内容正文:
备考精练9 压强
题组一 科学探究·物理筑基
1.B 2.B 3.C 4.B 5.B 6.B 7.A 8.B 9.A 10.A 11.A 12.A
13.2∶1 5∶3
14.变小 大气压
15.如图所示
16.(1)凹陷程度 不可以 (2)受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 (3)A (4)= (5)没有控制压力的大小相同
17.(1)不漏气 (2)不属于 (3)相等 (4)乙、丙 D (5)正确
18.(1)600 Pa (2)0.12 kg (3)2×103 kg/m3 (4)300 Pa
【解析】(1)当容器内水的深度为h1=0.06 m,容器底所受压强p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa。
(2)当容器内水的深度h1=0.06 m时,杯子排开水的体积V排=Sh1=2×10-3m2×0.06 m=1.2×10-4m3。
根据阿基米德原理,杯子此时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-4m3=1.2 N。
此时杯子对容器底部的压力刚好为零,即G杯=F浮=1.2 N,
m杯===0.12 kg。
(3)根据原来的压力为0,后来还是压力为零,杯中水受到的重力等于增加的浮力,即G杯水=ΔF,
m杯水g=ρ水gΔV,即ρ水gV杯水g=ρ水g(h2-h1)S,
V杯水=2×10-3m2×(0.09 m-0.06 m)=6×10-4m3。
当杯口与容器内的水面相平时,杯子排开水的体积V排=Sh2=2×10-3m2×0.09 m=1.8×10-3m3。
V杯= V排1-2 V杯水=1.8×10-4m3-2×6×10-6m3=6×10-5m3。
杯子材料的密度ρ杯===2×103 kg/m3。
(4)杯子注满水后,杯子受到的总重力G总=G杯+2G杯水=1.2 N+2×0.6 N=2.4 N,
F=F支=G总-F浮=2.4 N-1.8 N=0.6 N,
所以p′===300 Pa。
题组二 问题驱动·实践创新
1.C 2.D 3.B 4.B 5.A 6.A 7.D 8.C 9.C 10.D 11.A 12.B 13.C
14.6∶1 先增大后减小再不变
15.如图所示
16.【明确思路】压强
【收集证据】(1)橡胶管脱落 (2)夹住 (3)注射器
【交流结论】(1)大 (2)3
17.(1)900 N (2)2 000 Pa (3)0.05 m2 (4)p=4 800+40t(Pa),0≤t≤25 s
【解析】(1)工件受到的重力G=mg=90 kg×10 N/kg=900 N。
(2)工件一半浸入清洗液时,浸入的深度h=×50 cm=25 cm=0.25 m,清洗液对工件底部的压强p=ρgh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2 000 Pa。
(3)工件完全浸入清洗液,浮力为F浮=G-F=900 N-700 N=200 N,工件的体积V= V排===0.025 m3,工件的底面积S===0.05 m2。
(4)工件刚好浸没h浸=h物=50 cm,液面上升的高度Δh===12.5 cm,工件下降的高度h降=h浸-Δh=50 cm-12.5 cm=37.5 cm,时间t===25 s,设池底压强为p,经过的时间为t,则 V排=S物×(h降+Δh)=S容×Δh,即500 cm2×(1.5t+Δh)=2 000 cm2×Δh,Δh=0.5t,池底的压强p=ρg(h液+Δh)=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×(60+0.5t)×10-2 m=4 800+40 t(Pa),0≤t≤25 s。
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备考精练9 压强
1.(2025·辽宁)如图所示,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是( )
A.增大压强
B.减小压强
C.增大压力
D.减小压力
2.(2025·山西)科技小组同学们参加国际机器人竞技大赛,如图所示是他们制作的机器人滑雪比赛时的场景。关于机器人滑雪比赛过程,下列分析正确的是( )
A.通过增加机器人质量可减小摩擦
B.滑雪板长而宽可减小对雪地压强
C.利用惯性作用可以增大滑行速度
D.机器人的运动状态始终保持不变
3.(2025·昆明西山区模拟)连通器在生活中的应用广泛。如图所示,不是利用连通器原理来工作的是( )
A.锅炉水位计 B.U形“反水弯”
C.压强计 D.三峡船闸
4.(2025 ·北京大兴区模拟)如图所示的实例中,能用大气压的知识解释的是( )
A.防臭地漏B.吸盘式挂钩
C.水从侧壁喷出D.漂浮的冰山
5.(2025·淄博淄川区模拟)如图所示,甲、乙两个质量相同的圆柱形容器中盛着相同质量的水,置于水平桌面上。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.容器底受到水的压强p甲>p乙
B.容器底受到水的压强p甲<p乙
C.容器对桌面的压强p甲=p乙
D.容器对桌面的压强p甲>p乙
6.(2025·武汉洪山区模拟)为了说明骑电动车戴安全头盔的重要性,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别固定在垫有海绵的基座上,在鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示,结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列说法错误的是( )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.垫有海绵的基座可以减小压力大小
C.敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙小
D.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
7.(2025·广州白云区模拟)如图所示是小白自己制作的抽水机,当活塞向上移动时,抽水机圆筒内的体积增大,气压减小,小于外界大气压强,在外界大气压的作用下,水就被压进圆筒里。当活塞向下移动时,圆筒内的水受到活塞的压力,使筒内的水压大于外界大气压,水就会冲开阀门,向上涌到出水口流出。下列说法正确的是( )
A.若将活塞向上提,阀门A关闭,阀门B被推开
B.若将活塞向上提,阀门A推开,阀门B关闭
C.若将活塞向下压,阀门A关闭,阀门B被推开
D.将抽水机放置在密闭真空环境中也能正常使用
8.(2025·黑龙江)如图甲所示,将一个每个面粗糙程度均相同的长方体铁块分别平放、立放在水平桌面上,它对桌面的压强分别是p1和p2。如图乙所示,用水平推力推动它在桌面上匀速直线运动时,推力大小分别为F1和F2。下列关于压强和推力的关系正确的是( )
甲 乙
A.p1=p2 F1>F2 B.p1<p2 F1=F2
C.p1<p2 F1>F2 D.p1=p2 F1=F2
9.(2025·山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A B
C D
10.(2025·陕西)如图所示是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时,它可在20 s内吸水12 t,并在4 s内倾泻完毕,能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是( )
A.停在水面上不工作时,处于平衡状态
B.停在水面上吸水过程中,下表面受到水的压强不变
C.在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强大
D.降落过程中,重力势能不变
11.(2025·湖南)暑假即将来临,外出旅行需注意安全。下列图片中涉及的物理知识解释合理的是( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲:靠近高压带电体易发生触电
B.图乙:系好安全带是利用乘客的惯性
C.图丙:水看起来比实际的浅是因为光的反射
D.图丁:列车驶过站台时,空气流速越大的位置,压强越大
12.(2025·乐山)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
13.(2025·绥化)如图所示,A、B是由同种材料制成的面上,B置于A上面正中央(如图甲所示),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3∶1,则B的体积之比为 ;将B倒置后放在水平桌面上(如图乙所示),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1∶p2= 。
14.(2025·兰州)如图所示,在做红磷燃烧测空气中氧气含量的实验中,氧气被消耗,集气瓶内气体的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”);打开止水夹,烧杯中的水在 的作用下进入集气瓶,根据集气瓶中水的体积变化,便可测出空气中氧气的体积占比。
15.(2025·绥化)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。
16.(2024·齐齐哈尔)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
图1 图2
图3图4 图5
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: 。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是 。
A.书包的背带做得很宽
B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2。则p1 (选填“<”“=”或“>”)p2。
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是
。
17.(2025·兰州)小亮游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想1:可能与方向有关;
猜想2:可能与深度有关;
猜想3:可能与液体的密度有关。
为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图1甲所示,小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度,然后改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(4)接着,小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”“B”“C”或“D”)。
甲 乙
丙 丁
图1
A B C D
图2
图3
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置,把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。
18.(2025·绥化)如图所示,水平桌面上有一个圆柱形薄壁容器。容器内竖立一个圆柱形杯子(材料质地均匀),高为0.09 m,底面积为2×10-3m2。现只向容器内注水,当容器内水的深度为0.06 m时,杯子对容器底部的压力刚好为零;接下来同时向容器内和杯中注水,当杯口与容器内的水面相平时,杯中水的体积是杯子容积的一半,且杯子与容器底部的压力也刚好为零。(整个过程中,杯底与容器底部始终接触但不紧密,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)只向容器内注水,当水的深度为0.06 m时,水对容器底部的压强;
(2)空杯子的质量;
(3)该杯子材料的密度;
(4)继续向杯子中注水,直至注满,此时杯子对容器底部的压强。
1.(2025·潍坊潍城区模拟)如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
A.吸管一端削尖
B.盲道上有凸起
C.书包带做得宽
D.破窗锤的锤头很尖
2.(2025·汕头濠江区模拟)小仓在超市买了二斤猪肉、二斤萝卜、一斤散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,想把三样物品放在环保袋中提回家。根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是( )
A B
C D
3.(2025·新疆)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4 m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103 kg/m3,木材对水平面的压强为4 500 Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24 kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为( )
甲 乙
A.1 920 Pa B.2 400 Pa
C.2 700 Pa D.3 000 Pa
4.(2025·眉山)水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,内装不同液体。将两个相同小球分别放入甲、乙两容器中,小球静止时如图所示。若两容器底部所受液体压强相等,则下列判断正确的是( )
甲 乙
A.两容器中的液体密度相等
B.两容器所装液体的质量相等
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
5.(2025·广州荔湾区模拟)如图所示,燃气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃时,燃气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处燃气( )
A.流速大,压强小于大气压强
B.流速小,压强小于大气压强
C.流速大,压强大于大气压强
D.流速小,压强大于大气压强
6.(2025·北京东城区模拟)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。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F1甲=F1乙=F1丙
②容器对桌面的压强:p1甲<p1乙<p1丙
③液体对容器底部的压力:F2甲>F2乙>F2丙
④液体对容器底部的压强:p2甲=p2乙=p2丙
甲 乙 丙
A.只有①和③ B.只有②和③
C.只有①和④ D.只有②和④
7.(2025·厦门海沧区模拟)如图所示的装置中不属于连通器的是( )
A.船闸 B.锅炉水位计
C.回水弯管 D.U形管压强计
8.(2025·长春宽城区模拟)《天工开物》中记录的一种农具“耙”如图所示,用于农耕。耙的铁齿做得尖锐是为了( )
A.增大压力 B.增大摩擦力
C.增大压强 D.减小压强
9.(2025·济南历下区模拟)使用如图所示的真空采血管抽血时,护士将采血针一端刺入人体静脉,另一端插入真空采血管中,血液便会自动流入采血管。血液流入采血管的原理是( )
A.利用自身重力流入采血管
B.利用流速大压强小的原理把血液压入采血管
C.利用人体内血管的血压压入采血管
D.利用大气压强压入采血管
10.(2025·北京顺义区模拟)如图所示,取两支铅笔平行放在桌面上,将乒乓球B放在两支铅笔上,使乒乓球刚刚能离开桌面,两球之间距离大约为2 cm,P为其中点,M、N分别为B两球左、右侧一点。用一支吸管向两只乒乓球之间吹气,则下列说法正确的是( )
A.两乒乓球会静止不动
B.两乒乓球会向相互远离的方向运动
C.P点气体压强等于M、N点气体压强
D.P点气体压强小于M、N点气体压强
11.(2025·青岛即墨区模拟)南北朝时期的《关尹子·九药篇》记载:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下。”瓶中装满水,瓶口密封,瓶上有两个小孔,闭住一个,水就流不出来,主要是由于( )
A.大气压的作用
B.弹力的作用
C.摩擦力的作用
D.浮力的作用
12.(2025·郑州金水区模拟)子涵利用传感器研究气体压强与流速的关系,如图甲所示,把两个气压传感器接入管内,从计算机上可以读出两个位置压强的具体数值,开始抽气后,两个位置压强随时间变化图像如图乙所示,下列说法错误的是( )
甲乙
A.未抽气时,传感器所显示数值约为105 Pa
B.①号图像为传感器B的数据
C.②号图像变化范围更大是因为其探头所处位置空气流速更大
D.飞机机翼获得升力的原理与本实验结论相关
13.(2025·泉州鲤城区模拟)人呼吸时,肺部变化如图所示,下列说法正确的是( )
a b
A.a是呼气,肺部内气压小于大气压
B.a是吸气,肺部内气压小于大气压
C.b是吸气,肺部内气压小于大气压
D.b是呼气,肺部内气压大于大气压
14.(2025·广西)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为1.5ρ和ρ,则A与B所受重力之比为 。用它们自制双层米糕,将A置于水平桌面上,趁热将B放在A的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是 (用文字说明)。
15.(2025·潍坊)如图所示是吸附在竖直墙壁上的吸盘,吸盘与墙壁间的空气被完全挤出。请画出:
(1)吸盘所受重力G和摩擦力f的示意图;
(2)吸盘所受大气压力F的示意图。
16.(2024·盐城)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气 的关系。
【收集证据】
图1 图2
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止 。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子 连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出 ,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。
【交流结论】
(1)若小气球半径R1=2 cm,大气球半径R2=4 cm,则它们相连通后空气将向半径 的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有 种。
17.(2025·宜宾)某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件(污垢的质量和体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗,如图所示。已知工件的质量为90 kg,高度为50 cm,清洗池底面积为2 000 cm2,深度为80 cm;未放入工件时,清洗液的深度为60 cm,密度ρ=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)工件受到的重力;
(2)工件一半浸入清洗液时,清洗液对工件底部的压强;
(3)工件完全浸入清洗液,平衡时绳对工件的拉力为700 N,工件的底面积;
(4)若工件以1.5 cm/s的速度浸入清洗液,则工件从接触液面到刚好完全浸入所用的时间为多少,写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化的关系式。
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