故D正确,而A、B、C错误。 故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】根据压强的公式分析判断。
【解答】小萌跳舞时,她对地面的压力始终等于自身重力,因此她对地面的压强保持不变。根据压强公式可知,当压力相等时,受力面积越小,对地面的压强越大。根据图片可知,B中小萌与地面的接触面积最小,对地面的压强最大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】大型运输车装有很多轮子、书包的背带较宽和滑雪板的面积较大 ,都是通过增大受力面积的方法而减小压强,故A、B、C不合题意;
安全锤头部做成锥形,通过减小受力面积的方式增大压强,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器;当连通器内只有一种液体时,液面总保持相平,据此分析判断。
【解答】A.当活塞向上移动时,筒内气压减小,在外界大气压强的作用下,外面的水被压进井筒,被活塞提上去,故A不合题意;
B.锅炉水位计的底部与锅炉连通,上面开口,根据连通器原理可知,水位计里面的水位和锅炉里面的水位保持相平,通过观察水位计就能确认是否需要加水,故B不合题意;
C.茶壶的壶嘴和壶身上面开口,底部连通,构成一个连通器,故C不合题意;
D.在船闸中,当关闭左侧底部的阀门时,中间的水闸和右侧的水底部连通,上面开口,构成一个连通器,那么中间和右侧的水平会保持相平,于是右侧的船就可以行驶进行船闸内,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据F=G分析木板对桌面压力的变化,根据压强公式分析压强的大小变化。
【解答】当木板在桌面上时,桌面受到的压力由木板的重力产生。因为木板的重力保持不变,所以木板移动时,它对桌面的压力保持不变。
当木板移动后,受力面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据计算出活塞的横截面积,然后根据F=pS计算大气作用在活塞上的拉力,最后根据二力平衡的知识计算出匀速拉出活塞时所用的力。
【解答】活塞的横截面积;
大气作用在活塞上的压力:F=pS=105Pa×1.25×10-4m2=12.5N。
当匀速拉出活塞时,人的拉力与大气压力相互平衡,
那么拉出活塞所用的力为12.5N。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析判断。
【解答】当真空采血管与人的血管连接时,人体的血压大于采血管内的气压,因此血液会在血压的作用下自动流入采血管,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9.【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据图片描述的实验过程分析判断。
【解答】读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头浸入在甲中较深处、浸入乙中的深度较浅,液体压强计 U 形管的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的;
A 、根据液体压强的计算公式 p=ρgh ,可知在压强相同时,液体深度越大,说明液体的密度越小,A正确;
B 、液体压强计是测量液体压强的,不能测出大气压的值,B错误;
C 、液体压强计的探头浸在液体的不同深度,C错误;
D 、甲、乙两杯中液体压强计U形管中的液面相平,也就说明探头承受的压强是相等的,D错误.
故选A .
10.【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】分析各个选项中现象对应的物理原理即可。
【解答】A.给车胎打气时,车胎内部的气压不断增大,当压强大于车胎的承受极限时,车胎就会爆炸,故A不合题意;
B.喝完汽水后,汽水在人体内受热,从而使二氧化碳的溶解度减小,于是二氧化碳气体溢出,因此容易打嗝,与气压无关,故B符合题意;
C.打开易拉罐饮料时,饮料上方的气压减小,气体的溶解度减小,于是大量气泡喷出,故C不合题意;
D.高山上大气压强很小,水的沸点很低,因此很难将鸡蛋煮熟,故D不合题意。
故选B。
11.【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】改变压强的方法有:①改变压力;②改变接触面积,据此分析判断。
【解答】A.把书包带做得扁而宽,是通过增大受力面积的方式减小书包对人体的压强,故A正确;
B.滑雪板一般都有较大的面积,是通过增大受力面积而减小对雪地的压强,故B错误;
C.菜刀钝了磨一磨,是通过减小受力面积的方式增大对被切物的压强,故C错误;
D.在铁轨下铺设枕木,是为了增大受力面积而减小对地面的压强,故D错误。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体对容器底部的压力与容器的形状有关。如果容器上下粗细一致,那么液体对容器底部的压力等于液体重力;如果下口大,那么液体对容器底部的压力大于液体重力;如果下口小,那么液体对容器底部的压力小于液体重力,据此分析判断。
【解答】三个容器内酒精质量相等,根据G=mg可知,那么酒精的重力相等。
A容器下口大,那么酒精对容器底部的压力F>G;
B容器粗细相同,那么酒精对容器底部的压力F=G;
C容器下口小,那么酒精对容器底部的压力F<G。
因此酒精对容器底部的压力最大的是A。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:① 减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】A.啄木鸟的喙很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.骆驼的脚掌很大,通过增大受力面积的方法减小压强,故B符合题意;
C.鳄鱼的牙齿很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故C不合题意;
D.蚊子的口器很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选B。
14.【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据对探究压力作用效果的因素的实验的认识分析即可。
【解答】①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力都等于小桌和砝码的重力之和,因此压力相等,故①正确;
②甲图中海绵凹陷的更深一些,因此甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显,故②正确;
③甲、乙两次实验,压力相等但是受力面积不同,因此说明压力的作用效果与受力面积的大小有关,故③错误;
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来从而改变压力,还要将小桌腿朝下保证受力面积相等,再和甲图对比即可,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
15.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器,据此分析判断。
【解答】A.茶壶的壶盖上有一个小孔,它的壶嘴和壶身上面都与大气相通,而下面彼此连通,形成一个连通器,故A正确不合题意;
B.当关闭阀门B,打开阀门A时,闸室与上游两个部分,上面开口与大气相通,下面彼此连通,构成一个连通器,故B正确不合题意;
C.抽水机外面与大气连通,而抽水机里面是封闭的,没有开口与大气相通,因此不能构成连通器,故C错误符合题意;
D.水盆和下水道的存水管底部连通,上面都与大气相通,因此构成连通器,故D正确不合题意。
故选C。
16.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据浮沉原理和相互作用力原理分析容器底部受到液体压力的大小。
【解答】10g物体的重力为:G=mg=0.01kg×10N/kg=1N;
甲:容器上下粗细一致,那么容器底部增加的压力等于酒精的重力,即△F甲=1N;
乙:木块在水面漂浮,那么容器底部增大的压力等于木块的重力,即△F乙=1N;
丙:铁块在容器底部下沉,那么它受到的浮力小于重力。因为铁块对水的压力与水对铁块的浮力为相互作用力,所以水对容器底部压力的增加量肯定小于1N,即F丙<1N。
那么三个浮力的大小关系为:F甲=F乙
17.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】用雪橇滑雪、螺丝连接工件、拖拉机装履带,三者都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、C、D不合题意;
细线分割肥皂,通过减小受力面积的方式增大压强,故B符合题意。
故选B。
18.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】水平面上物体对地面的压力作用在接触面上,而不是物体的重心上,故A、D错误;
物体对斜面的压力与斜面垂直向下,且作用在二者的接触面上,故B错误,C正确。
故选C。
19.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】根据压强公式可知,当压力相同时,受力面积越小,压强越大。礼盒对手的压力等于礼盒的重力,因此对手的压力保持不变。用单手提单绳时,礼盒与手的接触面积最小,因此压强最大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
20.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式比较压强的大小即可。
【解答】设橡皮的重力为G,橡皮的长、宽、高分别为4L、2L和L;
甲对桌面的压强;
乙对桌面的压强;
丙对桌面的压强;
丁对桌面的压强;
压强相等的是甲与丁,还有乙与丙。
故选D。
21.【答案】(1)深度
(2)橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定哪个因素不同即可;
(2)首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大,然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。
【解答】(1)根据乙图可知,液体密度相同而深度不同,则小明想研究液体压强与深度的关系。
(2)小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,它看到的现象和原因为:
①橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
22.【答案】相等;小于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识比较皮肤内外压强的大小关系;
(2)皮肤总是向压强减小的方向凸起,据此比较罐内气压和血液压强大大小。
【解答】(1)正常情况下,人的皮肤保持平整状态,根据二力平衡的条件可知,皮肤内的压强与皮肤外的压强是相等的;
(2)拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后皮肤向罐内凸起,那么罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强大于罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
23.【答案】(1)力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)
(2)液体内部压强随深度的增加而增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性或力和运动的关系分析解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为液体内部压强随深度的增加而增大。
24.【答案】1.5×105;由于人体内也有气压,内外气压抵消
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=pS计算大气对人的压力;
(2)根据二力平衡的知识分析人体没有被压扁的原因。
【解答】(1)大气作用在人体上的压力:F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N;
(2)人体并没有被压扁,是因为人体内也有气压,内外气压抵消。
25.【答案】压强计;液体内部存在压强
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】测量液体压强的仪器叫压强计。当压强计的橡皮膜上压强为零时,U形管两边的液面相平;当橡皮膜上受到压强时,U形管两侧会出现高度差,据此分析解答。
【解答】如图所示,该仪器的名称叫做压强计。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明液体内部存在压强。
26.【答案】受力面积;压强
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的受力面积,从而减小了沙发对人的压强。
27.【答案】3:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上,物体对桌面的压力等于自身的重力,据此计算出压力之比,再根据公式计算压强之比。
【解答】(1)原来物块对桌面的压力F1=G,后来物块对桌面的压力F2=;那么压力之比:F1:F2=G:=3:1;
(2)受力面积之比:S1:S2=S:=3:1;
那么压强之比。
28.【答案】不变;变大
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【分析】(1)水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,据此分析压力的变化;
(2)根据公式分析对桌面压强的变化。
【解答】(1)在木板A移动的过程中,它对桌面的压力始终等于自身重力。因为木板的重力保持不变,所以它对桌面的压力不变。
(2)在木板A移动的过程中,木板与桌面的接触面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强变大。
29.【答案】面积小;水的深度;惯性
【知识点】增大或减小压强的方法;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当车门内外水的深度相同时,水对车门向内和向外的压强相等,二者相互抵消,此时推门最省力;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】②如果车窗、车门已打不开,就需用铁锤等尖锐器械砸窗,这是因为尖锐的器械受力面积小产生的压强大,容易打碎玻璃。
③如果车窗打不碎,就不要推车门,以免力气耗光,可静静等待车子进水。当车内的水深度接近头部时,车门两侧水的深度几乎相等,这时车门容易被打开,此时深吸一口气,推开车门。
④另外,开车时应系好安全带,避免落水后冲击力过大,人因为具有惯性而撞向方向盘,可能会被撞得头破血流甚至晕厥。
30.【答案】(1)车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大
(2)减小受力面积
【知识点】增大或减小压强的方法;液体的压强
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,同种液体,压强与深度成正比;
(2)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】(1)在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时、车内人员无法打开车门逃生,这主要是因为:车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大。
(2)紧急情况下,车内人员可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,安全锤是利用减小受力面积来增大压强的。
31.【答案】(1)装置漏气
(2)避免实验的偶然性,使实验结果更可靠
(3)液体内部压强与液体的密度有关
(4)pa= =ρhg
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果装置漏气,那么即使金属盒的位置不变,U形管两边液面的高度差也会不断的减小;
(2)在科学研究中,往往需要改变实验器材反复进行多次实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更可靠,可以避免偶然性,具有普遍意义、。
(3)比较B、C两个实验,确定相同的因素和不同因素,根据U形管两侧液面的高度成确定压强的大小是否相同,最后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)液柱产生的压力等于液柱的重力,根据重力公式G=-mg、密度公式和压强公式推导计算即可。
【解答】(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是:装置漏气。
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是:避免实验的偶然性,使实验结果更可靠。
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明:液体内部压强与液体的密度有关
(4)横截面上受到的压强 pa= =ρhg 。
32.【答案】(1)送餐机器人的重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
(2)机器人对地面的压力:F=G总=m总g=(40kg+3kg)×10N/kg=430N;
机器人对地面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算机器人的重力;
(2)首先根据F=G总=m总g计算出机器人对地面的压力,然后根据计算它对地面的压强。
33.【答案】(1)增加
(2))质量,重力,体积
(3)在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜凹陷程度的大小反映了液体内部压强的大小;根据液体随深度的增加而增大的规律判断;
(2)可从与水相关的质量、体积、重力等角度分析;
(3)在三个容器中分别注入相同深度的水,此时水的质量、重力和体积都不同,观察橡皮膜的形变大小。如果形变程度相同,那么说明与这几个量无关,否则就说明有关。
【解答】(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在增加,说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量,重力,体积也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)实验方案如下:在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
34.【答案】(1)水的压强超过了木桶的可承受范围
(2)水柱的高度;
注入水的体积:V=Sh=1150cm×3cm2=3450cm3;
加入水的杯数:。
(3)减少
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)将水的压强和木桶的承受能力进行比较即可;
(2)首先根据p=ρ液gh计算出水柱的高度,然后根据V=Sh计算加入水的体积,最后根据计算倒入水的杯数;
(3)直管上下粗细一致,因此水柱对木桶的压力等于水的重力,然后根据进行比较即可。
【解答】(1)几杯水灌进去后,桶便被压裂的原因是:水的压强超过了木桶的可承受范围 ;
(2)水柱的高度;
注入水的体积:V=Sh=1150cm×3cm2=3450cm3;
加入水的杯数:。
(3)直管上下粗细一致,因此水柱对木桶的压力等于水的重力。
根据公式可知,当盐水和水的重力相同时,盐水的密度比水大,所以盐水的体积比水减少。
35.【答案】(1)增大接触面的粗糙程度
(2)解:∵G=mg=(80kg+5kg)×10N/Kg=850N
∴f=0.2G=0.2×850N=170N
答:行驶时“椅车”受到的摩擦力最大为170牛。
(3)解:∵F=G=850N
S=25cm =0.0025m2
∴p= =340000Pa
答:当“椅车”处于最大载重时,对地面的压强为340000Pa。
【知识点】增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)首先根据G=mg计算出人和车的总重力,然后根据f=0.2G计算受到的摩擦力;
(3)车子对地面的压力等于人和车的总重力,然后根据公式计算车子对地面的压强。
【解答】(1)椅车”的车轮刻有花纹的作用是增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力。
(2)车子的总重力为:G=mg=(80kg+5kg)×10N/Kg=850N;
车子受到的摩擦力最大为:f=0.2G=0.2×850N=170N。
(3)车子对地面的压力F=G=850N;
车子与地面的接触面积为:S=25cm =0.0025m2;
那么车子对地面的压强: 。
36.【答案】(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
【解答】(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)①根据“深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
37.【答案】(1)海绵的凹陷程度;利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动(合理即可)
(2)不正确,因为没有保持压力的大小相同
(3)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)砖块挤压海绵,海绵会发生凹陷,它的凹陷程度越大,说明砖块对海绵的压力作用效果越明显。回忆我们做过课本上的实验,从中寻找使用转换法的实验即可。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等而改变接触面积。在丙和戊中,不但接触面积不同,且压力大小不同,据此分析解答。
(3)根据压强公式可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有:利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动。
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。我认为他的观点不正确,理由为:因为没有保持压力的大小相同
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。其原理为:表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
38.【答案】(1)放入同种液体的不同深度
(2)错误;控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析解答;
(2)液体压强的大小与液体密度和深度大小有关,如果要通过压强的大小判断液体密度的大小,那么就要保证金属盒在液体中的深度相同,据此分析解答。
【解答】(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,要控制液体的种类相同,而改变液体的深度,即将压强计的金属盒放入同种液体的不同深度,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)我认为小明的实验过程错误,正确的方法为:控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)。
39.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较甲、乙两图,分析相同的因素和不同的因素,然后根据控制变量法得出实验结论;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,必须控制接触面的面积相同而改变压力,而甲和丁中,压力和接触面积都发生了变化,因此不能得出结论。
【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,我认为他的观点错误,理由是:没有控制受力面积相同。
40.【答案】(1)天平
(2)细沙质量更小,对气球产生的压力变化更精细
(3)能。据表可知,塑料钉数量多,受力面积越大,气球刚破裂时所需的细沙质量越大,即在更大的压力作用下,才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)可从对压力大小调节的精细程度上分析;
(3)探究受力面积大小对压力作用效果的影响时,必须控制压力相同而改变接触面积,据此对表格数据进行分析即可。
【解答】(1)为了完成本实验,必须控制细沙的质量为200g,因此需要测量工具为天平;
(2)小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是:细沙质量更小,对气球产生的压力变化更精细。
(3)本实验能得出“受力面积越大,压力作用效果越不明显”的结论,理由:据表可知,塑料钉数量多,受力面积越大,气球刚破裂时所需的细沙质量越大,即在更大的压力作用下,才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。
1 / 1浙教版科学七下专题复习之压强(中等难度)
一、单选题
1.(2021·台州)电动自行车驾驶人应佩戴安全头盔并扣好系带。如图。系带设计得比较宽是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】头盔上的系带比较宽,可以通过增大受力面积的方式减小压强,佩戴更舒适,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(2021·杭州)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则 ( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上的物体对地面产生的压力等于自身重力,据此比较瓶子对桌面的压力大小,再根据公式比较瓶子对桌面压强的大小。
【解答】无论瓶子正立,还是瓶子倒立,它对桌面的压力都等于它的重力,因此瓶子对桌面的压力相等,即F甲=F乙。与桌面的接触面积S甲>S乙,根据公式可知,对桌面的压力p甲
故选D。
3.(2021·瑞安模拟)下图是小萌跳舞时做的几个动作,若她的重力全部由地面承受,其中对地面压强最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】根据压强的公式分析判断。
【解答】小萌跳舞时,她对地面的压力始终等于自身重力,因此她对地面的压强保持不变。根据压强公式可知,当压力相等时,受力面积越小,对地面的压强越大。根据图片可知,B中小萌与地面的接触面积最小,对地面的压强最大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.(2021七下·温州期中)如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.大型运输车装有很多轮子
B.书包的背带较宽
C.滑雪板的面积较大
D.安全锤头部做成锥形
【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】大型运输车装有很多轮子、书包的背带较宽和滑雪板的面积较大 ,都是通过增大受力面积的方法而减小压强,故A、B、C不合题意;
安全锤头部做成锥形,通过减小受力面积的方式增大压强,故D符合题意。
故选D。
5.(2020八上·江北月考)如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器;当连通器内只有一种液体时,液面总保持相平,据此分析判断。
【解答】A.当活塞向上移动时,筒内气压减小,在外界大气压强的作用下,外面的水被压进井筒,被活塞提上去,故A不合题意;
B.锅炉水位计的底部与锅炉连通,上面开口,根据连通器原理可知,水位计里面的水位和锅炉里面的水位保持相平,通过观察水位计就能确认是否需要加水,故B不合题意;
C.茶壶的壶嘴和壶身上面开口,底部连通,构成一个连通器,故C不合题意;
D.在船闸中,当关闭左侧底部的阀门时,中间的水闸和右侧的水底部连通,上面开口,构成一个连通器,那么中间和右侧的水平会保持相平,于是右侧的船就可以行驶进行船闸内,故D不合题意。
故选A。
6.(2020八上·江北月考)如图,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L/3,在板A移动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.A对桌面的压强不变 B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压力不断变小 D.A对桌面的压强不断减小
【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据F=G分析木板对桌面压力的变化,根据压强公式分析压强的大小变化。
【解答】当木板在桌面上时,桌面受到的压力由木板的重力产生。因为木板的重力保持不变,所以木板移动时,它对桌面的压力保持不变。
当木板移动后,受力面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.(2020八上·绍兴月考)有一注射器容积为10毫升,0到10毫升刻度线的距离为8厘米。小明先把活塞推到底,再把注射器出药水的小孔封住,则他匀速拉出活塞时所用的力约为( )
A.1.25牛 B.1250牛 C.125牛 D.12.5牛
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据计算出活塞的横截面积,然后根据F=pS计算大气作用在活塞上的拉力,最后根据二力平衡的知识计算出匀速拉出活塞时所用的力。
【解答】活塞的横截面积;
大气作用在活塞上的压力:F=pS=105Pa×1.25×10-4m2=12.5N。
当匀速拉出活塞时,人的拉力与大气压力相互平衡,
那么拉出活塞所用的力为12.5N。
故选D。
8.(2020八上·滨江月考)医院体检抽血时,普遍使用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸力吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.被血压压入采血管
【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析判断。
【解答】当真空采血管与人的血管连接时,人体的血压大于采血管内的气压,因此血液会在血压的作用下自动流入采血管,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
9.(2020八上·慈溪月考)如图所示的实验能( )
A.说明甲杯装的液体密度较乙杯的小
B.测量出当地的大气压强数值
C.说明液体内部同一深度各个方向的压强关系
D.说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大
【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据图片描述的实验过程分析判断。
【解答】读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头浸入在甲中较深处、浸入乙中的深度较浅,液体压强计 U 形管的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的;
A 、根据液体压强的计算公式 p=ρgh ,可知在压强相同时,液体深度越大,说明液体的密度越小,A正确;
B 、液体压强计是测量液体压强的,不能测出大气压的值,B错误;
C 、液体压强计的探头浸在液体的不同深度,C错误;
D 、甲、乙两杯中液体压强计U形管中的液面相平,也就说明探头承受的压强是相等的,D错误.
故选A .
10.(2020八上·温岭期中)“压强变化的现象”在生活中经常会遇到,下列现象不是由压强变化引起的是( )
A.不小心打气筒将车胎打爆
B.喝完汽水后容易打嗝
C.打开易拉罐饮料时,大量气泡喷出
D.高山上很难将鸡蛋煮熟
【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】分析各个选项中现象对应的物理原理即可。
【解答】A.给车胎打气时,车胎内部的气压不断增大,当压强大于车胎的承受极限时,车胎就会爆炸,故A不合题意;
B.喝完汽水后,汽水在人体内受热,从而使二氧化碳的溶解度减小,于是二氧化碳气体溢出,因此容易打嗝,与气压无关,故B符合题意;
C.打开易拉罐饮料时,饮料上方的气压减小,气体的溶解度减小,于是大量气泡喷出,故C不合题意;
D.高山上大气压强很小,水的沸点很低,因此很难将鸡蛋煮熟,故D不合题意。
故选B。
11.(2020八上·镇海期中)在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】改变压强的方法有:①改变压力;②改变接触面积,据此分析判断。
【解答】A.把书包带做得扁而宽,是通过增大受力面积的方式减小书包对人体的压强,故A正确;
B.滑雪板一般都有较大的面积,是通过增大受力面积而减小对雪地的压强,故B错误;
C.菜刀钝了磨一磨,是通过减小受力面积的方式增大对被切物的压强,故C错误;
D.在铁轨下铺设枕木,是为了增大受力面积而减小对地面的压强,故D错误。
故选A。
12.(2020八上·镇海期中)如图所示三个容器,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压力( )
A.一样大 B.A最大 C.B最大 D.C最大
【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体对容器底部的压力与容器的形状有关。如果容器上下粗细一致,那么液体对容器底部的压力等于液体重力;如果下口大,那么液体对容器底部的压力大于液体重力;如果下口小,那么液体对容器底部的压力小于液体重力,据此分析判断。
【解答】三个容器内酒精质量相等,根据G=mg可知,那么酒精的重力相等。
A容器下口大,那么酒精对容器底部的压力F>G;
B容器粗细相同,那么酒精对容器底部的压力F=G;
C容器下口小,那么酒精对容器底部的压力F<G。
因此酒精对容器底部的压力最大的是A。
故选B。
13.(2020八上·慈溪期中)下列所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A.啄木鸟的喙
B.骆驼的脚掌
C.鳄鱼的牙齿
D.蚊子的口器
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:① 减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】A.啄木鸟的喙很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.骆驼的脚掌很大,通过增大受力面积的方法减小压强,故B符合题意;
C.鳄鱼的牙齿很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故C不合题意;
D.蚊子的口器很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选B。
14.(2020八上·慈溪期中)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法正确的是( )
①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据对探究压力作用效果的因素的实验的认识分析即可。
【解答】①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力都等于小桌和砝码的重力之和,因此压力相等,故①正确;
②甲图中海绵凹陷的更深一些,因此甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显,故②正确;
③甲、乙两次实验,压力相等但是受力面积不同,因此说明压力的作用效果与受力面积的大小有关,故③错误;
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来从而改变压力,还要将小桌腿朝下保证受力面积相等,再和甲图对比即可,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
15.(2020八上·慈溪期中)连通器在生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.活塞式抽水机 D.下水道存水管
【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器,据此分析判断。
【解答】A.茶壶的壶盖上有一个小孔,它的壶嘴和壶身上面都与大气相通,而下面彼此连通,形成一个连通器,故A正确不合题意;
B.当关闭阀门B,打开阀门A时,闸室与上游两个部分,上面开口与大气相通,下面彼此连通,构成一个连通器,故B正确不合题意;
C.抽水机外面与大气连通,而抽水机里面是封闭的,没有开口与大气相通,因此不能构成连通器,故C错误符合题意;
D.水盆和下水道的存水管底部连通,上面都与大气相通,因此构成连通器,故D正确不合题意。
故选C。
16.(2020八上·江北期中)如图所示,甲乙丙为三个完全相同的容器,内装有质量相等的水,现将质量为 10g 的酒精倒入甲容器中,容器底部受到的液体压力为 F 甲 ,将质量为10g 的木块(密度小于水)放入乙容器中,待液体稳定后容器底部受到的液体压力为 F 乙 ,将质量为 10g 的铁块放入丙容器中,待液体稳定后容器底部受到的液体压力为 F 丙 ,已知实验中水均未溢出,则下列选项正确的是( )
A.F甲 =F乙 =F丙 B.F甲
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据浮沉原理和相互作用力原理分析容器底部受到液体压力的大小。
【解答】10g物体的重力为:G=mg=0.01kg×10N/kg=1N;
甲:容器上下粗细一致,那么容器底部增加的压力等于酒精的重力,即△F甲=1N;
乙:木块在水面漂浮,那么容器底部增大的压力等于木块的重力,即△F乙=1N;
丙:铁块在容器底部下沉,那么它受到的浮力小于重力。因为铁块对水的压力与水对铁块的浮力为相互作用力,所以水对容器底部压力的增加量肯定小于1N,即F丙<1N。
那么三个浮力的大小关系为:F甲=F乙
17.(2020八上·江北期中)如图是日常生活或生产技术中的四种情境,其中属于增大压强的是( )
A.用雪橇滑雪 B.细线分割肥皂
C.螺丝连接工件 D.拖拉机装履带
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】用雪橇滑雪、螺丝连接工件、拖拉机装履带,三者都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、C、D不合题意;
细线分割肥皂,通过减小受力面积的方式增大压强,故B符合题意。
故选B。
18.(2020八上·海曙月考)如图,正确表示压力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】水平面上物体对地面的压力作用在接触面上,而不是物体的重心上,故A、D错误;
物体对斜面的压力与斜面垂直向下,且作用在二者的接触面上,故B错误,C正确。
故选C。
19.(2020八上·海曙月考)端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是( )
A.用单手提单绳 B.用单手提双
C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】根据压强公式可知,当压力相同时,受力面积越小,压强越大。礼盒对手的压力等于礼盒的重力,因此对手的压力保持不变。用单手提单绳时,礼盒与手的接触面积最小,因此压强最大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
20.(2020八上·海曙月考)完全相同的8块橡皮,每块橡皮的长、宽、高之比为4∶2∶1。小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式,其中对桌面压强相等的是( )
A.甲与乙 B.丙与丁 C.乙与丁 D.甲与丁
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式比较压强的大小即可。
【解答】设橡皮的重力为G,橡皮的长、宽、高分别为4L、2L和L;
甲对桌面的压强;
乙对桌面的压强;
丙对桌面的压强;
丁对桌面的压强;
压强相等的是甲与丁,还有乙与丙。
故选D。
二、填空题
21.(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方,结果如图乙。小明想研究液体压强与 的关系。
(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体,液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,请推测他所看到的现象并说明原因。
【答案】(1)深度
(2)橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定哪个因素不同即可;
(2)首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大,然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。
【解答】(1)根据乙图可知,液体密度相同而深度不同,则小明想研究液体压强与深度的关系。
(2)小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,它看到的现象和原因为:
①橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
22.(2020八上·拱墅期末)拔火罐是中医常用的一种治疗手段。正常情况下,人体皮肤内外受到的压强是 的。拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后罐内的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强
(选填“大于”“等于”或“小于”)罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
【答案】相等;小于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识比较皮肤内外压强的大小关系;
(2)皮肤总是向压强减小的方向凸起,据此比较罐内气压和血液压强大大小。
【解答】(1)正常情况下,人的皮肤保持平整状态,根据二力平衡的条件可知,皮肤内的压强与皮肤外的压强是相等的;
(2)拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后皮肤向罐内凸起,那么罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强大于罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
23.(2020八上·江北月考)将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明 。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为 。
【答案】(1)力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)
(2)液体内部压强随深度的增加而增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性或力和运动的关系分析解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为液体内部压强随深度的增加而增大。
24.(2020八上·慈溪月考)已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么,在1个标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(一个标准大气压p=1.0×105Pa)
【答案】1.5×105;由于人体内也有气压,内外气压抵消
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=pS计算大气对人的压力;
(2)根据二力平衡的知识分析人体没有被压扁的原因。
【解答】(1)大气作用在人体上的压力:F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N;
(2)人体并没有被压扁,是因为人体内也有气压,内外气压抵消。
25.(2020八上·浙江期末)如图所示,该仪器的名称叫做 。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明 。
【答案】压强计;液体内部存在压强
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】测量液体压强的仪器叫压强计。当压强计的橡皮膜上压强为零时,U形管两边的液面相平;当橡皮膜上受到压强时,U形管两侧会出现高度差,据此分析解答。
【解答】如图所示,该仪器的名称叫做压强计。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明液体内部存在压强。
26.(2020八上·镇海期中)沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的 ,从而减小了沙发对人的 。
【答案】受力面积;压强
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的受力面积,从而减小了沙发对人的压强。
27.(2020八上·江北期中)水平桌面上放着一个均匀的正方体小物块,它对桌面的压力是 F1,压强是 p1,现将它沿竖直方向切去 2/3,此时它对桌面的压力是 F2 ,压强是 p2 ,那么 F1 :F2 = ,p1:p2 = 。
【答案】3:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上,物体对桌面的压力等于自身的重力,据此计算出压力之比,再根据公式计算压强之比。
【解答】(1)原来物块对桌面的压力F1=G,后来物块对桌面的压力F2=;那么压力之比:F1:F2=G:=3:1;
(2)受力面积之比:S1:S2=S:=3:1;
那么压强之比。
28.(2020八上·海曙月考)如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐,在木板的右端施一水平力F,使板A右端缓慢地离开桌边 ,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压力 ,对桌面的压强 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变;变大
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【分析】(1)水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,据此分析压力的变化;
(2)根据公式分析对桌面压强的变化。
【解答】(1)在木板A移动的过程中,它对桌面的压力始终等于自身重力。因为木板的重力保持不变,所以它对桌面的压力不变。
(2)在木板A移动的过程中,木板与桌面的接触面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强变大。
29.(2020八上·温州开学考)重庆大巴落水事件让无数人揪心又痛心,这起事故同时又警醒我们,当发生汽车落水时,究竟该怎么办?我们要做的就是抓紧时间离开汽车,具体可按照以下步骤进行:
①启动门窗升降系统,把车窗降下来,直接爬出车窗。③如果车窗、车门已打不开,就需用铁锤等尖锐器械砸窗,这是因为尖锐的器械 产生的压强大,容易打碎玻璃。③如果车窗打不碎,就不要推车门,以免力气耗光,可静静等待车子进水。当车内的水深度接近头部时,车门两侧 几乎相等,这时车门容易被打开,此时深吸一口气,推开车门。
另外,开车时应系好安全带,避免落水后冲击力过大,人因为具有 而撞向方向盘,可能会被撞得头破血流甚至晕厥。
【答案】面积小;水的深度;惯性
【知识点】增大或减小压强的方法;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当车门内外水的深度相同时,水对车门向内和向外的压强相等,二者相互抵消,此时推门最省力;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】②如果车窗、车门已打不开,就需用铁锤等尖锐器械砸窗,这是因为尖锐的器械受力面积小产生的压强大,容易打碎玻璃。
③如果车窗打不碎,就不要推车门,以免力气耗光,可静静等待车子进水。当车内的水深度接近头部时,车门两侧水的深度几乎相等,这时车门容易被打开,此时深吸一口气,推开车门。
④另外,开车时应系好安全带,避免落水后冲击力过大,人因为具有惯性而撞向方向盘,可能会被撞得头破血流甚至晕厥。
30.(2020八上·瑞安开学考)有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时,会提前打开车窗,以防车辆不慎落水时错失自救良机。
(1)在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时、车内人员无法打开车门逃生,这主要是因为 。
(2)紧急情况下,车内人员可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,安全锤是利用 来增大压强的。
【答案】(1)车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大
(2)减小受力面积
【知识点】增大或减小压强的方法;液体的压强
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,同种液体,压强与深度成正比;
(2)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】(1)在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时、车内人员无法打开车门逃生,这主要是因为:车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大。
(2)紧急情况下,车内人员可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,安全锤是利用减小受力面积来增大压强的。
三、解答题
31.(2021七下·吴兴期末)小安用液体压强计探究液体内部压强与液体的深度的关系,如图所示是部分实验过程。
①将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
②将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
③调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图 所示,在深度15厘米处观察到现象如图 所示。请完成下列问题:
(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是 ;
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是 ;
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明 ;
(4)如图D为一圆柱形容器,容器内装有密度为 的液体,O点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。请根据压强公式推导出O点所在横截面受到的液体压强p0与深度h之间的关系式,并写出推导过程。
【答案】(1)装置漏气
(2)避免实验的偶然性,使实验结果更可靠
(3)液体内部压强与液体的密度有关
(4)pa= =ρhg
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果装置漏气,那么即使金属盒的位置不变,U形管两边液面的高度差也会不断的减小;
(2)在科学研究中,往往需要改变实验器材反复进行多次实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更可靠,可以避免偶然性,具有普遍意义、。
(3)比较B、C两个实验,确定相同的因素和不同因素,根据U形管两侧液面的高度成确定压强的大小是否相同,最后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)液柱产生的压力等于液柱的重力,根据重力公式G=-mg、密度公式和压强公式推导计算即可。
【解答】(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是:装置漏气。
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是:避免实验的偶然性,使实验结果更可靠。
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明:液体内部压强与液体的密度有关
(4)横截面上受到的压强 pa= =ρhg 。
32.(2020七下·长兴期末)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2。
(1)求送餐机器人的重力;
(2)若送餐机器人托着3kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。
【答案】(1)送餐机器人的重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
(2)机器人对地面的压力:F=G总=m总g=(40kg+3kg)×10N/kg=430N;
机器人对地面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算机器人的重力;
(2)首先根据F=G总=m总g计算出机器人对地面的压力,然后根据计算它对地面的压强。
33.(2020七下·柯桥期末)课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:“如图所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内至约1/3处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内至约2/3处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。”请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的 也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小明设计了如图所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了“深度”这个因素。请你帮助小敏分析此实验是如何排除质疑的。
【答案】(1)增加
(2))质量,重力,体积
(3)在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜凹陷程度的大小反映了液体内部压强的大小;根据液体随深度的增加而增大的规律判断;
(2)可从与水相关的质量、体积、重力等角度分析;
(3)在三个容器中分别注入相同深度的水,此时水的质量、重力和体积都不同,观察橡皮膜的形变大小。如果形变程度相同,那么说明与这几个量无关,否则就说明有关。
【解答】(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在增加,说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量,重力,体积也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)实验方案如下:在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
34.(2020七下·上城期末)帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插上一根细长的直管,从楼房的阳台上向细直管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
(1)几杯水灌进去后,桶便被压裂的原因是 ;
(2)直管的横截面积为3cm2,木桶能承受的最大压强约为1.15×105Pa,若一杯水约500mL,请计算估测帕斯卡倒了几杯水(液体压强计算公式P液=ρgh);
(3)如果选用盐水做该实验,所需盐水的体积应该 (选填“增多”或“减少”)。
【答案】(1)水的压强超过了木桶的可承受范围
(2)水柱的高度;
注入水的体积:V=Sh=1150cm×3cm2=3450cm3;
加入水的杯数:。
(3)减少
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)将水的压强和木桶的承受能力进行比较即可;
(2)首先根据p=ρ液gh计算出水柱的高度,然后根据V=Sh计算加入水的体积,最后根据计算倒入水的杯数;
(3)直管上下粗细一致,因此水柱对木桶的压力等于水的重力,然后根据进行比较即可。
【解答】(1)几杯水灌进去后,桶便被压裂的原因是:水的压强超过了木桶的可承受范围 ;
(2)水柱的高度;
注入水的体积:V=Sh=1150cm×3cm2=3450cm3;
加入水的杯数:。
(3)直管上下粗细一致,因此水柱对木桶的压力等于水的重力。
根据公式可知,当盐水和水的重力相同时,盐水的密度比水大,所以盐水的体积比水减少。
35.(2020七下·温岭期末)如图是某公司发布的一款体感平衡“椅车”。它可当椅子坐,也可以当电动车行驶。当驾驶者身体前倾时它会前行,身体后仰时就会倒退,而且能做到侧开。这款车的最大承载质量为80kg,而它自身质量为5kg,车轮与地面的接触总面积为25cm 。
(1)“椅车”的车轮刻有花纹的作用是 。
(2)“椅车”匀速行驶时受到的摩擦力是总重力的0.2倍,则行驶时“椅车”受到的摩擦力最大为多少牛?
(3)当“椅车”处于最大载重时,对地面的压强是多少?
【答案】(1)增大接触面的粗糙程度
(2)解:∵G=mg=(80kg+5kg)×10N/Kg=850N
∴f=0.2G=0.2×850N=170N
答:行驶时“椅车”受到的摩擦力最大为170牛。
(3)解:∵F=G=850N
S=25cm =0.0025m2
∴p= =340000Pa
答:当“椅车”处于最大载重时,对地面的压强为340000Pa。
【知识点】增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度;
(2)首先根据G=mg计算出人和车的总重力,然后根据f=0.2G计算受到的摩擦力;
(3)车子对地面的压力等于人和车的总重力,然后根据公式计算车子对地面的压强。
【解答】(1)椅车”的车轮刻有花纹的作用是增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力。
(2)车子的总重力为:G=mg=(80kg+5kg)×10N/Kg=850N;
车子受到的摩擦力最大为:f=0.2G=0.2×850N=170N。
(3)车子对地面的压力F=G=850N;
车子与地面的接触面积为:S=25cm =0.0025m2;
那么车子对地面的压强: 。
四、实验探究题
36.(2021·衢州)图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO'在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 (填“能”或“不能")作 为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地而上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 。
【答案】(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
【解答】(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)①根据“深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
37.(2021七下·吴兴期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小安对实验器材做了一些改进,如图所示,在透明有机盒里放入一块海绵和砖块进行实验。(砖块和筒壁间摩擦不计)
(1)实验时,是通过观察 来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有 (请举一例);
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。你认为他的观点是否正确?并说明理由。
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。请解释其原理。 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动(合理即可)
(2)不正确,因为没有保持压力的大小相同
(3)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)砖块挤压海绵,海绵会发生凹陷,它的凹陷程度越大,说明砖块对海绵的压力作用效果越明显。回忆我们做过课本上的实验,从中寻找使用转换法的实验即可。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等而改变接触面积。在丙和戊中,不但接触面积不同,且压力大小不同,据此分析解答。
(3)根据压强公式可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有:利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动。
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。我认为他的观点不正确,理由为:因为没有保持压力的大小相同
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。其原理为:表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
38.(2020八上·浙江期末)在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验时:
(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,应该进行的操作是将压强计的金属盒 ,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一杯盛有酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开。如图(b)所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙。他发现h甲<h乙,于是认为乙杯子中盛的是水。请你指出小明的实验过程是否正确,并写出正确的判断方法: 。
【答案】(1)放入同种液体的不同深度
(2)错误;控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析解答;
(2)液体压强的大小与液体密度和深度大小有关,如果要通过压强的大小判断液体密度的大小,那么就要保证金属盒在液体中的深度相同,据此分析解答。
【解答】(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,要控制液体的种类相同,而改变液体的深度,即将压强计的金属盒放入同种液体的不同深度,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)我认为小明的实验过程错误,正确的方法为:控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)。
39.(2020八上·海曙月考)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确"或“错误”);理由是 。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较甲、乙两图,分析相同的因素和不同的因素,然后根据控制变量法得出实验结论;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,必须控制接触面的面积相同而改变压力,而甲和丁中,压力和接触面积都发生了变化,因此不能得出结论。
【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,我认为他的观点错误,理由是:没有控制受力面积相同。
40.(2020七下·温州期末)为了探究影响压力作用效果的因素,小明用如图所示实验装置进行了如下实验
①称取200克细沙置于烧杯中
②将气球置于装置内,将烧杯中的细沙缓缓倒在木板B上,直至气球刚好破裂,称量烧杯中剩余细沙的质量,重复实验3次,并记录平均值
③改变木板A上塑料钉的数量,用完全相同的气球重复步骤②,记录数据如下
实验组别 塑料钉数量/枚 细沙的总质量/克 烧杯中剩余细沙的质量/克
1 4 200 152
2 6 200 136
3 8 200 117
4 10 200 95
(1)为完成本实验,小明需要的测量工具为 。
(2)小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是 。
(3)请结合所学知识分析,本实验能否得出“受力面积越大,压力作用效果越不明显”的结论并说明理由: 。
【答案】(1)天平
(2)细沙质量更小,对气球产生的压力变化更精细
(3)能。据表可知,塑料钉数量多,受力面积越大,气球刚破裂时所需的细沙质量越大,即在更大的压力作用下,才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据要测量的物理量选择合适的测量工具;
(2)可从对压力大小调节的精细程度上分析;
(3)探究受力面积大小对压力作用效果的影响时,必须控制压力相同而改变接触面积,据此对表格数据进行分析即可。
【解答】(1)为了完成本实验,必须控制细沙的质量为200g,因此需要测量工具为天平;
(2)小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是:细沙质量更小,对气球产生的压力变化更精细。
(3)本实验能得出“受力面积越大,压力作用效果越不明显”的结论,理由:据表可知,塑料钉数量多,受力面积越大,气球刚破裂时所需的细沙质量越大,即在更大的压力作用下,才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。
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