第七章 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鲁科版五四学制）

第七章 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，用水平向右的推力F使木块静止在竖直墙壁上。 (1)画出木块的受力示意图； (2)若增大推力F，木块对墙壁的压强会 _______ ，木块所受到的摩擦力会 _______ （均选填“变大”“不变”或“变小”）。 3．如图所示，是草原犬鼠洞穴纵剖面示意图。洞穴有两个出口，为了改善洞穴内的通风环境，犬鼠在一个洞口堆起土堆。 （1）由于洞口B堆起土堆空气流速快，空气将从洞口___________流入（填“A”或“B”）； （2）请写出上述现象的理由____________________。 4．小明同学在成长记录笔记中记录了如表所示的错题，请你帮助他找出错误、分析原因并改正。 习题：底面积为的茶壶放在面积为的水平桌面中央，茶壶内盛有0.6kg的水，水面到壶底的高度为12cm。求茶壶底部受到水的压力为多少？（g取10N/kg） 解：茶壶底部受到水的压力F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N 错题改正 错误之处：________ 错因分析：________ 正确答案：________ 5．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图所示，此时水对玻璃管底部的压强是多少？g取） 解：水对玻璃管底部的压强： 错误之处：______ 错因分析：______ 正确解答：______ 6．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 7．小明进行跨学科实践，按以下任务过程制作一台简易活塞式抽水机。 任务一　了解其结构及工作原理 工作原理如图甲所示： 当提起活塞，阀门A上方的气压①_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的气压，阀门A②_______（选填“打开”或“关闭”），低处的水在③_______的作用下冲开阀门B流入圆筒。    任务二　设计过程 材料：一个圆柱形洗洁精空瓶，一根筷子，一个玻璃球，一个塑料片，一根塑料管。 制作：如图乙所示，剪下瓶子的瓶底，瓶子上部作为抽水机的圆筒，把瓶底再略剪一小部分作为④_______，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。瓶子侧壁上开孔，插上塑料管作为⑤_______。 在瓶底上打两个孔A、B，孔A用来固定筷子；把塑料片的一边粘住，使塑料片能盖住孔B，把玻璃球放在瓶子里作为另一个⑥_______，装上活塞，抽水机就组装好了、（④⑤⑥选填“活塞”“阀门”“出水管”或“进水管”）。    8．机械的发展推动着人类社会的进步。从徒手抬木箱，到使用简单的机械，再到今天使用起重机搬运转移大型货物，都体现了劳动人民的智慧。 (1)图甲中，木箱M重GM=400N，与地面的接触面积S=0.25m2，人用大小为250N的力，沿竖直方向向上抬木箱。计算此时木箱M对地面的压强； (2)图乙中，人利用杠杆AB抬起重G0=600N的货箱，OB=2OA，当杠杆AB与水平地面平行时，人在杠杆B端至少施加多大的拉力，才能保持杠杆AB水平平衡；（忽略杠杆自重、绳重、摩擦等） (3)图丙中，起重机的吊臂OC可看做是一个能绕O点自由转动的杠杆，柱塞E对吊臂的推力F始终垂直作用于吊臂的D点。从深井中提升重物G，当吊臂OC处于水平位置时，如图丙（a）所示，柱塞E对吊臂的推力为F1；当吊臂OC匀速转动到图丙（b）位置时，柱塞E对吊臂的推力为F2。此过程中，吊臂OC的总长度不变（忽略吊臂、钢丝绳、滑轮的重力及摩擦），分析并说明F2与F1的大小关系。 9．东方红拖拉机是中国的一个拖拉机品牌，1958年，新中国第一台东方红履带拖拉机诞生。如图所示为某型号的东方红履带拖拉机水平停放在农田里。它的质量为1920kg，每条履带与地面的接触面积为。（g取10N/kg） 试求： (1)这辆拖拉机受到的重力为多少_________？ (2)这辆履带拖拉机对地面的压强是多少_________？ (3)如果有驾驶员上车后，这辆履带拖拉机对地面的压强将________（“变大”“变小”或“不变”） 10．超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”，整治超限超载刻不容缓。国家规定，载货车辆对地面的压强应控制在以内。有一辆自重的货车在某水平高速路段行驶，车轮与地面接触的总面积为，货车此时实际装货10t，货车在该路段水平行驶的图像如图所示，若该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后总重力的0.05倍，求： (1)该货车装货后的总重力； (2)在25~30s内，该货车受到的车引力大小； (3)该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定， 11．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图甲所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将总重力（连杆和瓶身）为、容积为的汲水瓶悬挂在B端，在A端重的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂瓶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）当桔槔平衡时，B端绳的拉力大小为______N； （2）汲水瓶的简化图如图乙所示，其中连杆的质量较大，当空瓶浸入水中时，连杆下沉，水从瓶底进入瓶中，瓶中水满后，提起连杆，达到从井中汲水的目的。 ①当瓶刚浸入水中连杆下沉的原因是______；水从井中进入汲水瓶中是利用了______原理； ②当连杆底部活塞距离水面时，求水对活塞底的压强；( )（已知水的密度）； ③在瓶中装满水后，求瓶中水的重力。( ) 12．如图，茶壶放在水平桌面上，茶壶重3N，底面积是25cm2，茶壶内装有200 g的水，水的深度是10cm。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)茶壶内水的重力； (2)茶壶内水对壶底的压力； (3)茶壶对水平桌面的压强。 13．随着中国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者”号载人深潜器成功潜入海底，刷新了中国载人深潜的新纪录。图甲是“奋斗者”号，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为，其底部装配有质量为的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。为确保“奋斗者”号在深海中的安全，外壳采用了我国国产新型钛合金材料，该材料具有强度高、韧性好的特性。“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉部分压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。忽略“奋斗者”号的部件受到海水压力后的体积变化。 (1)中国国产新型钛合金材料具有的特性是_____（写出一个即可）。 (2)在“奋斗者”号靠近某一海底岩石的过程中，岩石在“奋斗者”号携带的摄影机中所成像的大小_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)“奋斗者”号下潜至深度为的海域时，舱体表面的观察窗口受到的海水压力为_____N。 (4)在深海中，当“奋斗者”号需要回到水面时，需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用压缩空气从水舱中向外排水的方法实现上浮，其原因可能是_____（合理即可）。 14．建在地面的房屋通常会遇到地基沉降问题，为何会发生地基沉降呢？小徽查阅资料得知地基土层中的土粒之间有孔隙（如图甲所示），土粒很坚硬很难被压缩，而土粒会在外力作用下发生移动而重新排列。通常情况下，土层中孔隙总体积与土粒总体积之比称为土的孔隙比，用字母e表示。图乙为某样本土层孔隙比与所加压强的关系图象。 （1）当建在该样本土层上的房屋总重力为，房屋与地基的接触面积为时，样本土层的孔隙比为____________； （2）分析图乙图象，请你推测建在该样本土层上的房屋发生地基沉降的原因：___________； （3）为缓解高层建筑的地基沉降，请你提一条合理的建议：_________。 15．作为清洁、可再生的能源，水力发电在我国的能源供应中扮演着越来越重要的角色。三峡水电站是世界上规模最大的水电站，也是我国有史以来建设的最大型的工程项目，是全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地，充分发挥防洪、航运、水资源利用等功能。水力发电利用天然水流蕴藏的巨大能量，通过发电机转化为电能。如图-2所示，急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发出电能。 （1）如图-1所示，三峡船闸利用了______原理。 （2）若水从50m高处下泄，下泄量为，水的重力做的功有80%转化为电能，每小时水的重力做的功是多少______？发电机的发电功率是多少______？（g取10N/kg） （3）若采用500kV特高压进行远距离输电，则电路中的输电电流为多少______？ （4）已知煤的热值为，则（2）水产生的电能相当于多少千克的煤完全燃烧放出的热量______？（结果保留两位小数） 16．某品牌汽车厂研发了一款飞行汽车（如图18），车头模仿飞机的机头且显得较为圆润一些，当这款飞行汽车在陆地上行驶时，车身两边的机翼呈收缩状态，在空中飞行时，翅膀张开。汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达40m/s，发动机的功率是 180kW。轮胎与地面接触的总面积约为 空中最大飞行速度可达 200km/h （g取 10N/kg）， 求： （1）汽车行驶时依靠汽油机的___________冲程获得动力。当它翅膀张开，高速行驶时能够获得向上的力在空中飞行，这是利用___________的知识； （2）若该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强；( ) （3）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶时的牵引力。( ) 18．2021年5月“天问一号”火星探测器成功着陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 （1）“天问一号”火星探测器于2020年7月发射奔火，于2021年2月进入大椭圆环火轨道，沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测，成为我国第一颗环绕火星的人造卫星。如图甲所示，当不受大气阻力的情况下，“天问一号”火星探测器由近火点向远火点运动时，它的动能______，机械能______（均填“变大”“变小”或“不变”）； （2）如图乙所示，2021年5月15日，“天问一号”火星探测器搭载“祝融号”火星车成功着陆火星表面，此时“天问一号”探测器对火星表面的压力和火星对“天问一号”探测器的支持力______（填“是”或“不是”）一对平衡力； （3）如图丙所示，“祝融号”火星车高1.85m，质量240kg左右。“祝融号”火星车整体大小和一张桌子近似，有六个独立悬挂的较为宽大的轮子，轮子设计得宽大，可以______（填“增大”或“减小”）压强；还有四片太阳能电池板，以太阳能供电，太阳能是______（填“可再生”或“不可再生”）能源，“祝融号”火星车配备了地形相机、多光谱相机，它拍摄照片时物距满足的条件是______，这些照片通过电磁波传回地球，用于科学研究。 19．新冠肺炎疫情发生后，我们人民众志成城，展现出中华民族不可战胜的力量。 （1）新冠病毒的直径约为100nm＝________m，病毒可通过飞沫传播，飞沫传播的方式与花香飘散的方式________（选填“相同”或“不同”），冲在一线的医务人员需要佩戴N95口罩、护目镜等防护物品。为抗击新冠肺炎，学校采取了一系列的防控措施，如用消毒灯对餐具进行消毒，这是利用________（选填“红外线”或“紫外线”）可以消毒。 （2）抗击疫情，人人有责，进出校园时，同学们应佩戴口罩。戴眼镜的同学佩戴口罩时，眼镜容易“起雾”，这是由于呼出的水蒸气发生了________（填物态变化的名称）现象，此过程中要________（选填“吸热”或“放热”）。 （3）新冠疫情期间，某医院急诊室的一只质量为50kg的医用氧气瓶，刚启用时瓶内氧气密度为ρ。在给急救病人供氧半小时后氧气的质量变为原来的一半，则氧气的密度为________。 （4）负压救护车内负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的，若车内气压为外界标准大气压的90%，车顶的面积大约为4m2，车顶受到的内外压力差为________N。（标准大气压为1×105Pa） 20．如图所示是多功能抑尘车，通过向空气中喷洒消毒液在降温、降尘的同时，又可消杀病毒；若该车技术参数如下：空车质量8t，满载时可以装消毒液10 m3，支持连续喷洒1h，喷洒距离为10km，最大能喷洒出45m高的水雾，使用柴油机提供动力，满载后，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，（消毒液的密度和水相同，） （1）雾炮车能降温，是因为水______； （2）满载静止时，该车对水平地面的压强为多少______； （3）在某水平直线路段匀速行驶时，其受到的摩擦力是其总重力的0.1倍（不考虑油箱中所装柴油的质量），当汽车满载且未喷水时，3min行驶了1150m，消耗2kg柴油，求：雾炮车的发动机的效率是多少______？ （4）当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率______（选填“增大”、“减小”或“不变”），理由是：______。    21．南澳风力发电场位于广东省南澳县东半岛果老山脉，山巅有风车阵，与蓝天大海组合成一副壮丽的南粤山水新风景线，如图甲所示，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。 （1）风力发电利用风能，风能是 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电把 ___________能转化为电能； （2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度 ___________（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片截面图和风向如图乙所示，叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向 ___________（选填“上”或“下）的力使风叶旋转； （3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机工作原理与图 ___________所示实验相同； （4）某风力发电机的输出功率P与风速v的关系如图丙所示，由图得到的下列信息，正确的是 ___________（选填字母）； A．只要有风，机组就能产生电能 B．风速过大，机组不会产生电能 C．风速越大，机组产生的电功率一定越大 D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变 （5）如表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速v（m/s） 5 10 15 20 1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64 当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能是 ___________J。 22．2024年3月，某汽车发布会上展示了旗下首款纯电动轿车，如图所示为发布会上的新车展示图。该车质量为（空车），每个轮胎与地面的接触面积约为。求： (1)空车静止时对水平地面的压强； (2)若质量为的司机驾驶该汽车在水平公路上匀速直线行驶，此时汽车所受阻力为总重力的0.05倍，则汽车的牵引力是多少？ (3)解释：①如图甲是该款轿车车顶的天窗，若将天窗前面向上打开，轿车行驶时，就能将车内污浊的空气“抽出”，请分析其原理。 ②如图乙所示的是汽车座椅的“头枕”（也叫安全枕），在汽车追尾时对司乘人员的头部起保护作用，请你用所学物理知识分析“头枕”能保护司乘人员头部的原因。 23．“同济飞鱼”是我国同济大学自主制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后可以像潜水艇一样运行（如图甲所示）。（g取）在某次执行任务时，“同济飞鱼”下面用绳（绳重力不计）悬挂着一个实心正方体物块A从水面以下上升，直至将物块A被提升到距水面一定的高度，如图乙所示。此过程中，物块A上、下表面的压强随时间t变化的图像分别为图丙中的段和段，图像中段物块A受到的拉力为。（不计水的阻力，忽略水面位置的变化，）求： (1)分析图像可知：在物块A下表面离开水面之前，物块A的动能_______；（选填“变大”“不变”或“变小”） (2)在“同济飞鱼”全部浸没在水面以下运动的过程中，它受到的浮力将_______； (3)在C点对应的时刻，物块A的上下表面的压强差为_______。物块A的体积是_______； (4)实心物块A的密度是多少。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。） 24．以下是物理课本《大气压强》中节选的“想想做做”的内容，请你回答下列问题： 观察大气压随高度的变化 取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 请你拿着它从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化情况，并给出解释。 （1）为了排除其他因素对实验结果的影响，在制作过程中，关键要将瓶口_________；在拿着它上下楼时，应该注意手_________（选填“能”或“不能”）直接接触瓶身。 （2）在把“自制气压计”由一楼带到七楼的活动中，观察到玻璃管内水柱的高度将_________（选填“增加”“减小”或“不变”），说明大气压随高度增加而_________。 25．汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识： （1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的___________冲程是将内能转化为机械能； （2）汽车匀速行驶时，所受的牵引力___________摩擦力（填“大于”“小于”“等于”），司机看到红灯后关闭油门，汽车还能继续前进的原因是___________，最终，汽车停下来的原因是___________； （3）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的___________像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的斜上方，不妨碍司机视线；汽车的观后镜是___________，（填“凹透镜”、“凸透镜”、“凹面镜”、“凸面镜”），司机利用它可以扩大视野； （4）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据在气体中，流速越大的位置压强___________的原理，当轿车高速行驶时，如图2中___________（选填“甲”或“乙”）安装的偏导器能产生较大的抓地力； （5）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用水循环进行冷却，水来冷却是因为水的___________较大，内能从高温的发动机转移到低温的水，而不是从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有___________。 26．元宵节，又称上元节、小正月、元夕或灯节，是中国的传统节日之一，时间为每年农历正月十五、甲辰年正月十五上午，阿克苏市举办了热闹的社火表演，晚上举行了精彩的烟花秀表演，社火表演中的踩高跷备受人们欢迎。 （1）小明在表演踩高跷时，发现自己站得越高，越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加，小明的___________（填“重力”或“重心”）会相应上移，导致稳定性下降； （2）高跷对地面的压强比小明正常行走时对地面的压强___________（填“大”“小”或“相等”）。高跷表演___________（填“适合”或“不适合”）在沙漠中表演； （3）烟花秀表演时，烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。烟花在空中爆炸时，我们总是先看到爆炸的闪光，然后才听到爆炸声，这是因为光的传播速度比声音的传播速度要___________（填“快”或“慢”）。烟花秀表演结束后，我们能闻到一些刺鼻的气味，这是___________现象。 27．三峡大坝是三峡水电站的主体工程，也是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一。三峡船闸首级人字闸门每扇门高约40m，宽约20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大。倘若水压在闸门上，即使有10万人每人都用1000N的力来顶着门，也挡不住水的压力，为此，三峡船闸的闸门足有3m厚，被誉为“天下第一门”。假设当船闸内水位差达到最大时，门外水的深度为30m，门内水的深度为5m（g取10N/kg，）。求： (1)三峡船闸是一项非常巨大的工程，其基本原理是_______； (2)门外水对门底部的压强是多少_______？ (3)门内外水对门底部的压强差是多少_______？ 28．阅读短文，回答问题。 中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所示，新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。 满载排水量/t 67200 总功率/kW 最高航速km/h 54 最大舰载机数量/架 30 最大舰长/m 304 歼-15舰载机推重比 0.5 最大舰宽/m 70.5 歼-15舰载机的质量/t 21 (1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状，是利用流体流速越快，压强越______的原理，使舰载机产生向上的升力。 (2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是______ A．舰载机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力 B．舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，可知推力的施力物体是发动机 C．舰载机降落后，飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离 (3)5架歼15舰载机从航母起飞后，航母所受的浮力变化了______N，航母排开海水的体积将减小______m（若海水密度kg/m），舰底所受海水的压强将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)歼15舰载机向后喷出燃气产生的推力和自身重力的比值称为推重比，该舰载机起飞后燃气产生的推力为______N，研究表明舰载机受到的阻力与速度的大小关系式中。k值的大小体现了舰载机的性能，设计人员不断改进设计，希望______（选填“增大”或“减小’）k值。 29．下表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度，请依据表中的相关数据回答问题： 气压（帕） 密度（千克/米3） 温度（℃） 93300 96000 101000 104000 5 1.17 1.20 1.27 1.30 10 1.15 1.18 1.25 1.28 15 1.13 1.16 1.23 1.26 20 1.11 1.14 1.21 1.24 (1)当温度为20℃、气压为104000帕时，干燥空气的密度为________千克/米3； (2)干燥空气的密度与气压的关系是：___________； (3)某同学根据表中数据规律，认为：“因为一般情况下，上海地区冬季温度比夏季温度低，所以上海地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。”你是否同意他的判断，并说明理由：________。 30．如图所示，是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队员在南极附近遥控机器人。机器人质量为500 kg，它有四条履带，每条履带与冰面的接触面积为0.1m2，匀速直线前进时，受到的阻力为其重力的0.1倍，g取10N/kg。 (1)机器人的履带上有凸起的纹路，是为了___________（选填“增大”或“减小”）摩擦力；行驶中，机器人在冰面上压出痕迹，说明力可以改变物体的___________。 (2)机器人匀速直线行驶时受到的牵引力是多少？ (3)若南极某处冰面能承受的最大压强为4.2×104Pa。请通过计算说明，机器人能否在该处冰面顺利通过？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7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，用水平向右的推力F使木块静止在竖直墙壁上。 (1)画出木块的受力示意图； (2)若增大推力F，木块对墙壁的压强会 _______ ，木块所受到的摩擦力会 _______ （均选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】(1) (2) 变大 不变 【详解】 （1）木块受到竖直向上摩擦力、竖直向下的重力、垂直物体的支持力和压力，作用点在重心，如下图所示： ； （2）[1][2]若增大推力F，对物块的压力变大，受力面积不变，由知木块对墙壁的压强会变大；由于摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，重力不变，木块所受到的摩擦力也不变。 3．如图所示，是草原犬鼠洞穴纵剖面示意图。洞穴有两个出口，为了改善洞穴内的通风环境，犬鼠在一个洞口堆起土堆。 （1）由于洞口B堆起土堆空气流速快，空气将从洞口___________流入（填“A”或“B”）； （2）请写出上述现象的理由____________________。 【答案】 A 见解析 【详解】（1）[1]（2）[2]洞口A风走过的路程比洞口B风走过的路程小，相同时间内，由得，洞口A的风速比洞口B的风速慢，则洞口A上方的气体压强大于洞口B的气体压强，在压强差的作用下，空气从洞口A进入洞穴，从洞口B流出。 4．小明同学在成长记录笔记中记录了如表所示的错题，请你帮助他找出错误、分析原因并改正。 习题：底面积为的茶壶放在面积为的水平桌面中央，茶壶内盛有0.6kg的水，水面到壶底的高度为12cm。求茶壶底部受到水的压力为多少？（g取10N/kg） 解：茶壶底部受到水的压力F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N 错题改正 错误之处：________ 错因分析：________ 正确答案：________ 【答案】 见解析 见解析 见解析 【详解】[1]茶壶底部受到水的压力F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N [2]只有在柱形容器中液体的重力与液体对容器底部的压力大小相等，而茶壶上下粗细不同，不属于柱形容器，小明误认为水对茶壶底的压力大小等于水的重力，这是错误的关键所在。 [3]壶内水的深度为，则茶壶底部受到水的压强为 因为茶壶的底面积，所以，由压强定义公式可得茶壶底部受到水的压力为 5．小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图所示，此时水对玻璃管底部的压强是多少？g取） 解：水对玻璃管底部的压强： 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]错误之处：玻璃管中水的深度错误。 [2]错因分析：把玻璃管中水柱的长度当成了深度。 [3]正确解答：由图可知，玻璃管中水的深度为h=8cm=0.08m 水对玻璃管底的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08m=800Pa 6．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。 7．小明进行跨学科实践，按以下任务过程制作一台简易活塞式抽水机。 任务一　了解其结构及工作原理 工作原理如图甲所示： 当提起活塞，阀门A上方的气压①_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）下方的气压，阀门A②_______（选填“打开”或“关闭”），低处的水在③_______的作用下冲开阀门B流入圆筒。    任务二　设计过程 材料：一个圆柱形洗洁精空瓶，一根筷子，一个玻璃球，一个塑料片，一根塑料管。 制作：如图乙所示，剪下瓶子的瓶底，瓶子上部作为抽水机的圆筒，把瓶底再略剪一小部分作为④_______，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。瓶子侧壁上开孔，插上塑料管作为⑤_______。 在瓶底上打两个孔A、B，孔A用来固定筷子；把塑料片的一边粘住，使塑料片能盖住孔B，把玻璃球放在瓶子里作为另一个⑥_______，装上活塞，抽水机就组装好了、（④⑤⑥选填“活塞”“阀门”“出水管”或“进水管”）。    【答案】 大于 关闭 大气压 活塞 出水管 阀门 【详解】[1][2][3]当提起活塞，阀门A上方的气压大于下方的气压，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压小于外界的大气压，于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。 [4][5][6]活塞式抽水机主要由圆筒、活塞、两个只能向上开启的阀门、出水管等组成。剪下瓶子的瓶底，瓶子上部作为抽水机的圆筒，把瓶底再略剪一小部分作为活塞，瓶子侧壁上开孔，插上塑料管作为出水管，把玻璃球放在瓶子里作为另一个阀门。 8．机械的发展推动着人类社会的进步。从徒手抬木箱，到使用简单的机械，再到今天使用起重机搬运转移大型货物，都体现了劳动人民的智慧。 (1)图甲中，木箱M重GM=400N，与地面的接触面积S=0.25m2，人用大小为250N的力，沿竖直方向向上抬木箱。计算此时木箱M对地面的压强； (2)图乙中，人利用杠杆AB抬起重G0=600N的货箱，OB=2OA，当杠杆AB与水平地面平行时，人在杠杆B端至少施加多大的拉力，才能保持杠杆AB水平平衡；（忽略杠杆自重、绳重、摩擦等） (3)图丙中，起重机的吊臂OC可看做是一个能绕O点自由转动的杠杆，柱塞E对吊臂的推力F始终垂直作用于吊臂的D点。从深井中提升重物G，当吊臂OC处于水平位置时，如图丙（a）所示，柱塞E对吊臂的推力为F1；当吊臂OC匀速转动到图丙（b）位置时，柱塞E对吊臂的推力为F2。此过程中，吊臂OC的总长度不变（忽略吊臂、钢丝绳、滑轮的重力及摩擦），分析并说明F2与F1的大小关系。 【答案】(1)600Pa (2)300N (3) 【详解】（1）木箱对地面的压力 此时木箱M对地面的压强 （2）由杠杆平衡条件可得 即 解得 （3）由图可知，柱塞E对吊臂的推力始终与吊臂相垂直，所以推力的力臂始终为OD，大小不变，阻力臂原来是OC，图b中阻力臂变小，阻力大小不变，由可知，动力变小，所以。 9．东方红拖拉机是中国的一个拖拉机品牌，1958年，新中国第一台东方红履带拖拉机诞生。如图所示为某型号的东方红履带拖拉机水平停放在农田里。它的质量为1920kg，每条履带与地面的接触面积为。（g取10N/kg） 试求： (1)这辆拖拉机受到的重力为多少_________？ (2)这辆履带拖拉机对地面的压强是多少_________？ (3)如果有驾驶员上车后，这辆履带拖拉机对地面的压强将________（“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1)19200N (2)2.4×104Pa (3)变大 【详解】（1）这辆拖拉机受到的重力为 （2）这辆履带拖拉机对地面的压强是 （3）根据压强的公式可知，如果有驾驶员上车后，受力面积不变，压力变大，这辆履带拖拉机对地面的压强将变大。 10．超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”，整治超限超载刻不容缓。国家规定，载货车辆对地面的压强应控制在以内。有一辆自重的货车在某水平高速路段行驶，车轮与地面接触的总面积为，货车此时实际装货10t，货车在该路段水平行驶的图像如图所示，若该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后总重力的0.05倍，求： (1)该货车装货后的总重力； (2)在25~30s内，该货车受到的车引力大小； (3)该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定， 【答案】(1) (2) (3)，不符合国家规定 【详解】（1）该货车装货后的总质量 该货车装货后的总重力 （2）25~30s，该货车在水平路面上匀速行驶，此时受力平衡，车引力大小等于货车受到的阻力。该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后总重力的0.05倍，故 （3）货车在水平地面行驶时。对地面的压力大小等于货车的重力 车轮与地面接触的总面积为0.12m2，载货车辆对地面的压强为 故不符合国家规定。 11．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图甲所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将总重力（连杆和瓶身）为、容积为的汲水瓶悬挂在B端，在A端重的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂瓶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）当桔槔平衡时，B端绳的拉力大小为______N； （2）汲水瓶的简化图如图乙所示，其中连杆的质量较大，当空瓶浸入水中时，连杆下沉，水从瓶底进入瓶中，瓶中水满后，提起连杆，达到从井中汲水的目的。 ①当瓶刚浸入水中连杆下沉的原因是______；水从井中进入汲水瓶中是利用了______原理； ②当连杆底部活塞距离水面时，求水对活塞底的压强；( )（已知水的密度）； ③在瓶中装满水后，求瓶中水的重力。( ) 【答案】 200 连杆受到竖直向下的重力大于竖直向上的浮力 连通器 【详解】（1）[1]当桔槔平衡时，根据杠杆平衡条件可求出B端绳的拉力大小，即 （2）[2]当瓶刚浸入水中时连杆受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，连杆下沉是因为受到竖直向下的重力大于竖直向上的浮力。 [3]汲水瓶刚放入水中时，它们上端开口底部连通，水从井中进入汲水瓶中是利用了连通器的原理。 [4]水对活塞底的压强 [5]装满水后水的体积为 在瓶中装满水后瓶中水的重力为 12．如图，茶壶放在水平桌面上，茶壶重3N，底面积是25cm2，茶壶内装有200 g的水，水的深度是10cm。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)茶壶内水的重力； (2)茶壶内水对壶底的压力； (3)茶壶对水平桌面的压强。 【答案】(1)2N (2)2.5N (3) 【详解】（1）茶壶内水的质量 茶壶内水的重力 （2）水的深度 茶壶内水对壶底的压强 壶底的底面积 由可得，茶水对杯底的压力 （3）水平桌面受到的压力为 茶壶对水平桌面的压强 13．随着中国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者”号载人深潜器成功潜入海底，刷新了中国载人深潜的新纪录。图甲是“奋斗者”号，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为，其底部装配有质量为的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。为确保“奋斗者”号在深海中的安全，外壳采用了我国国产新型钛合金材料，该材料具有强度高、韧性好的特性。“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉部分压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。忽略“奋斗者”号的部件受到海水压力后的体积变化。 (1)中国国产新型钛合金材料具有的特性是_____（写出一个即可）。 (2)在“奋斗者”号靠近某一海底岩石的过程中，岩石在“奋斗者”号携带的摄影机中所成像的大小_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)“奋斗者”号下潜至深度为的海域时，舱体表面的观察窗口受到的海水压力为_____N。 (4)在深海中，当“奋斗者”号需要回到水面时，需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用压缩空气从水舱中向外排水的方法实现上浮，其原因可能是_____（合理即可）。 【答案】(1)强度高/韧性好 (2)变大 (3) (4)深海中，海水的压强太大，无法用压缩空气的方法将舱内的水压出 【详解】（1）中国国产新型钛合金材料具有的特性是强度高、韧性好。 （2）摄影机的镜头相当于凸透镜；在“奋斗者”号靠近某一海底岩石的过程中，岩石相对于摄像机的距离减小，即物距减小，凸透镜成实像时，物距减小、像距增大、像增大，则岩石在“奋斗者”号携带的摄影机中所成像的大小将变大。 （3）“奋斗者”号下潜至深度为的海域时，舱体受到的压强 舱体表面的观察窗口受到的海水压力为 （4）在深海中，当“奋斗者”号要回到水面时，不能像普通潜艇那样采用压缩空气从水舱中向外排水的方法实现上浮，其原因可能是：深海中，海水的压强太大，无法用压缩空气的方法将舱内的水压出。 14．建在地面的房屋通常会遇到地基沉降问题，为何会发生地基沉降呢？小徽查阅资料得知地基土层中的土粒之间有孔隙（如图甲所示），土粒很坚硬很难被压缩，而土粒会在外力作用下发生移动而重新排列。通常情况下，土层中孔隙总体积与土粒总体积之比称为土的孔隙比，用字母e表示。图乙为某样本土层孔隙比与所加压强的关系图象。 （1）当建在该样本土层上的房屋总重力为，房屋与地基的接触面积为时，样本土层的孔隙比为____________； （2）分析图乙图象，请你推测建在该样本土层上的房屋发生地基沉降的原因：___________； （3）为缓解高层建筑的地基沉降，请你提一条合理的建议：_________。 【答案】 0.40 见解析 见解析 【详解】（1）[1]房屋对地基的压强 由图象可知，此时样本土层的孔隙比e=0.40。 （2）[2]由图象可知，随着压强的增大，孔隙比逐渐减小，即土粒之间的孔隙减小，土粒重新排列，土的总体积变小，所以建在该样本土层上的房屋发生地基沉降。 （3）[3]为缓解高层建筑的地基沉降，可以增大受力面积，即增大房屋与地基的接触面积。 15．作为清洁、可再生的能源，水力发电在我国的能源供应中扮演着越来越重要的角色。三峡水电站是世界上规模最大的水电站，也是我国有史以来建设的最大型的工程项目，是全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地，充分发挥防洪、航运、水资源利用等功能。水力发电利用天然水流蕴藏的巨大能量，通过发电机转化为电能。如图-2所示，急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发出电能。 （1）如图-1所示，三峡船闸利用了______原理。 （2）若水从50m高处下泄，下泄量为，水的重力做的功有80%转化为电能，每小时水的重力做的功是多少______？发电机的发电功率是多少______？（g取10N/kg） （3）若采用500kV特高压进行远距离输电，则电路中的输电电流为多少______？ （4）已知煤的热值为，则（2）水产生的电能相当于多少千克的煤完全燃烧放出的热量______？（结果保留两位小数） 【答案】 连通器 4.5×1012J 【详解】（1）[1]打开阀门A 时，船室和上游水道的上端开口，底部连通是一个连通器，水静止时闸室里的水面高度等于上游的水面高度，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的。 （2）[2]每小时水的重力做的功 W重＝Gh＝mgh＝2.5×106kg/s×3600s×10N/kg×50m＝4.5×1012J 转化的电能 [3]发电机的发电功率 （3）[4]输电电流 （4）[5]煤的质量 16．某品牌汽车厂研发了一款飞行汽车（如图18），车头模仿飞机的机头且显得较为圆润一些，当这款飞行汽车在陆地上行驶时，车身两边的机翼呈收缩状态，在空中飞行时，翅膀张开。汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达40m/s，发动机的功率是 180kW。轮胎与地面接触的总面积约为 空中最大飞行速度可达 200km/h （g取 10N/kg）， 求： （1）汽车行驶时依靠汽油机的___________冲程获得动力。当它翅膀张开，高速行驶时能够获得向上的力在空中飞行，这是利用___________的知识； （2）若该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强；( ) （3）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶时的牵引力。( ) 【答案】 做功 流体在流速大的地方压强小 Pa N 【详解】（1）[1]汽油机做功冲程将内能转化为机械能，推动活塞做功，其他冲程都是利用惯性完成，汽车行驶时依靠汽油机做功冲程获得动力。 [2]飞行汽车运动时，机翼上方空气流速快，压强小，从而获得向上的升力。 （2）[3]该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （3）[4]由得，该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶时的牵引力 18．2021年5月“天问一号”火星探测器成功着陆火星，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 （1）“天问一号”火星探测器于2020年7月发射奔火，于2021年2月进入大椭圆环火轨道，沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测，成为我国第一颗环绕火星的人造卫星。如图甲所示，当不受大气阻力的情况下，“天问一号”火星探测器由近火点向远火点运动时，它的动能______，机械能______（均填“变大”“变小”或“不变”）； （2）如图乙所示，2021年5月15日，“天问一号”火星探测器搭载“祝融号”火星车成功着陆火星表面，此时“天问一号”探测器对火星表面的压力和火星对“天问一号”探测器的支持力______（填“是”或“不是”）一对平衡力； （3）如图丙所示，“祝融号”火星车高1.85m，质量240kg左右。“祝融号”火星车整体大小和一张桌子近似，有六个独立悬挂的较为宽大的轮子，轮子设计得宽大，可以______（填“增大”或“减小”）压强；还有四片太阳能电池板，以太阳能供电，太阳能是______（填“可再生”或“不可再生”）能源，“祝融号”火星车配备了地形相机、多光谱相机，它拍摄照片时物距满足的条件是______，这些照片通过电磁波传回地球，用于科学研究。 【答案】 变小 不变 不是 减小 可再生 大于2倍焦距 【详解】（1）[1][2]火星探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和重力势能的相互转化，因此机械能守恒，机械能保持不变。火星探测器由近火点向远火点运动时，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，火星探测器的动能转化为重力势能。 （2）[3]“天问一号”探测器对火星表面的压力和火星对“天问一号”探测器的支持力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力。 （3）[4]“祝融号”火星车整体大小和一张桌子近似，有六个独立悬挂的较为宽大的轮子，轮子设计得宽大，是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强。 [5]太阳能是可再生能源。 [6]“祝融号”火星车配备了地形相机、多光谱相机，根据照相机成像规律可知，相机拍摄照片时物距必须大于2倍焦距。 19．新冠肺炎疫情发生后，我们人民众志成城，展现出中华民族不可战胜的力量。 （1）新冠病毒的直径约为100nm＝________m，病毒可通过飞沫传播，飞沫传播的方式与花香飘散的方式________（选填“相同”或“不同”），冲在一线的医务人员需要佩戴N95口罩、护目镜等防护物品。为抗击新冠肺炎，学校采取了一系列的防控措施，如用消毒灯对餐具进行消毒，这是利用________（选填“红外线”或“紫外线”）可以消毒。 （2）抗击疫情，人人有责，进出校园时，同学们应佩戴口罩。戴眼镜的同学佩戴口罩时，眼镜容易“起雾”，这是由于呼出的水蒸气发生了________（填物态变化的名称）现象，此过程中要________（选填“吸热”或“放热”）。 （3）新冠疫情期间，某医院急诊室的一只质量为50kg的医用氧气瓶，刚启用时瓶内氧气密度为ρ。在给急救病人供氧半小时后氧气的质量变为原来的一半，则氧气的密度为________。 （4）负压救护车内负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的，若车内气压为外界标准大气压的90%，车顶的面积大约为4m2，车顶受到的内外压力差为________N。（标准大气压为1×105Pa） 【答案】 1×10﹣7 不同 紫外线 液化 放热 4×104 【详解】（1）[1]新冠病毒的直径 [2]飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同，因为飞沫传播属于物体的机械运动，而花香飘散属于分子的热运动。 [3]紫外线能杀菌、消毒，消毒灯对餐具进行消毒，这是利用紫外线。 （2）[4][5]戴眼镜的同学佩戴口罩时，眼镜容易“起雾”，这是因为呼出的水蒸气遇到冷的镜片发生了液化现象，液化放热。 （3）[6]设氧气瓶质量为m，体积为V，氧气的质量变为原来的一半 ，体积不变仍为V。则由公式得氧气的密度 （4）[7]车内气压为外界标准大气压的90%，则车内外的压强差为 根据 可知，车顶受到的内外压力差为 20．如图所示是多功能抑尘车，通过向空气中喷洒消毒液在降温、降尘的同时，又可消杀病毒；若该车技术参数如下：空车质量8t，满载时可以装消毒液10 m3，支持连续喷洒1h，喷洒距离为10km，最大能喷洒出45m高的水雾，使用柴油机提供动力，满载后，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，（消毒液的密度和水相同，） （1）雾炮车能降温，是因为水______； （2）满载静止时，该车对水平地面的压强为多少______； （3）在某水平直线路段匀速行驶时，其受到的摩擦力是其总重力的0.1倍（不考虑油箱中所装柴油的质量），当汽车满载且未喷水时，3min行驶了1150m，消耗2kg柴油，求：雾炮车的发动机的效率是多少______？ （4）当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率______（选填“增大”、“减小”或“不变”），理由是：______。    【答案】 比热容大 减小 见详解 【详解】（1）[1] 水的比热容大，与其它物质相比，在质量和升高温度相同时，吸收的热量多，常用冷却剂，故雾炮车能降温，是利用了水的比热容大的特性。 （2）[2] 满载时，消毒水的重力为 空车的重力为 车对水平地面的压力等于车的总重，即 车对水平地面压强为 （3）[3] 车匀速直线行驶时，受到牵引力与摩擦力平衡，大小相等，则发动机的牵引力为 牵引力做的功为 2kg柴油完全燃烧放出的热量为 发动机的效率为 （4）[4][5] 当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，车的总重减小，则车受到的摩擦力减小，牵引力也减小，根据 可知，在速度一定时，发动机的输出功率减小。 21．南澳风力发电场位于广东省南澳县东半岛果老山脉，山巅有风车阵，与蓝天大海组合成一副壮丽的南粤山水新风景线，如图甲所示，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。 （1）风力发电利用风能，风能是 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电把 ___________能转化为电能； （2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度 ___________（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片截面图和风向如图乙所示，叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向 ___________（选填“上”或“下）的力使风叶旋转； （3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机工作原理与图 ___________所示实验相同； （4）某风力发电机的输出功率P与风速v的关系如图丙所示，由图得到的下列信息，正确的是 ___________（选填字母）； A．只要有风，机组就能产生电能 B．风速过大，机组不会产生电能 C．风速越大，机组产生的电功率一定越大 D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变 （5）如表给出了在不同风速下某风机获得的能量： 平均风速v（m/s） 5 10 15 20 1s内获得的能量（×104J） 1 8 27 64 当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能是 ___________J。 【答案】 可再生 风 大 上 A BD 1×104 【详解】（1）[1][2]风能可以在自然界中源源不断的得到，风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源。风力发电是把风的机械能转化为电能。 （2）[3]风机叶片通常用密度小，硬度大的复合材料制成，这样风机叶片强度大、耐磨损的同时，质量还轻。 [4]由乙图知，叶片上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，所以叶片受到向上的力。 （3）[5]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把机械能转化为电能，这是电磁感应现象。 A．A图探究的是电磁感应现象，故A符合题意； B．B图探究的是磁场对通电导体有力的作用，故B不符合题意； C．C图探究的是电磁铁磁性强弱的影响因素，故C不符合题意； D．D图探究的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 （4）[6]A．由丙图可知，在风很小时，不能产生电能，故A错误； B．风速大于v3，机组不会产生电能，故B正确； C．在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率越大，故C错误； D．风速在一定范围内（v2～v3），机组产生的电功率不变，故D正确。 故选BD。 （5）[7]由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍…，所以风机获得的能量与风速的三次方成正比；由表格数据可知，当风速为5m/s时1s内获得的能量W总=1×104J。 22．2024年3月，某汽车发布会上展示了旗下首款纯电动轿车，如图所示为发布会上的新车展示图。该车质量为（空车），每个轮胎与地面的接触面积约为。求： (1)空车静止时对水平地面的压强； (2)若质量为的司机驾驶该汽车在水平公路上匀速直线行驶，此时汽车所受阻力为总重力的0.05倍，则汽车的牵引力是多少？ (3)解释：①如图甲是该款轿车车顶的天窗，若将天窗前面向上打开，轿车行驶时，就能将车内污浊的空气“抽出”，请分析其原理。 ②如图乙所示的是汽车座椅的“头枕”（也叫安全枕），在汽车追尾时对司乘人员的头部起保护作用，请你用所学物理知识分析“头枕”能保护司乘人员头部的原因。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）空车静止时对水平地面的压力 空车静止时轮胎与地面的接触面积 空车静止时对水平地面的压强 （2）若质量为的司机驾驶该汽车在水平公路上匀速直线行驶，汽车和人总重力 汽车所受阻力为 汽车的牵引力 （3）①将天窗前面向上打开，轿车行驶时，就能将车内污浊的空气“抽出”。原因是：轿车行驶时，天窗上面空气流速大，压强小，就能将车内污浊的空气“抽出”。 ②当汽车尾部遭到追尾时，人体会随车一同向前加速，头部由于惯性保持原来运动状态而后仰，此时头部会靠在头枕上，对头部和颈椎起到保护。 23．“同济飞鱼”是我国同济大学自主制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后可以像潜水艇一样运行（如图甲所示）。（g取）在某次执行任务时，“同济飞鱼”下面用绳（绳重力不计）悬挂着一个实心正方体物块A从水面以下上升，直至将物块A被提升到距水面一定的高度，如图乙所示。此过程中，物块A上、下表面的压强随时间t变化的图像分别为图丙中的段和段，图像中段物块A受到的拉力为。（不计水的阻力，忽略水面位置的变化，）求： (1)分析图像可知：在物块A下表面离开水面之前，物块A的动能_______；（选填“变大”“不变”或“变小”） (2)在“同济飞鱼”全部浸没在水面以下运动的过程中，它受到的浮力将_______； (3)在C点对应的时刻，物块A的上下表面的压强差为_______。物块A的体积是_______； (4)实心物块A的密度是多少。（写出必要的文字说明、表达式及最后结果。） 【答案】(1)不变 (2)不变 (3) 500 1.25×10-4 (4)2.8×103kg/m3 【详解】（1）由于图中压强均匀减小，说明物块A上升的高度均匀减小，因而做匀速直线运动，故速度不变，根据动能与质量和速度有关，动能不变。 （2）“同济飞鱼”全部浸没在水面以下运动的过程中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，“同济飞鱼”受到的浮力不变。 （3）[1]根据液体压强与深度有关，深度越大压强越大，由图像知AD是下表面受到水的压强，BC是上表面受到水的压强，C点表示上表面刚刚露出水面，图像是平行的直线，此时上下表面的压强差一直不变，等于开始的压强差，压强差为 [2]C点表示上表面刚刚露出水面，此时上表面不受水的压强，下表面所受的水的压强为 所以物块A的边长为 所以，物块A的体积为 （4）根据阿基米德原理可得，物块A浸没时受到的浮力为 由于物块A受到的拉力为2.25N，此时物块A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及向上的拉力而处于平衡状态，则有 所以，实心物块A的密度是 24．以下是物理课本《大气压强》中节选的“想想做做”的内容，请你回答下列问题： 观察大气压随高度的变化 取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 请你拿着它从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化情况，并给出解释。 （1）为了排除其他因素对实验结果的影响，在制作过程中，关键要将瓶口_________；在拿着它上下楼时，应该注意手_________（选填“能”或“不能”）直接接触瓶身。 （2）在把“自制气压计”由一楼带到七楼的活动中，观察到玻璃管内水柱的高度将_________（选填“增加”“减小”或“不变”），说明大气压随高度增加而_________。 【答案】 密封 不能 增加 变小 【详解】（1）[1][2]为了排除其它因素对实验结果的影响，在探究过程中要瓶内气体封闭，则要将瓶口密封好，防止漏气；如果瓶内水的温度发生变化，由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果，所以在拿着它上下楼时，应保持瓶中的水的温度不变，则不要用手直接接触瓶子。 （2）[3][4]把自制气压计从一楼带到七楼，由于高度增加，大气压减小，则瓶内的气压高于瓶外大气压；管内的水面变高；所以玻璃管内水柱的高度增加，说明大气压随高度增加而变小。 25．汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识： （1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的___________冲程是将内能转化为机械能； （2）汽车匀速行驶时，所受的牵引力___________摩擦力（填“大于”“小于”“等于”），司机看到红灯后关闭油门，汽车还能继续前进的原因是___________，最终，汽车停下来的原因是___________； （3）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的___________像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的斜上方，不妨碍司机视线；汽车的观后镜是___________，（填“凹透镜”、“凸透镜”、“凹面镜”、“凸面镜”），司机利用它可以扩大视野； （4）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据在气体中，流速越大的位置压强___________的原理，当轿车高速行驶时，如图2中___________（选填“甲”或“乙”）安装的偏导器能产生较大的抓地力； （5）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用水循环进行冷却，水来冷却是因为水的___________较大，内能从高温的发动机转移到低温的水，而不是从低温的水转移到高温发动机，这一现象说明能量的转移具有___________。 【答案】 做功 等于 汽车具有惯性 汽车受到地面的摩擦力 虚 凸面镜 越小 乙 比热容 方向性 【详解】(1)[1]将内能转化为机械能的是做功冲程。 (2)[2]汽车匀速行驶时，水平方向所受是牵引力和摩擦力是一对平衡力，其大小相等。 [3][4]关闭油门后，汽车还继续前行的是因为汽车具有惯性，要保持原来的运动状态，所以不会立即停下。但它最终还是会停下来，是因为汽车受到摩擦力的作用，摩擦力令汽车的运动状态发生改变。 (3)[5]车内物体通过挡风玻璃所成的像与平面镜成像原理相同，所以所成的是虚像。 [6]汽车观后镜是凸面镜，凸面镜在此起到扩大视野的作用。 (4)[7][8]在气体中，流速越大的位置压强越小。当轿车调整行驶时，为了能产生较大的抓地力，应选择乙图中偏导器，因为此偏导器上平下凸，空气通过偏导器上下表面的时间相同，而下面的空气通过的路程大则流速大，那么下面的压强会更小，便产生一个向下的压力。 (5)[9]在冷却发动机时，用水进行循环冷却的原因是：水的比热容较大，与其它物质相比较，在质量相同时，吸收相同的热量，水升温较小。 [10]热传递时，热量只能从高温物体向低温物体传递，即内能从高温物体向低温物体转移，而不能反向转移，这说明能量的转移具有方向性。 26．元宵节，又称上元节、小正月、元夕或灯节，是中国的传统节日之一，时间为每年农历正月十五、甲辰年正月十五上午，阿克苏市举办了热闹的社火表演，晚上举行了精彩的烟花秀表演，社火表演中的踩高跷备受人们欢迎。 （1）小明在表演踩高跷时，发现自己站得越高，越容易失去平衡。这是因为随着高度的增加，小明的___________（填“重力”或“重心”）会相应上移，导致稳定性下降； （2）高跷对地面的压强比小明正常行走时对地面的压强___________（填“大”“小”或“相等”）。高跷表演___________（填“适合”或“不适合”）在沙漠中表演； （3）烟花秀表演时，烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。烟花在空中爆炸时，我们总是先看到爆炸的闪光，然后才听到爆炸声，这是因为光的传播速度比声音的传播速度要___________（填“快”或“慢”）。烟花秀表演结束后，我们能闻到一些刺鼻的气味，这是___________现象。 【答案】 重心 大 不适合 绿 快 扩散 【详解】（1）[1]重心是重力的作用点，重心越低，物体越稳定，随着高度的增加，重心会相应上移，导致稳定性下降。 （2）[2]表演高跷时，高跷对地面的压力等于人与高跷的总重力，则对地面的压力比人正常行走时大，而受力面积比人正常行走时小，则压强大。 [3]高跷在沙漠中表演时，高跷会陷入沙子中，故高跷不适合在沙漠中表演。 （3）[4]烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光的三原色混合而成的，即由红、绿、蓝三种色光混合而成的。 [5]光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度要快，则烟花在空中爆炸时，我们总是先看到爆炸的闪光，然后才听到爆炸声。 [6]烟花秀表演结束后，我们能闻到一些刺鼻的气味，这是分子在不停地做无规则运动，即扩散现象。 27．三峡大坝是三峡水电站的主体工程，也是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一。三峡船闸首级人字闸门每扇门高约40m，宽约20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大。倘若水压在闸门上，即使有10万人每人都用1000N的力来顶着门，也挡不住水的压力，为此，三峡船闸的闸门足有3m厚，被誉为“天下第一门”。假设当船闸内水位差达到最大时，门外水的深度为30m，门内水的深度为5m（g取10N/kg，）。求： (1)三峡船闸是一项非常巨大的工程，其基本原理是_______； (2)门外水对门底部的压强是多少_______？ (3)门内外水对门底部的压强差是多少_______？ 【答案】(1)连通器 (2) (3) 【详解】（1）打开阀门时，船闸的上端开口，底部连通是一个连通器，水静止时水面相平，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的。 （2）由得门外水对门底部的压强 （3）门内水对门底部的压强为 门内外水对门底部的压强差为 28．阅读短文，回答问题。 中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所示，新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。 满载排水量/t 67200 总功率/kW 最高航速km/h 54 最大舰载机数量/架 30 最大舰长/m 304 歼-15舰载机推重比 0.5 最大舰宽/m 70.5 歼-15舰载机的质量/t 21 (1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状，是利用流体流速越快，压强越______的原理，使舰载机产生向上的升力。 (2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是______ A．舰载机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力 B．舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，可知推力的施力物体是发动机 C．舰载机降落后，飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离 (3)5架歼15舰载机从航母起飞后，航母所受的浮力变化了______N，航母排开海水的体积将减小______m（若海水密度kg/m），舰底所受海水的压强将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)歼15舰载机向后喷出燃气产生的推力和自身重力的比值称为推重比，该舰载机起飞后燃气产生的推力为______N，研究表明舰载机受到的阻力与速度的大小关系式中。k值的大小体现了舰载机的性能，设计人员不断改进设计，希望______（选填“增大”或“减小’）k值。 【答案】(1)小 (2)A (3) 1.05×106 105 变小 (4) 1.05×105 减小 【详解】（1）飞机的机翼上表面空气流速大，下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大，所以飞机机翼上表面受到向下的压强小，下表面受到向上的压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力。 （2）A．舰载机静止在航母甲板时处于平衡状态，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力，故A正确； B．舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，由于物体间力的作用是相互的，空气会给飞机一个向前的力，这个力使得飞机前进，故B错误； C．舰载机降落后，飞机由于具有惯性，仍会向前滑行一段距离，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说受到惯性作用，故C错误。 故选A。 （3）[1]舰载机从航母起飞后，船会上浮，故舰底离海面的距离将减小，所受海水的压强将变小，航母变化的浮力大小应该等于5架舰载机的重力 ΔF浮=5G=5mg=5×21×1000kg×10N/kg=1.05×106N[2]再根据阿基米德原理可求排开体积减小 [3]航母上浮，根据p=ρgh可知，舰底所受海水的压强将变小。 （4）[1]由题意可知歼15舰载机推重比为0.5，故该舰载机起飞后燃气产生的推力 F浮=0.5G=0.5mg=0.5×21×1000kg×10N/kg=1.05×105N[2]研究表明舰载机受到的阻力与速度的大小关系式f=kv2中，k值的大小体现了舰载机的性能，设计人员不断改进设计，希望尽可能使舰载机阻力更小，飞的更快，所以阻力更小，需要k值更小。 29．下表记录了干燥空气在不同气压和温度时的密度，请依据表中的相关数据回答问题： 气压（帕） 密度（千克/米3） 温度（℃） 93300 96000 101000 104000 5 1.17 1.20 1.27 1.30 10 1.15 1.18 1.25 1.28 15 1.13 1.16 1.23 1.26 20 1.11 1.14 1.21 1.24 (1)当温度为20℃、气压为104000帕时，干燥空气的密度为________千克/米3； (2)干燥空气的密度与气压的关系是：___________； (3)某同学根据表中数据规律，认为：“因为一般情况下，上海地区冬季温度比夏季温度低，所以上海地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。”你是否同意他的判断，并说明理由：________。 【答案】(1)1.24 (2)当温度相同时，干燥空气的密度随气压的增大而增大 (3)见解析 【详解】（1）由实验数据可知，干燥空气的密度在不同气压和温度时，密度是不同的，当温度为20℃、气压为104000帕时，干燥空气的密度为1.24kg/m3。 （2）由控制变量法分析表中实验数据可知：当温度一定时，随着气压的增大，空气密度逐渐增大，所以干燥空气的密度与气压的关系是：当温度相同时，气压越大，密度越大。 （3）同意他的判断，由控制变量法分析表中实验数据可知：当气压一定时，温度越低，空气密度越大；当温度一定时，气压越大，空气密度越大；上海地区冬季温度比夏季温度低，且冬季气压大于夏季气压，所以该地区冬季干燥空气的密度大于夏季干燥空气的密度。 30．如图所示，是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队员在南极附近遥控机器人。机器人质量为500 kg，它有四条履带，每条履带与冰面的接触面积为0.1m2，匀速直线前进时，受到的阻力为其重力的0.1倍，g取10N/kg。 (1)机器人的履带上有凸起的纹路，是为了___________（选填“增大”或“减小”）摩擦力；行驶中，机器人在冰面上压出痕迹，说明力可以改变物体的___________。 (2)机器人匀速直线行驶时受到的牵引力是多少？ (3)若南极某处冰面能承受的最大压强为4.2×104Pa。请通过计算说明，机器人能否在该处冰面顺利通过？ 【答案】(1) 增大 形状 (2) (3)可以顺利通过 【详解】（1）[1]履带上凸起的纹路，增大了接触面的粗糙程度，在压力一定时，可以增大摩擦力。 [2]机器人在冰面上压出痕迹，改变了冰面的形状，说明力可以改变物体的形状。 （2）机器人的重力为 受到的阻力为 该机器人在水平冰面匀速行驶，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故机器人匀速直线行驶时受到的牵引力 （3）机器人对冰面的压力 对冰面的压强为 所以机器人可以顺利通过。 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 $