第9章 压强简答、综合题
一、简答题
1.(2021·山西运城·八年级期中)如图,矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的花纹,便于旋开瓶盖;带有橡胶塞的口服液所配置的吸管,其表面也刻有棱状条纹,便于吸上口服液.联系所学的物理知识,分别说明上述两个实例中条纹的作用.
2.(2021·山西大同·八年级期中)三峡大坝是巨型重力坝。坝体高185m,坝顶部宽15.18m,坝底宽130m,正常蓄水水位高175m,长度达2335m,是世界第一大坝,其结构的牢固程度在世界上也是首屈一指的。请你从压强角度分析说明三峡大坝筑成“上窄下宽”的好处。
3.(2021·山西太原·八年级期中)小明乘坐“大西”高铁去探亲,发现高铁车站内离站台边缘一定距离的地方都标有一条黄色安全线,如图所示。当高铁列车驶进站台时,人必须站在安全线外候车。请你用学过的物理知识解释上述现象。
4.(2021·山西吕梁·八年级期中)周末,小丽去超市用自己的零花钱给奶奶买了个西瓜,她用塑料袋提着,走了没多远,就感到手被塑料袋勒得很痛,根据学过的物理知识,请你帮助她找到解决问题的办法,并说明这样做的道理。
二、综合题
5.(2021·山西太原·八年级期中)阅读短文,回答问题:
来自月球的瑰宝
2020年11月24日,中国文昌航天发射场,长征五号遥五运载火箭点火,向下喷出大量燃气,箭体直冲云霄,成功将嫦娥五号月球探测器送达地月转移轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,工作中组成两个组合体,如图所示。在经历地月转移、近月制动、环月飞行后,两组合体分离。组合体1留轨运行,组合体2在月球正面预选区域软着陆,自动完成月面采样、样品封装等操作。然后,上升器携带样品升空,与环月轨道上的组合体1对接,将样品转移到返回器中。随后,轨道器携带返回器向地球返航。在接近大气层之前,返回器成功分离,并于2020年12月17日凌晨在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。嫦娥五号带回的部分月壤(100克)被置于水晶容器内,珍藏在中国国家博物馆。
(1)嫦娥五号探测器由___________部分组成。因为月球表面比较松软,组合体2与月面接触的部分设计得比较宽大,这是采用___________的方法来调节探测器对月球表面的___________。完成探月任务后,___________仍留在月球表面,未返回地球。
(2)遥五运载火箭点火后,向下喷出燃气,推动箭体向上运动,其物理原理是___________;物体在月球上所受重力是地球上的,国家博物馆里珍藏的月壤样品在月球上的重力约为___________N(g取10N/kg,结果保留两位小数);轨道器环绕月球运动时___________(选填“不受力”或“受平衡力”或“受非平衡力”)。
6.(2021·山西临汾·八年级期中)阅读短文,回答问题。
负压病房
新冠肺炎疫情期间,火神山和雷神山医院的负压病房在救治重症患者及保护医护人员方面起了非常大的作用。负压病房是指在特殊的装置作用下,使病房内的气压低于病房外的气压,这样的话,从空气的流通来讲,就只能是外面的新鲜空气流进病房,病房内被患者污染过的空气不会泄露出去,而是通过专门的通道及时收集到固定的地方。这样病房外的地方就不会被污染,从而减少了医务人员被感染的概率。
负压病房的功能主要有两点,一是利用负压原理隔离病原微生物,同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放,不会污染环境; 二是通过通风换气及合理的气流组织,稀释病房内的病原微生物浓度,并使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员工作安全。负压病房一般由病房、缓冲间、卫生间三部分组成,如图所示。
(1)负压病房内的气体压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)室外的大气压,空气从______流向______。(后两空选填“室内”或“室外”)
(2)在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生,防护服内气压应______(选填“大于”“小于”或等于”)病房内的气压。
(3)下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在熬制中药的高压锅内
B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气后的氧气罐内
D.人吸气时肺的内部
7.(2021·山西晋中·八年级期中)如图为运载“渣土”的某型号载重车的示意图。“渣土车”自身质量6t,共6个轮子,交通部门规定车辆对地面的压强不得超过7×106Pa,假设每只轮胎与地面的接触面积为0.02m2:
(1)该车空载时对水平路面的压力为多大?
(2)在不违反交通规定的情况下,该车能够装“渣土”的质量是多少?
(3)在载重车的构造和使用上利用了很多物理知识,请写出其中一点。示例:载重车的车座做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强。
8.(2021·山西晋中·八年级期中)阅读短文,回答问题:
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,月球绕地球公转的周期与自转周期相同,所以月球总是同一面背对地球,这一面被称为月球背面,物体在月球上的重力只有地球上的。
2018年12月8日,嫦娥四号经历地月转移、近月制动和落月过程,最终在月球背面软着陆,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件,可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,巡视器与着陆器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
(1)嫦娥四号在环月飞行时,受到的力______(选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可______(选填“减小”或“增大”)对月面的压强;
(3)为增大与月面间的摩擦,“玉兔二号”采用的装置是______;
(4)“玉兔二号”在月球上受到的重力为______。
参考答案:
1.矿泉水瓶盖侧面的条纹,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦;口服液吸管表面和条纹,可使空气进入瓶内气体与大气相通,在大气压的作用下吸入口服液.
【解析】
解:矿泉水瓶盖侧面刻有凹凸不平的条纹,增大了手与瓶盖之间的粗糙程度,从而增大了摩擦力,这样便于旋开瓶盖;
口服液吸管表面的棱状条纹,可以使空气进入瓶内,让瓶内气体与大气相通,在大气压的作用下吸入口服液.
点睛:本题考查增大摩擦的方法、大气压的应用.值得注意的是:在日常生活中,看起来差不多的现象,其蕴含的物理原理却不相同,如何将其与理论联系在一起是解决这类问题的关键.
2.见解析
【解析】
从坝体对地基的作用看,坝体上窄下宽,可以增大地基的受力面积,当压力大小相同时,由p=得,坝体对地基的压强减小;从水对坝体的作用看,在重力的作用下,液体具有流动性,液体对各个方向都有压强。因为水的压强随深度的增大而增大,越往下,水的压强越大。大坝通常筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的液体压强。
3.见详解
【解析】
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,根据流体流速越快压强越小可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,空气会对人会产生一个向内侧的压强,将人推向火车,易出现危险,因此人必须站在安全线外候车。
4.见详解
【解析】
给手和塑料袋之间垫个硬纸片。垫上纸片可以增大受力面积,由可知,压力一定时,受力面积越大,压强越小。
5. 4 增大受力面积 压强 着陆器 力的作用是相互的 0.17 受非平衡力
【解析】
(1)嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。
组合体2与月面接触的部分设计得比较宽大,这是在压力一定时,增大受力面积减小压强。
由题可知,上升器携带样品升空,着陆器留在月球。
(2)火箭对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力而加速升空,力的作用是相互的。
月壤样品在月球上的重力约为
轨道器环绕月球运动时方向改变,不是平衡状态,受非平衡力。
6. 小于 室外 室内 大于 D
【解析】
(1)负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气从室外流向室内。
(2)医生所穿的防护服内的气压应大于病房内的气压,因为负压病房内的气压小于常压,而人体内的气压跟大气压相似。
(3) A.正在熬制中药的高压锅内,其气压大于正常大气压,不可能处于“负压”状态,故A不符合题意;
B.高空飞行的飞机机舱内气压要大于机舱外的气压,因为高空的空气稀薄,气压较小,而机舱内的气压接近正常大气压,不可能处于“负压”状态,故B不符合题意;
C.充满气后的氧气罐内,其气压较大,才能对外送气,不可能处于“负压”状态,故C不符合题意;
D.人吸气时肺内部的气压要小于人体外气压,空气才能压入肺内,可能处于“负压”状态,故D符合题意。
故选D。
7.(1);(2)78t;(3)见解析
【解析】
(1)该车空载时对水平路面的压力
(2)在不违反交通规定的情况下,该车对水平路面的最大压力
该车的最大总重力
该车的最大总质量
则该车能够装“渣土”的质量
(3)轮子上有凸凹不平的花纹,目的是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
答:(1)该车空载时对水平路面的压力为;
(2)在不违反交通规定的情况下,该车能够装“渣土”的质量是78t。
8. 不是 减小 带齿纹的轮子 225N
【解析】
(1)嫦娥四号在环月飞行时,运动方向改变,不是处于平衡状态,所受到的力不是平衡力。
(2)探测器上的大脚掌是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(3)由短文知,玉兔二号是采用带齿纹的轮子,通过增大接触面的粗糙程度来增大与月面间的摩擦。
(4)玉兔二号在月球上受到的重力
G=mg=135kg××10N/kg=225N