内容正文:
第九章 压强
一、单选题
1.以下现象中没有利用大气压强的是( )
A.吸盘紧贴在墙壁上 B.用吸管吸瓶中的饮料
C.把药液注射进肌肉里 D.登山到达海拔较高地区时好多人有高原反应
2.如图是全运会太极拳比赛项目,这名运动员正在展示“金鸡独立”的招数,此时运动员对地面的压强大约是( )
A.300Pa B.3×103Pa C.3×104Pa D.3×105Pa
3.如图所示,下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 拦河大坝设计上窄下宽B. 在铁轨下面铺枕木
C. 用吸管吸饮料D. 啄木鸟的喙细且硬插入树皮
4.京剧是中国五大戏曲剧种之一,腔调以西皮、二黄为主,用胡琴和锣鼓等伴奏,被视为中国国粹,列入了“人类非物质文化遗产代表作名录”.如图中,这位扮相为孙悟空的京剧演员连续地展示了两个亮相动作,他对地面的压力及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙,则下列判断中正确的是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲<F乙,p甲>p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
5.如图所示,质量相等的A、B两个正方体放在水平面上,A的边长比B大。如果从其正中间水平或竖直方向打通 vb一个横截面积大小相同的圆柱形的小孔后,使其剩余部分对水平面压强相等。设想了下列四种做法:
⑴两个正方体均水平打孔;(2)两个正方体均竖直打孔;
⑶B水平打孔、A竖直打孔;(4)A水平打孔、B竖直打孔;
以上想法中能实现目的是( )
A.(1)、(2) B.(1)、(3)
C.(2)、(3) D.(2)、(3)、(4)
6.如图甲所示,A、B两正方体静置在水平地面上,已知A的密度ρA=2×103kg/m3,A的边长LA=10cm。若将B用体积不计的细铁丝按压在装有适量水、底面积为500cm2的薄壁柱形容器底部,放开后,正方体B上、下表面所受液体压强随时间变化的关系如图乙所示,整个过程中正方体B始终保持直立且未出现回落。下列说法正确的是( )
①正方体B的边长是20cm
②B最终静止时,容器底部受到的液体压强减小了480Pa
③图甲中沿A、B上方分别水平切割相等高度,剩余压强可能相等
④图甲中在A、B上方中央分别放置相等重物后,A、B对地面的压强可能相等
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
7.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列有关甲、乙的说法正确的是( )
A.甲、乙的质量之比是4:3
B.甲、乙的体积之比是8:9
C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等
D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等
二、多选题
8.如图所示是指尖陀螺,该玩具中间的轴承内装有滚珠,边上有三个金属飞叶,用手拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析正确的是( )
A.轴承内装滚珠,有利于减小摩擦
B.拨动飞叶使其转动,说明力可以改变物体形状
C.飞叶被拨动才能旋转,说明运动要靠力来维持
D.飞叶旋转时飞叶周围的空气流速大,压强小
9.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的A、B两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,则液体对容器底部的压强分别为pA、pB,容器对桌面的压力分别为FA、FB,下列关系正确的是( )
A.pA=pB B.pA<pB C.FA=FB D.FA>FB
10.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B. 反水管
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
11.如图所示,A、B两个由不同材料制成的直柱形物体,高hA<hB,底面积SA>SB,若放在同-水平的沙面上时,它们陷入的深度相同,则下列判断正确的是( )
A.A的质量一定大于B的质量 B.A的质量一定小于B的质量
C.A的密度一定大于 B的密度 D.A的密度一定小于B的密度
12.关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B.托里拆利实验测出了大气压强的数值
C.大气压随高度的增加而减小
D.用吸管喝饮料是靠嘴的吸力,与大气压强无关
13.一块质地均匀的正方体木块,放在水平地面上,对地面的压强为p,若水平或竖直截去体积的,则剩下的木块对地面的压强( )
A.可能增大为2p B.可能不变
C.可能减小为 D.可能减小为
14.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同,质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力 B.液体的密度
C.液体对容器底的压强 D.容器对桌面的压强
15.水平桌面上放置有甲乙两实心正方体,甲的质量为6.3kg,边长为0.1m;乙的边长为0.2m,对桌面的压强为1500Pa、如图所示,若沿实心正方体乙的上表面向内部挖去一个底面为正方形的长方体,并在挖去部分中倒满水,此时乙对桌面的压强为甲对水平桌面压强的四分之一、下面说法错误的是( )
A.实心正方体乙的密度ρ乙=0.75×103kg/m3
B.挖去部分的体积ΔV=1200cm3
C.乙在挖去后但未注水前,对水平桌面的压强为1575Pa
D.增大ΔV,可使乙对水平桌面压强为甲对水平桌面压强的
16.有、两个均匀实心圆柱体,的高为、底面积为,的高为、底面积为。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,对桌面的压强为,对桌面的压强为;若按图丙的方式放置时,对的压强为,对桌面的压强变为。下列判断正确的是(g=10N/kg)( )
A.的密度为 B.的重力为
C.:: D.
17.如图所示,两个实心的均匀正方体A、B静止放置在水平地面上。已知A的棱长小于B的棱长,它们对水平地面的压强相等。下列说法正确的是( )
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强
B.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强
C.若均沿图中所示虚线截去上面一半,则剩余部分对水平地面的压强
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平地面的压强是原来的两倍
三、填空题
18.如图所示的北极熊亲自示范了如何安全通过薄冰层,只见它分开双腿,趴在地上分摊身体的重量,用肚腩滑行,网友说它是一只“上过学”的北极熊。它这样做 (选填“能”或“不能”)减小对冰面的压力。它是通过增大 来减小对冰面的 。
19.设长方体砖块的三条棱长之比为1∶2∶4,如果将两块相同的砖A、B按图示方式置于水平地面上,砖块A对砖块B的压强为pA,它们对地面的压强为pB,则pA∶pB= ;砖块A对砖块B的压力为FA,砖块B对地面的压力为FB,则FA∶FB= 。
20.如图所示,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为 mm,将玻璃管倾斜一点,水银柱高度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.如图所示是人呼吸过程的模拟装置。当向下拉动橡皮膜时,橡皮膜向外凸起,此时,容器内的气压变小,气球在 的作用下体积变 ,完成吸气过程。
22.小明利用暑假坐火车去拉萨旅游.在站台上候车时要站在安全线外,这是因为列车通过时车体附近气体流速大,压强 ,避免自己被推向列车.火车进入青藏高原后他发现携带的密封食品袋变得越来越鼓,这是因为外界大气压强随海拔高度的增加而 .
23.装修工人师傅在装修房屋时使用如图甲所示铅垂线来检查画框是否挂正了,这是利用了重力的方向总是 的;洗手盆下方有如图乙所示的U形管道是利用了 原理,阻止下面的浊气上升。
24.甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,其内装有等质量适量的水,将两个体积相同的实心物体 A、B分别放入容器中,物体静止时的状态如图所示。则甲容器中水对容器底的压力 乙容器中水对容器底的压力;甲容器对桌面的压强 乙容器对桌面的压强。(均选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)
25.如图所示,一充满水的圆形水管左粗右细,a、b为同一水平面上的两点,当水向右流动时,水管中有一气泡,随水向右运动,气泡经过 (选填“a”或“b”)点时的体积较小。
26. 水平桌面上甲、乙两圆柱形容器(容器质量和厚度不计),装有质量相同的水,如图所示。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是F甲 F乙;p甲 p乙。(选填“>”、“<”或“=”)。
四、计算题
27.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm。(杯子的厚度忽略不计,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)水杯对桌面的压强。
(2)水对杯底的压力。
28.某同学的质量为50kg,一只鞋底与地面的接触面积为125cm2。求:
(1)该同学受到的重力。
(2)该同学双脚站立静止在水平地面时对地面的压强。
长×宽×高/m3
1.2×0.6×0.5
净重/kg
30
水容量/L
120
支撑柱个数
4
每个支撑柱与地接触面积/m2
0.01
29.如图是小华买来的一桶体积为 5 L的金龙鱼植物油,植物油密度 0.9 × 103 kg/m 3。瓶内油的高度是 30 cm,瓶子的底面积为 250 cm2。
(1)这桶植物油的质量是多少?
(2) 油在容器底产生的压强是多少?
(3)忽略瓶子的重力,这桶油对地面的压强是多少?
30.随着科技的发展我国已自主研制出具有潜渡功能的坦克,已知某型号坦克重50t,高2.3m,履带与地面的总接触面积约4m2。某次训练中,该坦克在4m深的河水中潜渡,受到的浮力约为2×105N。已知河水密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。试求:
(1)空载时,该坦克受到的重力是多少?
(2)空载时,该坦克静止在水平路面时对路面的压强是多少?
(3)坦克受到的浮力为2×105N时,它排开的河水的体积是多少?
(4)当坦克由4m深逐渐向3m深的河水中潜渡时,它所受到河水的压强怎样变化?
五、作图题
31.请在题图中作出静止在斜面上的物体A受到的6N的重力G以及物体对桌面4N的压力的示意图。
32.重为8牛的物体静止在水平地面上,请在图中用力的图示法画出物体对地面的压力F。
33.质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道,如图所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.
34.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。
六、实验探究题
35.某小组探究液体压强特点时,进行实验如下。
(1)通过U形管来反映液体压强大小,这是 (“控制变量法”或“转换法”);实验前用手指轻压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化 (选填“显著”或“不显著”),则说明该压强计的气密性良好;
(2)比较 可知:在液体内部的同一深度,液体向上和向下方向的压强相同;比较A、C可知: ;
(3)用图乙所示容器探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验情形如图丙的D、E所示。由此可推断:a、b两液体对容器底压强的大小关系是 ;a、c两液体密度的大小关系是 (均选填“>”、“<”或“=”)。
36.如图所示实验器材,请利用其中一种或多种器材,分别完成一个指定实验和另外设计一个力学实验.根据示例的要求,将表格中的空白填写完整.
选用的器材
实验内容
操作方法
发生现象
示例:锥子、橡皮泥
探究:压力的作用效果与什么因素有关
分别用锥子的两端用相同的力压橡皮泥
用锥子尖压橡皮泥时,凹陷明显
小石块、一张白纸
探究:物体是否具有惯性
锥子、塑料瓶及水
探究:液体内部压强与什么因素有关
七、综合题
37.(1)如图甲弹簧(不考虑自重)一端与斜面底部挡板相连接,另一端与物体相连接。此时物体静止在粗糙的斜面上,弹簧处于拉伸状态。请画出物体受到的力和物体对斜面的压力(物体受到的力作用点均在物体的几何中心) ,此时物体受到的力共有 对平衡力;
(2)将这个物体轻放到倾斜的传送带上,如图乙。一段时间后物体随着传送带一起匀速斜向上运动,请画出此时物体受到的力 。
38.各地实施新冠疫苗免费接种,实现“应接尽接”,阻断新冠病毒在国内的传播。如图所示,是护士用注射器插入药瓶后,将药液吸入针筒内的情景。请你解释:
(1)针尖做得细小的理由;
(2)护士向外拔活塞,药液进入针筒内的原因。
答案解析
1.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,A项不符合题意;
B.吸管吸饮料是利用大气压强,吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,B项不符合题意;
C.把药液注入肌肉,是靠活塞推进产生的压强,不是利用大气压强,C项符合题意;
D.高度越高,气压越小,登山到达海拔较高地区时,由于外界的气压小,会使得呼吸困难,容易产生高原反应,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】吸盘挂钩、吸管喝饮料、高度升高大气压减小,都与大气压有关。
2.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用
4.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲乙对地面的压力相等,即F甲=F乙,故CD错误;
由图象可知,演员在甲中与地面的接触面积较小,即受力面积较小,
由p= 可知,甲对地面的压强较大,即p甲>p乙,故A错误、B正确.
故选B.
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此判断甲乙对地面的压力关系,由图可知演员与地面的接触面积关系,根据p= 可知甲乙对地面的压强关系.
5.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】A、B两个正方体质量相等的放在水平面上,由于正方体对地面的压力等于自身的重力,所以A、B两个正方体对地面的压力相等;又因为A的边长比B大,所以A、B的底面积SA >SB ,由p=F/S可知,A、B两个正方体对地面的压强pA<pB;(1)当两个正方体均水平打孔时;A小孔的重力为GA ′=S孔G/SA,B小孔的重力为GB ′=S孔G/SB,则GA ′<GB ′,由于剩余部分对水平面压力F′=G-G′,则FA′>FB′;由于A、B的底面积不变,SA>SB;由p=F/S可知,剩余部分对水平面压强pA′可能会与pB′相等,故两个正方体均水平打孔可行;(2)柱状体对水平面产生的压强是p=ρgh,当竖直打孔时,由于物体仍是柱状体且高度不变,由p=ρgh可知剩余部分对水平面压强不变,所以,两个正方体均竖直打孔时剩余部分对水平面压强仍是pA<pB,故两个正方体均竖直打孔不可行;(3)由(2)知道,若A竖直打孔,A剩余部分对水平面压强不变;由(1)知道若B水平打孔,则重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强pB′会减小,则剩余部分对水平面压强可以达到相等,故A竖直打孔B水平打孔可行;(4)A水平打孔,由于重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强pA′减小,B竖直打孔,B剩余部分对水平面压强不变;则剩余部分对水平面压强pA′<pB′,故A水平打孔、B竖直打孔不可行;B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B。
【分析】根据压力和受力面积的惯性,分析压强的大小,压强的影响因素有压力和受力面积.
6.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】①由乙图可知,当B物体上表面受到液体的压强为0时,其下表面所受压强为2000Pa,
其所受浮力:F浮=p下S=2000Pa×S ①
此时B物体刚好完全浸没在液体中,根据阿基米德原理可知,
此时物体所受浮力:F浮=ρ水V排g=ρ水gShB=1×103kg/m3×10N/kg×ShB ②
由①②式解得hB=0.2m=20cm,故①正确;
因为B物体是正方体,其底面积:S=(hB)2=(0.2m)2=0.04m2,
则B完全浸没时所受浮力:F浮=p下S=2000Pa×0.04m2=80N,
②B最终静止时,其下表面所受压强为1400Pa,此时物体所受浮力:F'浮=p'下S=1400Pa×0.04m2=56N,
B物体受到的浮力减小量:ΔF=F浮-F'浮=80N-56N=24N,
即容器底所受压力减小了ΔF=24N,则容器底部受到的液体压强减小量:,
故②正确;
③物体A的重力:GA=ρAg(LA)3=2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=20N,
B最终静止时漂浮,所受浮力等于自身重力,则物体B的重力:GB=F'浮=56N,
又因为GB=ρBg(hB)3则,
图甲中沿A、B上方分别水平切割相等高度h,则剩余部分对地面的压力:
FA=GA-GA切=GA-ρAg(LA)2h=20N-2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2h,
FB=GB-GB切=GB-ρBg(hB)2h=56N-0.7×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)2h,
对地面的压强:,
,
若两者对地面的压强相等,则pA=pB,即,
解得:h≈0.046m。
即沿A、B上方分别水平切割0.046m,剩余部分对地面的压强相等,故③正确。
④图甲中在A、B上方中央分别放置相等重物后,
A、B的对地面的压力:F'A=GA+G=20N+G,F'B=GB+G=56N+G,
A、B的对地面的压强:,,
A、B的对地面的压强相等,则:p'A=p'B,即,
解得:G=8N,即A、B对地面的压强不可能相等,故④错误。
故选A。
【分析】(1)由乙图可知,当B物体上表面受到液体的压强为0时,其下表面所受压强为2000Pa,求出其所受浮力,此时B物体刚好完全浸没在液体中,根据阿基米德原理可知,此时物体所受浮力,可以求得正方体B的边长;
(2)根据B最终静止时,其下表面所受压强为1400Pa,此时物体所受浮力,求得B物体受到的浮力减小量,可得则容器底部受到的液体压强减小量;
(3)求得物体A的重力,B最终静止时漂浮,所受浮力等于自身重力,图甲中沿A、B上方分别水平切割相等高度h,则求出剩余部分对地面的压力,对地面的压强,若两者对地面的压强相等,可以得出沿A、B上方分别水平切割的高度;
(4)图甲中在A、B上方中央分别放置相等重物后,求得A、B的对地面的压力,A、B的对地面的压强,若A、B的对地面的压强相等,求得放置相等重物的重力。
7.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】A. 对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5 ,根据压强公式计算甲、乙对水平地面的压力之比为,静止在水平面上的物体的压力等于自身重力,由重力公式G=mg可得,甲、乙的质量之比为,故A错误;
B.甲、乙的 密度之比ρ甲:ρ乙=4:5 ,根据密度公式计算可知体积之比为,故B错误;
C.水平面上物体的压力等于自身的重力,物体对地面的压强为P=ρgh,则切去相同的厚度后,压强的变化量分别为Δp甲'=ρ甲gΔh,Δp乙'=ρ乙gΔh,ρ甲:ρ乙=4:5,已知原来甲乙对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,剩余部分对地面的压强p'=p-Δp,所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故C错误;
D.水平面上物体的压力和自身的重力相等,物体对地面的压强p=,切去相同体积时,两者压强的变化量分别为Δp甲=,Δp乙=,代入数据计算可知,原来甲乙对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,剩余部分对地面的压强p'=p-Δp,剩余部分对地面的压强可能相等,故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
8.【答案】A,D
【知识点】力的作用效果;增大或减小摩擦的方法;流体压强与流速的关系
9.【答案】B,C
【知识点】压强大小比较
10.【答案】A,B,D
【知识点】连通器原理及其应用
11.【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】已知A、B两个由不同材料制成的直柱形物体,若放在同一水平的沙面上时,它们陷入的深度相同,则pa =pb,由 知道,
因为ha <hb,所以,ρA>ρB,又因为pa =pb,Sa>Sb,由 知道,Ga >Gb ,即ma >mb,AC符合题意,符合题意.
故答案为:AC
【分析】当压强相等时,受力面积越大,压力越大,根据液体压强,在压强相等时,高度较小,密度越大。
12.【答案】A,B,C
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.马德堡半球实验证实了大气压强的存在,A符合题意;
B.托里拆利首先用实验的方法测出了大气压强的值,B符合题意;
C.大气压与高度有关,大气压随高度的增加而减小,C符合题意;
D.用吸管喝饮料是靠大气压强把饮料压入口中的,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】马德堡半球实验证实了大气压强的存在;托里拆利首先用实验的方法测出了大气压强的值;大气压与高度有关。
13.【答案】B,C
【知识点】压强的大小及其计算
14.【答案】C,D
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强大小比较;液体压强的计算
15.【答案】C,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.乙是实心正方体,乙的密度为
故A正确,A不符合题意;
B.甲对地面的压强为
注水后乙对桌面的压强为甲对水平桌面压强的四分之一,乙的压强为
乙的底面积 S乙=(l乙)2= (0.2m)2=0.04m2
挖前乙的质量
水和剩余乙的总质量为
挖去的体积为
故B正确,B不符合题意;
C.乙挖去的质量为
未注水前,乙对水平桌面的压强为
故C错误,C符合题意;
D.假设乙对水平桌面压强为甲对水平桌面压强的,则
此时水和剩余乙的总质量为
挖去的体积为
而乙的体积为
挖去的体积大于乙的体积不可能,故D错误,D符合题意。故选CD。
【分析】 (1)根据 可求出正方体乙对桌面的压力,从而可求出乙的重力;根据G=mg=ρVg可求出正方体乙的密度;
(2)设挖去部分的体积为ΔV,根据 表示出挖去正方体并倒满水后正方体乙对桌面的压强,根据“此时乙对桌面的压强为甲对水平桌面压强的四分之一”可求出挖去部分的体积;
(3)根据 可求出挖去正方体后乙对桌面的压强;
(4)假设增大ΔV,可使乙对水平桌面压强为甲对水平桌面压强的,可求出ΔV,再判断比较。
16.【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算
17.【答案】A,C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB. 柱形物体对水平面的压强为:;
若均沿竖直方向截去一半, 剩余部分的密度和高度都不变,所以剩余部分对水平地面的压强 ,故A正确;
若均沿水平方向截去一半, 剩余部分的密度不变,高度变为原来的一半,所以剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,但剩余部分对水平地面的压强仍相等 ,故B错误;
C. 若均沿图中所示虚线截去上面一半,受力面积不变,压力减小一半,根据可知,剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,但剩余部分对水平地面的压强仍相等 ,故C错误;
D. 由图可知,SA<SB,则GA<GB,若将A叠放在B的正上方,受力面积不变,B对水平地面的压力F=GA+GB<2GB,根据可知,B对水平地面的压强小于原来的两倍,故D错误。
故选AC。
【分析】AB.根据柱形物体对水平面的压强进行分析;
CD.根据进行分析;
18.【答案】不能;受力面积;压强
【知识点】压力及重力与压力的区别;减小压强的方法及其应用
19.【答案】2∶1;1∶2
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】砖块A对砖块B的压力为FA等于一块块砖的重力,砖块B对地面的压力为FB等于两块砖的重力,所以FA:FB=1∶2;
砖块A对砖块B的压力的受力面积为1×2=2,砖块B对地面的压力的受力面积为2×4=8,由公式 ,可得pA∶pB=2∶1。
【分析】处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
20.【答案】760;不变
【知识点】大气压强的测量方法
21.【答案】大气压;大
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】根据图片可知,当向下拉动橡皮膜时,容器内气体的体积增大,此时容器内气体的压强将减小。此时容器内气压小于容器外大气压,则外面空气被压入瓶内,所以气球会变大,完成吸气过程。
【分析】封闭气体的质量不变时,体积增大而气压减小,据此分析容器内气压变化,并与外界大气压强比较,确定空气的流动方向即可。
22.【答案】小;减小
【知识点】大气压强与高度的关系;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)流体流速大的地方压强小,列出行驶时带动周围空气高速流动起来,压强小;
(2) 密封食品袋 内部有气体,当火车进入青藏高原后,由于外界大气压强随海拔高度增加而减小,密封食品袋内部压强大于外界气压,会变得越来越鼓。
【分析】(1)流体压强的特点是,流体流速变快,压强变小;
(2)气压的影响因素之一是海拔,气压会随海拔的增加而减小。
23.【答案】竖直向下;连通器
【知识点】重力的方向;连通器原理及其应用
24.【答案】小于;小于
【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】由图可知,体积相同的实心物体A和B,A排开水的体积小于B排开水的体积,则甲容器中水的深度小于乙容器中水的深度,根据可知,水对容器底部的压强 P甲<P乙,根据F=PS可知,水对容器底部的压力F甲<F乙,故甲容器中水对容器底的压力小于乙容器中水对容器底的压力 ;
根据阿基米德原理和VA排<VB排,可知浮力FA浮<FB浮,AB物体都漂浮在水面,根据浮沉条件F浮=G,可知GA<GB;容器对桌面的压力容器重力、水的重力和物体重力之和,则甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,根据可得 甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强。
【分析】(1)根据比较出水对容器底部的压强,再根据F=PS比较水对容器底部的压力;
(2)根据阿基米德原理和A、B排开水的体积,可比较出浮力大小,再根据浮沉条件可比较出A、B物体的重力大小,根据容器对桌面的压力等于容器、水、物体重力的总重力,可比较容器对桌面的压力,根据可比较出容器对桌面的压强。
25.【答案】a
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】一充满水的圆形水管左粗右细,a、b为同一水平面上的两点,当水向右流动时,水流在a点时的速度较小,a点所在位置水的压强较大,所以气泡经过a点时的体积较小。
故答案为:a。
【分析】根据水流在a点时的速度较小,a点所在位置水的压强较大。
26.【答案】=;>
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据重力公式G=mg,两容器中水的质量相等所以重力相等;因为甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即
根据压强公式p =pgh,因两容器都装水,所以密度相同;p是定值;所以大小取决于水的高度h,高度大则压强大,如图,,所以
故答案为:=;>。
【分析】根据压力和压强公式的运用,关键要弄清楚 液体的压力和压强的计算方法,牢记压力和压强公式.
27.【答案】(1)解:水杯对桌面的压力为F杯=G总=G杯+G水=lN+2N=3N
水杯对桌面的压强为
答:水杯对桌面的压强为
(2)解:根据液体压强公式可知水对杯底的压强为
水对杯底的压力为
答:水对杯底的压力为1.8N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;
(2)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。
28.【答案】(1)500N;(2)2×104Pa
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
29.【答案】(1)4.5kg;(2) 2700Pa;(3)1800 Pa
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
30.【答案】(1)5×105N
(2)1.25×105Pa
(3)20m3
(4)压强变小
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
31.【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
【分析】重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重力的方向即可;压力作用点作用在受力物体表面,方向垂直接触面指向受力物体内部。
32.【答案】
【知识点】弹力;压力及重力与压力的区别
33.【答案】解:如图所示;
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】重力作用在小球的重心,方向竖直向下;压力作用在受力面上,垂直于受力面指向被压轨道,如图:
【分析】作压力的示意图,力的作用点在两物体接触面上,方向垂直指向被压物体,用字母F压表示。
作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
34.【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。
35.【答案】(1)转换法;显著
(2)A、B;液体内部压强的大小跟深度有关
(3)<;>
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】1) 通过U形管来反映液体压强大小,这是 转化法, 实验前用手指轻压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化 显著,说明气密性良好
综上第1空为转换法;第2空为显著
2)由AB可知, 在液体内部的同一深度,液体向上和向下方向的压强相同;比较A、C可知: 液体内部压强的大小跟深度有关
综上第1空为A、B;第2空为液体内部压强的大小跟深度有关
3) 用图乙所示容器探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验情形如图丙的D、E所示。由此可推断:a、b两液体对容器底压强的大小关系是 = ; a、c两液体密度的大小关系是 >
综上第1空为=;第2空为>
【分析】根据转化法、液体压强计算填空
1、转化法:在物理实验中,某些物理量(动能、压强)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中液体压强的大小难以直接测量,所以需要通过U型管进行测量;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大,据图丙D可知橡胶模无变化,所以两侧压强相同,E可知,a压强较大,高度较小,根据公式计算a、c两液体密度的大小关系
36.【答案】把小石块放在白纸上,迅速拉动白纸;小石块落回到原来位置;在装满水的塑料瓶壁不同深度处用锥子打几个孔;水射的远近不同
【知识点】惯性及其现象;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)要用一张纸探究惯性,可以将小石块放在白纸上,然后迅速的拉动白纸,白纸受力就会由静止变为运动,但小石块由于惯性要保持原来静止的运动状态,就不会随白纸运动出去;(2)可以使用锥子和灌有水的塑料瓶来探究液体压强和深度的关系,在塑料瓶上扎上不同深度的小孔,水射出的远近不同,也就说明了液体内部压强和深度有关;
故答案为:
选用的器材
实验内容
操作方法
发生现象
示例:锥子、橡皮泥
探究:压力的作用效果与什么因素有关
分别用锥子的两端用相同的压力压橡皮泥
用锥子尖压橡皮泥时,凹陷明显
小石块、一张白纸
探究:物体是否具有惯性
把小石块放在白纸上,迅速拉动白纸
小石块落回到原来位置
锥子、塑料瓶及水
探究:液体内部压强与什么因素有关
在装满水的塑料瓶壁不同深度处用锥子打几个孔
水射的远近不同
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,要用一个小石块和一张白纸来探究惯性,可以将小石块放在白纸上,用力迅速的拉动白纸,看小石块是否会随着白纸一起运动;(2)由一个塑料瓶和水,可以来探究液体内部压强和深度的关系,在塑料瓶壁不同深度处扎几个小孔,观察水射出的远近,从而得出结论.
37.【答案】;两;
【知识点】力的三要素及力的示意图;弹力;重力示意图;二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)弹簧被拉长,产生弹力,对物体有沿斜面向下的拉力F拉,物体还受到竖直向下的重力G、沿斜面向下的摩擦力f、垂直斜面向上的支持力F支、外力F,物体对斜面的压力和斜面垂直,示意图如下:
物体在垂直斜面方向上,受到的支持力和垂直斜面的分力平衡;在沿斜面方向上,平行斜面向上的外力F和弹簧对物体的拉力F拉、摩擦力f和重力沿斜面向下的分力平衡,受到两对平衡力。
(2)物体随着传送带一起匀速斜向上运动时,物体受到重力、传送带对物体的支持力,由于物体匀速运动,传送带对物体有沿传送带向上摩擦力,作图如下:
【分析】(1)静止的物体受到竖直向下的重力,斜面上的物体受到和斜面垂直的支持力;压力和支撑面垂直;
(2)重力竖直向下;摩擦力和物体运动趋势的方向相反。
38.【答案】(1)解:针尖做得细小,是为了减小受力面积,根据 ,在压力一定时,从而增大压强,使针尖更容易进入人体皮肤内(或药瓶的瓶塞内)。
(2)解:向外拔活塞,使针筒内的气体体积增大,气压减小,针筒外的大气压作用在药液上方,药液就被压进针筒内。
【知识点】增大压强的方法及其应用;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
(2)注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小,外界大气压把药液压入针筒。
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