内容正文:
第八章 压强
一、单选题
1.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,则它们( )
A.质量一定相等 B.体积一定相等
C.密度一定相等 D.一定都是实心物体
2.下列实例中,利用大气压工作的是( )
A.茶壶 B.吸尘器 C.船闸 D.温度计
3.体育课上,一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是( )
A.沿v1的方向
B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向,后沿v2的方向
D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
4.在如图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( )
A.牲畜自动饮水机B.用吸管吸饮料
C.往下吹气两张纸合拢D.覆杯实验
5.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ酒精<ρ水),A、C两容器中液体深度相同,B、C两容器的底面积相同,下列判断正确的是( )
A.A容器底部所受液体压力最大,C容器所受液体压力最小
B.B容器底部所受液体压力最大,C容器所受液体压力最小
C.AB两容器底部所受液体压力一定相等,C容器所受液体压力最小
D.AB两容器底部所受液体压力可能相等,C容器所受液体压力最小
6.如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则( )
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
7.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
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
8.如图所示,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,对地面的压强相等。现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,设正方体原来的质量分别为、,密度分别、,甲、乙切去的体积分别、,切去的质量分别、。则下列关系正确的是( )
A.; B.;
C.; D.;
9. 质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。若液体A、B的密度分别为和,物块M、N的密度分别为和,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.小华同学平时非常注意观察,她发现药物口服液的盒内配有的特制吸管截面形状与普通饮料吸管的截面形状不同,口服液吸管外壁有棱,而普通的饮料吸管是外壁光滑呈圆形,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小华用吸管喝饮料依靠“吸”力,和大气压强无关
B.小华用吸管喝到了饮料,依靠的是大气压强
C.喝药物的特制吸管外壁有棱,是为了方便进气
D.喝药物的特制吸管外壁有棱,是为了方便出气
11.如图所示,小桂将一根一端封闭的玻璃细管内灌满水银后,用手堵住管口并将管口倒置水银槽中,按照正确的操作完成托里拆利测量大气压值的实验,当玻璃管内的水银静止时,测量出玻璃管竖直放置时的水银柱高度为760mm。下列说法正确的是( )
A.玻璃管内水银柱液面上方是真空
B.玻璃管倾斜时,管内水银柱的竖直高度变大
C.此时大气压值等于760mm高水银柱产生的压强
D.若用口径更大的玻璃管做该实验,所测得水银柱高度变大
12.如图所示,小云用放在水平面上的甲、乙两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.大气压变小时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压变大时,乙图中玻璃管内的液面会下降
C.甲装置玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
13.如图,水平桌面上有一质量分布均匀的木板M,其右端与桌面相齐。木板在水平力F的作用下被缓慢的向右拉出桌面一段距离,此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力变小 B.M对桌面的压力不变
C.M对桌面的压强变大 D.M对桌面的压强不变
14.如图所示,自来水龙头与玻璃管相连,玻璃管1、2处粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管C、D与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,下列说法正确的是( )
A.管内1、2两点处的流速
B.C管中的水面高于D管中的水面
C.此实验说明流体流速越快,流体压强越小
D.飞机机翼获得升力,就是利用机翼上下流体流速不同,有压强差产生的
15.你是否有过这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被“吸”,发生形变.下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸” B.伞面被向上“吸”
C.伞上方的空气流速小于下方 D.伞上方的空气流速大于下方
16.老师布置作业:让同学们寻找生活中的物理现象,并做出解释。小刚走进厨房,观察到了一些现象,并做出了简单的解释。其中正确的是( )
A.包饺子时捏出饺子花边,说明力可以改变物体的形状
B.刀刃磨得很锋利是为了利用增大压力的方法来增大压强
C.墙壁上的吸盘式挂钩利用了大气压
D.迅速撞击斧子的木柄,斧头就套紧在木柄上,是利用了木柄的惯性
17.关于压强,下列说法正确的是( )
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小
B.最早证明大气压强存在的科学家是托里拆利
C.菜刀磨得很锋利是为了增大压强
D.拦河坝建成上窄下宽,是由于密度不变时,液体压强随深度的增加而增大
18.如图所示水平面上底面积均为的薄壁容器甲和乙(不计容器质量),里面分别装有质量均为的水和另一种液体且液面相平。把一物块放入甲容器的水中,物块浸没并沉底、水未溢出,甲容器中水面上升,水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为:,当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中并沉底,液体未溢出。则下列结论正确的是( )
A.乙容器中液体密度大于甲容器中液体密度
B.物块浸没后甲容器对地面的压强增加量为
C.物块浸没后乙容器底受到液体的压强大于
D.物块的密度大于
19.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是( )(g取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
三、填空题
20.动物的一些器官生长非常特别,这与它们的生存方式、自然环境息息相关.例如:有“沙漠之舟”之称的骆驼,脚掌宽而大,是为了在沙漠中行走时 对沙子的压强;有“森林医生”之称的啄木鸟,嘴尖而细长,是为了捉虫 对树木的压强(填“减小”或“增大”).
21.2024年年初,哈尔滨冰雪大世界火热出圈,全国各地的游客纷纷去东北打卡,游客在雪地上滑行,人站在滑雪板上增大了 ,从而使雪面受到的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
22.如右图所示的菜刀在离刀口不远处有一排透气孔。使用这种菜刀时,透气孔中的空气会在菜片和刀面之间形成一隔层,避免在 作用下菜片沾刀,刀刃蘑的很薄为了 压强。
23.飞机在飞行时,机翼上方空气流速较快,压强 (选填“较大”或“较小”),由此获得向上的升力。飞机上的乘客用吸管喝饮料时,饮料在 的作用下被吸入口中。
24.如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以 为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的 ,从而产生了较大的升力。
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.潜水员身穿潜水服下潜到水下20m深处,该处水产生的压强为 Pa,此压强对潜水服上面积为0.02m2的视窗玻璃的压力为 N。
27.已知A、B是两个密度相同的实心正方体,质量之比mA:mB=1:8,则它们的重力之比GA:GB= 。如图所示, 若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比pA:pB.= 。
28.A、B两个由同种材料制成的实心正方体放置在水平桌面上,它们对桌面的压强分别为pA和pB,且pA>pB。若把A沿水平方向切去,则剩余压强为 ;若把B沿竖直方向切去,则剩余压强为 ;若把A叠放在B的中央,则A对B的压强为 (均用字母pA、pB表示)。
29.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,上表面受到一个竖直向上的40N拉力,此时正方体对桌面的压强为 Pa。撤去F,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
四、计算题
30.小欣元旦在外旅游时,乘坐了如图所示的四轮电动巡逻车,巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.05倍。某次巡逻时,人和车的总质量为4.0×103kg,每个轮胎与地面的接触面积为100cm2,求:
(1)巡逻车对水平地面的压强为多少?
(2)巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为多少?
31.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,已知步行路程1.8km,小明的平均步行速度是3.6km/h,小明的质量为50kg,双脚站立时与地面的总接触面积为400cm2。求:
(1)小明走完全程需要的时间是多少分钟?
(2)小明站立时对水平地面的压力大小是多少牛?
(3)小明双脚站立在水平地面上时对地面的压强是多少帕斯卡?(g取10N/kg)
32.放在水平桌面上的玻璃杯,质量为0.2kg,与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。求:
(1)玻璃杯受到的重力;
(2)玻璃杯对桌面的压强。(g取10N/kg)
33.A和B是两个实心正方体,放在水平地面上,已知它们的边长,密度。求:
(1)正方体A的质量;
(2)B对水平地面的压强;
(3)若在其中一个正方体上放一个重物后,A和B对水平地面的压强刚好相等,重物应放在哪个正方体上?请说明理由并计算出所放重物的重力。
34.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的底面积为米,质量为千克,乙的体积为米求:
(1)甲对地面的压强;
(2)若将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为,若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为,已知求乙的密度。
(3)当甲、乙分别平放在水平地面上时,若分别沿水平方向切去相同的体积,则求甲、乙对地面压强变化量与的比值。
五、作图题
35.如图所示,物体A的重力为8牛,对斜面的压力为6牛,画出斜面受到压力和重力的示意图。
36.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满.请在图中绘出水的压强p随时间t变化的曲线.
六、实验探究题
37. 如图所示,是“研究液体内部压强”的实验:
(1)该实验是通过形管两侧液面 来反映被测压强大小的,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果形管中的液体能灵活升降,则说明装置 选填“漏气”或“不漏气”;
(2)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体 有关:比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的 有关;
(3)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,形管两侧液面 选填“会”或“不会”出现高度差的变化。说明在同种液体中,同一深度不同方向压强 选填“相等”或“不相等”。
38.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1所示;
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的,这种研究方法是 法;
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 ;
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 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2所示;他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,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 ;
(5)若甲图中A物体对泡沫的压强为p1,把甲图A下面的泡沫换成平木板时,A对木板的压强为p2,则p1 p2(大于/小于/等于)。
39.小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.先将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔。
b.按图组装器材,用左手托住弹簧测力计保持它在水平方向,然后用右手水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始向左滑动时,记下弹簧测力计的示数为5.5N。松手时发现注射器中的活塞向右滑动瞬间,弹簧测力计的示数为4.5N。
c.测出注射器全部刻度的长度为5cm。
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 。
(2)实验过程中小明让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向,目的是为了减小 对实验影响,从而提高实验的准确程度。
(3)根据小明测得的数据计算出大气压的值约为 Pa。
(4)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
七、综合题
40.
(1)小明为了观察大气压随高度的变化,带上一个外壳比较薄而软的空矿泉水瓶,在高山上拧紧瓶盖,使瓶里空气密封,然后坐车从高山上下到海拔很低的山脚,发现瓶子变瘪了,如图所示。可知:海拔越低,大气压越 (填“高”或“低”)。
(2)较冷的冬天,仍取一个这样的瓶子,在里面装上小半瓶温度较高的热水,立即拧紧瓶盖,使瓶里空气密封,待瓶里热水冷却后,发现瓶子变瘪了。可知:其它条件不变时,温度越低,瓶内气压越 (填“高”或“低”)。
41.图一是水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水;图二是水沸腾后撤去酒精灯,水会停止沸腾。用注射器连接烧瓶后向外拉活塞。请回答:
(1)浇冷水和向外拉注射器会看到什么现象?
(2)请分别解释看到此现象的原因是什么?
答案解析
1.【答案】B
2.【答案】B
【解析】【解答】A.茶壶的结构是上端开口,下部连通,是一个连通器,利用的连通器原理工作的,A不符合题意;
B.吸尘器开动时,内部气压变小,外边气压不变,灰尘在大气压的作用下被吸入,利用大气压工作的,B符合题意;
C.船闸是一连通器,利用了连通器原理工作的,C不符合题意;
D.温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的,不是利用大气压工作的,D不合题意;
故答案为:B
【分析】茶壶、船闸利用连通器工作;吸尘器利用大气压的不同工作。
3.【答案】D
【解析】【解答】足球撞击墙壁,墙壁给足球一个反作用力,此力是弹力,弹力的方向总是垂直于接触面,并指向被支持物;如图所示,墙壁给足球的弹力方向沿垂直于墙壁斜向左上方的方向,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【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。
4.【答案】A
5.【答案】D
【解析】【解答】A容器底部受到的水的压力为:FA=pASA=ρ水ghA×SA ①;
B容器底部受到的水的压力为:FB=pBSB=ρ水ghB×SB ②;
那么两个容器底部压力之比为:;
已知hB>hA,SB<SA;
因此二者压力的比值可能为1,即AB两容器底部所受液体压力可能相等;
C容器底部受到的液体压力为:FC=pCSC=ρ酒精ghC×SC③;
①÷③得到:;
因为hC=hA,SC<SA;
所以FC<FA;
②÷③得到:;
因为hC<hB,SC=SB;
所以FC<FB;
那么C容器所受液体压力最小。
故选D。
【分析】根据公式p=ρ液gh比较容器底部受到的压强大小,再根据公式F=pS比较容器底部受到压力的大小关系。
6.【答案】C
【解析】【解答】(1)∵乙柱形容器中水的深度大于甲中容器中水的深度,
∴根据p=ρgh可知,乙中水对容器底部的压强大于甲中水的;
(2)∵F=ps,
∴水对容器底部的压力F=p水s=ρgh水s=ρgV水=m水g,
∵两容器中水的质量相等,
∴水对两容器底部的压力相等,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】(1)根据图可知两柱形容器中水的深度关系,根据p=ρgh判断水对容器底部的压强关系;
(2)水平面上物体的压力和自身的压力相等,根据p=ρgh可知对柱形容器底部的压强,根据F=pS可知两者压力之间的关系.
7.【答案】A
【解析】【解答】A、正放时水对容器底的压力:F=pS=ρghS下,即水对容器底的压力是以S下为底面积,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;倒放时水对容器底的压力:F′=p′S上=ρgh′S上,即水对容器底的压力是以S上为底面积,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,A符合题意;
B、容器倒置过来后水的高度增大了,根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了,B不符合题意;
C、容器对桌面的压力等于容器的重力和水的重力之和,倒置后容器和水的重力不变,所以容器对桌面的压力不变,C不符合题意;
D、倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,根据p=知容器对桌面的压强增大,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据p=ρgh对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小;B、倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;C、倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,D、根据受力面积的变化和p=分析判断.
8.【答案】C
9.【答案】D
【解析】【解答】 AB.由液体A、B质量相等可得GA=GB,物块M、N质量相等GM=GN,所以容器对桌面的压力F=G总,则可知:F1=GA+GM,F2=GB+GN。由于GA+GM=GB+GN,所以F1=F2;
已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由可得,p1<p2,故A、B错误;
C.容器中液体A、B的质量相等,液面相平,由图知甲容器的底面积大于乙容器的底面积,由V=Sh可知,A液体的体积大于B液体的体积,由可得,A液体的密度小于B液体的密度,即ρA<ρB,故C错误;
D.放入物体前,两个容器内液面相平。放入物体后,A的液面低,B的液面高,那么说明M的体积小于N的体积。二者质量相等,根据可知,M的密度大于N的密度,故D正确。
故选D。
【分析】 AB.根据液体A、B质量相等可确定液体A、B的重力,因为是规则容器,所以F=G总,根据液体对容器底的总压力等于总重力判断出液体对容器底压力的大小关系;再根据甲容器底面积大于乙容器底面积,分析p1和p2的关系;
CD.容器中液体A、B的质量相等,液面相平,由图知甲容器的底面积大于乙容器的底面积,由V=Sh判断出A、B液体体积的关系,由判断出A、B液体密度的关系,根据判断出ρMρN的关系。
10.【答案】B,C
11.【答案】A,C
12.【答案】A,B
【解析】【解答】A、水银柱上升的高度于大气压有关,具体关系为P=ρgh,所以当大气压降低时,液体的密度不变,g不变,所以高度下降,A正确;
B、 大气压变大时 ,会将乙图玻璃管的液柱往下压,所以液面下降,B正确;
C、 甲装置玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变,C错误;
D、 乙装置只能用于粗略的判断外界压强的变化情况,D错误。
综上选AB。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,大气压强的作用下,会支持水银柱一定高度,当压强发生变化时,水银柱的液面会发生变化,乙图中外界气压变大,将玻璃柱内的液体挤压降低。
13.【答案】B,C
14.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A.由题意知,由于两处是在同一水管中,在相同时间内流过的水量相同,由于2处水管最细,所以2处的水流速度最大,即
A不符合题意;
B.由流体压强与流速的关系知,在2处水流速度大,压强小,即D管水柱的竖直高度最低,C管中的水柱较高,即C管中的水面高于D管中的水面,B符合题意;
C.此实验说明流体流速越快,流体压强越小,C符合题意;
D.因为机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故飞机机翼获得升力,就是利用机翼上下流体流速不同,有压强差产生的,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
15.【答案】B,D
【解析】【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,
通过下表面的流速较小.因为伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”.
综上所述,只有选项BD的说法正确.
故选BD.
【分析】本题主要考查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.
16.【答案】A,C
【解析】【解答】A、包饺子时捏出饺子花边,说明力可以改变物体的形状;A符合题意;
B、刀刃磨得很锋利是为了利用减小受力面积的方法来增大压强;B不符合题意;
C、墙壁上的吸盘式挂钩利用了大气压;C符合题意;
D、迅速撞击斧子的木柄,斧头就套紧在木柄上,是利用了斧头具有惯性;D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】力的作用效果:力可以改变物体的运动状态,还可以改变物体的形状.(物体形状或体积的改变,叫做形变.)
增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.
大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.
17.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.根据流体压强和流速的关系可知,在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,故A正确;
B.最早证明大气压强存在的不是托里拆利实验,而是马德堡半球试验,故B错误;
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,故C正确;
D.同一种液体,密度不变,深度越大的位置液体的压强越大,故D正确。
【分析】(1)气体和液体统称流体,流体流速越大的地方、压强越小;流体流速越小的地方、压强越大;
(2) 最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验;
(3)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;
(4)液体压强随深度的增加而增大。
18.【答案】B,D
19.【答案】A,D
【解析】【解答】A.乙为质量分布均匀的实心正方体,边长h乙=30cm=0.3m,
由图知未切时,乙对水平地面的压强p乙=6000Pa,
则乙的密度,故A正确;
B.甲为质量分布均匀的实心正方体,由图知未切时甲的边长h甲=20cm=0.2m,
甲的体积V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的质量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B错误;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,则有:pA=ρ甲g(h甲-hA)=ρ乙g(h乙-hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m-hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C错误;
D.pA=ρ甲g(h甲-hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.15m)=3×103Pa,故D正确。
故选AD。
【分析】A.由题可知,乙的边长和未切时乙对水平地面的压强,利用p=ρgh得到正方体乙的密度;
B.由甲的边长和正方体的体积公式得到甲的体积,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的质量;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,利用p=ρgh得到hA的值;
D.利用p=ρ液gh得到pA的值。
20.【答案】减小;增大
【解析】【解答】骆驼脚掌宽而大,增大了与沙漠的接触面积,减小了对沙子的压强,啄木鸟嘴尖而细长,减小了对树木的受力面积,增大对树木的压强。
故答案为:减小;增大。
【分析】本题考查了改变压强的方法,减小压强:减小压力、增大受力面积;增大压强:增大压力、减小受力面积。
21.【答案】受力面积;减小
22.【答案】大气压;增大
【解析】【解答】切菜时透气孔中的空气会在菜片和刀面之间形成一层空气隔层,防止在大气压的作用下使菜片紧紧地贴在刀面上.生活中的菜刀、剪刀的刀刃都磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
【分析】菜片和刀面之间的空气隔层可以防止菜片紧贴在刀片上,并且可以使刀面与菜片彼此分开减小摩擦.压强大小与压力和受力面积大小有关,增大压强的方法:一是当压力一定时,减小受力面积;二是当受力面积一定时,增大压力。
23.【答案】较小;大气压
【解析】【解答】气压与空气流速有关,相同条件下空气流速越大压强越小。用吸管喝饮料时因为吸管在吸力的作用内部几乎处于真空状态,在大气压的作用下饮料杯压入吸管内。
【分析】体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。
24.【答案】飞机;大(快)
25.【答案】a
【解析】【解答】在细管中的水流速度大,压强小,即b点的压强小,在粗管中的水流速度小,压强大,即a点的压强大,由于a点压强大于b点压强,所以气泡经过a点时的体积小于b点时的体积。
【分析】流体的流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大。
26.【答案】2×105;4×103
【解析】【解答】已知:h=20m,ρ=1.0×103kg/m3,s=0.02m2,
则p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa.
F=ps=2×105Pa×0.02m2=4×103N.
故答案为:2×105;4×103.
【分析】利用p=ρgh求得 水产生的压强 ,利用F=ps求得压力大小.
27.【答案】1:8;1:4
【解析】【解答】已知A、B是两个密度相同的实心正方体,质量之比,由可知,它们的重力之比为
由可知,它们的体积之比为
两个正方体的边长之比为
两个正方体的面积之比为
按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力都等于两物体的重力之和,即
由可知,地面受到的压强之比为
【分析】根据公式G=mg,可知,GA:GB=mA:mB,密度相同,体积之比等于质量之比,求出边长之比以及接触面积之比,压力相等,根据压强公式求解压强之比。
28.【答案】;pB;
29.【答案】5000;1.8×104
【解析】【解答】根据压力和受力面积,计算正方体对桌面的压强
;
根据图丙,切下的a立放在水平桌面上,根据,压强与未切时相等,且a对桌面压强为b对桌面压强的1.5倍,则Pa=1.5Pb;
根据p=ρgh,可得ha=1.5hb,则,由于G=90N,所以Ga=30N,Gb=60N;
又因为ha=10cm,解得:,
将b沿水平方向截取高度,叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为
。
【分析】根据,计算压强;柱形固体压强,利用p=ρgh,分析压强的变化;根据高度关系,判断重力的大小关系;根据总压力和受力面积,计算压强。
30.【答案】解:(1)巡逻车对水平地面的压强为
(2)巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.05倍,巡逻车在水平路面上匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为
答:(1)巡逻车对水平地面的压强为1×106Pa;
(2)巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为2000N。
【解析】【分析】(1)巡逻车静止时,对地面的压力等于重力,根据G=mg计算地面的压力, 每个轮胎与地面的接触面积为100cm2 ,根据对水平地面的压强;
(2)巡逻车在水平路面上匀速行驶时,根据二力平衡可知,牵引力和阻力是平衡力,巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.05倍,所以牵引力为。
31.【答案】(1)解:由 可得小明走完全程需要的时间为: ;
答:小明走完全程所需要的时间为30min;
(2)解:小明站立时对水平地面的压力等于他所受的重力,即小明站立时对水平地面的压力大小为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
答:小明站立时对水平地面的压力大小为500N;
(3)解:受力面积S=400cm2=0.04m2,
小明双脚站立在水平地面时对地面的压强: 。
答:小明双脚站立在水平地面时对地面的压强1.25×104Pa。
【解析】【分析】(1)根据速度的变形公式求出运动时间;
(2)水平站立时,压力等于重力,根据重力公式G=mg求出重力,得到压力大小;
(3)根据压强公式求出压强。
32.【答案】(1)解:玻璃杯受到的重力为:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
答:玻璃杯受到的重力为2N;
(2)解:玻璃杯对水平桌面的压力:F=G杯=2N,
玻璃杯对桌面的压强 。
答:玻璃杯对桌面的压强为1×103Pa。
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算玻璃杯的重力;
(2)首先根据F=G计算杯子对桌面的压力,再根据计算玻璃杯对桌面的压强。
33.【答案】(1)5kg;(2);(3)在B正方体上叠放一个重为40N的物体
34.【答案】(1)解:甲对水平面的压力等于重力:;
甲对地面的压强;
(2)解:若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为;将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为;
则乙对甲的压力即乙的重力为:,
乙的密度为:;
(3)解:甲的体积为:;
甲的密度为:;
当甲、乙分别平放在水平地面上时,若分别沿水平方向切去相同的体积,则甲对地面压强变化量;
乙对地面压强变化量,则:
:::。
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg计算甲对水平面的压力,再根据; 计算甲对地面的压强;
(2)根据二者压强的关系计算出乙对甲的压强,根据计算乙对甲的压力,也就是乙的重力,最后根据计算乙的密度。
(3)根据甲的底面积计算出甲的棱长,并计算出甲的体积,根据 计算甲的密度,然后根据计算压强变化量的比值。
35.【答案】
36.【答案】
37.【答案】(1)高度差;不漏气
(2)密度;深度
(3)不会;相等
【解析】【解答】
(1)该实验是通过U形管两侧液面高度差来反映被测压强大小的,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体密度有关:比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的深度有关;
(3)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面不会出现高度差的变化。说明在同种液体中,同一深度不同方向压强相等。
【分析】
(1)该实验是通过U形管两侧液面高度差越大,则反映被测压强越大;使用前用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)液体内部压强越液体密度和深度有关,由控制变量法分析做答;
(3)液体内部压强特点:在同种液体中,同一深度不同方向压强相等。
38.【答案】泡沫的凹陷程度;转换;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;甲、丙;没有控制压力不变;等于
【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,用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果。
用泡沫塑料的形变程度间接反映压力的作用效果,应用了转换法。
(2)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力作用效果不同,压力越大,泡沫的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,由此可得:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)要得出“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,就要控制压力不变而受力面积不同,甲、丙两图符合题意。
(4)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。小华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。
(5)若甲图中A物体对泡沫的压强为p1,把甲图A下面的泡沫换成平木板时,A对木板的压强为p2,两图中A对接触面的压力相同,受力面积相同,根据可知,p1等于p2。
故答案为:(1)泡沫的凹陷程度;转换; (2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显; (3)甲、丙;(4)没有控制压力不变;(5)等于。
【分析】 (1)压力的作用效果是通过泡沫的形变来体现的,是采用转换法。
(2)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积的大小是相同的,压力不同,泡沫塑料的凹陷程度不同,由此得出压力作用效果和压力的关系。
(3)要得出“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,就要控制压力不变,而受力面积不同。
(4)压力的作用效果跟压力大小和受力面积的大小有关,在探究压力作用效果和受力面积的关系时,应该保持压力不变。
(5)影响压强大小的因素是压力大小和受力面积的大小,与其受压面的材料无关。
39.【答案】(1)刻度尺
(2)弹簧秤自身重力
(3)1X105 Pa
(4)①④
【解析】【解答】(1)利用注射器测量大气压时,需要的器材有弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和刻度尺;(2)实验时保持弹簧测力计水平平衡,可以减小弹簧测力计的重力对实验的影响;(3)拉动注射器时,大气压力为F,活塞和侧壁的摩擦力为f,则5.5N=F+f,4.5N=F-f,则F=5N,注射器横截面积为,大气压压强为;(4)测量大气压时,若注射器中有气体,测量的结果会偏小,若活塞和注射器漏气,测量的结果偏小,①④符合题意。
【分析】(1)测量面积时需要根据体积和测量的长度计算面积,测量长度需要刻度尺;
(2)测量拉力时,尽力避免测力计的重力对测量的影响;
(3)根据压力和受力面积的比值计算压强的大小;
(4)若器材漏气或气体没排干净,测量的大气压偏小。
40.【答案】(1)高
(2)低
【解析】【解答】(1)小明带上一个外壳比较薄而软的空矿泉水瓶,在高山上拧紧瓶盖后瓶内和瓶外的气压相等,坐车从高山上下到海拔很低的山脚,发现瓶子变瘪了,是因为在山脚时,瓶外的气压大于瓶内的气压,瓶子被压瘪了,故海拔越低,大气压越高。(2)瓶子变瘪了,是由于瓶内的气压小于瓶外的气压,大气压压瘪的,故它条件不变时,温度越低,瓶内气压越低。
【分析】(1)大气压和海拔高度有关,海拔越低,大气压越大;(2)大气压和温度有关,温度越低,密闭气体的气压越小。
41.【答案】(1)解:现象:烧瓶内的水会重新沸腾。
(2)解:浇冷水能够使烧瓶内的水上方的气体遇冷收缩,水蒸气液化,气压变低;向外拉注射器使瓶内气体减少,气压变低,导致水的沸点降低,所以重新沸腾。
【解析】【解答】(1)浇冷水和向外拉注射器时,烧瓶内的水会重新沸腾;
(2)浇冷水能够使烧瓶内的水上方的气体遇冷收缩,水蒸气液化,气压变低;向外拉注射器使瓶内气体减少,气压变低,导致水的沸点降低,所以重新沸腾。
【分析】(1)减小液体表面的气压,液体能沸腾;
(2)气压变低,水的沸点降低,重新沸腾。
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