
【高頻考點精講】
一、壓力與重力區(qū)別
1、壓力是由物體間的相互擠壓產(chǎn)生的,重力是由地球的吸引產(chǎn)生的。
2、壓力方向總是垂直于接觸面并且指向被壓物體,重力方向總是豎直向下。
壓力并不都是由重力引起的,當物體在水平面上時,若物體不受其他的力,則壓力與重力相等。
二、探究影響壓力作用效果的因素
比較甲、乙兩圖,得出結(jié)論:受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯。
比較乙、丙兩圖,得出結(jié)論:壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。
1、實驗結(jié)論:壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)。
2、研究方法:轉(zhuǎn)換法和控制變量法。
三、壓強
1、定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強。
2、公式:,推導公式:,。
3、單位:帕斯卡,簡稱“帕”,符號:Pa,1 Pa = 1。
4、放在水平地面上的柱體(固體)對地面的壓強,其中ρ為柱體材料密度,h為柱體高度。
四、壓強的應用
1、增大壓強的方法
(1)受力面積一定時,增大壓力。如圖a所示,給壓路機裝上很重的碾子。
(2)壓力一定時,減小受力面積。如圖b所示,注射器的針頭很細。
a b
減小壓強的方法
(1)受力面積一定時,減小壓力。如圖c所示,卡車限重。
(2)壓力一定時,增大受力面積。如圖d所示,鐵軌下面墊上寬大的枕木。
c d
【熱點題型精練】
1.如圖所示,有三個實心圓柱體甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面積相同,三者對地面的壓強相等,下列判斷正確的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙D.m甲=m乙=m丙
解:
(1)因為甲、乙、丙都是實心圓柱體,
所以對水平地面的壓強p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρS?gS=ρgh;
由圖知甲、乙、丙的高度h甲=h乙<h丙,且三者對地面的壓強相等,所以由p=ρgh可知,三圓柱體的密度關(guān)系:ρ甲=ρ乙>ρ丙;故A正確,B錯誤;
(2)由圖知甲、乙的底面積S甲<S乙,高度h甲=h乙,所以V甲<V乙,
因為ρ甲=ρ乙,m=ρV,所以甲、乙圓柱體的質(zhì)量關(guān)系:m甲<m乙;
已知乙、丙的底面積S乙=S丙,對地面的壓強相等,則由p=FS=GS=mgS可知,乙、丙圓柱體的質(zhì)量關(guān)系:m乙=m丙;
所以三圓柱體的質(zhì)量關(guān)系:m甲<m乙=m丙,故CD錯誤。
答案:A。
2.如圖所示,滑雪運動員穿著有較大底面積的滑雪板,可有效( )
A.增大自身的重力B.增大對雪地壓力
C.減小對雪地壓強D.減小雪地摩擦力
解:滑雪運動員穿著有較大底面積的滑雪板,增大了受力面積,在壓力一定時,可有效減小對雪地壓強。
答案:C。
3.如圖所示,是a、b兩種物質(zhì)m﹣V的關(guān)系圖像,若用質(zhì)量相等的a、b兩種物質(zhì)分別制成兩個實心正方體甲、乙,將甲、乙放在水平地面上。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)、b的密度之比為4:1
B.甲、乙兩個正方體對地面的壓強之比為4:1
C.a(chǎn)、b的密度之比為2:1
D.甲、乙兩個正方體對地面的壓強之比為2:1
解:
AC、由圖像可知,當m=80g時,V甲=5cm3、V乙=40cm3,
a、b兩種物質(zhì)的密度為:
ρa=mV甲=80g5cm3=16g/cm3,ρb=mV乙=80g40cm3=2g/cm3,
a、b的密度之比:
ρa:ρb=16g/cm3:2g/cm3=8:1,故A、C錯誤;
BD、用質(zhì)量相等的a、b兩種物質(zhì)分別制成兩個實心正方體甲、乙,其體積之比:
V甲:V乙=mρa:mρb=ρb:ρa=1:8,
由V=L3可得正方體的棱長之比:
L甲:L乙=1:2,
因為正方體對水平地面的壓強p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρL3gL2=ρLg,
所以,甲、乙兩物體對水平地面的壓強之比:p甲p乙=ρaL甲gρbL乙g=8×1×g1×2×g=41,故B正確、D錯誤。
答案:B。
4.如圖所示,兩手的食指分別用沿水平方向的力頂在削好的鉛筆兩端,使鉛筆保持水平靜止。下列說法中正確的是( )
A.鉛筆對左側(cè)食指的壓力較大
B.鉛筆對右側(cè)食指的壓力較大
C.鉛筆對右側(cè)食指的壓強較大
D.鉛筆對兩側(cè)食指的壓強大小相等
解:AB、鉛筆處于靜止狀態(tài),受到兩手指的壓力是一對平衡力,所以兩手指對鉛筆的壓力相等;由于手指對鉛筆的壓力與鉛筆對手的壓力是一對作用力與反作用力,所以這兩力也相等。由此可知:兩手指受到的鉛筆的壓力相同,故AB錯誤;
CD、由于兩手指受到的壓力相同,右邊的受力面積小,由p=FS可知右邊手指受到的壓強較大,故C正確,D錯誤。
答案:C。
5.A,B兩個實心正方體的質(zhì)量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上(如圖所示),則地面受到的壓力之比和壓強之比分別是( )
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
解:(1)若按(甲)的方式,將它們疊放在水平地面上,此時對地面的壓力F甲=GA+GB,
若按(乙)的方式,將它們疊放在水平地面上,此時對地面的壓力F乙=GA+GB,故F甲F乙=GA+GBGA+GB=1:1;
(2)由ρ=mV,ρA:ρB=8:1,mA:mB=1:1,可得,VAVB=18,
則邊長之比為12,則面積之比為14,
因為F甲F乙=1:1,
所以按(甲)、(乙)兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上,則地面受到的壓強之比是p甲:p乙=1:4。
答案:B。
6.圖甲,用手握住一個核桃很難將其捏破;圖乙,將A、B兩個核桃放在一起捏,A破了,B沒破。下列說法正確的是( )
A.兩個核桃放在一起容易捏破,主要是因為增大了壓力
B.B給A的力大于A給B的力
C.A、B接觸處,A受到的壓強大于B受到的壓強
D.A、B接觸處,A受到的壓強等于B受到的壓強
解:A.兩個核桃放在一起容易捏破,是因為將兩只核桃放在一起,它們之間的受力面積遠遠小于一只核桃與手的受力面積,根據(jù)p=FS可知,當壓力一定時,受力面積越小,壓強越大,所以兩只核桃放在一起時猛烈擠壓就能擠碎主要是因為增大了壓強,故A錯誤;
B.兩核桃相互擠壓時A給B的力與B給A的力是一對相互作用力,大小相等,A核桃被B核桃擠破是因為B核桃比A核桃硬,故B錯誤;
CD.兩核桃相互擠壓時A給B的力與B給A的力是一對相互作用力,大小相等,而兩核桃接觸面積相同,根據(jù)p=FS可知,A受到的壓強等于B受到的壓強,故C錯誤,D正確。
答案:D。
7.一個質(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.
解:當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12,由G=mg可知,b的重力變?yōu)樵瓉淼?2,則b對水平地面的壓力也變?yōu)樵瓉淼?2,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=FS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。
答案:D。
8.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剩余部分對地面的壓強為pA,則以下分析正確的是( )(取g=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
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=GBSB,即GB0.2m×0.2m=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A錯誤;
當L=10cm時,B對地面的壓強為6000Pa,根據(jù)壓強公式可得GA+GBSB=6000Pa,即GA+200N0.2m×0.2m=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A對地面的壓強pA=12GASA=12×40N0.05m×0.1m=4000Pa,故D錯誤;
(2)當L=2.5cm時,A對地面的壓強為10cm?2.5cm10cm×GASA=34×40N0.1m×(0.1m?0.025m)=4000Pa,
B對地面的壓強為2.5cm10cm×GA+GBSB=14×40N+200N0.2m×0.2m=5250Pa,
則pApB=4000Pa5250Pa=1621,故B正確。
答案:B。
9.公交車窗戶旁都配有紅色的破窗錘。破窗錘的錘頭頂部尖,是為了在緊急情況下乘客敲擊車窗時 增大 (選填“增大”或“減小”)壓強,更容易破窗;已知錘頭頂部面積是2.0mm2,底部面積是2.0cm2,若乘客敲擊力是50N,則破窗錘對車窗的最大壓強是 2.5×107 Pa。
解:(1)在壓力一定時,減小逃生錘和玻璃的受力面積,可以增大逃生錘對玻璃的壓強,以便打破玻璃順利逃生;
(2)當受力面積為S=2.0mm2=2×10﹣6m2時,壓強最大,最大壓強為:p=FS=50N2×10?6m2=2.5×107Pa。
答案:增大;2.5×107。
10.如圖所示,甲、乙兩質(zhì)地均勻的正方體放在水平地面上,它們的邊長之比l甲:l乙=2:3,質(zhì)量之比m甲:m乙=2:1,則它們對地面的壓力之比F甲:F乙= 2:1 ,對地面的壓強之比p甲:p乙= 9:2 。
解:(1)根據(jù)G=mg知甲、乙的重力之比為:G甲G乙=m甲gm乙g=m甲m乙=21,
水平面上物體的壓力和自身的重力相等,由此可知其對水平地面的壓力之比為:
F甲F乙=m甲m乙=21;
(2)已知邊長之比l甲:l乙=2:3,則S甲S乙=(l甲)2(l乙)2=2232=49,
對地面的壓強之比:p甲p乙=F甲S甲F乙S乙=F甲F乙×S乙S甲=21×94=92。
答案:2:1;9:2。
11.一塊厚為10cm、質(zhì)地均勻的長方體物塊放在水平地面上。若沿如圖所示的斜面將物塊切成完全相同的兩塊,把這兩塊水平分開后依然平放在水平地面上,它們對地面的壓強分別為1000Pa和1500Pa,則物塊的密度為 1.2×103 kg/m3。(g取10N/kg)
解:
地面上的物體對地面的壓力等于自身的重力,
設(shè)長方體物塊的重力為2G,將物塊切成完全相同的兩塊,則每一塊的重力為G,
它們對水平地面的壓強之比為:p左p右=GS左GS右=S右S左=1000Pa1500Pa=23,
設(shè)S左=3S,則S右=2S,所以長方體的底面積為5S,
由p左=GS左=G3S=1000Pa可得:G=3000Pa×S,
則長方體對地面的壓強:p=2G5S=2×3000pa×S5S=1200Pa,
由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρS?gS=ρgh可得長方體物塊的密度:
ρ=pg?=1200Pa10N/kg×10×10?2m=1.2×103kg/m3。
答案:1.2×103。
12.如圖,邊長為0.1m的正方體木塊放在水平桌面中央,已知木塊密度為0.5×103kg/m3,木塊質(zhì)量為 0.5 kg,它對桌面的壓強為 500 Pa。木塊在大小為1.5N的水平向右的拉力作用下從A點勻速直線運動到B點,它所受摩擦力為 1.5N ,此過程中,它對桌面的壓強 不變 (填“變大”、“變小”或“不變”)。(g=10N/kg)
解:木塊密度為0.5×103kg/m3,根據(jù)ρ=mV可知,木塊的質(zhì)量為:m=ρV=0.5×103kg/m3×(0.1m)3=0.5kg;
木塊對水平桌面的壓力等于自身的重力,木塊對水平桌面的壓強為:
p=FS=GS=mgS=0.5kg×10N/kg(0.1m)2=500Pa;
木塊在大小為1.5N的水平向右的拉力作用下從A點勻速直線運動到B點,木塊處于平衡狀態(tài),木塊在水平方向上受到的合力為0,水平方向上的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,所以它所受摩擦力為1.5N;
此過程中,木塊對桌面的壓力不變,受力面積不變,根據(jù)p=FS可知,壓強不變。
答案:0.5;500;1.5N;不變。
13.質(zhì)量分布均勻的實心正方體甲、乙放在水平地面上,將甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分對地面的壓強p與Δh的關(guān)系如圖所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的邊長為20cm,則乙的密度是 3×103 kg/m3,甲的質(zhì)量是 8 kg,圖中A點橫坐標是 4 。
解:(1)乙的底面積為:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的體積為:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由圖可知,切之前乙對地面的壓強為:p乙0=6×103Pa,
放在水平地面上物體對水平面的壓力等于重力,
所以乙的重力為:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度為:
ρ乙=G乙V乙g=240N0.008m3×10N/kg=3×103kg/m3;
(2)由圖可知,甲的邊長為:h甲=10cm=0.1m,
則甲的體積為:V甲=(h甲)3=(0.1m)3=0.001m3,
所以甲的質(zhì)量為:m甲=ρ甲V甲=8×103kg/m3×0.001m3=8kg;
(3)圖中A點表示將甲、乙沿水平方向切去高度均為Δh時,剩余部分對地面的壓強相等,即:p甲'=p乙',
由p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρS?gS=ρhg可知,
ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
則:ρ甲(h甲﹣Δh)g=ρ乙(h乙﹣Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m﹣Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m﹣Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m﹣0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A點的坐標為:(4,4.8),即A點的橫坐標為4。
答案:3×103;8;4。
14.如圖所示,水平地面上放置A、B兩個質(zhì)地均勻的長方體物塊,高度之比hA:hB=5:3,底面積之比SA:SB=1:3,它們對地面的壓強之比pA:pB=5:3,則它們的密度之比ρA:ρB= 1:1 。若從A的上部沿水平方向截取高為h的部分,并將截取部分疊放在B的正中央,A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等,則截取部分與A物塊原有高度之比h:hA= 3:10 。
解:(1)根據(jù)F=pS,A對地面的壓力和B對地面的壓力之比FA:FB=pASA:pBSB=pApB×SASB=53×13=5:9;
水平面上物塊的壓力和自身的重力相等,物塊重力G=mg=ρVg=ρShg,
兩長方體物塊的重力之比GA:GB=FA:FB=5:9=ρASAhAg:ρBSBhBg,
所以ρA:ρB=5SBhB:9SAhA=59×SBSA×?B?A=59×31×35=1:1;
(2)設(shè)截取部分與A物塊原有高度之比為k,則h=khA,則A截取部分的體積為khA×SA,質(zhì)量為khA×SA×ρA,A剩余部分體積為(hA﹣khA)×SA,質(zhì)量為(hA﹣khA)×SA×ρA;
A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等,即mA剩余gSA=mA截取g+mBgSB,
則(?A?k?A)×SA×ρA×gSA=k?A×SA×ρA×g+?B×SB×ρB×gSB;
因為hA:hB=5:3,則hB=35hA,因為SA:SB=1:3,則SB=3SA,
因為ρA:ρB=1:1,則ρB=ρA,代入等式得(hA﹣khA)×ρA=13khA×ρA+35hA×ρA,解得k=310,即截取部分與A物塊原有高度之比h:hA=3:10。
答案:1:1;3:10。
15.為了估測小強同學雙腳站立時對水平地面的壓強,課外活動小組實驗過程如下:
(?。┯门_秤稱出小強同學的質(zhì)量為55.5kg。
(ⅱ)為了測量地面的受力面積,活動小組將小強同學的鞋底印在一張帶有正方形方格的白紙上,通過鞋底印占有方格的個數(shù)(大于半個方格面積的計數(shù),小于半個方格面積的不計數(shù))及每個方格的面積計算出地面的受力面積。
(ⅲ)根據(jù)壓強公式計算出小強同學雙腳站立時對地面的壓強。
請回答下列問題:
(1)步驟(ⅱ)中得到的鞋底印如圖所示,圖中每個方格的面積為1cm2。小組同學在進行該步驟時發(fā)現(xiàn)圖中鞋底印占有的方格個數(shù)太多,計數(shù)比較麻煩,分析圖后發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)圖中方格的行、列數(shù)計算出圖中全部方格的總數(shù)為 260 ,再用步驟(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格個數(shù)為 38 ,該鞋底印的面積為 222 cm2。
(2)為方便計算,取g=10N/kg,小強同學雙腳站立時對地面的壓強為 1.25×104 Pa。
(3)為了使結(jié)果更加的精確,請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh 選用邊長更小的方格紙 。
解:(1)根據(jù)圖中方格的行、列數(shù)計算出圖中全部方格的總數(shù)為26×10=260;
鞋底印外的方格個數(shù)為38,該鞋底印的面積為(260﹣38)×1cm2=222cm2;
(2)小強同學雙腳站立時對地面的壓力等于自身的重力,即F=G=mg=55.5kg×10N/kg=555N,
小強同學雙腳站立時對地面的壓強:p=FS=555N222×10?4m2×2=1.25×104Pa;
(3)為了使結(jié)果更加的精確,可選用方格邊長更小的方格紙,使鞋底印面積更加準確。
答案:(1)260;38;222;(2)1.25×104;(3)選用方格邊長更小的方格紙。
備注:g=9.8N/kg也可以。
16.在探究影響壓力作用效果的因素的實驗中,甲圖中小桌放在海綿上,乙圖中在桌面上放一個砝碼,丙圖中桌面朝下,并在其上放一個同樣的砝碼。
(1)在三次實驗中,均用海綿被壓下的深淺,來顯示小桌對 海綿 的壓力作用效果。
(2)比較 乙、丙 兩圖可以初步得出實驗結(jié)論:壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明顯。若想通過比較甲、丙兩圖也得出相同的實驗結(jié)論,可以采取的措施是 取下丙圖中的砝碼 。
下列事例中,直接應用該結(jié)論的是 ① (填序號)。
①有些課桌的邊緣設(shè)計成圓弧形狀
②水壺的壺嘴和壺身設(shè)計成相同的高度
③交通管理部門規(guī)定,貨車每一車軸的平均承載質(zhì)量不得超過10t
解:(1)海綿受力時會發(fā)生形變,三次實驗中,通過觀察海綿凹陷程度來顯示壓力的作用效果,這種實驗方法叫轉(zhuǎn)換法。
(2)要得到‘壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明顯’的結(jié)論,應控制壓力相同,受力面積不同,故圖中乙、丙兩組實驗符合要求;
取下丙圖中的砝碼,通過比較甲、丙兩圖也得出壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明顯的實驗結(jié)論;
①有些課桌的邊緣設(shè)計成圓弧形狀,應用了“壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明顯”這一結(jié)論;故符合題意;
②水壺的壺嘴和壺身設(shè)計成相同的高度是利用了連通器原理;故不符合題意;
③貨車行駛時,地面的受力面積相同,承載質(zhì)量越大,對地面壓力越大,壓強越大,路面越易損壞,應用了受力面積相同時,壓力大,力的作用效果明顯,故不符合題意。
答案:(1)海綿;(2)乙、丙;取下丙圖中的砝碼;①。
17.若滑冰運動員以固定姿勢在水平冰面上勻速直線滑行40m用時10s。已知運動員和滑冰鞋的總質(zhì)量為50kg,滑行過程中冰面的受力面積為2.5×10﹣4m2。(g取10N/kg)求:
(1)運動員的滑行速度。
(2)冰面受到的壓力。
(3)此時冰面受到的壓強。
解:(1)運動員的滑行速度:
v=st=40m10s=4m/s;
(2)冰面受到的壓力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(3)此時冰面受到的壓強:
p=FS=500N2.5×10?4m2=2×106Pa。
答:(1)運動員的滑行速度為4m/s;
(2)冰面受到的壓力為500N;
(3)此時冰面受到的壓強為2×106Pa。
18.實心圓柱體甲和長方體乙分別放置在水平地面上,甲的密度為0.6×103kg/m3,質(zhì)量為12kg,底面積為4×10﹣2m2,乙的質(zhì)量為5.4kg,邊長分別為0.1m、0.2m、0.3m.(g取10N/kg)
(1)求乙的密度;
(2)求甲直立時對水平地面的壓強;
(3)若在甲的上方水平截去一段并疊放在乙的正上方后、甲剩余圓柱體對水平地面的壓強恰好等于此時乙對水平地面壓強的最小值,求甲截去的高度。
解:(1)長方體乙的體積:
V乙=abc=0.1m×0.2m×0.3m=6×10﹣3m3,
乙的密度:
ρ乙=m乙V乙=5.4kg6×10?3m3=0.9×103kg/m3;
(2)甲直立時對水平地面的壓力:
F甲=G甲=m甲g=12kg×10N/kg=120N,
對水平地面的壓強:
p甲=F甲S甲=120N4×10?2m2=3×103Pa;
(3)設(shè)甲在上方水平截取的高度為h,則截取部分的質(zhì)量:
m=ρ甲V截=ρ甲S甲h,
甲剩余部分對水平地面的壓強:
p甲′=F甲′S甲=G甲′S甲=(m甲?m)gS甲,
甲截取部分疊放在乙的正上方后,要使乙對水平面的壓強最小,則乙的受力面積(乙的底面積)應最大,
此時乙的受力面積:
S乙=bc=0.2m×0.3m=6×10﹣2m2,
此時乙對水平地面的最小壓強:
p乙=F乙S乙=G總S乙=(m乙+m)gS乙,
由題意可知,p甲′=p乙,則有:
(m甲?m)gS甲=(m乙+m)gS乙,
即(12kg?m)g4×10?2m2=(5.4kg+m)g6×10?2m2,
解得:m=5.04kg,
由m=ρ甲S甲h可得甲截去的高度為:
h=mρ甲S甲=5.04kg0.6×103kg/m3×4×10?2m2=0.21m。
答:(1)乙的密度為0.9×103kg/m3;
(2)甲直立時對水平地面的壓強為3×103Pa;
(3)甲截去的高度為0.21m。
考點02 液體的壓強
【高頻考點精講】
一、液體壓強的特點
液體壓強產(chǎn)生原因:液體受到重力的作用,并且具有流動性。
2、液體內(nèi)部壓強的特點
(1)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。
(2)同種液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強相等。
(3)同種液體,深度越深,壓強越大。
(4)在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。
3、注意事項
(1)檢查裝置氣密性:用手指輕壓橡皮膜,如果U形管兩側(cè)液柱的高度差幾乎無變化,說明橡皮膜漏氣。
(2)U形管兩側(cè)的液面不相平,說明橡皮管中有氣體,應該重新安裝U形管。
(3)通過觀察U形管兩側(cè)液柱的高度差反映液體壓強的大小。
二、液體壓強的大小
1、液體壓強計算公式:。
(1)單位:→,→,→。
(2)公式中的“”為液體內(nèi)部某點到液面(與空氣接觸的面)的豎直距離。
(3)液體內(nèi)部壓強只與液體的密度和深度有關(guān),與液體的質(zhì)量、體積、重力以及容器形狀、底面積無關(guān)。
2、液體對容器底部壓力
(1)比較大小(割補法)
甲圖中,液體對容器底部壓力;
乙圖中,液體對容器底部壓力;
丙圖中,液體對容器底部壓力。
(2)計算數(shù)據(jù)
【規(guī)則形容器】
如圖乙所示,液體對容器底部壓力等于液體自身重力,。
【不規(guī)則容器】
如圖甲、丙所示,液體對容器底部壓力的計算方法
①求液體對容器底部壓強:;
②求液體對容器底部壓力:。
三、連通器—液體壓強的實際應用
1、定義:上端開口、下端連通的容器叫做連通器。
2、特點:連通器里裝有同種液體,當液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是相同的。
3、應用:水壺、鍋爐水位計、船閘、下水道的U形“反水彎”。
【熱點題型精練】
19.如圖所示,平靜的湖中,下列哪處水的壓強最?。é阉?g/cm3)( )
A.a(chǎn)B.bC.cD.d
解:深度是指某點到液面的豎直距離,則由圖可知a點的深度最小,根據(jù)公式p=ρgh可知,a處水的壓強最小。
答案:A。
20.如圖所示,將盛有適量水的試管由傾斜位置A緩慢移至豎直位置B.在此過程中,水對試管底部的壓強( )
A.變大B.變小
C.先變小后變大D.先變大后變小
解:
由圖可知,當試管從傾斜位置A到豎直位置B的過程中,液體深度變大,由p=ρgh可知,水對試管底部的壓強變大。
答案:A。
21.如圖所示的容器靜止放在水平桌面上,4支管中液面相平,下列說法正確的是( )
A.b點處向上的壓強小于向下的壓強
B.c管液柱最長,c點處壓強最大
C.d管液體體積最大,d點處壓強最大
D.4支管中液體的密度相同
解:A、根據(jù)液體壓強特點,液體內(nèi)部朝各個方向的壓強都相等,故b點處液體向上的壓強等于向下的壓強,故A錯誤;
BC、根據(jù)連通器的特點,連通器里只有一種液體且液體靜止不流動時,各容器中液面保持相平,由液體壓強公式可得,各容器底部受到的壓強相等,故BC錯誤;
D、由題意可知,4個容器中的液面相平,所以容器中是同種液體,且密度相同,故D正確。
答案:D。
22.如圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強不同時其形狀發(fā)生改變。圖中,在隔板兩側(cè)分別裝入兩種不同的液體,不能比較出左右兩側(cè)液體密度大小關(guān)系的是( )
A. B. C. D.
解:A、由圖可知,橡皮膜向左邊凸起,說明右邊液體壓強大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以無法根據(jù)p=ρgh判斷左右兩側(cè)液體密度大小關(guān)系。故A符合題意;
B、由圖可知,橡皮膜向右邊凸起,說明左邊液體壓強大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故B不合題意;
C、由圖可知,橡皮膜向左邊凸起,說明左邊液體壓強大,而左邊的液面高度等于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故C不合題意;
D、由圖可知,橡皮膜沒有凸起,說明左右兩邊液體壓強一樣大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故D不合題意。
答案:A。
23.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
解:A、茶壺的結(jié)構(gòu)是:上端開口,下部連通,即是一個連通器,故A不符合題意;
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不符合題意;
C、抽水機是利用大氣壓工作的,與連通器無關(guān),故C符合題意;
D、地漏是利用連通器的原理制成的,故D不符合題意。
答案:C。
24.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A、B間的閥門打開時,下列說法中正確的是( )
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
解:如圖,當閥門打開時,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。
答案:D。
25.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<pBB.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pBD.ρ甲>ρ乙,pA<pB
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。
答案:D。
26.如圖所示,底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩個規(guī)則容器(容器厚度不計),裝有質(zhì)量相同的A、B兩種液體,放在水平桌面上,液面高度相同,若液體對容器底部的壓強分別為pA、pB,液體對容器底部的壓力分別為FA、FB;容器對桌面的壓強分別為p甲、p乙,容器對桌面的壓力分別為F甲、F乙,則它們的大小關(guān)系正確的是( )
A.pA>pB,F(xiàn)A>FB;p甲=p乙,F(xiàn)甲=F乙
B.pA<pB,F(xiàn)A<FB;p甲=p乙,F(xiàn)甲=F乙
C.pA=pB,F(xiàn)A=FB;p甲>p乙,F(xiàn)甲>F乙
D.pA<pB,F(xiàn)A<FB;p甲>p乙,F(xiàn)甲>F乙
解:由題意可知,A、B兩容器內(nèi)液體的深度和質(zhì)量相等,
由圖可知,A容器內(nèi)液體的體積大于B容器內(nèi)液體的體積,
由ρ=mV可知,兩容器內(nèi)液體的密度關(guān)系為ρA<ρB,
由p=ρgh可知,液體對容器底部的壓強關(guān)系為pA<pB,
因兩容器的底面積相等,
所以,由p=FS的變形式F=pS可知,液體對容器底部的壓力關(guān)系為FA<FB;
又因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,且兩容器的質(zhì)量和液體的質(zhì)量相等,由G=mg知總重力相等,對桌面的壓力也相等,即F甲=F乙;
所以,由p=FS可知,容器對桌面的壓強p甲=p乙,故B正確。
答案:B。
27.如圖,a、b、c、d為某液體內(nèi)部的四個點,它們剛好位于豎直平面內(nèi)一長方形的四個頂點,液體在a、b、d三點的壓強以及長方形的邊長已在圖中標注,則c點的液體壓強沿 各個 (填“豎直”或“各個”)方向,大小為 60 kPa:該液體密度為 1×103 kg/m3,a點的深度為 1.2 m。(g取10N/kg)
解:(1)液體壓強特點;同一深度,液體向各個方向的壓強相等;所以,c點的液體壓強沿各個方向都有壓強,由于abcd是豎直平面內(nèi)一長方形的四個頂點,由圖可知:bd受到的液體壓強相等,根據(jù)p=ρgh可知在同一深度處,則:a到b、d點所在平面的高度與c到b、d點所在平面的高度相等,
根據(jù)p=ρgh可知:
pc=pb+(pb﹣pa)=36kPa+(36kPa﹣12kPa)=60kPa;
(2)已知ab=4m,ad=3m,根據(jù)直角三角形的特點可得:bd=5m,
則根據(jù)三角形相似可得:?abab=adbd,
所以,hab=adbd×ab=3m5m×4m=2.4m,
Δpab=pb﹣pa=36kPa﹣12kPa=24kPa=24000Pa;
根據(jù)p=ρgh可得:
ρ=ΔpgΔ?=24000Pa10N/kg×2.4m=1×103kg/m3;
(3)已知:pa=12kPa=12000Pa;
根據(jù)p=ρgh可得:ha=paρg=12000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=1.2m。
答案:各個;60;1×103;1.2。
28.位于陜西涇陽的鄭國渠,是我國古代三大水利工程之一。如圖是鄭國渠跨路面兩側(cè)的截面示意圖,兩側(cè)水渠和中間的涵洞可以看作是一個 連通器 。當水不流動時,水對A點的壓強 小于 (選填“大于”、“等于”或“小于”)水對B點的壓強。
解:兩側(cè)水渠和中間的涵洞底部是相通的,上端開口,相當于是一個連通器;
由圖可知,A點的深度要小于B點的深度,根據(jù)p=ρgh可知,水對A點的壓強小于水對B點的壓強。
答案:連通器;小于。
29.如圖所示,一裝滿水的密閉容器放置在水平桌面上,將其倒置后,水平桌面受到的壓力將 不變 ,水對容器底的壓強將 不變 (均選填“變大”“變小”或“不變”)。
解:裝滿水的密閉容器放置在水平桌面上,其對水平桌面的壓力等于容器和水的總重力,
將其倒置后,水的質(zhì)量不變,容器和水的總重不變,
所以,水平桌面受到的壓力將不變;
將其倒置后,水的深度不變,
根據(jù)p=ρgh可知,水對容器底部的壓強不變;
答案:不變;不變。
30.如圖所示,質(zhì)量為120g的平底燒瓶內(nèi)裝有300mL的水,靜止放在水平桌面上,燒瓶底面積為30cm2,測得水的深度為5cm,則水對瓶底的壓強為 500 Pa,燒瓶對桌面的壓強為 1.4×103 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
解:(1)水對瓶底的壓強:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa;
(2)燒瓶內(nèi)水的質(zhì)量:m水=ρ水V=1×103kg/m3×300×10﹣6m3=0.3kg,
燒瓶和水的總質(zhì)量:m=m瓶+m水=120×10﹣3kg+0.3kg=0.42kg,
燒瓶和水的總重力:G=mg=0.42kg×10N/kg=4.2N,
此時燒瓶對水平桌面的壓力:F=G=4.2N,
燒瓶對水平桌面的壓強:p=FS=4.2N30×10?4m2=1.4×103Pa。
答案:500;1.4×103。
31.如圖所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重為6N不吸水的正方體,靜止時有五分之三的體積浸入水中,物體下表面與水面平行,則物體的密度為 0.6×103 kg/m3,物體下表面所受水的壓力為 6 N。若物體在壓力的作用下剛好浸沒水中,不接觸容器底,水不溢出,此時水對容器底部的壓力為 30 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
解:(1)由于物體處于漂浮,則F浮=G,根據(jù)阿基米德原理可知:F?。溅阉甮×35V物=ρ物gV物,ρ物=35ρ水=35×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3;
(2)木塊漂浮,受到的浮力為:F浮=G=6N;
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,水對物體下表面的壓力與物體受到的浮力相等,所以下表面受到的壓力為6N;
(3)水的重力為:G水=mg=2kg×10N/kg=20N;
若物體在壓力的作用下剛好浸沒水中,此時物塊多排開了25V物的體積的水;
由于F?。溅阉甮×35V物=6N,則ΔF?。溅阉甮×25V物=4N;所以物體受到的浮力為:F'浮=F浮+ΔF?。?N+4N=10N;
物體受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向下的壓力,所以壓力的大小為:F=F'浮﹣G=10N﹣6N=4N;
對水和物體整體分析:整體受到豎直向下的重力、豎直向下的壓力、容器底面豎直向上的支持力的大小,所以容器底面豎直向上的支持力的大小為:
F'=G水+G+F=20N+6N+4N=30N;
由于物體間力的作用是相互的,所以水對容器底部的壓力為30N。
答案:0.6×103;6;30。
32.如圖甲所示的容器放置在水平地面上,該容器上、下兩部分都是圓柱體,其橫截面積分別為S1、S2,容器底部裝有控制閥門。容器內(nèi)裝有密度為0.8×103kg/m3的液體,液體通過控制閥門勻速排出的過程中,容器底部受到液體的壓強p隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。則閥門打開前液體的深度H= 15 cm,上、下兩部分橫截面積之比S1:S2= 1:4 。(g取10N/kg)
解:(1)由乙圖可知,當t=0s時,p=1200Pa,
由p=ρgh可得,閥門打開前液體的深度:H=pρg=1200Pa0.8×103kg/m3×10N/kg=0.15m=15cm;
(2)設(shè)容器上面部分液體的高度為h1,h1對應的液體壓強p1=1200Pa﹣400Pa=800Pa,
則h1=p1ρg=800Pa0.8×103kg/m3×10N/kg=0.1m=10cm,
所以容器下面部分液體的高度為h2=H﹣h1=15cm﹣10cm=5cm;
由于勻速排液,則后20s排出液體的體積是前10s排出液體體積的2倍,
由V=Sh可得,上、下兩部分液體的體積關(guān)系為:2S1h1=S2h2,
則上、下兩部分的橫截面積之比為:S1S2=?22?1=5cm2×10cm=14。
答案:15;1:4。
33.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。
解:(1)通過橡皮膜鼓起的程度反應液體壓強的大小,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)。
答案:(1)壓強;(2)深度;(3)無關(guān);(4)密度;(5)深度。
34.物理課上,同學們利用壓強計“研究液體內(nèi)部壓強”,進行了如下的操作。
(1)實驗前,用手指按壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說明該裝置 不漏氣 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。小明沒有按壓橡皮膜時,U形管兩側(cè)液面就存在高度差(如圖①所示),接下來的操作是 B (選填字母)。
A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水
B.拆除軟管重新安裝
C.向U形管內(nèi)添加適量水
(2)實驗時,小王將探頭放入水下,U形管兩側(cè)水面高度差為8cm,此時U形管內(nèi)外的氣壓差為 800 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正確操作后,分析圖②、圖③的實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而 增加 。
(4)分析圖③、圖④的實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論:在深度相同時,液體的 密度 越大,壓強越大。
(5)小王用圖⑤所示的裝置測量未知液體的密度:在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到橡皮膜剛好變平,她測量了以下物理量:
A.右側(cè)待測液體到容器底的深度h1
B.右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h2
C.左側(cè)水到容器底的深度h3
D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4
請你推導出待測液體密度的表達式為ρ= ρ水?4?2 (選擇題中合適的字母和ρ水表示)。
解:(1)用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣;
若在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的,故B正確;
故選B;
(2)U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=8cm=0.08m,
則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)分析圖②、圖③的實驗知液體的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液體內(nèi)部壓強越大,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而增加;
(4)分析圖③、圖④的實驗知液體的深度相同,液體的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液體內(nèi)部壓強越大,得出結(jié)論:在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大;
(5)實驗時,橡皮膜兩側(cè)受到的壓強容易觀察,所以需要利用水和液體在橡皮膜處的壓強相等來計算液體壓強,因此需要測量待測液體和水到橡皮膜中心的深度,如圖⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左側(cè)和右側(cè)的壓強相等,即p左=p右,根據(jù)液體壓強公式得ρ水gh4=ρgh2,解得待測液體密度的表達式為ρ=ρ水?4?2。
答案:(1)不漏氣;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)ρ水?4?2。
35.如圖所示,圓柱形容器A、B放在水平桌面上,A中盛有密度為1.0×103kg/m3的水,B中液體密度未知。已知A、B容器內(nèi)的底面積之比SA:SB=3:2,液面的高度之比hA:hB=4:3,液體對兩個容器底部的壓力大小相等。求:
(1)液體對兩個容器底部的壓強之比;
(2)B中液體密度。
解:
(1)由題知,液體對兩個容器底部的壓力大小相等,即F壓A:F壓B=1:1,受力面積之比SA:SB=3:2,
液體對兩個容器底部的壓強之比:
pA:pB=F壓ASA:F壓BSB=13:12=2:3;
(2)對于圓柱形容器,液體對容器底的壓力F=pS=ρghS=ρgV=mg=G,
因為液體對兩個容器底部的壓力大小相等,
所以兩個容器中液體的重力相等、質(zhì)量相等,
液體的體積之比:
VA:VB=SAhA:SBhB=3×4:2×3=2:1,
兩種液體的密度之比:
ρA:ρB=mVA:mVB=VB:VA=1:2,
B液體的密度:
ρB=2ρA=2×1.0×103kg/m3=2.0×103kg/m3。
答:(1)液體對兩個容器底部的壓強之比為2:3;
(2)B中液體密度為2.0×103kg/m3。
36.如圖所示,在水平桌面上,有一質(zhì)量為2kg的實心小球和一薄壁圓柱形容器,容器中裝有水?,F(xiàn)將小球輕輕放入容器后,小球浸沒在水中并靜止在容器底部,水未溢出。分別測出小球放入前后水對容器底部的壓強p水,小球放入前后容器對水平桌面的壓強p桌,如表所示。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)小球的重力。
(2)小球放入前,容器中水的深度。
(3)小球的密度。
解:(1)小球的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,小球浸入前,水對容器底的壓強p水1=2000Pa,
由p=ρgh可知容器中水的深度:
h水=p水1ρ水g=2000Pa1×103kg/m3×10N/kg=0.2m;
(3)小球浸入前和浸沒后容器對水平桌面的壓強差:
Δp桌=p桌2﹣p桌1=3500Pa﹣2500Pa=1000Pa,
由p=FS可得受力面積(容器底面積):
S=ΔFΔp桌=GΔp桌=2kg×10N/kg1000Pa=0.02m2,
小球浸入前和浸沒后水對容器底的壓強差:
Δp水=p水2﹣p水1=2400Pa﹣2000Pa=400Pa,
由p=ρgh可知容器中水的深度變化:
Δh水=Δp水ρ水g=400Pa1×103kg/m3×10N/kg=0.04m,
因為小球浸沒,所以小球的體積:
V=V排=S×Δh水=0.02m2×0.04m=8×10﹣4m3,
小球的密度:
ρ=mV=2kg8×10?4m3=2.5×103kg/m3。
答:(1)小球的重力為20N;
(2)小球放入前,容器中水的深度為0.2m;
(3)小球的密度為2.5×103kg/m3。
考點03 大氣壓強
【高頻考點精講】
一、大氣壓的存在
1、大氣壓產(chǎn)生原因:大氣受到重力的作用,并且具有流動性。
2、第一個證明大氣壓強存在的實驗:馬德堡半球?qū)嶒灐?br>3、應用:注射器吸入藥水,利用吸管吸入飲料,鋼筆吸入鋼筆水,吸盤式掛鉤,水泵吸水。
二、大氣壓的測量—托里拆利實驗
1、實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀,用手指堵住管口,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,測出管內(nèi)外水銀面高度差。
2、通常把支持760mm水銀柱的大氣壓叫做標準大氣壓。
3、大氣壓數(shù)值的計算
4、注意事項
(1)玻璃管傾斜,管內(nèi)水銀柱長度會增加,但是豎直高度不變,不會影響實驗結(jié)果。
(2)玻璃管變粗或者變細,不會影響實驗結(jié)果。
(3)玻璃管變長,只要管內(nèi)水銀柱上方保持真空狀態(tài),管內(nèi)水銀柱豎直高度不變,不會影響實驗結(jié)果。
(4)把玻璃管在水銀槽中提升或者深入一些(管口始終不離開槽中水銀面),不影響實驗結(jié)果。
(5)管內(nèi)混有少量空氣,水銀柱會降低,導致測量結(jié)果偏小。
(6)實驗方法:等效替代法。
三、大氣壓的變化
1、大氣壓隨海拔高度的增加而減小,在海拔3000m以內(nèi),大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。
2、一般情況下,晴天比陰天的氣壓高,冬天比夏天氣壓高。
3、液體的沸點隨氣壓的減小而降低,隨氣壓的增大而升高。
4、氣壓計—測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(無液氣壓計)。
【熱點題型精練】
37.有關(guān)大氣壓的說法正確的是( )
A.馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓強的存在
B.牛頓最早精確測出了大氣壓強的值
C.離地面越高,大氣壓強越大
D.氣壓越低,水的沸點越高
解:A、馬德堡半球?qū)嶒炞钤缱C明了大氣壓的存在,故A正確;
B、托里拆利最早測出了大氣壓的數(shù)值,故B不正確;
C、大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。離地面越高,大氣壓強越小,故C不正確;
D、水的沸點與氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點越高,故D不正確。
答案:A。
38.如圖所示是在一個標準大氣壓下完成的托里拆利實驗,原來玻璃管豎直,后來讓玻璃管傾斜,水銀充滿全管,有關(guān)尺寸如圖所示。下列說法中錯誤的是( )
A.玻璃管傾斜后,水銀對玻璃管上端有壓強
B.外界大氣壓強等于76cm高水銀柱所產(chǎn)生壓強
C.玻璃管豎直時,上端無水銀的部分肯定是真空
D.玻璃管傾斜后,若不慎將上端碰出一小孔,則水銀會向上噴出
解:由圖知,玻璃管豎直時,水銀柱高為76cm,傾斜后水銀高為74cm。
A、大氣壓不變,仍能支持76cm的水銀柱,而傾斜后水銀充滿全管,水銀高為74cm,水銀柱產(chǎn)生壓強減小,所以水銀對玻璃管上端有壓強,故A正確;
B、由圖知,玻璃管豎直時,水銀柱高為76cm,所以外界大氣壓強等于76cm高水銀柱所產(chǎn)生壓強,故B正確;
C、玻璃管傾斜后能夠充滿全管,說明上端無水銀的部分肯定是真空,若不是真空,管內(nèi)水銀不會充滿全管,故C正確;
D、玻璃管傾斜后,上端碰出一小孔,試管上端也存在大氣壓強,管內(nèi)水銀在重力作用下會下降,而不會向上噴,故D錯誤。
答案:D。
39.拿一個鐵皮罐,裝少量水,罐口打開,用火加熱,將水燒開后,用蓋子將鐵皮罐罐口蓋緊,放入盆內(nèi),用冷水澆鐵皮罐。鐵皮罐塌陷變扁,這是由于( )
A.罐內(nèi)氣體壓強比罐外氣體壓強高
B.罐內(nèi)氣體壓強比罐外氣體壓強低
C.罐內(nèi)氣體溫度比罐外氣體溫度高
D.罐內(nèi)氣體溫度比罐外氣體溫度低
解:AB、鐵皮罐內(nèi)放少量的水,用火加熱,水沸騰之后把桶口堵住,空氣被排出,水蒸氣充滿罐子,再澆上冷水,水蒸氣液化,空氣很少,使得鐵皮罐內(nèi)的氣壓減小,桶內(nèi)的壓強小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,鐵皮罐被壓扁了。故A錯誤,B正確;
CD、澆水使得溫度降低,最終與澆的水溫度相同,而澆的冷水是放在空氣中,故最終內(nèi)外溫度都等于室溫,故CD錯誤。
答案:B。
40.用真空采血管抽血時,將采血針一端刺入人體靜脈后,另一端插入真空采血管的膠塞,血液便會自動流入采血管。血液能夠流進真空采血管的動力來自( )
A.大氣壓B.人體內(nèi)血壓
C.護士的拉力D.血液自身重力
解:真空采血管在組裝后應保持一定的負壓,即真空試管內(nèi)氣體的壓強低于大氣壓,針頭插入檢查者的靜脈時,在檢查者體內(nèi)血壓的壓力下,血液流入真空采血管。故B正確,ACD錯誤。
答案:B。
41.下列事例中,利用大氣壓原理工作的是( )
A.拖拉機的履帶又寬又大
B.三峽船閘
C.用塑料吸管吸飲料
D.用注射器注射新冠疫苗到人體內(nèi)
解:A、拖拉機的履帶又寬又大是通過增大受力面積來減小壓強,與大氣壓沒有關(guān)系,故A不符合題意;
B、三峽船閘形成了一個上端開口,底部連通的連通器,它是利用連通器的原理來進行工作的,不屬于利用大氣壓,故B不符合題意;
C、用塑料吸管吸飲料用力一吸氣,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,被壓入口內(nèi),利用了大氣壓,故C符合題意;
D、向肌肉內(nèi)注射新冠疫苗時,注射器內(nèi)壓強增大,大于人體血管內(nèi)壓強,使藥液進入人體血管內(nèi),和大氣壓強沒有關(guān)系,故D不符合題意。
答案:C。
42.如圖所示是個自制氣壓計。下列說法正確的是( )
A.帶著它登山的過程中,玻璃管中液柱會逐漸上升
B.玻璃管中液柱靜止時,瓶內(nèi)氣壓等于大氣壓
C.玻璃管中液柱靜止時,瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓
D.為提高氣壓計測量精度,可選用更粗的玻璃管
解:A.登山過程中,大氣壓隨著高度的升高而降低,外界大氣壓減小,瓶內(nèi)氣壓不變,玻璃管內(nèi)的液柱會上升,故A正確;
BC.由圖可知,外界大氣壓加上玻璃管內(nèi)液體的壓強等于瓶內(nèi)的氣壓,玻璃管內(nèi)液柱靜止時,瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓,故CB錯誤;
D.為提高氣壓計的測量精度,即外界大氣壓的變化量相同時,水柱變化的高度較大(可標注更多的刻度),且要求瓶內(nèi)水的體積變化量相對較小,根據(jù)ΔV=SΔh可知,應選用更細的玻璃管,故D錯誤。
答案:A。
43.在化學實驗中,常用膠頭滴管吸取藥液,下列現(xiàn)象中,“吸”的物理原理與其相同的是( )
A.拔火罐時玻璃罐“吸”在皮膚上
B.穿在身上的化纖衣服容易“吸“灰塵
C.磁鐵可以“吸”引釘子、大頭針等鐵制品
D.若人站在安全線以內(nèi)的區(qū)域候車,會被駛過的列車“吸”進鐵軌
解:用膠頭滴管吸取化學藥液,要先把滴管橡膠內(nèi)的空氣擠出,在外界大氣壓的作用下,藥液就被壓進滴管里;
A、拔火罐使用時,先把酒精在罐內(nèi)燒一下,罐內(nèi)空氣受熱排出,此時迅速把罐扣在皮膚上,使罐內(nèi)氣體溫度升高,等到罐內(nèi)的空氣冷卻后壓強降低,小于外面的大氣壓,外面的大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上,所以這是由于大氣壓引起的,故A符合題意;
B、穿在身上的化纖衣服容易“吸“灰塵,因為化纖衣服摩擦起電后帶靜電,會吸引輕小物體,與大氣壓無關(guān),故B不符合題意;
C、磁鐵具有磁性,它能吸引釘子、大頭針等鐵制品,不是大氣壓引起的,故C不符合題意;
D、當列車駛進鐵軌時,會帶動人和車之間的空氣流動速度加快,此時人外側(cè)的空氣流動速度慢;根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系可知,人外側(cè)空氣流速小、壓強大,而內(nèi)側(cè)(列車周圍)空氣流速大、壓強小,會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差,將人“吸”進鐵軌,易出現(xiàn)危險,故D不符合題意。
答案:A。
44.現(xiàn)代建筑多采用中空雙層玻璃窗隔熱,實驗表明,中空雙層玻璃窗的隔熱性能與兩層玻璃間空氣壓強有關(guān),實驗測得中空雙層玻璃內(nèi)外溫差與中間空氣壓強關(guān)系如圖所示,則中空雙層玻璃中間空氣壓強( )
A.等于大氣壓強時,沒有隔熱效果
B.小于10﹣1Pa時,隔熱效果變差
C.在10﹣1~102Pa時,隔熱效果最好
D.等于10﹣3Pa時的隔熱效果比104Pa時好
解:
A、由圖象可知,兩層玻璃間空氣壓強等于大氣壓強1×105Pa時,玻璃內(nèi)外溫度差為20℃,并不是沒有隔熱效果,故A錯誤;
B、由圖象可知,兩層玻璃間空氣壓強小于10﹣1Pa時,玻璃內(nèi)外溫度差變大,說明隔熱效果變好,故B錯誤;
C、由圖象可知,兩層玻璃間空氣壓強在10﹣1~102Pa時,玻璃內(nèi)外溫度差逐漸變小,說明隔熱效果逐漸變差,故C錯誤;
D、由圖象可知,兩層玻璃間空氣壓強等于10﹣3Pa時玻璃內(nèi)外溫度差比104Pa時玻璃內(nèi)外溫度差大,說明隔熱效果要好,故D正確。
答案:D。
45.接種疫苗的注射器針尖做得很細是利用 減小受力面積 的方法來增大壓強。如圖是護士給患者輸液的裝置,藥水瓶蓋上插著兩根管,均插入藥液中,一根給患者輸液,另一根“閑置”,如圖所示,在輸液過程中,當瓶內(nèi)氣壓減小時,在 大氣壓 的作用下使空氣通過這根“閑置管”進入瓶內(nèi)。
解:
(1)針頭較細,是在壓力一定,通過減小受力面積來增大壓強;
(2)因為輸液時,如果沒有這根“閑置”,外部壓強會小于瓶內(nèi)壓強時,液體就無法輸入到人體中,所以這根“閑置管”是在輸液過程中,當瓶內(nèi)氣壓減小時,在大氣壓的作用下使空氣進入瓶內(nèi)。
答案:減小受力面積;大氣壓。
46.如圖所示,將兩個吸盤向豎直墻面上按壓,發(fā)現(xiàn)扎孔的吸盤無法吸在墻面上,而不扎孔的吸盤很容易吸在墻面上。二者對比可以證明 大氣壓 的存在;靜止在墻面上的吸盤受到的重力和摩擦力相互 平衡 。
解:(1)不扎孔的吸盤很容易吸在墻面上,是大氣壓把吸盤壓在墻面上;
(2)吸盤受到的豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力,在兩個力的作用下處于靜止狀態(tài),所以兩力相互平衡。
答案:大氣壓;平衡。
47.中醫(yī)博大精深。如圖,火罐下端開口,使用時先對火罐中的氣體加熱,然后將火罐開口迅速按到人體皮膚上,自然降溫后,火罐緊緊吸附在人體皮膚上,這說明了 大氣壓 的存在;拔罐的物理原理是利用罐內(nèi)外的 氣壓差 使罐吸附在人體穴位上(選填“溫度差”或“氣壓差”),治療某些疾病。
解:援火罐“吸”在皮膚上,是利用了大氣壓,火罐內(nèi)氣體體積減小,溫度降低,壓強減小,小于大氣壓,火罐在內(nèi)外氣體壓力差作用下。
答案:大氣壓;氣壓差。
48.如圖是小明利用V=2mL的注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材估測大氣壓值的情況。
(1)利用刻度尺測量出 注射器帶刻度部分 的長度l為10cm,即可算出活塞橫截面積為 0.2 cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器的活塞開始滑動時,記下彈簧測力計的示數(shù)F=2.1N,據(jù)此可測得大氣壓值p= 1.05×105 Pa;
(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動一小段距離后,緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時彈簧測力計示數(shù)為F',則大氣壓值p'= F+F′2Vl (用題中出現(xiàn)的物理量符號表示);
(4)實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡,此因素將導致所測大氣壓值 偏小 (偏大/偏小/不變)。
解:(1)注射器帶刻度部分的容積為2mL,長度l為10cm,則活塞的橫截面積:S=Vl=2mL10cm=0.2cm2;
(2)大氣壓:p=FS=2.1N0.2×10?4m2=1.05×105Pa;
(3)由題意知,設(shè)外界大氣對活塞的壓力為F0,活塞與筒壁之間的摩擦為f,第一次活塞被拉出注射器時,活塞受力情況為:F=F0+f,第二次活塞退回注射器時,活塞受力情況為:F0=F′+f,則外界大氣對活塞的壓力為F0=F+F′2,故大氣壓值為p′=F0S=F+F′2Vl=F+F′2Vl;
(4)若筒內(nèi)空氣沒有排盡,則所需拉力偏小,在受力面積一定時,所測大氣壓值就偏小。
答案:(1)注射器帶刻度部分;0.2;(2)1.05×105;(3)F+F′2Vl;(4)偏小。
考點04 流體壓強與流速的關(guān)系
【高頻考點精講】
一、流體壓強與流速的關(guān)系
1、流體定義:具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。
2、關(guān)系:流速越快的地方,壓強越小。
二、流體壓強與流速的關(guān)系應用
1、流速快的位置壓強小,其他的位置壓強大,因此形成壓強差,使物體向壓強小的位置運動或者存在運動趨勢。
2、升力:飛機機翼上凸下平,導致上、下兩個表面的氣體流速不同,從而造成了上、下兩個表面的壓力不同,使機翼獲得向上的升力。
3、同向航行的軍艦之間要有一定的間隔,不能靠得太近。
4、列車高速行駛時,行人和車輛之間應該保持一定的安全距離。
【熱點題型精練】
49.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( )
A.朝上翻卷B.彼此遠離C.不動D.相互靠攏
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。
答案:D。
50.學校禁止中小學生私自下河游泳。有些看似平靜的水面下往往暗藏漩渦,若被卷其中可能會出現(xiàn)危險,因為漩渦中心( )
A.水流速度大,壓強大B.水流速度小,壓強小
C.水流速度大,壓強小D.水流速度小,壓強大
解:漩渦的外部的水流速小,壓強大,漩渦內(nèi)的水流速大,壓強小,在壓強差的作用下,容易將附近的人“吸”進漩渦,發(fā)生危險。
答案:C。
51.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( )
A.pc>pdB.pa>pbC.pa0>paD.pb0=pb
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)兩管相當于是一個連通器,液體密度相同,c、d處深度相同,所以pc=pd;
綜上所述,B正確。
答案:B。
52.下列實例中,應用了“流體壓強與流速的關(guān)系”的是( )
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
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,靠近火車的一側(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。
答案:D。
53.如圖所示,未裝滿水的密閉小瓶上有一根兩端開口的豎直細玻璃管,玻璃管內(nèi)水柱高于瓶內(nèi)水面,現(xiàn)用一根飲料吸管水平靠在玻璃管的上端吹氣,下列分析正確的是( )
A.吹氣前,瓶內(nèi)氣體壓強小于瓶外大氣壓強
B.吹氣前,瓶內(nèi)氣體壓強等于瓶外大氣壓強
C.吹氣時,玻璃管中水柱升高
D.吹氣時,玻璃管中水柱降低
解:(1)由題知,玻璃管內(nèi)水柱高于瓶內(nèi)水面,所以瓶內(nèi)氣體壓強大于瓶外大氣壓強。故AB錯誤;
(2)用一根飲料吸管水平靠在玻璃管的上端吹氣,玻璃管上方空氣的流速增大,壓強減小,玻璃管中液體受到向上的壓強大于向下的壓強,液面上升。故C正確,D錯誤。
答案:C。
54.有些電動車安裝了如圖所示的特制傘來遮陽擋雨,它給我們帶來方便的同時也帶來了安全隱患,這樣的電動車以較快速度行駛時有“向上飄”的感覺,下列關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋正確的是( )
A.傘上方的氣流速度大于下方,壓強小于下方
B.傘上方的氣流速度大于下方,壓強大于下方
C.傘上方的氣流速度小于下方,壓強大于下方
D.傘上方的氣流速度小于下方,壓強小于下方
解:傘的形狀是上方凸起的,當氣流經(jīng)過時,上方的流速大,壓強小,下方的流速慢,壓強大,大氣壓產(chǎn)生了一個向上的壓力差即升力,電動車的速度越大,升力越大,以較快速度行駛時有“向上飄”的感覺,故A正確,BCD錯誤。
答案:A。
55.如圖所示,小露用電吹風從A端對著泡沫機翼模型送風,機翼升起,下列說法正確的是( )
A.氣流通過下表面的路程大于上表面的路程
B.氣流在下表面的流速大于上表面的流速
C.機翼模型上表面受到的壓強大于下表面受到的壓強
D.機翼模型升起的原因是機翼下表面受到的壓力大于上表面受到的壓力
解:小露用電吹風從A端對著泡沫機翼模型送風,在相等的時間內(nèi),機翼上方空氣流過的路程大,速度大壓強小,機翼下方空氣流過的路程小,流速小壓強大,機翼下表面受到的壓力大于上表面受到的壓力,產(chǎn)生了向上的升力,所以機翼模型升起。故ABC錯誤,D正確。
答案:D。
56.如圖,某創(chuàng)新實驗小組設(shè)計的“研究流體壓強與流速的關(guān)系”的裝置,Y為上端開口的容器,儲存液體,X1、X2為上端開口的細玻璃管,與礦泉水瓶、細塑料管等連通。M、N分別是X1、X2內(nèi)液體中同一水平線上的兩個點。下列判斷正確的是( )
A.開關(guān)關(guān)閉時,X1內(nèi)的液面高于X2內(nèi)的液面
B.開關(guān)打開時,X1內(nèi)的液面低于X2內(nèi)的液面
C.開關(guān)關(guān)閉時,液體在M點的壓強大于液體在N點的壓強
D.開關(guān)打開時,液體在M點的壓強大于液體在N點的壓強
解:AC、開關(guān)關(guān)閉時,液體處于靜止狀態(tài),X1、X2與Y構(gòu)成連通器,根據(jù)連通器特點可知,X1內(nèi)的液面與X2內(nèi)的液面相平,則由題意可知M點和N點在液體中所處的深度相同,根據(jù)p=ρ液gh可知,液體在M點的壓強等于液體在N點的壓強,故AC錯誤;
BD、開關(guān)打開時,由于X1下面的管子比X2下面的礦泉水瓶細,液體流經(jīng)X1下面的管子時流速大,壓強小,而流經(jīng)X2下面的礦泉水瓶時流速小,壓強大,所以X1內(nèi)的液面低于X2內(nèi)的液面,結(jié)合題意可知此時M點所處的深度較小,根據(jù)p=ρ液gh可知,液體在M點的壓強小于液體在N點的壓強,故B正確,D錯誤。
答案:B。
57.如圖所示,高鐵站臺上的黃色安全線提醒乘客不要越過,因為列車駛過時,周圍空氣的流速增大,壓強 減小 (選填“增大”、“減小”或“不變”),產(chǎn)生壓力差,非常危險;乘客啟動列車衛(wèi)生間內(nèi)的負壓馬桶時,馬桶內(nèi)的污物被“吸”入集污箱,這是利用 大氣壓 來實現(xiàn)的。
解:(1)當列車駛進站臺時,會帶動人和車之間的空氣流動速度加快,此時人外側(cè)的空氣流動速度慢,根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系可知:人外側(cè)空氣流速慢壓強大,而內(nèi)側(cè)流速快壓強小,會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差,將人推向火車,易出現(xiàn)危險。
(2)乘客啟動列車衛(wèi)生間內(nèi)的負壓馬桶時,集污箱內(nèi)氣壓減小,外界大氣壓不變,集污箱內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,馬桶內(nèi)的污物被“吸”入集污箱。
答案:減小;大氣壓。
58.“沿洄劃轉(zhuǎn)如旋風,半側(cè)船頭水花沒”,這是描寫船過漩渦時,漩渦中心流速大,中心的水壓 小于 (選填“大于”或“小于”)周圍的水壓而造成的驚險情景;峨眉山頂“煮米不成飯”,是因為峨眉山頂氣壓 低 (選填“高”或“低”),水的沸點低造成的。
解:由于在流體中,流速越大的位置壓強越小,流速越小的位置壓強越大,漩渦中心流速大,壓強小,小于周圍的水壓;
因為海拔越高,氣壓越低,所以高山上的大氣壓低于標準大氣壓;又因為液體沸點隨液面上氣壓的減小而減小,所以水的沸點低于100℃,在這些地方用普通鍋煮飯,往往不熟。
答案:小于;低。
59.如圖所示,在兩支鉛筆并排做成的水平軌道上放兩個乒乓球,用一支吸管對著兩個乒乓球中間吹氣,會觀察到兩個乒乓球 靠近 (填“遠離”或“靠近”),這是因為流體流速越大壓強 越小 (填“越大”或“越小”)。
解:在兩支鉛筆并排做成的水平軌道上放兩個乒乓球,用一支吸管對著兩個乒乓球中間吹氣,會觀察到兩個乒乓球靠近,這是因為流體流速大的地方壓強小,乒乓球中間的壓強小于兩側(cè)的壓強,在內(nèi)外氣壓差的作用下靠近。
答案:靠近;越小。
60.屋頂風帽是利用自然風使風帽旋轉(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的微風即可讓其輕盈運轉(zhuǎn)。風帽轉(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,從不同方位吹來,風帽的轉(zhuǎn)動方向 相同 。
解:風帽轉(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,當水平方向的風,從不同方位吹來,風帽的轉(zhuǎn)動方向都是順時針,故風帽的轉(zhuǎn)動方向相同。
答案:?。淮髿鈮?;相同。
浸入前
浸沒后
p水/Pa
2000
2400
p桌/Pa
2500
3500
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