浙教版科学七下3.7压强同步练习
一、单选题
1.(七下阶段性测试(七))如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是( )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强:。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.(七下阶段性测试(七))小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。下列分析不正确的是( )
A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B.探究的方法:控制变量法
C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
【答案】C
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据探究压力作用效果因素的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】实验甲和乙中,桌子与海绵的接触面积相同,乙中压力大,海绵的凹陷程度越大,那么得到结论:压力的作用效果与压力大小有关。在实验乙和丙中,压力大小相等,乙与海绵的接触面积小,而海绵的凹陷程度大,那么得到结论:压力的作用效果与接触面积大小有关。
A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关,故A正确不合题意;
B.探究的方法:控制变量法,故B正确不合题意;
C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷程度的大小判断受力效果,故C错误符合题意;
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,故D正确不合题意。
故选C。
3.(3.7压强(1))对于压强公式p= 的解释,下列说法中正确的是( )
A.物体受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
D.受力面积越大,产生的压强越大
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压力产生的原因和对压强公式的理解分析判断。
【解答】物体产生的压力不一定由重力产生,故A错误;
根据公式可知,当受力面积不变时,产生的压强与压力成正比,故B错误,C正确;
根据公式可知,当压力不变时,产生的压强与受力面积成反比,即受力面积越大,产生的压强越小,故D错误。
故选C。
4.(3.7压强(1))如图所示,两个形状、大小、材料完全相同的实心2物体1 和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F或压强p的大小关系正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.p1=p2 D.p1>p2
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压力产生的原因比较压力的大小,根据压强公式比较压强的大小。
【解答】两个物体对桌面的压力都由它们的重力产生,因为二者的质量相同,所以它们的重力相等,即对桌面的压力相等,故A错误,B正确;
两个物体对桌面的压力相等,但是接触面积S1>S2,根据压强公式可知,它们对桌面的压强:p1
故选B。
5.(3.7压强(1))如图所示,能正确描述受力面积相同时,固体压强与压力大小关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】根据压强公式可知,当受力面积相同时,固体压强与压力大小成正比,那么二者变化的图像应该是通过坐标原点的斜线,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.(3.7压强(1))为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如下的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器,供同学们选择。同学们所选的四组器材中,不能达到探究目的的是( )
A.①③⑥ B.②⑤ C.②③④ D.③④⑤
【答案】D
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】压力的作用效果与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】A.①③⑥中,小桌朝上和朝下,可以改变接触面积;放还是不放砝码,可以改变压力,通过沙子的凹陷程度可以判断压力的作用效果,故A不合题意;
B.②⑤中,先将装水的矿泉水瓶放在海绵上,再将水倒出来再次放到海绵上,根据海绵的凹陷程度,可以探究压力的作用效果与压力大小的关系,故B不合题意;
C.②③④中,先将木板放在海绵上,再将砝码放在木板上,根据海绵的凹陷程度可以探究压力的作用效果与压力大小的关系,故C不合题意;
D.③④⑤中,无法判断压力的作用效果,故D符合题意。
故选D。
7.(3.7压强(1))把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了
B.气球的受力面积增大了
C.气球受到的压强增大了
D.压力对气球的作用效果更明显了
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【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】当压力相同时,一把大头针与气球的接触面积大于一根大头针,则前者对气球的压强远远小于后者,因此前者气球无恙而后者气球被刺破,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.(3.7压强(1))如图所示,物体G重为6 N,物体M重为4 N,力F为4 N。在下列各图中,物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力产生的原因分别计算出各个选项中压力的大小即可。
【解答】A.压力由物体的重力产生,即压力F=G=6N,故A不合题意;
B.压力由两个物体的重力产生,即压力F=6N+4N=10N,故B不合题意;
C.压力等于物体的重力与竖直向上的拉力的差,即压力F=6N-4N=2N,故C不合题意;
D.压力由作用在物体上的水平推力F产生,即F=4N,故D符合题意。
故选D。
9.(3.7压强(1))少林功夫“二指禅”绝活令 人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示。成人体重大约为600 N,两个手指面积约为2 cm2,这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102 Pa B.3×104Pa C.3×106 Pa D.3×108 Pa
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据公式计算即可。
【解答】两个手指对地面的压强最接近于:。
故选C。
10.(3.7压强(1))如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比pA: pB为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
【答案】B
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据图像,利用公式计算出二者的密度之比,再计算出A、B两个物体的体积之比,进而得到二者的底面积之比,最后根据公式计算出它们对地面的压强之比,
【解答】根据图像可知,甲的密度为:;
乙的密度为:;
则A、B的密度之比:ρA:ρB=8g/cm3:1g/cm3=8:1;
A、B的质量之比:mA:mB=1:1;
则二者的体积之比:VA:VB=;
那么A、B的边长之比:LA:LB=1:2;
A、B的底面积之比:SA:SB=1:4;
则A、B对地面的压强之比:。
故选B。
11.(3.7压强(1))四块完全相同的砖,按图放置,设左边砖对地面的压强为P左,右边砖对地面的压强为P右,则( )
A.P左:P右=1:2 B.P左: P右=2: 1
C.P左: P右=4:1 D.P左: P右=1:1
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式p=计算压强之比。
【解答】根据图片可知,砖块对地面的压力都等于2块砖的总重力,即压力之比:F左;F右=1:1;
砖块与地面的接触面积之比为:S左:S右=1:2;
根据公式p=可知,二者对地面的压强之比:。
故选B。
12.(3.7压强(1))如图所示的水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg,没有陷人雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地的压强比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【答案】C
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)(2)根据压力产生的原因比较压力大小;
(3)(4)根据压强公式比较压强的大小。
【解答】芳芳和小明对雪地的压力都由重力产生,即压力等于重力。因为芳芳的总重力大于小明,所以芳芳对雪地的压力大于小明,故A、B错误;
芳芳对雪地的压力大于小明,且芳芳与雪地的接触面积大于小明,根据是否陷入雪地可知,芳芳对雪地的压强比小明的小,故C正确,D错误。
故选C。
13.(1.1指南针为什么能指方向(1))如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,下列说法正确的是( )
A.小铁块受到的摩擦力一直变小
B.小铁块受到的重力始终不变
C.小铁块对磁铁的压力始终不变
D.小铁块对磁铁的压强先变大后变小
【答案】B
【知识点】重力的大小;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)分析铁块对磁体压力的大小,从而判断摩擦力的变化;
(2)根据G=mg分析铁块重力的变化;
(3)根据(1)中的分析判断;
(4)根据压强公式分析压强的变化。
【解答】铁块受到竖直向下的重力,还受到竖直向下的吸引力,则它对条形磁体的压力等于重力和吸引力之和,即F=G+F吸引。因为条形磁体的磁性先变小后变大,所以铁块对磁体的压力先变小后变大,故C错误;
接触面的粗糙程度不变,但是铁块对磁体的压力先变小后变大,则铁块受到的摩擦力先变小后变大,故A错误;
根据G=mg可知,铁块的质量不变,则铁块的重力不变,故B正确;
铁块对磁体的压力先变小后变大,根据压强公式可知,铁块对磁体的压强先变小后变大,故D错误。
故选B。
14.(2021八上·宁波期末)大气压是由于空气受到重力作用且具有流动性而产生的。如果地球的表面积约为5×1014 m2,那么在1个标准大气压下,地球周围的空气质量约为(1个标准大气压取1.0×105 Pa) ( )
A.5×1019 kg B.5×1018 kg C.5×109 kg D.1×1010 kg
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据G=F=pS计算出大气的重力,再根据计算出大气的质量。
【解答】地球周围空气的重力G=F=pS=105Pa×5×1014m2=5×1019N;
地球周围空气的质量。
故选B。
15.(2021八上·宁波期末)已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为ρA和ρB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2。若p1:p2=1:2,则ρA:ρB为( )
A.3︰2 B.1︰3 C.2︰9 D.9︰4
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据G=ρVg计算出A、B两个物体的重力之比,再根据压强公式列出方程计算即可。
【解答】A叠放在B上,B对地面的压强:;
B叠放在A上,B对A的压强:;
则;
;
解得:ρA:ρB=9:4。
故选D。
二、填空题
16.(3.7压强(1))有一边长为10厘米的正方体物块重80牛,放在光滑墙角处(如图),受水平方向力F1=100牛、竖直方向力F2=12牛的作用,这时墙壁所受压强为 帕;地面所受压力为 牛,地面所受压强为 帕。
【答案】10000;92;9200
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算出墙壁受到的压强;
(2)首先根据F'=G+F2计算出物块对地面的压力,再根据计算出地面受到的压强。
【解答】(1)根据图片可知,墙壁受到的压力等于F1=100N,则墙壁受到的压强:;
(2)地面受到的压力:F'=G+F2=80N+12N=92N;
则地面受到的压强:。
17.(3.7压强(1))根据压强相关知识,回答下列问题。
(1)当物体水平放置时,压力的大小就是 的大小,但压力并不都是由重力引起的。若重为G的物体在支承面上静止不动,在下列各种情况下,所受压力的大小分别是:① ,② ,③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。
(2)如图所示,木块A在水平推力F的作用下,从图甲位置匀速运动到图乙位置,在此过程中,桌面对木块A的摩擦力 ,木块A对桌面的压力 ,木块A对桌面的压强 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
(3)湾鳄锥状的牙齿非常有利于啃噬猎物,是因为用这种牙齿啃噬猎物时的 很大。经测试,成年湾鳄1 cm2的咬合力高达4.2×104N,合 Pa。
(4)菜刀的刀口做得很薄,原因是通过 来 ;骆驼具有宽大的脚掌,是通过 来 。
【答案】(1)重力;G;G;G+F;G-F;F-G;F
(2)不变;不变;变小
(3)压强;4.2×108
(4)减小受力面积;增大压强;增大受力面积;减小压强
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压力及重力与压力的区别;压强大小比较;增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据压力产生的原因分析各种情况下物体产生的压力大小。
(2)根据压力产生的原因分析压力的变化,根据影响滑动摩擦力的因素的变化确定木块受到摩擦力的变化,根据公式分析木块对桌面的压强变化。
(3)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。根据压强公式计算;
(4)根据增大或减小压强的方法解答。
【解答】(1)当物体水平放置时,它对水平面的压力由物体重力产生,因此压力的大小就是重力的大小。
①压力由重力产生,因此压力等于重力G;
②压力由重力产生,与水平方向的拉力无关,因此压力等于重力G;
③压力等于物体重力和竖直向下压力的和,即压力等于G+F;
④压力等于物体在重力与竖直向上拉力之差,即压力等于G-F;
⑤压力等于竖直向上的压力与物体重力之差,即压力等于F-G;
⑥压力由水平向左的推力产生,即压力等于F。
(2)木块A对桌面的压力由它的重力产生,因此在匀速运动的过程中,木块对桌面的压力不变。由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度都不变,因此桌面对木块的摩擦力不变。由于木块对桌面的压力不变,但是受力面积增大,根据公式可知,木块对桌面的压强减小。
(3)湾鳄锥状的牙齿非常有利于啃噬猎物,是因为用这种牙齿受力面积很小,啃噬猎物时的压强很大。成年湾鳄的咬合产生的压强为:.
(4)菜刀的刀口做得很薄,原因是通过减小受力面积来增大压强;骆驼具有宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强。
18.(3.7压强(1))压强
(1)压强的定义:物体 上受到的 叫做压强。
(2)压强的意义:定量描述 。
(3)压强的计算公式: 。
(4)压强的单位: ,简称 ,符号为 。1帕= 牛/米2
【答案】(1)单位面积;压力
(2)压力的作用效果
(3)p=
(4)帕斯卡;帕;Pa;1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据压强的定义解答;
(2)根据压强的意义解答;
(3)根据压强的公式解答;
(4)根据压强的单位解答。
【解答】(1)压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
(2)压强的意义:定量描述压力的作用效果。
(3)压强的公式为:。
(4)压强的单位:帕斯卡 ,简称帕 ,符号为Pa。1帕=1牛/米2。
19.(2021七上·镇海期末)世界上第一个温度计,是伽利略根据气体热胀冷缩的性质制成的。当外界气温升高时,球形容器下 端管子内的液柱将会 (填“上升”、“下降”或“不变”)。如图,假如在 A 、B 两处刻有温度 值,则 A 处温度比 B 处要 。
【答案】下降;低
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的变化
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,结合液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)当玻璃管内的液柱静止时,外面的大气压强等于瓶内封闭气体的压强与液柱压强之和,即p大气=p内+p液。当外界气温升高时,瓶内气体体积膨胀,压强p内增大,则p液会减小,根据公式ρ液gh可知,管内的液柱将会下降。
(2)根据上面的规律可知,温度越高,液面越低;温度越低,液面越高,因此A处温度比B处要低。
20.(2.2物质的微观粒子模型)已知,在相同温度下,气体分子的运动速率与分子的相对分子质量有关,分子的相对分子质量越大,则其运动速率越小。已知氢气的相对分子质量较小,空气中含有的分子的相对分子质量较大。图中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒,容器壁可通过氢气分子。实验开始时,C烧杯中充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时,导管B处发生的现象是 ,产生这种现象的原因是 。
【答案】有水喷出;氢气分子透过素烧瓷简A进入广口瓶中,使瓶内压强增大
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据通入氢气后各装置内压强的变化分析。
【解答】 向烧杯中持续通入氢气时,氢分子会进入A中,然后通过导管进入广口瓶中,使得广口瓶中气体压强增加,将水从导管B处压出,观察到B有水喷出。
故答案为:有水喷出;氢气分子透过素烧瓷简A进入广口瓶中,使瓶内压强增大 。
21.(2021八上·宁波期末)一个圆柱形容器底面积为400厘米2,内有一定量的水,在下列操作过程中水始终没有溢出,回答下列问题:
(1)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它浸入水中的深度为10厘米的时候,水对容器底部的压强增大 帕。
(2)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它从接触水面开始向下移动10厘米,水对容器底部的压力增大 牛。
【答案】(1)200
(2)10
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)将一高度足够高的长方体浸入水中的过程,水面逐渐升高,当它浸入水中的深度12cm时,即为长方体底部到升高水面的高度。长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,列方程求出水上升的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强;
(2)“它由接触水面开始到向下放10cm时”,即以原来水面的位置为基准向下运动10厘米,按上面的类似的方法求出水面升高的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强,最后根据F=pS计算出水对容器底部压力的增量。
【解答】(1)设圆柱形容器的底面积S2=400cm2,长方体物体的底面积为S1=80cm2,
将一高度足够高(即水面上升后水不会浸没长方体)的长方体浸入水中的深度12cm时,设原水面升高的高度为h2,设长方体在原水中的深度为h1,则h2+h1=10cm,如下左图所示;
长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,即左图中斜线部分的体积等于图中黑色部分的体积:
即:h1S1=h2(S2-S1)①,
所以(h1+h2)S1=h2S2,
则升高的水面高度:。
水对容器底增大的压强:△p1=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2 m=200Pa;
(2)如上右图所示,现将一高度足够高,底面积为80cm2的长方体物体逐渐浸入水中,
当它由接触水面开始到向下放10cm时,即h3=10m时,按照①式类似的有:
h3S1=△h(S2-S1),
即:,
则水对容器底增大的压强:△p3=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-2 m=250Pa;
水对容器底部压力增大:△F=△pS2=250Pa×(400×10-4m2)=10N。
22.(2021七上·乐清期中)如下图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒)其中a、b两点到液面的距离相同,a、c两点到容器底部的距离相同。
(1)甲盛的是 。
(2)在a、c两点水平面以下,容器中水的质量比酒精 (选填“大”或“小”)
(3)在a、b两点水平面以下,容器中水的质量比酒精 (选填“大”或“小”)
【答案】(1)水
(2)大
(3)小
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】本题考查容器底部所受液体压强的计算,最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点到液面的垂直距离,而不是距离容器底的距离。
(1)水和酒精的质量相同,根据密度公式可以判断体积的大小;
(2)质量=体积密度,据此分析解答。
【解答】(1)质量相同时,密度越大,体积越小,因为水的密度大,所以体积小的是水,故甲容器中盛的液体是水;
(2) 容器是形状规则的相同容器, 在a、c两点水平面以下,水的体积和酒精 体积一样,水的密度大,故水的质量大;
(3) 容器是形状规则的相同容器, 在a、b两点水平面以上,水的体积和酒精体积一样,水的密度大,水的质量大;而水和酒精的总质量一样,所以a、b两点水平面以下,水的质量比酒精 小。
23.(2021八上·椒江期中)如图,玻璃瓶侧壁有三个用木塞塞住的小孔a、b、c,一根两端开口的管子,上端穿过软木塞与大气连通,另一端浸没在液体中,管中的液面和b孔等高,瓶 内的液面比a孔的位置高。
(1)此时瓶内气压 外界大气压。(填“大于”“小于”或“大于”)
(2)当拔去孔 的木塞,水会流出瓶外,理由是 。
【答案】(1)小于
(2)c;瓶内气压加上c处水深产生的压强大于大气压(瓶内气压加上b处水深产生的压强),水才会流出。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】(1)以管内的水面为参考面,根据二力平衡的知识比较内外气压的大小关系;
(2)如果水要能流出瓶外,那么瓶内的压强就要大于瓶外的气压,据此分析判断。
【解答】(1)以b孔处的水面为参考面,管内水面上方只有大气压强,而瓶内水面上方是瓶内气压和水柱压强,即p大气=p内+p水,因此瓶内气压小于外界大气压强。
(2)c孔处的水面,孔外气压等于标准大气压强,而孔内压强等于标准大气压强和水柱压强之和,此时瓶内压强肯定大于瓶外气压,因此水会流出瓶外。
24.(2021七下·嵊州期末)如图所示,工人使用橡胶锤铺设瓷砖。橡胶锤头有较大的横截面积,且橡胶具有较好的弹性,能在压力一定时,通过增大受力面积来 压强。橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,说明力的作用是 的。
【答案】减小;相互
【知识点】力的作用是相互的;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力;
(2)根据力的作用的相互性解答。
【解答】(1)橡胶锤头有较大的横截面积,且橡胶具有较好的弹性,能在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,说明力的作用是相互的。
25.(2021七下·越城期末)网上购物带动了快递业的发展,包裹的分拣常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。
(2)包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,包裹共受到 个力的作用。
(3)已知长方体包裹长50厘米,宽30厘米,高10厘米,质量为15千克。如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为 帕。
【答案】(1)压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
(2)2
(3)1000
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;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)从水平和竖直两个方向对包裹进行受力分析即可;
(3)首先根据F=G=mg计算出包裹对传送带的压力,再根据S=ab计算出包裹的受力面积,最后根据公式计算出对传送带的压强。
【解答】(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是:压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)在水平方向上,包裹与传送带一起做匀速直线运动,二者之间没有相对运动的趋势,因此包裹不受摩擦力,即水平方向不受力。在竖直方向上,包裹处于静止状态,它受到的重力和支持力相互平衡,因此包裹共受到2个力的作用。
(3)包裹对传送带的压力F=G=mg=15kg×10N/kg=150N;
包裹对传送带的受力面积S=ab=0.5m×0.3m=0.15m2;
则对传送带的压强。
三、实验探究题
26.(3.7压强(1))某同学利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果。
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越 。
(3)由 两图所示实验现象可得出:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越 。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 (填“ 大于”“小于”或“等于”)p丁。该实验的研究方法是 。
【答案】(1)泡沫塑料凹陷的程度
(2)压力;明显
(3)乙、丙;不明显
(4)等于;控制变量法(或转 换法)
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)泡沫塑料受到挤压后会凹陷,且凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)分析甲、乙两图中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验,并描述实验结论;
(4)压力的作用效果只与压力大小和接触面积的大小有关。在乙和丁中,压力和接触面积的大小都相同,因此压力产生的效果应该相同,即压强大小相等。在探究某个因素对物理量的影响时,保证其它因素相同,这种方法叫控制变量法。
【解答】(1)该实验是通过泡沫塑料凹陷的程度来显示压力的作用效果。
(2)甲和乙图中,受力面积相同,但是压力大小不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究受力面积对压力作用效果的影响时,必须控制压力大小相同而改变受力面积,故选乙和丙。
丙图中受力面积大,泡沫塑料凹陷的程度更小,那么得到结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙=p丁。该实验的研究方法是控制变量法。
27.(2021八上·宁波期末)为研究液体内部压强特点,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧,如图甲所示。
(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图乙所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜向内凹的程度变大,说明液体内部压强与所处液体的 有关。
(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,说明倒入液体的密度 (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
(3)小华将图甲中的装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明橡胶管,并灌注红墨水,使橡胶管内的液面高于橡皮膜,如图丁所示。经过合理的操作,验证液体内部各个方向都有压强。简要写出小华的操作和相应的现象 。
【答案】(1)深度
(2)小于
(3)将橡皮膜朝向各个方向,橡皮膜始终向外凸出
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体压强与液体的密度和深度有关,根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可。
(2)根据p=ρ液gh比较液体密度的大小;
(3)橡皮膜向左凸起,说明液体向右有压强;橡皮膜向右凸起,说明液体向左有压强;橡皮膜向上凸起,说明液体向上有压强……,据此分析解答。
【解答】(1)将瓶子向下压的过程中,橡皮膜所处的液体深度增大,因此说明液体内部压强与液体的深度有关。
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。当内外液面相平时,橡皮膜所处的深度相同,橡皮膜向内凹,说明液体的压强小于水的压强,则液体的密度小于水的密度。
(3)小华的操作和相应的现象:将橡皮膜朝向各个方向,橡皮膜始终向外凸出。
28.(2021八上·拱墅期末)相同的气球,吹入气体后,吹得越大,球内气压越大还是越小?为了探究这个问题,小乐设计了如图所示装置进行探究,实验步骤如下:
①取相同的气球A和B,套在管口并扎紧;
②关闭阀门3,打开阀门1和2,将A吹成较大的气球,再关闭阀门2;
③打开阀门3,将B吹成较小的气球,再关闭阀门1;
④__________,观察并记录实验现象。
回答问题:
(1)补全实验步骤④。
(2)观察到气球A变大,气球B变小,则说明:相同条件下,气球吹得越大,球内气压越 。
(3)平时会有这样的体会:当气球吹大到一定程度后,会越吹越轻松。对此现象进行解释。 。
【答案】(1)打开阀门2
(2)小
(3)同一个气球,吹得越大,球内的气压会越小
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】(1)(2)气体或液体统称为流体,流体总是从压强大的位置流向压强小的位置。将两个气球之间的阀门全部打开,通过观察两个气球体积的变化确定气体的流动方向,进而判断气球内气压的大小。
(3)根据上面得到的结论解答即可。
【解答】(1)步骤③中已经将阀门1闭合,阀门3打开,则实验步骤④应该为:打开阀门2,观察并记录实验现象。
(2)观察到气球A变大,气球B变小,则说明气体从B流向A,即B的体积小压强大,而A的体积大却压强小,则说明:相同条件下,气球吹得越大,球内气压越小。
(3)平时会有这样的体会:当气球吹大到一定程度后,会越吹越轻松,原因为:同一个气球,吹得越大,球内的气压会越小。
29.(2021八上·拱墅开学考)如图所示,小强同学用微小压强计研究“液体内部压强”。
(1)在实验中,小强把探头直接放到水杯底部,这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开,他观察到玻璃管中的液体液面 (填“相平”或“不相平”)。
(2)保持探头在水杯底部,他把橡皮管与玻璃管互相连接好,再缓慢提高探头(未离开液面),在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)小强同学从这个实验中得出液体内部压强与深度的关系是:同种液体中,深度增加,压强 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小强又把同一支微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的同一深度处,压强计U型管两边的液面高度差如图所示。比较两种液体的密度可知ρ甲 ρ乙。
【答案】(1)相平
(2)变小
(3)变大
(4)<
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)A处的橡皮管与玻璃管相互脱开,此时U型管两个液柱上方的气体压强都等于大气压强,即气压相等,因此液体的液面应该相平。
(2)液体液面高度差的大小直接反应液体压强的大小,根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)根据液体压强随深度的变化规律解答;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)在实验中,小强把探头直接放到水杯底部,这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开,他观察到玻璃管中的液体液面相平。
(2)保持探头在水杯底部,他把橡皮管与玻璃管互相连接好,再缓慢提高探头(未离开液面),则探头的深度逐渐减小,根据p=ρ液gh可知,探头受到的压强逐渐减小,因此在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差变小。
(3)小强同学从这个实验中得出液体内部压强与深度的关系是:同种液体中,深度增加,压强变大。
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体压强与液体密度成正比。根据图片可知,甲和乙的探头深度相同,但是液面的高度差甲小于乙,则受到的压强甲<乙,那么液体密度ρ甲<ρ乙。
30.(2021七下·临海期末)液体内部的压强大小与什么因素有关?
(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论: 。
(2)继续实验
实验目的:证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(如图乙) :上端开口形状不同的玻璃容器3个(虚线A以下完全相同),橡皮膜,刻度尺,水。
实验步骤与预测结果: 。
【答案】(1)液体的压强随深度的增加而增大(合理即可)
(2)向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。 橡皮膜向下凸出的程度相同。
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)玻璃筒中的水越多,橡皮膜所在的深度越大;而橡皮膜凸起程度越大,说明受到的压强越大,据此分析液体压强随深度的变化规律即可。
(2)根据乙图可知,三个形状不同的容器中注入高度相同的水后,其中水的质量肯定不同。根据p=ρ水gh可知,此时橡皮膜受到的压强相同,则橡皮膜的凸起程度相同,从而可以知道:液体的质量不同时,产生的压强可能相等,即液体的压强与液体质量无关,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(2)实验步骤:向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。
预测结果: 橡皮膜向下凸出的程度相同。
四、解答题
31.(2021八上·天台期末)疫情期间,新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送,在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下,空气只能由外流向内,从而实现病人的安全隔离,以防止病毒扩散。
(1)“负压”是指 。
(2)某“负压式”救护车内部的气压为9.95 ×104 Pa,车窗上玻璃的面积为0.6m2。该玻璃受到的空气压力差有多大?(外界大气压强为1×105
Pa)
【答案】(1)车内气压低于外界气压
(2)解:
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据“空气只能由外流向内”分析“负压”的原理;
(2)根据压强公式△F=△pS计算出玻璃受到空气的压力差。
【解答】(1)空气总是从压强大的地方流向压强小的地方,根据“空气只能由外流向内”可知,“负压”即车内气压低于外界气压。
32.(七下阶段性测试(七))快递机器人能自动识别快递单号、规划运输路线,还能自动充电,在物流行业有着广泛的应用。某型号快递机器人,整机质量8千克,与水平地面总接触面积为20厘米2。该机器人以10.8千米/时的速度匀速行驶了30秒,把一个2千克的快递成功运送到目的地(g取10 N/kg)。求:
(1)30秒内快递机器人行驶的距离。
(2)静止时,载着快递的机器人对水平地面的压强。
(3)若快递机器人所受的摩擦力为重力的0.2倍,则快递机器人在空载情况下,做匀速直线运动时的动力大小。
【答案】(1)解:v=10.8千米/时=3米/秒,
由v= 得s=vt=3米/秒×30秒=90米。
(2)解:压力F=G=mg=(8千克+2千克) ×10牛/千克=100牛,
受力面积S=20厘米2=0.002米2,
p= =5×104帕。
(3)解:由于做匀速直线运动,所以F= f=0.2G' =0.2m'g=0.2×8千克×10牛/千克=16牛。
【知识点】平均速度的计算及测量;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知速度和时间,根据公式s=vt计算出机器人行驶的距离。
(2)机器人对地面的压力等于它和货物的总重力,然后根据公式计算出它对水平地面的压强。
(3)首先根据f=0.2G'计算出机器人受到的摩擦力,再根据二力平衡的知识计算出机器人的动力。
33.(2021八上·吴兴期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该长圆筒形电梯,靠气压驱动电梯升降。上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。底部区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力不计,电梯室上下表面积均为0.9m2。
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压 (填写“大于”、“小于”或“等于”)底部区的气压。
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速上升时能装载的物体的最大质量是多少?
【答案】(1)小于
(2)解:向上压力差为F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa-9.5×104Pa)×0.9m2=4500N
总质量为m总=G总/g=4500N÷10N/kg=450kg
最大载物质量m2=m总﹣m0=450kg﹣100kg=350kg
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据“上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。”分析解答;
(2)首先根据 F2=(p0﹣p2)S 计算出向上的压力差,这其实就是装载物体和电梯的最大重力,再根据计算出总质量,最后根据 m2=m总﹣m0 计算出装载物体的最大质量。
【解答】(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压小于底部区的气压。
34.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,车辆坠人水中较深时,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人较深水中,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】车辆坠入水中越深,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】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)液体内部存在压强,根据F=pS可知,浸在液体里面的物体都会受到液体产生的压力;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(4)当物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上时,二者平衡,相当于不受力,据此分析解答。
35.(3.7压强(1))随着社会的进步,“绿色出行,低碳生活”的理念已经深入人心。小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上以5米/秒的速度匀速行驶,已知小明同学的质量为60千克,自行车质量为10千克,前后轮胎和地面总接触面积为2×10-3米2。在小明骑行过程中,自行车受到的总的阻力是人和车总重力的0.02倍,求:(g取10牛/千克)
(1)自行车受到的牵引力。
(2)自行车对水平路面的压力。
(3)自行车对水平路面的压强。
【答案】(1)解:人和车的总重力:G总=(m人+m车)g=(60千克+10千克) ×10牛/千克=700牛,
由题意可知,阻力f=0.02Gg =0.02×700牛=14牛,
小明骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶,则牵引力与阻力是一对平衡力,F=f=14牛。
(2)解:自行车对水平路面的压力:F压=G总=700牛
(3)解:自行车对水平路面的压强:p= =3.5×105帕。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 G总=(m人+m车)g 计算出人和车的总重力,再根据 f=0.02G总 计算出车受到的阻力,最后根据二力平衡的条件计算出自行车受到的牵引力。
(2)水平面上物体对地面的压力等于物体的重力,即F压=G总;
(3)根据压强公式计算出自行车对水平路面的压强。
1 / 1浙教版科学七下3.7压强同步练习
一、单选题
1.(七下阶段性测试(七))如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是( )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
2.(七下阶段性测试(七))小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。下列分析不正确的是( )
A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B.探究的方法:控制变量法
C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
3.(3.7压强(1))对于压强公式p= 的解释,下列说法中正确的是( )
A.物体受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
D.受力面积越大,产生的压强越大
4.(3.7压强(1))如图所示,两个形状、大小、材料完全相同的实心2物体1 和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F或压强p的大小关系正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.p1=p2 D.p1>p2
5.(3.7压强(1))如图所示,能正确描述受力面积相同时,固体压强与压力大小关系的图像是( )
A. B.
C. D.
6.(3.7压强(1))为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如下的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器,供同学们选择。同学们所选的四组器材中,不能达到探究目的的是( )
A.①③⑥ B.②⑤ C.②③④ D.③④⑤
7.(3.7压强(1))把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了
B.气球的受力面积增大了
C.气球受到的压强增大了
D.压力对气球的作用效果更明显了
8.(3.7压强(1))如图所示,物体G重为6 N,物体M重为4 N,力F为4 N。在下列各图中,物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是( )
A. B. C. D.
9.(3.7压强(1))少林功夫“二指禅”绝活令 人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示。成人体重大约为600 N,两个手指面积约为2 cm2,这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102 Pa B.3×104Pa C.3×106 Pa D.3×108 Pa
10.(3.7压强(1))如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比pA: pB为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
11.(3.7压强(1))四块完全相同的砖,按图放置,设左边砖对地面的压强为P左,右边砖对地面的压强为P右,则( )
A.P左:P右=1:2 B.P左: P右=2: 1
C.P左: P右=4:1 D.P左: P右=1:1
12.(3.7压强(1))如图所示的水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg,没有陷人雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地的压强比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
13.(1.1指南针为什么能指方向(1))如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,下列说法正确的是( )
A.小铁块受到的摩擦力一直变小
B.小铁块受到的重力始终不变
C.小铁块对磁铁的压力始终不变
D.小铁块对磁铁的压强先变大后变小
14.(2021八上·宁波期末)大气压是由于空气受到重力作用且具有流动性而产生的。如果地球的表面积约为5×1014 m2,那么在1个标准大气压下,地球周围的空气质量约为(1个标准大气压取1.0×105 Pa) ( )
A.5×1019 kg B.5×1018 kg C.5×109 kg D.1×1010 kg
15.(2021八上·宁波期末)已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为ρA和ρB,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为p1,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2。若p1:p2=1:2,则ρA:ρB为( )
A.3︰2 B.1︰3 C.2︰9 D.9︰4
二、填空题
16.(3.7压强(1))有一边长为10厘米的正方体物块重80牛,放在光滑墙角处(如图),受水平方向力F1=100牛、竖直方向力F2=12牛的作用,这时墙壁所受压强为 帕;地面所受压力为 牛,地面所受压强为 帕。
17.(3.7压强(1))根据压强相关知识,回答下列问题。
(1)当物体水平放置时,压力的大小就是 的大小,但压力并不都是由重力引起的。若重为G的物体在支承面上静止不动,在下列各种情况下,所受压力的大小分别是:① ,② ,③ ,④ ,⑤ ,⑥ 。
(2)如图所示,木块A在水平推力F的作用下,从图甲位置匀速运动到图乙位置,在此过程中,桌面对木块A的摩擦力 ,木块A对桌面的压力 ,木块A对桌面的压强 。(均填“变大”“变小”或“不变”)
(3)湾鳄锥状的牙齿非常有利于啃噬猎物,是因为用这种牙齿啃噬猎物时的 很大。经测试,成年湾鳄1 cm2的咬合力高达4.2×104N,合 Pa。
(4)菜刀的刀口做得很薄,原因是通过 来 ;骆驼具有宽大的脚掌,是通过 来 。
18.(3.7压强(1))压强
(1)压强的定义:物体 上受到的 叫做压强。
(2)压强的意义:定量描述 。
(3)压强的计算公式: 。
(4)压强的单位: ,简称 ,符号为 。1帕= 牛/米2
19.(2021七上·镇海期末)世界上第一个温度计,是伽利略根据气体热胀冷缩的性质制成的。当外界气温升高时,球形容器下 端管子内的液柱将会 (填“上升”、“下降”或“不变”)。如图,假如在 A 、B 两处刻有温度 值,则 A 处温度比 B 处要 。
20.(2.2物质的微观粒子模型)已知,在相同温度下,气体分子的运动速率与分子的相对分子质量有关,分子的相对分子质量越大,则其运动速率越小。已知氢气的相对分子质量较小,空气中含有的分子的相对分子质量较大。图中容器A是一种特制的有底的素烧瓷筒,容器壁可通过氢气分子。实验开始时,C烧杯中充满空气。当向烧杯中持续通入氢气时,导管B处发生的现象是 ,产生这种现象的原因是 。
21.(2021八上·宁波期末)一个圆柱形容器底面积为400厘米2,内有一定量的水,在下列操作过程中水始终没有溢出,回答下列问题:
(1)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它浸入水中的深度为10厘米的时候,水对容器底部的压强增大 帕。
(2)现将一高度足够,底面积为80厘米2的长方体物块逐渐浸入水中,当它从接触水面开始向下移动10厘米,水对容器底部的压力增大 牛。
22.(2021七上·乐清期中)如下图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒)其中a、b两点到液面的距离相同,a、c两点到容器底部的距离相同。
(1)甲盛的是 。
(2)在a、c两点水平面以下,容器中水的质量比酒精 (选填“大”或“小”)
(3)在a、b两点水平面以下,容器中水的质量比酒精 (选填“大”或“小”)
23.(2021八上·椒江期中)如图,玻璃瓶侧壁有三个用木塞塞住的小孔a、b、c,一根两端开口的管子,上端穿过软木塞与大气连通,另一端浸没在液体中,管中的液面和b孔等高,瓶 内的液面比a孔的位置高。
(1)此时瓶内气压 外界大气压。(填“大于”“小于”或“大于”)
(2)当拔去孔 的木塞,水会流出瓶外,理由是 。
24.(2021七下·嵊州期末)如图所示,工人使用橡胶锤铺设瓷砖。橡胶锤头有较大的横截面积,且橡胶具有较好的弹性,能在压力一定时,通过增大受力面积来 压强。橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,说明力的作用是 的。
25.(2021七下·越城期末)网上购物带动了快递业的发展,包裹的分拣常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。
(2)包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,包裹共受到 个力的作用。
(3)已知长方体包裹长50厘米,宽30厘米,高10厘米,质量为15千克。如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为 帕。
三、实验探究题
26.(3.7压强(1))某同学利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果。
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越 。
(3)由 两图所示实验现象可得出:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越 。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 (填“ 大于”“小于”或“等于”)p丁。该实验的研究方法是 。
27.(2021八上·宁波期末)为研究液体内部压强特点,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧,如图甲所示。
(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图乙所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜向内凹的程度变大,说明液体内部压强与所处液体的 有关。
(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,说明倒入液体的密度 (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
(3)小华将图甲中的装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明橡胶管,并灌注红墨水,使橡胶管内的液面高于橡皮膜,如图丁所示。经过合理的操作,验证液体内部各个方向都有压强。简要写出小华的操作和相应的现象 。
28.(2021八上·拱墅期末)相同的气球,吹入气体后,吹得越大,球内气压越大还是越小?为了探究这个问题,小乐设计了如图所示装置进行探究,实验步骤如下:
①取相同的气球A和B,套在管口并扎紧;
②关闭阀门3,打开阀门1和2,将A吹成较大的气球,再关闭阀门2;
③打开阀门3,将B吹成较小的气球,再关闭阀门1;
④__________,观察并记录实验现象。
回答问题:
(1)补全实验步骤④。
(2)观察到气球A变大,气球B变小,则说明:相同条件下,气球吹得越大,球内气压越 。
(3)平时会有这样的体会:当气球吹大到一定程度后,会越吹越轻松。对此现象进行解释。 。
29.(2021八上·拱墅开学考)如图所示,小强同学用微小压强计研究“液体内部压强”。
(1)在实验中,小强把探头直接放到水杯底部,这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开,他观察到玻璃管中的液体液面 (填“相平”或“不相平”)。
(2)保持探头在水杯底部,他把橡皮管与玻璃管互相连接好,再缓慢提高探头(未离开液面),在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)小强同学从这个实验中得出液体内部压强与深度的关系是:同种液体中,深度增加,压强 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小强又把同一支微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的同一深度处,压强计U型管两边的液面高度差如图所示。比较两种液体的密度可知ρ甲 ρ乙。
30.(2021七下·临海期末)液体内部的压强大小与什么因素有关?
(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论: 。
(2)继续实验
实验目的:证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(如图乙) :上端开口形状不同的玻璃容器3个(虚线A以下完全相同),橡皮膜,刻度尺,水。
实验步骤与预测结果: 。
四、解答题
31.(2021八上·天台期末)疫情期间,新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送,在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下,空气只能由外流向内,从而实现病人的安全隔离,以防止病毒扩散。
(1)“负压”是指 。
(2)某“负压式”救护车内部的气压为9.95 ×104 Pa,车窗上玻璃的面积为0.6m2。该玻璃受到的空气压力差有多大?(外界大气压强为1×105
Pa)
32.(七下阶段性测试(七))快递机器人能自动识别快递单号、规划运输路线,还能自动充电,在物流行业有着广泛的应用。某型号快递机器人,整机质量8千克,与水平地面总接触面积为20厘米2。该机器人以10.8千米/时的速度匀速行驶了30秒,把一个2千克的快递成功运送到目的地(g取10 N/kg)。求:
(1)30秒内快递机器人行驶的距离。
(2)静止时,载着快递的机器人对水平地面的压强。
(3)若快递机器人所受的摩擦力为重力的0.2倍,则快递机器人在空载情况下,做匀速直线运动时的动力大小。
33.(2021八上·吴兴期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该长圆筒形电梯,靠气压驱动电梯升降。上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。底部区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力不计,电梯室上下表面积均为0.9m2。
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压 (填写“大于”、“小于”或“等于”)底部区的气压。
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速上升时能装载的物体的最大质量是多少?
34.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,车辆坠人水中较深时,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人较深水中,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。
35.(3.7压强(1))随着社会的进步,“绿色出行,低碳生活”的理念已经深入人心。小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上以5米/秒的速度匀速行驶,已知小明同学的质量为60千克,自行车质量为10千克,前后轮胎和地面总接触面积为2×10-3米2。在小明骑行过程中,自行车受到的总的阻力是人和车总重力的0.02倍,求:(g取10牛/千克)
(1)自行车受到的牵引力。
(2)自行车对水平路面的压力。
(3)自行车对水平路面的压强。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强:。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据探究压力作用效果因素的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】实验甲和乙中,桌子与海绵的接触面积相同,乙中压力大,海绵的凹陷程度越大,那么得到结论:压力的作用效果与压力大小有关。在实验乙和丙中,压力大小相等,乙与海绵的接触面积小,而海绵的凹陷程度大,那么得到结论:压力的作用效果与接触面积大小有关。
A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关,故A正确不合题意;
B.探究的方法:控制变量法,故B正确不合题意;
C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷程度的大小判断受力效果,故C错误符合题意;
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压力产生的原因和对压强公式的理解分析判断。
【解答】物体产生的压力不一定由重力产生,故A错误;
根据公式可知,当受力面积不变时,产生的压强与压力成正比,故B错误,C正确;
根据公式可知,当压力不变时,产生的压强与受力面积成反比,即受力面积越大,产生的压强越小,故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压力产生的原因比较压力的大小,根据压强公式比较压强的大小。
【解答】两个物体对桌面的压力都由它们的重力产生,因为二者的质量相同,所以它们的重力相等,即对桌面的压力相等,故A错误,B正确;
两个物体对桌面的压力相等,但是接触面积S1>S2,根据压强公式可知,它们对桌面的压强:p1故选B。
5.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】根据压强公式可知,当受力面积相同时,固体压强与压力大小成正比,那么二者变化的图像应该是通过坐标原点的斜线,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】压力的作用效果与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】A.①③⑥中,小桌朝上和朝下,可以改变接触面积;放还是不放砝码,可以改变压力,通过沙子的凹陷程度可以判断压力的作用效果,故A不合题意;
B.②⑤中,先将装水的矿泉水瓶放在海绵上,再将水倒出来再次放到海绵上,根据海绵的凹陷程度,可以探究压力的作用效果与压力大小的关系,故B不合题意;
C.②③④中,先将木板放在海绵上,再将砝码放在木板上,根据海绵的凹陷程度可以探究压力的作用效果与压力大小的关系,故C不合题意;
D.③④⑤中,无法判断压力的作用效果,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【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】当压力相同时,一把大头针与气球的接触面积大于一根大头针,则前者对气球的压强远远小于后者,因此前者气球无恙而后者气球被刺破,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
8.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力产生的原因分别计算出各个选项中压力的大小即可。
【解答】A.压力由物体的重力产生,即压力F=G=6N,故A不合题意;
B.压力由两个物体的重力产生,即压力F=6N+4N=10N,故B不合题意;
C.压力等于物体的重力与竖直向上的拉力的差,即压力F=6N-4N=2N,故C不合题意;
D.压力由作用在物体上的水平推力F产生,即F=4N,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据公式计算即可。
【解答】两个手指对地面的压强最接近于:。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据图像,利用公式计算出二者的密度之比,再计算出A、B两个物体的体积之比,进而得到二者的底面积之比,最后根据公式计算出它们对地面的压强之比,
【解答】根据图像可知,甲的密度为:;
乙的密度为:;
则A、B的密度之比:ρA:ρB=8g/cm3:1g/cm3=8:1;
A、B的质量之比:mA:mB=1:1;
则二者的体积之比:VA:VB=;
那么A、B的边长之比:LA:LB=1:2;
A、B的底面积之比:SA:SB=1:4;
则A、B对地面的压强之比:。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式p=计算压强之比。
【解答】根据图片可知,砖块对地面的压力都等于2块砖的总重力,即压力之比:F左;F右=1:1;
砖块与地面的接触面积之比为:S左:S右=1:2;
根据公式p=可知,二者对地面的压强之比:。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)(2)根据压力产生的原因比较压力大小;
(3)(4)根据压强公式比较压强的大小。
【解答】芳芳和小明对雪地的压力都由重力产生,即压力等于重力。因为芳芳的总重力大于小明,所以芳芳对雪地的压力大于小明,故A、B错误;
芳芳对雪地的压力大于小明,且芳芳与雪地的接触面积大于小明,根据是否陷入雪地可知,芳芳对雪地的压强比小明的小,故C正确,D错误。
故选C。
13.【答案】B
【知识点】重力的大小;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)分析铁块对磁体压力的大小,从而判断摩擦力的变化;
(2)根据G=mg分析铁块重力的变化;
(3)根据(1)中的分析判断;
(4)根据压强公式分析压强的变化。
【解答】铁块受到竖直向下的重力,还受到竖直向下的吸引力,则它对条形磁体的压力等于重力和吸引力之和,即F=G+F吸引。因为条形磁体的磁性先变小后变大,所以铁块对磁体的压力先变小后变大,故C错误;
接触面的粗糙程度不变,但是铁块对磁体的压力先变小后变大,则铁块受到的摩擦力先变小后变大,故A错误;
根据G=mg可知,铁块的质量不变,则铁块的重力不变,故B正确;
铁块对磁体的压力先变小后变大,根据压强公式可知,铁块对磁体的压强先变小后变大,故D错误。
故选B。
14.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据G=F=pS计算出大气的重力,再根据计算出大气的质量。
【解答】地球周围空气的重力G=F=pS=105Pa×5×1014m2=5×1019N;
地球周围空气的质量。
故选B。
15.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据G=ρVg计算出A、B两个物体的重力之比,再根据压强公式列出方程计算即可。
【解答】A叠放在B上,B对地面的压强:;
B叠放在A上,B对A的压强:;
则;
;
解得:ρA:ρB=9:4。
故选D。
16.【答案】10000;92;9200
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算出墙壁受到的压强;
(2)首先根据F'=G+F2计算出物块对地面的压力,再根据计算出地面受到的压强。
【解答】(1)根据图片可知,墙壁受到的压力等于F1=100N,则墙壁受到的压强:;
(2)地面受到的压力:F'=G+F2=80N+12N=92N;
则地面受到的压强:。
17.【答案】(1)重力;G;G;G+F;G-F;F-G;F
(2)不变;不变;变小
(3)压强;4.2×108
(4)减小受力面积;增大压强;增大受力面积;减小压强
【知识点】影响摩擦力大小的因素;压力及重力与压力的区别;压强大小比较;增大或减小压强的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据压力产生的原因分析各种情况下物体产生的压力大小。
(2)根据压力产生的原因分析压力的变化,根据影响滑动摩擦力的因素的变化确定木块受到摩擦力的变化,根据公式分析木块对桌面的压强变化。
(3)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。根据压强公式计算;
(4)根据增大或减小压强的方法解答。
【解答】(1)当物体水平放置时,它对水平面的压力由物体重力产生,因此压力的大小就是重力的大小。
①压力由重力产生,因此压力等于重力G;
②压力由重力产生,与水平方向的拉力无关,因此压力等于重力G;
③压力等于物体重力和竖直向下压力的和,即压力等于G+F;
④压力等于物体在重力与竖直向上拉力之差,即压力等于G-F;
⑤压力等于竖直向上的压力与物体重力之差,即压力等于F-G;
⑥压力由水平向左的推力产生,即压力等于F。
(2)木块A对桌面的压力由它的重力产生,因此在匀速运动的过程中,木块对桌面的压力不变。由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度都不变,因此桌面对木块的摩擦力不变。由于木块对桌面的压力不变,但是受力面积增大,根据公式可知,木块对桌面的压强减小。
(3)湾鳄锥状的牙齿非常有利于啃噬猎物,是因为用这种牙齿受力面积很小,啃噬猎物时的压强很大。成年湾鳄的咬合产生的压强为:.
(4)菜刀的刀口做得很薄,原因是通过减小受力面积来增大压强;骆驼具有宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强。
18.【答案】(1)单位面积;压力
(2)压力的作用效果
(3)p=
(4)帕斯卡;帕;Pa;1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据压强的定义解答;
(2)根据压强的意义解答;
(3)根据压强的公式解答;
(4)根据压强的单位解答。
【解答】(1)压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
(2)压强的意义:定量描述压力的作用效果。
(3)压强的公式为:。
(4)压强的单位:帕斯卡 ,简称帕 ,符号为Pa。1帕=1牛/米2。
19.【答案】下降;低
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的变化
【解析】【分析】根据二力平衡的知识,结合液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)当玻璃管内的液柱静止时,外面的大气压强等于瓶内封闭气体的压强与液柱压强之和,即p大气=p内+p液。当外界气温升高时,瓶内气体体积膨胀,压强p内增大,则p液会减小,根据公式ρ液gh可知,管内的液柱将会下降。
(2)根据上面的规律可知,温度越高,液面越低;温度越低,液面越高,因此A处温度比B处要低。
20.【答案】有水喷出;氢气分子透过素烧瓷简A进入广口瓶中,使瓶内压强增大
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据通入氢气后各装置内压强的变化分析。
【解答】 向烧杯中持续通入氢气时,氢分子会进入A中,然后通过导管进入广口瓶中,使得广口瓶中气体压强增加,将水从导管B处压出,观察到B有水喷出。
故答案为:有水喷出;氢气分子透过素烧瓷简A进入广口瓶中,使瓶内压强增大 。
21.【答案】(1)200
(2)10
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)将一高度足够高的长方体浸入水中的过程,水面逐渐升高,当它浸入水中的深度12cm时,即为长方体底部到升高水面的高度。长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,列方程求出水上升的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强;
(2)“它由接触水面开始到向下放10cm时”,即以原来水面的位置为基准向下运动10厘米,按上面的类似的方法求出水面升高的高度,根据p=ρ水gh求水增加的压强,最后根据F=pS计算出水对容器底部压力的增量。
【解答】(1)设圆柱形容器的底面积S2=400cm2,长方体物体的底面积为S1=80cm2,
将一高度足够高(即水面上升后水不会浸没长方体)的长方体浸入水中的深度12cm时,设原水面升高的高度为h2,设长方体在原水中的深度为h1,则h2+h1=10cm,如下左图所示;
长方体在原水中排开水的体积等于水上升的体积,即左图中斜线部分的体积等于图中黑色部分的体积:
即:h1S1=h2(S2-S1)①,
所以(h1+h2)S1=h2S2,
则升高的水面高度:。
水对容器底增大的压强:△p1=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2 m=200Pa;
(2)如上右图所示,现将一高度足够高,底面积为80cm2的长方体物体逐渐浸入水中,
当它由接触水面开始到向下放10cm时,即h3=10m时,按照①式类似的有:
h3S1=△h(S2-S1),
即:,
则水对容器底增大的压强:△p3=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-2 m=250Pa;
水对容器底部压力增大:△F=△pS2=250Pa×(400×10-4m2)=10N。
22.【答案】(1)水
(2)大
(3)小
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】本题考查容器底部所受液体压强的计算,最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点到液面的垂直距离,而不是距离容器底的距离。
(1)水和酒精的质量相同,根据密度公式可以判断体积的大小;
(2)质量=体积密度,据此分析解答。
【解答】(1)质量相同时,密度越大,体积越小,因为水的密度大,所以体积小的是水,故甲容器中盛的液体是水;
(2) 容器是形状规则的相同容器, 在a、c两点水平面以下,水的体积和酒精 体积一样,水的密度大,故水的质量大;
(3) 容器是形状规则的相同容器, 在a、b两点水平面以上,水的体积和酒精体积一样,水的密度大,水的质量大;而水和酒精的总质量一样,所以a、b两点水平面以下,水的质量比酒精 小。
23.【答案】(1)小于
(2)c;瓶内气压加上c处水深产生的压强大于大气压(瓶内气压加上b处水深产生的压强),水才会流出。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】(1)以管内的水面为参考面,根据二力平衡的知识比较内外气压的大小关系;
(2)如果水要能流出瓶外,那么瓶内的压强就要大于瓶外的气压,据此分析判断。
【解答】(1)以b孔处的水面为参考面,管内水面上方只有大气压强,而瓶内水面上方是瓶内气压和水柱压强,即p大气=p内+p水,因此瓶内气压小于外界大气压强。
(2)c孔处的水面,孔外气压等于标准大气压强,而孔内压强等于标准大气压强和水柱压强之和,此时瓶内压强肯定大于瓶外气压,因此水会流出瓶外。
24.【答案】减小;相互
【知识点】力的作用是相互的;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】(1)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力;
(2)根据力的作用的相互性解答。
【解答】(1)橡胶锤头有较大的横截面积,且橡胶具有较好的弹性,能在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,说明力的作用是相互的。
25.【答案】(1)压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
(2)2
(3)1000
【知识点】二力平衡的条件及其应用;增大或减小摩擦的方法;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)从水平和竖直两个方向对包裹进行受力分析即可;
(3)首先根据F=G=mg计算出包裹对传送带的压力,再根据S=ab计算出包裹的受力面积,最后根据公式计算出对传送带的压强。
【解答】(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是:压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)在水平方向上,包裹与传送带一起做匀速直线运动,二者之间没有相对运动的趋势,因此包裹不受摩擦力,即水平方向不受力。在竖直方向上,包裹处于静止状态,它受到的重力和支持力相互平衡,因此包裹共受到2个力的作用。
(3)包裹对传送带的压力F=G=mg=15kg×10N/kg=150N;
包裹对传送带的受力面积S=ab=0.5m×0.3m=0.15m2;
则对传送带的压强。
26.【答案】(1)泡沫塑料凹陷的程度
(2)压力;明显
(3)乙、丙;不明显
(4)等于;控制变量法(或转 换法)
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)泡沫塑料受到挤压后会凹陷,且凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)分析甲、乙两图中哪个因素不同即可;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验,并描述实验结论;
(4)压力的作用效果只与压力大小和接触面积的大小有关。在乙和丁中,压力和接触面积的大小都相同,因此压力产生的效果应该相同,即压强大小相等。在探究某个因素对物理量的影响时,保证其它因素相同,这种方法叫控制变量法。
【解答】(1)该实验是通过泡沫塑料凹陷的程度来显示压力的作用效果。
(2)甲和乙图中,受力面积相同,但是压力大小不同,那么得到结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究受力面积对压力作用效果的影响时,必须控制压力大小相同而改变受力面积,故选乙和丙。
丙图中受力面积大,泡沫塑料凹陷的程度更小,那么得到结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙=p丁。该实验的研究方法是控制变量法。
27.【答案】(1)深度
(2)小于
(3)将橡皮膜朝向各个方向,橡皮膜始终向外凸出
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体压强与液体的密度和深度有关,根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可。
(2)根据p=ρ液gh比较液体密度的大小;
(3)橡皮膜向左凸起,说明液体向右有压强;橡皮膜向右凸起,说明液体向左有压强;橡皮膜向上凸起,说明液体向上有压强……,据此分析解答。
【解答】(1)将瓶子向下压的过程中,橡皮膜所处的液体深度增大,因此说明液体内部压强与液体的深度有关。
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。当内外液面相平时,橡皮膜所处的深度相同,橡皮膜向内凹,说明液体的压强小于水的压强,则液体的密度小于水的密度。
(3)小华的操作和相应的现象:将橡皮膜朝向各个方向,橡皮膜始终向外凸出。
28.【答案】(1)打开阀门2
(2)小
(3)同一个气球,吹得越大,球内的气压会越小
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】(1)(2)气体或液体统称为流体,流体总是从压强大的位置流向压强小的位置。将两个气球之间的阀门全部打开,通过观察两个气球体积的变化确定气体的流动方向,进而判断气球内气压的大小。
(3)根据上面得到的结论解答即可。
【解答】(1)步骤③中已经将阀门1闭合,阀门3打开,则实验步骤④应该为:打开阀门2,观察并记录实验现象。
(2)观察到气球A变大,气球B变小,则说明气体从B流向A,即B的体积小压强大,而A的体积大却压强小,则说明:相同条件下,气球吹得越大,球内气压越小。
(3)平时会有这样的体会:当气球吹大到一定程度后,会越吹越轻松,原因为:同一个气球,吹得越大,球内的气压会越小。
29.【答案】(1)相平
(2)变小
(3)变大
(4)<
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)A处的橡皮管与玻璃管相互脱开,此时U型管两个液柱上方的气体压强都等于大气压强,即气压相等,因此液体的液面应该相平。
(2)液体液面高度差的大小直接反应液体压强的大小,根据液体压强公式p=ρ液gh分析;
(3)根据液体压强随深度的变化规律解答;
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)在实验中,小强把探头直接放到水杯底部,这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开,他观察到玻璃管中的液体液面相平。
(2)保持探头在水杯底部,他把橡皮管与玻璃管互相连接好,再缓慢提高探头(未离开液面),则探头的深度逐渐减小,根据p=ρ液gh可知,探头受到的压强逐渐减小,因此在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差变小。
(3)小强同学从这个实验中得出液体内部压强与深度的关系是:同种液体中,深度增加,压强变大。
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体压强与液体密度成正比。根据图片可知,甲和乙的探头深度相同,但是液面的高度差甲小于乙,则受到的压强甲<乙,那么液体密度ρ甲<ρ乙。
30.【答案】(1)液体的压强随深度的增加而增大(合理即可)
(2)向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。 橡皮膜向下凸出的程度相同。
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)玻璃筒中的水越多,橡皮膜所在的深度越大;而橡皮膜凸起程度越大,说明受到的压强越大,据此分析液体压强随深度的变化规律即可。
(2)根据乙图可知,三个形状不同的容器中注入高度相同的水后,其中水的质量肯定不同。根据p=ρ水gh可知,此时橡皮膜受到的压强相同,则橡皮膜的凸起程度相同,从而可以知道:液体的质量不同时,产生的压强可能相等,即液体的压强与液体质量无关,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(2)实验步骤:向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。
预测结果: 橡皮膜向下凸出的程度相同。
31.【答案】(1)车内气压低于外界气压
(2)解:
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据“空气只能由外流向内”分析“负压”的原理;
(2)根据压强公式△F=△pS计算出玻璃受到空气的压力差。
【解答】(1)空气总是从压强大的地方流向压强小的地方,根据“空气只能由外流向内”可知,“负压”即车内气压低于外界气压。
32.【答案】(1)解:v=10.8千米/时=3米/秒,
由v= 得s=vt=3米/秒×30秒=90米。
(2)解:压力F=G=mg=(8千克+2千克) ×10牛/千克=100牛,
受力面积S=20厘米2=0.002米2,
p= =5×104帕。
(3)解:由于做匀速直线运动,所以F= f=0.2G' =0.2m'g=0.2×8千克×10牛/千克=16牛。
【知识点】平均速度的计算及测量;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知速度和时间,根据公式s=vt计算出机器人行驶的距离。
(2)机器人对地面的压力等于它和货物的总重力,然后根据公式计算出它对水平地面的压强。
(3)首先根据f=0.2G'计算出机器人受到的摩擦力,再根据二力平衡的知识计算出机器人的动力。
33.【答案】(1)小于
(2)解:向上压力差为F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa-9.5×104Pa)×0.9m2=4500N
总质量为m总=G总/g=4500N÷10N/kg=450kg
最大载物质量m2=m总﹣m0=450kg﹣100kg=350kg
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据“上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。”分析解答;
(2)首先根据 F2=(p0﹣p2)S 计算出向上的压力差,这其实就是装载物体和电梯的最大重力,再根据计算出总质量,最后根据 m2=m总﹣m0 计算出装载物体的最大质量。
【解答】(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压小于底部区的气压。
34.【答案】车辆坠入水中越深,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】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)液体内部存在压强,根据F=pS可知,浸在液体里面的物体都会受到液体产生的压力;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
(3)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;
(4)当物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上时,二者平衡,相当于不受力,据此分析解答。
35.【答案】(1)解:人和车的总重力:G总=(m人+m车)g=(60千克+10千克) ×10牛/千克=700牛,
由题意可知,阻力f=0.02Gg =0.02×700牛=14牛,
小明骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶,则牵引力与阻力是一对平衡力,F=f=14牛。
(2)解:自行车对水平路面的压力:F压=G总=700牛
(3)解:自行车对水平路面的压强:p= =3.5×105帕。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据 G总=(m人+m车)g 计算出人和车的总重力,再根据 f=0.02G总 计算出车受到的阻力,最后根据二力平衡的条件计算出自行车受到的牵引力。
(2)水平面上物体对地面的压力等于物体的重力,即F压=G总;
(3)根据压强公式计算出自行车对水平路面的压强。
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