第九章 压强(综合题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024人教版)
2026-02-27
|
2份
|
46页
|
543人阅读
|
9人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 23.98 MB |
| 发布时间 | 2026-02-27 |
| 更新时间 | 2026-02-28 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56587915.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第九章 压强(综合题30道)
1.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
2.如图所示,一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。玻璃杯重1.6N,底面积为30cm2,玻璃杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)玻璃杯对桌面的压强;
(2)水对玻璃杯底的压力。
3.如图所示为我国“祝融号”火星车从着陆到安全驶离着陆平台到达火星表面时的情景,火星车的质量约为,它有6个车轮均可独立驱动,独立转向,若每个车轮与火星地面接触面积大约为。同一物体在火星上的重力是地球上的重力的八分之三。(地球表面g取)
(1)天问一号着陆巡视器在着陆下降的过程中,发动机不断向下喷出气体,使其速度减小,成功实现了软着陆,这个过程从力的作用效果说明 ,从力的概念角度说明 。
(2)“祝融号”火星车宽大且刻有凹凸条纹的目的分别是:车轮表面宽大是 ,表面有凹凸条纹是 。
(3)“祝融号”火星车在火星表面静止时,对火星表面的压力是多少?
(4)“祝融号”火星车在火星表面静止时,对火星表面的压强是多少?
4.在施工过程中,用如图所示的铲车将质量为、体积为的建筑材料装入运输车运走.
(1)铲车的铲刃做得很锋利是为了 (选填“增大”或“减小”)压强;
(2)求这些建筑材料的密度;
(3)这些建筑材料所受的重力大小;
(4)这些建筑材料用核定载重量为的运输车,若只运输了10趟就全部运完,请通过计算判断运输车是否超载。
5.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在60s内匀速直线航行了600m。请解答以下问题:
(1)“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递 (选填“信息”或“能量”);
(2)试航时,在60s内航行的速度;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强;(海水的密度取,g取)
(4)摄像机的镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长,同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会发生什么变化,请利用所学物理知识解释这一变化的原因。
6.小明在笔记中记录了表中错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
实践小组设计了如图所示的装置,在选择材料的抗压性能时,他们进行了如下测量,该容器中的最大储水量为5kg,储满水后,,如图所示。请帮他们计算液体对容器上部A点的压强为多少。(g取10N/kg)
解:A点处液体的深度为,液体对容器上部A点的压强:
错误之处:
错因分析:
正确解答:
7.制作豆腐过程中,要用重物把豆腐压实,如果重物对豆腐的压力为200N,受力面积为1m2。压实后,30kg豆腐的体积为0.02m3。(g取10N/kg)
(1)重物对豆腐的压力改变了豆腐的 求:
(2)重物的质量 ;
(3)重物对豆腐的压强 ;
(4)豆腐的密度 。
8.如图为某学校专用校车,车的总质量为5×103kg,车轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2,这辆校车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶5min,所受阻力约为车重的0.2倍,试求:
(1)若以20m/s的速度匀速通过该路段,汽车的牵引力是多少?
(2)若某段路面最大承受压强为2.6×105Pa,则该校车还可最大装载多少t的货物?
9.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在100s内匀速直线航行了1200m。
请解答以下问题:
(1)该船具有全球最先进的钻探系统,在钻井取岩芯时,岩芯加速上升,此时,缆绳对岩芯的力(选填“大于”“小于”或“等于”) 岩芯对缆绳的力;
(2)试航时,在100s内航行的速度 ;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强 。(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
10.重庆大巴落水事件让无数人揪心又痛心,这起事故同时又警醒我们,当发生汽车落水时,究竟该怎么办?我们要做的就是抓紧时间离开汽车,具体可按照以下步骤进行:
(1)启动门窗升降系统,把车窗降下来,直接爬出车窗。如果车窗、车门已打不开,就需用铁锤等尖锐器械砸窗,这是因为尖锐器械 ,(选填“压力大”或“受力面积小”)产生的压强 ,容易打碎玻璃;
(2)如果车窗打不碎,就不要推车门,把力气耗光,可静静等待车子进水。当车内的水深度接近头部时,车门两侧受到的 几乎相等,这时车门容易被打开,此时深吸一口气,推开车门。另外,开车时应系好安全带,避免落水后冲击力过大,人因为具有 而撞向方向盘,由于物体间 ,人可能会被撞得头破血流甚至晕厥。
11.骑自行车具有健身锻炼、环保出行等多种意义。如图所示,某自行车的质量为,停放在水平地面上时,轮胎和地面总接触面积为(脚撑面积忽略不计)。(取)
(1)自行车轮胎上刻有花纹是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
(2)自行车的重力是多少?
(3)自行车停放在水平地面上时,对水平地面的压强是多少?
(4)若轮胎能承受的最大压强为,该自行车的最大载重量是多少N?
12.022年1月18日,我国金沙江白鹤滩水电站全部建成,它是世界第二大水电站。三峡水电站和白鹤滩水电站部分信息如下表:
项目
三峡水电站
白鹤滩水电站
种类
重力坝
拱坝
发电站的规模
世界最大的水力发电站,装机容量2240万千瓦,库容量393亿立方米
世界第二大水力发电站,创下六个“世界第一”最顶尖的建造技术,装机容量1600万千瓦,库容量206亿立方米
电机组单机容量
70万千瓦
100万千瓦
坝高
185米
289米
年节约标准煤
26713万吨
19680万吨
减少二氧化碳排放量
70万吨
51.6万吨
(1)白鹤滩水电站水深200米处,大坝侧壁受到水的压强为 Pa。(已知:水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)对比表格中两坝外观形状,发现三峡水电站大坝采用的是 结构(填“横截面形状”)、白鹤滩水电站大坝采用的是拱形结构,来提高大坝的抗压能力。大坝使上游的水位升高,提高了水的 。
(3)水能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。水力发电相比火力发电具有的优势是 ,有利于我国实现碳中和的目标。
13.如图所示,一铁桶平放在面积为1m2的水平台面上,已知铁桶重为20N、底面积为100cm2,往铁桶里注入10kg水,水的深度为15cm。(取10N/kg,)
(1)往铁桶里匀速注水的过程中,在相同时间内,铁桶底面受到水的压强增加量逐渐 (选填“变大”或“变小”);
(2)求水对桶底的压力和压强 ;
(3)求台面受到桶的压力和压强 。
14.冰雪主题的娱乐项目越来越受人们喜爱。如图所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
冰受到的压强(个大气压)
1
500
1000
2000
冰熔化时的温度(℃)
0
-4
-8.7
-17.9
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大 ,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
(3)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料:① 冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。② 冰熔化时的温度与冰受到的压强关系如表所示。③ 如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因: 。
15.2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱与所携带降落伞的总质量为3×103kg,若它们进入大气层后在重力和阻力这两个力的作用下先后经历了加速﹣减速﹣匀速的竖直下落过程,假设返回舱与所携带降落伞的总质量保持不变。(g=10N/kg)
(1)求返回舱与降落伞的总重力;
(2)将返回舱与降落伞看作整体,以点N代替,在图2方框中画出返回舱与降落伞在上述下落过程中受到的力;
(3)求返回舱与降落伞匀速下落时受到的阻力大小;
(4)返回舱与降落伞着陆后,它们静止时与水平地面的总接触面积为1m2,求它们对水平地面的压强。
16.如图所示的电热水壶因能自动上水而深受人们的喜爱。它的容积为,壶身质量为1.2kg,壶底与水平茶台的接触面积为250cm2,装满水后水深16cm。(,g取10N/kg)。请完成以下问题:
(1)微型水泵启动后,桶中的水在 的作用下被“抽”到壶中;观察发现壶嘴和壶身中的水面总保持相平,请你再写出一个与其原理相同的装置 。
(2)装满水后水的质量;
(3)装满水后水对电热水壶底部的压强;
(4)装满水后茶台受到的压强。
17.深水炸弹是一种入水后下潜到一定深度会自动爆炸的武器,主要用于攻击潜艇。小明模拟深水炸弹制作了一个下潜到水中一定深度会发光的玩具球。该玩具球的电路如图所示,电源电压保持不变,压敏电阻R安装在玩具的外表面上,在液体中其阻值与其表面液体压强的变化如下表所示,当电路中的电流增大到某一值时,小灯就会发光。
液体压强(帕)
0
1
2
3
4
5
6
压敏电阻的阻值(欧)
100
60
43
30
24
20
18
①分析比较表中压敏电阻的阻值与其表面液体压强的变化情况,可得出的初步结论是: 。
②结合所学知识及上述信息,分析发光球下潜到水中一定深度会发光的原因 。
③若要增大该玩具球发光时需要的下潜深度,可以 电源电压(选填“增大”或“减小”)。
18.如图所示,这是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机强人,其车体采用越野年底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行驶能力。机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为。(g取,)
(1)机器人在水平冰面上行驶时,若所受的力都消失,机器人将 。
(2)若机器人通过积水冰面时,履带底与水面的距离为5cm,履带底受到水的压强是多少?
(3)若南极某处水平冰面能承受的最大压强为,请通过计算判断机器人装载着1.2t的装备能否安全通过该处。
19.为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为150kg。空载时它对水平地面的压强为1.5×105Pa;该机器人最多可负载40kg的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人空载时所受的重力;
(2)图中机器人空载时车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。
20.“厉害了,我的国”。从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜的对应深度,如图所示。尤其是我国于2020年自主研制的“奋斗号”深海器成功下潜到深度,这标志着我国已进入了深海潜水先进国家行列。(不考虑海水密度变化,密度取,g取)求:
(1)这四种潜水器都下潜到自己的最大深度,受到海水压强最大的是 ;
(2)“奋斗号”下潜到海面下时,受到海水的压强是多少Pa ;
(3)设想你在深的“奋斗号”潜水器中把一只手伸到外面的海水里,若手背的面积为,则海水对手背的压力为多少N 。
21.新疆的冬日,道路常常被积雪覆盖,为了确保行车安全,许多车主会给汽车换上雪地胎,请利用所学知识回答以下问题。
(1)雪地胎表面花纹更深更复杂,这是因为在压力一定时,接触面越 ,摩擦力越大,从而提高行车的安全性;
(2)当汽车在雪地上匀速直线行驶时,汽车所受牵引力和阻力是一对 ,汽车轮胎对雪地施加一个向后的力,同时,雪地会对轮胎施加一个向前的力,这表明力的作用是 的。
(3)已知一辆小型汽车质量为1t,轮胎和地面接触的总面积约为1000cm2,更换雪地胎后,汽车总质量增加20kg,与地面的接触面积增大20%,则更换雪地胎后汽车静止时对地面的压强是多少?
22.随着科技的发展,我国生产出一种智能送药机器人,在医院感染科由一台智能机器人配送物资可以顶替四个人的工作,可以减少感染,发挥了极大的作用。如图所示,某智能送药机器人空载时质量为,轮子与水平地面的总接触面积为,机器人在水平地面上匀速直线行驶时所受阻力是总重力的0.05倍,g取。
(1)机器人所受重力的施力物体是 ,重力的方向总是 。
(2)机器人空载在水平地面匀速直线行驶时,所受牵引力是多少?
(3)机器人空载静止时,对水平地面的压强是多少?
23.发生在山区的大地震、往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到。求:(,g取)
(1)如图所示是使用无人机拍摄的堰塞湖,堰塞湖通过摄像机镜头,在感光元件上成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;若无人机拍摄的过程中向地面靠近,镜头焦距不变,为了使照片清晰,应将摄像机的镜头适当 (选填“前伸”或“后缩”);
(2)湖堤底部受到的水的压强 ;
(3)湖堤底部面积上所受的水的压力 ;
(4)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是,那么,最多还能允许水面上升多少米 ?
24.如图所示,密度为,底面积为的圆柱体甲和薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,容器乙高9cm,底面积为,内部盛有6cm深的水,此时容器底部受到水的压强为 Pa。现将甲沿水平方向切去高度,并将切去部分竖直放入容器乙内,则切去部分的重力为 N,容器对桌面的压强变化量为 Pa(g取10N/kg)。
25.【项目提出】在“校园生态角智能养护”项目式学习中,为实现绿植的自动灌溉,学习小组的任务是设计并制作一款自动资水器。下面是学习小组研究和制作过程,请结合物理知识,完成以下问题:
【项目分析】
要制作“自动浇水器”,需要完成下列任务:
(1)明确自动灌溉原理;
(2)设计并完成制作。
【项目实施】
(3)通过基础软自动浇水装置.探寻自动出水的条件:
①如图甲所示,将一个装满水的塑料瓶倒放在盆景盘中,使瓶口刚刚被水浸没。由于盆景吸收和蒸发现象使盆中水位下降至使瓶口刚露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,此时瓶内气体压强 大气压强。(选填“大于”、“等于”或“小于”)②小组有同学提出上述装置虽可以实现水自动流出,但无法控制出水量和水流速。小组成员联想到可以借鉴输液瓶中液体匀速流出原理。如图乙所示,B管是两端开口的软管,一端穿过瓶口密封胶塞插入瓶内(管口在液面以下),另一端裸露在空气中,吊瓶中的药液是否会从B管流出? (选填“是”或“否”)
(4)通过升级软自动浇水装置,控制自动出水的速度;
为满足多肉植物(需水量少)和绿萝(需水量大)的差异化需求,通过调节可实现不同速率的灌溉。小组同学开展了对水流速度影响因素的探究,结合所学过的压强知识和药液匀速流出的设计原理进而猜想水流速度受以下两个因素影响:
影响因素一:储水箱的高度h;影响因素二:出水管的内径;
次数
储水箱高度
出水管内径
灌溉液体
水流速度()
1
15
2
水
0.5
2
30
2
水
1.0
3
15
4
水
2.0
①对比实验1、2可知:管径相同时,高度越高,水的流速越快;分析原因是因为:储水箱高度越高,出水管口处的 压强越大;
②对比实验1、3可知:高度相同时,出水管内径越大,水流速度越 。
(5)综合上述分析,小组设计了如图丙所示的装置。将装有水的容器口朝下固定在高处。容器口固定出水管,在出水口处安装阀门控制水流速。细心的同学发现玻璃瓶装的吊瓶除出水管外,还有一根进气管,目的是使瓶内液体全部流出米,为实现相同目的。同学们认为通过选择合适的装水容器也可以解决这个问题。下列哪个容器能解决这个问题: (填对应符号)
A.硬质玻璃瓶
B.硬质塑料瓶
C.软质塑料袋
【项目评估与优化】
(6)图丙所示的装置仍需要人工调整阀门大小,想实现真正意义上的“自动”,需想办法实时知道土壤湿度,并能将湿度情况反馈出来控制阀门的大小。同学将所想跟老师进行了反馈,老师建议同学们利用传感器和AI技术对“自动浇水器”进行优化。请补全对AI指令的逻辑图 。
26.图是科学家利用气压计测量地表附近不同海拔的大气压数值。请你依据图表提供的信息回答下列问题:
(1)分析图表可知大气压随海拔的变化规律是 ;
(2)由于不同海拔的大气压是不同的,可以将气压计改装为一个测量 的高度计,在云蒙山顶上大气压约是85kPa,云蒙山的海拔大约是 km;
(3)如果在云蒙山山顶烧水,水沸腾时的温度 100℃(选填“高于”、“等于”或“低于”)。
27.非洲草原犬鼠是一种哺乳动物,有很强的环境适应能力。如图所示是其洞穴的横截面示意图,洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆。这种离地面很深、洞口形状各异、看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识,回答下列问题。
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是 (选填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”)。
(2)当洞穴周围处于 状态时,此“空调器”会失去效果。
(3)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理不相同的是___________ (填字母序号)。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
28.阅读材料,并回答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是一种常用的起重工具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为10cm2,活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A处施加的推力大小为100N,则在活塞B处需施加的推力为 N,才能使液体保持静止;此时液体内部的压强为 Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支点O到摇把末端A点的距离为OA=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,在摇把末端施加大小为200N的压力,方向始终垂直于OA,估算压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达 N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,则此时千斤顶顶起的物体的重力为 N。(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议: 。
29.2024年10月,琼海市的暴雨天气导至大量车辆涉水的事故发生,如何在第一时间逃生自救需要大家引起重视。若车辆困于水中,请回答以下问题。(;g取10N/ kg)
(1)若暴雨还在继续,随着水位升高,车门受到水的压强将 ;(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)若车门水面以下的部分中线在水中的深度为1m时,求车门受到水的平均压强大约是多少?
(3)若第(2)问中车门在水下部分的面积为0.8m2,求此时车门所受水的平均压力大约是多少?
30.亲爱的同学,请尝试回答下列问题。
(1)如图1甲所示,弹簧测力计的示数为 N。如图1乙所示,这是日常生活、生产中的气压计,其读数为 MPa。
(2)如图2所示为一对平衡力与一对相互作用力的维恩图。它们的相同点已标明在两椭圆相重叠的区域。请你将它们的独有特性(相应椭圆中重叠区域以外的部分)补充完整:
①作用在 物体上;②作用在 物体上。
(3)如图3所示,测得桶重为G,则该桶中水重为 G。
(4)李丽用一支铅笔探究“压力作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图4Ⅰ、Ⅱ所示的两种方案,你认为方案 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理一些,另一种方案不合理的原因是 。
学科网(北京)股份有限公司
$
第九章 压强(综合题30道)
1.某型号载重卡车的技术参数如下表所示,它沿水平公路匀速直线行驶时所受的阻力是其总重力的0.2倍,g取10N/kg。
卡车空
载质量
最大载货量
轮胎个数
行驶时每个轮胎与
地面的接触面积
行驶时的
最大速度
2.2×10⁴kg
5×10⁴kg
12
5dm²
90km/h
(1)满载时,该卡车在水平公路上匀速直线行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知某高架桥能承受的最大压强为1×106Pa,满载时是否允许该卡车通过该桥?(写出必要的计算过程)
(3)简述卡车超载时容易损坏路面的原因。
【答案】(1)
1.44×105N
(2)
不允许
(3)
见解析
【详解】(1)卡车满载总质量
总重力
匀速行驶时牵引力等于阻力
(2)卡车对桥面的压力
总接触面积
压强
因,故不允许通过。
(3)超载时卡车总重力增大,对路面的压力增大,而轮胎与地面的接触面积不变,根据,压强增大,超过路面承受极限导致损坏。
2.如图所示,一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。玻璃杯重1.6N,底面积为30cm2,玻璃杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)玻璃杯对桌面的压强;
(2)水对玻璃杯底的压力。
【答案】(1)1200Pa
(2)1.8N
【详解】(1)玻璃杯对桌面的压力为
玻璃杯对桌面的压强为
(2)玻璃杯内水的深度为
水对玻璃杯底的压强为
水对玻璃杯底的压力为
3.如图所示为我国“祝融号”火星车从着陆到安全驶离着陆平台到达火星表面时的情景,火星车的质量约为,它有6个车轮均可独立驱动,独立转向,若每个车轮与火星地面接触面积大约为。同一物体在火星上的重力是地球上的重力的八分之三。(地球表面g取)
(1)天问一号着陆巡视器在着陆下降的过程中,发动机不断向下喷出气体,使其速度减小,成功实现了软着陆,这个过程从力的作用效果说明 ,从力的概念角度说明 。
(2)“祝融号”火星车宽大且刻有凹凸条纹的目的分别是:车轮表面宽大是 ,表面有凹凸条纹是 。
(3)“祝融号”火星车在火星表面静止时,对火星表面的压力是多少?
(4)“祝融号”火星车在火星表面静止时,对火星表面的压强是多少?
【答案】(1) 力可以改变物体的运动状态 物体间力的作用是相互的
(2) 为了减小压强 为了增大摩擦力
(3)900N
(4)
【详解】(1)[1][2]发动机不断向下喷出气体,使其速度减小,说明力可以改变物体的运动状态;发动机不断向下喷出气体,气体对天问一号着陆巡视器产生向上的反作用力,使其减速,说明物体间力的作用是相互的。
(2)[1][2]车轮表面宽大,增大了受力面积,可以减小对地面的压强;表面有凹凸条纹,增大了接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。
(3)“祝融号”火星车在火星表面静止时,对火星表面的压力是
(4)对火星表面的压强是
4.在施工过程中,用如图所示的铲车将质量为、体积为的建筑材料装入运输车运走.
(1)铲车的铲刃做得很锋利是为了 (选填“增大”或“减小”)压强;
(2)求这些建筑材料的密度;
(3)这些建筑材料所受的重力大小;
(4)这些建筑材料用核定载重量为的运输车,若只运输了10趟就全部运完,请通过计算判断运输车是否超载。
【答案】(1)增大
(2)2.8×103kg/m3
(3)8.4×105N
(4)超载
【详解】(1)铲车的铲刃做得很锋利是为了减小受力面积增大压强。
(2)这些建筑材料的密度
(3)这些建筑材料新受的重力
(4)若全部建筑材料用核定载重量为的运输车运输10趟就能完全运走了,则每趟运输的建筑材料质量为
因为,所以运输车已经超载。
5.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在60s内匀速直线航行了600m。请解答以下问题:
(1)“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递 (选填“信息”或“能量”);
(2)试航时,在60s内航行的速度;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强;(海水的密度取,g取)
(4)摄像机的镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长,同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会发生什么变化,请利用所学物理知识解释这一变化的原因。
【答案】(1)信息
(2)10m/s
(3)
(4)见解析
【详解】(1)声音可以传递信息,声音也可以传递能量;利用声呐探测海洋深度,这是利用了声音可以传递信息。
(2)在60s内航行的速度
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强
(4)摄像机的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像的特点可知,当物距不变时,凸透镜焦距越大,凸透镜对光线的会聚能力变差,使得像距增大,所成的像会变大。所以同一个物体距摄像机的距离相同时,在水下所成的像比在空气中所成的像相比会变大。
6.小明在笔记中记录了表中错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
实践小组设计了如图所示的装置,在选择材料的抗压性能时,他们进行了如下测量,该容器中的最大储水量为5kg,储满水后,,如图所示。请帮他们计算液体对容器上部A点的压强为多少。(g取10N/kg)
解:A点处液体的深度为,液体对容器上部A点的压强:
错误之处:
错因分析:
正确解答:
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】[1][2][3]错误之处:A点处液体的深度为。
错因分析:液体深度的概念不清,研究点到液体自由面的竖直距离为深度
正确解答:A点处液体的深度为
液体对容器上部A点的压强为
7.制作豆腐过程中,要用重物把豆腐压实,如果重物对豆腐的压力为200N,受力面积为1m2。压实后,30kg豆腐的体积为0.02m3。(g取10N/kg)
(1)重物对豆腐的压力改变了豆腐的 求:
(2)重物的质量 ;
(3)重物对豆腐的压强 ;
(4)豆腐的密度 。
【答案】(1)形状
(2)20kg
(3)200Pa
(4)
【详解】(1)用重物把豆腐压实,重物对豆腐的力使豆腐的形状发生了改变。
(2)由题意得,重物的重力G=F=200N,则重物的质量为
(3)重物对豆腐的压强
(4)豆腐的密度
8.如图为某学校专用校车,车的总质量为5×103kg,车轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2,这辆校车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶5min,所受阻力约为车重的0.2倍,试求:
(1)若以20m/s的速度匀速通过该路段,汽车的牵引力是多少?
(2)若某段路面最大承受压强为2.6×105Pa,则该校车还可最大装载多少t的货物?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)校车以的速度匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,二力大小相等,汽车的牵引力等于受到的阻力,因此汽车的牵引力是
(2)已知小车的总质量为,某段路面最大承受压强为,由压强公式可得,地面能承受的最大压力为
由可得,地面能承受的最大质量为
则该校车还可最大装载货物质量为
9.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号,其满载时排水量为,续航里程15000海里,可抵御16级台风海况,具备海域11000米的钻探能力,大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统,具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式,其中深水无隔水管泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制,在该领域实现了从无到有的突破;装有深度声呐并搭载高清摄像系统,可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日,“梦想”号顺利完成首次试航,试航时,在100s内匀速直线航行了1200m。
请解答以下问题:
(1)该船具有全球最先进的钻探系统,在钻井取岩芯时,岩芯加速上升,此时,缆绳对岩芯的力(选填“大于”“小于”或“等于”) 岩芯对缆绳的力;
(2)试航时,在100s内航行的速度 ;
(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强 。(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)等于
(2)12
(3)1.1×108
【详解】(1)岩芯加速上升过程中,缆绳对岩芯的力和岩芯对缆绳的力是一对相互作用力,其大小始终相等。
(2)在100s内航行的路程s=1200m,故在100s内航行的速度为
(3)钻头受到海水的压强为p水=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m=1.1×108Pa
10.重庆大巴落水事件让无数人揪心又痛心,这起事故同时又警醒我们,当发生汽车落水时,究竟该怎么办?我们要做的就是抓紧时间离开汽车,具体可按照以下步骤进行:
(1)启动门窗升降系统,把车窗降下来,直接爬出车窗。如果车窗、车门已打不开,就需用铁锤等尖锐器械砸窗,这是因为尖锐器械 ,(选填“压力大”或“受力面积小”)产生的压强 ,容易打碎玻璃;
(2)如果车窗打不碎,就不要推车门,把力气耗光,可静静等待车子进水。当车内的水深度接近头部时,车门两侧受到的 几乎相等,这时车门容易被打开,此时深吸一口气,推开车门。另外,开车时应系好安全带,避免落水后冲击力过大,人因为具有 而撞向方向盘,由于物体间 ,人可能会被撞得头破血流甚至晕厥。
【答案】(1) 受力面积小 大
(2) 压强 惯性 力的作用是相互的
【详解】(1)[1][2]破窗锤等尖锐器械与玻璃接触面积小,即受力面积小,在压力一定时,可以通过减小受力面积增大对接触面的压强。
(2)[1]因为液体的压强随着深度的增加而增大,当车内的水深度接近头部时,车门两侧水的深度大致相同,两侧水对车门的压强几乎相等,这时车门容易被打开。
[2]落水后冲击力大,人由于有惯性保持原来的运动状态,会撞向方向盘。
[3]人撞向方向盘,对方向盘有一个力的作用,由于物体间力的作用是相互的,方向盘对人也有一个力的作用,人可能会受伤。
11.骑自行车具有健身锻炼、环保出行等多种意义。如图所示,某自行车的质量为,停放在水平地面上时,轮胎和地面总接触面积为(脚撑面积忽略不计)。(取)
(1)自行车轮胎上刻有花纹是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
(2)自行车的重力是多少?
(3)自行车停放在水平地面上时,对水平地面的压强是多少?
(4)若轮胎能承受的最大压强为,该自行车的最大载重量是多少N?
【答案】(1)增大
(2)150
(3)
(4)1050
【详解】(1)自行车轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)自行车的重力
(3)对水平地面的压强
(4)轮胎能承受的最大压力
因为自行车对地面的最大压力等于自行车重力与最大载重重力之和,即
所以最大载重
12.022年1月18日,我国金沙江白鹤滩水电站全部建成,它是世界第二大水电站。三峡水电站和白鹤滩水电站部分信息如下表:
项目
三峡水电站
白鹤滩水电站
种类
重力坝
拱坝
发电站的规模
世界最大的水力发电站,装机容量2240万千瓦,库容量393亿立方米
世界第二大水力发电站,创下六个“世界第一”最顶尖的建造技术,装机容量1600万千瓦,库容量206亿立方米
电机组单机容量
70万千瓦
100万千瓦
坝高
185米
289米
年节约标准煤
26713万吨
19680万吨
减少二氧化碳排放量
70万吨
51.6万吨
(1)白鹤滩水电站水深200米处,大坝侧壁受到水的压强为 Pa。(已知:水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)对比表格中两坝外观形状,发现三峡水电站大坝采用的是 结构(填“横截面形状”)、白鹤滩水电站大坝采用的是拱形结构,来提高大坝的抗压能力。大坝使上游的水位升高,提高了水的 。
(3)水能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。水力发电相比火力发电具有的优势是 ,有利于我国实现碳中和的目标。
【答案】 2×106 梯形 重力势能 可再生 污染小
【详解】(1)[1]由题意可知,大坝侧壁受到水的压强为
(2)[2]因为液体的压强随深度的增加而增大,为了水坝能承受更大的水压,水坝做成上窄下宽的梯形形状。
[3]重力势能与物体的质量和高度有关,所以上游的水位升高,提高了水的重力势能。
(3)[4]水能可以源源不断的从自然界中获得,所以水能属于可再生能源。
[5]水力发电与传统以煤为燃料的火力发电相比,水能的利用,可以节省化石能源,减少空气的污染,有利于我国实现碳中和的目标。
13.如图所示,一铁桶平放在面积为1m2的水平台面上,已知铁桶重为20N、底面积为100cm2,往铁桶里注入10kg水,水的深度为15cm。(取10N/kg,)
(1)往铁桶里匀速注水的过程中,在相同时间内,铁桶底面受到水的压强增加量逐渐 (选填“变大”或“变小”);
(2)求水对桶底的压力和压强 ;
(3)求台面受到桶的压力和压强 。
【答案】(1)变小
(2)1500Pa;15N
(3)120N;
【详解】(1)往铁桶里注水,桶中水的深度增大,铁桶底面受到水的压强逐渐变大,由于桶的形状上宽下窄,往铁桶里匀速注水的过程中,在相同时间内,水增加的体积相同,液面升高,但升高的高度变小,由得,铁桶底面受到水的压强增加量逐渐变小。
(2)水对桶底的压强
由得,水对桶底的压力
(3)台面受到桶的压力
台面受到桶的压强
14.冰雪主题的娱乐项目越来越受人们喜爱。如图所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
冰受到的压强(个大气压)
1
500
1000
2000
冰熔化时的温度(℃)
0
-4
-8.7
-17.9
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大 ,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
(3)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料:① 冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。② 冰熔化时的温度与冰受到的压强关系如表所示。③ 如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因: 。
【答案】(1)受力面积
(2)B
(3)使冰熔化,形成水膜,减小摩擦
【详解】(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大对冰面的压强,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋,在压力一定时,通过减小受力面积增大了对冰面的压强,使冰熔化时的温度降低,促进冰熔化成水,使冰刀和冰面之间形成一层很薄的水膜,会起到润滑作用,减小摩擦,从而可以在冰面上快速滑行。
15.2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱与所携带降落伞的总质量为3×103kg,若它们进入大气层后在重力和阻力这两个力的作用下先后经历了加速﹣减速﹣匀速的竖直下落过程,假设返回舱与所携带降落伞的总质量保持不变。(g=10N/kg)
(1)求返回舱与降落伞的总重力;
(2)将返回舱与降落伞看作整体,以点N代替,在图2方框中画出返回舱与降落伞在上述下落过程中受到的力;
(3)求返回舱与降落伞匀速下落时受到的阻力大小;
(4)返回舱与降落伞着陆后,它们静止时与水平地面的总接触面积为1m2,求它们对水平地面的压强。
【答案】(1)3×104N
(2)
(3)3×104N
(4)3×104Pa
【详解】(1)返回舱与降落伞的总重力为G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
(2)返回舱与降落伞下落过程中,受到竖直向下的重力、竖直向上的阻力作用,二力的作用点都画在其重心;加速下落时,重力大于阻力;匀速下落时,重力等于阻力;减速下落时,重力小于阻力,若仅画出受到的力,不比较其大小,其受力示意图如图所示:
(3)返回舱与降落伞匀速下落时受到的阻力、重力是一对平衡力,大小相等,所受阻力大小为f=G=3×104N
(4)返回舱与降落伞着陆后,它们静止时对水平地面的压力为F=G=3×104N
受力面积S=1m2,对水平地面的压强为
16.如图所示的电热水壶因能自动上水而深受人们的喜爱。它的容积为,壶身质量为1.2kg,壶底与水平茶台的接触面积为250cm2,装满水后水深16cm。(,g取10N/kg)。请完成以下问题:
(1)微型水泵启动后,桶中的水在 的作用下被“抽”到壶中;观察发现壶嘴和壶身中的水面总保持相平,请你再写出一个与其原理相同的装置 。
(2)装满水后水的质量;
(3)装满水后水对电热水壶底部的压强;
(4)装满水后茶台受到的压强。
【答案】(1) 大气压 船闸
(2)2kg
(3)1600Pa
(4)1280 Pa
【详解】(1)[1]微型水泵启动后,桶中的水在大气压的作用被“抽”到壶中。
[2]壶嘴和壶身组成连通器,生活中锅炉水位计,乳牛自动喂水器,船闸等都是利用连通器原理工作的。
(2)装满水后水的质量
(3)装满水后水对电热水壶底部的压强
(4)装满水后电热水壶对茶台的压力为
装满水后茶台受到的压强
17.深水炸弹是一种入水后下潜到一定深度会自动爆炸的武器,主要用于攻击潜艇。小明模拟深水炸弹制作了一个下潜到水中一定深度会发光的玩具球。该玩具球的电路如图所示,电源电压保持不变,压敏电阻R安装在玩具的外表面上,在液体中其阻值与其表面液体压强的变化如下表所示,当电路中的电流增大到某一值时,小灯就会发光。
液体压强(帕)
0
1
2
3
4
5
6
压敏电阻的阻值(欧)
100
60
43
30
24
20
18
①分析比较表中压敏电阻的阻值与其表面液体压强的变化情况,可得出的初步结论是: 。
②结合所学知识及上述信息,分析发光球下潜到水中一定深度会发光的原因 。
③若要增大该玩具球发光时需要的下潜深度,可以 电源电压(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 表面液体压强越大,压敏电阻的值越小 见解析 减小
【详解】①[1]由表中数据可知,可以发现其表面液体压强越大时,压敏电阻的值越小。
②[2]发光球在下潜时,深度增加,根据可知,受到的液体压强也在增大,由表中数据可知,压敏电阻的阻值变小,根据可知,电源电压不变,电阻变小,电流变大,当电路中的电流增大到某一值时,小灯就会发光,所以发光球下潜到水中一定深度会发光。
③[3]因为灯泡发光电流不变,增大下潜深度时,压敏电阻变小,根据可以,所以可以减小电源电压来增大该玩具球发光时需要的下潜深度。
18.如图所示,这是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机强人,其车体采用越野年底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行驶能力。机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为。(g取,)
(1)机器人在水平冰面上行驶时,若所受的力都消失,机器人将 。
(2)若机器人通过积水冰面时,履带底与水面的距离为5cm,履带底受到水的压强是多少?
(3)若南极某处水平冰面能承受的最大压强为,请通过计算判断机器人装载着1.2t的装备能否安全通过该处。
【答案】(1)做匀速直线运动
(2)500Pa
(3)不能
【详解】(1)机器人在水平冰面上行驶时,若所受的力都消失,由于机器人具有惯性,机器人将做匀速直线运动。
(2)履带底与水面的距离为5cm,履带底受到水的压强
(3)机器人装载着1.2t的装备,机器人和装备的总质量
则水平冰面能承受的压强
所以机器人装载着1.2t的装备不能安全通过该处。
19.为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为150kg。空载时它对水平地面的压强为1.5×105Pa;该机器人最多可负载40kg的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人空载时所受的重力;
(2)图中机器人空载时车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。
【答案】(1)1500N;(2)100cm2;(3)1.9×105Pa
【详解】(1)根据重力公式,可得机器人空载时的重力为
G=mg=150kg×10N/kg=1500N
(2)机器人空载时它对水平地面的压力为
F=G=1500N
由可得,机器人空载时的车轮与地面的接触面积为
(3)根据受力分析可知,机器人满载时对地面的压力为
则机器人满载时对地面的压强为
答:(1)机器人空载时所受的重力为1500N;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积为100cm2;
(3)机器人满载时对地面的压强为1.9×105Pa。
20.“厉害了,我的国”。从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜的对应深度,如图所示。尤其是我国于2020年自主研制的“奋斗号”深海器成功下潜到深度,这标志着我国已进入了深海潜水先进国家行列。(不考虑海水密度变化,密度取,g取)求:
(1)这四种潜水器都下潜到自己的最大深度,受到海水压强最大的是 ;
(2)“奋斗号”下潜到海面下时,受到海水的压强是多少Pa ;
(3)设想你在深的“奋斗号”潜水器中把一只手伸到外面的海水里,若手背的面积为,则海水对手背的压力为多少N 。
【答案】(1)奋斗者号
(2)
(3)
【详解】(1)当密度一定时,液体压强随深度增加而增大,由图可知,这四种潜水器都下潜到自己的最大深度,奋斗者号的深度最大,所以,受到海水压强最大的是奋斗者号。
(2)“奋斗号”下潜到海面下时,受到海水的压强是
(3)在深处,海水的压强为
海水对手背的压力为
21.新疆的冬日,道路常常被积雪覆盖,为了确保行车安全,许多车主会给汽车换上雪地胎,请利用所学知识回答以下问题。
(1)雪地胎表面花纹更深更复杂,这是因为在压力一定时,接触面越 ,摩擦力越大,从而提高行车的安全性;
(2)当汽车在雪地上匀速直线行驶时,汽车所受牵引力和阻力是一对 ,汽车轮胎对雪地施加一个向后的力,同时,雪地会对轮胎施加一个向前的力,这表明力的作用是 的。
(3)已知一辆小型汽车质量为1t,轮胎和地面接触的总面积约为1000cm2,更换雪地胎后,汽车总质量增加20kg,与地面的接触面积增大20%,则更换雪地胎后汽车静止时对地面的压强是多少?
【答案】(1)粗糙
(2) 平衡力 相互
(3)
【详解】(1)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,因此雪地胎表面花纹更深更复杂,这是因为在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,从而提高行车的安全性。
(2)[1]汽车在雪地上匀速直线行驶时,处于平衡状态,因此所受牵引力和阻力是一对平衡力。
[2]汽车轮胎对雪地施加一个向后的力,同时,雪地会对轮胎施加一个向前的力,这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,雪地和轮胎互为施力物体和受力物体,因此这两个力是一对相互作用力,表明力的作用是相互的。
(3)更换雪地胎后汽车静止时对地面的压力等于其总重力,即
对地面的压强
22.随着科技的发展,我国生产出一种智能送药机器人,在医院感染科由一台智能机器人配送物资可以顶替四个人的工作,可以减少感染,发挥了极大的作用。如图所示,某智能送药机器人空载时质量为,轮子与水平地面的总接触面积为,机器人在水平地面上匀速直线行驶时所受阻力是总重力的0.05倍,g取。
(1)机器人所受重力的施力物体是 ,重力的方向总是 。
(2)机器人空载在水平地面匀速直线行驶时,所受牵引力是多少?
(3)机器人空载静止时,对水平地面的压强是多少?
【答案】(1) 地球 竖直向下
(2)30N
(3)3×104Pa
【详解】(1)[1][2]重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,是地球对物体的力,所以机器人重力的施力物体是地球,重力的方向是指向地心,与水平面垂直,即竖直向下。
(2)智能送药机器人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
机器人空载在水平地面匀速直线行驶,牵引力和阻力是平衡力,大小相等,牵引力F=f=0.05G=0.05×600N=30N
(3)机器人空载静止时,对水平地面的压力F压=G=600N
对水平地面的压强
23.发生在山区的大地震、往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到。求:(,g取)
(1)如图所示是使用无人机拍摄的堰塞湖,堰塞湖通过摄像机镜头,在感光元件上成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;若无人机拍摄的过程中向地面靠近,镜头焦距不变,为了使照片清晰,应将摄像机的镜头适当 (选填“前伸”或“后缩”);
(2)湖堤底部受到的水的压强 ;
(3)湖堤底部面积上所受的水的压力 ;
(4)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是,那么,最多还能允许水面上升多少米 ?
【答案】(1) 缩小 前伸
(2)4×105Pa
(3)8×105N
(4)8m
【详解】(1)[1]摄像机镜头相当于一个凸透镜,当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时,会在透镜的另一侧形成一个倒立、缩小的实像,这就是摄像机的工作原理。因此,堰塞湖通过摄像机镜头,在感光元件上成倒立、缩小的实像。
[2]当无人机拍摄的过程中向地面靠近时,物距减小,同时镜头焦距不变。由凸透镜成实像时物近像远像变小的规律可知,将摄像机的镜头适当向前伸,以增加像距,使成像清晰。
(2)湖堤底部受到的水的压强
(3)湖堤底部2m2面积上所受的水的压力
(4)该湖堤底部和湖堤各部分承受水的最大压强为4.8×105Pa时,水的最大深度
水面还能允许上升的高度
24.如图所示,密度为,底面积为的圆柱体甲和薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,容器乙高9cm,底面积为,内部盛有6cm深的水,此时容器底部受到水的压强为 Pa。现将甲沿水平方向切去高度,并将切去部分竖直放入容器乙内,则切去部分的重力为 N,容器对桌面的压强变化量为 Pa(g取10N/kg)。
【答案】 600 24 500
【详解】[1]容器底部受到水的压强
[2]切去部分体积
切去部分的质量
切去部分的重力
[3]容器中水的体积
容器中水的质量
容器的容积
把切掉的部分柱体放入容器,总体积
会有水溢出,溢出水的体积
溢出水的质量
容器对桌面压力的变化量
容器底面积
容器对桌面的压强变化量
25.【项目提出】在“校园生态角智能养护”项目式学习中,为实现绿植的自动灌溉,学习小组的任务是设计并制作一款自动资水器。下面是学习小组研究和制作过程,请结合物理知识,完成以下问题:
【项目分析】
要制作“自动浇水器”,需要完成下列任务:
(1)明确自动灌溉原理;
(2)设计并完成制作。
【项目实施】
(3)通过基础软自动浇水装置.探寻自动出水的条件:
①如图甲所示,将一个装满水的塑料瓶倒放在盆景盘中,使瓶口刚刚被水浸没。由于盆景吸收和蒸发现象使盆中水位下降至使瓶口刚露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,此时瓶内气体压强 大气压强。(选填“大于”、“等于”或“小于”)②小组有同学提出上述装置虽可以实现水自动流出,但无法控制出水量和水流速。小组成员联想到可以借鉴输液瓶中液体匀速流出原理。如图乙所示,B管是两端开口的软管,一端穿过瓶口密封胶塞插入瓶内(管口在液面以下),另一端裸露在空气中,吊瓶中的药液是否会从B管流出? (选填“是”或“否”)
(4)通过升级软自动浇水装置,控制自动出水的速度;
为满足多肉植物(需水量少)和绿萝(需水量大)的差异化需求,通过调节可实现不同速率的灌溉。小组同学开展了对水流速度影响因素的探究,结合所学过的压强知识和药液匀速流出的设计原理进而猜想水流速度受以下两个因素影响:
影响因素一:储水箱的高度h;影响因素二:出水管的内径;
次数
储水箱高度
出水管内径
灌溉液体
水流速度()
1
15
2
水
0.5
2
30
2
水
1.0
3
15
4
水
2.0
①对比实验1、2可知:管径相同时,高度越高,水的流速越快;分析原因是因为:储水箱高度越高,出水管口处的 压强越大;
②对比实验1、3可知:高度相同时,出水管内径越大,水流速度越 。
(5)综合上述分析,小组设计了如图丙所示的装置。将装有水的容器口朝下固定在高处。容器口固定出水管,在出水口处安装阀门控制水流速。细心的同学发现玻璃瓶装的吊瓶除出水管外,还有一根进气管,目的是使瓶内液体全部流出米,为实现相同目的。同学们认为通过选择合适的装水容器也可以解决这个问题。下列哪个容器能解决这个问题: (填对应符号)
A.硬质玻璃瓶
B.硬质塑料瓶
C.软质塑料袋
【项目评估与优化】
(6)图丙所示的装置仍需要人工调整阀门大小,想实现真正意义上的“自动”,需想办法实时知道土壤湿度,并能将湿度情况反馈出来控制阀门的大小。同学将所想跟老师进行了反馈,老师建议同学们利用传感器和AI技术对“自动浇水器”进行优化。请补全对AI指令的逻辑图 。
【答案】 小于 否 液体 大 C 小
【详解】(3)[1]由题意可知,当瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出时,瓶外大气压与瓶内气压以及瓶内的水压之间,存在下列平衡关系
故瓶内的气压小于大气压。
[2]如图乙所示,B管一端在瓶内液面以下,另一端在空气中。瓶内药液要从B管流出,需要B管内药液压强大于大气压,但由于B管与外界大气相通,瓶内气体压强等于外界大气压,B管内药液柱产生的压强不足以使药液流出,所以不能从B管流出。
(4)[3]分析表格数据可得,1、2次实验中,管径相同,储水箱高度越高,根据同一液体,深度越大,液体压强越大,所以水流速度越大。
[4]分析表格数据可得, 1、3次实验中,储水箱高度相同,管径越大,水流速度越大。
(5)[5]硬质玻璃瓶和硬质塑料瓶,随着水的流出,瓶内气体体积增大,气压减小,外界大气压大于瓶内气压时,水就无法继续流出,而使用软质塑料袋,随着水的流出,塑料袋会在外界大气压作用下变形,使袋内始终与外界大气压相通,从而能让水全部流出,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[6]想要实现真正意义上的“自动”,利用湿度传感器,若土壤湿度小于阙值,判定土壤缺水,则阀门会打开,实现自动浇水。
26.图是科学家利用气压计测量地表附近不同海拔的大气压数值。请你依据图表提供的信息回答下列问题:
(1)分析图表可知大气压随海拔的变化规律是 ;
(2)由于不同海拔的大气压是不同的,可以将气压计改装为一个测量 的高度计,在云蒙山顶上大气压约是85kPa,云蒙山的海拔大约是 km;
(3)如果在云蒙山山顶烧水,水沸腾时的温度 100℃(选填“高于”、“等于”或“低于”)。
【答案】(1)大气压随海拔的升高而降低
(2) 海拔 1.5
(3)低于
【详解】(1)由图表的信息可知,海拔越来越高,气压计测量的气压越来越小,故大气压随海拔的变化规律为大气压随海拔的升高而降低。
(2)[1]由于不同海拔的大气压是不同的,一个海拔高度对应一定的气压值,知道气压值,就可以知道其对应的高度,故可以将气压计改装为一个测量海拔的高度计。
[2]由图表的信息可知,80kPa对应的高度为2km,90kPa对应的高度为1km,故在云蒙山顶上大气压约是85kPa,云蒙山的海拔大约是1.5km。
(3)由于水的沸点与气压有关,水的沸点随气压的减小而降低,在标准大气压下,水的沸点为100℃,所以在云蒙山山顶烧水,此时气压低于标准大气压,故水沸腾时的温度低于100℃。
27.非洲草原犬鼠是一种哺乳动物,有很强的环境适应能力。如图所示是其洞穴的横截面示意图,洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆。这种离地面很深、洞口形状各异、看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力,成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识,回答下列问题。
(1)如图所示,洞穴中空气流动的方向是 (选填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”)。
(2)当洞穴周围处于 状态时,此“空调器”会失去效果。
(3)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理不相同的是___________ (填字母序号)。
A.并列行驶的军舰“不能靠得太近”
B.列车进站时,旅客必须站在安全线外
C.盒装牛奶喝完后,再用力吸一下,纸盒变扁了
【答案】(1)从B洞口流入
(2)无风
(3)C
【详解】(1)液体和气体都称为流体,流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;由图可知,A洞口凸,B洞口平,有风经过时,相同时间内,经过B时速度小,压强大;经过A时速度大,压强小,洞中出现压强差,使空气顺利进入洞穴,故风是从B洞口流入。
(2)当洞穴周围处于无风状态时,洞口A、B处不存在压强差,此“空调器”会失去效果。
(3)A.并列行驶的军舰“靠得太近”,会因为军舰中间的水流速快,压强小,军舰容易向中靠拢,发生撞击,与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理相同,故A不符合题意;
B.旅客离列车太近,列车开动时,使人和列车之间的空气流动速度变大,压强变小,离列车远的地方气体相对流速较小,压强较大,人在压强差的作用下,被压向列车,因此,为了人的安全,一定不能越过安全线,与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理相同,故B不符合题意;
C.用力吸一下空奶盒,盒内气体减少气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下奶盒变扁了,这个现象说明了大气压的存在,与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理不相同,故C符合题意。
故选C。
28.阅读材料,并回答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是一种常用的起重工具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为10cm2,活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A处施加的推力大小为100N,则在活塞B处需施加的推力为 N,才能使液体保持静止;此时液体内部的压强为 Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支点O到摇把末端A点的距离为OA=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,在摇把末端施加大小为200N的压力,方向始终垂直于OA,估算压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达 N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,则此时千斤顶顶起的物体的重力为 N。(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议: 。
【答案】(1) 2000
(2) 省力 2500
(3)增大大活塞面积或减小小活塞面积
【详解】(1)[1]在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,因此
即
为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为
[2]此时液体内部的压强为
(2)[1]如图丙所示,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件
当连杆与OA垂直时,阻力臂为4cm,压摇把的过程中活塞1对液体的压力最大可达
[3]活塞2与活塞1的横截面积之比为40∶1,大活塞所受压力
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为105N。
(3)根据可知,若使用相同的压力,但要举起更重的物体,对此油压千斤顶可以改良的办法有增大大活塞的面积或减小小活塞的面积。
29.2024年10月,琼海市的暴雨天气导至大量车辆涉水的事故发生,如何在第一时间逃生自救需要大家引起重视。若车辆困于水中,请回答以下问题。(;g取10N/ kg)
(1)若暴雨还在继续,随着水位升高,车门受到水的压强将 ;(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)若车门水面以下的部分中线在水中的深度为1m时,求车门受到水的平均压强大约是多少?
(3)若第(2)问中车门在水下部分的面积为0.8m2,求此时车门所受水的平均压力大约是多少?
【答案】(1)变大
(2)1×104Pa
(3)8000N
【详解】(1)液体压强公式为,其中 h 为深度。暴雨导致水位升高,h 增大, 和 g 不变,因此车门受到的水的压强变大。
(2)车门水面以下部分的中线深度,根据液体压强公式可得,车门受到水的平均压强大约是
(3)已知车门水下部分面积 ,根据压力公式可知,车门所受水的平均压力大约是
30.亲爱的同学,请尝试回答下列问题。
(1)如图1甲所示,弹簧测力计的示数为 N。如图1乙所示,这是日常生活、生产中的气压计,其读数为 MPa。
(2)如图2所示为一对平衡力与一对相互作用力的维恩图。它们的相同点已标明在两椭圆相重叠的区域。请你将它们的独有特性(相应椭圆中重叠区域以外的部分)补充完整:
①作用在 物体上;②作用在 物体上。
(3)如图3所示,测得桶重为G,则该桶中水重为 G。
(4)李丽用一支铅笔探究“压力作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图4Ⅰ、Ⅱ所示的两种方案,你认为方案 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理一些,另一种方案不合理的原因是 。
【答案】(1) 2.6 16
(2) 同一 两个
(3)0.2
(4) Ι 没有控制压力大小相同
【详解】(1)[1]图1甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2.6N的位置,因此示数为2.6N。
[2]图1乙中气压计指针指向16刻度,单位是MPa,因此读数为16MPa。
(2)[1]平衡力的特点是作用在同一个物体上,使物体保持平衡状态。
[2]相互作用力的特点是作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
(3)通过第一个图可知,桶和水的重力在弹簧测力计上显示为6个格,通过第二个图可知,空桶的重力在弹簧测力计上显示为5个格。所以水的重力应该显示为1个格,故水的重力为桶的重力的,若桶重为G,则该桶中水重为,即0.2G
(4)[1]方案Ⅰ(水平放置)更合理。此时铅笔的重力方向与手指的压力方向垂直,可以认为手指施加的给铅笔两端的压力大小相同,通过改变接触面积(尖头和平头)来研究压力作用效果与受力面积的关系。
[2]方案Ⅱ(竖直放置)不合理的原因是:铅笔的重力方向与手指压力方向都在竖直方向上,导致铅笔下端需要施加更大的压力来平衡重力,因为铅笔两端的压力不同,没有控制压力大小相同,无法单独研究受力面积对压力作用效果的影响;
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。