内容正文:
第八章 压强
一、选择题:本题共6小题,每小题2分,共12分.
1.[2024·北京]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
2.[2024·福建]如图所示的生产生活实例,利用大气压强的
是( )
3.[2024·无锡]如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是( )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
4.[2024·苏州]下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
5.[2024·龙岩模拟]如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水.下列说法中正确的是( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
6.[2024·泸州](多选)如图所示,甲、乙两
个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个
烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
二、非选择题:本题共14小题,共43分.
7.(2分)[2024·绥化]飞机能够在空中飞行,原理在于机翼下
方比上方空气流速小,压强___(填“大”或“小”),从而获
得向上的升力.随着飞机升空,海拔高度增加,大气压_____
(填“增大”“减小”或“不变”).
8.(2分)[2024·重庆]乘客在高铁站台要站在白色安全线内,
是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流
速变___,压强变___,压强差会给乘客带来危险.
大
减小
大
小
9.(2分)[2024·广元]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,如图甲所示.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_____;如图乙所示,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_____(填“上升”“不变”或
“下降”).
下降
上升
10.(2分)[2024·牡丹江]一辆质量为40 t的坦克,履带和地面
接触的总面积为5 m2,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.
8×104
增大受力面积
11.(2分)[2024·常州]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.
<
<
12.(2分)[2024·济宁]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
10 909 m,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.(g取10 N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3)
静止
1.0 909×108
13.(2分)[2024·兰州]小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用
力挤压,排出里边的空气,用力很难将它们拉开,说明吸盘外部
大气压强_____(填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅
想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议:_______
___________________________.
大于
在吸盘
上戳一个小孔(答案合理即可)
14.(2分)[2024·哈尔滨]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___(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).
连通
②
15.(2分)[2023·黑龙江]如图所示,把一个质量为0.5 kg,底面
积为40 cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴
和壶身构成_______.壶内装有0.6 kg的水,水面到壶底12 cm,
则水对壶底的压力是_____.(ρ水=1.0×103 kg/m3)
连通器
4.8N
16.(2分)[2024·达州]如图所示,一重为20 N的正方体木块静
止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器底面积S=200 cm2,则
木块下底面受到水的压力为___N,木块放入容器前后水对容器
底部的压强变化量为______Pa.
20
1 000
17.(5分)[2024·宁德模拟]如图所示是物理兴趣小组用日常生活用品进行小实验的情景:
(1)图甲,用硬纸片在梳子上刮动,刮动速度越快,硬纸片振
动得越快,发出声音的音调越___;越用力刮,梳子发出声音的
_____越大.
(2)图乙,取两张白纸,使其自然下垂,向两纸中间用力吹
气,观察到两纸相互靠近,说明流速越___的地方,压强越小.
(3)图丙,玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量
气体,使瓶内气压_____大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,
这样就做成了一个自制气压计.把它从山脚移到山顶,玻璃管
内水柱的高度_____.
高
响度
大
大于
变大
18.(6分)[2024·德阳]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,_____________,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___(填“大”或
“小”),说明在深度相同时,___________越大,液体压强越
大.
受力面积越大
大
液体的密度
(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_____(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_____.
不变
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,下面列举的选项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
D
19.(4分)[2024·漳州模拟]小明用“旋蛋实验”判断一个鸡蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋.在光滑的水平桌面上快速旋转该鸡蛋,用手制动后又立即释放,如果鸡蛋又“自动”转动起来,那么这个鸡蛋是生鸡蛋.为进一步验证,将鸡蛋向碗的边缘碰一下如图所示,蛋壳就破了.请用所学的物理知识回答下列问题:
(1)“旋蛋实验”的原理;
(2)打破鸡蛋选择向“碗的边缘”碰的原因.
答案:(1)蛋壳和蛋清一起转动,用手制动使蛋壳停止运动,而蛋清由于惯性继续转动,手释放后蛋清带动蛋壳又转动起来.
(2)根据p= 得,当蛋磕碰物体的力相同时,碗边缘的受力面积较小,压强较大,蛋易磕破.
20.(8分)[2024·福州三模]小明设计了如图甲所示的自动冲水模拟水箱,边长为10 cm的立方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连,A在上B在下,一起放在长方体水箱底部的出水口正上方,B完全堵住出水口,使水无法流出,水箱足够高,现向容器中缓慢加水,水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图乙所示,忽略这一过程中细线的质量、体积、受到拉力时的形变及A、B受力时的形变.已知B下表面积SB=20 cm2,水箱底部的面积(含出水口)S=200 cm2,ρA<ρ水<ρB,ρ水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg.求:
(1)当水深为h1时,水对水箱底部的压强;
(2)塑料块A的重力;
(3)继续向水箱中加水至h3=16 cm时,加水的质量m3;
(4)当塑料块A刚被浸没时,恰好将B提起,水将从排水管流出,则B的重力.
解:(1)根据图像当水深为h1时,高度均匀变化,说明上下的底
面积相同,故液体的压力等于重力,压力F=G1=m1g=0.36 kg
×10 N/kg=3.6 N;
此时水的受力面积为
S1=S-SB=200 cm2-20 cm2=180 cm2=180×10-4 m2;
水对水箱底部的压强
根据液体的压强公式知,此时水的高度为
此时水的高度就是B的高度,即hB=2 cm.
(2)由图乙可知,当加水到6 cm时,物体A部分浸没,此时物体A将要被浮起,浮力等于重力,A浸入水中的深度
Δh=6 cm-2 cm=4 cm;
物体A排开水的体积V排=0.1 m×0.1 m×0.04 m=4×10-4 m3;
物体A此时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-4 m3=4 N;
因为物体A将要被浮起,浮力等于重力,即GA=F浮=4 N.
(3)橡胶块B的体积为VB=SBhB=20 cm3×2 cm=40 cm3,继续向水箱加水至h3=16 cm时,细线恰好绷直,加入水的体积:V3=Sh3-V排-VB=200 cm2×16 cm-400 cm3-40 cm3=2 760 cm3,则m3=ρ水V3=1.0 g/cm3×2 760 cm3=2 760 g;
(4)因为B下表面没有水,所以B应该不受到水的浮力,因为塑料块A刚好被浸没时,水恰能从排水口流出,因为A浸没,排开水的体积V排=VA=(10 cm)3=1 000 cm3=10-3 m3;
所以A浸没时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N;
此时绳的拉力:
F拉=F浮-GA=10 N-4 N=6 N;
当h=16 cm时,细线恰好绷直,B的角度为2 cm,A浸入的深度
为4 cm,故细线的长度L=16 cm-2 cm-4 cm=10 cm;A的边
长为10 cm,故A浸没时,B上表面的深度h=10 cm+10 cm=
20 cm=0.2 m;
所以水对B上表面的压力:
F水压=pBSB=ρ水gSBh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×
10-4 m2×0.2 m=4 N
所以GB=F拉-F水压=6 N-4 N=2 N.
eq \f(F,S)
p水=eq \f(F,S1)=eq \f(3.6 N,180×10-4 m2)=200 Pa;
h水=eq \f(p水,ρ水g)=eq \f(200 Pa,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)=0.02 m=2 cm;
$$