第九章《压强》单元测试卷
(时间:90 分钟,总分:100 分)
班级 姓名 成绩 一、单项选择题(每题 5 分,共 50 分)
1.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列说法正确的是 ( ) A.茶杯对桌面的压力就是重力
B.茶杯对桌面压力是由于茶杯发生形变而产生的C.茶杯对桌面压力是作用在茶杯上的
D.茶杯对桌面压力是由于桌面发生形变而产生的
2.1738 年伯努利发现了流体压强与流速有关,以下选项利用伯努利这一发现的是( )
A. 机翼受升力使飞机飞上蓝天 B. 火箭受推力飞向太空
C. 轮船经船闸从下游开到上游 D. 潜水艇从海底上浮3.如图所示的物品中,与“覆杯”实验原理不同的是 ( )
A. 高压锅炖汤 B. 活塞式抽水机抽水
C. 真空式扫路车扫地 D. 针筒吸药液
下列各图中的现象和做法为了增大压强的是 ( )
A. 斧头具有很薄的刃 B. 铁轨铺在
一根根枕木上
C. 滑雪板做得宽而长 D. 载重汽
车有较多的轮子
如图所示的现象中,与大气压无关的是 ( )
A.吸盘式挂衣钩 B.用管子吸引料
C.纸片托水 D.凸出的橡皮膜
为探究液体压强的规律,某中学课外学习如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器 可能是
A. 锥形瓶 B. 烧杯
C. 量杯 D. 量筒
为庆视中国人民将军建率 70 周年,我国举行了盛大的海上阅兵仪式,集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机,彰显了我国海军强大的军事实力。下列说法正确的是
当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物是运动的
作战飞机在加速升空过程中,飞机上方的空气流速小于下方的空气流速
潜水艇在下潜的过程中,受到海水的压强不变
水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,是为了避兔舰艇相“吸”而发生碰撞9.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图 A),然后反过来倒立在桌面上(如图 B),两次放置橙汁对杯底的压强和压力分别是 pA、FA 和 pB、FB,则
A. pA>pB FA=FB B. pA<pB FA>FB
C. pA=pB FA=FB D. pA>pB FA<FB
如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。 若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p 以及剩余部分质量 m 的大小关系为( )
A.p 甲<p 乙;m 甲<m 乙 B.p 甲<p 乙;m 甲>m 乙
C.p 甲>p 乙;m 甲>m 乙 D.p 甲>p 乙;m 甲=m 乙
二、填空作图题(每空 1 分,16 题 1 分,共 12 分)
如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗处空气的压强 车内空气的压强(选填“>”、“=”、“<”),所以车内空气被“抽”到车外。
洗手池的排水管通常做成如图所示的 U 形“反水弯”来防止下水道中的异味上传,这个 “反水”弯是利用了 的原理来设计的:新买的排水管是用塑料制成的,用力拉向两 边可以使管子伸长,说明力可以使物体发生 。
液体内部朝各个方向都有压强,且在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等,同 一液体内部的压强随着深度的增加而 ,另外液体内部的压强还与 有关。14.装甲车通常用履带而不用车轮,是为了增大接触面积来 (选填“增大”或“减小)压强;飞机通过机翼来获得向上的升力。是因为流体压强随流速的减小而 (填“增大”或“减小。);水库的大坝呈上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度增大而
(选填“增大”或“减小)
15.如图所示是某同学研究液体压强时,绘制的甲乙两种液体的压强与深度的关系图象,由 图可知,甲乙两种液体密度的大小关系为ρ甲 ρ乙 , 其中 种液体是水.
16.(2 分)请画出图中斜面上 A 物体对斜面的压力的示意图。
三、实验题(17 题 7 分,18 题 8 分,共 15 分)
在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如图所示的三个实验:
通过观察三次实验时泡沫塑料的
,显示压力作用的效果;
比较 与
两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力
作用效果越明显;
比较 与
两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力
作用效果越明显。
(4) 该实验说明了:压力的作用效果与 、 有关。
用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
⑴压强计是通过 U 形管中液面的 来反映被测压强大小的.使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置
(选填“漏气”或“不漏气”)。
⑵下列四幅图是小华在探究液体内部压强实验时的四个场景,除图④杯中装的是盐水外,其 余杯中装的都是水.
比较图 可知液体压强大小与深度有关;比较图 可知液体压强大小还与液体的密度有关。比较 两幅图,可以得出:同种液体同一深度,液体内向各个方向的压强 .
⑶有两只相同的烧杯中分别盛有体积相同的水和盐水,但没有标签,小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中 U 形管两边的液柱高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是水。他的结 论是 ( 选 填 “ 可 靠的 ” 或“ 不 可靠 的 ”), 理由 是
。
四、计算题(每题 19 题 6 分,20 题 8 分,21 题 9 分,共 22 分)
19.(6 分)重 500N 的小宇背着质量为 4kg 的书包上学,走路时鞋与地面的接触面积为
200cm2 . (取 g=10N/kg)求:
书包受到的重力。
走路时小宇对地面的压强。
20.(8 分)如图所示,边长 20 cm、重 10 N 的正方体 B放在水平地面上,边长 10 cm、重 8 N的正方体 A叠放在 B上,求 A对 B的压强和 B对地面的压强各是多少。
21.(9 分)某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力 F 将玻璃管竖直插在水下 25cm 处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受的重力为 0.5N. (g=10N/kg) 求:
水对塑料片产生的压强和压力;
外力 F 的大小;
该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢 地倒入该液体,当倒入深度达到 20cm 时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少
参考答案
一、单项选择题(每题 5 分,共 50 分)
1.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列说法正确的是 ( ) A.茶杯对桌面的压力就是重力
B.茶杯对桌面压力是由于茶杯发生形变而产生的C.茶杯对桌面压力是作用在茶杯上的
D.茶杯对桌面压力是由于桌面发生形变而产生的
【答案】B。
【解析】A、茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯。两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不 是同一个力,但两者大小相等。故 A 错误。B、当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯
施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下 的弹力,即茶杯对桌面的压力。故 B 正确。C、茶杯对桌面的压力,是茶杯对桌面施加了一个作用,故施力物体是茶杯,受力物体是桌面。故 C 错误。D、根据 B 的分析可知 D 是错误的。
【点评】(1)此题考查了弹力的产生、压力与重力的区别、力的定义等知识点。(2)放在 水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,但压力永远不会是重力。(3)哪个物体对别的物体施加了压力,该物体就发生了弹性形变。
2.1738 年伯努利发现了流体压强与流速有关,以下选项利用伯努利这一发现的是( )
A. 机翼受升力使飞机飞上蓝天 B. 火箭受推力飞向太空
C. 轮船经船闸从下游开到上游 D. 潜水艇从海底上浮
【答案】A
【解析】A.飞机的机翼做成上凸下平的形状,当飞机运动时,流过机翼上方的空气流速大、 压强小,流过机翼下方的空气流速小、压强大,机翼上下方就有了向上的压力差,便形成向上的升力,即飞机飞上蓝天利用了伯努利这一发现,故 A 符合题意;B.火箭的燃料燃烧时, 高速向后喷出热气流,从而获得向前的推力,利用的是力作用的相互性原理,故 B 不符合题意 C.轮船过船闸,利用的是连通器的原理,故 C 不符合题意;D.潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮或者下潜。当潜水艇把水排出水舱后潜水艇上浮;当潜水艇往水舱充水时潜水艇下沉,故 D 不符合题意。
如图所示的物品中,与“覆杯”实验原理不同的是 ( )
A. 高压锅炖汤 B. 活塞式抽水机抽水
C. 真空式扫路车扫地 D. 针筒吸药液
【答案】A
【解析】A.高压锅炖汤利用了气压和沸点的关系,故 A 符合题意;B.活塞式抽水机抽水机工作时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实 现把水从低处压到高处的目的,故 B 不符合题意;C.真空式扫路车扫地是利用大气压的作用将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能,利用了大气压,故
C 不符合题意;D.用注射器吸药液时,注射器中的体积增大,使管内的气压减小,药液在大气压的作用下,上升到注射器中,故 D 不符合题意;
下列各图中的现象和做法为了增大压强的是 ( )
A. 斧头具有很薄的刃 B. 铁轨铺在
一根根枕木上
C. 滑雪板做得宽而长 D. 载重汽
车有较多的轮子
【答案】A
【解析】本题涉及到增大压强和减小压强的问题,从增大和减小压强的方法考虑.增大压强 的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压 强.减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小 压力来减小压强. A. 斧头具有很薄的刃,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。符合题意。B. 铁轨铺在一根根枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小铁轨对路基的压强,保护路基。不符合题意。C. 滑雪板做得宽而长,是在压力一定时,增大受力面积来减小滑雪板对雪地的压强,不易陷下去。不符合题意。D. 载重汽车有较多的轮子,是在压力一定时,增大受力面积来减小汽车对路面的压强,保护路面。不符合题意。故选 A.
如图所示的现象中,与大气压无关的是 ( )
A.吸盘式挂衣钩 B.用管子吸引料
C.纸片托水 D.凸出的橡皮膜
【答案】D
【解析】A.吸盘式挂衣钩在大气压力的作用下,挂衣钩被压在墙上,与大气压有关,故 A 错误;B.饮料在大气压的作用下,饮料通过吸管被吸入嘴中,与大气压有关,故 B 错误;C.大气对纸片向上的压力托住了杯中的水,与大气压有关,故 C 错误;D.橡皮膜在水的压力作用下向下突出,与大气压无关,故 D 正确。
为探究液体压强的规律,某中学课外学习如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
【答案】故选:A。
【解析】根据液体压强公式 P=ρgh 进行分析。判断水对试管底部的压强变不变,就看 h 变不变。要清楚 h 是指液面到试管底部的垂直距离。由图可知,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,液面到试管底部的深度在变大,根据 p=ρgh 可知,水对试管底部的压强将变大。
【点评】此题考查学生对液体压强特点的掌握和理解,液体压强与液体的密度和深度有关。 解题的关键是要清楚深度是指液面到底部的垂直距离。
匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器 可能是
A. 锥形瓶 B. 烧杯
C. 量杯 D. 量筒
【答案】C
【解析】观察图象,容器底所受水的压强随注水时间缓慢上升,再针对每个容器的特点,选 择合适的答案;由图象可知,容器底所受水的压强变化是越来越慢,当匀速地向某容器内注 满水时,压强变化越来越慢,根据 p=ρgh 可知,水面升高的高度变化越来越慢,容器的形状是上大下小.观察 ABCD,只有 C 图符合.故选 C.
为庆视中国人民将军建率 70 周年,我国举行了盛大的海上阅兵仪式,集中展示了一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机,彰显了我国海军强大的军事实力。下列说法正确的是
当辽宁舰航母上的舰载飞机起飞后,飞行员以他的座椅为参照物是运动的
作战飞机在加速升空过程中,飞机上方的空气流速小于下方的空气流速
潜水艇在下潜的过程中,受到海水的压强不变
水面舰艇多采用前后编队而不是近距离并排行驶,是为了避兔舰艇相“吸”而发生碰撞
【答案】D
【解析】A.当舰载飞机起飞后,飞行员与他的座椅之间没有位置变化,所以,以他的座椅为参照物,飞行员是静止的,故 A 错误;B.由于飞机上凸下平,所以作战飞机在加速升空过程中,上方的空气流速大于下方的空气流速,下方的大气压力大于上方的大气压力,从而 产生升力,故 B 错误;C.潜水艇在下潜过程中,海水的密度一定,由 p=ρ液 gh知道,随着潜水艇所处的深度不断增大,则受到海水的压强变大,故 C 错误;D.当舰艇并排行驶时, 舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速 度;由于水的流速越大,压强越小,流速越小压强越大,使舰艇内外测的水存在压强差而使 两舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免舰艇相“吸”碰撞,故不采用“并排”护航,故 D 正确。
一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图 A),然后反过来倒立在桌面上(如图 B),两次放置橙汁对杯底的压强和压力分别是 pA、FA 和 pB、FB,则
A. pA>pB FA=FB B. pA<pB FA>FB
C. pA=pB FA=FB D. pA>pB FA<FB
【答案】D
【解析】甲图中,杯子正放,下窄上宽,液面较深;乙图中,杯子倒放,下宽上窄,液面较
低;(Ⅰ)由正放到倒放,液面的高度由高到低,即 hA>hB;由 P=ρgh 得,在ρ、g 一定时,若 hA>hB,则 PA>PB;即从正立到倒立放置,水对容器底的压强增小;排除 A、C.
(Ⅱ)如右图,设 A 的底面积为 SA,B 的底面积为 SB;①A 图中,杯底受到的水的压强为: PA=ρghA,杯底受到的水的压力为:FA=PA SA=ρg hASA=ρg VA;由图可知,VA 即蓝色柱状区域的体积,显然要大于杯中液体的体积;即:VA<V 水,那么:ρgVA<ρgV 水,即 FA
<G 水;②B 图中,同①可得到:FB=ρgVB,且 VB 即红色柱状区域的体积要小于杯中水的体积,得:VB>V 水,可推出:ρgVB>ρgV 水,即 FB>G 水;综合①②,得:FA<G 水<FB; 即由图 A 到图 B,杯底受到的压力变小,排除选项 C;故选 D.
如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。 若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p 以及剩余部分质量 m 的大小关系为( )
A.p 甲<p 乙;m 甲<m 乙 B.p 甲<p 乙;m 甲>m 乙
C.p 甲>p 乙;m 甲>m 乙 D.p 甲>p 乙;m 甲=m 乙
【答案】C。
【解析】两物体对地面的压强相等,由边长关系可求出密度关系,则由压强公式 P=可求得压强及压力的关系。设甲边长为 a,乙边长为 b,则由图可知 a>b,两物体对地面的压强
相等,即 = ;化简得:ρ甲a=ρ乙b.截去相等高度后,甲的体积仍大于
(
甲
甲
乙
乙
)乙的体积;两物体剩余质量 m =ρ a2(a﹣h),m =ρ b2(b﹣h), =
> 1 , 则剩余部分质量甲的质量大于乙的质量; 两物体对地面的压强由 P= 得: P 甲
= =ρ 甲 ( a ﹣ h ) g ; P 乙 = ;
= ==>1,则剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
【点评】本题考查质量与压强的大小比较,用到了比例的方法,做题时要注意体会,本题相
对比较难,属于难题。
二、填空作图题(每空 1 分,16 题 1 分,共 12 分)
如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗处空气的压强 车内空气的压强(选填“>”、“=”、“<”),所以车内空气被“抽”到车外。
【答案】 (1). > (2). <
【解析】行驶中的汽车,天窗外空气流速>车内空气的流速,根据流速大的地方压强小,天窗处空气的压强<车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
洗手池的排水管通常做成如图所示的 U 形“反水弯”来防止下水道中的异味上传,这个 “反水”弯是利用了 的原理来设计的:新买的排水管是用塑料制成的,用力拉向两 边可以使管子伸长,说明力可以使物体发生 。
【答案】 (1). 连通器 (2). 形变
【解析】第一空.U 形“反水弯”是利用了连通器的原理,使管中存有一定量的水,将上下隔开,防止异味上行;第二空.用力向两边拉可以使管子伸长,说明力可以使物体发生形变。 13.液体内部朝各个方向都有压强,且在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等,同一液体内部的压强随着深度的增加而 ,另外液体内部的压强还与 有关。
【答案】 (1). 增大 (2). 液体的密度
【解析】第一空.液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,液体内部向各个方向的压强 都相等,并且压强随液体的深度的增加而增大;第二空.液体内部的压强还与液体的密度有 关,不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越 大。
装甲车通常用履带而不用车轮,是为了增大接触面积来 (选填“增大”或“减小)压强;飞机通过机翼来获得向上的升力。是因为流体压强随流速的减小而 (填
“增大”或“减小。);水库的大坝呈上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度增大而
(选填“增大”或“减小)
【答案】 (1). 减小 (2). 增大 (3). 增大
【解析】减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。伯努利原理告诉我们:流体在流速大的地方压强小、却在流速小的地方压强大。液体的压强随着深度的增加而增大。装甲车通常用履带而不用车轮, 是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;根据流体压强和流速的关系可知,飞机通过机翼来获得向上的升力,是因为流体压强随流速的减小而增大;水库的大坝呈上窄下宽的形状,是因为液体的压强随深度增大而增大。
【点评】此题考查压强的相关知识,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解 释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
如图所示是某同学研究液体压强时,绘制的甲乙两种液体的压强与深度的关系图象, 由图可知,甲乙两种液体密度的大小关系为ρ甲 ρ乙 , 其中 种液体是水.
【答案】 (1). 1.5 (2). 乙
【解析】当 P=600Pa 时,由图象可知 h甲=4cm,h乙=6cm,根据 p=ρgh可知,甲液体的密度等于乙液体密度的 1.5 倍;当 h=6cm=0.06m 时,由图象可知,p乙=600Pa,根据 p=ρgh可得,
P
乙的密度:ρ乙= gh
600Pa
= 10N / kg 0.06m
=1.0×103kg/m3,乙液体是水。
16.(2 分)请画出图中斜面上 A 物体对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图,如图所示。
【点评】(1)很多同学把压力和重力混淆,认为压力就是重力,这是不正确的,物体只 有位于水平面上时,压力的大小、方向才与重力相同;
(2)本题的关键是知道压力的作用点在接触面上,以及压力的方向是垂直于接触面,且 指向被压物体的。
三、实验题(17 题 7 分,18 题 8 分,共 15 分)
17.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如图所示的三个实验:
通过观察三次实验时泡沫塑料的
,显示压力作用的效果;
比较 与
两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力
作用效果越明显;
比较 与
两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力
作用效果越明显。
该实验说明了:压力的作用效果与 、 有关。
【答案】形变量;a 、;c ;a、;b;压力大小;受力面积
【解析】(1)力的作用效果之一是使物体发生形变,力越大,力的作用效果越明显,物体的形变就越大.实验时,小桌是压在泡沫塑料上,通过泡沫塑料的被压下的深浅程度或形变程度来表示压力作用效果的.(2)研究压力作用效果大小跟压力大小的关系时,保持受力面积不变,改变压力的大小,观察泡沫的凹陷深浅和压力大小的关系,实验 ac 说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越大.(3)研究压力作用效果大小跟受力面积大小的关系时,保持压力大小不变,改变受力面积的大小,观察泡沫的凹陷深浅和受力面积大小的关系, 实验 ab 说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大(4)影响压力作用效果的因
素有两个:压力大小、受力面积。
【点评】掌握了课本上的基础知识,即可解决此题,难度较小. 18.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
⑴压强计是通过 U 形管中液面的 来反映被测压强大小的.使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置
(选填“漏气”或“不漏气”)。
⑵下列四幅图是小华在探究液体内部压强实验时的四个场景,除图④杯中装的是盐水外,其 余杯中装的都是水.
比较图 可知液体压强大小与深度有关;比较图 可知液体压强大小还与液体的密度有关。比较 两幅图,可以得出:同种液体同一深度,液体内向各个方向的压强 .
⑶有两只相同的烧杯中分别盛有体积相同的水和盐水,但没有标签,小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中 U 形管两边的液柱高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是水。他的结 论是 ( 选 填 “ 可 靠的 ” 或“ 不 可靠 的 ”), 理由 是
。
【答案】⑴高度差,不漏气 ;⑵①②;②④;②③;相等;⑶不可靠的;没有控制压强在两种液体中的深度相同
【解析】(1)压强计是通过 U 形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;(2)研究液体压强与深度的关系,必须控制液体种类、压强计橡皮膜的朝向相同,改变深度,因此应比较①②图;研究液体压强与液体密度的关系,必须控制压强计橡皮膜的朝向和所在深度相同,改变液体所在深度,因此应比较②④图;同种液体同一深度应比较②③,液体向各个方向的压强相等;
(3)由于甲、乙液体密度和深度都不相同,所以不能判断哪一种液体是水。
四、计算题(每题 19 题 6 分,20 题 8 分,21 题 9 分,共 22 分)
19.(6 分)重 500N 的小宇背着质量为 4kg 的书包上学,走路时鞋与地面的接触面积为
200cm2 . (取 g=10N/kg)求:
书包受到的重力。
走路时小宇对地面的压强。
【答案】(1)40N;(2)2.7×104Pa。
【解析】(1)解:书包受到的重力:G 书包=m 书包g=4kg×10N/kg=40N;
(2)解:小宇受到的重力:F=G 书包+G 人=40N+500N=540N;
(
F
)走路时小宇对地面的压强: p
S
540N
200 10 4 m2
2.7 104 Pa
答:(1)书包受到的重力为 40N;(2)走路时小宇对地面的压强为 2.7×104Pa
20.(8 分)如图所示,边长 20 cm、重 10 N 的正方体 B放在水平地面上,边长 10 cm、重 8 N的正方体 A叠放在 B上,求 A对 B的压强和 B对地面的压强各是多少。
【答案】(1)800 Pa;(2)450 Pa。
(
A
)【解析】A 对 B 的压力:FA=GA=8 N, 受力面积:S =0.1 m×0.1 m=0.01 m2,
A 对 B 的压强:pA=
FA= 8 N =800 Pa ;
(
A
)S 0.01 m2
(
B
)B 对地面的压力:FB=GA+GB=8 N+10 N=18 N, 受力面积:S =0.2 m×0.2 m=0.04 m2,
FB 18 N
B 对地面的压强:pB= = =450 Pa。
(
B
)S 0.04 m2
答:A 对 B 的压强是 800Pa;B 对地面的压强是 450Pa。
21.(9 分)某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力 F 将玻璃管竖直插在水下 25cm 处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受的重力为 0.5N. (g=10N/kg) 求:
水对塑料片产生的压强和压力;
外力 F 的大小;
该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢 地倒入该液体,当倒入深度达到 20cm 时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少
【答案】(1)2500Pa, 2.5N;(2)2N;(3)1.25×103kg/m3
【解析】(1)水对塑料片的向上压强:
(
水
)P=ρ gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa
(
水
)∴水对塑料片的压力 F =PS=2500Pa×1×10-3m2=2.5N
塑料片受到三个力的作用:玻璃管的压力(等于玻璃管的重力 G)、外力 F 和水对它向上的压力 F 水,塑料片平衡,即:G+F=F 水
∴F=F 水-G=2.5N-0.5N=2N
倒入液体对塑料片向下的压强 P0=ρgh0,
塑料片的截面积为 S,则塑料片受倒入液体向下的压力为 F0=P0S=ρ液gh0S; 水对塑料片产生的向上的压力 F 水=2.5N;
∵塑料片刚好下落,则塑料片受力为平衡力,即 F0=F=2.5N
∴ρ液gh0S=2.5N
(
液
)解得:ρ =1.25×103kg/m3
答:(1)水对塑料片产生的压强是 2500Pa,压力是 2.5N;(2)外力 F 的大小是 2N;(3)该液体的密度是 1.25×103kg/m3。