第八章 压强(知识清单)物理新教材沪粤版八年级下册
2025-03-12
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 压强 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.83 MB |
| 发布时间 | 2025-03-12 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50963389.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第八章 压强 单元总结
1.五个概念:压力、压强、 连通器、 大气压、 流体。
2.四个规律:(1)压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关;(2)液体内部压 强与液体的密度和深度有关;(3)大气压强随高度的增加而减小;(4)流体流速大的地方压强小。
3.两个公式: (可用于计算一切压强);p=ρgh(可用于计算液体压强、 密度均匀的气体和柱状固体压强)。
4.一个力:压力。
(1)定义:垂直作用在物体表面上的力;
(2)规律:当物体孤立地置于水平面时, 物体对水平面的压力等于其重力。
5.一个常量:标准大气压p0=1.013×105 Pa (760 mm高水银柱产生的压强)。
知识点一:压力和压强
1.当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积之比叫做压强。压强的公式为。
3.在国际单位制中,压强的单位是牛每平方米,叫做帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1 Pa=1N/m2。
要点诠释 压强公式的理解
(1)为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算。
(2)用此公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p-Pa、F-N、S-m2。
(3)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。
(4)公式中F是压力,而不是物体的重力。当物体静止在水平面上时,只受重力和支持力时,其对水平面压力的大小等于物体重力的大小。
易错点点拨
受力面积和受力物体的底面积是两个不同的概念,压力与底面积之比不定等于压强。公式中,受力面积S是指两个物体的接触面积。如人行走时和站立时,地面的受力面积是不同的。
典例1.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
A.图中物体静止在水平面上(即处于平衡状态),所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即G=F支,由于支持力和压力是一对相互作用力,所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,即F支=F压,因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等,即F压=G,故A符合题意;
B.图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力,重力和和支持力不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故重力和压力不相等,故B不符合题意;
C.图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用,故重力不等于支持力,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故压力和重力不相等,故C不符合题意;
D.图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力,压力和重力不在同一直线上,两个力之间没有联系,故D 不符合题意。
故选A。
典例2.如图所示是我国第五代隐身重型歼击机—歼20,它是由成都飞机设计研究所设计,成都飞机工业公司制造生产的。已知歼20相关数据如下表。
空载质量
最大飞行速度
作战半径
最大飞行高度
17000kg
2.8马赫
2200km
18500km
(1)求歼20空载时受到的重力;
(2)空载的歼20停在水平地面时,若轮胎与地面接触的总面积为0.4m2,求地面受到的压强。(g取10Nkg)
【答案】(1)170000N;(2)4.25×105Pa
【解析】
解:(1)由表格可知,第五代隐身重型歼击机空载质量为17000kg,歼20空载时受到的重力为
G=mg=17000kg×10N/kg=170000N
(2)空载的歼20停在水平地面时,若轮胎与地面接触的总面积为0.4m2,地面受到的压强为
答:(1)歼20空载时受到的重力为170000N;
(2)空载的歼20停在水平地面时,地面受到的压强为4.25×105Pa。
知识点二:增大或减小压强
1.增大压强的方法:(1)当压力一定时,减小受力面积;(2)当受力面积一定时,增大压力;(3)增大压力的同时,减小受力面积。
2.减小压强的方法:(1)当压力一定时,增大受力面积;(2)当受力面积一定时,减小压力;(3)减小压力的同时,增大受力面积。
要点诠释 压强公式的理解
1.压强在生产、生活中的应用:主要是增大压强或减小压强,是利用改变压力和受力面积中的一个因素实现的。
2.均匀柱状物体对水平面的压强
(1)推导公式:
设均匀柱状物体高为h,密度为ρ,底面积为S,对水平面的压强为
(2)适应条件:①物体自由放置在水平面上;②物体密度均匀;③物体形状规则,如长方形、圆柱体等。
方法技巧
在运用压强公式或变形公式计算时一定要做好两项准备:一是弄清压力和受力面积的大小,二是要弄清压力和受力面积的单位。
典例3.如图展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识( )
A.滑雪
B.细线分割肥皂
C.螺母、垫片、提丝连接工件
D.拖拉机
【答案】B
【解析】
ACD.滑雪时用的滑板,螺母下的垫片,拖拉机的履带,都通过增大了受力面积来减小压强,故ACD不符合题意;
B.用细线分割肥皂,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意。
故选B。
典例4.如图所示的四个实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.纪念碑的基座建的很宽
B.注射器针头做得很尖
C.书包带做得较宽
D.坦克装有较宽的履带
【答案】B
【解析】
A.纪念碑的基座很宽是在压力一定时通过增大受力面积从而减小压强,故A不符合题意;
B.注射器针头做得很尖,是在压力一定时通过减小受力面积从而增大压强,故B符合题意;
C.书包带做得较宽是在压力一定时通过增大受力面积从而减小压强,故C不符合题意;
D.坦克履带较宽是在压力一定时,通过增大受力面积从而减小压强,故D不符合题意。
故选B。
知识点三:液体压强的特点与计算
液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强大小相等;液体内部的压强与深度有关,深度增加,压强增大;不同液体内部的压强与液体的密度有关,在同一深度,液体的密度越大,压强越大。
要点诠释
1.液体压强产生的原因
(1)液体由于受到重力作用,对支撑它的容器底产生压强。
(2)液体具有流动性,对阻碍它流动的容器壁产生压强。
(3)液体由于流动而在液体内部相互挤压,因此液体内部向各个方向都产生压强。
2.辨析液体压强公式p=ρgh
(1)应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一成国际单位制中的单位。式中g取9.8 N/kg或10 N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m3,压强p的单位是Pa。
(2)在液体内部压强公式中,h表示液体的深度,而不是高度或长度。
(3)从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体的压强只与液体的密度ρ和深度h有关,而与液体的体积、质量、容器的形状及底面积无关。
(4)公式p=ρgh对所有静止液体都适用。
易错点点拨
在液体内部压强公式中,h表示液体的深度,而不是高度或长度,深度是指从液面到计算压强处的竖直距离。
典例5.如图所示,甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,现将完全相同的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮,此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压器为p1、物体A受到的浮力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、物体B受到的浮力为F2。则下列判断正确的是 ( )
A.p1=p2,F1>F2 B.p1>p2,F1<F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1<p2,F1=F2
【答案】D
【解析】
A在甲液体中悬浮,A受到的浮力等于物体A重力;B在乙液体中漂浮,B受到的浮力等于物体B重力;AB完全相同、质量相同、重力相同,A和B受到的浮力相等,即
F1=F2
A在甲液体中悬浮,所以
ρ甲=ρA
B在乙液体中漂浮,所以
ρ乙>ρB
AB完全相同、密度相同,所以
ρ甲<ρ乙
根据p=ρgh,h相同,则液体对容器底部的压强
p1<p2
故选D。
典例6.一只重4N,底面积为0.03m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央,容器内所盛的水重14N,容器高为0.16m,容器中水深为0.1m(g取10N/kg),求:容器底受到水的压力和压强;
【答案】30N,1000Pa
【解析】
解:由知道,容器底受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
由 知道,容器底受到水的压力
F=pS容=1000Pa×0.03m2=30N
答:容器底受到水的压力是30N,压强是1000Pa。
知识点四:连通器与液体压强的应用
1.连通器内装入同种液体,当液体静止时,连通的各容器中液面总保持相平。
2.生活中常见的连通器有茶壶、涵洞、锅炉水位计等。
要点诠释
1.连通器原理的理解
(1)连通器各部分中的液面高度相同的条件:一是连通器中装有同种液体,二是液体不流动。
(2)连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细和形状等没有关系。
2.液体产生的压力利用公式F=pS计算液体压力时,要注意受力面积S。
(1)当容器是柱形时,液体对容器底的压力才等于液体的重力,如图甲;
(2)当容器是底小口大的倒梯形时,液体对容器底的压力小于液体的重力,如图乙;
(3)当容器是底大口小的梯形时,液体对容器底的压力大于液体的重力,如图丙。液体对容器底的压力
F=pS=ρghS
而Sh的含义是以容器底为底、以液体深度为高的柱体的体积。即V柱=Sh,所以
F=pS=ρghS=ρgV柱=m柱g=G柱
G柱的含义为以V柱为体积的那部分液体的重力,如图中阴影部分。
3.船闸由两个连通器组成:上游与闸室组成的连通器和闸室与下游组成的连通器。
典例7.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据______原理工作的,当闸室内的水深为36m时,水对闸室底部所产生的压强为______Pa。
【答案】连通器 3.6×105
【解析】
[1]船闸的工作原理为连通器。
[2]由可求水对闸室底部所产生的压强为
典例8.物理知识在生活中的应用随处可见,如图甲是生活中常见的茶壶,它是利用______的原理来工作的。在装修房屋时,如图乙所示,工人师傅常将一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙壁上不同的地方,并在水面对应的墙壁处做出标记,这样做的目的是保证两处的高度______(选填“相同”或“不同”)。
【答案】连通器 相同
【解析】[1]连通器是上端开口,底部相连通的容器,茶壶的壶嘴和壶身就是连通器。
[2]透明塑料软管的两端开口,底部连通,所以它是连通器。连通器里的同种液体不流动时各处液面相平,所以工人师傅在水面对应的墙壁处做出标记,这样做的目的是保证两处的高度相同。
知识点五:大气压
1.人们把760mm高的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,其值约为1.013×105Pa。
2.大气压随高度变化而变化,在海拔2 km以内,每升高10m,大气压约减小111 Pa。
3.液体的沸点与液面上的气压有关。当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点降低。
要点诠释
1.有关大气压的理解
(1)马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。
(2)测定大气压的著名实验是托里拆利实验。
(3)平时我们感觉不到大气压的存在,是因为人体内外的气压相互平衡。
2.有关托里拆利实验的理解
(1)管中要充满汞液,不能混有气泡。若玻璃管内混入了少量空气,由于这部分空气也有压强,管内外汞液面的高度差会变小,即测得的大气压强会偏小。
(2)汞柱的高度是指玻璃管内外汞液面的竖直高度差,不是指玻璃管倾斜时汞柱的长度,故实验过程中,只要测量正确,玻璃管的倾斜不影响实验结果。
(3)玻璃管内汞柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与玻璃管的粗细、长度、形状都无关。
(4)玻璃管管口在汞液槽内的深度不影响实验结果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改变玻璃管内汞柱上方真空部分的体积,而玻璃管内汞柱的高度不变。
典例9.下面能说明大气压存在的是( )
A.用打气筒给自行车打气 B.液压千斤顶可以顶起一辆小汽车
C.护士用注射器吸取药液 D.压缩式喷雾器喷药水
【答案】C
【解析】
A.用打气筒给自行车打气,气体在活塞的作用下被压入自行车内部,与大气无关,故A不符合题意;
B.液压千斤顶可以顶起一辆小汽车是利用帕斯卡原理,利用的是液体压强,与大气压无关,故B不符合题意;
C.用注射器吸取药液时,针管内气压小于外界大气压,大气压将药水压入针管内,可以证明大气压存在,故C符合题意;
D.压缩式喷雾器喷药水,是利用喷雾器内部上空的空气压力将药水喷出,与大气压强无关,故D不符合题意。
故选C。
典例10.新型冠状病毒的直径约为100nm,靠飞沫和直接接触传播,及时洗手是最好的防护手段,掌心相对用力揉搓,可以通过增大________来增大摩擦;为了减少传染,武汉“火神山”医院设置负压病房,病房内气压___________(选填“大于”“小于”或“等于”)病房外气压,使病房内的细菌或有毒颗粒无法外流,病房内的空气只能通过机器抽出进行特殊处理。
【答案】压力 小于
【解析】[1]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,掌心相对用力揉搓,增大了压力,摩擦力增大,因此是通过增大压力来增大摩擦。
[2]为了减少传染,武汉“火神山”医院设置负压病房,病房内气压小于病房外气压,病房外气压大,使病房内的有害有毒颗粒不能流出,从而减小污染和传染。
知识点六:流体的压强与流速的关系
1.流体的压强与流速的关系:流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。
2.飞机的升力:飞机机翼上方呈弧形,下方成直线形,气流经过机翼上方的流速比下方的流速大,因此机翼上方处的气压比下方的气压小,导致机翼上、下表面形成向上的压力差,便产生了向上的升力。
要点诠释
1.导致流体流速大的几种情况
(1)外力导致流体流速变快。
(2)高速运动的物体带动流体流速变快。
(3)同一流体在相同的时间内,通过较大的路程处流速大。
(4)同一流体流经不同的横截面时,流过横截面小的位置流速大。
2.用流体压强和流速的关系解释相关现象的一般步骤:首先确定流速大的地方在哪里,然后根据压强大小确定压力大小及压力差的方向或压强差,最后根据压力差或压强差分析产生的各种现象。
易错点点拨
1.流体的压强指的是流动的液体或气体中的压强,流体中的压强随着流速的变化而变化,而液体中某处的压强是相对稳定的。
2.在流体中运动的物体并不是都受到升力。如果压强差向上,则表现为升力;如果压强差向下,则表现为压力。
典例11.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,以下分析正确的是( )
A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
【答案】B
【解析】电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球受到向下的压强差,所以球不会被吹起。
故选B。
典例12.为抗击新冠肺炎疫情,学校购买了一种喷雾器给教室喷洒消毒剂。如图所示是其工作时的示意图。当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);瓶中的液体就在______的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。若瓶中消毒液的深度为20cm,则消毒液对瓶底的压强是______Pa。(ρ消毒液=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】减小 瓶内气压 2000
【解析】[1][2]当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的压强减小,此处压强小于容器内液面上方气体压强。液体就在容器内液面上方较大压强的作用下,沿着细管上升到上端开口处,受气流的冲击,被喷成雾状。
[3]已知
h=20cm=0.2m
则消毒液对瓶底部的压强
p=ρ消毒液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
一、单选题
1.下列对相关场景的说法,错误的是( )
A.用力拉弓,弓被拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.匀速直线推动独轮推车,此时推力大于摩擦力
C.往桶里加水,水对桶底的压强逐渐变大
D.用桔槔提水,运用了杠杆原理
【答案】B
【解析】A.力可以改变物体的形状和运动状态。用力拉弓,弓的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.因为独轮推车做匀速直线运动,车受到平衡力的作用,故推力等于车所受的摩擦力,故B错误,符合题意;
C.往桶里加水,水的深度增加,由可知,水对桶底压强逐渐变大,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,桔槔由一个固定不动的点和一个可绕其固定点转动的硬棒组成,是杠杆的应用,利用了杠杆原理,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌
C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
【答案】B
【解析】A.锋利的篆刻刀,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.骆驼宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.注射器的针头,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.切菜的菜刀,是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相等的
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强
D.以上说法都不对
【答案】A
【解析】ABD.铅笔处于静止状态,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力大小相等;由于力的作用是相互的,铅笔给两个手的压力大小相等,故A正确,BD错误;
C.由于两手指受到的压力相等,左手指的受力面积大于右手指的受力面积,由可知,左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强,故C错误。
故选A。
4.如图所示,水平桌面上有一块长度为L、质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐,木板M在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.木板M对桌面的压强变小,压力变小
B.木板M对桌面的压强不变,压力不变
C.木板M对桌面的压强变大,压力不变
D.木板M对桌面的压强变大,压力变小
【答案】C
【解析】因水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,所以,在水平拉力的作用下沿直线向右匀速离开桌边时,木板对桌面的压力不变;因在水平拉力的作用下沿直线向右匀速离开桌边时,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,由 可知,长木板对桌面的压强变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
5.如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大
B.乙对沙滩的压强较小
C.甲所受的重力较大
D.甲所受重力与乙相等
【答案】C
【解析】AB.甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相等,即,故AB错误;
CD.因,所以,由可得,F甲>F乙,由于物体对水平面压力的大小等于重力的大小,因此甲的重力较大,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图小梦在潜水时到达a、b、c、d四处,其中受到水的压强最小的位置是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【解析】由得,当液体密度相同时,液体深度越小,液体压强越小,图中a处水的深度最小,则a处水的压强最小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.船只通过大坝需要利用船闸,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示,请你指出船只通过船闸的顺序( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
【答案】C
【解析】船通过船闸时,船闸内外构成连通器,船闸内外的水位应相同。先是上游与闸室构成连通器,再是下游与闸室构成连通器。因船从上游往下游行驶通过船闸,所以水位应逐渐降低,故正确的顺序应为cabd,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、多选题
8.将锥形瓶放在面积为的水平桌面上。已知锥形瓶的质量为,底面积为,瓶壁厚度不计;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为的液体后,如图所示,液面高度为h。下列说法正确的是( )
A.液体对锥形瓶底部的压强为
B.液体对锥形瓶底部的压力为
C.锥形瓶对水平桌面的压强为
D.锥形瓶对水平桌面的压力为
【答案】ABD
【解析】A.根据液体压强的计算公式可得,液体对锥形瓶底部的压强为,故A正确;
B.锥形瓶的底面积为,液体对锥形瓶底部的压力为,故B正确;
CD.锥形瓶对水平桌面的压力大小等于容器的总重力为
锥形瓶对水平桌面的压强为
故C错误,D正确。
故选ABD。
9.海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式。下列与其原理相同的是( )
A.用吸管吸饮料 B.吹气时纸条向上飘
C.壶嘴与壶身高度相同 D.向两张纸之间吹气时纸张靠拢
【答案】BD
【解析】海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,是为了防止两船航行时中间液体流速大压强小而相撞。是利用了流体压强与流速的关系。
A.用吸管吸饮料时,管内气体被吸出后压强减小,大气压将液体压入吸管内及口腔中,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.吹气时纸条上方空气流速快压强小,纸条向上飘,利用流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C.壶嘴与壶身上端开口,下端相连,相当于一个连通器,液体静止时两液面高度相同,利用了液体压强的特征,故C不符合题意;
D.向两张纸之间吹气时中间空气流速快压强小,纸张向中间靠拢,利用流体压强与流速的关系,故D符合题意。
故选BD。
10.生活处处皆物理。细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述正确的是( )
A.如图甲,小明发现火车轨道铺在宽大的枕木上,这是通过增大受力面积减小对地面的压强
B.如图乙,小明乘坐轮船游三峡时,船从上游河道驶入船闸的过程中,上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,这是为了能够承受水深处的较大压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气流速
【答案】ACD
【解析】A.火车轨道宽度太小,而枕木宽大,增大了受力面积,从而减小了压强,故A正确;
B.船从上游河道驶入船闸的过程中,需要使上游和闸室内的河面同高,因而只能是上游和闸室构成连通器,故B错误;
C.根据液体压强公式p = ρgh可知,液体深度越深,液体的压强越大,大坝“上窄下宽”增大了大坝深处能够承受的水的压强,故C正确;
D.飞机机翼上凸下平,气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,因而飞机获得向上的升力,因此离开地面并上升,故D正确。
故选ACD。
三、填空题
11.冬运会比赛中使用的冰壶由花岗岩凿磨而成,质量约为,体积约为,与冰道接触的底面积约为。冰壶的密度约为 ,静止放置时,对水平冰面的压强约为 。(取)
【答案】
【解析】[1]冰壶的密度
[2]静止放置时,冰壶对冰面压力F=G=190N
对冰面的压强是
12.如图为冷水“烧开水”图示,停止沸腾的水浇上冷水后能重新沸腾,此过程中烧瓶内水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,说明了水的沸点与 有关。沸腾时气泡上升过程中会逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 液化 气压 变大
【解析】[1][2]当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,水蒸气遇冷液化为小水珠,瓶内气体减少,液面上方气压减小,因为液体的沸点随气压的降低而降低,所以导致液体的沸点降低,水重新沸腾。
[3]沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。
13.早在1648年,物理学家 曾做过一个著名的实验,如图所示,他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验说明液体的压强跟 有关。
【答案】 帕斯卡 深度
【解析】[1][2]此实验为著名的帕斯卡裂桶实验,实验中帕斯卡只用了几杯水,就把木桶撑破了,这是因为这些水的深度较大,产生的压强大将水桶撑破。因此实验说明液体的压强跟深度有关。
14.水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器(容器的质量和厚度不计),装有质量相同的水,如上图所示。水对甲、乙两个容器的底部的压力和压强的大小关系分别是F甲 F乙;p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = >
【解析】[1][2]如图所示,根据柱形容器的特点,容器底部受到水的压力等于水的重力,两容器底部受到压力相同,即F甲=F乙,而S甲<S乙,根据压强公式可知p甲>p乙。
15.如图,物体A静止在粗糙的水平桌面上,当物体露出桌面一半到离开桌面的过程中,物体对桌面的压强 ,此过程中物体对桌面的压力 (均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 增大 不变
【解析】[1][2]因水平面上物体对桌面的压力和自身的重力相等,所以,在物体前端离开桌面一半到离开桌面的过程中,物体的重力不变,则物体对桌面的压力不变;因物体与桌面的接触面积减小,即受力面积减小,所以由可知,物体对果面的压强增大。
16.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是 (选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变 ,乘客不能越过安全线。该线路中的天华山隧道长约15.9km,若车长300m,车速为200km/h,则列车完全通过隧道需要 h。
【答案】 运动 小 0.081
【解析】[1]列车驶出隧道时,列车相对于隧道口的位置发生了变化,列车相对于隧道口是运动的。
[2]在流体中流速越大的位置压强越小;列车进站时,车周围空气流速变大,压强变小,距离列车远的位置空气流速慢压强大,会把乘客压向列车,因此乘客不能越过安全线。
[3]列车完全通过隧道需要的时间
17.如图所示是一个质量分布均匀的长方体金属块,把它竖立在水平桌面上,金属块的密度为ρ、底面积为S、高度为h,金属块对地面的压力 重力,即F=G= (用已知量表示),金属块对地面的压强 (用已知量表示)。
【答案】 等于 ρShg ρhg
【解析】[1][2]金属块在水平桌面上,金属块对地面的压力等于金属块的重力,即
[3]金属块对地面的压强
18.如图所示一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上。现把它倒置过来,水对容器底的压力 ,水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大 增大
【解析】[1]圆台状容器内的水对容器底的压力为
倒置后S与h的乘积变小,则水对容器底的压力减小。
[2]倒置后水的深度变大,由得,水对容器底的压强增大。
[3]容器对桌面的压力
倒置后,容器与水的总重力不变,则容器对桌面的压力不变,此时受力面积变小,由得,容器对桌面的压强增大。
19.如图所示,实心圆柱体甲的密度为2×103kg/m3,质量为9.6kg,底面积为400cm2,水平地面上的轻质薄壁容器乙内盛有8cm深的水,容器上部分的高度和底面积均为下部分高度和底面积的一半,容器下底面积为1000cm2。若把甲物体沿竖直方向切割的面积,并将切割的部分竖直缓慢放入容器乙中沉底,液面上升的高度与切割的面积的关系图如图丙所示。则丙图中的 cm。若容器对水平地面的压强为1706Pa,则切割的面积 cm2。
【答案】 2 380
【解析】[1][2]圆柱体甲的高度为
由图乙可知,当时,容器乙下部分体积减去物体甲切下部分浸入水中的体积等于容器中水的体积,即
解得。
容器下部分的高度
故容器的总体积为
水面恰好到达乙容器口时的切割面积
由质量可知,高度一定时,质量与底面积成正比,故,此时切割圆柱体的质量
此时容器中水和切割的甲的总重力
当容器对水平地面的压强为1706Pa时,容器对地面压力为
因为甲的密度大于水的密度,当压强为1706Pa时,水已经溢出,此时甲切割的底面积为,则甲的切割部分的重力加容器中剩余水的重力等于容器对地面的压力,即
代入数据得
解得
四、作图题
20.如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
【答案】
【解析】物体间力的作用是相互的,物体受到斜面的支持力和摩擦力,因此物体对斜面有压力和摩擦力;压力垂直于斜面向下,斜面对物体的摩擦力沿斜面向下,物体对斜面的摩擦力沿斜面向上,作用点都必须画在斜面上,如图所示:
21.按照要求画图:
(1)如图,物块从斜面滑下,请在图中画出物块在水平面滑行时受到的摩擦力f和物块对水平面压力F的示意图;
(2)小球漂浮在水面上,请在图中画出小球的受力示意图;
(3)如图所示将此装置的阀门E打开,接到水流速度稳定的自来水管上,同时打开阀门F,请你画出水在流动的过程中C、D管子中水面的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)物块在水平面向右滑行时受到水平向左的摩擦力,物块对水平面的压力垂直与水平面且指向水平面,作图如下:
(2)小球漂浮在水面上,则浮力等于重力,浮力竖直向上,重力竖直向下,作图如下:
(3)水流流过A、B管,由于A管横截面积大,水流速度小,水的压强大,C管水面高;B管横截面积小,水流速度大,水的压强小,D管水面低。作图如下:
五、实验题
22.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 P右。
【答案】 海绵的凹陷程度 受力面积相同 压力 甲丙 没有控制压力相同 =
【解析】(1)[1]实验中是利用转换法通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[2][3]甲乙两图中,受力面积相同,乙图中压力更大,故得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应根据控制变量法控制压力大小相同,只改变受力面积大小,故应比较图甲丙两实验。
(4)[5]研究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力大小相同,将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积不同的同时,压力大小也改变了,即没有控制压力大小相同,得出结论是错误的。
[6]物理学中用压强表示压力的作用效果,图丁中将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块后,它们对海绵的压力作用效果相同,即此时左右两部分对海绵压强的关系
P左=P右
23.某兴趣小组利用下图所示器材,探究液体压强跟哪些因素有关。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是_________(填字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图 中的两个实验,可以探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法;
(4)利用图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一个小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,在A中盛水,测得深度为,在B中盛某种液体,测得深度为,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。
【答案】(1)C
(2)高度差
(3) 乙、丙 控制变量
(4)
【解析】(1)图甲中U形管两侧出现高度差,说明橡皮管内压强大于外界压强,应将取下橡皮管,重新进行安装,故选C。
(2)压强计是通过U形管两端的液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两端的液面的高度差越大,说明液体压强越大。
(3)[1][2]探究液体的压强与液体深度的关系,应控制液体的密度相同,深度不同,可比较乙、丙两个实验,用到控制变量法。
(4)C处橡皮膜形状刚好不改变,说明橡皮膜两侧受到的压强相等,根据液体压强p=ρ液gh可得ρ水gh水=ρ液gh液
B中液体密度
24.小明利用注射器(容积为10mL)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)小明用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,如下图所示。当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为18N,其他数据均记录在下表中。依照他的数据算出大气压的值为 Pa;
容积/mL
有刻度部分的长度/cm
拉力/N
大气压强/Pa
10
5
18
(2)小明的测量值比标准大气压小,造成这一结果的原因可能是 。
【答案】(1)
(2)没有排尽注射器内的空气
【解析】(1)由表格可知:注射器的有刻度部分的长度为5cm;注射器的体积为V=10mL=10cm3
活塞的横截面积
F=18N时活塞刚被拉动时,大气压强的数值。
(2)在测量大气压强值的实验中,若没有排尽注射器内的空气,那么残留的空气会对活塞产生一个向内的压力,使得弹簧测力计的示数偏小,根据,F偏小,计算出的大气压强值就会比标准大气压小。除此之外,若注射器漏气等情况也会导致测量值偏小。
25.动手做做以下实验,并填写实验记录表格。( )
设计实验
现象
流速大的位置
压强小的位置
①
硬币向上跳起
硬币上方
硬币上方
②
③
根据实验现象,可总结流体压强与流速的关系:在流体中, 。
【答案】 见解析 流速越大的位置,压强越小
【解析】[1]根据实验现象,填写实验记录表格如下:
设计实验
现象
流速大的位置
压强小的位置
①
硬币向上跳起
硬币上方
硬币上方
②
两张纸向中间靠拢
两纸中间
两纸中间
③
乒乓球不会掉下
乒乓球上方
乒乓球上方
[2]由表可知,流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小。
六、综合题
新情境文艺晚会
在五一文艺晚会上,同学们利用自已所学,各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。请完成小题。
26.如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将( )
A.仍静止 B.运动到左碗
C.运动到右碗 D.无法确定
27.小亮同学则用一根胶管表演了一个有趣的节目,如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为 ;此节目是利用了流体流速越大的位置 的原理。
【答案】26.C 27. p1<p2 压强越小
【解析】26.当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球受到一个向上的压力差,所以会上升。当乒乓球上升后,其右侧空气流速大、压强小,左侧空气流速小、压强大,所以乒乓球会运动到右碗(只有斜向上吹气时才会如此)。
故选C。
27.[1][2]由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度大,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,所以p1<p2,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现天女散花,此节目是利用了流体流速越大的位置压强越小的原理。
28.小明发现生活中的桥千差万别,各具特色。有些桥是平板桥,有些是向上凸起的凸形桥,也有些是向下凹的凹形桥。这引起了他的思考:所有桥梁的功能都是有利于人和车辆的通行,那么汽车行驶时对凸形桥和凹形桥的压力一样吗?哪种桥容易被压坏?
为此小明将汽车通过凸形桥和凹形桥的运动路径简化为曲线轨道,并构建了图甲所示的模型,A点是凸形桥的最高点,B点是凹形桥的最低点。先固定轨道,再将压力传感器固定在A、B两点的下面。如图乙所示,汽车通过时压力显示器就显示出压力的大小了。他猜想:汽车通过不同形状的桥时对桥的压力,可能与汽车的质量、汽车过桥的速度大小、桥面的粗糙程度等因素有关。
小明让玩具小车通过图甲的曲线轨道(玩具小车通过轨道时不会压坏轨道),这就模拟了汽车通过凸形桥、凹形桥的情景。
请回答下列问题:
(1)玩具小车在图甲的曲线轨道匀速前进,它的运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
(2)玩具小车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
(3)实验时,小明让玩具小车在轨道上以相同的速度通过A、B两点,收集到压力显示器显示的数据如下表所示。
实验次序
速度
玩具小车的重力
玩具小车对凸形桥A点的压力
玩具小车对凹形桥B点的压力
1
2.00
1.80
2.40
2
2.00
1.60
2.80
3
2.00
1.50
3.00
4
3.00
2.70
3.60
5
3.00
2.40
4.20
6
3.00
2.25
4.50
①分析第1、4(或2、5或3、6)次实验数据,可以得出结论:玩具小车通过A点或B点时,玩具小车对桥面的压力与玩具小车的 有关;
②分析第1、2、3(或4、5、6)次实验数据可以得出结论:玩具小车通过A点或B点时,玩具小车对桥面的压力与玩具小车的 有关;
③由表中数据可知:一定质量的汽车以相同的速度通过A点或B点时,容易被压坏的是 (选填“A”或“B”)点。
【答案】(1)改变
(2)相互作用力
(3) 重力 速度 B
【解析】(1)玩具小车在图甲的曲线轨道匀速前进,速度大小不变,但运动方向改变,所以它的运动状态是改变的。
(2)玩具小车对桥的压力和桥对汽车的支持力大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力。
(3)[1]分析1、4(或2、5或3、6)次实验数据,小车的速度相等,重力不同,对凸(凹)形桥的同一点的压力不同,说明玩具小车对桥面的压力与玩具小车的重力有关。
[2]分析1、2、3次实验数据,小车的重力相同,速度不相等,对凸(凹)形桥的同一点的压力不同,说明玩具小车对桥面的压力与玩具小车的速度有关。
[3]分析表中任意一次实验数据可知:当重力、速度相同时,小车对B点的压力更大,所以容易压坏桥的是B点。
29.抽水机也叫水泵,如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。
(1)抽水机是利用 来工作的;图中POQ实际上是一个 (填“等臂”“省力”或“费力”)杠杆;
(2)请计算在一标准大气压下,活塞式抽水机最多可把水抽起的高度约为多少米;
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,简述一下这样做的目的。
【答案】(1)大气压 省力;(2)10.3m;(3)见解析
【解析】(1)活塞式抽水机工作时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,则抽水机是利用大气压工作的。
图中POQ是以O点为支点,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
(2)水抽到最高处时,水柱产生的压强与大气压相等,由公式p=pgh得,活塞式抽水机最多可把水抽起的高度
也就是说大气压只能支持高约10.3m高的水柱。
(3)水可以隔绝空气,向圆筒内灌入几杯水。活塞向下运动时,活塞下方空气可以排出。活塞向上运动时,由于水的存在,空气不能进入活塞下方,保证在大气压作用下,把水抽上来。
七、计算题
30.国家规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面匀速直线行驶的货车,车与货物的总质量是,车轮与地面接触的总面积是,地面阻力为车重的0.1倍,g取。
(1)货车所受的重力是多少?
(2)货车的牵引力是多少?
(3)货车对地面的压强是否超过标准?
(4)简述货车超载容易损坏路面的原因。
【答案】(1);(2);(3)没有超过标准;(4)见解析
【解析】(1)货车所受的重力
(2)因为货车匀速行驶,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为
(3)货车对地面的压强
因为,所以货车对地面的压强没有超过标准。
(4)货车超载时,对路面产生的压力大,在受力面积不变时,对路面产生的压强大,容易损坏路面。
31.在水平桌面上放置一个空玻璃杯(杯壁厚度忽略不计),它的底面积为,它对桌面的压强为200Pa,水的密度,g取。
(1)求空玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度。
(3)玻璃杯的大致形状是上图中a、b、c的哪一种?说出你的依据。
【答案】(1)2N;(2)0.09m;(3)见解析
【解析】(1)由得:玻璃杯的重力
(2)由p=ρgh得水的深度为
(3) 假设杯壁是竖直的,装入1kg的水后杯中水的深度为
因为H>h,所以水杯是底小,口大,大致形状是图(a)。
32.下图所示的是“奋斗者”号全海深载人潜水器。(g取)
(1)潜水器在深处受到的海水压强是多少?(海水密度取)
(2)潜水器在深处受到的海水压强相当于多少吨的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
【答案】(1);(2)
【解析】(1)潜水器受到的海水压强
(2)手指受到的压力
则物体的重力
物体的质量
八、科普阅读题
33.阅读材料,回答下列问题:
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、乙)。国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1.笔帽尺寸足够大。2.笔帽上需要有一个横截面积至少为6.8平方毫米的通气小孔。3.笔帽上的小孔最小通气量为1.36×104m3/s。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 笔与手之间的摩擦;笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 (选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易。
【答案】(1)增大 滚动;(2)增大;(3)相同
【解析】(1)[1]中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了增大接触面的粗糙程度,以增大笔与手之间的摩擦。
[2]笔尖滚珠可以在纸面上滚动,因而与纸面之间的摩擦是滚动摩擦。
(2)一定温度下,一定质量的气体体积变小时,单位体积内的分子数变大,单位时间对器壁碰撞的次数增多,故压强增大。
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压相同,不会产生压强差,摘笔帽时更容易。
34.阅读下列短文,回答文后问题:
中国高铁
目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。高铁技术具有安全、快速、舒适等诸多优点。
高铁轨道一般都采用双线,来往列车可以各行其道。两条线路之间的距离过小,由于车速快,对向列车错车之时,产生的巨大风压就会压碎车窗,甚至两个列车的车厢会撞在一起。线路间距过大,使得填筑路基宽度加大,占用土地就越多,会造成资源浪费。经过大量的试验及计算,确定高铁两条线路之间的间距采用5米。
中国高铁全部采用无缝轨道。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上,然后挤压焊接,这不仅消除了列车行驶中因铁轨缝隙产生的“哐当”声,还可以避免脱轨的危险。动车组安装翼型电刷从接触网获取电能,从而获得动力。动车组采用全新铝合金车体,超尖流线型车头、圆桶形车身,优良的空气动力学外形设计有利于高铁的高速运行。高铁车站广泛采用太阳能光伏发电、地源热泵等新能源,实行节能运行管理,提高了高铁的节能效益。
(1)请用所学物理知识解释文中划线部分所述现象产生的原因;( )
(2)除划线部分外,从以上材料中找出两条物理知识的应用;
a: ;
b: 。
(3)2020年12月26日,银西高速铁路全线开通运营,标志着银川进入了高铁时代。银西高铁全长616公里,D3507次列车于8时35分从银川发车,当天上午12时15分就可到达西安北站,该列车从银川到西安的平均速度是多少?( )
【答案】 见解析 见解析 见解析 168km/h
【解析】(1)[1]两条线路之间的距离过小,由于车速快,据流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大,对向列车错车之时,那么两列车间空气流速大,压强小,而列车外侧,空气流速小,压强大,列车外侧的压强大于列车间的压强,这样产生的巨大风压就会压碎车窗,甚至两个列车的车厢会撞在一起。
(2)[2]高铁列车轨道采用无缝连接,减小了车轮与轨道碰撞时发出的声音,这是在声源处减弱噪声。
[3]焊接是先将金属升温至1000℃以上,这个过程金属会熔化成液态,之后挤压焊接,金属再由液态变成固态,发生凝固。
(3)[4]已知银西高铁全长s=616km,所用时间
列车从银川到西安的平均速度
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第八章 压强 单元总结
1.五个概念:压力、压强、 连通器、 大气压、 流体。
2.四个规律:(1)压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关;(2)液体内部压 强与液体的密度和深度有关;(3)大气压强随高度的增加而减小;(4)流体流速大的地方压强小。
3.两个公式: (可用于计算一切压强);p=ρgh(可用于计算液体压强、 密度均匀的气体和柱状固体压强)。
4.一个力:压力。
(1)定义:垂直作用在物体表面上的力;
(2)规律:当物体孤立地置于水平面时, 物体对水平面的压力等于其重力。
5.一个常量:标准大气压p0=1.013×105 Pa (760 mm高水银柱产生的压强)。
知识点一:压力和压强
1.当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积之比叫做压强。压强的公式为。
3.在国际单位制中,压强的单位是牛每平方米,叫做帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1 Pa=1N/m2。
要点诠释 压强公式的理解
(1)为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算。
(2)用此公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p-Pa、F-N、S-m2。
(3)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。
(4)公式中F是压力,而不是物体的重力。当物体静止在水平面上时,只受重力和支持力时,其对水平面压力的大小等于物体重力的大小。
易错点点拨
受力面积和受力物体的底面积是两个不同的概念,压力与底面积之比不定等于压强。公式中,受力面积S是指两个物体的接触面积。如人行走时和站立时,地面的受力面积是不同的。
典例1.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A. B. C. D.
典例2.如图所示是我国第五代隐身重型歼击机—歼20,它是由成都飞机设计研究所设计,成都飞机工业公司制造生产的。已知歼20相关数据如下表。
空载质量
最大飞行速度
作战半径
最大飞行高度
17000kg
2.8马赫
2200km
18500km
(1)求歼20空载时受到的重力;
(2)空载的歼20停在水平地面时,若轮胎与地面接触的总面积为0.4m2,求地面受到的压强。(g取10Nkg)
知识点二:增大或减小压强
1.增大压强的方法:(1)当压力一定时,减小受力面积;(2)当受力面积一定时,增大压力;(3)增大压力的同时,减小受力面积。
2.减小压强的方法:(1)当压力一定时,增大受力面积;(2)当受力面积一定时,减小压力;(3)减小压力的同时,增大受力面积。
要点诠释 压强公式的理解
1.压强在生产、生活中的应用:主要是增大压强或减小压强,是利用改变压力和受力面积中的一个因素实现的。
2.均匀柱状物体对水平面的压强
(1)推导公式:
设均匀柱状物体高为h,密度为ρ,底面积为S,对水平面的压强为
(2)适应条件:①物体自由放置在水平面上;②物体密度均匀;③物体形状规则,如长方形、圆柱体等。
方法技巧
在运用压强公式或变形公式计算时一定要做好两项准备:一是弄清压力和受力面积的大小,二是要弄清压力和受力面积的单位。
典例3.如图展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识( )
A.滑雪
B.细线分割肥皂
C.螺母、垫片、提丝连接工件
D.拖拉机
典例4.如图所示的四个实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.纪念碑的基座建的很宽
B.注射器针头做得很尖
C.书包带做得较宽
D.坦克装有较宽的履带
知识点三:液体压强的特点与计算
液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强大小相等;液体内部的压强与深度有关,深度增加,压强增大;不同液体内部的压强与液体的密度有关,在同一深度,液体的密度越大,压强越大。
要点诠释
1.液体压强产生的原因
(1)液体由于受到重力作用,对支撑它的容器底产生压强。
(2)液体具有流动性,对阻碍它流动的容器壁产生压强。
(3)液体由于流动而在液体内部相互挤压,因此液体内部向各个方向都产生压强。
2.辨析液体压强公式p=ρgh
(1)应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一成国际单位制中的单位。式中g取9.8 N/kg或10 N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m3,压强p的单位是Pa。
(2)在液体内部压强公式中,h表示液体的深度,而不是高度或长度。
(3)从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体的压强只与液体的密度ρ和深度h有关,而与液体的体积、质量、容器的形状及底面积无关。
(4)公式p=ρgh对所有静止液体都适用。
易错点点拨
在液体内部压强公式中,h表示液体的深度,而不是高度或长度,深度是指从液面到计算压强处的竖直距离。
典例5.如图所示,甲、乙两个相同容器放在水平桌面上,现将完全相同的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后,物体A悬浮,物体B漂浮,此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压器为p1、物体A受到的浮力为F1,液体对乙容器底部的压强为p2、物体B受到的浮力为F2。则下列判断正确的是 ( )
A.p1=p2,F1>F2 B.p1>p2,F1<F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1<p2,F1=F2
典例6.一只重4N,底面积为0.03m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央,容器内所盛的水重14N,容器高为0.16m,容器中水深为0.1m(g取10N/kg),求:容器底受到水的压力和压强;
知识点四:连通器与液体压强的应用
1.连通器内装入同种液体,当液体静止时,连通的各容器中液面总保持相平。
2.生活中常见的连通器有茶壶、涵洞、锅炉水位计等。
要点诠释
1.连通器原理的理解
(1)连通器各部分中的液面高度相同的条件:一是连通器中装有同种液体,二是液体不流动。
(2)连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细和形状等没有关系。
2.液体产生的压力利用公式F=pS计算液体压力时,要注意受力面积S。
(1)当容器是柱形时,液体对容器底的压力才等于液体的重力,如图甲;
(2)当容器是底小口大的倒梯形时,液体对容器底的压力小于液体的重力,如图乙;
(3)当容器是底大口小的梯形时,液体对容器底的压力大于液体的重力,如图丙。液体对容器底的压力
F=pS=ρghS
而Sh的含义是以容器底为底、以液体深度为高的柱体的体积。即V柱=Sh,所以
F=pS=ρghS=ρgV柱=m柱g=G柱
G柱的含义为以V柱为体积的那部分液体的重力,如图中阴影部分。
3.船闸由两个连通器组成:上游与闸室组成的连通器和闸室与下游组成的连通器。
典例7.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据______原理工作的,当闸室内的水深为36m时,水对闸室底部所产生的压强为______Pa。
典例8.物理知识在生活中的应用随处可见,如图甲是生活中常见的茶壶,它是利用______的原理来工作的。在装修房屋时,如图乙所示,工人师傅常将一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙壁上不同的地方,并在水面对应的墙壁处做出标记,这样做的目的是保证两处的高度______(选填“相同”或“不同”)。
知识点五:大气压
1.人们把760mm高的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,其值约为1.013×105Pa。
2.大气压随高度变化而变化,在海拔2 km以内,每升高10m,大气压约减小111 Pa。
3.液体的沸点与液面上的气压有关。当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点降低。
要点诠释
1.有关大气压的理解
(1)马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。
(2)测定大气压的著名实验是托里拆利实验。
(3)平时我们感觉不到大气压的存在,是因为人体内外的气压相互平衡。
2.有关托里拆利实验的理解
(1)管中要充满汞液,不能混有气泡。若玻璃管内混入了少量空气,由于这部分空气也有压强,管内外汞液面的高度差会变小,即测得的大气压强会偏小。
(2)汞柱的高度是指玻璃管内外汞液面的竖直高度差,不是指玻璃管倾斜时汞柱的长度,故实验过程中,只要测量正确,玻璃管的倾斜不影响实验结果。
(3)玻璃管内汞柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与玻璃管的粗细、长度、形状都无关。
(4)玻璃管管口在汞液槽内的深度不影响实验结果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改变玻璃管内汞柱上方真空部分的体积,而玻璃管内汞柱的高度不变。
典例9.下面能说明大气压存在的是( )
A.用打气筒给自行车打气 B.液压千斤顶可以顶起一辆小汽车
C.护士用注射器吸取药液 D.压缩式喷雾器喷药水
典例10.新型冠状病毒的直径约为100nm,靠飞沫和直接接触传播,及时洗手是最好的防护手段,掌心相对用力揉搓,可以通过增大________来增大摩擦;为了减少传染,武汉“火神山”医院设置负压病房,病房内气压___________(选填“大于”“小于”或“等于”)病房外气压,使病房内的细菌或有毒颗粒无法外流,病房内的空气只能通过机器抽出进行特殊处理。
知识点六:流体的压强与流速的关系
1.流体的压强与流速的关系:流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。
2.飞机的升力:飞机机翼上方呈弧形,下方成直线形,气流经过机翼上方的流速比下方的流速大,因此机翼上方处的气压比下方的气压小,导致机翼上、下表面形成向上的压力差,便产生了向上的升力。
要点诠释
1.导致流体流速大的几种情况
(1)外力导致流体流速变快。
(2)高速运动的物体带动流体流速变快。
(3)同一流体在相同的时间内,通过较大的路程处流速大。
(4)同一流体流经不同的横截面时,流过横截面小的位置流速大。
2.用流体压强和流速的关系解释相关现象的一般步骤:首先确定流速大的地方在哪里,然后根据压强大小确定压力大小及压力差的方向或压强差,最后根据压力差或压强差分析产生的各种现象。
易错点点拨
1.流体的压强指的是流动的液体或气体中的压强,流体中的压强随着流速的变化而变化,而液体中某处的压强是相对稳定的。
2.在流体中运动的物体并不是都受到升力。如果压强差向上,则表现为升力;如果压强差向下,则表现为压力。
典例11.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,以下分析正确的是( )
A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
典例12.为抗击新冠肺炎疫情,学校购买了一种喷雾器给教室喷洒消毒剂。如图所示是其工作时的示意图。当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);瓶中的液体就在______的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。若瓶中消毒液的深度为20cm,则消毒液对瓶底的压强是______Pa。(ρ消毒液=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
一、单选题
1.下列对相关场景的说法,错误的是( )
A.用力拉弓,弓被拉弯,说明力可以改变物体的形状
B.匀速直线推动独轮推车,此时推力大于摩擦力
C.往桶里加水,水对桶底的压强逐渐变大
D.用桔槔提水,运用了杠杆原理
2.生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌
C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
3.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相等的
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强
D.以上说法都不对
4.如图所示,水平桌面上有一块长度为L、质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐,木板M在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.木板M对桌面的压强变小,压力变小
B.木板M对桌面的压强不变,压力不变
C.木板M对桌面的压强变大,压力不变
D.木板M对桌面的压强变大,压力变小
5.如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大
B.乙对沙滩的压强较小
C.甲所受的重力较大
D.甲所受重力与乙相等
6.如图小梦在潜水时到达a、b、c、d四处,其中受到水的压强最小的位置是( )
A.a B.b C.c D.d
7.船只通过大坝需要利用船闸,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示,请你指出船只通过船闸的顺序( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
二、多选题
8.将锥形瓶放在面积为的水平桌面上。已知锥形瓶的质量为,底面积为,瓶壁厚度不计;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为的液体后,如图所示,液面高度为h。下列说法正确的是( )
A.液体对锥形瓶底部的压强为
B.液体对锥形瓶底部的压力为
C.锥形瓶对水平桌面的压强为
D.锥形瓶对水平桌面的压力为
9.海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式。下列与其原理相同的是( )
A.用吸管吸饮料 B.吹气时纸条向上飘
C.壶嘴与壶身高度相同 D.向两张纸之间吹气时纸张靠拢
10.生活处处皆物理。细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述正确的是( )
A.如图甲,小明发现火车轨道铺在宽大的枕木上,这是通过增大受力面积减小对地面的压强
B.如图乙,小明乘坐轮船游三峡时,船从上游河道驶入船闸的过程中,上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,这是为了能够承受水深处的较大压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气流速
三、填空题
11.冬运会比赛中使用的冰壶由花岗岩凿磨而成,质量约为,体积约为,与冰道接触的底面积约为。冰壶的密度约为 ,静止放置时,对水平冰面的压强约为 。(取)
12.如图为冷水“烧开水”图示,停止沸腾的水浇上冷水后能重新沸腾,此过程中烧瓶内水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,说明了水的沸点与 有关。沸腾时气泡上升过程中会逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
13.早在1648年,物理学家 曾做过一个著名的实验,如图所示,他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验说明液体的压强跟 有关。
14.水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器(容器的质量和厚度不计),装有质量相同的水,如上图所示。水对甲、乙两个容器的底部的压力和压强的大小关系分别是F甲 F乙;p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
15.如图,物体A静止在粗糙的水平桌面上,当物体露出桌面一半到离开桌面的过程中,物体对桌面的压强 ,此过程中物体对桌面的压力 (均选填“增大”“减小”或“不变”)
16.西成高铁是我国首条穿越秦岭的高速铁路线。如图,列车驶出隧道时相对于隧道口是 (选填“静止”或“运动”)的。列车进站时,车周围空气流速变大,压强变 ,乘客不能越过安全线。该线路中的天华山隧道长约15.9km,若车长300m,车速为200km/h,则列车完全通过隧道需要 h。
17.如图所示是一个质量分布均匀的长方体金属块,把它竖立在水平桌面上,金属块的密度为ρ、底面积为S、高度为h,金属块对地面的压力 重力,即F=G= (用已知量表示),金属块对地面的压强 (用已知量表示)。
18.如图所示一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上。现把它倒置过来,水对容器底的压力 ,水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
19.如图所示,实心圆柱体甲的密度为2×103kg/m3,质量为9.6kg,底面积为400cm2,水平地面上的轻质薄壁容器乙内盛有8cm深的水,容器上部分的高度和底面积均为下部分高度和底面积的一半,容器下底面积为1000cm2。若把甲物体沿竖直方向切割的面积,并将切割的部分竖直缓慢放入容器乙中沉底,液面上升的高度与切割的面积的关系图如图丙所示。则丙图中的 cm。若容器对水平地面的压强为1706Pa,则切割的面积 cm2。
四、作图题
20.如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
21.按照要求画图:
(1)如图,物块从斜面滑下,请在图中画出物块在水平面滑行时受到的摩擦力f和物块对水平面压力F的示意图;
(2)小球漂浮在水面上,请在图中画出小球的受力示意图;
(3)如图所示将此装置的阀门E打开,接到水流速度稳定的自来水管上,同时打开阀门F,请你画出水在流动的过程中C、D管子中水面的高度。
五、实验题
22.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:在 一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。她发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是 ,此时左右两部分对海绵压强的关系是P左 P右。
23.某兴趣小组利用下图所示器材,探究液体压强跟哪些因素有关。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是_________(填字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图 中的两个实验,可以探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法;
(4)利用图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一个小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,在A中盛水,测得深度为,在B中盛某种液体,测得深度为,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。
24.小明利用注射器(容积为10mL)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)小明用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,如下图所示。当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为18N,其他数据均记录在下表中。依照他的数据算出大气压的值为 Pa;
容积/mL
有刻度部分的长度/cm
拉力/N
大气压强/Pa
10
5
18
(2)小明的测量值比标准大气压小,造成这一结果的原因可能是 。
25.动手做做以下实验,并填写实验记录表格。( )
设计实验
现象
流速大的位置
压强小的位置
①
硬币向上跳起
硬币上方
硬币上方
②
③
根据实验现象,可总结流体压强与流速的关系:在流体中, 。
六、综合题
新情境文艺晚会
在五一文艺晚会上,同学们利用自已所学,各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。请完成小题。
26.如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将( )
A.仍静止 B.运动到左碗
C.运动到右碗 D.无法确定
27.小亮同学则用一根胶管表演了一个有趣的节目,如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为 ;此节目是利用了流体流速越大的位置 的原理。
28.小明发现生活中的桥千差万别,各具特色。有些桥是平板桥,有些是向上凸起的凸形桥,也有些是向下凹的凹形桥。这引起了他的思考:所有桥梁的功能都是有利于人和车辆的通行,那么汽车行驶时对凸形桥和凹形桥的压力一样吗?哪种桥容易被压坏?
为此小明将汽车通过凸形桥和凹形桥的运动路径简化为曲线轨道,并构建了图甲所示的模型,A点是凸形桥的最高点,B点是凹形桥的最低点。先固定轨道,再将压力传感器固定在A、B两点的下面。如图乙所示,汽车通过时压力显示器就显示出压力的大小了。他猜想:汽车通过不同形状的桥时对桥的压力,可能与汽车的质量、汽车过桥的速度大小、桥面的粗糙程度等因素有关。
小明让玩具小车通过图甲的曲线轨道(玩具小车通过轨道时不会压坏轨道),这就模拟了汽车通过凸形桥、凹形桥的情景。
请回答下列问题:
(1)玩具小车在图甲的曲线轨道匀速前进,它的运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
(2)玩具小车对桥的压力和桥对汽车的支持力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
(3)实验时,小明让玩具小车在轨道上以相同的速度通过A、B两点,收集到压力显示器显示的数据如下表所示。
实验次序
速度
玩具小车的重力
玩具小车对凸形桥A点的压力
玩具小车对凹形桥B点的压力
1
2.00
1.80
2.40
2
2.00
1.60
2.80
3
2.00
1.50
3.00
4
3.00
2.70
3.60
5
3.00
2.40
4.20
6
3.00
2.25
4.50
①分析第1、4(或2、5或3、6)次实验数据,可以得出结论:玩具小车通过A点或B点时,玩具小车对桥面的压力与玩具小车的 有关;
②分析第1、2、3(或4、5、6)次实验数据可以得出结论:玩具小车通过A点或B点时,玩具小车对桥面的压力与玩具小车的 有关;
③由表中数据可知:一定质量的汽车以相同的速度通过A点或B点时,容易被压坏的是 (选填“A”或“B”)点。
29.抽水机也叫水泵,如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。
(1)抽水机是利用 来工作的;图中POQ实际上是一个 (填“等臂”“省力”或“费力”)杠杆;
(2)请计算在一标准大气压下,活塞式抽水机最多可把水抽起的高度约为多少米;
(3)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水,简述一下这样做的目的。
七、计算题
30.国家规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面匀速直线行驶的货车,车与货物的总质量是,车轮与地面接触的总面积是,地面阻力为车重的0.1倍,g取。
(1)货车所受的重力是多少?
(2)货车的牵引力是多少?
(3)货车对地面的压强是否超过标准?
(4)简述货车超载容易损坏路面的原因。
31.在水平桌面上放置一个空玻璃杯(杯壁厚度忽略不计),它的底面积为,它对桌面的压强为200Pa,水的密度,g取。
(1)求空玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度。
(3)玻璃杯的大致形状是上图中a、b、c的哪一种?说出你的依据。
32.下图所示的是“奋斗者”号全海深载人潜水器。(g取)
(1)潜水器在深处受到的海水压强是多少?(海水密度取)
(2)潜水器在深处受到的海水压强相当于多少吨的物体压在手指上产生的压强?(手指面积取)
八、科普阅读题
33.阅读材料,回答下列问题:
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、乙)。国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1.笔帽尺寸足够大。2.笔帽上需要有一个横截面积至少为6.8平方毫米的通气小孔。3.笔帽上的小孔最小通气量为1.36×104m3/s。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 笔与手之间的摩擦;笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 (选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易。
34.阅读下列短文,回答文后问题:
中国高铁
目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。高铁技术具有安全、快速、舒适等诸多优点。
高铁轨道一般都采用双线,来往列车可以各行其道。两条线路之间的距离过小,由于车速快,对向列车错车之时,产生的巨大风压就会压碎车窗,甚至两个列车的车厢会撞在一起。线路间距过大,使得填筑路基宽度加大,占用土地就越多,会造成资源浪费。经过大量的试验及计算,确定高铁两条线路之间的间距采用5米。
中国高铁全部采用无缝轨道。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上,然后挤压焊接,这不仅消除了列车行驶中因铁轨缝隙产生的“哐当”声,还可以避免脱轨的危险。动车组安装翼型电刷从接触网获取电能,从而获得动力。动车组采用全新铝合金车体,超尖流线型车头、圆桶形车身,优良的空气动力学外形设计有利于高铁的高速运行。高铁车站广泛采用太阳能光伏发电、地源热泵等新能源,实行节能运行管理,提高了高铁的节能效益。
(1)请用所学物理知识解释文中划线部分所述现象产生的原因;( )
(2)除划线部分外,从以上材料中找出两条物理知识的应用;
a: ;
b: 。
(3)2020年12月26日,银西高速铁路全线开通运营,标志着银川进入了高铁时代。银西高铁全长616公里,D3507次列车于8时35分从银川发车,当天上午12时15分就可到达西安北站,该列车从银川到西安的平均速度是多少?( )
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