【精品解析】近三年科学中考真题分类汇编:压强

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名称 【精品解析】近三年科学中考真题分类汇编:压强
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2022-03-09 13:22:19

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近三年科学中考真题分类汇编:压强
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)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是(  )
①速度:物体在单位时间内通过的路程 ②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A.只有①② B.只有③④
C.只有①③④ D.①②③④都可以
【答案】D
【知识点】种群的概念;速度与物体运动;压强大小比较;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 数学方法即用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预言的方法
【解答】①速度:物体在单位时间内通过的路程,公式v=,应用了数学公式,所以① 符合题意;
②压强:物体单位面积受到的压力,公式p=,应用了数学公式,所以②符合题意;
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量, 是个体数量与单位面积之间的比值,应用了数学比例,所以③符合题意;
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,公式 溶质的质量分数=,应用了数学比例,所以④符合题意。
故答案为: D.
3.(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【答案】D
【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D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.(2021·绍兴)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺人体静脉后,另采血针一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流 入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自(  )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析解答。
【解答】人体内存在一定的血压,真空袋内气压很小,这时血压从人体流向采集袋,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.(2021·丽水)我市各县(市)在努力创建全国文明城市,市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车洒水时的情景。下列说法不正确的是(  )
A.洒水时,洒水车一直具有惯性
B.洒水时,洒水车对地面的压力一直在变小
C.洒水时,洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态
【答案】C
【知识点】惯性;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】(1)根据惯性的知识判断;
(2)水平面上物体对地面的压力等于自身重力;
(3)影响摩擦力的因素:①压力;②接触面的粗糙程度;
(4)根据力与运动的关系判断。
【解答】A.一切物体都有惯性,洒水时,洒水车的质量减小,则它的惯性减小,故A正确不合题意;
B.洒水时,洒水车的重力不断减小,那么它对地面的压力一直减小,故B正确不合题意;
C.洒水时,洒水车对地面的压力不断减小,那么它受到地面的摩擦力不断减小,故C错误符合题意;
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选C。
6.(2020·温州)科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(  )
A.压强 B.压力
C.功率 D.时间
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的变化;功率
【解析】【分析】长方形的面积公式为S=ab,因此只有横轴和纵轴表示的物理量为相乘关系时才能用面积表示,据此分析即可。
【解答】长方形的面积公式为S=ab,
A.根据可知,压力F与受力面积的比值等于压强p,与阴影面积不符,故A错误;
B.根据F=pS可知,压力等于压强和受力面积的乘积,与阴影面积相符,故B正确;
C.根据可知,功与时间的比值等于功率,与阴影面积不符,故C错误;
D.根据可知,功与功率的比值等于时间,与阴影面积不符,故D错误。
故选B。
7.(2020·绍兴)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.用单手提双绳
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】物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
【解答】 小敏提着一盒粽子去看望长辈时,所以手受到的压力是固定的;比较受力面积即可,受力面积越小,则压强越大;
对比四种提法可知,单手提单绳时,手的受力面积最小,则其压强最大;故A符合题意;
故答案为:A。
8.(2019·杭州)如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,关于比较甲、乙两图中桌面受到的大小,下列说法(  )
A.甲图中桌面受到的压力比乙图大
B.乙图中桌面受到的压力比甲图大
C.两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】水平面上的物体,对地面的压力等于上面所有物体的重力之和,即F=G总,据此判断即可。
【解答】条形磁铁都是完全相同的,因此它们的重力相等;将叠放的磁铁看作一个整体,那么它们对地面的压力都等于重力之和,即F=G总,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.(2019·杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为(  )
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
【答案】D
【知识点】估测;压强的大小及其计算
【解析】【分析】一个中学生的体重大约50kg,一只脚掌的底面积大约200cm2,根据计算对地面的压强。
【解答】这个中学生对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
双脚与地面的接触面积为:S=200cm2×2=400cm2=0.04m2;
它对地面的压强大约为:。
故选D。
二、填空题
10.(2021·嘉兴)双休日小嘉同学乘公交车到南湖旅游,一路上他发现了很多与生活相关的科学问题,
(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用   的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,这是因为他以   为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于   人往往会站不稳而跌倒。
【答案】(1)增大受力面积
(2)公交车
(3)惯性
【知识点】参照物及其选择;惯性;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)如果物体是运动的,则它相对参照物的位置不断改变;如果物体是静止的,则它相对参照物的位置保持不变;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用增大受力面积的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,因为公交站台相对公交车的位置不断改变,因此他以公交车为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于惯性人往往会站不稳而跌倒。
11.(2021·湖州)右图是小章看爸爸切年糕的场景,爸爸说将年糕竖着切(如图1)比横着切(如图2)要省力。
(1)竖着切省力的原因是由于减小了   。
(2)年糕是人们喜欢的食品,年糕的主要成分是淀粉。淀粉主要来自水稻种子中   这一结构。
【答案】(1)受力面积
(2)胚乳
【知识点】种子的结构;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,压力的作用效果跟压力大小和受力面积有关。
(2)水稻属于单子叶植物,营养物质储存在胚乳中,淀粉主要来自水稻种子的胚乳。
【解答】(1)图1与图2相比,图1的受力面积更小,当压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,因此竖着切省力的原因是由于减小了受力面积,此时压强越大。
(2)淀粉主要来自水稻种子中胚乳这一结构。
故答案为:(1)受力面积(2)胚乳
12.(2019·绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为   牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当   时,读出弹簧测力计示数下(如图乙)。比较发现下F甲=F乙小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强p甲   P乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)1.6;水面与标记线相平
(2)小于
【知识点】压强大小比较;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先弄清弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针位置读出F甲;水面到达的刻度线相同,说明受到的浮力相等,比较二者深度是否相同即可;
(2)根据公式可知,液体压强随深度的增加而增大。
【解答】(1)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,那么F甲为:1N+0.2N×3=1.6N;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,读出弹簧测力计示数。比较发现下F甲=F乙,小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)根据图片可知,金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度,根据可知,p甲<p乙。
13.(2019·舟山)非洲的尼奥斯湖是火山口湖,湖底溶有大量含二氧化碳的火山气体。1986年8月21日,大量的降水使上层湖水变凉而下沉,下层湖水上涌,二氧化碳气体从水中逸出,并沿着山谷向下扩散,导致山脚的大量居民窒息死亡。根据以上信息回答:
(1)非洲有大量的火山分布,火山是   的表现之一。
(2)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而   ,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有   的性质。
【答案】(1)地壳运动
(2)减小
(3)密度比空气大
【知识点】影响液体压强大小的因素;二氧化碳的物理性质及用途;火山
【解析】 【分析】(1)火山喷发是一种奇特的地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。是岩浆等喷出物在短时间内从火山口 向地表的释放。
(2)液体压强随深度的增大而增大,减小而减小;
(3)由于重力作用,密度大的物质向下运动,密度小的物质向上运动。
【解答】(1)火山喷发是地壳运动的一种表现形式.
(2)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而1减小,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有密度比空气大的性质。
故答案为:(1)地壳运动;(2)减小;(3)密度比空气大.
三、实验探究题
14.(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。
15.(2021·宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。大
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而   (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为   的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与   有关。
【答案】(1)增大
(2)1、5、9
(3)液体种类
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据表格,寻找深度h一定而高度H不同的数据,比较水流射程的大小即可;
(2)根据控制变量法的要求选择比照实验;
(3)根据题目描述分析实验中的变量即可。
【解答】(1)比较实验序号1、4、7可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时,必须控制小孔的高度H相同而改变深度h,故选实验序号为1、5、9。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
16.(2020·金华·丽水)在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二: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;
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有 (填字母);
A.转换法 B.控制变量法 C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是   ;
(3)小金反思: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,其目的是    ;
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a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。根据压强公式p= ,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa=   。
【答案】(1)A;B
(2)装置气密性不好(或装置漏气合理即可)
(3)获取普遍规律(或避免偶然性)
(4)ρgh
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法;探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同而改变这个因素,这种方法叫控制变量法;由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。
(2)U形管两侧的高度差逐渐减小,说明与金属盒连接的导管部分气压在减小。如果橡皮膜的深度不变,即液体压强不变,那么只能说明管内漏气了;
(3)在科学研究中,使用最多的就是不完全归纳法。收集的数据越多,得出的结论就更接近实际,即更客观、更公正;
(4)a点的压强由上面水柱的重力产生。首先根据密度公式计算出液柱的质量,再根据重力公式计算出液柱的重力,最后根据压强公式计算该点的压强即可。
【解答】(1)用U形管两侧液面的高度差反映金属盒上受到压强的大小,这种方法叫转换法,故A正确;
探究深度对液体压强的影响时,保证液体的密度相同,这种方法叫控制变量法,故B正确;
本实验过程没有使用类比法,故C错误;
故选AB。
(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 : 装置气密性不好 ;
(3)小金反思: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,其目的是获取普遍规律(或避免偶然性);
(4)设液柱的横截面积为S,那么a点上方液柱的重力为:G=mg=ρVg=ρShg;
那么a点上方受到的压力为:F=G=ρShg;
因此a点上方受到的压强为:。
17.(2019·杭州)现有一根两端开口的直玻璃管,将其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。   
【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等方向相反,使膜水平
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜的凸起程度表示它所受水压强的大小;它的凸起程度越大,说明受到水的压强越大;
(2)橡皮膜除了受到向下的水的压强,还受到管外水向上的压强,这时橡皮膜的凸起程度取决于内外压强差;
(3)如果管内水的压强大,那么橡皮膜向外凸;如果管外水的压强大,那么橡皮膜向内凹;如果二者压强相等,那么橡皮膜保持水平。
【解答】(1)向管内缓缓注水,由于水的重力作用,橡皮膜会受到向下的压强,因此会观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,水对橡皮膜的压强增大,那么橡皮膜向外凸的程度会变大;
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,橡皮膜还会受到向上的压强;这时管内外压强相互抵消,相当于橡皮膜向下的压强变小,那么向外凸的程度会变小;
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,那么h内=h外;根据公式可知,玻璃管内外液体密度相等,且深度相等,因此橡皮膜受到上下两方的压强大小相等且方向相反,使膜水平。
四、解答题
18.(2021·台州)如图所示,随着深海载入探测技术的不断发展,人们对深海的了解也越来越多。
(1)早起科学家任务1000米以下的海洋深处没有生命,其原因可能是   。
(2)19世纪科学家推测,深海生物的食物主要来自上次水域生物下沉的排泄物、尸体等,是因为他们认为深海生态系统缺乏能将无机物转化为有机物的某一成分。该成分是   。
(3)深海地壳内喷出丰富的硫化氢、氢气等物质.周围微生物可以通过氧化硫化氢、氢气来获取能量,从而将无机物转化为有机物,为附近的动物提供能量,形成了特殊的热泉生态系统,该生态系统的能量主要来自于 。
A.核能 B.化学能 C.机械能
(4)研究深海生物的科学意义有   。
【答案】(1)深海中水压过大。(合理即可)
(2)生产者
(3)B
(4)保护生态系统的多样性。(合理即可)
【知识点】生态系统及其多样性;生态系统的成分;液体的压强;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】深海中缺乏阳光,静水压力大,形成黑暗、低温和高压的环境。由于不能进行光合作用,深海生态系统中没有光合作用的植物,没有植食性动物,只有碎食性和肉食性动物、异养微生物和少量滤食性动物。液体压强,简称液压,是指在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强。
【解答】(1)水的压强随着深度的增大而增大,1000米以下压强很大,生物难以承受;
(2)生态系统中将无机物转化为有机物的成分是生产者;
(3)该生态系统的能量主要来自微生物分解硫化氢和氢气等化学物质来获得能量,所以生态熊的能量来源是化学能;
(4)研究深海生物的科学意义,对生物的进化有着重要的意义,同样也可以对生态系统保护有着重要的作用;
故答案为:(1)深海中水压过大。(合理即可) ;(2)生产者;(3)B;(4) 保护生态系统的多样性。(合理即可) .
19.(2021·金华)金义东(金华—义乌—东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108千米,该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米,最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题:
(1)若列车全程以最高设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时?
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少?
(3)若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04倍,此时该列车的功率为多少瓦?
【答案】(1)从金华到东阳共需要;
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强:;
(3)列车的牵引力F=f=0.04G=200×103kg×10N/kg×0.04=8×104N;
列车的速度v=120km/h=;
则该列车的功率:P=Fv=8×104N×=2.7×106W。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算出从金华到东阳的时间;
(2)根据公式计算空载列车对铁轨的压强;
(3)首先根据f=0.04G计算出列车受到的阻力,再根据P=Fv计算列车的功率。
20.(2021·绍兴) 2021年5月15日,我国首个火星探测器“天一号”成功登陆火星,这是中国航天领域的里程碑事件,图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图,已知g=3.76N/kg,请回答。
(1)“天一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是    。动力减速采用喷气方式,利用了力能   的原理,在此过程中着陆器受力是   (选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10-3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
【答案】(1)月球表面没有大气层;改变物体的运动状态;不平衡
(2)F=G=mg火星=240kg×3.76N/kg=902.4N
p= =3.76×104Pa
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)打开降落伞后,空气对降落伞会产生巨大的阻力,从而起到减速的作用,根据月球的环境特点解答。物体运动状态的改变包括:由静止变为运动,运动变静止,速度变化和方向改变。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
(2)首先根据F=G=mg计算出车轮对火星表面的压力,再根据公式 计算出车轮对火星表面的压强。
21.(2021·丽水)创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸"到水;移开手后,能轻松“服”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸"到水是利用了   ;
(2)图中A点的压强   B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?
【答案】(1)大气压
(2)等于
(3)解:F=G=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N
S=4cm2=4×10-4m2
p= = =7×103Pa
答:玻璃杯对水平桌面的压强是7×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)首先根据F=G=mg计算出杯子对桌面的压力,再根据计算杯子对桌面的压强。
【解答】(1)小科能轻松“吸"到水是利用了大气压;
(2)根据图片可知,图中A、B两点到水面的距离h相等,根据公式p=ρ液gh可知,A点的压强等于B点的压强。
22.(2020·衢州)近年来,衢州城市面貌焕然一新,这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图,洒水车某次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶,进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。
项目 数值
空载质量(吨) 2.4
满载装水量(吨) 20
满载时车轮与水平地面接触总面积(米2) 0.4
正常洒水流量(吨/时) 50
(1)若洒水车满载并按正常洒水流量洒水,它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?
(2)求洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强。
(3)在本次洒水过程中,洒水车的机械能大小变化情况是   。
【答案】(1)解:洒水时间
可喷酒路面的距离:s=vt=15km/hX0.4h=6km
答:最多可连续喷洒6km
(2)解:洒水车的总质量:m= m车+m水=2.4t+20t= 22.4t=2.24×104kg
洒水车的总重:G=mg=2.24X104kgX10N/kg=2.24X105N
洒水车对路面的压力:F=G=2.24×105N
洒水车对路面的压强:
答:洒水车对地面的压强为5. 6×105 Pa
(3)变小
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)根据计算出洒水时间,根据s=vt计算洒水距离;
(2)根据m= m车+m水计算洒水车和水的总质量,再根据 G=mg 计算出洒水车的总重力;洒水车对地面的压力等于车的总重力,即F=G,最后根据压强公式计算对路面的压强;
(3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能=动能+重力势能判断洒水车的机械能变化。
【解答】(1)洒水时间: ;
可喷酒路面的距离:s=vt=15km/hX0.4h=6km;
(2)洒水车的总质量:m= m车+m水=2.4t+20t=22.4t=2.24×104kg;
洒水车的总重:G=mg=2.24×104kg×10N/kg=2.24×105N;
洒水车对路面的压力:F=G=2.24×105N;
洒水车对路面的压强: 。
(3) 在本次洒水过程中,洒水车的质量减小,速度不变,因此动能减小;质量减小高度不变,因此重力势能减小;根据机械能=动能+重力势能可知,洒水车的机械能不断减小。
23.(2020·湖州)小明在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲。经过A处4秒后在B处遇到方方,方方迅速取下小箱子d秒后在C处小明调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米,质量为20千克,小箱子质量为5千克。
(1)BC段大箱子受到的摩擦力大小为   。
(2)AB段大箱子对地面的压强为   。
(3)CD段小明推力所做的功为   。
【答案】(1)80N
(2)500Pa
(3)600J
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据丙图可知,在0~4s内,上面放有小箱子的大箱子一起以0.5m/s的速度做匀速直线运动,此时摩擦力等于推力,即AB段;当4s时去掉小箱子后,大箱子的压力减小导致摩擦力减小,此时推力大于摩擦力,于是大箱子做加速运动,即BC段;当5s时,小明减小推力,此时推力等于摩擦力,于是大箱子做匀速直线运动,即CD段。
(1)通过二力平衡确定只有大箱子时受到的摩擦力,而滑动摩擦力的大小与运动速度无关;
(2)AB段两个箱子叠放,根据F=G总计算出对地面的压力,再根据计算对地面的压强;
(3)首先根据s=vt计算出CD段大箱子运动的距离,然后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】(1)BC段和CD段小箱子被拿走,只有大箱子,由于对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以两个阶段大箱子受到的摩擦力是相等的。因为大箱子在BC段做匀速直线运动,所以它受到的摩擦力与推力相等,即f=F=80N;
(2)AB段大箱子对地面的压力为:F=G总=(20kg+5kg)×10N/kg=250N;
大箱子对地面的压强为:;
(3)根据乙图可知,CD段推力为80N;根据丙图可知,CD段大箱子的速度为1.5m/s;
CD段大箱子运动的距离s=vt=1.5m/s×(10s-5s)=7.5m;
推力在CD段对大箱子做的功:W=Fs=80N×7.5m=600J。
24.(2020·宁波)如图所示,一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水,水底有一块底面积为50cm2,高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度为2.7×103kg/m3,g取10N/kg,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求:
(1)铝块的重力。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
(3)电动机输出功率的大小。
(4)铝块露出水面后匀速上升的速度。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值。
【答案】(1)解:铝块的体积:V铝=Sh=5×10-3m ×0.06m=3.0×10-4m3
铝块的质量:m铝=ρ铝V铝=2.7×10-3kg/m×3.0×10-4m =0.81kg
铝块的重:G铝=m铝g=0.81kg×10N/kg=8.1N
答:铝块的重力为8.1牛顿
(2)解:铝块的提升距离:s=h0-h=0.6m-0.06m=0.54m
提升铝块需要的时间:t= =2s
答:把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间为2秒。
(3)解:铝块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-4m3=3.0N
绳子拉力:F1=G铝-F浮=8.1N-3.0N=5.1N
∵P= =Fv
∴电动机功率:P=F1v1=5.1N×0.27m/s=1.377W
答:电动机输出功率的大小为1.377瓦特。
(4)解:当铝块露出水面后匀速上升时,绳子拉力:F2=G铝=8.1N
此过程中电动机的功率:P=1.377W,
铝块上升速度:v2= =0.17m/s
答:铝块露出水面后匀速上升的速度为0.17米/秒。
(5)解:铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值:△p= =300Pa
答:铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值为300帕斯卡。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据V铝=Sh计算出铝块的体积,然后根据计算铝块的质量,最后根据计算铝块的重力;
(2)铝块上升的高度等于水的深度与铝块高度的差,即s=h0-h ,然后根据计算提升铝块需要的时间;
(3)首先根据公式F浮=ρ水gV排计算出铝块受到的浮力,然后根据F1=G铝-F浮计算出铝块受到的拉力,最后根据公式P=F1v1计算电动机的输出功率;
(4)当铝块露出水面后匀速上升时,它不受浮力,只受重力和拉力,此时根据F2=G铝计算绳子拉力,再根据公式 计算此时铝块上升的速度;
(5)根据相互作用力的原理可知,水对铝块的浮力等于铝块对容器底部的压力。铝块原来完全浸没在水中,后来全部出水,因此压力的变化值正好等于它完全浸没时的浮力,根据公式计算水对容器底部压强的减小值。
25.(2020·金华·丽水)随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人,可在无人环境下自主导航,利用闪蒸技术360°无死角消毒,在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表:
××牌消毒机器人
项目 参数
机身自重(千克) 80
运行速度(米/秒) 1
请分析计算下列问题:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5分钟,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008米2,此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140瓦,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
【答案】(1)解:s=vt=1米/秒×5×60秒=300米
(2)解:F=G=mg=(80+8)千克×10牛/千克=880牛
p= =1.1×103帕
(3)解:克服摩擦力做功的功率P=140瓦×35%=49瓦
f=F= =49牛
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据公式s=vt计算机器人行驶的路程;
(2)机器人对地面的压力等于它与消毒液的总重力,即F=G总=m总g,然后根据公式计算机器人对地面的压强;
(3)首先根据P=P输出×35%计算出机器人克服摩擦力做功的功率,然后根据公式计算机器人受到的牵引力,最后根据二力平衡计算机器人受到的摩擦力。
26.(2020·嘉兴)十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门 A、关闭阀门 B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是   。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的   冲程相似。
(3)蒸汽机工作时,汽缸内部压强为 1.1×106帕,若活塞面积为0.1米2,则活塞受到蒸汽的压力是多少?
(4)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少?
【答案】(1)内能→机械能
(2)做功
(3)解:F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答:活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
(4)解:h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答:蒸汽机对物体做有用功为 600J, 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;热机的工作原理
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识解答;
(2)汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能;
(3)根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力;
(4)首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度,然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功;再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】(1) 蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是内能→机械能 ;
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
(3) 活塞受到蒸汽的压力是: F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2=1.1×105 N ;
(4)根据图片可知,根据相似三角形原理得到:;
即:;
解得: ;
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功: W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ;
蒸汽机对物体做功的功率: 。
27.(2020·杭州)如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
【答案】(1)S=100cm2=1×10-2m2
(2)F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N
(3)如图
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)甲中金属块与容器的接触面积等于金属块的底面积,而对容器底部的压力等于它的重力,根据公式计算甲中金属块对容器底部的压强;
(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,此时金属块对容器底部的压力等于自身重力和大气压力的和。
(3)根据V排的变化确定金属块受到浮力的变化,然后根据F压力=G-F浮确定容器底部受到压力的变化,注意计算出相应节点的值。
【解答】(1)甲中金属块与容器的接触面积: S=100cm2=1×10-2m2 ;
金属块对容器底部的压强 : ;
(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,
金属块对容器底部的压力为: F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N;
(3)当容器里没有水时,金属块对容器底部的压力等于它的重力,即F=G=120N;随着水面的上升,金属块排开水的体积不断增多,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属块受到的浮力不断增大。根据公式F=G-F浮可知,容器底部受到的压力不断减小。
当金属块完全浸没,水面高度达到20cm时,它受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×(0.2m×0.01m2)=20N;此时金属块对容器底部的压力:F=G-F浮=120N-20N=100N;
此后,随着水面的上升,物体受到的浮力不变,那么对容器底部的压力保持不变。如下图所示:
28.(2019·台州)某科技节,同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。
(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生    。
(2)比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量(不超过50克),三位同学选择的测量工具分别是:
①量程为1牛的弹簧测力计;
②量程为10牛的弹簧测力计:
③量程为100克的天平。
你认为哪位同学选择的测量工具最合适,并说明理由   。
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为    。
【答案】(1)形变
(2)①,因为①精确度较高,操作方便
(3)在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小
【知识点】力的作用效果;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确;
(3)减小压强的方法:减小压力或增大接触面积。
【解答】(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生形变;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确,因此应该选择弹簧测力计①;
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为:在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。
29.(2019·台州)电冰箱是通过温度控制器控制压缩机的开或停来控制温度,某冰箱的温控制冷和照明电路,如图甲,冰箱内温度控制器工作原理如图乙,硬杆OAB可绕固定点O转动,感温包内充有感温剂气体,膜盒因感温包内气体压强的变化而改变对A点的推力大小。
(1)请将答题纸图甲中的a、b、c三个接线头连入家庭电路。
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,    ,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3)某同学模拟冰箱温控制冷电路,制作了一个恒温箱,如图丙。恒温箱中温度控制器的轻质硬杆OA长为5厘米,OB长为12厘米,注射器的最大刻度为30毫升,刻度部分长为10厘米。
m/g 80 160 240
l/cm 12.8 13.6 14.4
查阅资料得知,在弹性限度内,弹簧的长度l与所挂钩码质量m的关系遵循函数l=km+b(k和b为常数)。为了确定该弹簧k和b的值,在弹簧上挂钩码测得三组数据如上表。
当设定的温度为40℃时,弹簧长14厘米,触点C和D恰好接通。请计算此时注射器内气体的压强。(已知当时大气压为1×105帕)
(4)丙图中,温度控制器硬杆上的连结点O、B、E、F均固定,调温旋钮转轴及触点D也固定,调温旋钮已调到最低温度,在不更换元件的情况下,如何将恒温箱设定温度调节得更低    。
【答案】(1)解:如图
(2)气压增大,膜盒对A点的推力变大
(3)解:根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S= =3cm2=3×10-4m2
∴P= =1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)注射器往左移。(或“注射器往上移”、“增加注射器内的气体”)
【知识点】压强的大小及其计算;家庭电路的组成与连接;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了安全用电,开关一定要接在火线上;用电器的金属外壳一定要与地线连接;
(2)气体的质量相同时,压强随温度的升高而增大,据此判断膜盒对杠杆的推力变化,最后判断触点C的位置变化对电路的影响即可;
(3)首先从表格中取两组数据分别代入函数 l=km+b ,得到两个方程,求出k和b的值,进而得到函数关系式。接下来将弹簧长度l=14cm代入关系式,计算出钩码质量m,根据F=G=mg计算出弹簧受到的拉力F;根据杠杆的平衡条件计算出杠杆作用在膜盒上的压力F2;再根据公式
计算出活塞的受力面积,根据公式
计算出杠杆压力产生的压强,最后根据 P气=p+p0 计算注射器内的气压即可;
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压,据此解答。
【解答】(1)与开关连接的c点应该接火线,b点接零线,与金属外壳连接的a点接地线,如下图:
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,气压增大,膜盒对A点的推力变大,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3) 根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S= =3cm2=3×10-4m2
∴P= =1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压.
五、综合说理题
30.(2020·衢州)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。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和降下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
【答案】①液体的深度越深,压强越大,对车门和车窗产生较大的压力,不易开门
②水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,车窗玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,不易降下车窗玻璃
③用安全锤的尖端砸玻璃,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃
④水进入车内,车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门⑤砸碎车窗玻璃时,窗外水的压强大于车内压强,水能快速进入车内
⑥玻璃被砸碎,说明力能使物体发生形变;推开车门或爬出车窗逃生,说明力能改变物体的运动状态
答案示例:
答:车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开;水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃;用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃;较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压强大小比较;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】①根据公式p=ρ液gh分析水的压强随深度的变化,再根据F=pS分析车窗收到压力的变化,得到不易开门的原因;
②根据车窗压力的变化分析车窗玻璃受到摩擦力的变化,从而得到车窗不易降下的原因;
③根据分析安全锤的尖端非常小从而导致容易击碎玻璃的原因;
④根据二力平衡确定车内外水深相同时,车门容易被推开的原因;
⑤水总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析杂碎窗玻璃时水进入车内的原因;
⑥根据力的作用效果分析玻璃杯杂碎的原因和推开车门的原因。
【解答】车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开;水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃;用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃;较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生。
1 / 1近三年科学中考真题分类汇编:压强
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
2.(2021·杭州)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是(  )
①速度:物体在单位时间内通过的路程 ②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量 ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A.只有①② B.只有③④
C.只有①③④ D.①②③④都可以
3.(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4.(2021·绍兴)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺人体静脉后,另采血针一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流 入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自(  )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
5.(2021·丽水)我市各县(市)在努力创建全国文明城市,市容市貌越来越好。如图是环卫工人驾驶洒水车洒水时的情景。下列说法不正确的是(  )
A.洒水时,洒水车一直具有惯性
B.洒水时,洒水车对地面的压力一直在变小
C.洒水时,洒水车受到地面的摩擦力始终保持不变
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态
6.(2020·温州)科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(  )
A.压强 B.压力
C.功率 D.时间
7.(2020·绍兴)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.用单手提双绳
C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
8.(2019·杭州)如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,关于比较甲、乙两图中桌面受到的大小,下列说法(  )
A.甲图中桌面受到的压力比乙图大
B.乙图中桌面受到的压力比甲图大
C.两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
9.(2019·杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为(  )
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
二、填空题
10.(2021·嘉兴)双休日小嘉同学乘公交车到南湖旅游,一路上他发现了很多与生活相关的科学问题,
(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用   的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,这是因为他以   为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于   人往往会站不稳而跌倒。
11.(2021·湖州)右图是小章看爸爸切年糕的场景,爸爸说将年糕竖着切(如图1)比横着切(如图2)要省力。
(1)竖着切省力的原因是由于减小了   。
(2)年糕是人们喜欢的食品,年糕的主要成分是淀粉。淀粉主要来自水稻种子中   这一结构。
12.(2019·绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为   牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当   时,读出弹簧测力计示数下(如图乙)。比较发现下F甲=F乙小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强p甲   P乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.(2019·舟山)非洲的尼奥斯湖是火山口湖,湖底溶有大量含二氧化碳的火山气体。1986年8月21日,大量的降水使上层湖水变凉而下沉,下层湖水上涌,二氧化碳气体从水中逸出,并沿着山谷向下扩散,导致山脚的大量居民窒息死亡。根据以上信息回答:
(1)非洲有大量的火山分布,火山是   的表现之一。
(2)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而   ,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有   的性质。
三、实验探究题
14.(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    。
15.(2021·宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。大
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而   (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为   的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与   有关。
16.(2020·金华·丽水)在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二: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;
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有 (填字母);
A.转换法 B.控制变量法 C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是   ;
(3)小金反思: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,其目的是    ;
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a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。根据压强公式p= ,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa=   。
17.(2019·杭州)现有一根两端开口的直玻璃管,将其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。   
四、解答题
18.(2021·台州)如图所示,随着深海载入探测技术的不断发展,人们对深海的了解也越来越多。
(1)早起科学家任务1000米以下的海洋深处没有生命,其原因可能是   。
(2)19世纪科学家推测,深海生物的食物主要来自上次水域生物下沉的排泄物、尸体等,是因为他们认为深海生态系统缺乏能将无机物转化为有机物的某一成分。该成分是   。
(3)深海地壳内喷出丰富的硫化氢、氢气等物质.周围微生物可以通过氧化硫化氢、氢气来获取能量,从而将无机物转化为有机物,为附近的动物提供能量,形成了特殊的热泉生态系统,该生态系统的能量主要来自于 。
A.核能 B.化学能 C.机械能
(4)研究深海生物的科学意义有   。
19.(2021·金华)金义东(金华—义乌—东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108千米,该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米,最高设计速度为120千米/小时。
完成下列问题:
(1)若列车全程以最高设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时?
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少?
(3)若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04倍,此时该列车的功率为多少瓦?
20.(2021·绍兴) 2021年5月15日,我国首个火星探测器“天一号”成功登陆火星,这是中国航天领域的里程碑事件,图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图,已知g=3.76N/kg,请回答。
(1)“天一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是    。动力减速采用喷气方式,利用了力能   的原理,在此过程中着陆器受力是   (选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10-3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
21.(2021·丽水)创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸"到水;移开手后,能轻松“服”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸"到水是利用了   ;
(2)图中A点的压强   B点的压强(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)装有水的玻璃杯总质量为0.28千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4平方厘米,此时杯子对桌面的压强为多少?
22.(2020·衢州)近年来,衢州城市面貌焕然一新,这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图,洒水车某次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶,进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。
项目 数值
空载质量(吨) 2.4
满载装水量(吨) 20
满载时车轮与水平地面接触总面积(米2) 0.4
正常洒水流量(吨/时) 50
(1)若洒水车满载并按正常洒水流量洒水,它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?
(2)求洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强。
(3)在本次洒水过程中,洒水车的机械能大小变化情况是   。
23.(2020·湖州)小明在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处,如图甲。经过A处4秒后在B处遇到方方,方方迅速取下小箱子d秒后在C处小明调整了推力,继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙,箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米,质量为20千克,小箱子质量为5千克。
(1)BC段大箱子受到的摩擦力大小为   。
(2)AB段大箱子对地面的压强为   。
(3)CD段小明推力所做的功为   。
24.(2020·宁波)如图所示,一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水,水底有一块底面积为50cm2,高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为0.27m/s。铝的密度为2.7×103kg/m3,g取10N/kg,铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求:
(1)铝块的重力。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间。
(3)电动机输出功率的大小。
(4)铝块露出水面后匀速上升的速度。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值。
25.(2020·金华·丽水)随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人,可在无人环境下自主导航,利用闪蒸技术360°无死角消毒,在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表:
××牌消毒机器人
项目 参数
机身自重(千克) 80
运行速度(米/秒) 1
请分析计算下列问题:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5分钟,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008米2,此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140瓦,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
26.(2020·嘉兴)十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门 A、关闭阀门 B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是   。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的   冲程相似。
(3)蒸汽机工作时,汽缸内部压强为 1.1×106帕,若活塞面积为0.1米2,则活塞受到蒸汽的压力是多少?
(4)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少?
27.(2020·杭州)如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
28.(2019·台州)某科技节,同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。
(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生    。
(2)比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量(不超过50克),三位同学选择的测量工具分别是:
①量程为1牛的弹簧测力计;
②量程为10牛的弹簧测力计:
③量程为100克的天平。
你认为哪位同学选择的测量工具最合适,并说明理由   。
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为    。
29.(2019·台州)电冰箱是通过温度控制器控制压缩机的开或停来控制温度,某冰箱的温控制冷和照明电路,如图甲,冰箱内温度控制器工作原理如图乙,硬杆OAB可绕固定点O转动,感温包内充有感温剂气体,膜盒因感温包内气体压强的变化而改变对A点的推力大小。
(1)请将答题纸图甲中的a、b、c三个接线头连入家庭电路。
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,    ,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3)某同学模拟冰箱温控制冷电路,制作了一个恒温箱,如图丙。恒温箱中温度控制器的轻质硬杆OA长为5厘米,OB长为12厘米,注射器的最大刻度为30毫升,刻度部分长为10厘米。
m/g 80 160 240
l/cm 12.8 13.6 14.4
查阅资料得知,在弹性限度内,弹簧的长度l与所挂钩码质量m的关系遵循函数l=km+b(k和b为常数)。为了确定该弹簧k和b的值,在弹簧上挂钩码测得三组数据如上表。
当设定的温度为40℃时,弹簧长14厘米,触点C和D恰好接通。请计算此时注射器内气体的压强。(已知当时大气压为1×105帕)
(4)丙图中,温度控制器硬杆上的连结点O、B、E、F均固定,调温旋钮转轴及触点D也固定,调温旋钮已调到最低温度,在不更换元件的情况下,如何将恒温箱设定温度调节得更低    。
五、综合说理题
30.(2020·衢州)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。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和降下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
答案解析部分
1.【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.【答案】D
【知识点】种群的概念;速度与物体运动;压强大小比较;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】 数学方法即用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预言的方法
【解答】①速度:物体在单位时间内通过的路程,公式v=,应用了数学公式,所以① 符合题意;
②压强:物体单位面积受到的压力,公式p=,应用了数学公式,所以②符合题意;
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量, 是个体数量与单位面积之间的比值,应用了数学比例,所以③符合题意;
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,公式 溶质的质量分数=,应用了数学比例,所以④符合题意。
故答案为: D.
3.【答案】D
【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D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析解答。
【解答】人体内存在一定的血压,真空袋内气压很小,这时血压从人体流向采集袋,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】C
【知识点】惯性;力与运动的关系;影响摩擦力大小的因素;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】(1)根据惯性的知识判断;
(2)水平面上物体对地面的压力等于自身重力;
(3)影响摩擦力的因素:①压力;②接触面的粗糙程度;
(4)根据力与运动的关系判断。
【解答】A.一切物体都有惯性,洒水时,洒水车的质量减小,则它的惯性减小,故A正确不合题意;
B.洒水时,洒水车的重力不断减小,那么它对地面的压力一直减小,故B正确不合题意;
C.洒水时,洒水车对地面的压力不断减小,那么它受到地面的摩擦力不断减小,故C错误符合题意;
D.洒水车刹车减速,说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的变化;功率
【解析】【分析】长方形的面积公式为S=ab,因此只有横轴和纵轴表示的物理量为相乘关系时才能用面积表示,据此分析即可。
【解答】长方形的面积公式为S=ab,
A.根据可知,压力F与受力面积的比值等于压强p,与阴影面积不符,故A错误;
B.根据F=pS可知,压力等于压强和受力面积的乘积,与阴影面积相符,故B正确;
C.根据可知,功与时间的比值等于功率,与阴影面积不符,故C错误;
D.根据可知,功与功率的比值等于时间,与阴影面积不符,故D错误。
故选B。
7.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
【解答】 小敏提着一盒粽子去看望长辈时,所以手受到的压力是固定的;比较受力面积即可,受力面积越小,则压强越大;
对比四种提法可知,单手提单绳时,手的受力面积最小,则其压强最大;故A符合题意;
故答案为:A。
8.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】水平面上的物体,对地面的压力等于上面所有物体的重力之和,即F=G总,据此判断即可。
【解答】条形磁铁都是完全相同的,因此它们的重力相等;将叠放的磁铁看作一个整体,那么它们对地面的压力都等于重力之和,即F=G总,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】D
【知识点】估测;压强的大小及其计算
【解析】【分析】一个中学生的体重大约50kg,一只脚掌的底面积大约200cm2,根据计算对地面的压强。
【解答】这个中学生对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
双脚与地面的接触面积为:S=200cm2×2=400cm2=0.04m2;
它对地面的压强大约为:。
故选D。
10.【答案】(1)增大受力面积
(2)公交车
(3)惯性
【知识点】参照物及其选择;惯性;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)如果物体是运动的,则它相对参照物的位置不断改变;如果物体是静止的,则它相对参照物的位置保持不变;
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】(1)上车后他看到用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料做的椅子要舒服,这是采用增大受力面积的方法使压强减小的缘故。
(2)车子开动后,小嘉发现公交站台竟然往后运动了,因为公交站台相对公交车的位置不断改变,因此他以公交车为参照物。
(3)车子到站后,广播提醒“车辆到站,请各位乘客等车子停稳后再有序下车。如果车子没有停稳就下车,由于惯性人往往会站不稳而跌倒。
11.【答案】(1)受力面积
(2)胚乳
【知识点】种子的结构;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,压力的作用效果跟压力大小和受力面积有关。
(2)水稻属于单子叶植物,营养物质储存在胚乳中,淀粉主要来自水稻种子的胚乳。
【解答】(1)图1与图2相比,图1的受力面积更小,当压力大小一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,因此竖着切省力的原因是由于减小了受力面积,此时压强越大。
(2)淀粉主要来自水稻种子中胚乳这一结构。
故答案为:(1)受力面积(2)胚乳
12.【答案】(1)1.6;水面与标记线相平
(2)小于
【知识点】压强大小比较;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)首先弄清弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针位置读出F甲;水面到达的刻度线相同,说明受到的浮力相等,比较二者深度是否相同即可;
(2)根据公式可知,液体压强随深度的增加而增大。
【解答】(1)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,那么F甲为:1N+0.2N×3=1.6N;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,读出弹簧测力计示数。比较发现下F甲=F乙,小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)根据图片可知,金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度,根据可知,p甲<p乙。
13.【答案】(1)地壳运动
(2)减小
(3)密度比空气大
【知识点】影响液体压强大小的因素;二氧化碳的物理性质及用途;火山
【解析】 【分析】(1)火山喷发是一种奇特的地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。是岩浆等喷出物在短时间内从火山口 向地表的释放。
(2)液体压强随深度的增大而增大,减小而减小;
(3)由于重力作用,密度大的物质向下运动,密度小的物质向上运动。
【解答】(1)火山喷发是地壳运动的一种表现形式.
(2)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而1减小,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有密度比空气大的性质。
故答案为:(1)地壳运动;(2)减小;(3)密度比空气大.
14.【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。
15.【答案】(1)增大
(2)1、5、9
(3)液体种类
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据表格,寻找深度h一定而高度H不同的数据,比较水流射程的大小即可;
(2)根据控制变量法的要求选择比照实验;
(3)根据题目描述分析实验中的变量即可。
【解答】(1)比较实验序号1、4、7可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时,必须控制小孔的高度H相同而改变深度h,故选实验序号为1、5、9。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
16.【答案】(1)A;B
(2)装置气密性不好(或装置漏气合理即可)
(3)获取普遍规律(或避免偶然性)
(4)ρgh
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法;探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同而改变这个因素,这种方法叫控制变量法;由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。
(2)U形管两侧的高度差逐渐减小,说明与金属盒连接的导管部分气压在减小。如果橡皮膜的深度不变,即液体压强不变,那么只能说明管内漏气了;
(3)在科学研究中,使用最多的就是不完全归纳法。收集的数据越多,得出的结论就更接近实际,即更客观、更公正;
(4)a点的压强由上面水柱的重力产生。首先根据密度公式计算出液柱的质量,再根据重力公式计算出液柱的重力,最后根据压强公式计算该点的压强即可。
【解答】(1)用U形管两侧液面的高度差反映金属盒上受到压强的大小,这种方法叫转换法,故A正确;
探究深度对液体压强的影响时,保证液体的密度相同,这种方法叫控制变量法,故B正确;
本实验过程没有使用类比法,故C错误;
故选AB。
(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 : 装置气密性不好 ;
(3)小金反思: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,其目的是获取普遍规律(或避免偶然性);
(4)设液柱的横截面积为S,那么a点上方液柱的重力为:G=mg=ρVg=ρShg;
那么a点上方受到的压力为:F=G=ρShg;
因此a点上方受到的压强为:。
17.【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等方向相反,使膜水平
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜的凸起程度表示它所受水压强的大小;它的凸起程度越大,说明受到水的压强越大;
(2)橡皮膜除了受到向下的水的压强,还受到管外水向上的压强,这时橡皮膜的凸起程度取决于内外压强差;
(3)如果管内水的压强大,那么橡皮膜向外凸;如果管外水的压强大,那么橡皮膜向内凹;如果二者压强相等,那么橡皮膜保持水平。
【解答】(1)向管内缓缓注水,由于水的重力作用,橡皮膜会受到向下的压强,因此会观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,水对橡皮膜的压强增大,那么橡皮膜向外凸的程度会变大;
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,橡皮膜还会受到向上的压强;这时管内外压强相互抵消,相当于橡皮膜向下的压强变小,那么向外凸的程度会变小;
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,那么h内=h外;根据公式可知,玻璃管内外液体密度相等,且深度相等,因此橡皮膜受到上下两方的压强大小相等且方向相反,使膜水平。
18.【答案】(1)深海中水压过大。(合理即可)
(2)生产者
(3)B
(4)保护生态系统的多样性。(合理即可)
【知识点】生态系统及其多样性;生态系统的成分;液体的压强;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】深海中缺乏阳光,静水压力大,形成黑暗、低温和高压的环境。由于不能进行光合作用,深海生态系统中没有光合作用的植物,没有植食性动物,只有碎食性和肉食性动物、异养微生物和少量滤食性动物。液体压强,简称液压,是指在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强。
【解答】(1)水的压强随着深度的增大而增大,1000米以下压强很大,生物难以承受;
(2)生态系统中将无机物转化为有机物的成分是生产者;
(3)该生态系统的能量主要来自微生物分解硫化氢和氢气等化学物质来获得能量,所以生态熊的能量来源是化学能;
(4)研究深海生物的科学意义,对生物的进化有着重要的意义,同样也可以对生态系统保护有着重要的作用;
故答案为:(1)深海中水压过大。(合理即可) ;(2)生产者;(3)B;(4) 保护生态系统的多样性。(合理即可) .
19.【答案】(1)从金华到东阳共需要;
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强:;
(3)列车的牵引力F=f=0.04G=200×103kg×10N/kg×0.04=8×104N;
列车的速度v=120km/h=;
则该列车的功率:P=Fv=8×104N×=2.7×106W。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算出从金华到东阳的时间;
(2)根据公式计算空载列车对铁轨的压强;
(3)首先根据f=0.04G计算出列车受到的阻力,再根据P=Fv计算列车的功率。
20.【答案】(1)月球表面没有大气层;改变物体的运动状态;不平衡
(2)F=G=mg火星=240kg×3.76N/kg=902.4N
p= =3.76×104Pa
【知识点】平衡状态的判断;力与运动的关系;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)打开降落伞后,空气对降落伞会产生巨大的阻力,从而起到减速的作用,根据月球的环境特点解答。物体运动状态的改变包括:由静止变为运动,运动变静止,速度变化和方向改变。当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
(2)首先根据F=G=mg计算出车轮对火星表面的压力,再根据公式 计算出车轮对火星表面的压强。
21.【答案】(1)大气压
(2)等于
(3)解:F=G=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N
S=4cm2=4×10-4m2
p= = =7×103Pa
答:玻璃杯对水平桌面的压强是7×103Pa
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的存在;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)首先根据F=G=mg计算出杯子对桌面的压力,再根据计算杯子对桌面的压强。
【解答】(1)小科能轻松“吸"到水是利用了大气压;
(2)根据图片可知,图中A、B两点到水面的距离h相等,根据公式p=ρ液gh可知,A点的压强等于B点的压强。
22.【答案】(1)解:洒水时间
可喷酒路面的距离:s=vt=15km/hX0.4h=6km
答:最多可连续喷洒6km
(2)解:洒水车的总质量:m= m车+m水=2.4t+20t= 22.4t=2.24×104kg
洒水车的总重:G=mg=2.24X104kgX10N/kg=2.24X105N
洒水车对路面的压力:F=G=2.24×105N
洒水车对路面的压强:
答:洒水车对地面的压强为5. 6×105 Pa
(3)变小
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)根据计算出洒水时间,根据s=vt计算洒水距离;
(2)根据m= m车+m水计算洒水车和水的总质量,再根据 G=mg 计算出洒水车的总重力;洒水车对地面的压力等于车的总重力,即F=G,最后根据压强公式计算对路面的压强;
(3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能=动能+重力势能判断洒水车的机械能变化。
【解答】(1)洒水时间: ;
可喷酒路面的距离:s=vt=15km/hX0.4h=6km;
(2)洒水车的总质量:m= m车+m水=2.4t+20t=22.4t=2.24×104kg;
洒水车的总重:G=mg=2.24×104kg×10N/kg=2.24×105N;
洒水车对路面的压力:F=G=2.24×105N;
洒水车对路面的压强: 。
(3) 在本次洒水过程中,洒水车的质量减小,速度不变,因此动能减小;质量减小高度不变,因此重力势能减小;根据机械能=动能+重力势能可知,洒水车的机械能不断减小。
23.【答案】(1)80N
(2)500Pa
(3)600J
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据丙图可知,在0~4s内,上面放有小箱子的大箱子一起以0.5m/s的速度做匀速直线运动,此时摩擦力等于推力,即AB段;当4s时去掉小箱子后,大箱子的压力减小导致摩擦力减小,此时推力大于摩擦力,于是大箱子做加速运动,即BC段;当5s时,小明减小推力,此时推力等于摩擦力,于是大箱子做匀速直线运动,即CD段。
(1)通过二力平衡确定只有大箱子时受到的摩擦力,而滑动摩擦力的大小与运动速度无关;
(2)AB段两个箱子叠放,根据F=G总计算出对地面的压力,再根据计算对地面的压强;
(3)首先根据s=vt计算出CD段大箱子运动的距离,然后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】(1)BC段和CD段小箱子被拿走,只有大箱子,由于对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以两个阶段大箱子受到的摩擦力是相等的。因为大箱子在BC段做匀速直线运动,所以它受到的摩擦力与推力相等,即f=F=80N;
(2)AB段大箱子对地面的压力为:F=G总=(20kg+5kg)×10N/kg=250N;
大箱子对地面的压强为:;
(3)根据乙图可知,CD段推力为80N;根据丙图可知,CD段大箱子的速度为1.5m/s;
CD段大箱子运动的距离s=vt=1.5m/s×(10s-5s)=7.5m;
推力在CD段对大箱子做的功:W=Fs=80N×7.5m=600J。
24.【答案】(1)解:铝块的体积:V铝=Sh=5×10-3m ×0.06m=3.0×10-4m3
铝块的质量:m铝=ρ铝V铝=2.7×10-3kg/m×3.0×10-4m =0.81kg
铝块的重:G铝=m铝g=0.81kg×10N/kg=8.1N
答:铝块的重力为8.1牛顿
(2)解:铝块的提升距离:s=h0-h=0.6m-0.06m=0.54m
提升铝块需要的时间:t= =2s
答:把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间为2秒。
(3)解:铝块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-4m3=3.0N
绳子拉力:F1=G铝-F浮=8.1N-3.0N=5.1N
∵P= =Fv
∴电动机功率:P=F1v1=5.1N×0.27m/s=1.377W
答:电动机输出功率的大小为1.377瓦特。
(4)解:当铝块露出水面后匀速上升时,绳子拉力:F2=G铝=8.1N
此过程中电动机的功率:P=1.377W,
铝块上升速度:v2= =0.17m/s
答:铝块露出水面后匀速上升的速度为0.17米/秒。
(5)解:铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值:△p= =300Pa
答:铝块从浸没于水中到完全露出水面,水对容器底部压强的减小值为300帕斯卡。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;浮力大小的计算;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据V铝=Sh计算出铝块的体积,然后根据计算铝块的质量,最后根据计算铝块的重力;
(2)铝块上升的高度等于水的深度与铝块高度的差,即s=h0-h ,然后根据计算提升铝块需要的时间;
(3)首先根据公式F浮=ρ水gV排计算出铝块受到的浮力,然后根据F1=G铝-F浮计算出铝块受到的拉力,最后根据公式P=F1v1计算电动机的输出功率;
(4)当铝块露出水面后匀速上升时,它不受浮力,只受重力和拉力,此时根据F2=G铝计算绳子拉力,再根据公式 计算此时铝块上升的速度;
(5)根据相互作用力的原理可知,水对铝块的浮力等于铝块对容器底部的压力。铝块原来完全浸没在水中,后来全部出水,因此压力的变化值正好等于它完全浸没时的浮力,根据公式计算水对容器底部压强的减小值。
25.【答案】(1)解:s=vt=1米/秒×5×60秒=300米
(2)解:F=G=mg=(80+8)千克×10牛/千克=880牛
p= =1.1×103帕
(3)解:克服摩擦力做功的功率P=140瓦×35%=49瓦
f=F= =49牛
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功率计算公式的应用
【解析】【解答】(1)根据公式s=vt计算机器人行驶的路程;
(2)机器人对地面的压力等于它与消毒液的总重力,即F=G总=m总g,然后根据公式计算机器人对地面的压强;
(3)首先根据P=P输出×35%计算出机器人克服摩擦力做功的功率,然后根据公式计算机器人受到的牵引力,最后根据二力平衡计算机器人受到的摩擦力。
26.【答案】(1)内能→机械能
(2)做功
(3)解:F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答:活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
(4)解:h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答:蒸汽机对物体做有用功为 600J, 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;热机的工作原理
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识解答;
(2)汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能;压缩冲程,将机械能转化为内能;
(3)根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力;
(4)首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度,然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功;再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】(1) 蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是内能→机械能 ;
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
(3) 活塞受到蒸汽的压力是: F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2=1.1×105 N ;
(4)根据图片可知,根据相似三角形原理得到:;
即:;
解得: ;
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功: W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ;
蒸汽机对物体做功的功率: 。
27.【答案】(1)S=100cm2=1×10-2m2
(2)F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N
(3)如图
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)甲中金属块与容器的接触面积等于金属块的底面积,而对容器底部的压力等于它的重力,根据公式计算甲中金属块对容器底部的压强;
(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,此时金属块对容器底部的压力等于自身重力和大气压力的和。
(3)根据V排的变化确定金属块受到浮力的变化,然后根据F压力=G-F浮确定容器底部受到压力的变化,注意计算出相应节点的值。
【解答】(1)甲中金属块与容器的接触面积: S=100cm2=1×10-2m2 ;
金属块对容器底部的压强 : ;
(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,
金属块对容器底部的压力为: F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N;
(3)当容器里没有水时,金属块对容器底部的压力等于它的重力,即F=G=120N;随着水面的上升,金属块排开水的体积不断增多,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,金属块受到的浮力不断增大。根据公式F=G-F浮可知,容器底部受到的压力不断减小。
当金属块完全浸没,水面高度达到20cm时,它受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×(0.2m×0.01m2)=20N;此时金属块对容器底部的压力:F=G-F浮=120N-20N=100N;
此后,随着水面的上升,物体受到的浮力不变,那么对容器底部的压力保持不变。如下图所示:
28.【答案】(1)形变
(2)①,因为①精确度较高,操作方便
(3)在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小
【知识点】力的作用效果;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确;
(3)减小压强的方法:减小压力或增大接触面积。
【解答】(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生形变;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确,因此应该选择弹簧测力计①;
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为:在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。
29.【答案】(1)解:如图
(2)气压增大,膜盒对A点的推力变大
(3)解:根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S= =3cm2=3×10-4m2
∴P= =1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)注射器往左移。(或“注射器往上移”、“增加注射器内的气体”)
【知识点】压强的大小及其计算;家庭电路的组成与连接;杠杆的平衡条件
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了安全用电,开关一定要接在火线上;用电器的金属外壳一定要与地线连接;
(2)气体的质量相同时,压强随温度的升高而增大,据此判断膜盒对杠杆的推力变化,最后判断触点C的位置变化对电路的影响即可;
(3)首先从表格中取两组数据分别代入函数 l=km+b ,得到两个方程,求出k和b的值,进而得到函数关系式。接下来将弹簧长度l=14cm代入关系式,计算出钩码质量m,根据F=G=mg计算出弹簧受到的拉力F;根据杠杆的平衡条件计算出杠杆作用在膜盒上的压力F2;再根据公式
计算出活塞的受力面积,根据公式
计算出杠杆压力产生的压强,最后根据 P气=p+p0 计算注射器内的气压即可;
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压,据此解答。
【解答】(1)与开关连接的c点应该接火线,b点接零线,与金属外壳连接的a点接地线,如下图:
(2)温度控制器接通电路的工作过程是,当感温剂气体温度上升时,气压增大,膜盒对A点的推力变大,动触点和固定触点接通,压缩机开始工作。
(3) 根据表格中的数据,代人函数关系式可得:
解得:k=0.01cm/g,b=12cm
∴函数关系式是l=0.01cm/gXm+12cm
∴当l=14cm时,m=200g=0.2kg(或依据比例求得m=200g)
此时,弹簧受到的拉力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
得:2N×12cm=F2×5cm 解得F2=4.8N
注射器活塞面积S= =3cm2=3×10-4m2
∴P= =1.6×104Pa
P气=p+p0=1.6×104Pa+1×105Pa=1.16×105Pa
(4)当温度降低时,注射器内的气压减小,最终导致触点C和D接触恒温箱开始工作;在其它条件不变时,要想设定更低的温度,就必须增加注射器内的气压.
30.【答案】①液体的深度越深,压强越大,对车门和车窗产生较大的压力,不易开门
②水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,车窗玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,不易降下车窗玻璃
③用安全锤的尖端砸玻璃,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃
④水进入车内,车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门⑤砸碎车窗玻璃时,窗外水的压强大于车内压强,水能快速进入车内
⑥玻璃被砸碎,说明力能使物体发生形变;推开车门或爬出车窗逃生,说明力能改变物体的运动状态
答案示例:
答:车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开;水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃;用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃;较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压强大小比较;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】①根据公式p=ρ液gh分析水的压强随深度的变化,再根据F=pS分析车窗收到压力的变化,得到不易开门的原因;
②根据车窗压力的变化分析车窗玻璃受到摩擦力的变化,从而得到车窗不易降下的原因;
③根据分析安全锤的尖端非常小从而导致容易击碎玻璃的原因;
④根据二力平衡确定车内外水深相同时,车门容易被推开的原因;
⑤水总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析杂碎窗玻璃时水进入车内的原因;
⑥根据力的作用效果分析玻璃杯杂碎的原因和推开车门的原因。
【解答】车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开;水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃;用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃;较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生。
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