大,说明深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)要探究液体内部的压强与液体的密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。
(4)影响液体内部压强的因素是液体的密度、液体的深度,如图乙,保持探头在水中的深度不变,液体的密度和深度不变,只改变橡皮膜的朝向,液体内部的压强不变,所以U形管两边液面高度差不变,表明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
【分析】(1)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差。
(2)探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同。
(4)同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
16.【答案】解:1)小芳对地面的压力:F=G=mg=45kg×10N/kg=450N;
2)她走路时与地面的接触面积:S= = =200 cm2=2×10﹣2m2,
她走路时对地面的压强:P= = = =2.25×104Pa.
答:她对地面的压力和压强分别为450N和2.25×104Pa.
【解析】【分析】已知质量,求出对地面的压力,然后由压强公式求出对地面的压强.
17.【答案】解:(1)该坦克受到的重力为
(2)该坦克静止时对地面的压强为
(3)该坦克行驶的距离为
坦克做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力大小为
该坦克内牵引力做的功为
答:(1)该坦克受到的重力为;
(2)该坦克静止时对地面的压强为;
(3)该坦克内牵引力做的功为。
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算该坦克受到的重力。
(2)已知压力和受力面积,根据求该坦克静止时对地面的压强
(3)根据s=vt计算该坦克行驶的距离
坦克做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小等于阻力,
根据W=Fs计算牵引力做的功。
18.【答案】(1)这辆车超载;(2)该车对公路产生危害
1
学科网(北京)股份有限公司
$$