内容正文:
第六讲:压强
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知识整理
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1. 定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力
2. 压力产生的条件:只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力
3. 方向:压力的方向与受力物体的表面即支撑面垂直且指向被压物体(受力物体)
4. 大小:压力并非都由重力产生,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关
(1) 影响压力作用效果的因素
1) 比较甲组和乙组,结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
2) 比较乙组和丙组,结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(2) 压强:单位面积受到的压力
1) 公式:通常用p表示压强,F表示压力,S表示受力面积,那么
2) 单位:国际单位制中,压强的单位是“帕斯卡”,简称帕(Pa)。
3) 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
(3) 对压强计算公式的理解
1) 公式 无论对于固体、液体还是气体产生的压强都普遍适用
2) 公式中的受力面积S是指两个物体相互接触的那部分面积,而不一定是受压物体的表面积
3) 应用公式 计算时,力的单位要用N,面积的单位要用 m²,压强的单位要用Pa
知识点二、增大或减小压强的方法
增大压强的方法
减小压强的方法
保持受力面积不变,增大压力
保持受力面积不变,减小压力
保持压力不变,减小受力面积
保持压力不变,增大受力面积
同时增大压力和减小受力面积
同时减小压力和增大受力面积
知识点三、液体压强
1. 原因:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,因此,液体内部向各个方向都有压强。
2. 液体压强的特点
1) 液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强
2) 液体的压强随深度的增加而增大(可比较实验B和D)
3) 在同一深度,液体向各个方向的压强相等(可比较实验A、B和C)
4) 不同液体的压强还跟液体的密度有关:在同一深度,液体的密度越大,该处的压强也越大(可比较实验D和E)
3. 液体压强的公式P=ρgh,p为液体压强,ρ为液体密度,g=9.8 N/kg,h为液体深度
4. 两公式的区别与联系
1) P=F/S是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体,还是气体都是适用的
2) P=ρgh是通过公式P=F/S推导出来的,只适合于计算液体和特殊固体(规则柱状体,如长方体、正方体、圆柱等)的压强,推导过程如下:
1. 特殊容器分析:对桌面压力口大压力大;口小压力小:
容器类型
容器底部受到液体压力的定性分析
F=G液
F<G液
F>G液
(1) 拓展:不规则容器(底面积相同)
同液体,同高度
同液体,同质量
同质量,同高度
GA>GB>GC
F1<G水=F2<F3
GA=GB=GC
对杯底A=B=C(=ρgh)
A<B<C
A<B<C(A<ρB<ρC)
对杯底FA=FB=FC(F=S)
FA<FB<FC
FA<FB<FC
对桌面F1>F2>F3(F=G)
F1=F2=F3
F1=F2=F3
对桌面1>2>3()
1=2=3
1=2=3
(2) 倒置问题:
对杯底不变
对杯底变小(=ρgh)
对杯底F增大(F=pS)
对杯底F增大(F1<G水<F2)
对桌面F不变
对桌面F不变
对桌面变小()
对桌面变小()
题型一:固体压强
【例题精讲】
例1、关于压力和压强概念的理解,下列说法正确的是( )
A. 压强就是压力与受力面积之比
B. 放在水平面上的物体,物体越重,压力越大,所以对水平面的压力就是重力
C. 压力的方向与重力的方向相同,总是竖直向下的
D. 根据压强公式p=F/S可知,压强的大小与压力大小成正比
故选A。
例2、三个体重、体型相似的人叠成两层静态造型,这是新昌的一种非物质文化遗产——叠罗汉,如图所示。假如每个人体重均为G,每只鞋的底面积均为S,则地面上每只脚对水平地面的压强为( )
A. B. C. D.
故选:A。
例3、如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B,当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时,则两正方体A、B的质量比为( )
A.1:64 B.1:16 C.1:8 D.1:4
故选:A。
例4、如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲的质量小
【答案】A
(
小试身手
)
1、物理现象无处不在,如图中的情景对应的物理知识正确的是( )
A. 图甲:把刻刀磨锋利——压力越大压力作用效果越明显
B. 图乙:北极熊爬行过冰面——增大与冰面间的摩擦力
C. 图丙:高铁站的安全白线——流体流速越大压强越小
D. 图丁:铅笔被水“折断”——属于光的反射现象
故选C。
2、 如图所示的各种措施中,属于增大压强的是( )
A.切果器的刀片很薄 B.滑雪板的面积宽大
C.骆驼的脚掌宽大 D.大货车有很多车轮
故选A。
3、将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA=FB
C.pA<pB FA>FB D.pA=pB FA<FB
故选:C。
4、如图所示,密度相同的A、B、C三个实心规则柱体,它们对水平桌面产生的压强分别为PA、PB、PC,则( )
A.PA最大 B.PB最大
C.PC最大 D.三者一样大
【答案】A
5、如图所示是甲、乙两种固体物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体,把它们平放在水平地面上,则甲、乙两正方体的密度和对水平地面的压强之比分别为( )
A.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=4:1
B.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=4:1
C.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=1:4
D.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=1:4
【答案】B
6、如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物体乙对物体甲的压力就是物体乙的重力 B.物块乙对物块甲的压力为10N
C.桌面受到物块甲的压力为25N D.桌面受到物块乙的压力为10N
【答案】B
7、如图所示一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边,在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不变 B.A对桌面的压强不断变小
C.A对桌面的摩擦力不断变小 D.A对桌面的压力不变
【答案】D
8、质量分布均匀的正方体物块放在水平桌面上,若沿竖直的虚线将该物块切开分成左右两部分,如图所示,左右两部分对桌面的压力F左、F右和对桌面的压强p左、p右的大小关系正确的是( )
A.F左>F右 p左>p右 B.F左=F右 p左=p右 C.F左>F右 p左=p右 D.F左<F右 p左<p右
【答案】C
9、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 。
【答案】不能;受力面积;压强
10、如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知 p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
【答案】3:1; 4:1。
11、为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为40cm2,瓶盖面积为8cm2,并将瓶子装满550mL水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1) 正放时水对瓶底的压力为F1,倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1___________F2(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出___________毫升水。
【答案】等于;440
12、 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,用海绵、砝码、小方桌做了如图甲、乙的实验。
(1) 本实验是通过观察 来了解压力作用效果的大小,通过甲乙实验能够得到的结论是 ;
(2) 若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(2)丁。
13、随着社会的进步,“绿色出行,低碳生活”的理念已经深入人心,小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上以5米/秒的速度匀速行驶了5分钟,小明同学的质量为60千克,自行车质量为10千克,前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3米2,在小明骑行过程中,自行车受到的总的阻力是人和车总重力的0.02倍,求:
(1)这5分钟内通过的路程是多少米?
(2)自行车受到的总的阻力为多少牛?
(3)自行车对水平路面的压强为多大?
【详解】(1)由v可知,这5分钟内通过的路程:s=vt=5m/s×5×60s=1500m;
(2)自行车和小明的总重力:G总=m总g=(60kg+10kg)×10N/kg=700N,
自行车受到的总的阻力:f=0.02G总=0.02×700N=14N;
(3)自行车对水平路面的压力:F=G总=700N,
自行车对水平路面的压强:p3.5×105Pa。
题型二:液体压强
【例题精讲】
例1、如图所示,往杯中匀速注水。该过程中杯底受到水的压强p随时间t变化的图像合理的是( )
A. B. C. D.
故选B。
例2、放在水平桌面上的甲、乙两容器,底面积相同,装有等高的同种液体如图所示。若容器重不计,下面说法正确的是( )
A.液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
B.液体对乙容器底部的压力大于它对桌面产生的压力
C.甲容器底部所受液体的压强大于它对桌面产生的压强
D.两容器对桌面产生的压强相等
【答案】B
例3、如图3-7-25 所示为某水坝的示意图。水坝左侧水面高,A和C两点处于同一高度,水在A、B、C三点产生的压强分别为pA、pB、pc,则(▲)
图3-7-25
A、pA=pc B、pA>pc C、pB=pc D、pB<pc
【答案】B
例4、如图所示底部连通的A、B两容器的水面相平,已知两容器底面积关系为SA:SB=2:3。同时将质量相等,密度之比为5:2的甲、乙两个实心物体分别浸没在A、B两容器内(水未溢出),则两容器中的水将( )
A.从B流向A B.从A流向B C.水将不流动 D.无法判断
【答案】A
例5、如图所示,底面积不同的薄壁圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平。现从两容器中抽出部分液体后,其液面仍保持相平,若此时甲对A底部的压力大于乙对B底部的压力,则抽取前,甲、乙各自对容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA≤pB,FA<FB B.pA≤pB,FA>FB
C.pA>pB,FA<FB D.pA>pB,FA>FB
【答案】D
例6、如图所示,一个装有水的容器被放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是
A.a点所受压强是2000Pa
B.b点所受压强是200Pa
C.a点所受压强与容器底部所受压强之比为1∶4
D.b点所受压强与容器底部所受压强之比为4∶5
【答案】D
(
小试身手
)
1、甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,放置在水平桌面上。将质量不同(乙玻璃缸中的黄鸭质量大)的两只小黄鸭玩具轻轻放入其中,静止后如图所示,下列说法正确的( )
A.两个玻璃缸对水平桌面的压力相等
B.乙玻璃缸对水平桌面的压力大
C.甲玻璃缸内的水多,水对底部产生的压强大
D.乙玻璃缸内的鸭子质量大,水对底部产生的压强大
【答案】A
2、如图所示,有一装满水的密闭容器,正放时,容器对水平桌面的压强是p1,水对容器底的压强是p2;将容器倒放时,容器对水平桌面的压强是p3,水对容器底的压强是p4,下列关系式正确的是( )
A.p1=p3;p2>p 4 B.p1>p3;p2>p4
C.p1>p3;p2=p4 D.p1=p3;p2=p4
【答案】C
3、如图所示,一上面开口的圆柱形容器内盛有一定质量的水。容器底部开一个小孔,水从小孔中流出。下列图象中正确反映容器中水对容器底的压强p随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
4、如图3-7-24所示,一只烧杯放在斜面上,若在烧杯内盛满水,则水对杯底A、B两点的压强pA、pB的大小关系是(▲)
A、pA>pB B、pA=pB C、pA<pB D、无法确定
【答案】A
5、如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,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
【答案】C
6、请用所学的压力、压强知识解决下列问题。
(1) 如图甲,用一个水平推力去压图钉,在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉,这是因为 不同而导致压强不同。
(2) 一个装有染成红色酒精的瓶子,在其侧壁扎出a、b两个小孔,如图乙所示。发现b孔流出的液体更急,说明了液体内部的压强随 的增大而增大。把a、b两个小孔用塞子塞住,把瓶子放入水中,如图丙当瓶内、外液面相平时,同时拨出a、b两个小孔上的塞子时,观察到( )
A.a、b小孔均有水流入 B.a、b小孔均有酒精流出
C.酒精从a流出,水从b流入 D.水从a流入,酒精从b流出
【答案】(1) 受力面积; (2) 液体深度 A
7、如图,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1~4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1) 比较1、2、3号管,可得出的结论是 ;
(2) 比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力 (选填“有关”或“无关”);
(3) 利用2号和5号管可探究 ;
(4) 为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的 相等。
【答案】(1)相同液体的深度越深,产生的液体压强越大;(2)无关
(3)液体压强与液体的密度是否有关;(4)两管中水柱的深度
【课堂练习】
1、叠人塔是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技,目前世界纪录为9层人塔。图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力、脚底与地面的接触面积均相等,下面两层五人的背部均呈水平状态,上面人的脚均踩在下面人背的正中间,则最底层三人从左到右对地面的压强之比为( )
A.1:2:1 B.2:1:2 C.7:10:7 D.10:7:10
故选C。
2、绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是( )
A.压强 B.路程
C.g值 D.密度
【答案】B
3、对于下列各公式的相关理解中符合事实的是( )
公式
相关理解
A
G=mg
g=9.8N/kg,表示1千克等于9.8牛顿
B
G=mg
g=9.8N/kg,其读法为每千克9.8牛顿
C
v=
速度1m/s,表示1秒的时间内物体通过的路程为1米/秒
D
p=
根据1帕=1牛/米2,1帕表示每1平方米面积所受的压力为1牛顿
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
4、已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为ρA和ρB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2。若p1:p2=1:2,则ρA:ρB为( )
A.3:2 B.1:3 C.2:9 D.9:4
【答案】D
5、如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体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的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
【答案】B
6、如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体,当B管倾斜,A管竖直放置时,两管液面等高,则( )
A.A管中液体对管底的压强比B中小
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强和B中相等
D.A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
【答案】B
7、如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是( )
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
【答案】 C
8、如图所示,将质量相等的水分别倒入量筒和量杯内,两容器静止放在水平桌面上。量筒中水对容器底部的压强和压力分别为p1和F1 , 量杯中水对容器底部的压强和压力分别为p2和F2。根据上述条件,下列判断中正确的是( )
A. p1<p2,F1<F2 B.p1>p2,F1>F2 C.p1=p2,F1=F2 D.p1>p2,F1=F2
【答案】 B
9、如图所示,两个完全相同的量筒分别盛有质量相等的水和煤油(ρ水>ρ油),A,B两点到液面的距离相等,A,C两点到容器底面的距离相等,则有( )
A.两个容器底面受到的液体压强不相等 B.A,B两点的液体压强相等
C.A点的液体压强大于C点的液体压强 D.A点的液体压强小于C点的液体压强
故选:D。
10、如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
故选:C。
11、如图所示,边长为10cm的正方体A重力为1N,在水平向左的力F1=2N,竖直向上的力F2=4N作用下,沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,则此时A受到的滑动摩擦力大小为 ,A对竖直墙壁的压强为 。
【答案】3N;200Pa
12、2020年11月 10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909米的海底,创造了中国载人深潜的新纪录。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用压强计等装置进行了如下的操作。
(1) 使用压强计前,发现U形管两侧液面已有高度差(如图甲所示) ,接下来的必须进行的操作是
(选填字母) 。
A. 从U形管左管口添加适量水 B.从U形管右管口抽出适量水 C.拆除软管重新安装
(2) 正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是 。
(3) 小芳用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜变平,需要测量的物理量有 。
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量,推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示) 。
【答案】(1)C;(2)同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;(3)BD
13、某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1) 该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2) 匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(3) 车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
【详解】(1)该车在水平路面上直线行驶12km=12000m,用时10min=600s
该车匀速行驶时的速度为v===20m/s
(2)该汽车的重力为G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
汽车匀速行驶,处于平衡状态,所以汽车的牵引力等于汽车所受阻力,汽车受阻力是车重的0.05倍,即F牵=f=0.05G=0.05×1.8×104N=900N,
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F压=G=1.8×104N,
所以车对路面的压强为p==2.4×105Pa
【课后巩固】
1、如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板。可有效( )
A.增大自身的重力 B.增大对雪地压力 C.减小对雪地压强 D.减小雪地摩擦力
故选C。
2、小明利用海绵、桌子和砝码进行探究压力的作用效果跟哪些因素有关的实验,如图所示,下列分析错误的是( )
A.探究过程用到了控制变量的方法
B.图2和图3探究的是:压力的作用效果与受力面积是否有关
C.通过观察海绵的凹陷程度判断压力的作用效果
D.探究的结论是:压力的作用效果只与受力面积的大小有关
【答案】D
3、有两块完全相同的砖甲和乙,砖的长度是宽的2倍。如图所示,甲砖放在乙砖的上面,乙砖放在水平地面上,则下面正确的说法是( )
A.甲对乙的压力大于乙对地面的压力 B.甲对乙的压力等于乙对地面的压力
C.甲对乙的压强大于乙对地面的压强 D.甲对乙的压强等于乙对地面的压强
【答案】D
4、著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
故选:C。
5、如图,长方体P和Q由同种材料制成且质地均匀,两长方体的高及各表面粗糙程度相同,P的底面积小于Q的底面积。如果按照甲、乙、丙、丁四种方式放置水平地面,分别在水平推力F甲、F乙、F丙和F丁的作用下,做匀速直线运动。静止时对地面的压强分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则下列关于推力和压强关系式正确的是( )
A.F甲>F乙=F丙>F丁;p甲>p乙>p丙>p丁
B.F甲<F乙<F丙<F丁;p甲<p乙<p丙=p丁
C.F甲<F乙<F丙=F丁;p甲=p乙=p丙<p丁
D.F甲<F乙<F丙=F丁;p甲>p乙=p丙>p丁
【答案】C
6、如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比,底面积之比,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比______;它们对地面的压力之比______。若将A叠放在B的上方,会使B对地面的压强变为原来的______倍。
【答案】 1∶2 1∶3
7、如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为 、 ,对地面的压强分别为 、 。现将甲、乙分别切去高度为 、 的部分,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则 ,甲、乙原先对地面的压力 (选填>、“=”或“<”)。
【答案】 <;<
8、如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则液体的密度ρ甲,ρ乙,ρ丙的大小关系为 ;容器对桌面的压强p甲,p乙,p丙大小关系为 。当从三个容器均倒入相同体积的液体后(未溢出),液体对容器底的压力F甲,F乙,F丙大小关系为 。
【答案】ρ甲>ρ乙>ρ丙;p甲=p乙=p丙;F甲>F乙>F丙
9、2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“奋斗者”号携带样品返航时,若以该样品为参照物,“奋斗者”号是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。
故答案为:(1)增大;(2)静止。
10、5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求:
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20升
10升/小时
500牛
200厘米2
(1)机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程;
(2)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(3)机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压强减小了2×103帕,该过程所消耗消毒液的质量。
【答案】(1)由可知,机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程:;
(2)由表格数据可知,机器人未装消毒液时的重力,
机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压力:,
机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强:;
(3)由可知,机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压力的减小量:,
该过程所消耗消毒液的重力:,
由可知,该过程所消耗消毒液的质量:。
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第六讲:压强
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知识整理
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1. 定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力
2. 压力产生的条件:只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力
3. 方向:压力的方向与受力物体的表面即支撑面垂直且指向被压物体(受力物体)
4. 大小:压力并非都由重力产生,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关
(1) 影响压力作用效果的因素
1) 比较甲组和乙组,结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
2) 比较乙组和丙组,结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(2) 压强:单位面积受到的压力
1) 公式:通常用p表示压强,F表示压力,S表示受力面积,那么
2) 单位:国际单位制中,压强的单位是“帕斯卡”,简称帕(Pa)。
3) 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
(3) 对压强计算公式的理解
1) 公式 无论对于固体、液体还是气体产生的压强都普遍适用
2) 公式中的受力面积S是指两个物体相互接触的那部分面积,而不一定是受压物体的表面积
3) 应用公式 计算时,力的单位要用N,面积的单位要用 m²,压强的单位要用Pa
知识点二、增大或减小压强的方法
增大压强的方法
减小压强的方法
保持受力面积不变,增大压力
保持受力面积不变,减小压力
保持压力不变,减小受力面积
保持压力不变,增大受力面积
同时增大压力和减小受力面积
同时减小压力和增大受力面积
知识点三、液体压强
1. 原因:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,因此,液体内部向各个方向都有压强。
2. 液体压强的特点
1) 液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强
2) 液体的压强随深度的增加而增大(可比较实验B和D)
3) 在同一深度,液体向各个方向的压强相等(可比较实验A、B和C)
4) 不同液体的压强还跟液体的密度有关:在同一深度,液体的密度越大,该处的压强也越大(可比较实验D和E)
3. 液体压强的公式P=ρgh,p为液体压强,ρ为液体密度,g=9.8 N/kg,h为液体深度
4. 两公式的区别与联系
1) P=F/S是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体,还是气体都是适用的
2) P=ρgh是通过公式P=F/S推导出来的,只适合于计算液体和特殊固体(规则柱状体,如长方体、正方体、圆柱等)的压强,推导过程如下:
1. 特殊容器分析:对桌面压力口大压力大;口小压力小:
容器类型
容器底部受到液体压力的定性分析
F=G液
F<G液
F>G液
(1) 拓展:不规则容器(底面积相同)
同液体,同高度
同液体,同质量
同质量,同高度
GA>GB>GC
F1<G水=F2<F3
GA=GB=GC
对杯底A=B=C(=ρgh)
A<B<C
A<B<C(A<ρB<ρC)
对杯底FA=FB=FC(F=S)
FA<FB<FC
FA<FB<FC
对桌面F1>F2>F3(F=G)
F1=F2=F3
F1=F2=F3
对桌面1>2>3()
1=2=3
1=2=3
(2) 倒置问题:
对杯底不变
对杯底变小(=ρgh)
对杯底F增大(F=pS)
对杯底F增大(F1<G水<F2)
对桌面F不变
对桌面F不变
对桌面变小()
对桌面变小()
题型一:固体压强
【例题精讲】
例1、关于压力和压强概念的理解,下列说法正确的是( )
A. 压强就是压力与受力面积之比
B. 放在水平面上的物体,物体越重,压力越大,所以对水平面的压力就是重力
C. 压力的方向与重力的方向相同,总是竖直向下的
D. 根据压强公式p=F/S可知,压强的大小与压力大小成正比
例2、三个体重、体型相似的人叠成两层静态造型,这是新昌的一种非物质文化遗产——叠罗汉,如图所示。假如每个人体重均为G,每只鞋的底面积均为S,则地面上每只脚对水平地面的压强为( )
A. B. C. D.
例3、如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B,当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时,则两正方体A、B的质量比为( )
A.1:64 B.1:16 C.1:8 D.1:4
例4、如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲的质量小
(
小试身手
)
1、物理现象无处不在,如图中的情景对应的物理知识正确的是( )
A. 图甲:把刻刀磨锋利——压力越大压力作用效果越明显
B. 图乙:北极熊爬行过冰面——增大与冰面间的摩擦力
C. 图丙:高铁站的安全白线——流体流速越大压强越小
D. 图丁:铅笔被水“折断”——属于光的反射现象
2、 如图所示的各种措施中,属于增大压强的是( )
A.切果器的刀片很薄 B.滑雪板的面积宽大
C.骆驼的脚掌宽大 D.大货车有很多车轮
3、将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA=FB
C.pA<pB FA>FB D.pA=pB FA<FB
4、如图所示,密度相同的A、B、C三个实心规则柱体,它们对水平桌面产生的压强分别为PA、PB、PC,则( )
A.PA最大 B.PB最大
C.PC最大 D.三者一样大
5、如图所示是甲、乙两种固体物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体,把它们平放在水平地面上,则甲、乙两正方体的密度和对水平地面的压强之比分别为( )
A.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=4:1
B.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=4:1
C.ρ甲:ρ乙=1:8 p甲:p乙=1:4
D.ρ甲:ρ乙=8:1 p甲:p乙=1:4
6、如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物体乙对物体甲的压力就是物体乙的重力 B.物块乙对物块甲的压力为10N
C.桌面受到物块甲的压力为25N D.桌面受到物块乙的压力为10N
7、如图所示一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边,在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不变 B.A对桌面的压强不断变小
C.A对桌面的摩擦力不断变小 D.A对桌面的压力不变
8、质量分布均匀的正方体物块放在水平桌面上,若沿竖直的虚线将该物块切开分成左右两部分,如图所示,左右两部分对桌面的压力F左、F右和对桌面的压强p左、p右的大小关系正确的是( )
A.F左>F右 p左>p右 B.F左=F右 p左=p右 C.F左>F右 p左=p右 D.F左<F右 p左<p右
9、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 。
10、如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知 p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
11、为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为40cm2,瓶盖面积为8cm2,并将瓶子装满550mL水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1) 正放时水对瓶底的压力为F1,倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1___________F2(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出___________毫升水。
12、 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,用海绵、砝码、小方桌做了如图甲、乙的实验。
(1) 本实验是通过观察 来了解压力作用效果的大小,通过甲乙实验能够得到的结论是 ;
(2) 若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验。
13、随着社会的进步,“绿色出行,低碳生活”的理念已经深入人心,小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上以5米/秒的速度匀速行驶了5分钟,小明同学的质量为60千克,自行车质量为10千克,前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3米2,在小明骑行过程中,自行车受到的总的阻力是人和车总重力的0.02倍,求:
(1)这5分钟内通过的路程是多少米?
(2)自行车受到的总的阻力为多少牛?
(3)自行车对水平路面的压强为多大?
题型二:液体压强
【例题精讲】
例1、如图所示,往杯中匀速注水。该过程中杯底受到水的压强p随时间t变化的图像合理的是( )
A. B. C. D.
例2、放在水平桌面上的甲、乙两容器,底面积相同,装有等高的同种液体如图所示。若容器重不计,下面说法正确的是( )
A.液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
B.液体对乙容器底部的压力大于它对桌面产生的压力
C.甲容器底部所受液体的压强大于它对桌面产生的压强
D.两容器对桌面产生的压强相等
例3、如图3-7-25 所示为某水坝的示意图。水坝左侧水面高,A和C两点处于同一高度,水在A、B、C三点产生的压强分别为pA、pB、pc,则(▲)
图3-7-25
A、pA=pc B、pA>pc C、pB=pc D、pB<pc
例4、如图所示底部连通的A、B两容器的水面相平,已知两容器底面积关系为SA:SB=2:3。同时将质量相等,密度之比为5:2的甲、乙两个实心物体分别浸没在A、B两容器内(水未溢出),则两容器中的水将( )
A.从B流向A B.从A流向B C.水将不流动 D.无法判断
例5、如图所示,底面积不同的薄壁圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平。现从两容器中抽出部分液体后,其液面仍保持相平,若此时甲对A底部的压力大于乙对B底部的压力,则抽取前,甲、乙各自对容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA≤pB,FA<FB B.pA≤pB,FA>FB
C.pA>pB,FA<FB D.pA>pB,FA>FB
例6、如图所示,一个装有水的容器被放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是
A.a点所受压强是2000Pa
B.b点所受压强是200Pa
C.a点所受压强与容器底部所受压强之比为1∶4
D.b点所受压强与容器底部所受压强之比为4∶5
(
小试身手
)
1、甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水,放置在水平桌面上。将质量不同(乙玻璃缸中的黄鸭质量大)的两只小黄鸭玩具轻轻放入其中,静止后如图所示,下列说法正确的( )
A.两个玻璃缸对水平桌面的压力相等
B.乙玻璃缸对水平桌面的压力大
C.甲玻璃缸内的水多,水对底部产生的压强大
D.乙玻璃缸内的鸭子质量大,水对底部产生的压强大
2、如图所示,有一装满水的密闭容器,正放时,容器对水平桌面的压强是p1,水对容器底的压强是p2;将容器倒放时,容器对水平桌面的压强是p3,水对容器底的压强是p4,下列关系式正确的是( )
A.p1=p3;p2>p 4 B.p1>p3;p2>p4
C.p1>p3;p2=p4 D.p1=p3;p2=p4
3、如图所示,一上面开口的圆柱形容器内盛有一定质量的水。容器底部开一个小孔,水从小孔中流出。下列图象中正确反映容器中水对容器底的压强p随时间t变化关系的是( )
A. B.
C. D.
4、如图3-7-24所示,一只烧杯放在斜面上,若在烧杯内盛满水,则水对杯底A、B两点的压强pA、pB的大小关系是(▲)
A、pA>pB B、pA=pB C、pA<pB D、无法确定
5、如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,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
6、请用所学的压力、压强知识解决下列问题。
(1) 如图甲,用一个水平推力去压图钉,在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉,这是因为 不同而导致压强不同。
(2) 一个装有染成红色酒精的瓶子,在其侧壁扎出a、b两个小孔,如图乙所示。发现b孔流出的液体更急,说明了液体内部的压强随 的增大而增大。把a、b两个小孔用塞子塞住,把瓶子放入水中,如图丙当瓶内、外液面相平时,同时拨出a、b两个小孔上的塞子时,观察到( )
A.a、b小孔均有水流入 B.a、b小孔均有酒精流出
C.酒精从a流出,水从b流入 D.水从a流入,酒精从b流出
7、如图,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1~4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1) 比较1、2、3号管,可得出的结论是 ;
(2) 比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力 (选填“有关”或“无关”);
(3) 利用2号和5号管可探究 ;
(4) 为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的 相等。
【课堂练习】
1、叠人塔是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技,目前世界纪录为9层人塔。图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力、脚底与地面的接触面积均相等,下面两层五人的背部均呈水平状态,上面人的脚均踩在下面人背的正中间,则最底层三人从左到右对地面的压强之比为( )
A.1:2:1 B.2:1:2 C.7:10:7 D.10:7:10
2、绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是( )
A.压强 B.路程
C.g值 D.密度
3、对于下列各公式的相关理解中符合事实的是( )
公式
相关理解
A
G=mg
g=9.8N/kg,表示1千克等于9.8牛顿
B
G=mg
g=9.8N/kg,其读法为每千克9.8牛顿
C
v=
速度1m/s,表示1秒的时间内物体通过的路程为1米/秒
D
p=
根据1帕=1牛/米2,1帕表示每1平方米面积所受的压力为1牛顿
A.A B.B C.C D.D
4、已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为ρA和ρB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2。若p1:p2=1:2,则ρA:ρB为( )
A.3:2 B.1:3 C.2:9 D.9:4
5、如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体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的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
6、如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体,当B管倾斜,A管竖直放置时,两管液面等高,则( )
A.A管中液体对管底的压强比B中小
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强和B中相等
D.A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
7、如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是( )
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
8、如图所示,将质量相等的水分别倒入量筒和量杯内,两容器静止放在水平桌面上。量筒中水对容器底部的压强和压力分别为p1和F1 , 量杯中水对容器底部的压强和压力分别为p2和F2。根据上述条件,下列判断中正确的是( )
A. p1<p2,F1<F2 B.p1>p2,F1>F2 C.p1=p2,F1=F2 D.p1>p2,F1=F2
9、如图所示,两个完全相同的量筒分别盛有质量相等的水和煤油(ρ水>ρ油),A,B两点到液面的距离相等,A,C两点到容器底面的距离相等,则有( )
A.两个容器底面受到的液体压强不相等 B.A,B两点的液体压强相等
C.A点的液体压强大于C点的液体压强 D.A点的液体压强小于C点的液体压强
10、如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
11、如图所示,边长为10cm的正方体A重力为1N,在水平向左的力F1=2N,竖直向上的力F2=4N作用下,沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,则此时A受到的滑动摩擦力大小为 ,A对竖直墙壁的压强为 。
12、2020年11月 10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909米的海底,创造了中国载人深潜的新纪录。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用压强计等装置进行了如下的操作。
(1) 使用压强计前,发现U形管两侧液面已有高度差(如图甲所示) ,接下来的必须进行的操作是
(选填字母) 。
A. 从U形管左管口添加适量水 B.从U形管右管口抽出适量水 C.拆除软管重新安装
(2) 正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是 。
(3) 小芳用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜变平,需要测量的物理量有 。
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量,推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示) 。
13、某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1) 该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2) 匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(3) 车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
【课后巩固】
1、如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板。可有效( )
A.增大自身的重力 B.增大对雪地压力 C.减小对雪地压强 D.减小雪地摩擦力
2、小明利用海绵、桌子和砝码进行探究压力的作用效果跟哪些因素有关的实验,如图所示,下列分析错误的是( )
A.探究过程用到了控制变量的方法
B.图2和图3探究的是:压力的作用效果与受力面积是否有关
C.通过观察海绵的凹陷程度判断压力的作用效果
D.探究的结论是:压力的作用效果只与受力面积的大小有关
3、有两块完全相同的砖甲和乙,砖的长度是宽的2倍。如图所示,甲砖放在乙砖的上面,乙砖放在水平地面上,则下面正确的说法是( )
A.甲对乙的压力大于乙对地面的压力 B.甲对乙的压力等于乙对地面的压力
C.甲对乙的压强大于乙对地面的压强 D.甲对乙的压强等于乙对地面的压强
4、著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
5、如图,长方体P和Q由同种材料制成且质地均匀,两长方体的高及各表面粗糙程度相同,P的底面积小于Q的底面积。如果按照甲、乙、丙、丁四种方式放置水平地面,分别在水平推力F甲、F乙、F丙和F丁的作用下,做匀速直线运动。静止时对地面的压强分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则下列关于推力和压强关系式正确的是( )
A.F甲>F乙=F丙>F丁;p甲>p乙>p丙>p丁
B.F甲<F乙<F丙<F丁;p甲<p乙<p丙=p丁
C.F甲<F乙<F丙=F丁;p甲=p乙=p丙<p丁
D.F甲<F乙<F丙=F丁;p甲>p乙=p丙>p丁
6、如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比,底面积之比,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比______;它们对地面的压力之比______。若将A叠放在B的上方,会使B对地面的压强变为原来的______倍。
7、如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为 、 ,对地面的压强分别为 、 。现将甲、乙分别切去高度为 、 的部分,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则 ,甲、乙原先对地面的压力 (选填>、“=”或“<”)。
8、如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则液体的密度ρ甲,ρ乙,ρ丙的大小关系为 ;容器对桌面的压强p甲,p乙,p丙大小关系为 。当从三个容器均倒入相同体积的液体后(未溢出),液体对容器底的压力F甲,F乙,F丙大小关系为 。
9、2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“奋斗者”号携带样品返航时,若以该样品为参照物,“奋斗者”号是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。
10、5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求:
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20升
10升/小时
500牛
200厘米2
(1)机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程;
(2)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(3)机器人在消毒一段时间后,对水平地面的压强减小了2×103帕,该过程所消耗消毒液的质量。
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