2025年中考物理复习专题—《压强》
2025-02-07
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内容正文:
2025年中考物理复习专题—《压强》
一.选择题(共28小题)
1.一敞口硬质透明塑料瓶,剪去瓶底后蒙上橡皮膜,再插入盛水容器中,如图所示,以下对有关实验现象的描述、分析正确的是(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)( )
A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向下的压强
B.继续向下插入一大段距离,橡皮膜凹陷程度不变
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,酒精液面将低于瓶外水面
2.如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
3.下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释正确的是( )
A.甲图中轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图中撞击锤柄紧固锤头,是为了增大锤头的惯性
C.丙图中运动员手上涂防滑粉,是为了增大单杠对运动员的支持力
D.丁图中小朋友能将饮料吸进嘴里,是由于吸管受到浮力的作用
4.如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A.甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B.乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C.丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D.丁图中,从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大
5.黄海海平面是中国高程系统唯一基准面。在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”。这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
6.我国南北朝时期成书的《关尹子•九药篇》中说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A.重力的作用 B.摩擦力的作用
C.浮力的作用 D.大气压的作用
7.如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中( )
①F甲>F乙 ②F甲=F乙 ③p甲>p乙 ④p甲<p乙
A.只有①④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
8.在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
9.下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
10.小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
11.公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料;
②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住;
④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
12.物理知识与人们的生活息息相关,以下说法正确的是( )
A.拔火罐时在重力作用下玻璃罐“吸”在皮肤上
B.水壶的壶嘴与壶身组成了连通器
C.用高压锅煮食物时,锅内液面上方气压低,液体沸点高
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗内
13.如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
14.下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A.茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时,水面相平,利用了连通器的特点
B.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
C.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越大
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
15.如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
16.在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
17.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
18.乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
19.某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A.3.0×104Pa B.9.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.3×105Pa
20.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.吹气时纸条向上 B.用吸管喝水
C.将硬币吹进盘中 D.吹气时乒乓球不掉
21.下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是( )
A.用吸管吸饮料 B.带电气球吸起头发
C.苹果受到地球的吸引力 D.磁性黑板刷被吸住
22.如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
23.物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图,用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.乙图,吹气时两纸向中间靠拢,说明流体压强与流速的关系
C.丙图,洗手槽排水管下方设计成U形“反水弯”,利用了连通器原理
D.丁图,停止沸腾的水,浇上冷水后水再次沸腾,说明液面气压减小沸点降低
24.“五一”假期,小龙和爸爸、妈妈一起到瓦屋山旅游,他们乘坐同一观光缆车,在钢缆的作用下斜向上做匀速直线运动如图甲。缆车与钢缆接头处固定,其示意图如图乙,忽略空气阻力。下列判断正确的是( )
A.缆车的运动状态是变化的
B.缆车相对于小龙是运动的
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车受到的拉力和重力是一对平衡力
25.如图是运动员滑冰的情景,下列说法正确的是( )
A.运动员滑行时只受重力的作用
B.冰刀做得很薄可以减小对冰面的压强
C.停止蹬地后不会立即停下是由于他受到惯性力的作用
D.蹬地后开始滑行说明力是改变物体运动状态的原因
26.如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
27.物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
28.赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动,下列关于龙舟比赛过程说法正确的是( )
A.比赛开始前,龙舟静止在水面上,处于平衡状态
B.比赛过程中,使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C.比赛过程中,左右相邻两龙舟之间的水,流速变大压强变大
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟的运动状态将不再发生改变
二.填空题(共19小题)
29.如图所示是国内某汽车公司研制的电动飞行汽车。汽车外壳采用碳纤维材料打造,这是因为碳纤维具有 大和密度小的物理属性,能确保车身的坚固性和轻量化;飞行汽车的外观为流线型,可以减小汽车高速飞行时受到的阻力,还能使汽车获得空气的 力。
30.如图甲,小明将圆形厚壁玻璃瓶装满带颜色的水,用插有细玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,双手戴着隔热手套用力挤压玻璃瓶,观察到细管中水面升高,这一现象说明力可以 。把瓶中水倒出一部分,然后向细管内吹入少量气体,细管内水柱如图乙所示。将该装置从一楼拿到十楼,会发现细管内水面 (填“上升”“下降”或“不变”)。
31.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
32.如图所示是一只金雕抓起绵羊在半空中展翅滑翔的罕见画面,金雕翅膀呈机翼状可以为其提供向上的升力而不掉落,尖锐的爪子是它抓起猎物的利器。请你就此情景提出一个物理问题并用所学物理知识予以解答。
物理问题: ;
物理解答: 。
33.如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
34.在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
35.一辆重为4×105N的坦克静止在水平地面上,已知履带着地总面积为5m2,它对地面的压强是 Pa。
36.取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
37.2024年4月26日,神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口,形成三船三舱组合体。成功对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十八号载人飞船是 的;2020年11月10日,全海深载人潜水器“奋斗者”号在深潜试验中最大下潜深度达到10909m,创造了中国载人深潜新的历史。此次深潜试验中“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为 Pa。(取g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
38.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平。甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲 ρ乙,p甲 p乙。
39.如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为F1、F2,则F1 F2;用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则F3 F4。(两空均选填“<”、“=”或“>”)
40.拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
41.如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 。高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速大的位置,压强越 。
42.如图所示的容器是 器。塞子拔出后各液面高低不同,以下现象中与其原理相同的是 (选填序号:①热气球在空中漂浮、②C919大客机在空中飞行、③中国空间站绕地球飞行)。
43.一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为5m2,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
44.科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面 (选填“上升”或“下降”),说明了 。
45.如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能 (选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
46.饮料吸管一端都做得较尖,这是通过减小受力面积来增大 (选填“压强”或“压力”);在水杯中加半杯水,然后将一根吸管插入水中不同深度处,用嘴吹气,使水下冒气泡,插入水中越深,吹气越费力,这是因为液体内部的压强随深度增加而 。
47.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: 。
三.实验探究题(共9小题)
48.小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的操作: 。
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, ,压强越大。
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 Pa。()(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论,他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
49.小海发现,他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计研究液体的压强,原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 (选填“越大”“不变”或“越小”)。
(2)根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 (选填“有关”或“无关”)。
(3)请你猜想,液体的压强可能与 (只写一种因素即可)有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 和 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 。
50.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: 。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: 。
A.书包的背带做得很宽;
B.严禁货车超载。
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2。则p1 p2(选填“<”、“=”或“>”)。
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
51.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 。
A.控制变量法
B.模型法
C.转换法
(2)为了验证猜想A,比较①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而 。
(3)为了验证猜想B,应比较 (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 (选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
52.小明同学利用如图甲、乙所示的实验装置来探究“影响压力作用效果的因素”,两个质量相同的圆柱形容器A、B,它们底面积的关系为SA<SB,两个容器中分别装入质量相同的水和盐水,将它们分别放在两块相同的海绵上。(ρ水<ρ盐水)
(1)比较甲、乙两图,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,由此说明:压力相同时, 越大,压力的作用效果越不明显;
(2)小明同学利用这些器材继续探究“影响液体压强的因素”,于是他找来一个如图丙所示的微小压强计,将压强计的探头向下先后放入A、B两容器液体的相同深度处,发现探头在B容器中,U形管左右两侧液面的高度差较 (选填“大”或“小”),说明在深度相同时, 越大,液体压强越大;
(3)再将探头放入B容器中的某一深度,仅改变探头的方向,则U形管左右两侧液面的高度差 (选填“不变”或“改变”),由此说明:在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小 ;
(4)本实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的,下面列举的与此研究方法相同的是 。
A.在研究磁场时,为了形象地描述磁场而引入磁感线
B.探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,需要控制压力大小一定
C.在实验事实的基础上加以科学推理,得出声音不能在真空中传播
D.根据液体温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的变化
53.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
54.如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较 来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明 ;小光还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是 ;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,应 (选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
55.小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。
将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 。
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”“=”或“<”)。
56.“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关。
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在。
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕本
C.破窗锤的敲击端做成锥状
四.解答题(共1小题)
57.无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为6kg,静止时两起落架与地面的总接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
五.计算题(共3小题)
58.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
59.小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为SA、SB,且SA:SB=1:2。如图甲所示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出H1和h1;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出H2和h2。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,数据记录如下。(g取10N/kg,)
水槽水位H1(m)
空盒浸入水中深度h1(m)
水槽水位H2(m)
空盒浸入水中深度h2(m)
0.2500
0.1000
0.2150
0.0200
(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是 ;图甲中水对水槽底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要 ;
(2)如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所受水的压力变化量(结果可用SB表示);
(3)小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
60.茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g,底面积为100cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。,g取10N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
2025年中考物理复习专题—《压强》
参考答案
一.选择题(共28小题)
1.一敞口硬质透明塑料瓶,剪去瓶底后蒙上橡皮膜,再插入盛水容器中,如图所示,以下对有关实验现象的描述、分析正确的是(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)( )
A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向下的压强
B.继续向下插入一大段距离,橡皮膜凹陷程度不变
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,酒精液面将低于瓶外水面
【分析】由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】解:A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向上的压强,故A错误;
B.继续向下插入一大段距离,液体的压强随深度增加而增大,橡皮膜凹陷程度变大,故B错误;
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起,故C正确;
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,液体密度越大,液体深度越小,酒精液面将高于瓶外水面,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查液体压强特点即决定因素,属于基础题。
2.如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体,液体静止时液面是相平的;
(2)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(3)拦河坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体的压强随深度的增加而增大;
(4)流体压强与流速的关系:流体流速大的位置压强小。
【解答】解:A.拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故A错误。
B.火车道路的铁轨下面铺放路枕,是通过增大受力面积来减小压强,故B错误。
C.用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里,是因为饮料受到大气压强的作用,故C错误。
D.行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了改变压强的方法、液体压强的特点、连通器的应用等物理知识,属于基础题。
3.下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释正确的是( )
A.甲图中轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图中撞击锤柄紧固锤头,是为了增大锤头的惯性
C.丙图中运动员手上涂防滑粉,是为了增大单杠对运动员的支持力
D.丁图中小朋友能将饮料吸进嘴里,是由于吸管受到浮力的作用
【分析】(1)船闸是利用连通器的原理工作的;
(2)一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(4)饮料在大气压的作用下被压入吸管。
【解答】解:A、图中船闸是利用了连通器的原理工作的,故A正确;
B、锤柄在石墩上撞击时,锤柄停止运动,松动的锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,所以锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,惯性的大小不变,故B错误;
C、运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、用吸管吸饮料时,吸走管内一部分空气,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了连通器、惯性、摩擦力和大气压的应用,属于基础题。
4.如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A.甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B.乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C.丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D.丁图中,从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大
【分析】(1)压强与压力大小和受力面积有关。
(2)大气压随高度的增加而减小;
(3)液体的压强随深度的增加而增大;
(4)流动的气体和液体都称为流体,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:A、高铁列车上的破窗锤是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A正确;
B、用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的增大而升高,故B错误;
C、三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增大,故C错误;
D、从漏斗口向下吹气,上方空气流速大压强,产生压力差,使得乒乓球不会掉落,说明流体中流速大的位置压强小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查增大压强的方法、沸点与气压的关系、液体压强与深度关系、流体压强与流速关系等知识的理解和应用,难度不大。
5.黄海海平面是中国高程系统唯一基准面。在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”。这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
【分析】根据p可求出雕塑对地面的压强。
【解答】解:雕塑对地面的压强为:p1×106Pa。
故选:B。
【点评】本题主要考查了压强公式的应用,难度不大。
6.我国南北朝时期成书的《关尹子•九药篇》中说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A.重力的作用 B.摩擦力的作用
C.浮力的作用 D.大气压的作用
【分析】瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,这主要是大气压的作用。
【解答】解:瓶上有两个小孔,两个小孔都不闭住时,瓶内、外气压相等,水在重力的作用下流出来;闭住一个小孔时,会使瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下,水就流不出来了,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查大气压的存在实例,难度不大。
7.如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③p甲>p乙
④p甲<p乙
A.只有①④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【分析】均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等,利用pρgh可知,甲、乙的密度关系,利用p=ρgh可知在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度后,它们剩余部分对地面的压强关系;
根据F=pS可知它们剩余部分对水平地面的压力关系。
【解答】解:甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强:pρgh;它们对地面的压强相等,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙,
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,
甲剩余部分对水平地面的压强为:p甲=ρ甲g(h甲﹣h)=ρ甲gh甲﹣ρ甲gh,
乙剩余部分对水平地面的压强为:p乙=ρ乙g(h乙﹣h)=ρ乙gh乙﹣ρ乙gh,
因为ρ甲<ρ乙,所以ρ甲gh<ρ乙gh,
又因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
所以,ρ甲gh甲﹣ρ甲gh>ρ乙gh乙﹣ρ乙gh,即p甲>p乙;
甲对水平地面的压力为:F甲=p甲S甲,
乙对水平地面的压力为:F乙=p乙S乙,
因为p甲>p乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。
综上可知,①③正确。
故选:B。
【点评】此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进行解答。
8.在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
【分析】大气压强:大气对浸在它里面的物体具有力的作用。
【解答】解:在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,水不会掉下来是因为受到大气压力的作用。
故选:D。
【点评】本题考查了大气压力,属于基础题。
9.下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
【分析】(1)用吸管吸饮料利用了大气压强;
(2)上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
(3)液体压强随深度的增加而增大;
(4)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.
【解答】解:A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故A正确;
B、洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故B正确;
C、由于液体压强随深度的增加而增大,所以越靠下端喷出的水流越急,故C正确;
D、A管中水面上升,是因为向B管中吹气时,A管上方的空气流速增大、压强减小,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查大气压的应用、液体压强、连通器、流体压强和流速的关系,涉及到的知识点比较多,综合性非常强,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
10.小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
【分析】(1)任何物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)声音的音调由频率决定;
(4)覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到水对它向上的大气压的作用,说明大气压的存在。
【解答】解:A、纸片被迅速击打出去后,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性,要保持原来的静止状态,用力迅速击打硬纸板,硬纸板飞出去,鸡蛋由于惯性没有一起飞出,在重力的作用下落入杯中,故A正确;
B、轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,由此可说明声音是由物体振动产生的,故B正确;
C、改变杯内水量,杯子振动的频率变化,音调改变,故C错误;
D、覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到水对它向上的大气压的作用,说明大气压的存在,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了大气压的存在、物体的惯性、声音的产生和音调的影响因素,难度一般。
11.公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料;
②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住;
④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
【分析】首先明白亚里士多德的观点是“自然界是厌恶真空的”与托里拆利提出的大气受到重力作用存在压强的观点,然后判断选项中的内容和什么知识点相关,最后做出选择。
【解答】解:亚里士多德和托里拆利的观点,是说明大气存在压强。
①用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,也可以说明吸管内是真空,下方的饮料来填补吸管内的真空部分,故①符合题意;
②当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故②不符合题意;
③两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故③不符合题意;
④一标准大气压能支持水柱的高度约为10m,抽水机只能将水“吸”到约10米高,说明大气压的存在,故④符合题意。
综上可知,①④符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了大气压现象,属于基础题。
12.物理知识与人们的生活息息相关,以下说法正确的是( )
A.拔火罐时在重力作用下玻璃罐“吸”在皮肤上
B.水壶的壶嘴与壶身组成了连通器
C.用高压锅煮食物时,锅内液面上方气压低,液体沸点高
D.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗内
【分析】(1)本题给出的四个选项都是生活中常见的事物和现象,整体来看都和压强相关。
(2)连通器:上端开口下端连通,连通器中液体不流动时,各开口处液面总是相平的。
(3)气压会影响液体的沸点,气压越高,沸点越高。
【解答】解:A项,拔火罐时,通过燃烧罐内的酒精棉等物质排出罐内部分空气,使罐内气压降低,在罐外大气压的作用下,玻璃罐会“吸”在皮肤上,故A项错误;
B项,水壶满足上端开口下端连通的特征,且壶中装水静止时,壶嘴和壶身的水面相平,因此水壶的壶嘴和壶身构成了连通器,B项正确;
C项,用高压锅煮食物时,锅内液面上方气压高,导致锅内液体的沸点升高,食物更容易煮熟,故C项错误;
D项,风沿窗外的墙面吹过,窗外的空气流速大于窗内的空气流速,窗外的压强小于窗内的压强,在空气压强差作用下,窗帘会飘向窗外,故D错误。
故本题选:B。
【点评】知道大气压、连通器原理、气压和液体沸点的关系,掌握流体压强与流速的关系是本题解题关键。
13.如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
【分析】从两手对气球的压力和压强进行区分比较即可,注意好平衡力和相互作用力概念上的区别。
【解答】解:
A、手指对气球的压力和手掌对气球的压力,是作用在气球上的一对平衡力,故应当相等,A选项错误;
B、手指和手掌对气球的压力相等,但是手指对气球压力的受力面积比手掌对气球压力的受力面积小,因此手指对气球压强更大,B选项正确;
C、手掌对气球的压力与气球对手掌的压力,是一对相互作用力,C选项错误;
D、手指与手掌受到气球的压力并不是互换施力物体,故不是相互作用力,D选项错误;
故选:B。
【点评】本题考查了气球受力和压强比较,重点在于要会区分平衡力和相互作用力,结合压力压强的概念解答即可,难度中等。
14.下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A.茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时,水面相平,利用了连通器的特点
B.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
C.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越大
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面总是相平的;
(2)用注射器给病人注射药液是利用人的推力;
(3)流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小。飞机的升力就是利用这一原理产生的;
(4)悬浮的物体受到的浮力等于自身的重力。
【解答】解:A、茶壶是一个上端开口、底部连通的容器,静止时水面相平,故A正确;
B、用注射器给病人注射药液是利用人的推力产生的压强作用,不是大气压的作用,故B错误;
C、飞机的机翼上方突起,下方平直,这样的结果决定了当飞机启动后,机翼上方空气流速快,空气压强小,空气压力方向向下;机翼下方空气流速慢,空气压强大,空气压力方向向上,两个压力形成一个向上的合力,当合力达到一定程度后,飞机就可以腾空而起,故C错误;
D、飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力等于它受到的重力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了飞机的升力、连通器、物体的浮沉条件等,属于基础题。
15.如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
【分析】瓶子整体并非柱形,应该通过左图算出水的高度,再通过右图算出空余部分的高度,从而算出总高度来解决问题。
【解答】解:玻璃瓶内水的质量为0.30kg=300g,
则瓶内水的体积为V水300cm3,
根据正放时水对底部压强为900Pa,由p=ρgh可得水的深度为:
h1,
则瓶底的面积为Scm2;
根据倒放时水对瓶盖压强为1400Pa,则此时水的深度为:
h2,
所以右图中空余部分的高度为h3=H﹣h2=20cm﹣14cm=6cm,
则右图中空余部分的容积为:V空余=Sh3cm2×6cm=200cm3,
整个玻璃瓶的容积为V容=V水+V空余=300cm3+200cm3=500cm3;
若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则V酒精=V容=500cm3,
酒精的质量为:m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×500cm3=400g=0.40kg。
故选:B。
【点评】本题考查了液体压强的计算,结合了一个等体积思想,即非柱形容器的体积等于液体体积和空白部分体积之和,是一个较为巧妙的转化,整体有一定难度。
16.在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
【分析】液体压强跟液体密度和液体的深度有关,要探究液体压强和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定。
【解答】解:A、甲、乙两图,液体的密度相等,液体越深,U形管内液面高度差越大,说明在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大,故A正确;
BD、甲、丙两图,液体的深度不相等,液体的密度也不同,没有控制变量,故BD错误;
C、乙、丙两图,液体的深度相等,乙液体的密度小于丙液体的密度,乙图U形管内液面高度差小,说明在液体深度一定时,液体密度越小,液体压强越小,故C错误。
故选:A。
【点评】本题利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素,是比较基础的液体压强实验题。
17.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
【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面,重力的施力物体是地球;只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(2)根据p求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
【解答】解:AC、水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力,但是压力不是重力,
水杯对木板的压强p,故A错误,C正确;
B、水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对相互作用力,故B错误;
D、木板对海绵的压强为,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压力和重力的区别的理解与掌握以及压强的计算,是一道较为简单的应用题。
18.乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:飞机获得升力靠飞机机翼上凸下平的形状,使得机翼上面流速大,压强小,下方流速慢,压强大,从而产生一个向上的压力差,使得飞机飞起来,故应选择B选项中的形状。
故选:B。
【点评】本题考查了流体压强与流速关系的应用,属于基础题目。
19.某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A.3.0×104Pa B.9.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.3×105Pa
【分析】利用液体压强公式可求出c处所受水的压强。
【解答】解:c处到水面的距离为:h=10m+3m=13m,
则c处所受水的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×13m=1.3×105Pa。
故选:D。
【点评】此题考查液体压强公式的应用和计算,属于基础题、难度不大。
20.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.吹气时纸条向上 B.用吸管喝水
C.将硬币吹进盘中 D.吹气时乒乓球不掉
【分析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。据此对照各选项逐一进行分析即可作答。
【解答】解:A、沿水平方向吹纸条,纸条上方的空气流速大压强小,纸条下方的空气流速小压强大,纸条受到向上的压力差,纸条会向上飘起,故A不符合题意;
B、用吸管喝水,吸出管内空气,压强减小,在大气压的作用下,水进入口中,利用大气压工作的,故B符合题意;
C、在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币受到向上的压强差,所以硬币能飞入盘中,故C不符合题意;
D、从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中,学以致用,有意义。
21.下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是( )
A.用吸管吸饮料
B.带电气球吸起头发
C.苹果受到地球的吸引力
D.磁性黑板刷被吸住
【分析】(1)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中;
(2)带电体有吸引轻小物体的性质;
(3)地球对周围的物体有吸引力;
(4)磁体会对磁性物质产生磁力作用。
【解答】解:A、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,故A符合题意;
B、带电气球吸起头发是因为带电体有吸引轻小物体的性质,故B不符合题意;
C、苹果从树上落下来,是因为受到了地球的吸引力,故C不符合题意;
D、磁性黑板刷被吸住,是因为受到了磁力,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】此题考查大气压的应用,属于力学中的重点内容,也是中考必考的内容,应该熟练掌握。
22.如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
【分析】(1)塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小,在大气压的作用下压在墙壁上;
(2)上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当内装同种液体且不流动时,各容器的液面相平;
(3)重力的方向总是竖直向下;
(4)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、塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小,在大气压的作用下压在墙壁上,故A正确;
B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当内装同种液体且不流动时,各容器的液面相平,不是利用大气压,故B不合题意;
C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的,不是利用大气压,故C不合题意;
D、书包带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,也不是利用大气压;D不合题意;
故选:A。
【点评】我们生活在大气中,有关大气压的现象、应用很多,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
23.物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图,用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.乙图,吹气时两纸向中间靠拢,说明流体压强与流速的关系
C.丙图,洗手槽排水管下方设计成U形“反水弯”,利用了连通器原理
D.丁图,停止沸腾的水,浇上冷水后水再次沸腾,说明液面气压减小沸点降低
【分析】(1)用吸管吸饮料是利用大气压完成的;
(2)流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小;
(3)上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
(4)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高。
【解答】解:A、甲图,用吸管喝饮料时,吸管内气体压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故A错误;
B、没有吹气时,两纸的中间和外侧的压强相等,当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸片外侧的压强不变,两纸在压力差的作用下向中间靠拢,故B正确;
C、洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故C正确;
D、液体的沸点跟气压有关,气压降低,沸点降低,刚停止沸腾的水,浇上冷水后烧瓶内气压降低,水再次沸腾,说明气压降低沸点降低,故D正确;
故选:A。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对流体压强与流速的关系、沸点及沸点与气压的关系、大气压的应用、连通器的理解和掌握,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
24.“五一”假期,小龙和爸爸、妈妈一起到瓦屋山旅游,他们乘坐同一观光缆车,在钢缆的作用下斜向上做匀速直线运动如图甲。缆车与钢缆接头处固定,其示意图如图乙,忽略空气阻力。下列判断正确的是( )
A.缆车的运动状态是变化的
B.缆车相对于小龙是运动的
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车受到的拉力和重力是一对平衡力
【分析】(1)物体运动状态的变化包括速度大小和方向的改变;
(2)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
(3)大气压随高度增加而减小。
【解答】解:A、缆车的运动状态是不变的,始终匀速直线运动,故A错误;
B、缆车相对于小龙是静止的,故B错误;
C、缆车外大气压随高度的增加而减小,故 C错误;
D、缆车受到的拉力和重力是一对平衡力,故D正确;
故选:D。
【点评】本题主要考查了对运动状态的理解,对平衡力和相互作用力的辨别。
25.如图是运动员滑冰的情景,下列说法正确的是( )
A.运动员滑行时只受重力的作用
B.冰刀做得很薄可以减小对冰面的压强
C.停止蹬地后不会立即停下是由于他受到惯性力的作用
D.蹬地后开始滑行说明力是改变物体运动状态的原因
【分析】(1)对运动员进行受力分析,得出结论;
(2)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;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(4)力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:A、运动员滑行时,受到重力、空气阻力、支持力的作用,故A错误;
B、运动员的滑雪板长而宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,故B错误;
C、停止蹬地后不会立即停下,是因为他具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故C错误;
D、蹬地后开始滑行,运动方向和速度改变,故运动状态改变,故D正确。
故选:D。
【点评】此题以跳台滑雪为背景考查了力学的多个知识点,综合性强,属于中考热点题型,值得关注。
26.如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
【分析】由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(1)隔音墙利用声音的反射吸声的;
(2)植物利用分子的运动吸收养分的;
(3)用胶头滴管“吸”取药液利用大气压;
(4)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:用吸管“吸”取杯中的饮料,是利用大气压作用吸饮料的;
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故A错误;
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分,利用了扩散现象,即分子的运动来吸收养分,故B错误;
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故C正确;
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑,是由于摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查大气压的应用,属于中档题。
27.物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
【分析】(1)增大压强的方法:压力一定时减小受力面积;受力面积一定时增大压力;
(2)流体流速越大的位置压强越小。
【解答】解:A.用久的菜刀需要磨一磨,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A错误;
B.人行盲道有凸起,是为了减小受力面积,增大压强,增大盲人的感受,故B错误;
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外流速加快,压强减小,小于窗内的大气压,故C错误;
D.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同,上方凸起使得流速加快,压强减小,产生向上的升力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查增大压强的方法与流体的压强特点,属于中档题。
28.赛龙舟是中华民族端午节一项传统民俗活动,下列关于龙舟比赛过程说法正确的是( )
A.比赛开始前,龙舟静止在水面上,处于平衡状态
B.比赛过程中,使龙舟前进的动力是桨对人的作用力
C.比赛过程中,左右相邻两龙舟之间的水,流速变大压强变大
D.到达终点时,运动员停止划桨,龙舟的运动状态将不再发生改变
【分析】(1)物体在几个力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,这几个力就是相互平衡的。
(2)物体间力的作用是相互的。
(3)在流体中,流速越大的位置压强越小。
(4)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:A、比赛开始前,龙舟静止在水面上,处于平衡状态,故A正确;
B、比赛过程中,使龙舟前进的动力是水对桨的作用力,故B错误;
C、比赛过程中,左右相邻两龙舟之间的水,流速变大压强变小,故C错误;
D、到达终点时,运动员停止划桨,龙舟由于惯性会继续滑行一段距离,龙舟的运动状态改变,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是平衡状态的判断;知道物体间力的作用是相互的;知道流体的压强和流速的关系;知道运动状态的改变和惯性。
二.填空题(共19小题)
29.如图所示是国内某汽车公司研制的电动飞行汽车。汽车外壳采用碳纤维材料打造,这是因为碳纤维具有 硬度 大和密度小的物理属性,能确保车身的坚固性和轻量化;飞行汽车的外观为流线型,可以减小汽车高速飞行时受到的阻力,还能使汽车获得空气的 升 力。
【分析】(1)碳纤维具有硬度大和密度小的物理特性;
(2)流体的压强与流速有关,流速越大的地方压强越小。
【解答】解:碳纤维具有硬度大和密度小的物理特性,可以确保车身的坚固性和轻量化;
飞行汽车的外观为流线型,高速行驶时,汽车上方的空气流速大,下方的空气流速小,上方的压强小于下方的压强,汽车在空气压强差的作用下获得向上的升力。
故答案为:硬度;升。
【点评】本题考查了密度在生产、生活中的应用和流体压强与流速的关系等知识。
30.如图甲,小明将圆形厚壁玻璃瓶装满带颜色的水,用插有细玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,双手戴着隔热手套用力挤压玻璃瓶,观察到细管中水面升高,这一现象说明力可以 改变物体的形状 。把瓶中水倒出一部分,然后向细管内吹入少量气体,细管内水柱如图乙所示。将该装置从一楼拿到十楼,会发现细管内水面 上升 (填“上升”“下降”或“不变”)。
【分析】力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
分析图中三个气压之间的关系:p内=p外+p水。大气压与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压越小。
【解答】解:玻璃管内水柱高度升高,说明玻璃瓶的形状发生了改变,即说明力可以改变物体的形状。
从图乙可以看到,水沿玻璃管升到瓶口以上,玻璃瓶内部的气压,大小等于玻璃瓶内部液面上方的水柱压强,加上外界大气压强之和,故此时瓶内气体压强大于外界大气压。
将该装置从一楼拿到十楼,大气压随高度的升高而减小,玻璃瓶内部的气体压强大小是不变的,所以细管内水面上升。
故答案为:改变物体的形状;上升。
【点评】知道力的两个作用效果,利用平衡的方法分析压强之间关系,可解答此题。
31.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 运动 的,其上方气体流速大,压强 小 ,从而获得向上的升力。
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
【解答】解:检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,所以飞行器相对气流是运动的;
飞行器的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小;飞行器下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
故答案为:运动;小。
【点评】本题的解题关键是了解飞行器的形状特点以及空气流速与压强的关系。
32.如图所示是一只金雕抓起绵羊在半空中展翅滑翔的罕见画面,金雕翅膀呈机翼状可以为其提供向上的升力而不掉落,尖锐的爪子是它抓起猎物的利器。请你就此情景提出一个物理问题并用所学物理知识予以解答。
物理问题: 以绵阳为参照物,金雕是运动还是静止的 ;
物理解答: 以绵羊为参照物,金雕是静止的 。
【分析】因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
增大压强的方法有:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
【解答】解:滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕的位置没有发生改变,金雕是静止的。
流体流速大的位置压强小。金雕展翅滑翔,机翼的上表面弯曲,机翼上方的流速大于机翼下方的流速,机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
金雕的爪子很尖锐,是压力一定时,通过减小受力面积,增大它对猎物的压强,更有利于它抓起猎物。
故答案为:以绵阳为参照物,金雕是运动还是静止的;
以绵羊为参照物,金雕是静止的。
【点评】本题是一道开放题,只要好好审题,从题目中找出要考查的知识点即可顺利解答。
33.如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 大气压 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 小 。
【分析】根据大气压存在的实例进行分析;
在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,瓶内的空气温度降低收缩,瓶内的气压减小,在外面大气压的作用下,过一会儿发现水瓶扁了;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强小。
故答案为:大气压;小。
【点评】本题考查的是大气压存在的实例;知道流体的压强与流速的关系。
34.在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 小 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
【分析】流体的压强与流速有关:流速大的地方压强小,流速慢的地方压强大。
【解答】解:在高铁站列车驶过时会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢、压强大,而内侧流速快、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,因此,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
故答案为:小。
【点评】本题考查流体压强跟流速的关系,解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
35.一辆重为4×105N的坦克静止在水平地面上,已知履带着地总面积为5m2,它对地面的压强是 8×104 Pa。
【分析】坦克静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G可知其大小,又知道履带着地面积,根据p求出对地面的压强。
【解答】解:坦克静止在水平地面上时对地面的压力等于其重力大小,即:F=G=4×105N,
对地面的压强:
p8×104Pa。
故答案为:8×104Pa。
【点评】本题考查了压强的计算,关键知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
36.取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 下降 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 上升 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
【分析】大气压与海拔有关,海拔越高大气压越低。
流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:气压计是将该瓶中装入适量的水,从管子上端吹入少量的气体,便瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当拿着它从5楼到1楼会发现细管中的水柱高度下降,因为5楼的气压低,1楼气压变大,大气压把水柱压低。
往管向右吹气,管中的水柱上升,这是因为管上端管口的气体流速快,压强小,瓶内的压强比它大,所以玻璃管内液面上升。
故答案为:下降;上升。
【点评】本题考查大气压的变化与流体的压强,属于基础题。
37.2024年4月26日,神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口,形成三船三舱组合体。成功对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十八号载人飞船是 静止 的;2020年11月10日,全海深载人潜水器“奋斗者”号在深潜试验中最大下潜深度达到10909m,创造了中国载人深潜新的历史。此次深潜试验中“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为 1.0909×108 Pa。(取g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)研究对象相对于参照物没有位置的变化,则参照物是静止的。
(2)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深h=10909m时,承受的海水对它产生的压强最大,根据p=ρ海水gh得出最大压强。
【解答】解:成功对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十八号相对于天和核心舱位置没有变化,故神舟十八号是静止的。
“奋斗者”号下潜最深h=10909m时,承受的海水对它产生的压强最大,最大压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa。
故答案为:静止;1.0909×108。
【点评】本题考查浮沉条件和阿基米德原理的应用,并考查压强的计算,是一道综合题。
38.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平。甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲 < ρ乙,p甲 < p乙。
【分析】甲试管倾斜时,与乙试管液面相平,故甲试管竖直时,液面比乙试管高,据此进行判断即可。
【解答】解:甲试管倾斜、乙试管竖直时液面相平,则甲试管竖直后,液体长度不变、高度将大于乙试管,故甲试管液体体积大于乙试管液体体积。
根据得知,质量相同时,液体密度与体积成反比,故甲试管液体密度小于乙试管液体密度。
根据液体压强公式p=ρgh得知,深度相同时,底部所受压强与液体密度成正比,故甲试管液体压强小于乙试管液体压强。
故答案为:<;<。
【点评】本题考查了液体密度和压强的综合比较,需要进行等体积转化,有一定难度。
39.如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为F1、F2,则F1 = F2;用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则F3 > F4。(两空均选填“<”、“=”或“>”)
【分析】(1)根据p=ρ液gh判断容器底受到压强的大小关系;根据p判断出容器底面受到液体的压力的大小关系;
(2)由图知甲、乙容器内液体体积的关系,由G=mg=ρVg判断出甲、乙容器中液体重力的关系,进而判断出对桌面压力的关系,根据接触面的粗糙程度相同判断出滑动摩擦力的关系,根据平衡力的知识判断出拉力的关系。
【解答】解:甲、乙容器内装有质量不相等的同种液体,且两容器内液体的液面相平,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强p1=p2,由题意知甲、乙的底面积相同,根据F=pS可知,甲容器底面受到液体的压力等于乙容器底面受到液体的压力,即F甲=F乙;
由图知甲液体的体积大于乙容器内液体的体积,由G=mg=ρVg甲容器中液体重力大于乙容器内液体的重力,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,由于接触面的粗糙程度相同,所以桌面对甲容器的摩擦力大于桌面对乙容器的摩擦力,由于容器做匀速直线运动,所以F3>F4。
故答案为:=;>。
【点评】本题主要考查了液体压强公式、压强定义式的应用以及影响摩擦力的因素,熟练公式即可解答。
40.拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 大气压强 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 吸管吸饮料 。
【分析】拔火罐“粘”在皮肤上,是利用了大气压。外界大气压远大于瓶内气压,大气压力将“拔火罐”紧紧压在皮肤表面。
【解答】解:拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。生产生活中应用该原理的实例有吸管吸饮料。
故答案为:大气压;吸管吸饮料。
【点评】题考查大气压的综合应用,对于生活现象的解释,关键在于判断此现象与哪些物理知识有关。
41.如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 阻力 。高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速大的位置,压强越 小 。
【分析】(1)流线型车体可以减小阻力。
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:(1)高铁车头设计成流线型,是为了减少运行中受到的阻力。
(2)乘客在候车时不能越过黄色安全线,根据压强和流速的关系可知,这是因为:列车高速通过站台时,车体附近气体流速大,压强小。
故答案为:阻力;小。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,属于基础题。
42.如图所示的容器是 连通 器。塞子拔出后各液面高低不同,以下现象中与其原理相同的是 ② (选填序号:①热气球在空中漂浮、②C919大客机在空中飞行、③中国空间站绕地球飞行)。
【分析】上端开口底部连通的容器是连通器,流体中流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:图中是上端开口底部连通的容器,属于连通器,塞子拔出后,由于管子的粗细不同,底部流速不同,使得压强不等,出现各液面高低不同,即原理是流体的流速越快,压强越小,①热气球在空中漂浮利用空气的浮力;②C919大客机在空中飞行利用流体的压强特点,③中国空间站绕地球飞行,利用机械能的转化,故②符合题意。
故答案为:连通;②。
【点评】本题考查连通器与流体的压强特点,属于中档题。
43.一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为5m2,静止时对水平地面的压强是 8×104 Pa,宽大的履带是通过 增大受力面积 的方法减小对地面的压强。
【分析】根据F=G=mg得到坦克对地面的压力,根据p得到静止时对水平地面的压强,影响压强大小的因素:压力和受力面积;压力一定时,受力面积越大,压强越小。
【解答】解:坦克对地面的压力:F=G=mg=40×1000kg×10N/kg=4×105N,
静止时对水平地面的压强:p8×104Pa,
坦克装有宽大的履带是为了通过增大受力面积来减小对地面的压强。
故答案为:8×104;增大受力面积。
【点评】本题考查压强的计算和减小压强的方法,关键是对公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平地面上压力等于物体本身的重力。
44.科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面 上升 (选填“上升”或“下降”),说明了 流速越大的位置压强越小 。
【分析】流体压强和流速的关系:流体流速大的位置压强小。
【解答】解:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升;表明在气体中,流速越大的位置压强越小。
故答案为:上升;流速越大的位置压强越小。
【点评】本题考查了流体压强和流速的关系,是一道基础题。
45.如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能 增大 (选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
【分析】增大压强的方法有:增大压力或减小受力面积。
【解答】解:破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能在压力一定时,减小受力面积增大压强。
故答案为:增大。
【点评】本题考查增大压强的方法,属于基础题。
46.饮料吸管一端都做得较尖,这是通过减小受力面积来增大 压强 (选填“压强”或“压力”);在水杯中加半杯水,然后将一根吸管插入水中不同深度处,用嘴吹气,使水下冒气泡,插入水中越深,吹气越费力,这是因为液体内部的压强随深度增加而 增大 。
【分析】(1)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。
(2)液体内部的压强与液体的密度和深度有关。
【解答】解:软包装饮料吸管一端做成尖形,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故将一根吸管分别插入水中不同深度,用嘴吹气,使水下冒气泡,深度越深,吹气越难。
故答案为:压强;增大。
【点评】此题考查了增大压强的方法和液体内部压强特点的理解,是一道基础。
47.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 。
【分析】(1)生活中证明大气压存在的实验非常多,如覆杯实验、瓶吞鸡蛋。冷水浇铁皮罐,也是证明大气压的存在实验。
(2)大气压的应用在生活中有很多事例,比如空气吸盘,钢笔吸墨水等。
【解答】解:(1)铁桶里的水被加热,产生大量的水蒸气。桶口堵住,浇上冷水,温度降低,水蒸气液化,桶内的气压变小,在大气压的作用下铁桶被压扁。
(2)大气压的应用在生活中有很多事例,比如空气吸盘,钢笔吸墨水等。
故答案为:大气压;空气吸盘。
【点评】此题考查生活中证明大气压存在的生活实验,以及大气压在生活中的应用。属于常识性考察。
三.实验探究题(共9小题)
48.小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的操作: 拆除橡胶管重新安装 。
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 不属于 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, 深度越大 ,压强越大。
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 800 Pa。()(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论,他的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制液体的深度相同 。
【分析】(1)如果实验开始前U形管两侧液面就存在高度差,应拆下重新安装;
(2)上端开口,下端连通的容器叫连通器;
(3)根据转换法,由U形管两管液面的高度差来显示液体压强的大小,高度差越大,说明液体压强越大;
液体压强与液体的密度和深度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,分析实验中相同量和不同量,分析得出液体压强与变化量的关系;
(4)利用液体压强计算公式p=ρgh计算可得;
(5)向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度。
【解答】解:(1)实验前,小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,则接下来他应该拆除橡胶管重新安装;
(2)液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器;
(3)比较乙、丙两图可知,液体密度相同,丙中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大;
(4)探头在水中的深度为8cm时受到的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(5)向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,故错误,理由是没有控制液体的深度相同。
故答案为:(1)拆除橡胶管重新安装;(2)不属于;(3)深度越大;(4)800;(5)错误;没有控制液体的深度相同。
【点评】本题考查了液体压强大小的影响因素及其应用,利用控制变量法和转换法探究液体压强与液体深度的关系是本题的重点。
49.小海发现,他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计研究液体的压强,原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 越大 (选填“越大”“不变”或“越小”)。
(2)根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)请你猜想,液体的压强可能与 液体的密度 (只写一种因素即可)有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 ④ 和 ⑤ 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 在液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大 。
【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
(2)根据已知条件结合转换法回答;
(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在液体的同一深度,液体压强随液体密度的增大而变大。
【解答】解:(1)用U形管压强计研究液体的压强,原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差越大,采用了转换法;
(2)①中比②液体多,结合转换法,根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少无关。
(3)液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证猜想,要控制液体的深度相同,将选择图中的 ④和⑤进行探究。根据转换法知,⑤中压强大,故通过观察实验,得出的结论是在液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大。
故答案为:(1)越大;(2)无关;(3)④⑤;在液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
50.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 凹陷程度 来体现的, 不可以 (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 受力面积 相同;改变压力的大小,可以得出结论: 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: A 。
A.书包的背带做得很宽;
B.严禁货车超载。
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2。则p1 = p2(选填“<”、“=”或“>”)。
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 没有控制压力的大小相同 。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;选用的受压材料形变要明显;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
(4)根据压强有关因素分析;
(5)根据控制变量法分析。
【解答】解:(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。因木板受压形变不明显,故我们不可以用木板代替海绵来完成实验;
(2)放在水平面上的物体的重力与压力相同,将两个相同的小桌分别正立放在海绵上,其目的是控制受力面积相同;对比甲、乙图可知,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出:压力相同,压力作用效果与受力面积大小有关,书包带宽是增大受力面积减小压强,货车不允许超载是减小压力减小压强,故A正确;
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2。由于压力和受力面积都不变,故压强不变,则p1=p2;
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,此时改变了受力面积的同时也改变了压力,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。
故答案为:(1)凹陷程度;不可以;
(2)受力面积;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)A;
(4)=;
(5)没有控制压力的大小相同。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
51.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 C 。
A.控制变量法
B.模型法
C.转换法
(2)为了验证猜想A,比较①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而 增加 。
(3)为了验证猜想B,应比较 ②③ (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 上窄下宽 (选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【分析】(1)根据转换法,液体压强大小是通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大;
(2)(3)液体压强与深度和液体的密度有关,研究液体压强与其中一个因素的关系,要控制另外一个因素不变;分析实验中相同量和不同量,根据转换法得出结论;
(4)同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
【解答】解:(1)压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小,这种研究物理问题的方法是转换法,故选C;
(2)为了验证猜想A:液体压强大小可能与液体深度有关,比较①②两次实验操作,可知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加;
(3)为了验证猜想B:液体压强大小可能与液体密度有关,应该控制液体的深度相同,改变液体的密度,所以分析②③两次实验操作;
(4)由于液体压强随液体深度的增加而增加,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
故答案为:(1)C;(2)增加;(3)②③;(4)上窄下宽。
【点评】本题探究影响液体内部压强大小的因素,考查液体压强特点和控制变量法和转换法的运用,是一道综合题。
52.小明同学利用如图甲、乙所示的实验装置来探究“影响压力作用效果的因素”,两个质量相同的圆柱形容器A、B,它们底面积的关系为SA<SB,两个容器中分别装入质量相同的水和盐水,将它们分别放在两块相同的海绵上。(ρ水<ρ盐水)
(1)比较甲、乙两图,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,由此说明:压力相同时, 受力面积 越大,压力的作用效果越不明显;
(2)小明同学利用这些器材继续探究“影响液体压强的因素”,于是他找来一个如图丙所示的微小压强计,将压强计的探头向下先后放入A、B两容器液体的相同深度处,发现探头在B容器中,U形管左右两侧液面的高度差较 大 (选填“大”或“小”),说明在深度相同时, 液体的密度 越大,液体压强越大;
(3)再将探头放入B容器中的某一深度,仅改变探头的方向,则U形管左右两侧液面的高度差 不变 (选填“不变”或“改变”),由此说明:在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小 相等 ;
(4)本实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的,下面列举的与此研究方法相同的是 D 。
A.在研究磁场时,为了形象地描述磁场而引入磁感线
B.探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,需要控制压力大小一定
C.在实验事实的基础上加以科学推理,得出声音不能在真空中传播
D.根据液体温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的变化
【分析】(1)在压力一定时,受力面积越大,压强越小。
(2)液体的压强与液体的深度和液体的密度有关。
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)转换法是物理学中常用的一种研究方法。
【解答】解:(1)比较甲、乙两图,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,由此说明:压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显;
(2)将压强计的探头向下先后放入A、B两容器液体的相同深度处,发现探头在B容器中,U形管左右两侧液面的高度差较大,说明在深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大;
(3)再将探头放入B容器中的某一深度,仅改变探头的方向,则U形管左右两侧液面的高度差不变,由此说明:在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小相等。
(4)本实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的,采用的是转换法。
A.在研究磁场时,为了形象地描述磁场而引入磁感线,本实验采用了理想模型法,故A不符合题意;
B.探究摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时,需要控制压力大小一定,本实验采用了控制变量法,故B不符合题意;
C.在实验事实的基础上加以科学推理,得出声音不能在真空中传播,本实验采用了理想实验法,故C不符合题意;
D.根据液体温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的变化,本实验采用了转换法,故D符合题意。
故选:D。
故答案为:(1)受力面积;(2)大;液体的密度;(3)不变;相等;(4)D。
【点评】本题考查的是影响液体压强的因素;知道转换法在实验中的应用。
53.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性 差 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 转换法 ;
(3)比较 甲 、 乙 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 密度 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 水 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 上 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
【分析】(1)压强计使用前要检查气密性,轻压压强计金属盒的橡皮膜,U形管中的液面高度都没变化,说明压强计漏气,若液面高度升降明显,则装置不漏气;
(2)压强计利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大,这种方法称为转换法;
(3)根据控制变量法,探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度相同,改变液体的深度;
(4)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,液体压强与变化量之间的关系;
(5)根据p=ρgh可知,在液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;在液体压强相同时,液体密度越大,液体深度越小。
【解答】解:(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计漏气,即该压强计气密性差;
(2)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大,液体的压强越大;这种方法叫做转换法;
(3)根据控制变量法可知,探究液体压强跟深度的关系时,要保持液体的密度相同,改变液体的深度,因此比较甲、乙两图可知,物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
(4)甲、丙两图中,液体深度相同,液体密度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明液体压强与液体密度有关;
(5)由图丁可知,两个探头的深度相同,U形管左侧液面较低,说明A杯探头处的液体压强大,由p=ρgh可知,在液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大,即A杯中盛有的是密度较大的水;当U形管两侧液面相平时,两探头处的液体压强应相等,由p=ρgh可知,在液体压强相同时,液体密度越大,液体深度越小,因此应将A杯中的探头向上移。
故答案为:(1)差;(2)转换法;(3)甲;乙;(4)密度;(5)水;上。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
54.如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较 U形管内液面的高度差 来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是 B (选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明 同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等 ;小光还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是 没有保持深度相同 ;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,应 减小 (选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
【分析】(1)体压强大小通过U形管内液面的高度差来反映的,液面高度差越大,液体的压强越大,这是一种转换法的运用;分析各选项采用的物理学方法,找出符合要求的选项;
(2)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度,据公式p=ρgh并读图做出判断。
【解答】解:(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管内液面的高度差来判断的,用到转换法。
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”,用到模型法,故A不符合题意;
B.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小,用到转换法,故B符合题意;
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像,用到等效替代法,故C不符合题意。
故选B。
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,液体密度相同,深度相同,使金属盒橡皮膜的方向不同,形管内液面的高度差相同,可以得到同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
比较图丙、丁实验,深度不同,液体的密度不同,不符合你控制变量法;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,盐水的密度较大,减小丁容器中探头在液体中的深度。
故答案为:(1)U形管内液面的高度差;B;(2)同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;没有保持深度相同;(3)减小。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
55.小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。
将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 大 。
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC < ρD(选填“>”“=”或“<”)。
【分析】(1)根据实验现象得出结论;
(2)根据p=ρgh进行分析。
【解答】解:(1)②图丙液体深度相同,液体密度不同,橡皮膜向左侧凹陷说明右边液体压强大,已知ρA<ρB,故可得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(2)根据图丁可知,橡皮膜无凹陷,说明左右液体压强相等,故pC=pD,故ρCghC=ρDghD,已知hC>hD,故ρC<ρD。
故答案为:(1)②大;(2)<。
【点评】本题考查了液体压强的影响因素等问题,难度不大。
56.“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 平衡 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 相互作用 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 = F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 受力面积 有关。
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 深度 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 A和B (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 大气压强 的存在。
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: A 。
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕本
C.破窗锤的敲击端做成锥状
【分析】(1)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上;
(2)根据瓶子倒放和正放时压力的大小进行分析;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关;
(3)AB两处水的流速不同,反映了两处水的压强不同,结合两处的深度不同,从而得出结论;瓶盖拧紧后,瓶内气压会减小,再根据大气压的知识进行判断;
(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
【解答】解:(1)瓶子受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力;瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力作用在不同的物体上,是一对相互作用力;
(2)瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于自身的重力,大小是相同的;由图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积不等,故探究的是与受力面积的关系;
(3)A、B两处深度不同,由于液体压强随着深度的增加而增大,且B处的深度比A处的深度要大,所以,B处水的压强要大于A处水的压强,从而导致了B处的水流速度大于A处的水流速度,实验现象表明:同种液体,深度越深压强越大;
再次拧紧瓶盖时,因瓶内没有空气补充进来,则瓶内气压会减小,在外界大气压的作用下将瓶内的水压在瓶内而流不出来,所以小孔A和B都会立即停止出水。
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比探究的是与压力大小的关系,A.限制货车超载是改变压力大小,符合要求;BC.都是改变受力面积,不符合要求;故选A。
故答案为:(1)平衡;相互作用;(2)=;受力面积;(3)深度;A和B;大气压强;(4)A。
【点评】本题考查了平衡力和相互作用力的区别、探究压力作用效果的影响因素以及液体压强、大气压强的相关知识,是一道综合题。
四.解答题(共1小题)
57.无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为6kg,静止时两起落架与地面的总接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
【分析】(1)根据重力的方向是竖直向下的,从物体的重心作竖直向下的力,并标上字母G;
(2)根据G=mg计算无人机的重力;
(3)静止在水平地面上的无人机对地面的压力等于自身重力,根据p计算无人机对地面的压强。
【解答】解:(1)重力的方向是竖直向下的,从无人机的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图,如图所示:
(2)无人机所受的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;
(3)由于无人机静止在水平地面上,所以F=G=60N,
无人机对地面的压强p3000Pa。
答:(1)如图所示;
(2)无人机所受的重力为60N;
(3)无人机对地面的压强为3000Pa。
【点评】本题考查重力的示意图的作法、重力公式、压强公式的简单运用,属于基础题。
五.计算题(共3小题)
58.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
【分析】(1)根据图中每一小格表示9cm2,印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有多少个格,然后求出图中脚印面积;
(2)在容器中放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明压强相同,利用压强相等,可以解答。
【解答】解:(1)根据图中每一小格表示9cm2,脚印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有15个格,
则图中脚印面积大约为S0=15×9cm2=135cm2;
(2)容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产生的压强相同,
则有:p1=p2,
根据压强公式可得:,
所以G东北虎,G东北虎m东北虎g,
m东北虎=162kg。
答:(1)图中脚印面积大约为135cm2;
(2)该东北虎的质量为162kg。
【点评】本题考查了面积的估测和压强的计算,以及压强公式的运用,难度不大。
59.小静想知道家中一个实心金属小摆件是否为纯铜制成。她找来一个厚薄与质量分布都均匀的方形空盒A和一个方形透明水槽B,它们的底面积分别为SA、SB,且SA:SB=1:2。如图甲所示,装有摆件的空盒在水槽中水平稳定漂浮后,测出H1和h1;再将摆件从空盒中拿出,轻轻放入水中沉底静止后,空盒水平稳定漂浮,如图乙所示,测出H2和h2。整个过程中,不考虑摆件和空盒吸水,且水槽里的水质量不变,数据记录如下。(g取10N/kg,)
水槽水位H1(m)
空盒浸入水中深度h1(m)
水槽水位H2(m)
空盒浸入水中深度h2(m)
0.2500
0.1000
0.2150
0.0200
(1)摆件放入水中前后,摆件所受重力的大小变化情况是 不变 ;图甲中水对水槽底部的压强为p1,图乙中水对水槽底部的压强为p2,p2的大小比p1要 小 ;
(2)如图甲、乙所示,请结合表中数据,求出摆件静止在空盒A中到全部浸入水槽B中时,水槽底部所受水的压力变化量(结果可用SB表示);
(3)小静用一把尺子就粗略得到该摆件的密度,请你也尝试用题中提供的数据算出该摆件的密度。
【分析】(1)物体所受重力与形状、位置、状态等因素无关;液体压强与深度有关。
(2)根据压强变化量和容器底面积计算压力变化量。
(3)可以利用水面的升降,获得摆件的质量和体积,然后代入得到密度。
【解答】解:
(1)摆件放入水中,所受重力不变;摆件放入水中后,水面下降,因此容器底部压强变小,因此p2的大小比p1要小。
(2)水面下降高度△H=H1﹣H2,故容器底部压强的变化量△p=ρ水g△H=ρ水g(H1﹣H2);
容器底部压力变化量为:△F=△p•SB=ρ水gSB(H1﹣H2)。
(3)假设空盒面积为S,则水槽面积为2S;
根据图甲整体漂浮,得到整体质量等于整体排开液体的质量,即m盒+m物=Sh1•ρ水……①;
根据图乙空盒漂浮,得到空盒质量等于空盒排开液体的质量,即m盒=Sh2•ρ水……②;
①﹣②得到摆件的质量为:m物=S(h1﹣h2)•ρ水。因为水槽面积是空盒的2倍,故若在图甲中若将整体移除(即水槽中只有水),水面应下降,即水的总高度为;
图乙水位上升到H2,故整体排开液体体积为:S(2H2﹣2H1+h1)……③;
图乙中,空盒子排开液体体积为:V盒=Sh2……④;
③﹣④得到物体排开液体体积为:V物=S(2H2﹣2H1+h1﹣h2);
故摆件的密度为:。
代入数据解出。
故答案为:(1)不变;小;(2)压力变化量:△F=ρ水gSB(H1﹣H2);(3)摆件的密度为8.0×103kg/m3。
【点评】本题考查了重力的影响因素、液体压力压强的变化,以及最难的浮力综合探究,针对排开液体体积和质量的细节分析难度很大,属于难题。
60.茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g,底面积为100cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。,g取10N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
【分析】(1)利用液体压强公式p=ρ水gh计算壶底受到的压强;
(2)水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,列出p底S=0.6(m水+m壶)g,即可求出m水。
【解答】解:(1)壶中水的深度h=12cm=0.12m
水对茶壶底的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)m壶=600g=0.6kg,S壶=100cm2=10﹣2m2,
已知水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则p底S=0.6(m水+m壶)g,
可以写成:ρ水ghS=0.6(m水+m壶)g,
所以m水0.6kg=1.4kg。
答:(1)水对茶壶底的压强为1200Pa;
(2)茶壶内水的质量为1.4kg。
【点评】压强是初中物理的重点难点,固体压强和液体压强的计算,又是压强这一单元的重点,必须熟练掌握压强的计算公式。要特别注意液体压力压强问题,先求液体对底部的压强,后求液体对底部的压力。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/2/5 20:45:24;用户:康广会;邮箱:ts6z10@xyh.com;学号:47830284
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