第九章 压强
基础巩固
1.下图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
2.关于压力,下列说法正确的是( )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
3.如图所示的实例中,利用了“流体压强与流速关系”工作的是( )
4.一块长方体合金块,重1.2 N,侧放于面积为1 m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10-3 m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2 Pa
②合金块对桌面的压强是1 200 Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5.甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为ρ甲,乙试管内液体的密度为ρ乙。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液体相平,液面距离桌面的高度为h,如图所示,液体对甲、乙两试管底的压强分别为p甲和p乙,则下列判断中正确的是( )
A.ρ甲< ρ乙,p甲< p乙 B.ρ甲< ρ乙,p甲=p乙
C.ρ甲> ρ乙,p甲> p乙 D.ρ甲> ρ乙,p甲=p乙
6.下列现象中与大气压无关的是( )
A.甲:塑料管中的水不会流出来
B.乙:两个底面削平的铅柱紧紧压在一起不会分开
C.丙:塑料吸盘贴在光滑的墙面上
D.丁:把饮料“吸”入口中
7.对图中各现象的物理原理分析错误的是( )
A.甲图中刚停止沸腾的水,瓶底浇上冷水,水又重新沸腾,说明液体的沸点随气压降低而升高
B.乙图中地漏利用连通器原理防止异味
C.丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压
D.丁图中由于汽车外形上凸下平,快速行驶时对地面的压力会比静止时小
8.如图所示,将质量相等的水分别倒入放在水平桌面上的两个形状不同、底面积相等的容器中,则水对容器底部产生的压强和压力正确的
是( )
A.p甲>p乙,F甲>F乙 B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲>p乙,F甲=F乙 D.p甲=p乙,F甲=F乙
9.如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.此装置左、右构成一个连通器
B.左、右两侧液体对容器底的压力相等
C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧液体的质量相等
10.预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截至6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了________(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用________________把药液压入注射器内。
11.唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速______、压强______,从而产生一个向______的力。
12.在某星球表面,物体所受重力与质量的比值约为3.8 N/kg,大气压约为760 Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103 kg/m3,则经实验测出的h约为__________m。
13.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的图像,由图像可知:同种液体内部的压强与深度成________,液体密度ρ甲______(选填“>”“<”或“=”)ρ乙。
14.海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度大,压强______(选填“大”或“小”),会发生相撞事故。三峡大坝的船闸是利用__________原理修建的,大坝上游水深100 m处的压强是______________Pa。(g取10 N/kg,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
15.如图所示,取一根塑料吸管,在某处剪一水平切口,从切口处折弯吸管,把吸管插入水中。用力向管中吹气,发现切口处有水喷出。这是因为吹气时,切口处气体的流速大,压强______,杯中水在__________的作用下上升到切口处,随气流喷出。
16.如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比l甲∶l乙=2∶3,质量之比m甲∶m乙=2∶1,则它们对地面的压力之比F甲∶F乙=__________,对地面的压强之比p甲∶p乙=__________。
17.在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均用海绵被压下的深浅,来显示小桌对________的压力的作用效果。
(2)比较__________两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是____________________。下列事例中,直接应用该结论的是______(填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
18.2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909 m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计________(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而________;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10 000 m时每平方米的舱体受到的海水压力为____________________N(取ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg),相当于质量为____________________t的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为__________Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将________(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
19.如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04 kg,其底面积为10 cm2,茶水的质量为0.16 kg,茶水的深度为
10 cm(茶水密度约为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强;
(2)茶水对杯底的压力;
(3)茶杯对水平桌面的压强。
能力提升
20.如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.所受的重力较大
B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大
D.对沙滩的压强较小
21.下列关于大气压的描述,错误的是( )
A.1标准大气压值约为105 Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
22.如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有哪种液体?若想让活塞向左移动,可以在什么位置水平吹气?(ρ水>ρ植物油>ρ酒精)( )
A.水 a处 B.水 b处
C.酒精 a处 D.酒精 b处
23.观察图甲中车的外形,若车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气流动速度不同,车对地面的压力会________(选填“变大”“不变”或“变小”),从而使车与地面之间的摩擦力________(选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控。为了减少上述意外情况的发生,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
24.如图,两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1∶2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为p0,将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1______(选填“>”或“<”)2p0,乙杯对桌面的压强p2______(选填“>”或“<”)p0。
素养提升
25.图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B.B给A的力大于A给B的力
C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
参考答案
1.A 2.B 3.C 4.B 5.C 6.B 7.A 8.B 9.C
10.增大 大气压 11.大 小 上
12.0.2 13.正比 >
14.小 连通器 1×106
15.小 大气压
16.2∶1 9∶2
17.(1)海绵 (2)乙、丙 取下丙图中的砝码 ①
18.(1)薄 不是 (2)增大 有关
(3)1.03×108 1.03×104 (4)500 变大
19.解:(1)茶水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
(2)茶水对杯底的压力:
F=pS=1 000 Pa×10×10-4 m2=1 N。
(3)茶杯和茶水的总重力:
G总=m总g=(0.04 kg+0.16 kg)×10 N/kg=2 N,
茶杯对水平桌面的压力:F′=G总=2 N,
茶杯对水平桌面的压强:
p′===2 000 Pa。
20.A 21.D 22.C
23.变小 变小 B
24.> <
25.D