
?專題7:壓強
一.選擇題(共26小題)
1.(2022?錦州)下列與日常生活相關(guān)的物理現(xiàn)象中,解釋正確的是( ?。?br />
A.洗手池下方的回水管是一個連通器
B.塑料吸盤能吸在瓷磚墻面上,是因為吸盤對墻面有吸引力
C.灰塵被吸入吸塵器,是因為流速大的地方壓強大
D.潛水員需要穿抗壓潛水服,是因為液體壓強隨深度增加而減小
2.(2022?赤峰)下列動物身體部位的形態(tài)特點,有利于減小壓強的是( )
A.啄木鳥的喙尖尖的 B.鴨子趾間有蹼
C.狼的犬齒尖銳 D.老鷹的爪非常鋒利
3.(2022?大慶)下列說法不正確的是( ?。?br />
A.大慶的冬天,樹上經(jīng)常有美麗的“霧凇”,這是凝固現(xiàn)象
B.大慶的冬天,交管部門向積雪的道路撒鹽是為了降低雪的熔點
C.流體在流速大的地方壓強較小
D.加熱熱氣球氣袋中的空氣,會使熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高,密度降低
4.(2022?天津)如圖所示的實例中利用大氣壓的是( ?。?br />
A.緊固錘頭 B.U型“反水彎”
C.用吸管喝飲料 D.潛水艇的浮沉
5.(2022?隨州)2022年5月14日國產(chǎn)大飛機C919首飛試驗成功(如圖)。有網(wǎng)友興奮地說,中國商飛將可能成為繼波音和空客之后的第三大民航飛機制造者。有報道稱C919最大起飛質(zhì)量達77噸,如此龐然大物能飛上天,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.C919不能垂直地面騰空而起,先滑行再起飛是為了讓乘客充分欣賞機場景色
B.C919起飛原理是利用了流體壓強與流速的關(guān)系
C.C919在高空水平飛行時機翼下方空氣的流速遠大于機翼上方空氣的流速
D.C919在長長的跑道上加速滑行再逐漸離地起飛,此過程飛機對地面的壓力增大,對地面的壓強也增大
6.(2022?寧波)在日常生活生產(chǎn)中,根據(jù)需要常常要考慮受力面上的壓強大小。下列事例中能增大壓強的是( ?。?br />
A.坦克通過履帶與地面接觸
B.單鋼輪壓路機有較重的前輪
C.滑雪板與雪地接觸面積較大
D.背包用較寬的背帶
7.(2022?黑龍江)如圖,A、B兩容器中裝有同一液體,且液面高度相同,a點的壓強小于b點的壓強,當(dāng)A、B間的閥門打開時,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.液體由A流向B B.液體由B流向A
C.液體在A、B間來回流動 D.液體靜止不動
8.(2022?百色)如圖所示是我國自主研制的坦克,它具有潛渡功能。當(dāng)坦克潛入水中,頂部艙門離水面5m深時,艙門受到水的壓強為(ρ水=1.0×103kg/m3)( ?。?br />
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
9.(2022?廣西)看似“輕”的空氣,卻有很大作用。以下事例中,利用流體壓強與流速關(guān)系的是( ?。?br />
A.塑料吸盤“吸”在光滑的墻上
B.我們交談的聲音是通過空氣傳播
C.茶壺蓋上開小孔便于把水倒出
D.飛機機翼設(shè)計成上表面彎曲,下表面較平
10.(2022?岳陽)下列實例中,應(yīng)用了“流體壓強與流速的關(guān)系”的是( ?。?br />
A.用吸管吸飲料 B.用高壓鍋煮食物
C.茶壺的壺蓋留有小孔 D.火車站臺設(shè)置安全線
11.(2022?宿遷)生活中許多現(xiàn)象都與我們學(xué)過的物理知識有關(guān),下列說法不合理的是( ?。?br />
A.生活中用吸管將飲料吸入口中,是利用了大氣壓強的作用
B.高鐵站臺上的乘客不能越過安全黃線,因為列車進站時空氣流速大產(chǎn)生的壓強大
C.小明坐公交車上學(xué)時以向前行駛中公交車為參照物看到道路兩旁的樹木向后運動
D.運動鞋底有凹凸不平的花紋主要是為了增大鞋底與地面之間的摩擦
12.(2022?賀州)如圖所示,往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張白紙會( ?。?br />
A.朝上翻卷 B.彼此遠離 C.不動 D.相互靠攏
13.(2022?廣州)如圖1,連通器中的水靜止,此時水面上方a、b處的氣壓為pa0、pb0。在b上方持續(xù)水平吹氣,水面穩(wěn)定后如圖2所示,此時a、b處的氣壓為pa、pb,水面下c、d處水的壓強為pc、pd,若大氣壓保持不變,則( ?。?br />
A.pc>pd B.pa>pb C.pa0>pa D.pb0=pb
14.(2022?內(nèi)江)下列關(guān)于壓強的說法正確的是( ?。?br />
A.圖甲中,剪刀有鋒利的刃是為了減小壓強
B.圖乙中,將玻璃管豎直下壓,下端管口橡皮膜受到的壓強變小
C.圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強
D.圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,此時紙條上方的氣壓大于下方的氣壓
15.(2022?樂山)以下說法中正確的是( ?。?br />
A.樂山名食麻辣燙的竹簽一端削尖是為了增大壓強
B.同學(xué)們的書包帶都比較寬其目的是減小壓力
C.鞋底印有花紋是為了減小摩擦
D.冰壺運動中“擦冰”是為了增大摩擦
16.(2022?聊城)第24屆冬季奧運會在北京和張家口舉行,下列關(guān)于賽場上一些現(xiàn)象和情景的說法中正確的是( ?。?br />
A.滑雪手套掌心處設(shè)計的顆粒是為了增大摩擦
B.寬大的滑雪板可以減小運動員對地面的壓力
C.擊出的冰球仍高速運動,是因為受到慣性的作用
D.短道速滑運動員沿彎道勻速滑行時,運動狀態(tài)不變
17.(2022?營口)下列不是利用連通器原理工作的是( ?。?br />
A.茶壺 B.船閘
C.抽水機 D.地漏
18.(2022?婁底)下列有關(guān)科技、生活與物理的說法,正確的是( ?。?br />
A.菜刀磨得鋒利更容易切割食物,是因為增大了壓力
B.能用吸管將杯中飲料吸進嘴里,是利用了大氣壓強
C.水壩修建為上窄下寬是因為液體壓強隨深度增加而減小
D.高空飛行的大型客機,機翼上方空氣流速大、壓強大
19.(2022?北京)如圖所示,兩個圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面積大于乙容器底面積,它們分別裝有體積相等的液體,甲容器中液體的密度為ρ甲,乙容器中液體的密度為ρ乙。液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,其壓強分別為pA、pB。若兩容器底部受到的液體壓強相等,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
20.(2022?無錫)如圖所示,A、B、C是三個圓柱形容器,分別裝有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。B和C兩容器的底面積相同,且其中的液體深度也相同,三個容器中,底部所受液體壓強最大的是( ?。?br />
A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.無法比較
21.(2022?福建)如圖,小華利用自制噴霧器澆花。推動注射器的活塞時吸管內(nèi)水面上升,這是因為吸管
上方空氣( ?。?br />
A.流速大,壓強大 B.流速大,壓強小
C.流速小,壓強大 D.流速小,壓強小
22.(2022?郴州)一個質(zhì)量分布均勻的立方體,靜止在水平地面上。沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分,并取走a部分。剩下的b部分(未傾倒)對水平地面產(chǎn)生的壓強最大的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
23.(2022?宜昌)在如圖所示的托里拆利實驗中,會使測得的大氣壓數(shù)值變小的是( ?。?br />
A.將玻璃管稍微傾斜
B.將玻璃管稍微下壓
C.用密度更小的液體替代水銀
D.玻璃管內(nèi)混入空氣
24.(2022?懷化)下列關(guān)于壓強的實例中,說法不正確的是( ?。?br />
A.火車軌道鋪在枕木上,通過增大受力面積減小壓強
B.排水管的U型“反水彎”是一個連通器
C.自制壓強計隨海拔的升高玻璃管內(nèi)液面會降低
D.飛機機翼的升力是利用氣體流速越快的位置壓強越小的原理
25.(2022?重慶)A、B兩個質(zhì)量均勻的正方體放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L的部分,把切去部分疊放在B上,B對地面的壓強pB與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對地的壓強為pA,則以下分析正確的是( ?。ㄈ=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm時,pA:pB=16:21
C.B的底面積為100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
26.(2022?新疆)正六邊形鋼質(zhì)螺母的質(zhì)量為7.9g,其空心圓的面積為正六邊形的面積的,當(dāng)螺母如圖甲所示平放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為p;當(dāng)螺母如圖乙所示立放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為4p。已知鋼的密度為7.9×103kg/m3,則正六邊形的邊長為( ?。?br />
A.cm B.cm C.cm D.cm
二.多選題(共1小題)
(多選)27.(2022?河北)如圖所示的四幅圖中,不能利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋的是( ?。?br />
A.用吸管將飲料吸到嘴里
B.熱氣球騰空而起
C.向燒瓶澆冷水,停止沸騰的水又沸騰了
D.往b管中吹氣,a管中的水面上升
三.填空題(共19小題)
28.(2022?杭州)如圖所示,對著兩張紙中間用力向下吹氣,兩張紙會 ?。ㄟx填“靠攏”“分開”或“保持靜止”),理由是 。
29.(2022?青海)某屆“環(huán)青海湖國際公路自行車賽”中,一運動員從西寧市到平安區(qū)騎行了27km,用時0.5h,該運動員騎行的平均速度是 km/h。該運動員與自行車的總質(zhì)量為80kg,在水平路面騎行時,輪胎與地面總接觸面積為0.01m2,此時自行車對地面的壓強是 Pa。(g取10N/kg)
30.(2022?聊城)如圖甲所示,小明將裝滿水的玻璃杯,用薄塑料片蓋嚴杯口并倒置,塑料片不會掉下來,這個現(xiàn)象說明了 的存在。圖乙小明又把一支鉛筆放在這個裝滿水的玻璃杯的一側(cè),透過玻璃杯可以看到那支“筆”,他驚奇地發(fā)現(xiàn),鉛筆的筆尖本來是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,這是因為盛水的玻璃杯水平方向相當(dāng)于凸透鏡,他看到的是鉛筆的 ?。ㄟx填“實”或“虛”)像。
31.(2022?廣元)2022年春,廣元組織醫(yī)療隊援助新冠肺炎疫情嚴重的地區(qū),醫(yī)療隊乘坐的大巴車總重為2×105N,車輪與地面的總接觸面積為0.4m2,當(dāng)大巴車靜止在水平路面時,對路面的壓強為 Pa;大巴車在高速公路上加速超越前車時,兩車間的氣流速度增大,兩車間氣流的壓強 ?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。
32.(2022?海南)如圖是小明玩自制玩具的兩個場景。甲圖中,往彎曲的紙卷里吹氣,紙卷伸直了,是因為紙卷里的氣壓 (選填“變大”或“變小”)。乙圖中,用力向簡易噴霧器的A管內(nèi)吹氣,B管口噴出了水霧,其原理是利用了流體壓強與 的關(guān)系。
33.(2022?牡丹江)如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個 。使用后,“反水彎”處會存有一定量的水,兩側(cè)水面是 的,可以有效的阻擋排水管中異味進入室內(nèi)。
34.(2022?吉林)如圖為某款N95口罩的示意圖,口罩的鼻夾與鼻梁接觸處附有海綿,其目的是為了 鼻夾對鼻梁的壓強;為了佩戴時與臉部貼合的更緊密,口罩帶通常用 性材料制成。
35.(2022?泰州)一款環(huán)保共享電動汽車滿載時總質(zhì)量為900kg,輪胎與地面的總接觸面積為300cm2,靜止在水平馬路上時,路面受到的壓力F= N,壓強p1= Pa;若該車不慎陷入路邊松軟的水平草坪,此時電動汽車對地面的壓強p2 p1(選填“大于”、“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
36.(2022?十堰)如圖是抗擊“新冠”疫情使用的負壓救護車,車內(nèi)空間為負壓艙,它能有效防護病毒再傳播,負壓裝置的主要部分是一個抽氣機,將經(jīng)消毒、殺菌處理后的被污染空氣 ?。ㄟx填“從車內(nèi)抽出”或“抽入至車內(nèi)”),使車內(nèi)氣壓 ?。ㄟx填“高于”、“低于”或“等于”)車外大氣壓,在 作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
37.(2022?鄂州)2022年3月,即將建成的亞洲最大貨運機場—鄂州花湖機場完成試飛任務(wù)。該機場距離北京、上海、廣州均約為1000km,飛機從鄂州抵達其中任何一地的時間均約為1.5h,則飛機飛行的平均速度約為 km/h(結(jié)果保留一位小數(shù));飛機是利用流體流速越大的位置壓強越 的原理升空的,起飛過程中,發(fā)動機將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 能,再轉(zhuǎn)化為 能。
38.(2022?畢節(jié)市)如圖是灑水車的工作場景。該車罐內(nèi)裝入1.5m深的水時,車的總質(zhì)量為12t,輪胎與地面接觸的總面積為0.6m2,此時車靜止在水平路面上,對路面的壓強為 Pa,水對罐體底部的壓強 Pa。當(dāng)增大罐內(nèi)氣壓后,水就可以灑向更遠處,此時罐體與出水管 (填“是”或“不是”)連通器。
39.(2022?綏化)如圖所示,一個底面積為800cm2的薄壁圓柱形容器中裝有某種液體,將一邊長為10cm的正方體木塊輕放入該容器中,木塊靜止時露出液面的高度為2cm,液體對容器底部的壓強變化了80Pa。則該木塊底部受到的液體壓強為 Pa,木塊受到的浮力為 N。
40.(2022?賀州)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為 kg;從甲、乙兩容器內(nèi)抽出 m相同高度的液體后,液體對兩容器底部壓強相等。
41.(2022?黔東南州)如圖所示,“殲31”作為我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機,其多項技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先世界同類型飛機。在飛行時,以 ?。ㄟx填:“地面”或“飛機”)為參照物,飛行員是靜止的;飛機能夠升空是因為機翼上方的空氣流速比下方的 (選填:“快”或“慢”),從而產(chǎn)生了向上的升力。
42.(2022?涼山州)如圖所示,兩個底面積相同且質(zhì)量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分別注入兩種不同的液體,已知距容器底部等高的A、B兩點所受液體的壓強相等,則兩容器底部所受液體壓強p甲 p乙,所受液體的壓力F甲 F乙(均選填“>”“=”或“<”)。
43.(2022?廣州)如圖,甲、乙兩同學(xué)分別對測力計調(diào)零。若抽板處對兩同學(xué)食指的壓力相等,則食指承受壓強較大的是甲還是乙? ,依據(jù)是 。
44.(2022?蘇州)屋頂風(fēng)帽是利用自然風(fēng)使風(fēng)帽旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)室內(nèi)換氣的裝置,如圖所示。它不用電,無噪聲,節(jié)能環(huán)保。只要速度為0.2m/s的微風(fēng)即可讓其輕盈運轉(zhuǎn)。風(fēng)帽轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空氣流速變大、壓強變 ,室內(nèi)的污濁氣體在 作用下被排出。水平方向的風(fēng),從不同方位吹來,風(fēng)帽的轉(zhuǎn)動方向 。
45.(2022?甘肅)2021年10月10日,“海斗一號”自主遙控?zé)o人潛水器再次刷新我國無人潛水器最大下潛深度紀錄。如圖所示。若海水密度為1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一號”在10800米處受到海水的壓強為 Pa。假設(shè)海水密度不隨深度變化,潛水器在上浮且未浮出水面過程中,受到水的浮力 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
46.(2022?麗水)為研究“影響壓力作用效果的因素”,小科在家中用質(zhì)量可忽略的塑料瓶和海綿進行實驗:測得瓶底面積為35厘米2,瓶蓋面積為7厘米2,并將瓶子裝滿600毫升水,依次正放和倒放于海綿上(如圖)。
(1)本實驗可初步得出:壓力的作用效果與 有關(guān);
(2)正放時水對瓶底的壓強為p1,倒放時水對瓶蓋的壓強為p2,則p1 p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同,需要從瓶子中倒出 毫升水。
四.實驗探究題(共4小題)
47.(2022?安徽)為探究液體壓強與哪些因素有關(guān),取一個空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,將塑料瓶浸在液體中,橡皮膜向瓶內(nèi)凹進得越多,表明液體的壓強越大。
(1)將塑料瓶豎直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如圖甲),第二次瓶口朝下(如圖乙),兩次塑料瓶在水里的位置相同。圖乙中的橡皮膜凹進得更多,則可得到的實驗結(jié)論是:同種液體中, ,液體的壓強越大;
(2)若用體積相同的酒精(ρ酒精<ρ水)進行實驗,如圖丙所示,塑料瓶在酒精里的位置與圖乙相同,則圖 ?。ㄟx填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹進得更多。
48.(2022?涼山州)在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗中,某同學(xué)利用了多個完全相同的鐵塊和海綿進行了如圖所示的實驗。
(1)實驗中通過觀察海綿的 來比較壓力作用效果;
(2)由 兩圖可以探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系;
(3)對比乙、丙兩圖可以得出:當(dāng)壓力一定時, 越小,壓力作用效果越明顯;
(4)對比甲、丙兩圖,該同學(xué)認為壓力作用效果與壓力大小無關(guān),他的觀點是 ?。ㄟx填“正確”或“錯誤”)的,理由是 。
49.(2022?福建)在探究影響液體壓強因素的實驗中,用幾根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管進行實驗,在5號管中裝入鹽水,其它管中裝入水,如圖。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液體 的大小。
(2)根據(jù)圖甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液體的壓強可能與液體的質(zhì)量、重力、體積或 有關(guān)。
(3)圖乙中,4號管上段更粗,下段與2號管粗細相同,兩管中水的總長度相同,發(fā)現(xiàn)兩管薄膜鼓起的程度相同,可得:液體壓強的大小與液體的質(zhì)量、重力、體積都 。
(4)圖丙中,5號管和2號管的液柱長度相等,利用5號管和2號管可探究液體壓強與液體的 是否有關(guān)。
(5)為了探究液體長度對液體壓強的影響,選用2號管和6號管進行實驗,6號管水柱比2號管水柱長,實驗時需控制兩管水柱的 相等。
50.(2022?廣安)在探究“影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”實驗中。
(1)用手指輕壓金屬盒橡皮膜,觀察U形管液面高度差是否有明顯變化,這是為了檢查壓強計的 ;
(2)通過比較A、B、C三圖可知,在液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強 ;
(3)通過比較D、E兩圖可知,在液體內(nèi)部的同一深度,液體的 越大,壓強越大;
(4)通過比較B圖與 圖可知三峽大壩設(shè)計成上窄下寬的原因。
五.計算題(共6小題)
51.(2022?吉林)靜止在水平桌面上的一套叢書,質(zhì)量為1.65kg,與桌面的接觸面積為0.03m2,求:
(1)該套叢書受到的重力;
(2)該套叢書對桌面的壓強。(g=10N/kg)
52.(2022?上海)已知甲、乙兩個均勻圓柱體密度、底面積、高度的數(shù)據(jù)如下:
圓柱體
密度(千克/米3)
底面積(米2)
高度(米)
甲
5×103
2×10﹣3
0.6
乙
8×103
5×10﹣3
0.5
①求甲的質(zhì)量m甲;
②求乙對地面的壓強p乙;
③若在甲、乙上方分別沿水平方向切去一部分,并將切去的部分疊放在對方剩余部分的上方。甲的底部對地面的壓力變化量為49牛。求乙的底部對地面的壓強的變化量Δp乙。
53.(2022?百色)如圖所示是百色起義紀念公園內(nèi)的一塊景觀石,其質(zhì)量為5200kg,體積為2m3,景觀石與底座的接觸面積為1.3m2。求:
(1)景觀石的密度;
(2)景觀石的重力;
(3)景觀石對底座的壓強。
54.(2022?大慶)如圖所示,容積很大的長方形水銀槽,上方豎直放置一個足夠長且兩端開口的細玻璃管。管內(nèi)壁光滑,初始狀態(tài)管內(nèi)緊貼水銀面有一質(zhì)量不計、橫截面積S=1.0cm2的活塞,活塞不漏氣,現(xiàn)用力將活塞緩慢勻速提升(忽略槽內(nèi)水銀液面高度變化)。已知水銀密度ρ=13.6×103kg/m3,當(dāng)?shù)卮髿鈮簆=1.0×105Pa,g=10N/kg。求:
(1)細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度h0(結(jié)果保留兩位小數(shù));
(2)活塞上升高度為40cm時,作用在活塞上的拉力大小;
(3)活塞上升高度為100cm時,作用在活塞上的拉力大小。
55.(2022?德陽)如圖甲所示,有一正方體物塊A,其密度小于水的密度,把它掛在一輕質(zhì)彈簧下,物塊靜止時,彈簧長度的變化量ΔL=3cm;物塊A的正下方水平桌面上有一個圓柱形容器,其底面積S=200cm2,如圖乙,現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒物塊A,彈簧長度隨之發(fā)生變化,變化量ΔL1=2cm,這時容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下,將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下,其密度大于水的密度,彈簧長度再次變化,變化量ΔL2=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力F與彈簧的長度變化量ΔL關(guān)系。(本題物塊A、B對水都沒有吸附性,始終保持上下表面與水平面平行;輕質(zhì)彈簧一直完好無損,受力時只在豎直方向變化;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物塊A的質(zhì)量;
(2)物塊B的密度;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強。
56.(2022?重慶)為進行浮力相關(guān)實驗,小濤將力傳感器固定在鐵架臺上,底面積為40cm2的實心均勻圓柱體A通過輕質(zhì)細線與力傳感器相連,力傳感器可測量細線拉力的大小。重3N底面積100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降臺上,裝有23cm深的水,如圖甲所示。從某時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中,力傳感器所測力的大小與升降臺上升高度h的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,水對A下表面的壓強為500Pa。不計細線的伸縮,A始終保持豎直,且不吸水。完成下列問題:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求A的質(zhì)量;
(2)求圖乙中F1的大?。?br />
(3)當(dāng)A浸沒入水中后剪斷細線,升降臺和A都靜止時,求溢水杯對升降臺的壓強。
六.綜合能力題(共3小題)
57.(2022?山西)閱讀短文,回答問題。
一起向未來
2022年4月16日,圓夢天宮,英雄凱旋,在太空“出差”183天的中國航天員三人組平安返回地球。隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展,讓普通人進入太空旅行的計劃正在逐步實施。未來,會有更多的人實現(xiàn)上九天攬月的飛天夢。
太空中沒有空氣,人若暴露在太空中無法獲得氧氣,這種狀態(tài)下10s就會失去意識;太空中沒有作用于身體的大氣壓,體液就會快速沸騰,從而使身體組織膨脹,體溫降低而凍結(jié);太空中處于真空狀態(tài),陽光直射下溫度可高達120℃,而在陰影處溫度則會驟降至﹣150℃;太空中還有速度極快的微小隕石,人體一旦碰到將造成極大傷害。
為實現(xiàn)太空旅行,人們不斷研發(fā)各類宇航服,每一批新型宇航服的誕生都是人類技術(shù)的又一次巨大飛躍??梢韵胂?,未來的宇航服將是個人太空旅行的宇宙飛船。
(1)太空中沒有作用于人體的大氣壓,體液就會快速 ,其原因是 。
(2)沙克爾頓環(huán)形山位于月球南極,在山的邊緣陰影區(qū)永無日照,保持著太陽系最低溫的記錄,請你推測這個最低溫可能是 ℃。
(3)假如,你穿著自己設(shè)計制作的宇航服,在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服應(yīng)具備哪些功能?
58.(2022?岳陽)巴陵廣場是市民休閑的好去處,廣場上有座關(guān)于后羿斬巴蛇的雕像,高約16m,質(zhì)量為2×106kg。小明從家里出發(fā),以1m/s的速度散步去廣揚,600s后到達。
(1)求小明從家到廣場經(jīng)過的路程;
(2)求雕像所受的重力大小;
(3)小明估測雕像與水平地面的接觸面積約為100m2,求雕像對地面的壓強。
59.(2022?晉中)汽車已進入千家萬戶。在綜合實踐活動中,合作小組的同學(xué)們對小亮家的汽車中有關(guān)物理學(xué)的知識進行了專項研究,請你幫助他們完成以下兩方面的實踐活動。
實踐活動一:設(shè)計制作汽車加熱坐墊
同學(xué)們想利用車上提供的電壓為12V的電源,設(shè)計具有加熱和保溫兩擋功能的汽車座椅加熱坐墊。他們在網(wǎng)上購買了兩個阻值為6Ω的加熱電阻片,若干導(dǎo)線和開關(guān)。
(1)請你幫助他們設(shè)計電路;
(2)求自制加熱坐墊的加熱和保溫功率。
實踐活動二:研究汽車中的動力學(xué)
(1)如圖甲所示,是小亮家汽車的動力系統(tǒng)。該汽車發(fā)動機實質(zhì)是汽油機,它把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能,再通過傳動機構(gòu),將動力傳給車輪,使汽車行駛。
(2)請在圖乙中畫出汽車在水平地面上靜止時受力的示意圖。
(3)汽車整車質(zhì)量約為1.6t,靜止時車輪與地面的總接觸面積約為0.16m2,求汽車靜止時對水平地面的壓強。(g取10N/kg)
(4)如圖丙所示,是合作小組的同學(xué)們利用頻閃攝影技術(shù)研究汽車的運動狀態(tài)時,相機每隔0.5s曝光一次,拍攝到的汽車在平直公路上行駛的頻閃照片。若車身長3m,求拍攝過程中汽車的行駛速度。
(5)查閱資料可知,汽車行駛時所受阻力約為車重的0.3倍,求拍攝過程中汽車發(fā)動機的輸出功率。
七.科普閱讀題(共1小題)
60.(2022?恩施州)閱讀短文,回答問題。
超導(dǎo)磁流體推進器
磁流體推進器(MHD)由磁體、電極和通道三部分構(gòu)成,如圖所示。磁流體推進器可為貫通海水的通道建一個強磁場,能對導(dǎo)電的海水產(chǎn)生電磁力的作用,使之在通道內(nèi)運動,若海水涌向船尾,水便會推動船舶前進。因采用超導(dǎo)磁體作為磁場來源,獲稱為超導(dǎo)磁流體推進器。
其推進原理利用了“磁場對通電直導(dǎo)體的作用”,工作過程中把電磁能直接轉(zhuǎn)換成流體動能,以噴射推進新技術(shù)取代傳統(tǒng)螺旋槳的推進,具有低噪音等特點,具有重大推廣價值。
中科院從上世紀九十年代開始此項技術(shù)研究,第一艘超導(dǎo)磁流體推進實驗船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
請回答下列問題:
(1)磁流體推進器的核心組件由 、電極和通道構(gòu)成。
(2)為減小空氣和海水的影響,實驗船上部主體可加工成 ?。ㄟx填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下對稱”)的流線型。
(3)若上述實驗船駛?cè)肭褰?,船身受到的大氣壓? ?。ㄟx填“小于”、“等于”或“大于”)在海上時受到的大氣壓,利用河水 ?。ㄟx填“能”或“不能”)獲得動力。
專題7:壓強
參考答案與試題解析
一.選擇題(共26小題)
1.(2022?錦州)下列與日常生活相關(guān)的物理現(xiàn)象中,解釋正確的是( ?。?br />
A.洗手池下方的回水管是一個連通器
B.塑料吸盤能吸在瓷磚墻面上,是因為吸盤對墻面有吸引力
C.灰塵被吸入吸塵器,是因為流速大的地方壓強大
D.潛水員需要穿抗壓潛水服,是因為液體壓強隨深度增加而減小
【分析】(1)上端開口,底部連通的儀器,叫連通器;
(2)塑料吸盤是大氣壓在生活中應(yīng)用的實例。塑料掛衣鉤里面的壓強小于外界的大氣壓強,是大氣壓強把掛衣鉤壓在墻上的;
(3)流體的壓強跟流速有關(guān),流速越大的地方壓強越??;
(4)液體內(nèi)部的壓強隨著深度的增加而增大。
【解答】解:A、洗手池下方排水管的U形“反水彎”利用了連通器原理,故A正確;
B、使用塑料吸盤時,先擠出里邊的空氣,使其內(nèi)部氣體壓強減小,在外界大氣壓的作用就把它壓在了光滑的墻面上,故B錯誤;
C、根據(jù)流體壓強和流速的關(guān)系可知,吸塵器應(yīng)用了氣體流速大的地方壓強小的原理,故C錯誤;
D、深海潛水員必須穿抗壓潛水服是因為海水壓強隨深度的增加而增大,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題為力學(xué)綜合題,考查了學(xué)生對液體內(nèi)部壓強的特點、連通器、大氣壓的應(yīng)用、以及流速與壓強的關(guān)系的理解和掌握,雖知識點多、但都屬于基礎(chǔ),難度不大。
2.(2022?赤峰)下列動物身體部位的形態(tài)特點,有利于減小壓強的是( ?。?br />
A.啄木鳥的喙尖尖的 B.鴨子趾間有蹼
C.狼的犬齒尖銳 D.老鷹的爪非常鋒利
【分析】(1)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力。
(2)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
【解答】解:A、啄木鳥的喙又尖又長,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故A不符合題意;
B、鴨子趾間有蹼,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故B符合題意;
C、狼的犬齒尖銳,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故C不符合題意;
D、老鷹的爪非常鋒利,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故D不符合題意。
故選:B。
【點評】此題考查增大和減小壓強的方法,能從壓力和受力面積的角度來分析壓強的變化是解決該題的關(guān)鍵。
3.(2022?大慶)下列說法不正確的是( ?。?br />
A.大慶的冬天,樹上經(jīng)常有美麗的“霧凇”,這是凝固現(xiàn)象
B.大慶的冬天,交管部門向積雪的道路撒鹽是為了降低雪的熔點
C.流體在流速大的地方壓強較小
D.加熱熱氣球氣袋中的空氣,會使熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高,密度降低
【分析】(1)物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華。
(2)影響晶體熔點高低的因素:物質(zhì)的種類、壓力的大小、是否有雜質(zhì)。種類不同,熔點一般不同;壓力越大,熔點降低;當(dāng)有雜質(zhì)摻入時熔點降低。
(3)流體包括液體和氣體,流速越大的地方壓強反而越小。。
(4)熱氣球內(nèi)部氣體溫度升高的過程中,氣球內(nèi)氣體的體積增大,所以氣球內(nèi)空氣密度減小。
【解答】解:A、“霧凇”是空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小冰晶,這是凝華現(xiàn)象,故A錯誤;
B、在其它條件相同時,積雪上灑鹽水是摻有雜質(zhì),積雪的熔點降低,即熔點低于當(dāng)?shù)販囟?,使雪熔化,交通方便,故B正確;
C、流體在流速大的地方壓強較小,在流速小的地方壓強較大,故C正確;
D、加熱熱氣球氣袋中的空氣,會使熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高,體積增大,密度降低,故D正確。
故選:A。
【點評】本題考查了流體壓強和流速的關(guān)系、物態(tài)變化、降低熔點的方法、密度,比較綜合。
4.(2022?天津)如圖所示的實例中利用大氣壓的是( ?。?br />
A.緊固錘頭 B.U型“反水彎”
C.用吸管喝飲料 D.潛水艇的浮沉
【分析】大氣壓的利用一般都是在某處使氣壓降低,然后在外界大氣壓的作用下,產(chǎn)生了某種效果。
【解答】解:A、撞擊中,錘頭和錘柄一塊運動,錘柄受力靜止,而錘頭由于慣性還要繼續(xù)運動,與錘柄結(jié)合的更結(jié)實,屬于慣性現(xiàn)象,與大氣壓無關(guān),故A不符合題意;
B、排水管U形“反水彎”是利用連通器來工作的,不是利用大氣壓,故B不符合題意;
C、用力一吸氣,吸管內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在外界大氣壓的作用下,被壓入口腔內(nèi),利用了大氣壓,故C符合題意;
D、潛水艇依靠改變自身的重力來實現(xiàn)沉浮的,利用的是物體的浮沉條件,與大氣壓無關(guān),故D不符合題意。
故選:C。
【點評】本題考查了學(xué)生對大氣壓的應(yīng)用的了解與掌握,利用大氣壓的生活例子是很多的,學(xué)習(xí)時,多舉例、多解釋,分析時不要說成“被吸上來”,而是“被外界的大氣壓壓上來”。
5.(2022?隨州)2022年5月14日國產(chǎn)大飛機C919首飛試驗成功(如圖)。有網(wǎng)友興奮地說,中國商飛將可能成為繼波音和空客之后的第三大民航飛機制造者。有報道稱C919最大起飛質(zhì)量達77噸,如此龐然大物能飛上天,下列說法中正確的是( )
A.C919不能垂直地面騰空而起,先滑行再起飛是為了讓乘客充分欣賞機場景色
B.C919起飛原理是利用了流體壓強與流速的關(guān)系
C.C919在高空水平飛行時機翼下方空氣的流速遠大于機翼上方空氣的流速
D.C919在長長的跑道上加速滑行再逐漸離地起飛,此過程飛機對地面的壓力增大,對地面的壓強也增大
【分析】(1)(2)(3)飛機機翼上方空氣流速大壓強小,下方空氣流速小壓強大,機翼在壓強差的作用下,受到升力作用;
(4)根據(jù)飛機的受力情況分析壓力的變化,根據(jù)p=分析地面受到的壓強的變化。
【解答】解:
ABC、飛機的機翼上凸下平,飛機飛行時,在相同時間內(nèi),空氣經(jīng)過機翼上方的路程長,速度大,壓強?。豢諝饨?jīng)過下方的路程短,速度小,壓強大,從而使飛機獲得向上的升力,當(dāng)升力足夠大時,飛機能起飛,所以飛機不能垂直地面騰空而起,故AC錯誤,B正確;
D、C919在長長的跑道上加速滑行再逐漸離地起飛的過程中,飛機受到的升力變大,對地面的壓力變小,地面的受力面積不變,根據(jù)p=,地面受到的壓強變小,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題以飛機為例考查了幾個物理學(xué)中重要的知識點,認真審題,明確每一選項中描述的現(xiàn)象所對應(yīng)的知識點,再做出相應(yīng)的判斷。
6.(2022?寧波)在日常生活生產(chǎn)中,根據(jù)需要常常要考慮受力面上的壓強大小。下列事例中能增大壓強的是( ?。?br />
A.坦克通過履帶與地面接觸
B.單鋼輪壓路機有較重的前輪
C.滑雪板與雪地接觸面積較大
D.背包用較寬的背帶
【分析】增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力。
減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
【解答】解:A、坦克通過履帶與地面接觸,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故A不合題意;
B、單鋼輪壓路機有較重的前輪,是在受力面積一定時,通過增大壓力增大壓強,故B符合題意;
C、滑雪板與雪地接觸面積較大,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故C不合題意;
D、背包用較寬的背帶,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故D不合題意。
故選:B。
【點評】掌握壓強大小的影響因素,利用控制變量法解釋生活中有關(guān)增大和減小壓強的問題。
7.(2022?黑龍江)如圖,A、B兩容器中裝有同一液體,且液面高度相同,a點的壓強小于b點的壓強,當(dāng)A、B間的閥門打開時,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.液體由A流向B B.液體由B流向A
C.液體在A、B間來回流動 D.液體靜止不動
【分析】上端開口,下部通過閥門相連,屬于連通器;
連通器的特點:連通器內(nèi)裝同種液體,當(dāng)液體靜止時,液面總是相平的。
【解答】解:如圖,當(dāng)閥門打開時,A和B的上端開口底部連通,構(gòu)成了連通器。
由于容器中裝同一種液體,并且液面相平,因此打開閥門后,液面仍保持相平,故液體不會流動。
故選:D。
【點評】連通器中裝有同種液體靜止時,液面是相平的。如果連通器中裝有不同液體時,液面是不相平的。
8.(2022?百色)如圖所示是我國自主研制的坦克,它具有潛渡功能。當(dāng)坦克潛入水中,頂部艙門離水面5m深時,艙門受到水的壓強為(ρ水=1.0×103kg/m3)( ?。?br />
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
【分析】利用p=ρ液gh求出坦克頂部艙門受到水的壓強。
【解答】解:坦克頂部艙門受到水的壓強:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa,故C正確。
故選:C。
【點評】本題考查了液體壓強公式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)性題目。
9.(2022?廣西)看似“輕”的空氣,卻有很大作用。以下事例中,利用流體壓強與流速關(guān)系的是( )
A.塑料吸盤“吸”在光滑的墻上
B.我們交談的聲音是通過空氣傳播
C.茶壺蓋上開小孔便于把水倒出
D.飛機機翼設(shè)計成上表面彎曲,下表面較平
【分析】流體包括液體和氣體,流體壓強與流速的關(guān)系:流體在流速越快的地方壓強越小,在流速越慢的地方壓強越大。分析各個實例應(yīng)用的原理找出符合題意的選項。
【解答】解:
A、使用塑料吸盤時,先擠出里邊的空氣,使其內(nèi)部的氣體壓強減小,在外界大氣壓的作用,吸盤被壓在了光滑的墻面上,故A不符合題意;
B、我們交談的聲音是通過空氣傳播,是因為空氣能夠傳聲,故B不符合題意;
C、茶壺蓋上開小孔是為了使水壺內(nèi)外的氣壓相等,在水的重力作用下,水可以更容易倒出,利用了大氣壓,故C不符合題意;
D、飛機機翼設(shè)計成上表面彎曲,下表面較平,在機翼上方的空氣流速快、壓強小,在機翼下方的空氣流速慢、壓強大,形成向上的壓強差,從而產(chǎn)生向上的升力,故D符合題意。
故選:D。
【點評】本題是一道綜合題,考查了流體壓強與流速的關(guān)系、大氣壓的應(yīng)用以及聲音的傳播。
10.(2022?岳陽)下列實例中,應(yīng)用了“流體壓強與流速的關(guān)系”的是( ?。?br />
A.用吸管吸飲料 B.用高壓鍋煮食物
C.茶壺的壺蓋留有小孔 D.火車站臺設(shè)置安全線
【分析】液體和氣體都稱為流體,生活中常見的流體是水和空氣,流體的流速越大,壓強越??;流體的流速越小,壓強越大。
【解答】解:A、用吸管吸飲料時,嘴內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在大氣壓力作用下被壓入嘴中,利用了大氣壓,故A不符合題意;
B、高壓鍋煮食物熟得快,是因為鍋內(nèi)氣壓高液體沸點高,故B不符合題意;
C、茶壺的蓋上留一小孔,使內(nèi)外氣壓相等,水才容易倒出來,利用了大氣壓,故C不符合題意;
D、火車站臺上,靠近火車的事側(cè),空氣流速大,壓強小,另一側(cè)空氣流速小,壓強大,會產(chǎn)生向內(nèi)的壓強差,容易發(fā)生危險,所以要設(shè)置安全線,故D符合題意。
故選:D。
【點評】本題的綜合性較強,考查了大氣壓的應(yīng)用、流體壓強與流速的關(guān)系等,總體難度不大。
11.(2022?宿遷)生活中許多現(xiàn)象都與我們學(xué)過的物理知識有關(guān),下列說法不合理的是( ?。?br />
A.生活中用吸管將飲料吸入口中,是利用了大氣壓強的作用
B.高鐵站臺上的乘客不能越過安全黃線,因為列車進站時空氣流速大產(chǎn)生的壓強大
C.小明坐公交車上學(xué)時以向前行駛中公交車為參照物看到道路兩旁的樹木向后運動
D.運動鞋底有凹凸不平的花紋主要是為了增大鞋底與地面之間的摩擦
【分析】(1)吸管吸飲料時,是外界大氣壓把飲料被壓進吸管里的;
(2)流體在流速大的地方壓強小,當(dāng)火車駛過站臺時會帶動周圍空氣流動速度加快,從而造成人周圍空氣流速不同;
(3)一個物體相對于參照物位置發(fā)生變化,這個物體就是運動的;一個物體相對于參照物位置沒有變化,這個物體就是靜止的;
(4)增大摩擦的方法:增大壓力,增大接觸面的粗糙程度。
【解答】解:A、吸管吸飲料時,是先把吸管內(nèi)的空氣吸走,吸管內(nèi)氣壓減小,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進吸管里,故A正確;
B、高鐵站臺上的乘客不能越過安全黃線,因為列車進站時空氣流速大產(chǎn)生的壓強小,故B錯誤;
C、以向前行駛中公交車為參照物,看到道路兩旁的樹木的位置發(fā)生了變化,是向后運動的,故C正確;
D、鞋底的凹凸不平的花紋主要是應(yīng)用了增大接觸面的粗糙程度的方法來增大摩擦,故D正確。
故選:B。
【點評】本題考查了大氣壓強、流體與流速的關(guān)系、增大摩擦的方法等,是綜合題。
12.(2022?賀州)如圖所示,往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張白紙會( ?。?br />
A.朝上翻卷 B.彼此遠離 C.不動 D.相互靠攏
【分析】流體的壓強跟流速有關(guān),流速越大的地方,壓強越小。
【解答】解:往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張紙中間空氣流速大,壓強變小,紙外側(cè)的壓強不變,兩張紙被內(nèi)外壓強差壓向中間,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查流體的壓強與流速的關(guān)系,是一道基礎(chǔ)題。
13.(2022?廣州)如圖1,連通器中的水靜止,此時水面上方a、b處的氣壓為pa0、pb0。在b上方持續(xù)水平吹氣,水面穩(wěn)定后如圖2所示,此時a、b處的氣壓為pa、pb,水面下c、d處水的壓強為pc、pd,若大氣壓保持不變,則( ?。?br />
A.pc>pd B.pa>pb C.pa0>pa D.pb0=pb
【分析】底部連通、上端開口的容器為連通器;連通器的液體靜止不流動時,液面是相平的;
流體壓強與流速的關(guān)系:流速越大的位置壓強越小,流速越小的位置壓強越大。
【解答】解:吹氣前,該裝置為連通器,連通器的水靜止不流動時,水面是相平的,水面上方的壓強是相同的,所以pa0=pb0;
在b上方持續(xù)水平吹氣,b中液面的上方的空氣的流速變大,壓強變小,所以pa>pb;
由于b處的流速變大,壓強變小,所以pb0>pb;
此時左側(cè)兩管相等于是一個連通器,液體密度相同,c、d處深度相同,所以pc=pd;
綜上所述,B正確。
故選:B。
【點評】本題考查了液體內(nèi)部壓強的大小、流體壓強與流速的關(guān)系,難度不大。
14.(2022?內(nèi)江)下列關(guān)于壓強的說法正確的是( )
A.圖甲中,剪刀有鋒利的刃是為了減小壓強
B.圖乙中,將玻璃管豎直下壓,下端管口橡皮膜受到的壓強變小
C.圖丙中,墨水會被吸進鋼筆,是利用了大氣壓強
D.圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,此時紙條上方的氣壓大于下方的氣壓
【分析】(1)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
(2)液體壓強跟液體密度和液體的深度有關(guān);在液體密度一定時,液體深度越大,液體壓強越大;在液體深度一定時,液體密度越大,液體的壓強越大;
(3)大氣壓的應(yīng)用主要是利用氣壓差產(chǎn)生的壓力差,常見的有吸管吸飲料、吸盤吸玻璃、注射器吸藥液、鋼筆吸墨水、活塞式抽水機抽水等;
(4)流體的壓強跟流速有關(guān),流速越大的位置,壓強越小。
【解答】解:A、圖甲中,剪刀有鋒利的刃,是在壓力一定時,減小受力面積來增大壓強,故A錯誤;
B、圖乙中,將玻璃管豎直下壓,液體的密度不變,液體深度越大,液體壓強越大,因此下端管口橡皮膜受到的壓強變大,故B錯誤;
C、圖丙中,吸鋼筆水時,先用手捏筆膽排除里面的空氣,松手后筆膽內(nèi)空氣體積增大,壓強減小,墨水在大氣壓的作用下被壓入筆膽,故C正確;
D、圖丁中,從紙條上方沿紙條吹氣,因為紙條上方的空氣流速大,壓強小,紙條下方的空氣流速小,壓強大,紙條受到一個豎直向上的壓力差,所以紙條就飄起來,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查增大壓強的方法、液體壓強的特點、大氣壓強的應(yīng)用和流體壓強與流速的關(guān)系,雖知識點多、但都屬于基礎(chǔ),難度不大,關(guān)鍵平時知識的理解和掌握。
15.(2022?樂山)以下說法中正確的是( ?。?br />
A.樂山名食麻辣燙的竹簽一端削尖是為了增大壓強
B.同學(xué)們的書包帶都比較寬其目的是減小壓力
C.鞋底印有花紋是為了減小摩擦
D.冰壺運動中“擦冰”是為了增大摩擦
【分析】(1)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力;
(2)增大壓強的方法:是在壓力一定時,減小受力面積;是在受力面積一定時,增大壓力;
(3)摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān);在接觸面粗糙程度相同的情況下,壓力越大摩擦力越大;在壓力相同的情況下,接觸面越粗糙,摩擦力越大;
(4)使接觸面彼此分離的方式可以減小摩擦。
【解答】解:A、樂山名食麻辣燙的竹簽一端削尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故A正確;
B、同學(xué)們的書包帶都比較寬,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故B錯誤;
C、鞋底印有花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,故C錯誤;
D、冰壺運動中“擦冰”通過在冰壺和冰面之間增加一層水膜使接觸面分離來減小摩擦,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查增大和減小壓強的方法、增大和減小摩擦的方式,是一道聯(lián)系生活實際的??碱}。
16.(2022?聊城)第24屆冬季奧運會在北京和張家口舉行,下列關(guān)于賽場上一些現(xiàn)象和情景的說法中正確的是( ?。?br />
A.滑雪手套掌心處設(shè)計的顆粒是為了增大摩擦
B.寬大的滑雪板可以減小運動員對地面的壓力
C.擊出的冰球仍高速運動,是因為受到慣性的作用
D.短道速滑運動員沿彎道勻速滑行時,運動狀態(tài)不變
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接觸面粗糙程度一定時,增大壓力;在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度。
(2)減小壓強的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
(3)物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
(4)物體的運動狀態(tài)的改變包括速度大小和方向的變化,如果速度大小和方向不變,說明運動狀態(tài)不變。
【解答】解:
A、滑雪手套的掌心處設(shè)計花紋,是在壓力一定時,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故A正確
B、滑雪板設(shè)計得較寬大,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故B錯誤;
C、擊出的冰球仍高速運動,是因為冰球具有慣性,慣性不是力,不能說受到慣性的作用,故C錯誤;
D、短道速滑運動員沿彎道勻速滑行時,運動方向不斷變化,所以運動狀態(tài)改變,故D錯誤。
故選:A。
【點評】此題考查增大摩擦和減小壓強的方法、慣性、物體運動狀態(tài)變化的判斷,涉及到的知識點多,綜合性強,但總體難度不大,掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題。
17.(2022?營口)下列不是利用連通器原理工作的是( )
A.茶壺 B.船閘
C.抽水機 D.地漏
【分析】連通器的特點:上端開口下端連通的容器.連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器中液面總是相平的。
【解答】解:A、茶壺的結(jié)構(gòu)是:上端開口,下部連同,即是一個連通器,故A錯誤;
B、船閘的上游閥門打開時,上游和閘室構(gòu)成連通器,下游閥門打開時,下游和閘室構(gòu)成連通器,故B錯誤;
C、抽水機是利用大氣壓工作的,與連通器無關(guān),故C正確;
D、地漏是利用連通器的原理制成的,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查連通器的原理,解題的關(guān)鍵是知道連通器是上端開口,底部相連的,內(nèi)裝同種液體靜止時液面保持相平。
18.(2022?婁底)下列有關(guān)科技、生活與物理的說法,正確的是( ?。?br />
A.菜刀磨得鋒利更容易切割食物,是因為增大了壓力
B.能用吸管將杯中飲料吸進嘴里,是利用了大氣壓強
C.水壩修建為上窄下寬是因為液體壓強隨深度增加而減小
D.高空飛行的大型客機,機翼上方空氣流速大、壓強大
【分析】(1)增大壓強的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
(2)根據(jù)大氣壓的作用分析解答;
(3)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強;液體的壓強隨深度增加而增大;
(4)流體的壓強跟流速有關(guān),流體流速越大的地方壓強越小,流速越小的地方壓強越大。
【解答】解:A、菜刀磨得鋒利更容易切割食物,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故A錯誤。
B、用吸管將杯中的飲料吸入口中,是吸走了管中的空氣,使氣壓減小,在外界大氣壓的作用下將飲料壓入口中;故B正確。
C、攔河大壩設(shè)計成上窄下寬的形狀,是因為水的壓強隨深度的增加而增大,故C錯誤。
D、高空飛行的大型客機,機翼上方空氣流速大、壓強小,會產(chǎn)生一個向上的壓強差,故D錯誤。
故選:B。
【點評】此題考查的知識面廣,將選項中涉及到的生活知識與物理上的力學(xué)知識相聯(lián)系,進行準確的判斷即可。
19.(2022?北京)如圖所示,兩個圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面積大于乙容器底面積,它們分別裝有體積相等的液體,甲容器中液體的密度為ρ甲,乙容器中液體的密度為ρ乙。液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,其壓強分別為pA、pB。若兩容器底部受到的液體壓強相等,則下列判斷正確的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
【分析】由題意知兩容器底部受到的液體壓強相等,由圖知甲液體的深度小于乙液體的深度,由p=ρgh判斷出甲、乙液體密度的關(guān)系;
由題意知液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,根據(jù)p=ρgh判斷出A、B以下部分壓強的關(guān)系,由p=p上+p下且p甲=p乙判斷出AB兩點壓強的關(guān)系。
【解答】解:由題意知兩容器底部受到的液體壓強相等p甲=p乙,由圖知甲液體的深度小于乙液體的深度,由p=ρgh知ρ甲>ρ乙;
由題意知液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,根據(jù)p=ρgh知pA下>pB下,
由于p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,且p甲=p乙,
所以pA<pB,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了液體壓強公式的應(yīng)用,判斷出A、B點以下部分壓強的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
20.(2022?無錫)如圖所示,A、B、C是三個圓柱形容器,分別裝有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。B和C兩容器的底面積相同,且其中的液體深度也相同,三個容器中,底部所受液體壓強最大的是( ?。?br />
A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.無法比較
【分析】利用p=ρ液gh比較各容器中液體對容器底的壓強大小。
【解答】解:由圖可知,A、B容器中都是水,密度相等,B容器中的水的深度比A容器中水的深度更深,根據(jù)p=ρ液gh可知,B容器中底所受的壓強比A容器底所受的壓強更大;
B、C兩容器中液體的深度相同,但是B容器的水的密度大于C容器中酒精的密度,根據(jù)p=ρ液gh可知,B容器底部所受液體壓強大于C底部所受液體壓強;
綜合以上分析可知,三個容器中,底部所受液體壓強最大的是B容器,故B正確。
故選:B。
【點評】本題考查液體壓強大小的比較,題目難度不大。
21.(2022?福建)如圖,小華利用自制噴霧器澆花。推動注射器的活塞時吸管內(nèi)水面上升,這是因為吸管
上方空氣( )
A.流速大,壓強大 B.流速大,壓強小
C.流速小,壓強大 D.流速小,壓強小
【分析】氣體和液體都屬于流體,在流體中,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。
【解答】解:在吸管的上方推動注射器的活塞時,吸管上方空氣的流動速度較大,壓強較小,在瓶內(nèi)氣壓作用下水面上升。
故選:B。
【點評】本題考查流體壓強與流速的關(guān)系,難度不大,掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題。
22.(2022?郴州)一個質(zhì)量分布均勻的立方體,靜止在水平地面上。沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分,并取走a部分。剩下的b部分(未傾倒)對水平地面產(chǎn)生的壓強最大的是( )
A. B.
C. D.
【分析】物體對水平地面的壓力大小等于物體的重力,根據(jù)p=分析剩下的b部分(未傾倒)對水平地面產(chǎn)生的壓強。
【解答】解:當(dāng)沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分時,由密度公式可知,剩下的b部分的質(zhì)量為原來的,由G=mg可知,b的重力變?yōu)樵瓉淼模瑒tb對水平地面的壓力也變?yōu)樵瓉淼?,因此四種分割方法中,剩下的b部分(未傾倒)對水平地面產(chǎn)生的壓力相等;
由圖可知,D圖中剩下的b部分的受力面積最小,由p=可知,D圖中剩下的b部分(未傾倒)對水平地面產(chǎn)生的壓強最大,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查壓強定義式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
23.(2022?宜昌)在如圖所示的托里拆利實驗中,會使測得的大氣壓數(shù)值變小的是( ?。?br />
A.將玻璃管稍微傾斜
B.將玻璃管稍微下壓
C.用密度更小的液體替代水銀
D.玻璃管內(nèi)混入空氣
【分析】測量大氣壓的實驗中,影響實驗結(jié)果的有:管內(nèi)進入氣泡、實驗的地點;而玻璃管的粗細、長度、水銀的多少、是否傾斜等不會影響實驗結(jié)果。
【解答】解:AB、托里拆利實驗中,是否傾斜、上提下壓、管的粗細都不影響水銀柱的高度,故AB錯誤。
C、托里拆利實驗中,用密度更小的液體替代水銀,液柱的高度變大,故C錯誤。
D、若玻璃管內(nèi)混進了少許空氣,則p水銀+p空氣=p大氣,所以空氣會產(chǎn)生一定的壓強,從而抵消掉一部分外界大氣壓,最終測量結(jié)果會偏小,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了托里拆利實驗中,水銀柱的高度的影響因素,是比較基礎(chǔ)的習(xí)題,掌握基礎(chǔ)知識很重要。
24.(2022?懷化)下列關(guān)于壓強的實例中,說法不正確的是( )
A.火車軌道鋪在枕木上,通過增大受力面積減小壓強
B.排水管的U型“反水彎”是一個連通器
C.自制壓強計隨海拔的升高玻璃管內(nèi)液面會降低
D.飛機機翼的升力是利用氣體流速越快的位置壓強越小的原理
【分析】(1)當(dāng)壓力一定時,受力面積越小,壓強越大;受力面積越大,壓強越??;
(2)連通器的原理:連通器中裝同種液體時,液體靜止時,液面相平;
(3)大氣壓強隨高度的增加而減小,瓶外氣壓小,玻璃管中液柱會上升;
(4)飛機機翼產(chǎn)生升力利用了流體壓強與流速的關(guān)系。
【解答】解:A、列車的鋼軌要鋪在枕木上,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故A正確;
B、洗手盆設(shè)計的 U 型反水彎是連通器,連通器中裝同種液體時,液體靜止時,液面相平,可以防止異味,是利用了連通器的原理,故B正確;
C、隨海拔的升高,大氣壓減小,瓶內(nèi)氣壓大于瓶外氣壓將液體壓入玻璃管中,所以玻璃管內(nèi)液柱升高,故C錯誤;
D、飛機的機翼能獲得升力,是利用了流體壓強與流速的關(guān)系,即流體中流速越大的位置壓強越小,故D正確。
故選:C。
【點評】本題是事例都是生活中的常用的現(xiàn)象,利用生活現(xiàn)象考查物理知識,體現(xiàn)物理和生活的密切關(guān)系,體現(xiàn)了學(xué)以致用的目的。
25.(2022?重慶)A、B兩個質(zhì)量均勻的正方體放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L的部分,把切去部分疊放在B上,B對地面的壓強pB與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對地的壓強為pA,則以下分析正確的是( ?。ㄈ=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm時,pA:pB=16:21
C.B的底面積為100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
【分析】(1)由乙圖可知L的最大值為10cm,所以正方體A的邊長為10cm=0.1m,正方體B的邊長是A的2倍,則B的邊長為20cm=0.2m,進一步計算B的底面積,當(dāng)L=0時,B對地面的壓強為5000Pa,根據(jù)壓強公式列方程可得B的重力,當(dāng)L=10cm時,B對地面的壓強為6000Pa,根據(jù)壓強公式列方程可得A的重力,根據(jù)壓強公式計算A切去一半后A對地面的壓強;
(2)根據(jù)壓強公式計算當(dāng)L=2.5cm時,A對地面的壓強和B對地面的壓強,進一步計算pA:pB的值。
【解答】解:(1)由乙圖可知L的最大值為10cm,所以正方體A的邊長為10cm=0.1m,
正方體B的邊長是A的2倍,則B的邊長為20cm=0.2m,B的底面積為20cm×20cm=400cm2,故C錯誤;
當(dāng)L=0時,B對地面的壓強為5000Pa,物體對地面的壓力等于自身重力,根據(jù)壓強公式可得pB=,即=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A錯誤;
當(dāng)L=10cm時,B對地面的壓強為6000Pa,根據(jù)壓強公式可得=6000Pa,即=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A對地面的壓強pA===4000Pa,故D錯誤;
(2)當(dāng)L=2.5cm時,A對地面的壓強為==4000Pa,
B對地面的壓強為==5250Pa,
則==,故B正確。
故選:B。
【點評】本題考查壓強公式的靈活運用,正確讀取圖中信息是解題的關(guān)鍵。
26.(2022?新疆)正六邊形鋼質(zhì)螺母的質(zhì)量為7.9g,其空心圓的面積為正六邊形的面積的,當(dāng)螺母如圖甲所示平放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為p;當(dāng)螺母如圖乙所示立放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為4p。已知鋼的密度為7.9×103kg/m3,則正六邊形的邊長為( ?。?br />
A.cm B.cm C.cm D.cm
【分析】通過固體壓強公式、密度公式和六邊形面積公式進行代數(shù)運算和整合。
【解答】解:平放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為p,p==;
立放在水平地面上時,螺母對地面的壓強為4p,4p=;
兩式相比可得=;
設(shè)六邊形邊長為a,高度為h,則S邊=ah,S六=a2×6;結(jié)合上面式子化簡可得h=;
正六邊形中鋼的體積V===1cm3;
六邊形體積為2V,
2V=S六h;2×1cm3=a2×6×h=;解得a=cm;故A、C、D錯誤,B正確;
故選:B。
【點評】本題考查了固體壓強公式、密度公式和六邊形面積公式,綜合性大,計算量增加了難度。
二.多選題(共1小題)
(多選)27.(2022?河北)如圖所示的四幅圖中,不能利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋的是( ?。?br />
A.用吸管將飲料吸到嘴里
B.熱氣球騰空而起
C.向燒瓶澆冷水,停止沸騰的水又沸騰了
D.往b管中吹氣,a管中的水面上升
【分析】(1)大氣壓的應(yīng)用大多是利用內(nèi)外的氣壓差,所以要判斷是否是大氣壓的應(yīng)用,要注意有沒有形成這個“氣壓差”;
(2)熱氣球是利用浮力升空的;
(3)水的沸點隨液面氣體壓強的降低而降低;
(4)流體壓強與流速的關(guān)系:流體在流速大的地方壓強小,在流速小的地方壓強大。
【解答】解:
A、用吸管吸飲料的原理是:先把吸管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進吸管里,利用了大氣壓強,不能利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋,故A符合題意;
B、熱氣球升空,是因為熱空氣的密度比空氣的密度小,熱氣球受到的浮力大于重力,利用的是空氣的浮力,不能利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋,故B符合題意;
C、向瓶底澆冷水,瓶內(nèi)壓強變小,水的沸點降低,停止沸騰的水又沸騰了,不能利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋,故C符合題意;
D、a管中水面上升,是因為向b管中吹氣時,a管上方的空氣流速增大、壓強減小,故D不符合題意。
故選:ABC。
【點評】本題考查了大氣壓的應(yīng)用、沸點與氣壓的關(guān)系、浮力的利用、流體的壓強跟流速的關(guān)系等,是一道綜合題。
三.填空題(共19小題)
28.(2022?杭州)如圖所示,對著兩張紙中間用力向下吹氣,兩張紙會 靠攏?。ㄟx填“靠攏”“分開”或“保持靜止”),理由是 紙片中間氣體流速大壓強小,紙片中間氣體壓強小于兩側(cè)大氣壓,在兩側(cè)氣壓差的作用下將紙片向內(nèi)擠壓 。
【分析】流體壓強與流速的關(guān)系是:流體在流速的地方壓強小,流速小的地方壓強大。
【解答】解:對著兩張紙的中間吹氣,兩張紙中間的空氣流速變大,壓強變小,小于紙外側(cè)的大氣壓,產(chǎn)生了一個向內(nèi)的壓強差,將紙壓向中間。
故答案為:靠攏;紙片中間氣體流速大壓強小,紙片中間氣體壓強小于兩側(cè)大氣壓,在兩側(cè)氣壓差的作用下將紙片向內(nèi)擠壓。
【點評】此題主要考查學(xué)生對流體壓強與流速關(guān)系這一知識點的理解和掌握,解決本題的關(guān)鍵是要明確哪里的空氣流速大,壓強小。
29.(2022?青海)某屆“環(huán)青海湖國際公路自行車賽”中,一運動員從西寧市到平安區(qū)騎行了27km,用時0.5h,該運動員騎行的平均速度是 54 km/h。該運動員與自行車的總質(zhì)量為80kg,在水平路面騎行時,輪胎與地面總接觸面積為0.01m2,此時自行車對地面的壓強是 8×104 Pa。(g取10N/kg)
【分析】(1)知道運動員從西寧市到平安區(qū)騎行的路程和時間,利用v=求出該運動員騎行的平均速度;
(2)在水平路面騎行時,自行車對地面的壓力等于該運動員與自行車的總重力,根據(jù)F=G=mg求出其大小,受力面積的大小等于輪胎與地面總接觸面積,利用p=求出此時自行車對地面的壓強。
【解答】解:(1)該運動員騎行的平均速度:v===54km/h;
(2)在水平路面騎行時,自行車對地面的壓力:F=G=mg=80kg×10N/kg=800N,
此時自行車對地面的壓強:p===8×104Pa。
故答案為:54;8×104。
【點評】本題考查了平均速度公式和重力公式、壓強公式的應(yīng)用,要注意物體對水平面的壓力和自身的重力相等。
30.(2022?聊城)如圖甲所示,小明將裝滿水的玻璃杯,用薄塑料片蓋嚴杯口并倒置,塑料片不會掉下來,這個現(xiàn)象說明了 大氣壓強 的存在。圖乙小明又把一支鉛筆放在這個裝滿水的玻璃杯的一側(cè),透過玻璃杯可以看到那支“筆”,他驚奇地發(fā)現(xiàn),鉛筆的筆尖本來是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,這是因為盛水的玻璃杯水平方向相當(dāng)于凸透鏡,他看到的是鉛筆的 實?。ㄟx填“實”或“虛”)像。
【分析】(1)此實驗是證實大氣壓存在的最常見的實驗,紙片沒有掉下來就是因為受到外界大氣壓對紙片向上壓力的作用;
(2)凸透鏡成像的規(guī)律:a、當(dāng)物距大于二倍焦距時,成倒立、縮小的實像;b、當(dāng)物距等于二倍焦距時,成倒立、等大的實像;c、當(dāng)物距小于二倍焦距、大于一倍焦距時,成倒立、放大的實像;d、當(dāng)物距小于一倍焦距時,成正立、放大的虛像。
【解答】解:紙板受到水對它向下的壓強和外界大氣壓對它向上的壓強,而紙板受到向上的大氣壓遠大于水對紙片向下的壓強,所以紙片不會掉下來,這個現(xiàn)象說明了大氣壓強的存在;
裝滿水后的玻璃杯相當(dāng)于一個凸透鏡,鉛筆的筆尖本來是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,方向相反,成的是倒像,倒立的都是實像。
故答案為:大氣壓強;實。
【點評】本題考查凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用和大氣壓強的應(yīng)用,難度不大,注意凸透鏡成像是倒立的都是實像。
31.(2022?廣元)2022年春,廣元組織醫(yī)療隊援助新冠肺炎疫情嚴重的地區(qū),醫(yī)療隊乘坐的大巴車總重為2×105N,車輪與地面的總接觸面積為0.4m2,當(dāng)大巴車靜止在水平路面時,對路面的壓強為 5×105 Pa;大巴車在高速公路上加速超越前車時,兩車間的氣流速度增大,兩車間氣流的壓強 減小?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。
【分析】(1)根據(jù)F壓=G得出大巴車靜止時對水平路面的壓力,根據(jù)p=得出該大巴車靜止時對水平路面的壓強;
(2)氣體和液體都屬于流體,在流體中,流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大。
【解答】解:大巴車靜止時對地面的壓力為F壓=G=2×105N,大巴車靜止時對水平路面的壓強為p===5×105Pa;
大巴車在高速公路上加速超越前車時,兩車間的氣流速度增大,兩車間的壓強減小。
故答案為:5×105;減小。
【點評】本題考查壓強的計算和流體壓強與流速的關(guān)系,難度不大。
32.(2022?海南)如圖是小明玩自制玩具的兩個場景。甲圖中,往彎曲的紙卷里吹氣,紙卷伸直了,是因為紙卷里的氣壓 變大?。ㄟx填“變大”或“變小”)。乙圖中,用力向簡易噴霧器的A管內(nèi)吹氣,B管口噴出了水霧,其原理是利用了流體壓強與 流速 的關(guān)系。
【分析】(1)體積一定時,氣體的質(zhì)量越大,產(chǎn)生的壓強越大;
(2)流體流速越大的位置壓強越小,據(jù)此解釋。
【解答】解:(1)甲圖中,往彎曲的紙卷里吹氣,紙卷內(nèi)氣體的質(zhì)量增大,所以內(nèi)部氣壓變大,從而使紙卷伸直;
(2)乙圖中,用力向簡易噴霧器的A管內(nèi)吹氣,使B管上端開口處空氣流速變大、壓強變小,水在大氣壓的作用下上升,在橫向氣流的沖擊下形成水霧。
故答案為:變大;流速。
【點評】本題考查了氣體壓強的變化,流體壓強與流速關(guān)系的應(yīng)用,屬基礎(chǔ)知識。
33.(2022?牡丹江)如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個 連通器 。使用后,“反水彎”處會存有一定量的水,兩側(cè)水面是 相平 的,可以有效的阻擋排水管中異味進入室內(nèi)。
【分析】U形“反水管”等都是利用了連通器的原理,用里面的存水將上下隔開,防止異味上行,據(jù)此來進行解答。
【解答】解:
如圖所示,洗手盆下方排水管的U形“反水彎”利用了連通器的原理,使管中存有一定量的水,兩側(cè)水面是相平的,將上下隔開,可以防止下水道的“異味”通過排水管進入室內(nèi)。
故答案為:連通器;相平。
【點評】本題考查連通器的原理,要求學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決實際問題。
34.(2022?吉林)如圖為某款N95口罩的示意圖,口罩的鼻夾與鼻梁接觸處附有海綿,其目的是為了 減小 鼻夾對鼻梁的壓強;為了佩戴時與臉部貼合的更緊密,口罩帶通常用 彈 性材料制成。
【分析】(1)減小壓強的方法:是在壓力一定時,增大受力面積;是在受力面積一定時,減小壓力;
(2)為了佩戴時與臉部貼合的更緊密,說明材料彈性好。
【解答】解:口罩的鼻夾與鼻梁接觸處附有海綿,其目的是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小鼻夾對鼻梁的壓強;
為了佩戴時與臉部貼合的更緊密,說明材料彈性強。
故答案為:減?。粡?。
【點評】此題考查減小壓強的方法和材料的塑性,總體難度不大,掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題。
35.(2022?泰州)一款環(huán)保共享電動汽車滿載時總質(zhì)量為900kg,輪胎與地面的總接觸面積為300cm2,靜止在水平馬路上時,路面受到的壓力F= 9×103 N,壓強p1= 3×105 Pa;若該車不慎陷入路邊松軟的水平草坪,此時電動汽車對地面的壓強p2 小于 p1(選填“大于”、“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
【分析】(1)共享電動汽車靜止在水平馬路上時,路面受到的壓力和汽車的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,受力面積的大小等于輪胎與地面的總接觸面積,利用p=求出路面受到的壓強;
(2)若該車不慎陷入路邊松軟的水平草坪,此時電動汽車對地面的壓力不變,受力面積變大,利用p=判斷此時電動汽車對地面的壓強變化,從而得出答案。
【解答】解:(1)共享電動汽車靜止在水平馬路上時,路面受到的壓力:
F=G=mg=900kg×10N/kg=9×103N,
則路面受到的壓強:p1===3×105Pa;
(2)若該車不慎陷入路邊松軟的水平草坪,此時電動汽車對地面的壓力不變,受力面積變大,
由p=可知,此時電動汽車對地面的壓強變小,即p2<p1。
故答案為:9×103;3×105;小于。
【點評】本題考查了壓力和壓強大小的計算以及壓強公式的應(yīng)用,要注意物體對水平面的壓力和自身的重力相等,知道該車不慎陷入路邊松軟的水平草坪時受力面積變大是關(guān)鍵。
36.(2022?十堰)如圖是抗擊“新冠”疫情使用的負壓救護車,車內(nèi)空間為負壓艙,它能有效防護病毒再傳播,負壓裝置的主要部分是一個抽氣機,將經(jīng)消毒、殺菌處理后的被污染空氣 從車內(nèi)抽出?。ㄟx填“從車內(nèi)抽出”或“抽入至車內(nèi)”),使車內(nèi)氣壓 低于?。ㄟx填“高于”、“低于”或“等于”)車外大氣壓,在 大氣壓 作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
【分析】負壓救護車是利用負壓技術(shù)是使救護車內(nèi)的大氣壓強小于外界的大氣壓強。據(jù)此分析即可解答。
【解答】解:負壓救護車的原理:車內(nèi)空間為負壓艙,小于外界大氣壓,因此必須用抽氣機將被污染的空氣經(jīng)過消毒、殺菌處理后從車內(nèi)抽出,使車內(nèi)氣壓低于車外大氣壓,在大氣壓作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
故答案為:從車內(nèi)抽出;低于;大氣壓。
【點評】此題考查大氣壓的綜合應(yīng)用,理解負壓救護車的工作原理是關(guān)鍵。
37.(2022?鄂州)2022年3月,即將建成的亞洲最大貨運機場—鄂州花湖機場完成試飛任務(wù)。該機場距離北京、上海、廣州均約為1000km,飛機從鄂州抵達其中任何一地的時間均約為1.5h,則飛機飛行的平均速度約為 666.7 km/h(結(jié)果保留一位小數(shù));飛機是利用流體流速越大的位置壓強越 小 的原理升空的,起飛過程中,發(fā)動機將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能,再轉(zhuǎn)化為 機械 能。
【分析】(1)根據(jù)v=求出平均速度;
(2)流體壓強與流速的關(guān)系:流速越大的位置壓強越小,流速越小的位置壓強越大;
(3)燃料燃燒,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能。
【解答】解:飛機飛行的平均速度:
v==≈666.7km/h;
該飛機起飛時,其升力是利用氣體流速越大的位置,壓強越小的原理;
起飛過程中,燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能。
故答案為:666.7;??;內(nèi);機械。
【點評】此題主要考查的是學(xué)生對重力計算、速度計算和能量轉(zhuǎn)化的理解和掌握,難度不大。
38.(2022?畢節(jié)市)如圖是灑水車的工作場景。該車罐內(nèi)裝入1.5m深的水時,車的總質(zhì)量為12t,輪胎與地面接觸的總面積為0.6m2,此時車靜止在水平路面上,對路面的壓強為 2×105 Pa,水對罐體底部的壓強 1.5×104 Pa。當(dāng)增大罐內(nèi)氣壓后,水就可以灑向更遠處,此時罐體與出水管 不是?。ㄌ睢笆恰被颉安皇恰保┻B通器。
【分析】(1)根據(jù)G=mg求車的總重力,車對水平路面的壓力大小等于車的總重力,根據(jù)p=求車對路面的壓強;
(2)根據(jù)p=ρgh求水對罐體底部的壓強;
(3)連通器是兩端開口,底部連通的容器。
【解答】解:(1)車的總重力:G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N,
車對水平路面的壓力:F=G=1.2×105N,
車對路面的壓強:p===2×105Pa;
(2)水對罐體底部的壓強:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa;
(3)連通器是兩端開口,底部連通的容器,灑水車的罐體是密封的,只有水管一端開口,故不是連通器。
故答案為:2×105;1.5×104;不是。
【點評】本題考查液體壓強公式、壓強定義式的應(yīng)用和連通器的特點,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
39.(2022?綏化)如圖所示,一個底面積為800cm2的薄壁圓柱形容器中裝有某種液體,將一邊長為10cm的正方體木塊輕放入該容器中,木塊靜止時露出液面的高度為2cm,液體對容器底部的壓強變化了80Pa。則該木塊底部受到的液體壓強為 640 Pa,木塊受到的浮力為 6.4 N。
【分析】由V=Sh算出木塊排開液體的體積,由Δh=算出容器中液面升高的高度,根據(jù)p=ρgh算出液體的密度和該木塊底部受到的液體壓強,再由F?。溅岩篻V排算出木塊受到的浮力。
【解答】解:木塊排開液體的體積為:
V排=S木h浸=(10cm)2×(10cm﹣2cm)=800cm3=8×10﹣4m2,
容器中液面升高的高度為:
Δh===1cm=0.01m,
根據(jù)p=ρgh知液體的密度為:
液體的密度為:
ρ液===0.8×103kg/m3,
該木塊底部受到的液體壓強為:
p=ρ液gh浸=0.8×103kg/m3×10N/kg×(10×10﹣2﹣2×10﹣2m)=640Pa;
木塊受到的浮力為:
F?。溅岩篻V排=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m2=6.4N。
故答案為:640;6.4。
【點評】本題考查了體積公式、液體壓強公式以及阿基米德原理公式的應(yīng)用,是一道綜合題,有一定的難度。
40.(2022?賀州)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為 3 kg;從甲、乙兩容器內(nèi)抽出 0.1 m相同高度的液體后,液體對兩容器底部壓強相等。
【分析】(1)根據(jù)密度公式算出甲容器內(nèi)水的質(zhì)量;
(2)利用數(shù)學(xué)關(guān)系算出酒精的體積,根據(jù)密度公式算出乙容器內(nèi)酒精的質(zhì)量;柱形的容器中的液體對容器底部的壓強可以用p==計算;根據(jù)壓強的關(guān)系判定重力的大?。桓鶕?jù)ρ=判定抽出的水和酒精的重力關(guān)系。
【解答】解:(1)甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg;
(2)甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則酒精的體積V酒=0.01m2×0.35m=3.5×10﹣3m3,則乙容器內(nèi)酒精的質(zhì)量為:
m酒=ρ酒V酒=0.8×103kg/m3×3.5×10﹣3m3=2.8kg;
根據(jù)體積的公式,V=,V=Sh,可以看出,當(dāng)兩容器中的液體體積減小相同的量時,在密度關(guān)系、底面積關(guān)系不變的情況下,液體的質(zhì)量m和液體的深度h都會發(fā)生相應(yīng)的變化,這樣才有可能使兩容器內(nèi)液體對容器底部的壓強相等,故應(yīng)從甲、乙容器內(nèi)抽出相同體積的液體,由于甲、乙容器完全一樣,所以從甲、乙兩容器內(nèi)抽出液體的高度相同,設(shè)從甲、乙兩容器內(nèi)抽出液體的高度為h;
此時液體對兩容器底部的壓強相等,根據(jù)公式p==可知,此時水和酒精的重力是相同的,即m水g﹣ρ水gSh=m酒g﹣ρ酒gSh,即:
3kg×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h=2.8kg×10N/kg﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h,
解得:h=0.1m。
故答案為:3;0.1。
【點評】本題考查了對于柱形的容器,液體對容器底的壓力大小等于液體的重力,以及利用p=進行分析和判斷。
41.(2022?黔東南州)如圖所示,“殲31”作為我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機,其多項技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先世界同類型飛機。在飛行時,以 飛機?。ㄟx填:“地面”或“飛機”)為參照物,飛行員是靜止的;飛機能夠升空是因為機翼上方的空氣流速比下方的 快?。ㄟx填:“快”或“慢”),從而產(chǎn)生了向上的升力。
【分析】(1)如果物體相對于參照物的位置不變,物體是靜止的,物體相對于參照物的位置不斷變化,物體是運動的;
(2)流體流速越大的地方,流體壓強越小,流速越小的地方,壓強越大。
【解答】解:(1)飛行員相對于飛機位置不變,則以飛機作為參照物,飛行員是靜止的;
(2)機翼上方的空氣流速比機翼下方的流速快,因此機翼上方氣體壓強小于機翼下方氣體壓強,從而產(chǎn)生了升力。
故答案為:飛機;快。
【點評】本題考查了參照物的選擇、流體流速與流體壓強的關(guān)系,難度不大,是一道基礎(chǔ)題。
42.(2022?涼山州)如圖所示,兩個底面積相同且質(zhì)量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分別注入兩種不同的液體,已知距容器底部等高的A、B兩點所受液體的壓強相等,則兩容器底部所受液體壓強p甲?。尽乙,所受液體的壓力F甲?。尽乙(均選填“>”“=”或“<”)。
【分析】已知A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,B點的深度小于A點的深度,根據(jù)公式p=ρgh可知,液體的密度的大小關(guān)系,再利用公式p=ρgh判斷出兩容器底部所受液體壓強的大小關(guān)系,根據(jù)p=的變形公式F=pS判斷出兩容器底部所受液體壓力的大小關(guān)系。
【解答】解:B點的深度大于A點的深度,A、B兩點所受液體的壓強相等,根據(jù)公式p=ρgh可知,甲的密度大于乙的密度,A、B到底部的高度相等,所以A點下面液體產(chǎn)生的壓強大于B點下面液體產(chǎn)生的壓強;
因為距容器底部h處A、B兩點所受液體的壓強pA和pB相等,所以容器底部甲受到的壓強大于乙產(chǎn)生的壓強,即p甲>p乙;
因為容器底面積相等,根據(jù)p=的變形公式F=pS可知,容器底部甲受到的壓力大于乙產(chǎn)生的壓力,即F甲>F乙。
故選:>;>。
【點評】本題考查壓強和壓力大小的判斷,關(guān)鍵是公式的應(yīng)用,難點是判斷出液體的密度的大小關(guān)系。
43.(2022?廣州)如圖,甲、乙兩同學(xué)分別對測力計調(diào)零。若抽板處對兩同學(xué)食指的壓力相等,則食指承受壓強較大的是甲還是乙? 甲 ,依據(jù)是 由圖可知,甲同學(xué)食指與抽板處的接觸面積小于乙同學(xué)食指與抽板處的接觸面積,而抽板處對兩間學(xué)食指的壓力相等,根據(jù)p=可知,甲同學(xué)食指承受的壓強較大 。
【分析】固體壓強的大小與壓力的大小、受力面積有關(guān)。
【解答】解:由圖可知,甲同學(xué)食指與抽板處的接觸面積小于乙同學(xué)食指與抽板處的接觸面積,而抽板處對兩間學(xué)食指的壓力相等,根據(jù)p=可知,甲同學(xué)食指承受的壓強較大。
故答案為:甲;由圖可知,甲同學(xué)食指與抽板處的接觸面積小于乙同學(xué)食指與抽板處的接觸面積,而抽板處對兩間學(xué)食指的壓力相等,根據(jù)p=可知,甲同學(xué)食指承受的壓強較大。
【點評】本題主要考查學(xué)生對固體壓強大小的比較,難度不大。
44.(2022?蘇州)屋頂風(fēng)帽是利用自然風(fēng)使風(fēng)帽旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)室內(nèi)換氣的裝置,如圖所示。它不用電,無噪聲,節(jié)能環(huán)保。只要速度為0.2m/s的微風(fēng)即可讓其輕盈運轉(zhuǎn)。風(fēng)帽轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空氣流速變大、壓強變 小 ,室內(nèi)的污濁氣體在 大氣壓 作用下被排出。水平方向的風(fēng),從不同方位吹來,風(fēng)帽的轉(zhuǎn)動方向 相同 。
【分析】流體壓強與流速的關(guān)系:流速越大的位置,壓強越??;流速越小的位置,壓強越大;根據(jù)風(fēng)帽的葉輪方向判斷轉(zhuǎn)動方向。
【解答】解:風(fēng)帽轉(zhuǎn)動時其內(nèi)部空氣流速變大、壓強變小,所以室內(nèi)的污濁氣體在大氣壓的作用下被排出;由圖的葉輪方向可知,當(dāng)水平方向的風(fēng),從不同方位吹來,風(fēng)帽的轉(zhuǎn)動方向都是順時針,故風(fēng)帽的轉(zhuǎn)動方向相同。
故答案為:??;大氣壓;相同。
【點評】本題考查流體壓強與流速的關(guān)系,難度不大。
45.(2022?甘肅)2021年10月10日,“海斗一號”自主遙控?zé)o人潛水器再次刷新我國無人潛水器最大下潛深度紀錄。如圖所示。若海水密度為1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一號”在10800米處受到海水的壓強為 1.134×108 Pa。假設(shè)海水密度不隨深度變化,潛水器在上浮且未浮出水面過程中,受到水的浮力 不變 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【分析】(1)根據(jù)p=ρgh求出“海斗一號”下潛到10800米處受到海水的壓強;
(2)潛水器在上浮且未浮出水面過程中,排開水的體積不變,水的密度不變,利用F?。溅阉甐排g分析浮力變化。。
【解答】解:
(1)“海斗一號”下潛到10800米處受到海水的壓強:p=ρ海水gh=1.05×103kg/m3×10N/kg×10800m=1.134×108Pa;
(2)潛水器在上浮且未浮出水面過程中,排開水的體積不變,水的密度不變,由F?。溅阉甐排g可知浮力不變。
故答案為:1.134×108;不變。
【點評】此題考查了液體壓強公式、阿基米德原理的應(yīng)用,要求認真審題,從中獲取有用信息,要仔細,易錯題!
46.(2022?麗水)為研究“影響壓力作用效果的因素”,小科在家中用質(zhì)量可忽略的塑料瓶和海綿進行實驗:測得瓶底面積為35厘米2,瓶蓋面積為7厘米2,并將瓶子裝滿600毫升水,依次正放和倒放于海綿上(如圖)。
(1)本實驗可初步得出:壓力的作用效果與 受力面積 有關(guān);
(2)正放時水對瓶底的壓強為p1,倒放時水對瓶蓋的壓強為p2,則p1 等于 p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同,需要從瓶子中倒出 480 毫升水。
【分析】(1)壓力作用效果用物體形變大小來反映,壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關(guān);
(2)瓶中裝滿水,將瓶子豎直倒置,水的密度ρ、水的深度h不變,利用液體壓強公式p=ρgh即可判斷;
(3)要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同,根據(jù)壓強求出倒放時的壓力大小,則可知倒放時水的重力,與原來的重力相減,即為應(yīng)倒出水的重力,根據(jù)G=mg計算質(zhì)量。
【解答】解:(1)本圖是同一個瓶子的兩種放置狀態(tài),壓力大小相等,受力面積越小,海綿形變越大,壓力作用效果越明顯,所以本實驗說明壓力一定時,壓力作用效果與受力面積有關(guān);
(2)瓶中裝滿水,將瓶子豎直倒置,水的密度ρ、水的深度h不變,
由液體壓強公式p=ρgh可知,瓶子正放時對海綿的壓強與瓶子倒放時對海綿的壓強相等,
所以p1=p2;
(3)V=600mL=600×10﹣6m3
這瓶水的質(zhì)量為:m=ρV=1×103kg/m3×600×10﹣6m3=0.6kg。
這瓶水重為:G=mg=0.6kg×9.8N/kg=5.88N。
物體放在水平面上,則F=G=5.88N。
瓶子正放時對海綿的壓強為p1==≈1.68×103Pa;
要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同,
由p=得:倒放時水的重力G′=F′=pS=1.68×103Pa×7×10﹣4m2=1.176N,
倒出的水的重力△G=G﹣G′=5.88N﹣1.176N=4.704N,
則由G=mg得:△m===0.48kg。
由m=ρV得V===0.48×10﹣3m3=0.48×103cm3=480mL。
故答案為:受力面積;等于;480。
【點評】本題考查了重力公式、密度公式、壓強公式的應(yīng)用,綜合性較強,解題時要注意單位的換算,靈活應(yīng)用公式是解題的關(guān)鍵。
四.實驗探究題(共4小題)
47.(2022?安徽)為探究液體壓強與哪些因素有關(guān),取一個空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,將塑料瓶浸在液體中,橡皮膜向瓶內(nèi)凹進得越多,表明液體的壓強越大。
(1)將塑料瓶豎直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如圖甲),第二次瓶口朝下(如圖乙),兩次塑料瓶在水里的位置相同。圖乙中的橡皮膜凹進得更多,則可得到的實驗結(jié)論是:同種液體中, 深度越深 ,液體的壓強越大;
(2)若用體積相同的酒精(ρ酒精<ρ水)進行實驗,如圖丙所示,塑料瓶在酒精里的位置與圖乙相同,則圖 乙 (選填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹進得更多。
【分析】液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強,液體內(nèi)部的壓強與物體浸入液體的深度有關(guān),深度越大,壓強就越大。
【解答】解:(1)橡皮膜朝下時,浸入液體的深度大,橡皮膜凹的更明顯,說明在液體密度一定時,深度越深,壓強越大,液體壓強隨深度的增加而增大;
(2)若用體積相同的酒精(ρ酒精<ρ水)進行實驗,橡皮膜的深度相同,根據(jù)p=ρgh可知,橡皮膜在水中受到的壓強大,所以乙中的橡皮膜凹進得更多。
故答案為:(1)深度越深;(2)乙。
【點評】此題考查了液體壓強的特點以及根據(jù)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力,難度不大。
48.(2022?涼山州)在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗中,某同學(xué)利用了多個完全相同的鐵塊和海綿進行了如圖所示的實驗。
(1)實驗中通過觀察海綿的 凹陷程度 來比較壓力作用效果;
(2)由 甲、乙 兩圖可以探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系;
(3)對比乙、丙兩圖可以得出:當(dāng)壓力一定時, 受力面積 越小,壓力作用效果越明顯;
(4)對比甲、丙兩圖,該同學(xué)認為壓力作用效果與壓力大小無關(guān),他的觀點是 錯誤 (選填“正確”或“錯誤”)的,理由是 比較時沒有控制受力面積相同 。
【分析】(1)實驗中通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果,采用了轉(zhuǎn)換法;
(2)壓力的作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關(guān),需要用控制變量法探究壓力作用效果的影響因素;探究壓力作用效果跟壓力大小的關(guān)系時,控制受力面積不變,改變壓力的大小;探究壓力作用效果跟受力面積大小的關(guān)系時,控制壓力大小不變,改變受力面積;
(3)根據(jù)控制變量法,找出不變的量和變化的量,確定壓力作用效果與變化量之間的關(guān)系;
(4)根據(jù)控制變量法,探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系,應(yīng)控制受力面積相同,據(jù)此分析解答。
【解答】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知,實驗中通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果;
(2)圖甲、乙中,受力面積相同,乙圖的壓力大,海綿凹陷程度大,壓力作用效果越明顯,因此由甲、乙兩圖可以探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系;
(3)對比乙、丙兩圖可知,壓力相同,乙的受力面積小,壓力的作用效果明顯,故可得出結(jié)論:當(dāng)壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;
(4)根據(jù)控制變量法,探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系,應(yīng)控制受力面積相同,對比甲、丙兩圖可知,實驗中在改變壓力的同時,沒有控制受力面積相同,故不能得出壓力作用效果與壓力大小無關(guān)的結(jié)論,因此該同學(xué)的觀點是錯誤的。
故答案為:(1)凹陷程度;(2)甲、乙;(3)受力面積;(4)錯誤;比較時沒有控制受力面積相同。
【點評】本題考查了探究壓力作用效果與什么因素有關(guān)的實驗,重點是控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用,難度不大。
49.(2022?福建)在探究影響液體壓強因素的實驗中,用幾根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管進行實驗,在5號管中裝入鹽水,其它管中裝入水,如圖。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液體 壓強 的大小。
(2)根據(jù)圖甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液體的壓強可能與液體的質(zhì)量、重力、體積或 深度 有關(guān)。
(3)圖乙中,4號管上段更粗,下段與2號管粗細相同,兩管中水的總長度相同,發(fā)現(xiàn)兩管薄膜鼓起的程度相同,可得:液體壓強的大小與液體的質(zhì)量、重力、體積都 無關(guān) 。
(4)圖丙中,5號管和2號管的液柱長度相等,利用5號管和2號管可探究液體壓強與液體的 密度 是否有關(guān)。
(5)為了探究液體長度對液體壓強的影響,選用2號管和6號管進行實驗,6號管水柱比2號管水柱長,實驗時需控制兩管水柱的 深度 相等。
【分析】(1)橡皮膜所受壓力越大,則鼓起的程度越大,利用了轉(zhuǎn)換法;
(2)由圖甲可知,三只管裝的液體深度不同,鼓起的程度不同,表明壓強不同;
(3)圖乙中兩只不同管中裝水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明壓強相同;
(4)5號管和2號管裝的液體深度相同,液體種類不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明壓強不同;
(5)2號管和6號管裝液體的種類、深度相同,長度不同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明壓強相同。
【解答】解:(1)通過橡皮膜鼓起的程度反應(yīng)液體壓強的大小,利用的方法是轉(zhuǎn)換法;
(2)相同的1、2、3號管中裝的液體種類相同,且管內(nèi)液體的深度逐漸增加,則橡皮膜鼓起的程度逐漸增大,說明液體的壓強與深度有關(guān),相應(yīng)的質(zhì)量、體積、重力也逐漸增大,所以猜想:液體的壓強與液體的質(zhì)量、重力、體積或深度有關(guān);
(3)通過2號管和4號管的比較可見,4號管中液體的質(zhì)量、體積、重力一定大于2號管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,說明液體的壓強與質(zhì)量、重力、體積無關(guān),只與深度有關(guān);
(4)探究液體的壓強與液體的密度是否有關(guān),利用控制變量法:5號管中鹽水和2號管中的水比較,二者的深度相同,由于鹽水的密度大于水的密度,則5號管橡皮膜鼓起的程度大;
(5)為了探究液體長度對液體壓強的影響,利用控制變量法,2號管和6號管是相同的兩支玻璃管,內(nèi)裝液體的種類相同、深度相同、長度不同時,橡皮膜鼓起的程度相同,表明液體的壓強跟液體的長度無關(guān)。
故答案為:(1)壓強;(2)深度;(3)無關(guān);(4)密度;(5)深度。
【點評】本題考查探究液體壓強特點的實驗,掌握p=ρ液gh是解答本題的關(guān)鍵。
50.(2022?廣安)在探究“影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”實驗中。
(1)用手指輕壓金屬盒橡皮膜,觀察U形管液面高度差是否有明顯變化,這是為了檢查壓強計的 氣密性?。?br />
(2)通過比較A、B、C三圖可知,在液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強 相等 ;
(3)通過比較D、E兩圖可知,在液體內(nèi)部的同一深度,液體的 密度 越大,壓強越大;
(4)通過比較B圖與 D 圖可知三峽大壩設(shè)計成上窄下寬的原因。
【分析】(1)壓強計測量液體壓強時,就是通過橡皮膜來感知壓強的,通過橡膠管中氣體壓強的變化來改變U形管中液面高度差的,若液體壓強計漏氣,U形管中的液面就不會變化;
(2)(3)(4)在同一深度處,各個方向的壓強相等;在不同液體的同一深度處,密度大的液體產(chǎn)生的壓強大;在同種液體內(nèi)部,深度越大,該處壓強越大。
【解答】解:(1)用手指輕壓金屬盒橡皮膜,觀察U形管液面高度差是否有明顯變化,這是為了檢查壓強計的氣密性;
(2)通過比較A、B、C三圖可知,保持金屬盒在此深度不變,轉(zhuǎn)動金屬盒的方向,U形管兩側(cè)水面的高度差不變,說明液體內(nèi)部的壓強相同,故可以得出液體內(nèi)部同一深度向各個方向的壓強相等;
(3)通過比較D、E兩圖可知,液體內(nèi)部同一深度處,液體密度不同,U形管兩側(cè)水面的高度差不同,密度越大,壓強越大;
(4)通過比較D、E兩圖可知,液體密度相同,深度大越,液體壓強越大。三峽大壩下方受到的壓強比上方大,所以下方大壩要建的寬一點。
故答案為:(1)氣密性;(2)相等;(3)密度;(4)D。
【點評】本題考查了液體壓強的特點,難度中等。
五.計算題(共6小題)
51.(2022?吉林)靜止在水平桌面上的一套叢書,質(zhì)量為1.65kg,與桌面的接觸面積為0.03m2,求:
(1)該套叢書受到的重力;
(2)該套叢書對桌面的壓強。(g=10N/kg)
【分析】(1)知道該套叢書的質(zhì)量,根據(jù)G=mg求出該套叢書受到的重力;
(2)該套叢書對桌面的壓力和自身的重力相等,受力面積的大小等于其與桌面的接觸面積,利用p=求出該套叢書對桌面的壓強。
【解答】解:(1)該套叢書受到的重力:
G=mg=1.65kg×10N/kg=16.5N;
(2)因物體對水平面的壓力和自身的重力相等,
所以,該套叢書對桌面的壓強:
p====550Pa。
答:(1)該套叢書受到的重力為16.5N;
(2)該套叢書對桌面的壓強為550Pa。
【點評】本題考查了重力公式和壓強公式的應(yīng)用,要注意物體對水平面的壓力和自身的重力相等。
52.(2022?上海)已知甲、乙兩個均勻圓柱體密度、底面積、高度的數(shù)據(jù)如下:
圓柱體
密度(千克/米3)
底面積(米2)
高度(米)
甲
5×103
2×10﹣3
0.6
乙
8×103
5×10﹣3
0.5
①求甲的質(zhì)量m甲;
②求乙對地面的壓強p乙;
③若在甲、乙上方分別沿水平方向切去一部分,并將切去的部分疊放在對方剩余部分的上方。甲的底部對地面的壓力變化量為49牛。求乙的底部對地面的壓強的變化量Δp乙。
【分析】(1)從表格中可讀出甲的底面積和高度,利用V=Sh可求出甲的體積,已知甲的密度,根據(jù)可求出甲的質(zhì)量;
(2)從表格中可讀出乙的底面積和高度,利用V=Sh可求出乙的體積,已知乙的密度,根據(jù)可求出乙的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可求出乙的重力,即乙對地面的壓力,最后根據(jù)p=求出乙對地面的壓強;
(3)由題意可知,甲的底部對地面的壓力變化量與乙的底部對地面的壓力變化量相等,由此可得出乙的底部對地面的壓力變化量的大小,再根據(jù)p=可求出乙的底部對地面的壓強變化量。
【解答】解:①、已知甲的密度ρ甲=5×103kg/m3,甲的體積為:V甲=S甲h甲=2×10﹣3m2×0.6m=1.2×10﹣3m3,
由可知甲的質(zhì)量為:m甲=ρ甲V甲=5×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=6kg;
②、已知已的密度ρ乙=8×103kg/m3,乙的體積為:V乙=S乙h乙=5×10﹣3m2×0.5m=2.5×10﹣3m3,
由可知乙的質(zhì)量為:m乙=ρ乙V乙=8×103kg/m3×2.5×10﹣3m3=20kg,
乙的重力為:G乙=m乙g=20kg×10N/kg=200N,
乙對地面的壓力為:F壓=G乙=200N,
則乙對地面的壓強為:p乙===4×104Pa;
③、由題知甲的底部對地面的壓力變化量為:ΔF甲=|ΔG甲﹣ΔG乙|=49N,
則乙的底部對地面的壓力變化量為:ΔF乙=|ΔG乙﹣ΔG甲|=ΔF甲=49N,
乙的底部對地面的壓強變化量為:Δp乙===9800Pa。
答:①甲的質(zhì)量為6kg;
②乙對地面的壓強為4×104Pa;
③乙的底部對地面的壓強的變化量為9800Pa。
【點評】本題考查了密度公式以及壓強公式的應(yīng)用,從表格中讀取相關(guān)數(shù)據(jù),并理解甲、乙的底部對地面的壓力變化量相等是解題的關(guān)鍵。
53.(2022?百色)如圖所示是百色起義紀念公園內(nèi)的一塊景觀石,其質(zhì)量為5200kg,體積為2m3,景觀石與底座的接觸面積為1.3m2。求:
(1)景觀石的密度;
(2)景觀石的重力;
(3)景觀石對底座的壓強。
【分析】(1)知道景觀石的質(zhì)量,利用ρ=求出景觀石的密度;
(2)已知景觀石的質(zhì)量,根據(jù)公式G=mg可求景觀石的重力;
(3)景觀石對底座的壓力就等于自身的重力,根據(jù)公式p=可求景觀石對底座的壓強。
【解答】解:(1)景觀石的密度:
ρ===2.6×103kg/m3;
(2)景觀石受到的重力G=mg=5200kg×9.8N/kg=5.096×104N;
(3)雕塑對底座的壓強p====3.92×104Pa。
答:(1)景觀石的密度為2.6×103kg/m3;
(2)景觀石受到的重力為5.096×104N;
(3)雕塑對底座的壓強為3.92×104Pa。
【點評】本題考查密度、重力以及壓強的計算的方法,關(guān)鍵知道在水平地面上物體對地面的壓力等于自身的重力。
54.(2022?大慶)如圖所示,容積很大的長方形水銀槽,上方豎直放置一個足夠長且兩端開口的細玻璃管。管內(nèi)壁光滑,初始狀態(tài)管內(nèi)緊貼水銀面有一質(zhì)量不計、橫截面積S=1.0cm2的活塞,活塞不漏氣,現(xiàn)用力將活塞緩慢勻速提升(忽略槽內(nèi)水銀液面高度變化)。已知水銀密度ρ=13.6×103kg/m3,當(dāng)?shù)卮髿鈮簆=1.0×105Pa,g=10N/kg。求:
(1)細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度h0(結(jié)果保留兩位小數(shù));
(2)活塞上升高度為40cm時,作用在活塞上的拉力大?。?br />
(3)活塞上升高度為100cm時,作用在活塞上的拉力大小。
【分析】(1)根據(jù)大氣壓的大小利用p=ρgh求出細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度h0;
(2)活塞上升高度為40cm時,對活塞受力分析,列出關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式、F=pS求出活塞上拉力的大??;
(3)活塞上升高度為100cm時,根據(jù)水銀柱的最大高度分析活塞是否受到水銀的壓力的作用,然后根據(jù)F=pS求出活塞上拉力的大小。
【解答】解:(1)細玻璃管內(nèi)水銀面上升到最大高度時,水銀柱產(chǎn)生的壓強與大氣壓相同;根據(jù)p=ρgh可知,細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度為:
h0==≈0.74m;
(2)活塞上升高度為40cm時,液柱處于靜止?fàn)顟B(tài),活塞受力平衡,則:F大氣=F拉+(F大氣﹣F水銀),即:F拉=F水銀=ρgh1S=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.4m×1×10﹣4m2=5.44N;
(3)細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度0.74m=74cm<100cm,所以活塞上升高度為100cm時,活塞下方是真空;
此時活塞受力平衡,受到豎直向下的大氣的壓力、豎直向上的拉力,這兩個力是一對平衡力,所以拉力大小為:F'拉=F'大氣=pS=1.0×105Pa×1×10﹣4m2=10N。
答:(1)細玻璃管內(nèi)水銀面上升的最大高度為0.74m;
(2)活塞上升高度為40cm時,作用在活塞上的拉力大小為5.44N;
(3)活塞上升高度為100cm時,作用在活塞上的拉力大小為10N。
【點評】本題考查了物體受力分析、液體內(nèi)部壓強計算公式、壓力計算公式的應(yīng)用,有一定的難度。
55.(2022?德陽)如圖甲所示,有一正方體物塊A,其密度小于水的密度,把它掛在一輕質(zhì)彈簧下,物塊靜止時,彈簧長度的變化量ΔL=3cm;物塊A的正下方水平桌面上有一個圓柱形容器,其底面積S=200cm2,如圖乙,現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒物塊A,彈簧長度隨之發(fā)生變化,變化量ΔL1=2cm,這時容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下,將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下,其密度大于水的密度,彈簧長度再次變化,變化量ΔL2=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力F與彈簧的長度變化量ΔL關(guān)系。(本題物塊A、B對水都沒有吸附性,始終保持上下表面與水平面平行;輕質(zhì)彈簧一直完好無損,受力時只在豎直方向變化;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物塊A的質(zhì)量;
(2)物塊B的密度;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強。
【分析】(1)物塊靜止時,彈簧受到的拉力和物體A的重力相等,彈簧長度的變化量ΔL=3cm,根據(jù)圖乙讀出彈簧受到的彈力即為物體的重力,根據(jù)GA=mAg求出其它的質(zhì)量;
(2)現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒物塊A,A的密度小于水的密度,浸沒時要上浮,此時彈簧對A的作用力是壓力,彈簧長度的變化量ΔL1=2cm,根據(jù)圖乙讀出彈簧受到的彈力FA,根據(jù)F浮A=GA+FA可求出A浸沒時受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理可求出A浸沒時排開水的體積即A的體積,因為VB=VA,根據(jù)阿基米德原理可知B浸沒在水中時受到浮力等于A浸沒時受到的浮力,即F浮B=F浮A,此時彈簧長度的變化量ΔL2=6cm,根據(jù)圖乙讀出彈簧受到的彈力FB,由于B的密度大于水的密度,此時彈簧對B的作用力為拉力,根據(jù)GB=F浮B+FB可求出物塊B的重力,根據(jù)GB=ρBVBg可求出物塊B的密度;
(3)根據(jù)體積關(guān)系可求出容器內(nèi)水的體積,根據(jù)m=ρV求出容器中水的質(zhì)量;物塊B下表面到水面的距離為hB=ΔL2+ΔL1+LB,根據(jù)p=ρ水gh求出物塊B下表面在水中所受到水的壓強。
【解答】解:(1)物塊靜止時,彈簧受到的拉力和物體A的重力相等,彈簧長度的變化量ΔL=3cm,根據(jù)圖丙可知彈簧受到的彈力即為物體的重力為:GA=F=6N,
由G=mg可得,正方體A的質(zhì)量:mA===0.6kg;
(2)現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒物塊A,A的密度小于水的密度,浸沒時要上浮,此時彈簧對A的力作用是壓力,彈簧長度的變化量即壓縮量為ΔL1=2cm,根據(jù)圖乙可知彈簧受到的彈力FA=4N,
則A浸沒時受到的浮力為:F浮A=GA+FA=6N+4N=10N,
由阿基米德原理可知,A的體積為:
VA=VA排===1×10﹣3m3,
因為VB=VA=1×10﹣3m3=1000cm3,根據(jù)阿基米德原理可知B浸沒在水中時受到浮力等于A浸沒時受到的浮力,
即F浮B=F浮A=10N,
由于B的密度大于水的密度,所以此時彈簧對B的作用力為拉力,彈簧長度的變化量即伸長量為ΔL2=6cm,根據(jù)圖乙可知彈簧受到的彈力FB=12N,
則物塊B的重力為:GB=F浮B+FB=10N+12N=22N,
由GB=ρBVBg可知,物塊B的密度為:
ρB===2.2×103kg/m3;
(3)容器內(nèi)水的體積為:V水=Sh水﹣VA=200×10﹣4m2×0.4m﹣1×10﹣3m3=7×10﹣3m3,
則容器中水的質(zhì)量為:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×7×10﹣3m3=7kg;
物塊B的邊長為:LB===10cm,
物塊B下表面到水面的距離為:h=ΔL2+ΔL1+LB=6cm+2cm+10cm=18cm,
所以物塊B下表面在水中所受到水的壓強為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa。
答:(1)物塊A的質(zhì)量為0.6kg;
(2)物塊B的密度為2.2×103kg/m3;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強為1800Pa。
【點評】本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液體壓強公式以及力平衡條件的應(yīng)用,靈活運用公式是解題的關(guān)鍵。
56.(2022?重慶)為進行浮力相關(guān)實驗,小濤將力傳感器固定在鐵架臺上,底面積為40cm2的實心均勻圓柱體A通過輕質(zhì)細線與力傳感器相連,力傳感器可測量細線拉力的大小。重3N底面積100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降臺上,裝有23cm深的水,如圖甲所示。從某時刻開始讓升降臺上升使A逐漸浸入水中,力傳感器所測力的大小與升降臺上升高度h的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,水對A下表面的壓強為500Pa。不計細線的伸縮,A始終保持豎直,且不吸水。完成下列問題:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求A的質(zhì)量;
(2)求圖乙中F1的大?。?br />
(3)當(dāng)A浸沒入水中后剪斷細線,升降臺和A都靜止時,求溢水杯對升降臺的壓強。
【分析】(1)由圖乙可知物體A的重力,利用G=mg的變形公式計算出物體A的質(zhì)量;
(2)當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,水對A下表面的壓強為500Pa,利用p=的變形公式可以求出物體A下表面受到的壓力,即水對物體A的浮力,根據(jù)稱重法可知此時細線對物體A的拉力,即F1;
(3)由圖乙可知,當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,溢水杯中水面剛好上升到溢水杯的溢水口;根據(jù)液體壓強公式計算出此時物體A下表面的深度,根據(jù)水原來的體積和物體A浸入的體積,可以求出物體A下表面與杯底的距離,據(jù)此可求出此時溢水杯的深度;由圖乙可知物體A的高度;當(dāng)A完全浸沒水中后剪斷細線,物體A沉入杯底,計算出杯中剩余水的體積,利用密度公式計算出杯中水的質(zhì)量,利用G=mg計算出水的重力,據(jù)此可求出溢水杯對升降臺的壓力,利用壓強公式計算出溢水杯對升降臺的壓強。
【解答】解:(1)由圖乙可知,物體A浸入水中之前,細線拉力大小即為物體A的重力,所以GA=12N,
由G=mg可知,物體A的質(zhì)量:mA===1.2kg;
(2)當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,水對A下表面的壓強為500Pa,
由p=可知,物體A下表面受到水的壓力:F=pSA=500Pa×40×10﹣4m2=2N;
對物體A受力分析可知,此時物體A受到重力GA、細線的拉力F1和水對豎直向上是壓力F,物體A在三個力的作用下,保持平衡,
所以細線的拉力F1=G﹣F=12N﹣2N=10N;
(3)由圖乙可知,當(dāng)升降臺上升高度為8cm時,溢水杯中水面剛好上升到溢水口,
由p=ρgh可知,此時物體A下表面的深度h1===0.05m=5cm;
原來溢水杯中水的體積V=S杯h(huán)=100cm2×23cm=2300cm3,
假設(shè)此時物體A下表面距杯底的距離為h2,
則V=S杯h(huán)2+(S杯﹣SA)h1=2300cm3,
解得:h2=20cm;
溢水杯中水的深度h′=h1+h2=5cm+20cm=25cm;
由圖乙可知,當(dāng)升降臺上升高度為18cm時,物體A剛好完全浸沒,則物體A的高度hA=5cm+(18cm﹣8cm)=15cm;
當(dāng)A浸沒入水中后剪斷細線,升降臺和A都靜止時,溢水杯中剩余水的體積V′=S杯h(huán)′﹣SAhA=100cm2×25cm﹣40cm2×15cm=1900cm3;
由ρ=可知,溢水杯中剩余水的質(zhì)量m水=ρV′=1.0×103kg/m3×1900×10﹣6m3=1.9kg;
溢水杯中剩余水的重力G水=m水g=1.9kg×10N/kg=19N;
溢水杯、溢水杯中剩余的水和物體A的總質(zhì)量G總=G杯+G水+GA=3N+19N+12N=34N;
溢水杯對升降臺的壓力F壓=G總=34N;
溢水杯對升降臺的壓強p′===3400Pa。
答:(1)A的質(zhì)量為1.2kg;
(2)圖乙中F1的大小為10N;
(3)當(dāng)A浸沒水中后剪斷細線,升降臺和A都靜止時,溢水杯對升降臺的壓強為3400Pa。
【點評】本題考查重力公式的應(yīng)用、固體壓強和液體壓強的計算,能從圖乙中獲取相關(guān)有用信息是解題的關(guān)鍵,題目難度較大。
六.綜合能力題(共3小題)
57.(2022?山西)閱讀短文,回答問題。
一起向未來
2022年4月16日,圓夢天宮,英雄凱旋,在太空“出差”183天的中國航天員三人組平安返回地球。隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展,讓普通人進入太空旅行的計劃正在逐步實施。未來,會有更多的人實現(xiàn)上九天攬月的飛天夢。
太空中沒有空氣,人若暴露在太空中無法獲得氧氣,這種狀態(tài)下10s就會失去意識;太空中沒有作用于身體的大氣壓,體液就會快速沸騰,從而使身體組織膨脹,體溫降低而凍結(jié);太空中處于真空狀態(tài),陽光直射下溫度可高達120℃,而在陰影處溫度則會驟降至﹣150℃;太空中還有速度極快的微小隕石,人體一旦碰到將造成極大傷害。
為實現(xiàn)太空旅行,人們不斷研發(fā)各類宇航服,每一批新型宇航服的誕生都是人類技術(shù)的又一次巨大飛躍??梢韵胂?,未來的宇航服將是個人太空旅行的宇宙飛船。
(1)太空中沒有作用于人體的大氣壓,體液就會快速 沸騰 ,其原因是 太空沒有空氣、也就沒有氣壓,體液隨時可以沸騰 。
(2)沙克爾頓環(huán)形山位于月球南極,在山的邊緣陰影區(qū)永無日照,保持著太陽系最低溫的記錄,請你推測這個最低溫可能是 ﹣150 ℃。
(3)假如,你穿著自己設(shè)計制作的宇航服,在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服應(yīng)具備哪些功能?
【分析】(1)液體的沸點隨大氣壓的降低而降低。
(2)由文中信息可得。
(3)航天服應(yīng)具備什么基本功能,應(yīng)從太空環(huán)境特點分析:
①沒有太陽光照,環(huán)境溫度很低;
②在太空中,各種天體也向外輻射電磁波,屬于強輻射環(huán)境。
③太空沒有空氣、也就沒有氣壓。
④太空有高速運動的塵埃、微流星體和流星體。
【解答】解:(1)太空中沒有作用于人體的大氣壓,體液就會快速沸騰,其原因是太空沒有空氣、也就沒有氣壓,體液隨時可以沸騰;
(2)沙克爾頓環(huán)形山位于月球南極,在山的邊緣陰影區(qū)永無日照,保持著太陽系最低溫的記錄,請你推測這個最低溫可能是﹣150℃;
(3)由于太空中是真空、溫度很低,所以航天服必須能供氧保證宇航員有氧呼吸、能保溫,能抗撞擊保證在太空中免受其他太空物的撞擊,能抗輻射,能維持壓強(或保壓)等。
故答案為:(1)沸騰;太空沒有空氣、也就沒有氣壓,體液隨時可以沸騰;(2)﹣150;(3)能供氧保證宇航員有氧呼吸;能抗輻射。
【點評】平時要多關(guān)心航天技術(shù)的發(fā)展、了解一些航天知識。
58.(2022?岳陽)巴陵廣場是市民休閑的好去處,廣場上有座關(guān)于后羿斬巴蛇的雕像,高約16m,質(zhì)量為2×106kg。小明從家里出發(fā),以1m/s的速度散步去廣揚,600s后到達。
(1)求小明從家到廣場經(jīng)過的路程;
(2)求雕像所受的重力大??;
(3)小明估測雕像與水平地面的接觸面積約為100m2,求雕像對地面的壓強。
【分析】(1)已知小明行走的路程和時間,由速度公式變形可求得經(jīng)過的路程;
(2)根據(jù)G=mg求出雕像的重力;
(3)雕像對水平地面壓力等于雕像重力,根據(jù)p=求出雕像對水平地面壓強大小。
【解答】解:(1)由v=可得,小明從家到廣場經(jīng)過的路程:
s=vt=1m/s×600s=600m;
(2)整座雕像的重力:
G=m總g=2×106kg×10N/kg=2×107N;
(3)整座雕像對地面的壓力:
F=G=2×107N;
雕像對地面的壓強:
p===2×105Pa。
答:(1)小明從家到廣場經(jīng)過的路程為600m;
(2)雕像所受的重力大小為2×107N;
(3)雕像對地面的壓強為2×105Pa。
【點評】本題考查了速度公式、壓強公式的應(yīng)用、重力計算等,關(guān)鍵是知道雕像對地面的壓力等于其重力,是比較簡單而典型的計算題。
59.(2022?晉中)汽車已進入千家萬戶。在綜合實踐活動中,合作小組的同學(xué)們對小亮家的汽車中有關(guān)物理學(xué)的知識進行了專項研究,請你幫助他們完成以下兩方面的實踐活動。
實踐活動一:設(shè)計制作汽車加熱坐墊
同學(xué)們想利用車上提供的電壓為12V的電源,設(shè)計具有加熱和保溫兩擋功能的汽車座椅加熱坐墊。他們在網(wǎng)上購買了兩個阻值為6Ω的加熱電阻片,若干導(dǎo)線和開關(guān)。
(1)請你幫助他們設(shè)計電路;
(2)求自制加熱坐墊的加熱和保溫功率。
實踐活動二:研究汽車中的動力學(xué)
(1)如圖甲所示,是小亮家汽車的動力系統(tǒng)。該汽車發(fā)動機實質(zhì)是汽油機,它把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 機械 能,再通過傳動機構(gòu),將動力傳給車輪,使汽車行駛。
(2)請在圖乙中畫出汽車在水平地面上靜止時受力的示意圖。
(3)汽車整車質(zhì)量約為1.6t,靜止時車輪與地面的總接觸面積約為0.16m2,求汽車靜止時對水平地面的壓強。(g取10N/kg)
(4)如圖丙所示,是合作小組的同學(xué)們利用頻閃攝影技術(shù)研究汽車的運動狀態(tài)時,相機每隔0.5s曝光一次,拍攝到的汽車在平直公路上行駛的頻閃照片。若車身長3m,求拍攝過程中汽車的行駛速度。
(5)查閱資料可知,汽車行駛時所受阻力約為車重的0.3倍,求拍攝過程中汽車發(fā)動機的輸出功率。
【分析】實踐活動一:(1)設(shè)計具有加熱和保溫兩擋的電路,根據(jù)P=可知,在電源電壓不變的情況下,總電阻大,電功率小,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電路中電阻的變化:可以設(shè)計成兩個電阻串聯(lián)和只接一個電阻,實現(xiàn)電阻的變化;也可以設(shè)計成并聯(lián)電路和只接一個電阻的情況;
(2)根據(jù)設(shè)計的電路,分別計算保溫功率和加熱功率;
實踐活動二:(1)汽油機工作工程中是將燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能;
(2)汽車在水平地面上靜止時受到重力和支持力的作用;
(3)該汽車靜止時對水平地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,再根據(jù)p=求出對水平地面的壓強;
(4)由圖可知汽車行駛的路程,知道汽車行駛的時間,根據(jù)v=計算汽車的速度;
(5)知道汽車勻速行駛,牽引力等于阻力,知道汽車的速度和牽引力,根據(jù)P===Fv求出汽車發(fā)動機的輸出功率。
【解答】解:
實踐活動一:根據(jù)P=可知,在電源電壓不變的情況下,總電阻大,電功率小,通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電路中電阻的變化。
(2)
解法一:(1)電路設(shè)計如圖所示:
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合,電阻R2被短接,電路中只有R1工作,電路處于較大功率的加熱擋:
由I=、P=UI得,加熱功率:P加熱===24W;
當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,電阻R1與R2串聯(lián),電路處于較小功率的保溫擋:
電路的總電阻R串=R1+R2=6Ω+6Ω=12Ω,保溫擋功率:P保溫===12W;
解法二:(1)電路設(shè)計如圖所示:
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合,電阻R1、R2并聯(lián)接在電源上,電路處于較大功率的加熱擋:
電阻R1功率:P1===24W;電阻R2功率:P2===24W;
加熱功率:P加熱=P1+P2=24W+24W=48W;
當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開,電阻R1斷路,電路中只有R2工作,電路處于較小功率的保溫擋:
保溫功率:P保溫=P2===24W。
實踐活動二:
(1)汽車發(fā)動機實質(zhì)是汽油機,它把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能,再通過傳動機構(gòu),將動力傳給車輪,使汽車行駛;
(2)汽車在水平地面上靜止時受到重力和地面對汽車的支持力這一對平衡力的作用,力的示意圖如圖所示:
(3)汽車的質(zhì)量:m=1.6t=1.6×103kg,
該汽車靜止時對水平地面的壓力:
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,
靜止時車輪與地面的總接觸面積約為:S=0.16m2,
對水平地面的壓強:
p===1×105Pa;
(4)如下圖所示汽車長:L=3m,
用刻度尺量出汽車行駛的路程s=6L=6×3m=18m,
汽車行駛時間:t=3×0.5s=1.5s,
汽車行駛的速度:
v===12m/s,
(5)汽車行駛的阻力:f=0.3G=0.3×1.6×104N=4.8×103N,
汽車勻速行駛,受到的牽引力:F牽引=f=4.8×103N,
由 P===Fv可得,汽車發(fā)動機輸出功率:P=F牽引v=4.8×103N×12m/s=5.76×104W=57.6kW。
答:實踐活動一:
(1)設(shè)計電路如圖所示;
解法一:
解法二:
(2)解法一:自制加熱坐墊的加熱功率為24W和保溫功率12W;
解法二:自制加熱坐墊的加熱功率為48W和保溫功率24W。
實踐活動二:
(1)機械;
(2)汽車在水平地面上靜止時受力的示意圖如圖:
(3)汽車靜止時對水平地面的壓強是1×105Pa;
(4)拍攝過程中汽車的行駛速度為12m/s;
(5)拍攝過程中汽車發(fā)動機的輸出功率57.6kW。
【點評】本題考查了電路設(shè)計、電功率的計算、重力公式和壓強公式、做功公式、功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等,計算過程要注意單位的換算,本題是一道綜合程度很高的題目,難度較大。
七.科普閱讀題(共1小題)
60.(2022?恩施州)閱讀短文,回答問題。
超導(dǎo)磁流體推進器
磁流體推進器(MHD)由磁體、電極和通道三部分構(gòu)成,如圖所示。磁流體推進器可為貫通海水的通道建一個強磁場,能對導(dǎo)電的海水產(chǎn)生電磁力的作用,使之在通道內(nèi)運動,若海水涌向船尾,水便會推動船舶前進。因采用超導(dǎo)磁體作為磁場來源,獲稱為超導(dǎo)磁流體推進器。
其推進原理利用了“磁場對通電直導(dǎo)體的作用”,工作過程中把電磁能直接轉(zhuǎn)換成流體動能,以噴射推進新技術(shù)取代傳統(tǒng)螺旋槳的推進,具有低噪音等特點,具有重大推廣價值。
中科院從上世紀九十年代開始此項技術(shù)研究,第一艘超導(dǎo)磁流體推進實驗船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
請回答下列問題:
(1)磁流體推進器的核心組件由 磁體 、電極和通道構(gòu)成。
(2)為減小空氣和海水的影響,實驗船上部主體可加工成 上下對稱?。ㄟx填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下對稱”)的流線型。
(3)若上述實驗船駛?cè)肭褰硎艿降拇髿鈮簳? 等于?。ㄟx填“小于”、“等于”或“大于”)在海上時受到的大氣壓,利用河水 能 (選填“能”或“不能”)獲得動力。
【分析】(1)根據(jù)“磁流體推進器(MHD)由磁體、電極和通道三部分構(gòu)成”分析解答;
(2)流體的壓強跟流速有關(guān),流速越大,壓強越?。?br />
(3)根據(jù)船身的形狀和流體壓強與流速的關(guān)系分析船身在清江和在海上時受到的大氣壓關(guān)系;
根據(jù)“磁流體推進器可為貫通海水的通道建一個強磁場,能對導(dǎo)電的海水產(chǎn)生電磁力的作用”結(jié)合導(dǎo)體與絕緣體分析解答。
【解答】解:(1)由文中的信息可知:磁流體推進器由磁體、電極和通道三部分構(gòu)成;
(2)為減小空氣和海水的影響,應(yīng)使實驗船上部主體的上下兩個面受到的空氣和海水的流體壓強相等,根據(jù)流體的壓強跟流速有關(guān),流速越大,壓強越小可知,實驗船上部主體可加工成上下對稱的流線型;
(3)由于實驗船上部主體為上下對稱的流線型,因此在清江和在海上時受到的大氣壓相等;
因為磁流體推進器可為貫通海水的通道建一個強磁場,能對導(dǎo)電的海水產(chǎn)生電磁力的作用,所以液體必須導(dǎo)電才能獲得動力,由于河水也能導(dǎo)電,因此利用河水能獲得動力。
故答案為:(1)磁體;(2)上下對稱;(3)等于;能。
【點評】本題主要考查流體壓強與流速的關(guān)系,能根據(jù)題目中的信息得出相應(yīng)的知識是解題的關(guān)鍵。
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2022/7/22 21:00:26;用戶:赫夢;郵箱:15809233924;學(xué)號:43083022
這是一份2023年中考物理真題分類匯編——專題08 壓強(全國通用),文件包含專題08壓強全國通用解析版docx、專題08壓強全國通用原卷版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁, 歡迎下載使用。
這是一份中考物理真題分類匯編(全國通用)--專題3:光現(xiàn)象,共62頁。
這是一份中考物理真題分類匯編(全國通用)--專題2:聲現(xiàn)象,共49頁。
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