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第十章检测题
一.选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
1.2020年4月23日,第36次南极考察的“雪龙”号已返回国内基地码头,破冰船利用极大的重量把冰压碎。为了加强作用力,有时候在船首的贮水舱里,还要盛满水“液体压舱物”这样做是为了
A.增大受力面积 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
2.下列压强大小最接近的是
A.人站立时对水平地面的压强
B.一张图画纸平放时对水平桌面的压强
C.打针时注射器针尖对皮肤的压强
D.推土机推土时履带对水平地面的压强
3.如图所示,、、三点受到液体压强大小分别为、、,下列几种描述中正确的是
A. B. C. D.
4.下列实例中为了增大压强的是
A.书包带做得扁而宽 B.限制载重汽车的载重量
C.菜刀钝了磨一磨 D.在铁轨下铺设枕木
5.5月27日珠峰高程测量登山队成功登项珠穆朗玛峰,下列关于登山过程中应用到的物理知识说法正确的是
A.登山杖的手柄应尽量做得宽大,为了减小摩擦力
B.登山时碰落的雪块加速下落,是因为它具有惯性
C.登山鞋上的钉子能深深扎入雪中,说明力可以改变物体的形状
D.珠峰顶的大气压强比西丰的大气压强高
6.两个均匀物体、质量分别为、,密度分别为、,底面积分别为、,高度分别为、,将、叠放在水平桌面上,如图所示,对的压强为,对桌面的压强为,则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
7.如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是
①甲、乙两次实验中,小桌对海绵的压力大小相等
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受力面积的大小有关
④甲、乙两次实验,可通过对比海绵被压下的深浅来反映压力的作用效果
A.①② B.①②④ C.①③④ D.①②③④
8.2018年4月20日,我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”首潜成功。如图所示,潜水器在水面下匀速下潜的过程中(假定海水的密度不变)
A.受到的浮力小于重力 B.上下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大 D.受到的压强变大,浮力不变
9.如图甲,静止在水平地面的容器内装有适量水,底面积为,上端开口面积为,用细线吊着底面积为的长方体,使其缓慢浸没于水中,直至物体静止在容器底部;松开细线,物体上表面距水面,容器对地面的压力相比未放入物体时增大了(容器外壁保持干燥)。图乙是水对容器底部的压强与物体下表面浸入水中深度的图象。则下列说法正确的是
A.物体的重力为
B.物体的密度为
C.图乙中物体下表面浸入水中深度为
D.图乙中水对容器底部的压强为
10.如图所示,小芳在探究液体内部压强特点时,将相同的压强计分别放入甲、乙两种液体中,根据实验现象可以得出的结论是
A.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定大于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
D.无法判断
二.填空题(共6小题,每空2分,共28分)
11.如图所示,容器内盛有适量的液体,若将容器倒置,则液体对底部的压力 (填“变大”、“不变”或“变小” 。
12.如图,物体与墙的接触面积为,某人用的力将重为的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 ,对墙的压强是 ,物体受到墙对它的摩擦力为 。
13.用手向竖直墙上按图钉时,手对图钉的压力 图钉帽对手的压力(选填“大于”、“小于”或“等于” ,这两个力属于 (选填“平衡力”或“作用力与反作用力” ,图钉尖对墙的压强 手对图钉帽的压强(选填“大于”、“小于”或“等于” 。
14.图是插在大树上的“大树蛀虫净”,瓶嘴做的较尖是为了 。瓶身有一个小孔是为了避免药液在 的作用下无法流出。
15.赣南脐橙美味享誉大江南北如图所示,吃脐橙时,常常利用脐橙剥皮器这工具来剥皮,该工具是通过减小 ,从而 压强,使得脐橙皮很容易被剥开。
16.如图,边长分别为和的实心正方体、放置在水平地面上,,。则物体的质量为 ;物体对水平地面的压强为 ;若在两正方体上部沿水平方向截去高度均为的部分后,两正方体对地面压强的变化量之比△:△ 。
三.实验探究题(共2小题)
17.(9分)小明为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示;②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图乙所示;③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图丙所示。
(1)该实验中,小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是:其他条件相同时,
(3)小明用长木板和木块2搭成图1的斜面。把物体从斜面底端拉到顶端,然后把木块2向右移动一段距离(如图2所示),再把物体从斜面底端拉到顶端,比较两次实验中物体受到的摩擦力 .(选填“大于”“等于”或“小于”
18.(3分)如图所示,、两试管中都装有水,两试管中的水对管底的压强 (选填“”、“ ”或“” 。
四.计算题(共2小题,共20分)
19.如图所示,质量为的物体置于水平桌面上,桌子的重力为.求:
(1)物体对桌面的压力;
(2)地面对桌子的支持力。
(3)已知摩擦力与压力和粗糙程度成正比,用多大推力可以使物体向右做匀速直线运动。
20.2020年4月10日,铜仁至长沙南首趟高铁正式开通,为钢仁的发展带来了新的机遇.请你结合所学物理知识,回答下列问题.
(1)“和谐号”的车头设计成流线型的目的是什么?
(2)铁轨铺在枕木上的目的是什么?
(3)高铁站台设有安全线,乘客必须站在安全线以外候车的原因是什么?
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【分析】破冰船盛满水“液体压舱物”,增大了重力,根据压力与总重力的关系分析压力的大小。
【解答】解:2020年4月23日,第36次南极考察的“雪龙”号已返回国内基地码头,破冰船利用极大的重量把冰压碎。为了加强作用力,有时候在船首的贮水舱里,还要盛满水“液体压舱物”,增大了重力,对冰的压力等于破冰船的重力,增大重力即增大对冰的压力;
故选:。
2.【分析】根据物理常识和压强的计算公式进行分析、判断。
【解答】解:
、根据物理常识可知,人站立时对水平地面的压强、打针时注射器针尖对皮肤的压强、推土机推土时履带对水平地面的压强都较大,都在以上,故不合题意;
、每张图画纸质量约为,估测长约、宽约,
桌面受到的压力:,
受力面积,
图画纸平放时对水平桌面的压强,故符合题意;
故选:。
3.【分析】首先根据判断出同种液体中不同深度两点的压强大小,再判断出不同种液体深度相同两点的压强大小关系。
【解答】解:
由图可知,、两点是同种液体中的两点,液体的密度相同,点深度大于点深度,根据可知;
、两点深度相同,点盐水的密度大于点纯水的密度,根据可知;所以。
故选:。
4.【分析】(1)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。
(2)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。
【解答】解:
、书包带宽的背起来舒服,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故不符合题意。
、限制载重汽车的载重量,是在受力面积一定时,减小压力来减小压强,故不符合题意。
、菜刀钝了磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故符合题意。
、铁路钢轨辅在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,保护路基,故不符合题意。
故选:。
5.【分析】(1)压强的大小与压力大小、受力面积有关;
(2)地面附近的物体受到重力的作用;
(3)根据力的两个作用效果分析;
(4)海拔越高,气压越小。
【解答】解:
、登山杖的手柄应尽量做得宽大,是通过增大受力面积减小压强,故错误;
、登山时碰落的雪块加速下落,是因为它受到重力的作用;故错误;
、登山鞋上的钉子能深深扎入雪中,雪形状发生了变化,这表明力可以改变物体的形状,故正确;
、珠峰顶的高度最高,气压最小,则大气压强比西丰的大气压强小,故错误。
故选:。
6.【分析】(1)图中,对的压力等于的重力,受力面积等于的底面积,根据求出对的压强;
(2)图中,对桌面的压力等于和的重力之和,受力面积等于的底面积,根据求出对桌面的压强。
【解答】解:
、图中,对的压力,受力面积为,则对的压强,故、错误;
、图中,对桌面的压力,受力面积为,则对桌面的压强,故正确,错误;
故选:。
7.【分析】①两次实验中,小桌对海绵的压力大小等于重力大小,据此分析;
②④本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
③压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法。
【解答】解:①甲、乙两次实验中,小桌对海绵的压力大小等于重力大小,故小桌对海绵的压力大小相等,故①正确;
②根据转换法,甲图中海绵的凹陷程度大,故甲图中,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、乙两次实验中压力相同,甲中受力面积小,压力作用效果明显,故说明压力作用的效果跟受力面积的大小有关,故③正确;
④根据转换法,甲、乙两次实验,可通过对比海绵被压下的深浅来反映压力的作用效果,故④正确。
故选:。
8.【分析】(1)浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,因此判断浮力的大小,匀速下潜浮力等于其重力。
(2)浮力产生的原因是上下表面受到的压力差。
(3)潜水器受到的压强大小与液体的密度和潜水器所处的深度有关,因此判断压强的大小,关键是判断液体密度和潜水器所处深度的变化。
【解答】解:、潜水器在水面下匀速下潜,海水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,
根据可知,潜水器受到的浮力不变,其重力不变,此时受到的浮力等于重力,故错误。
、根据可知,潜水器受到的浮力不变,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变,故错误。
、由于潜水器在水中的深度逐渐增加,所以根据公式可知,潜水器受到的压强增大,故错误,正确。
故选:。
9.【分析】(1)根据图乙读出长方体未放入水中时水对容器底部的压强,然后根据求出容器中水的深度;
(2)未放入物体时,容器对地面的压力等于容器和水的总重力;判断当物体静止在容器底部,且松开细线时,水是否溢出,据此可求出物体的重力和高度,再根据求出物体的密度。
【解答】解:
根据图乙可知,长方体未放入水中时,水对容器底部的压强为,由可知,未放入物体时,容器中水的深度:
;
瓶中水的体积为:;
由可知,当水对容器底部的压强为时,容器中水的高度也就是容器较宽部分的高度为:
;
在处,图象出现了拐点,说明现在水面在瓶子上端与下端交接处;
由图象可知,当长方体下表面浸入深度为时,水对容器底部的压强最大为,说明此时水面刚好上升到容器口,则此时物体浸入水中的体积为:
;
根据体积关系,可以列式:;
带入数据解得瓶子上端窄口高度为:;
由于最终物体上表面距水面,则物体的高度为:
。
、当物体下表面浸入深度大于时,水已溢出,
因物体最终浸没在水中,则整个过程中溢出水的体积为:
;
溢出水的质量为:;
因容器对地面的压力相比未放入物体时增大量△,
所以物体的重力:△;
物体的体积:,
物体的密度为:,故错误、正确;
、根据体积关系,可以列式:;
带入数据解得:,故错误;
、水对容器底部的压强为:
,故错误;
故选:。
10.【分析】在探究液体内部压强的特点实验中,压强的大小是通过形管两侧的高度差来体现的,高度差越大,压强越大;
观察甲乙两图中压强计探头浸入液体的深度,然后利用判断甲、乙两种液体密度的大小。
【解答】解:由题意和图示可知,两次实验中形管内液柱高度差△相等,所以,甲、乙液体在探头处产生的压强为:;
由图可知,压强计探头在乙液体中浸入的深度大于在甲液体中浸入的深度,即,
根据可得,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,即。
故选:。
二.填空题(共6小题)
11.【分析】倒置后容器底受到的压强变大,但受力面积变小。若利用,则不好判断压力的变化情况。
对于这种上下口不一样大的容器,可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系,得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系。
【解答】解:正放时,液体对容器底的压力,如图:
,
倒置时,液体对容器底的压力:
,
,
即:若将容器倒置,液体对容器底面的压力将变小。
故答案为:变小。
12.【分析】物体对墙的压力等于物体垂直作用在墙上的力;根据公式可求物体对墙的压强;物体受到墙对它的摩擦力方向向上,根据二力平衡分析摩擦力的大小。
【解答】解:用的力将重为的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为;物体对墙的压强为;
物体处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即。
故答案为:200;1000;300。
13.【分析】(1)固体能够传递压力,钉帽受到的压力就等于人施加的力,图钉将外力大小和方向不变的进行传递,压力通过钉帽、钉尖传递给墙壁,大小不变;用手向竖直墙上按图钉时,手对图钉帽的压力和图钉帽对手的压力是一对相互作用力,据此判断二力的大小关系;
(2)判断手对图钉帽和图钉尖对木板受力面积的大小关系,再利用公式判断压强的大小关系。
【解答】解:
(1)固体能够大小不变的传递压力,图钉将外力大小和方向不变的进行传递,压力通过钉帽、钉尖传递给墙壁,大小不变,所以手对图钉帽的压力等于图钉尖对墙的压力,等于人施加的力,用手向竖直墙上按图钉时,手对图钉帽的压力和图钉帽对手的压力是一对作用力与反作用力,所以二力的大小相等;
(2)手对图钉帽的受力面积大,由公式可知,其产生的压强小,图钉尖对木板的受力面积小,其产生的压强大,所以,图钉尖对墙的压强大于手对图钉帽的压强。
故答案为:等于;作用力与反作用力;大于。
14.【分析】在压力一定时,通过减小受力面积能增大压强;根据大气压的作用分析。
【解答】解:瓶嘴做的较尖,是在压力一定时,通过减小受力面积能增大压强;
瓶身有一个小孔,这样里外的气压平衡,是为了避免药液在大气压的作用下无法流出。
故答案为:增大压强;大气压。
15.【分析】增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
【解答】解:用脐橙剥皮器剥皮时,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大剥皮器对脐橙皮的压强,使得脐橙皮很容易被剥开。
故答案为:受力面积;增大。
16.【分析】①已知正方体边长,可以得到其体积,已知物体密度和体积,利用公式得到质量;
②已知正方体的密度和边长,利用公式得到正方体对地面的压强。再进一步比较两物体的压强;
③根据△可求两正方体对地面压强的变化量之比。
【解答】解:①正方体的体积为
由可得,正方体的质量为:
;
②正方体对地面的压强为;
③在两正方体上部沿水平方向截去高度均为的部分后,两正方体对地面压强的变化量之比:
△:△。
故答案为:16;;。
三.实验探究题(共2小题)
17.【分析】(1)由题意及实验的现象可知,物体对斜面的压力不同则斜面的形变程度不同;
(2)由图可知三次实验现象中,斜面的倾斜程度越大则尺子的形变越小,故说明压力减小;
(3)摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:(1)因尺子的形变程度与它所受的压力有关,压力越大,则尺子的形变量越大,故可以由尺子的形变程度判断物体对斜面的压力大小。
(2)由甲、乙、丙三次实验的现象可知,其他条件相同时,直尺与水平方向的夹角增大时,尺子的形变程度变小,说明斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度增大而减小。
(3)比较图2和图1可知,接触面的粗糙程度不变,斜面倾斜程度变小,故物体对斜面的压力变大,则物体受到的摩擦力变大,即小于。
故答案为:(1)直尺的形变程度;(2)斜面倾斜程度越大,压力越小;(3)小于。
18.【分析】知道两管液面相平、相同,知道液体密度的大小关系,根据液体压强公式判断液体对管底压强的大小关系。
【解答】解:由图知两管液面相平,故两管中水的深度相同,
根据可知,两管中的水对管底的压强:。
故答案为:。
四.计算题(共2小题)
19.【分析】(1)物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据求出其大小;
(2)对桌子受力分析可知,受到竖直向上的支持力、竖直向下物体和桌子的重力作用处于平衡状态,根据桌子和物体整体受到的合力为零求出地面对桌子的支持力;
(3)根据摩擦力与压力和粗糙程度成正比求出物体受到的滑动摩擦力,物体向右做匀速直线运动时受到向右的推力和向左的摩擦力是一对平衡力,据此求出推力的大小。
【解答】解:
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,物体对桌面的压力:
;
(2)对桌子受力分析可知,受到竖直向上的支持力、竖直向下物体和桌子的重力作用处于平衡状态,
所以,由桌子和物体整体受到的合力为零可得,地面对桌子的支持力:
;
(3)因摩擦力与压力和粗糙程度成正比,
所以,物体受到的滑动摩擦力:
,
又因物体向右做匀速直线运动时受到向右的推力和向左的摩擦力是一对平衡力,
所以,推力的大小。
答:(1)物体对桌面的压力为;
(2)地面对桌子的支持力为;
(3)用的推力可以使物体向右做匀速直线运动。
20.【分析】(1)列车行驶时,要克服列车受到的空气阻力,车头制成流线型主要是为了减小空气阻力.
(2)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关.
(3)当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快,从而造成人周围空气流速不同,据此结合流体压强与流速的关系分析解答.
【解答】答:(1)“和谐号”的车头制成流线型是为了减小空气阻力.
(2)铁轨铺在枕木上是为了通过增大受力面积来减小压强.
(3)当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知;人外侧受到的空气压强大,而内侧受到的空气压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以乘客必须站在安全线以外候车.
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