8.2 液体的性质及其应用 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

主题八 固体、液体和气体的性质及其应用 第二节 液体的性质及其应用同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列现象中，主要由液体表面张力引起的是（ ） A. 建筑工人用水泥砂浆黏结砖块 B. 机械零件表面的润滑油不易脱落 C. 荷叶上的水珠呈球形 D. 液压千斤顶能顶起重型设备 2. 关于液体的表面张力，下列说法正确的是（ ） A. 表面张力的方向垂直于液体表面指向外部 B. 液体的温度越高，表面张力系数越大 C. 表面张力使液体表面具有收缩到表面积最小的趋势 D. 表面张力与液体的体积大小成正比 3. 建筑工程中使用的防水材料，其工作原理主要利用了液体的（ ） A. 浸润现象 B. 不浸润现象 C. 黏性 D. 导热性 4. 下列关于浸润与不浸润的说法，错误的是（ ） A. 水浸润玻璃，所以水在玻璃容器中会形成凹液面 B. 水银不浸润玻璃，所以水银在玻璃试管中会形成凸液面 C. 浸润现象中，液体分子与固体分子间的引力小于液体分子间的引力 D. 建筑用的砖块能吸水，是因为水浸润砖块的孔隙 5. 机械传动系统中，润滑油的核心作用是减小摩擦，其利用的液体性质是（ ） A. 表面张力 B. 黏性 C. 导电性 D. 弹性 6. 关于液体的黏性，下列说法正确的是（ ） A. 黏性是液体阻碍分子间相对运动的性质 B. 温度升高，所有液体的黏性都会增大 C. 水的黏性比蜂蜜大 D. 黏性系数越大，液体的流动能力越强 7. 液压机的工作原理是帕斯卡定律，下列关于帕斯卡定律的说法，正确的是（ ） A. 加在密闭液体上的压强，只能向某个特定方向传递 B. 密闭液体中某点的压强变化，会等值传递到液体的各个部分 C. 液压机的大活塞面积越小，产生的压力越大 D. 帕斯卡定律仅适用于静止的液体 8. 建筑工地上使用的液压千斤顶，其大活塞面积是小活塞面积的10倍，若在小活塞上施加100N的压力，则大活塞能产生的压力为（ ） A. 10N B. 100N C. 1000N D. 10000N 9. 下列应用中，利用液体黏性的是（ ） A. 用吸管喝饮料 B. 机械轴承的润滑 C. 雨后路面的积水流动 D. 气球在空中漂浮 10. 关于液体表面张力系数，下列说法正确的是（ ） A. 表面张力系数是单位长度的表面张力，单位为N/m B. 同种液体的表面张力系数与温度无关 C. 液体的表面积越大，表面张力系数越大 D. 表面张力系数越大，液体越容易流动 11. 下列现象中，与液体的不浸润现象无关的是（ ） A. 雨伞的防水涂层使雨水形成水珠滑落 B. 机械零件表面的防锈油能隔绝水分 C. 水在玻璃上能均匀铺开 D. 荷叶表面的蜡质层使水珠滚动 12. 某液压系统中，小活塞的压强为2×10⁵Pa，若大活塞的面积是小活塞的5倍，则大活塞上产生的压强为（ ） A. 4×10⁴Pa B. 2×10⁵Pa C. 1×10⁶Pa D. 无法确定 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 液体的表面张力是由液体表面层分子间的__________引起的，表面张力系数的大小与液体的__________、__________等因素有关。 14. 浸润与不浸润现象是液体和固体接触时的特性，当接触角__________90°时为浸润现象，当接触角__________90°时为不浸润现象；建筑中的防水卷材利用了__________现象。 15. 液体的黏性用__________表示，其单位是帕斯卡·秒（Pa·s）；温度升高时，大多数液体的黏性系数会__________，流动性会增强。 16. 帕斯卡定律指出：加在__________液体上的压强，能够__________传递到液体的各个部分；液压机、液压千斤顶等设备都是根据这一原理制成的。 17. 机械润滑中，润滑油在零件接触面形成一层油膜，这层油膜的形成既利用了液体的__________（使油膜附着在表面），又利用了液体的__________（阻碍零件间的相对滑动）。 18. 某液压千斤顶的小活塞面积S₁=10cm²，大活塞面积S₂=100cm²，若在小活塞上施加500N的压力，则小活塞对液体的压强为__________Pa，大活塞能产生的最大压力为__________N。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 结合机械零件的润滑原理，说明液体的黏性和表面张力在润滑过程中分别起到的作用，并解释为什么温度过高会导致润滑效果下降。 20. 建筑工程中，防水是重要的施工环节，常用的防水措施包括涂抹防水涂料、铺设防水卷材等。请结合液体的浸润与不浸润现象，说明这些防水措施的工作原理，并列举一个生活中利用不浸润现象的实例。 四、综合应用题（本题共2小题，第21题10分，第22题14分，共24分） 21. 某机械轴承的润滑面是一个直径为0.1m的圆形，使用的润滑油表面张力系数σ=0.04N/m，黏性系数η=0.2Pa·s。求： （1）润滑油在该圆形润滑面边缘产生的表面张力大小（表面张力F=σL，L为接触边界的长度）； （2）若轴承转动时，接触面间的相对速度v=0.8m/s，接触面间的油膜厚度d=0.001m，根据黏性力公式f=ηS(v/d)（S为接触面积），求黏性力的大小； （3）简要说明表面张力和黏性力在轴承润滑中的作用。 22. 建筑工地上使用的液压起重机，其小活塞面积S₁=20cm²，大活塞面积S₂=2000cm²，忽略液体的黏性损失，g=10N/kg。求： （1）若在小活塞上施加800N的压力，小活塞对液体产生的压强是多少？ （2）大活塞上能产生的最大举力是多少？ （3）若要举起重5×10⁴N的建筑材料，需要在小活塞上施加多大的压力？ （4）若液压起重机的活塞上升高度与活塞面积成反比，当小活塞下降0.5m时，大活塞上升的高度是多少？ 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. C 解析：水珠呈球形是表面张力使液体表面积最小化的结果，C正确；A利用黏结性，B利用表面张力和黏性，D利用液压原理，均不符合题意。 2. C 解析：表面张力方向平行于液体表面，A错误；温度越高，表面张力系数越小，B错误；表面张力使液体表面收缩，C正确；表面张力与液体体积无关，D错误。 3. B 解析：防水材料利用不浸润现象，使水无法附着或渗透，B正确。 4. C 解析：浸润现象中，液体分子与固体分子间的引力大于液体分子间的引力，C错误；A、B、D均正确。 5. B 解析：润滑油利用黏性在零件间形成油膜，减小摩擦，B正确。 6. A 解析：黏性是液体阻碍分子相对运动的性质，A正确；温度升高，大多数液体黏性减小，B错误；蜂蜜黏性比水大，C错误；黏性系数越大，流动能力越弱，D错误。 7. B 解析：帕斯卡定律指出，加在密闭液体上的压强会等值传递到各个部分，A错误，B正确；液压机大活塞面积越大，压力越大，C错误；帕斯卡定律适用于静止和流动的密闭液体，D错误。 8. C 解析：根据帕斯卡定律，F₁/S₁=F₂/S₂，F₂=F₁×(S₂/S₁)=100N×10=1000N，C正确。 9. B 解析：机械轴承润滑利用液体黏性，B正确；A利用大气压，C利用重力，D利用浮力，均与黏性无关。 10. A 解析：表面张力系数单位为N/m，A正确；表面张力系数与温度有关，B错误；与表面积无关，C错误；系数越大，液体流动性越弱，D错误。 11. C 解析：水在玻璃上铺开是浸润现象，与不浸润无关，C正确；A、B、D均利用不浸润现象。 12. B 解析：帕斯卡定律中，压强等值传递，故大活塞压强与小活塞相同，B正确。 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 引力；温度；种类（或纯度） 14. 小于；大于；不浸润 15. 黏性系数；减小 16. 密闭；等值 17. 表面张力；黏性 18. 5×10⁵；5000 解析：压强p=F₁/S₁=500N/(10×10⁻⁴m²)=5×10⁵Pa；大活塞压力F₂=p×S₂=5×10⁵Pa×(100×10⁻⁴m²)=5000N 三、简答题（每小题8分，共16分） 19. 解析：作用：①表面张力使润滑油在零件表面形成连续的油膜，不易脱落，保证润滑的持续性；②黏性使油膜具有一定的厚度和阻力，阻碍零件间的相对滑动，减小摩擦力和磨损（4分）。 温度过高的影响：温度升高，润滑油的黏性系数减小，油膜易破裂，无法有效隔离零件接触面；同时表面张力系数减小，油膜的附着能力下降，导致润滑效果变差，零件磨损加剧（4分）。 20. 解析：工作原理：防水涂料和防水卷材的表面具有不浸润特性，与水接触时接触角大于90°，水无法在其表面铺开或渗透到建筑内部；同时，防水材料填充建筑表面的孔隙，减少水的浸润通道，从而达到防水效果（4分）。 生活实例：雨伞的防水涂层、荷叶表面的蜡质层、汽车玻璃的防雨剂等，均利用不浸润现象使水形成水珠滑落，避免附着（4分，列举1个即可）。 四、综合应用题（共24分） 21. 解析：（1）圆形润滑面的边界长度L=πd=3.14×0.1m=0.314m，表面张力F=σL=0.04N/m×0.314m≈0.0126N（3分）； （2）接触面积S=π(d/2)²=3.14×(0.05m)²=0.00785m²，黏性力f=ηS(v/d)=0.2Pa·s×0.00785m²×(0.8m/s/0.001m)=1.256N（4分）； （3）表面张力使润滑油附着在轴承表面，形成稳定油膜；黏性力阻碍轴承内外圈的相对滑动，减小摩擦和磨损，延长轴承使用寿命（3分）。 答：（1）约0.0126N；（2）1.256N；（3）见解析。 22. 解析：（1）小活塞面积S₁=20cm²=20×10⁻⁴m²，压强p=F₁/S₁=800N/(20×10⁻⁴m²)=4×10⁵Pa（3分）； （2）大活塞举力F₂=p×S₂=4×10⁵Pa×(2000×10⁻⁴m²)=8×10⁴N（3分）； （3）根据帕斯卡定律，F₁'=F₂'×(S₁/S₂)=5×10⁴N×(20/2000)=500N（4分）； （4）液体体积守恒，S₁h₁=S₂h₂，h₂=h₁×(S₁/S₂)=0.5m×(20/2000)=0.005m（4分）。 答：（1）4×10⁵Pa；（2）8×10⁴N；（3）500N；（4）0.005m。 学科网（北京）股份有限公司 $