内容正文:
第八章 压强
一、单选题
1.一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图所示。把可口可乐瓶放入水中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则( )(;)
A.a、b两个小孔均有水流入
B.a、b两个小孔均有酒精流出
C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入
D.水从a小孔流人,酒精从b小孔流出
2.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相等的水,甲容器中水对容器底部的压强为p1,压力为F1,乙容器中水对容器底部的压强为p2,压力为F2。则下列判断正确的是( )
A.p1<p2 B.F1< F2 C.p1=p2 D.F1> F2
3.一个未装满水的密闭容器,先将它放置在水平桌面上(如图甲所示),再将其倒置(如图乙所示),则该容器倒置后下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力变大 B.水对容器底的压力不变
C.容器对桌面的压强变大 D.水对容器底的压强不变
4.生活中很多场景都涉及物理知识,下列说法中正确的是( )
A.行李箱下面安装轮子可以减小摩擦B.书包肩带做得宽是为了减小压力
C.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失D.足球被踢出后,在空中运动时不受力
5.下列实例中不是利用大气压工作的是( )
A.用塑料吸盘挂物体 B.用注射器吸取药液
C.用塑料吸管吸饮料 D.用压力锅煮熟食物
6.下列说法正确的是( )
A.同一液体,深度相同时,各个方向压强相等
B.压力相同,接触面积越大,压强越大
C.马德堡半球实验精确地测量出大气压强的数值
D.往B管吹气,A管液面下降
7.如图所示是一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法中正确的是( )
A.a点所受的压强是100Pa
B.b点所受的压强是0
C.a点所受的压强与容器底部所受的压强之比是1:4
D.b点所受的压强与容器底部所受的压强之比是4:5
8.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有质量相等的水和酒精(),可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是 ( )
A.倒入相同质量的水和酒精 B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精 D.抽出相同体积的水和酒精
9.如图所示,甲和乙是由不同材料制成的正方体,放在水平桌面上,已知甲重9N,乙重16N,甲、乙两物体的质量分布均匀。若甲和乙对桌面的压强相等,则甲、乙对地面的压力大小之比和密度之比ρ甲:ρ乙分别为( )
A.16:9,3:4 B.16:9,4:3 C.9:16,4:3 D.9:16,3:4
10.如图所示,由三块材质相同、大小不同的长方体拼成的正方体B放置在水平地面上,在B上方中央再放置一边长较大的正方体A.若将B中间的长方体抽掉后,正方体A对B压强的变化量为△P1,地面所受压强的变化量为△P2,则关于△P1与△P2的大小关系,下列判断中正确的是( )
A.△P1一定大于△P2 B.△P1一定等于△P2
C.△P1可能大于△P2 D.△P1一定小于△P2
二、多选题
11.关于如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.用相同实验装置,将水银换成水做该实验可更加安全的测出大气压值
B.玻璃管稍微倾斜放置时,玻璃管内的水银柱高度不变
C.此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强
D.若实验选用更细一点的玻璃管,水银柱高度差将不变
12.如图是一款既能健身又低碳的“共享单车”,它是互联网、智能手机、定位系统和单车的资源整合,关于“共享单车”,下列说法正确的是( )
A.车把转方向时,相当于省力杠杆
B.车胎上有凹凸不平的花纹,可以增大与地面间的摩擦
C.蹬车车前进,停止蹬车车将慢慢停下来,说明力是维持物体运动的原因
D.共享单车的车座做成马鞍形,可以减小臀部所受的压力
13.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,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强变大 D.容器对桌面的压力减小
14.关于压强,以下说法正确的是( )
A.地铁站候车必须在安全线外,因为在流速越大的位置,压强越大
B.夏天,香水山山顶大气压比山脚大气压高
C.菜刀磨得很锋利是为了增大压强
D.“蛟龙号”往深海下潜过程中,所受的压强随深度的增加而增大
15.如图所示,甲、乙两个实心正方体静止放置在水平面上,边长为 ,它们对水平地面的压强相等。下列说法中正确的是( )
A.甲的密度比乙的密度大
B.地面对甲的支持力与甲对地面的压力是一对平衡力
C.若沿竖直方向切去相同质量部分,则剩余部分对地的压强甲和乙一样大
D.若沿水平方向切除且留下厚度相同部分,则剩余部分对地的压强甲比乙大
16.如图所示,置于水平地面上的立柱质量为M,有一质量为m的猴子从立柱匀速上、下运动,已知猴子静止时,受到摩擦力为f,则有关猴子在运动过程中正确的是( )
A.猴子向上、向下受到的摩擦力方向相反
B.猴子向上、向下受到的摩擦力大小相等
C.猴子向上时,支柱对地面的压力是Mg+f
D.猴子向下时,支柱对地面的压力是Mg+mg
17.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能等于B的密度
C.A的质量一定大于B的质量 D.A的质量可能等于B的质量
18.两个完全相同的圆柱形容器甲、乙放置在水平桌面上,容器的底面积均为0.01m2,容器内盛有相同高度的水,如图所示。将两个密度不同、体积均为10-3m3的实心柱体A、B分别竖直放入甲、乙容器中(水未溢出),水对容器底部的压强p水和容器对桌面的压强p容如表所示,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
压强
放入A柱体
放入B柱体
p水/Pa
1500
2000
p容/Pa
2000
3000
A.容器受到的重力为10N B.B受到的浮力小于B受到的重力
C.A受到的浮力为8N D.B受到的重力为15N
三、填空题
19.如图所示,一冰块放入烧杯中,对杯底的压强为p1,对杯底的压力为F1;当冰熔化成水时,水对杯底的压强为p2,对杯底的压力为F2。则p1 p2,F1 F2。(选填“>”“=”或“<”)
20.如图,自行车是人们常用的交通工具,其中包含许多物理知识:轮胎用橡胶制作是因为橡胶的 较好(填一种物质的物理属性);要使自行车立即停住,应紧握刹把,这是用 的方法来增大摩擦;坐垫呈马鞍形,它能够减小臀部所受的 ,所以人会感到舒服。
21.如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的同种液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是和,则 ;容器对地面的压强分别是和,则 都选填“”、“”或“”。
22.一位同学赤脚在江边湿地上漫步,他发现双脚陷入松软的泥土中了,于是用力拔起一只脚,但另一只脚却陷得更深了,原因是在 不变的情况下,减小了 ,增 大了 。
23.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 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 。
(3)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。他发现它们对泡沫的压力作用效果 (选填变大、不变、变小),由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
24.如图所示,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压强为pa,压力为Fa,桌面受到压强为,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压强为pb,压力为Fb,桌面受到压强,则pa pb,Fa Fb, 。(均选填“>”、“=”或“<”)
25.如图所示是某物理老师表演“隔空打物武功”的视频截图,该老师在大水缸后向点燃到蜡烛方向猛击一掌(掌不碰到大水缸),蜡烛竟然灭了,原因是受到手掌的作用,空气向前运动,手掌停下后,空气因 继续从水缸两侧流到蜡烛周围,因为流速大的地方压强 ,于是产生指向蜡烛的气流把蜡烛吹灭。
26.小红和小华讨论盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液与哪些因素有关时,有了两种不同的猜想,丙分别进行了实验.
小红猜想:△p液与放入的物体所受重力G有关,于是选择所受重力不同、体积相同的三个物体A、BC,先后放入盛有某种液体的同一容器中,并测得△p液.实验示意图及相应数据见表.分析比较表一△p液中和相关条件,可得:△p液与G (选填“有关”或“无关”).
表一:
实验序号
1
2
3
实验示意图
G(牛)
28
24
20
△P液(帕)
230
230
230
四、实验探究题
27.为了探究“液体内部的压强与哪些因素有关”,小明同学采用如图甲所示多置进实验。
(1)实验前,检查装置时发现 U 形管两边的液面高度不相平,接下来正确的操作是 (填字母)
A.将液面高的一边管中液体倒出一些 B.取下软管重新安装
(2)实验中液体的压强是通过U 形管两侧液面的 来反映的;为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 (选地“有色”或“无色”)的;
(3)将压强计的橡皮膜分别置于水和盐水中,调节橡皮膜在水中的方向和深度,得到如下表中所示的数据。分析表格中的数据,可得:
序号
液体
橡皮膜朝向
深度
左侧液面
右侧液面
液面高度差
1
水
朝上
3 cm
9 cm
12 cm
3 cm
2
朝左
3 cm
9 cm
12 cm
3 cm
3
朝下
3 cm
9 cm
12 cm
3 cm
4
朝右
3 cm
9 cm
12 cm
3 cm
5
朝上
6 cm
13.5 cm
6 cm
6
朝上
9 cm
6 cm
15 cm
9 cm
7
盐水
朝上
3 cm
8.5cm
12.5 cm
4 cm
①表格中未记录的数据应为 cm;
②由序号为1、5、6的实验,可得出结论: ;
③由序号为 的实验,可得出结论:液体压强与液体密度有关;
(4)小明自制了一个简易压强计,如图乙所示。把简易压强计没入水中,橡皮膜将上凹,增加简易压强计在水中的深度,观察到玻璃管中的液柱将 (选填“上升”或“下降”)。
28.学习完液体压强之后,物理小组同学将塑料立方体两面打上同样大小的圆孔并贴上完全相同的橡皮膜,将其放入水中,观察到如图所示的情况。
(1)小组同学通过观察橡皮膜形变程度来判断橡皮膜所在位置的液体压强大小,这是利用了 (实验方法);
(2)要使得实验现象更加明显,橡皮膜尽量选用较 (选填“薄”或“厚”)的;
(3)通过图示现象,小组同学得出结论:在液体密度相同时,液体压强的大小与浸入液体的 有关。
29.如图是研究压力的作用效果与哪些因素有关的实验。实验器材是:一块海绵、一只小桌、一只大砝码、木板。实验时,按图甲、乙、丙、丁四种方式放置器材。
(1)实验时压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 程度来确定;
(2)通过比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是 ;
(3)探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应选择图 两实验进行研究;
(4)如图丙和丁所示,木板和海绵受到的压强 (选填“相同“或“不同”);由两图可知,实验时选择海绵而不选木板的原因 。
五、计算题
30.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有300g的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为 ,测得水的深度为 ,已知 , 。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
31.如图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:
(1)茶壶对桌面的压力和压强;
(2)水对茶壶底部的压力和压强。
32.某木块的体积为 ,密度为 . .( )
(1)刚浸没水中时,如图,木块底部受到的水的压强.
(2)为什么木块不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上静止时,浸在水中的体积有多大.
33.如图甲所示,是足够高的长方体木块,其密度为,底面积为,是质量为、装有深水的柱形水杯,高度和底面积未知。现将沿水平方向截取一部分,并将截取部分竖直放入水中直至静止。从物体下表面接触水面到物体静止过程中,物体下移的高度为,液面上升高度为。随的变化图像如图乙所示。求:
(1)物体未放入时,水对容器底部压强;
(2)容器的底面积;
(3)当截取高时,容器对桌面压强。
六、作图题
34.在图中画出沿斜面向上运动的物体受到摩擦力示意图,并作出物体对斜面的压力。
35.重为3牛的物块A静止在水平地面上,请在如图中用力的图示法画出它对地面的压力F。
36.如图所示,把置于在水面上方甲位置的小球松手后,小球竖直下落至乙位置悬浮在水中。请在坐标系中画出小球从甲位置下落至乙位置的过程中,水对杯底的压强大小随小球下落时间变化关系的大致图像。
七、综合题
37.阅读材料,回答问题。
无砟轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达350km(如图乙)。传统铁路的钢轨是固定在枕木上的,下面用小碎石铺成路砟(如图丙),在列车通过时,可以减少噪声和振动,同时也能吸热,增加透水性。
(1)列车设计为子弹头型,是为了 阻力;增大座垫与人的接触面积,是为了 (选填“增大”或“减小”)臀部所受的压强;
(2)列车在匀速行驶过程中,列车的动力 (选填“>”“<”或“=”)阻力;
(3)在高速行驶的列车上,放在桌面的书能够静止不动,原因是它受到 (选填“平衡力”或“相互作用力”)的作用;
(4)高速行驶的列车进站前先关闭电源,由于 ,列车仍以较大的速度前进;
(5)下列不属于传统铁路轨道的路砟和枕木的作用的是( )(选填字母)。
A.增大受力面积,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里
B.可以减少噪声和列车振动
C.可以减少维护和降低粉尘
38.小明利用同一只液体压强计来鉴别两杯液体,一杯是纯水,一杯是酒精,已知ρ水>ρ酒精,他将液体压强计的探头分别放入A,B烧杯中如图,小明发现U形管两侧的液面高度差h1大于h2。
(1)探头在A烧杯液体中的压强 (选填“大于”“等于”“小于”)在B中的压强;
(2)此过程能否鉴别两杯液体?(若能,请写出分析过程,若不能,请写出理由) 。
39.如图1所示,甲是底面积为2×10⁻2m2高为0.25m的薄壁圆柱形容器,置于水平桌面上,容器甲内盛有0.2m深的水,其中乙是底面积为0.25×10⁻2m2高为0.2m的均匀柱状体,丙是边长为0.1m、密度为2×103kg/m3的均匀正方体。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求水对容器甲底部的压强。
(2)当沿水平方向截取物体乙上段,并平稳地放在物体丙上时,乙、丙对桌面的压强随截取的物体乙上段长度x的变化关系如图2所示1、x2对应的物体丙对桌面的压力分别是多少?
(3)现将体积为3×10⁻3m3的物体丁(图中未画出)分别置于物体丙上和浸没在容器甲内的水中,物体丙对桌面压强的增加量Δp丙恰好为水对容器甲底部压强的增加量Δp水的30倍,求物体丁的密度ρ丁。
答案解析
1.【答案】A
【知识点】液体压强的特点
2.【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】AC.由图可知,乙容器中水的深度较大,由p=ρgh可知乙容器底受到压强较大,即p1<p2
A符合题意,C不符合题意;
BD.甲、乙两个容器内装有质量相等的水,由G=mg可知两个容器内水的重力相等,两个圆柱形容器内水对容器底压力等于水的重力,所以两个容器内水对容器底的压力相等,即F1=F2
BD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
3.【答案】C
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
4.【答案】A
【知识点】重力及其大小的计算;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.行李箱下面的轮子,利用滚动代替滑动,减小摩擦,故A正确;
B.书包肩带做得宽,在压力一定时,可以增大受力面积,从而减小压强,故B错误;
C.任何物体任何状态都有惯性,人在跑步时有惯性,停下来仍有惯性,惯性没有消失,故B错误;
D.足球被踢出后,在空中运动时,受到了重力,故D错误。
故选A。
【分析】滚动摩擦力代替滑动摩擦力,可以减小摩擦力;压力一定时,增大受力面积,可以减小压强;惯性是物体的属性,只和质量有关;空中运动的物体仍受重力的作用。
5.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.使用塑料吸盘时,把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,松手后吸盘内的气压小于外界的大气压,大气压就把吸盘紧压在了墙上,是利用大气压工作的。A不符合题意;
B.用注射器吸取药液时,将针口插入药液后,向外拉活塞,使管内气压减小,药液就被管外的大气压压进管内,是利用大气压工作的。B不符合题意;
C.用塑料管吸饮料时,是先把塑料管内的空气吸走,塑料吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下被压进塑料吸管内,是利用大气压工作的。C不符合题意;
D.用压力锅可以很快将食物煮熟,是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,不是利用大气压来工作的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】大气压强是空气受到重力作用且具有流动性而产生的。
6.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.据液体内部压强的特点可知,在同一深度,液体向各个方向压强相等,A符合题意;
B.由图可知,两手指受到的压力相同,左边手指与铅笔的接触面积大,由 可知,在压力一定时,受力面积越大,压强越小,B不符合题意;
C.1654年时,当时的马德堡市长奥托•格里克最早用实验证明了大气压强的存在,称为马德堡半球实验,C不符合题意;
D.由图可知,往B管吹气,A管液面上升,这是由于流体流速越大,压强越小,从而造成液面上升的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】液体对容器底和侧壁都有压强,在同一深度向各个方向都有压强,并且相等。
根据 分析压强和受力面积的关系;
证明了大气压强的存在的实验是由德国马德堡市的市长、学者奥托•格里克完成的。
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
7.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
8.【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
10.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】假设正方体A的重力GA,由图可知:拼成正方体B的长方体的高相等,设为h,所以,当B中间的长方体没有抽掉时,正方体A对B压强 ,地面所受压强 ;当B中间的长方体抽掉后,AB之间的接触面积减小,变为SB′,B的重力也减小为GB′,则:正方体A对B压强 ,地面所受压强 ;则: , ;由于拼成正方体B的长方体三块材质相同、高相等,设为h,则正方体B对地面产生的压强 不变,所以 ;所以, 。
故答案为:B。
【分析】根据压力的大小和受力面积计算压强,结合液体压强公式分析.
11.【答案】B,C,D
【知识点】大气压强的测量方法
12.【答案】A,B
【知识点】力的作用效果;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;杠杆的分类
13.【答案】A,C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】B、设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=pgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了,故B错误;
A、第一次水对容器底的压力:F=pS = pghS大,即水对容器底的压力是以S为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力:F'=p'S小= pgh'S小,即水对容器底的压力是以S,为底面积,h'为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,故A正确;
CD、倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故容器对桌面的压力不变,而与水平面的接触面积减小,由可知,容器对桌面的压强增大,故C正确、D错误;
故答案为:AC。
【分析】第一次,水对容器底的压力大于水的重力;因为水对容器底的压力是以S为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。第二次,水对容器底的压力小于水的重力。因为水对容器底的压力是以S为底面积,h'为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了。先分析水对容器底的压强,由液体压强公式p=pgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化;倒置前后容器和液体的总重力不变,对桌面的压力不变,根据判断容器对桌面的压强变化。
14.【答案】C,D
【知识点】增大压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,A不符合题意。
B.大气压强随着海拔高度的增加而减小,B不符合题意。
C.菜刀磨得很锋利是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,C符合题意。
D. 由液体压强公式 ,可得 “蛟龙号”往深海下潜过程中,所受的压强随深度的增加而增大,D符合题意。
故答案为:CD
【分析】流体在流速大的地方压强小,海拔越高,大气压越低,减小受力面积可以增大压强,液体的压强和液体的密度、深度有关。
15.【答案】C,D
【知识点】平衡力的辨别;压强大小比较
【解析】【解答】A.地面上放置的正方体物体,压强
已知甲、乙两实心均匀正方体对地面的压强相同,则
即
由图可知
所以
A不符合题意;
B.地面对甲的支持力与甲对地面的压力,作用在不同物体上,不是平衡力,B不符合题意;
C.对于实心均匀正方体对水平面的压强取决于正方体的密度和高度,由沿竖直方向截去相同质量Δm后,由于剩余物体的高度不变,由
可知甲乙剩余部分对地的压强一样大,C符合题意;
D.沿水平方向切除且留下厚度相同部分,由于 ,则p甲gh'<ρ乙gh',而ρ甲gh甲 =ρ乙gh乙,所以ρ甲g(h甲-h') =ρ乙g(h乙-h'),故剩余部分对地的压强p甲剩>p乙剩,D不符合题意。
故答案为:CD。
【分析】(1)一对相互作用力大小相等、方向相反、同一直线、不同物体,一对平衡力大小相等、方向相反、同一直线、同一物体;
(2)规则的几何物体对地面的压强p= ρgh。
16.【答案】B,C,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB、据题目可知,猴子从立柱匀速上、下运动,即处于平衡状态,不关怎样,都有一个向下的运动趋势,所以摩擦力的方向一定向上,且大小一定等于自身的重力,A不符合题意;B符合题意;
CD、对猴子受力分析,由于猴子匀速滑下,则猴子受力平衡,即mg=f。对立柱进行受力分析,立柱受到的重力为Mg,受到的猴子给它的摩擦力为f,两者合力为Mg+f,所以立柱对地面的压力也是Mg+f,或者Mg+mg。
故答案为:BCD。
【分析】先对物体进行受力分析,确定摩擦力的方向,然后利用二力平衡的条件分析解答.
17.【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算
18.【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.由题知,实心柱体A、B的体积相等,密度不同,假若两者同时浸没时,排开水的体积相等,则水面的高度相同。但由p水A<p水B可知,两者不可能同时浸没,由 可知, ,由 可知, ,所以,A一定漂浮,无水溢出,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,水对容器底部的压力
容器对地面的压力
则
所以容器的重力
A不符合题意;
B.若B在水中漂浮或悬浮,则
有B求出的容器重力为 ,
因A漂浮,且 ,B在水中不可能悬浮,只能是沉底,则B受到的浮力小于B受到的重力,B符合题意;
C. 已知,A漂浮,B沉底,由 可分别求出甲、乙容器中水的高度
与 的高度差之间水的体积,即是A柱体未浸入水中的体积,则A排开水的体积为
A受到的浮力
C不符合题意;
D.因为A漂浮,所以A所受浮力等于A的重力,即GA=5N。当A放入甲容器后,容器对地面的压力为
则
B柱体放入水中后,有
则B受到的重力为
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;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=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
19.【答案】>;=
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
20.【答案】弹性;增大压力;压强
【知识点】弹力;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】橡胶的弹性较好,因此轮胎用橡胶制作。
要使自行车立即停住,应紧握刹把,这是接触面粗糙程度不变时,增大压力的方法,增大摩擦力。
坐垫呈马鞍形,增大接触面积大小,它能够减小臀部所受的压强,所以人会感到舒服。
【分析】橡胶的弹性较好;接触面的粗糙程度一定时,增大压力和增大摩擦力;增大接触面积,可以减小压强。
21.【答案】>;=
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,甲上下粗细一致,那么容器底部受到压力F1=G。乙容器下口小,那么容器底部受到压力F2<G,则容器底部受到液体压力F1>F2。
(2)甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的同种液体,根据F=G容+G液可知,容器对桌面的压力相等。容器的底面积相等,根据可知,容器对桌面的压强p1=p2。
【分析】(1)上下粗细一致的容器,底部受到的压力等于液体重力;下口大的容器,底部受到的压力大于液体压力;下口小的容器,底部受到的压力小于液体重力;
(2)根据F=G容+G液比较容器对桌面的压力大小,再根据比较容器对桌面的压强大小。
22.【答案】压力;受力面积;压强
【知识点】压强大小比较;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】人站在泥土中,对泥土的压力始终等于本身受到的重力,压力不变;
由两只脚着地变为一只脚着地,受力面积变小,由可知,对地面的压强增大,使人陷得更深。
故答案为:压力;受力面积;压强。
【分析】增大压强方法:压力不变,减小受力面积;受力面积不变,增大压力。
23.【答案】泡沫的凹陷程度;压力的作用效果与压力的大小有关;不变;没有控制压力相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,泡沫的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,用泡沫的凹陷程度来反映压力作用效果.
(2)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同,压力越大,泡沫凹陷程度越大,故可得结论:受力面积一定时,压力作用效果与压力大小有关.
(3)如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果不变,但研究压力作用效果和受力面积的关系时,应该保持压力不变.小明实验时没有保持压力不变,实验过程中压力和受力面积同时变化,无法研究压力作用效果和受力面积的关系.
【分析】本题考查的是影响压力作用效果的因素,涉及到了控制变量法和转换法,这两种方法是初中物理用到的最多的探究方法,大部分探究实验都用到这两种方法,需要重点掌握.
24.【答案】=;>;<
【知识点】液体压强的计算
25.【答案】惯性;小
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】老师在大水缸后向点燃到蜡烛方向猛击一掌(掌不碰到大水缸),受到手掌的作用,空气向前运动,手掌停下后,空气因为具有惯性,继续从水缸两侧流到蜡烛周围;
根据流体压强和流速的关系可知,流速大的地方压强小,所以产生指向蜡烛的气流把蜡烛吹灭。
【分析】空气也有质量,所以它也具有惯性;流体的流速越大的地方压强越小。
26.【答案】无关
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:分析比较表一中△p液和相关条件,可以看出三次放入容器中的物重G不同,但△p液的增加量均为230Pa不变,因此可得:△p液与G无关.
故答案为:无关.
【分析】本实验的探究目的是盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液与哪些因素有关.
27.【答案】B;高度差;有色;7.5;液体密度相同时,深度越大,液体压强越大;1、7;上升
【知识点】探究液体压强的特点实验
28.【答案】(1)转换法
(2)薄
(3)深度
【知识点】探究液体压强的特点实验
29.【答案】凹陷程度;在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;乙、丁;相同;海绵受压形变明显
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
30.【答案】(1)水对烧瓶底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=50Pa。
(2)烧瓶里装有水,所以烧瓶对水平桌面的压力为F=F水+F瓶=G水+G瓶=(0.12g+0.3g)×10N/kg=4.2N。
(3)烧瓶对水平桌面的压强为。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【分析】(1)已知水的深度,根据p=ρ水gh代入数值即可;
(2)烧瓶中装有水,所以烧瓶对水平桌面的压力为F=F水+F瓶=G水+G瓶代入数值即可;
(3)由(2)代入代入数值即可。
31.【答案】(1)10N,2500Pa;(2)4.8N,1200Pa
【知识点】液体压强的计算
32.【答案】(1)解:木块底部所处的深度 ,受到的压强
答:刚浸没水中时,木块底部受到的水的压强为500Pa
(2)解:木块的质量: . ;木块所受重力: ;当物体完全浸没时V排=V木,浸没在水中时受到的浮力: ,则F浮>G,所以物体上浮,最终处于漂浮状态,故不能悬浮;当物体静止后,漂浮在水面上,则 得
答:木块浸没在水中时所受的浮力大于重力,受力不平衡,所以不能再水面下悬浮;木块漂浮时浸在水中的体积是1.6×10-4m3
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式 p = ρ g h计算出木块底部受到的水的压强;
(2)木块所受浮力大于自身重力,所以木块上升直至漂浮;漂浮时物体所受浮力等于自身重力。
33.【答案】(1)解: 容器中注入深的水,水对容器底部压强为:;
答:物体未放入时,水对容器底部压强为;
(2)解:由于木块的密度小于水,所以当截取高度较小为时,放入水中,此时截取部分漂浮,
根据的种计算方法可得:,
由图像可知此时的值为即,所以有,
则;
答:容器的底面积为;
(3)解: 由图像可知,当截取高度为后,的值恒为,说明稳定后木块与容器底接触,且水面上升到容器口,此过程中木块向下移动的距离,
根据可得,;
所以容器高;
因木块的密度小于水,若此时截去部分在水中恰好漂浮虽与容器底接触,但对容器底无压力,则有,且,
根据阿基米德原理和重力公式可得:,
代入数据解得:,则;
此时截取木块的体积:,
截取木块的重力为:
,
此时容器中剩余水的体积为:
,
剩余水的质量为:
,
所以剩余水的重力为:
,
此时容器对桌面的压力为:
,
所以容器对桌面的压强为:
。
答:当截取高时,容器对桌面压强。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据p=pgh,计算水对容器底部的压强;
(2)由于木块的密度小于水,所以水平截去部分A并将放入水中,木块漂浮。当截取高度为h1时,放入水中,此时漂浮,根据物体的浮沉条件结合随h切的变化图像,计算容器底面积;
(3)当截取高度为h2时,判断容器中木块的状态,然后得到容器的高度;根据阿基米德原理和G=mg,判断当截取高24cm时木块状态,计算容器中剩余水的体积,根据密度公式计算剩余水的质量,进而得到水的重力,最后利用计算容器对桌面压强。
34.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别
35.【答案】解:如下图所示:
【知识点】压强
【解析】【解答】物体放在水平地面上,压力的大小与物体的重力大小相等,F=G=3N,方向垂直于地面向下,作用点在物体与地面的接触面的中点上,设定标度为1N,压力的图示如下图所示:
【分析】物体对水平地面的压力等于其重力,方向垂直于接触面。
36.【答案】
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据题意可知,在开始一段时间内,小球未浸入水中,则容器液面不变。当小球逐渐浸入水中后,排开水的体积逐渐变大,容器内水面上升;当小球全部浸没在水中后,排开水的体积不变,则液面不变化。由液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底的压强p先不变后增大,然后保持不变,如图所示:
【分析】 小球从甲位置下落,在未浸入水中时,容器液面不变,当小球逐渐浸入水中,排开水的体积逐渐变大,容器内水面上升,当小球下落至乙位置悬浮在水中,排开水的体积不变,液面不在发生变化,根据物体浮沉条件和阿基米德原理比较开始和浸没时水面的高度关系,然后结合水对容器底的压强p=ρgh进行解答。
37.【答案】(1)减小;减小
(2)=
(3)平衡力
(4)惯性
(5)C
【知识点】惯性及其现象;二力平衡的条件及其应用;减小压强的方法及其应用
38.【答案】(1)大于
(2)由液体压强公式 得 已知A烧杯中探头受到的压强大于B烧杯中探头受到的压强,由图可知,没有控制A烧杯中探头浸入液体的深度和B烧杯中探头浸入液体的深度相同,所以无法比较A,B烧杯中液体密度的关系,不能鉴别两杯液体。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由图甲和图乙可知,U形管两侧的液面高度差h1大于h2,所以探头在A烧杯液体中的压强大于在B中的压强。
(2)由液体压强公式 得 已知A烧杯中探头受到的压强大于B烧杯中探头受到的压强,由图可知,没有控制A烧杯中探头浸入液体的深度和B烧杯中探头浸入液体的深度相同,所以无法比较A,B烧杯中液体密度的关系,不能鉴别两杯液体。
【分析】液体压强的大小通过U形管液面的高度差来反应(转换法);在研究一个量与两个变量的关系时,运用控制变量法是最有效的研究方法,否则其实验结论往往不可靠。
39.【答案】(1)解:由液体内部压强公式有p甲=ρ水gh水=1×103kg/m7×10N/kg×0.2m=3×103Pa;
答:水对容器甲底部的压强为2×103Pa;
(2)解:由题意和p﹣x图像可知,未截取时
4p4=ρ乙gh乙,
p0=ρ丙gh丙,
由以上两式得:ρ乙×0.5m=4×2×107kg/m3×0.5m
解得:ρ乙=4×103kg/m2,
由p﹣x图像可知,截取长度为x时,
p1=ρ乙g(h乙﹣x1)=7×103kg/m3×10N/kg×(2.2m﹣x1),
p4= = =
由以上两式解得x1=0.12m,
把x7=0.12m代入上式,解得p1=5.2×103Pa,
故截取长度为x5时,丙对桌面的压力F丙=p1S丙=3.8×103Pa×(0.4m)2=32N,
由p﹣x图像可知,截取长度为x2时,乙对桌面的压强为3,由题意可知 x=x2=0.4m时,乙全部放在丙上,
F丙=G乙+G丙=ρ乙V乙g+ρ丙V丙g
=4×103kg/m8×0.25×10﹣2m6×0.2m×10N/kg+5×103kg/m3×(7.1m)3×10N/kg=40N;
答:p﹣x图像中x1、x4对应的物体丙对桌面的压力分别是32N、40N;
(3)解:当丁放在丙上,丙对桌面压强的增加量:
Δp丙= = = =3ρ丁
当丁放入容器甲内的水中浸没,水面上升的高度为:Δh水= = =0.15m,
因0.4m+0.15m=0.35m高于容器甲的高度5.25m,水要溢出一部分
Δp水=ρ水gΔh水=1×103kg/m5×10N/kg×0.05m=0.5×103Pa,
=30,
=30,
解得:ρ丁=2×103kg/m3。
答:物体丁的密度ρ丁为5×103kg/m2。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式 p甲=ρ水gh水 ,可求出液体压强;
(2)根据公式 F丙=p1S丙 及 F丙=G乙+G丙=ρ乙V乙g+ρ丙V丙g ,可求出压力;
(3)根据公式 Δp水=ρ水gΔh水 ,可求出密度。
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