内容正文:
第九章 压强
一、单选题
1.如图所示,一本物理书放在水平桌面上,现用一水平力F′向右缓慢推物理书,使其一部分露出桌面(书未从桌面掉下),如图乙所示,在推物理书的过程中书对桌面的压力F,压强p,书与桌面的摩擦力f的变化情况是( )
A.F、f不变,p变大 B.F、p不变,f变大
C.F、f变小,p变大 D.F变小,p、f变大
2.据报道,一个普通农民发明了塑料袋小提手,能防止双手被较重的塑料袋勒得发痛.如图,使用这种小提手提塑料袋能( )
A.减小对手的压强 B.减小对手的压力
C.增大对手的压强 D.增大对手的压力
3.如图所示,把装满水的量筒浸入水中,口朝下。把量筒向上提起,在简口离开水面前,桶内露出水面的部分( )
A.是空的 B.充满水 C.有水但不满 D.无法确定
4.下列有关学习、生活中的物理知识,其中正确的说法是( )
A.学校足球课上,踢出去的足球,继续向前运动,是因为受到惯性力的作用
B.娄底高铁南站站台上设置有安全线,主要目的是为了给旅客排队上车用的
C.包饺子时捏出漂亮的花边,是力改变了物体的形状
D.书本静止在课桌上,是因为书本受到的重力与书本对桌面的压力平衡
5.如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.如图所示,如图甲中将一块长木板放在水平桌面上,现用水平力向右边慢慢推动木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,推动木板过程中,木板对桌面的压力、压强和摩擦力的变化情况是( )
A.和不变,变大 B.和不变,变大
C.变小,和均变大 D.不变,和均变大
7.下面说法中正确的是( )
A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力
B.压力不是重力,但其大小一定与重力相等
C.压力的方向垂直指向受力面
D.压力的方向总是竖直向下的
8.下列关于压强知识的说法中,正确的是 ( )
①甲:压力相同,受力面积越小,压强越大;
②乙:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变大;
③丙:纸板托水实验证明了大气压的存在;
④丁:该现象说明,液体压强的大小与液体的密度有关。
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
二、填空题
9.以下选自九年级教科书中关于大气压强的一段文字,阅读并完成填空:我们的地球被一层厚度约为80~100千米的大气层包围着。如果把空气比作海洋,我们就生活在这层海洋的 。由于大气受到 作用,大气会对处于其中的物体产生压强,我们称它为大气压强。人的拇指指甲所受到的大气压力约为 牛(选填“1”、“10”或“100”)。
10.随着青藏铁路开通,到西藏旅游人数逐渐增多,到西藏时,很多人会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区 得多(填“大”或“小”).在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸点 100℃(填“高于”或“低于”).
11.边长为10cm,质量为3kg的正立方体放在水平桌面上,若沿如图a所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强是 ;如果沿如图b所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强是 。
12.小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从管子上端向瓶内吹入少量气体,使瓶内气压 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,发现细玻璃管中的水面会 (填“上升”或“下降”)。这是由于教学楼五楼的大气压强 (填“较高”或“较低”)。
13.如图所示,在一个标准大气压下,利用1 m长的玻璃管做托里拆利实验。若将玻璃管倾斜放置,管中水银柱的高度将 (选填“增大”“减小”或“不变”);若用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管;若将该装置从山底移到山顶,测量的大气压将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.司机开车系上安全带可以减小紧急刹车时由于 造成的伤害;小汽车的外观呈流线型,在高速行驶时小汽车对地面的压力 重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、实验探究题
15.如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上,直到吸盘脱离玻璃板面
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,算出吸盘与玻璃板的接触面积为S
E.根据p=,计算出大气压的大小p
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 ;
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 ;
(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘的面积是10cm2,她 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105 Pa)。要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 (大/小)一些;
(4)小玮又把玻璃板分别斜放、立放,也都测出了大气压的值。这说明 。
四、计算题
16.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,当橡皮膜两侧压强不相等时,其形状会发生改变。用这个装置可粗略测量某液体的密度:将水和待测液体分别装入容器的左右两侧,调整加入水和液体的质量,使橡皮膜变平,此时测得水面到橡皮膜的垂直距离为20cm,液体表面到橡皮膜的垂直距离为25cm。已知橡皮膜的横截面积为10cm2,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)水对橡皮膜产生的压强;
(2)橡皮膜受到的水的压力;
(3)该液体的密度。
17.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是7×10-4m2,瓶底的面积是3×10-3m2,瓶内水重G水=3N,瓶重G瓶=0.15N,瓶子的厚度忽略不计。(g=10N/kg)求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力;
(3)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
18.如图所示,盛有水且足够高的薄壁柱形容器甲与质量为3千克实心均匀柱体乙放在水平地面上,它们的底面积分别为0.02米、0.01米,水的深度小于0.07米。将柱体乙浸没在容器甲的水中后,水对容器底部的压强为980帕。
①求柱体乙浸没后,水的深度;
②求柱体乙浸没前后,容器对地面的压强增加量;
③求柱体乙密度的取值范围。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以向右缓慢地推物理书的过程中,物理书对桌面的压力F不变,
根据p= 可知,且向右缓慢地推物理书的过程中受力面积变小,
物理书对桌面的压强p变大;
因为向右缓慢地推物理书的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,
所以,摩擦力f不变.
故答案为:A.
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等;压强的大小受到压力大小、受力面积大小的影响;影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:在压力一定时,增大小提手和手之间的受力面积,可以减小塑料袋对手的压强,使手感到舒服.故A符合题意,C不合题意.
塑料袋对手的压力,等于塑料袋及塑料袋中物体的重,塑料袋及塑料袋中物体的重不变,压力不变.故B、D不符合题意.
故选A.
【分析】减小压强的方法有两种:①减小压力,②增大受力面积;具体情况具体分析,然后再判断出正确的选项即可.
3.【答案】B
【解析】【解答】根据大气压p=1.01×105Pa,计算大气压支持水的深度约,当提起量筒时,量筒露出水面的长度小于10.1m,量筒中的水是满的,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据大气压强,结合,计算深度。
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A、惯性是物体本身的一种性质,不是力,故学校足球课上,踢出去的足球,继续向前运动,是因为惯性的作用,而不是惯性力,故A错误;
B、车驶过的地方空气流动速度大,压强小,其它地方的空气流速小压强大,距离车太近的人受到压强差大,容易发生危险,故B错;
C、包饺子时捏出漂亮的花边,是力改变了物体的形状,故C正确;
D、书本静止在课桌上,由于书本受到的重力与桌面对书本的支持力是一对平衡力,故D错误;
故选C.
【分析】(1)惯性是物体本身的一种性质,不是力;(2)流体压强和流速的关系,流速越大,压强越小;(3)力可以改变物体的形状;(4)据二力平衡的条件判断即可.
5.【答案】A
6.【答案】A
【解析】【解答】由甲到乙,物体的重心仍在桌面上方某点,所以压力F不变,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力f不变,由于受力面积变小,所以压强变大,A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】只要重心没有超过桌面边缘,物体对桌面的压力始终等于物体重力。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:AB、压力是由物体的重力产生的,压力就是重力,说法错误,如在水平压力的作用下,静止在竖直墙面上的物体,压力等于等于外力,大小等于外力,与重力无关,故AB错误;CD、压力是垂直作用在物体上的力,因此压力的方向垂直指向受力面,故C正确,D错误.故选C.
【分析】压力是垂直作用在物体上的力.
8.【答案】A
【解析】【解答】(1)两手指受到的压力相同,左边手指与铅笔的接触面积大,压强小,故①正确;
(2)当用B管用力吹气时,A管上端空气流速变大,压强变小,从而形成了向上的压强差,因此A管中的水面会上升,故②错误;
(3)大气压对纸板有向上的压力且大于水对纸板向下的压力,证明了大气压的存在,故③正确;
(4)容器下方的液体流的远,说明液体产生的压强大,说明液体压强与液体的深度有关,故④错误。
综上,①③正确,②④错误,故BCD错误,A正确。
故选A。
【分析】(1)根据分析受力面积和压强的关系;
(2)流体的压强跟流速有关,流速越快的地方压强反而越小;
(3)大气压对纸板有向上的压力且大于水对纸板向下的压力,故纸板未脱落;
(4)液体压强与液体的深度和密度有关。
9.【答案】底部;重力;10
10.【答案】小;低于
【解析】【解答】解:(1)根据气压随高度的增加而减小的关系可知,在海拔较高的高原地区,那里的大气压强比平原地区小得多,故人在该地区吸气困难;(2)在高原上用普通锅煮食物时,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压较小,因液体沸点会随气压的降低而降低,所以使得水的沸点小于100℃,故在海拔很高的地区一般用高压锅才能煮熟食物.
故答案为:小;低于.
【分析】要解答本题需掌握:(1)越往高处,空气越稀薄,气压越低,即气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低;(2)沸点与液面气压有关,气压越低,沸点越低.
11.【答案】1500Pa;3000Pa
【解析】【解答】边长为10cm,质量为3kg的正立方体的重力
正立方体放在水平桌面上,若沿如图a所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压力等于剩余部分的重力
受力面积为
这时它对桌面的压强是
如果沿如图b所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压力等于剩余部分的重力
受力面积为
这时它对桌面的压强是
【分析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
12.【答案】大于;上升;较低
13.【答案】不变;会;变小
【解析】【解答】将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些。
由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水
可得,一标准大气压支撑水柱的高度
因玻璃管的长度1m远小于10.336m,所以如果用水来代替水银做实验,水会充满玻璃管,测不出大气压的值。
海拔越高,压强越小,若将该装置从山底移到山顶,测量的大气压将变小。
【分析】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、管的上下运动、水银槽中水银的多少无关。
根据p=ρ水银gh水银=ρ水gh水求出一标准大气压支撑水柱的高度,然后与玻璃管的长度相比较判断水是否充满玻璃管。
大气压与海拔高度有关,海拔越高,大气压越小。
14.【答案】惯性;小于
【解析】【解答】(1)当紧急刹车时,由于惯性,驾驶员会继续向前高速运动,可能与前风挡撞击发生事故,而安全带可以提供一个束缚力,从而减轻伤害;
(2)小汽车的上表面为曲面,空气流速大而压强小;下表面为平面,空气流速小而压强大。于是大气对汽车产生向上的托力,导致对地面的压力小于重力。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)流体流速越大压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
15.【答案】B、C、A;尽量将吸盘内的空气排净;不能;小;大气压是向各个方向的
16.【答案】(1)2×103Pa;(2)2N;(3)0.8×103kg/m3
17.【答案】(1)1.3×103Pa;(2)0.91N;(3)1.05×103Pa
18.【答案】①0.1m; ②1470Pa;③
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