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八上科学《第2章 压力压强》 练习
一.选择题
1.骆驼的体重较大,但能在沙漠中行走自如。下面改变压强的方法和骆驼相同的是( )
A.铁轨需要铺在枕木上面 B.啄木鸟的喙又尖又长
C.细线能够轻易切割皮蛋 D.图钉的钉尖做的很细
2.现实当中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的知识有关,下列对涉及大气压事例论述不正确的有( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.护士利用针筒,将药液注射到你的静脉中的过程中利用到了大气压
C.马德堡半球实验不仅有力地证明了大气压的存在,而且还让人们认识到大气压是很大的
D.胶头滴管从试管中取药液的过程中利用到了大气压
3.节能减排,绿色出行。公共自行车为我们出行带来了方便,也成为一道亮丽的风景。人在骑自行车的过程中蕴含着不少科学知识,以下说法正确的是( )
A.自行车轮胎上的花纹主要是为了增大压强
B.你受到坐垫的支持力和你对坐垫的压力是一对平衡力
C.自行车在行驶过程中后轮受到的摩擦力和行驶方向相同
D.你在停止骑行后自行车还会继续向前运动是受到了惯性的作用
4.小明暑假期间与妈妈一起到海拔近4200米的九寨沟旅游,导游告诉他到达高原上会出现下列现象,其中说法错误的是( )
A.密封包装的“蛋黄派”包装袋胀得厉害
B.高原上水容易烧开,米容易煮成熟饭
C.将山顶上喝了大半的矿泉水瓶,盖好后带下山,瓶变瘪了
D.走路要慢,剧烈运动容易引起高原反应
5.将同一液体压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,如图所示。这两种液体的密度大小关系是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法判断
6.用螺丝固定工件时,要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈,使用垫圈是为了( )
A.增大螺帽对工件的压强
B.减小螺帽对工件的压力
C.增大接触面的粗糙程度,防滑
D.增大工件受力面积,减小压强
7.练太极拳是很好的强身健体运动。图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力不变,压强变小
8.一个成年人站在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50牛,1000帕 B.50牛,10000帕
C.500牛,1000帕 D.500牛,10000帕
9.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象。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.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1
10.在烧杯内盛适量的水,把一木块慢慢地放入水中,水未溢出,当木块静止时,水对杯底的压强比原来的压强( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判断
11.如图所示,三个容器中分别装有甲、乙、丙三种不同的液体,已知容器底受到的液体压强相等,则这三种液体的密度关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ丙<ρ乙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
12.下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲中用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙中飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙中瓶内气压小于外界大气压
D.丁中若向B管中吹气,A管中液面会下降
13.重为100N的长方体放在水平地面上,与地面的接触面积为0.1m2,现用一个大小为20N的力竖直作用在物体中央,则物体对地面的压强( )
A.一定是1200Pa B.可能是1000Pa
C.可能是800Pa D.可能是200Pa
14.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA=pB=pC D.无法确定
15.小孟为家中的盆景设计了一个自动供水装置,如图所示,用一个塑料瓶装满水倒置在装有水的盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景中的水位可以保持一定的高度。下列说法正确的是( )
A.瓶中水不会持续流出,是因为瓶内的压强始终等于外界大气压
B.瓶中水不会持续流出,是因为瓶内外有气压差,将水托住
C.当有空气进入瓶内,瓶内的气压就会大于大气压,将水排出
D.瓶中的水流出后,瓶内的气压减小
16.如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( )
A.保持不变
B.逐渐下降,最终与管外液面相平
C.逐渐上升,最终从小孔中流出
D.稍微下降一些
17.如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银高出760mm,能使这个高度差改变的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一点
B.把玻璃管稍稍往上提一提
C.将玻璃管稍为倾斜一点
D.把实验移到高山上去做
18.如图所示,将完全相同的正方体木块分两部分叠放在水平地面上,它们对地面的压强p甲:p乙等于( )
A.3:5 B.3:2 C.2:5 D.9:10
19.如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
20.同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2.下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题
21.水平地面上放着一个重是60N,底面积是0.2m2的物体,物体对地面的压强是 Pa;用10N的水平推力,使它做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力大小是 N;当推力增大到15N时,该物体受到的摩擦力 。(填“变大”“变小”或“不变”)
22.如图甲是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图乙)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压力之比为 ,压强之比为 .
23.如图,物体与墙的接触面积为0.2m2,某人用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 N,对墙的压强是 Pa,物体受到墙对它的摩擦力为 ______N。
24.如图甲所示,两个实心长方体A,B叠放在一起,放在水平地面上,已知它们的质量之比mA:mB等于1:3,底面积之比SA:SB等于1:4,此时它们对地面的压强为p1,若把B放在A的上面如图乙所示,此时B对A的压强为p2,则p1:p2为 。
25.星期天小明和小慧到德州开发区减河湿地去玩,他们踩在软绵绵的沙滩上,留下一串串脚印。小明突然奇想对小慧说:“我的体重是50kg,每只脚与沙滩的接触面积是200cm2,当我在水平沙滩上行走时,对沙滩的压力是 N,压强是 Pa。
26.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强pA pB,容器对桌面的压强pA′ pB′.(选填“大于”“等于”“小于”)
27.如图所示的平底容器,其质量为0.2kg,底面积为3×10﹣3m2,内装有1kg的水,测得容器中水的深度为20cm,若将该容器放在面积为1.5m2的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为 Pa,水对容器底部的压强为 Pa。
28.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下都有一圆孔用薄橡皮膜封闭橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。
(1)如图所示,在容器两侧倒入不同深度的水,观察到橡皮膜向左凸起,说明液体内部的压强与 有关。
(2)若左侧注入的是水,橡皮膜距离水面8cm,右侧注入酒精,橡皮膜距离酒精液面10cm,可以观察到橡皮膜的形状是 (选填“向左凸”“平的”或“向右凸”).若将隔板上的薄橡皮膜戳破,静置较长的一段时间后,会发现 。
29.如图,甲、乙两容器装的同种液体,则 容器底受到的压强大些;丙、丁两个容器一样大,丙中装的水,丁中装的汽油,但它们的深度相同,则 容器底受到的压强大些。(ρ水>ρ汽油)
30.如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 ,水对容器底的压强 。(填“变小”、“不变”或“变大”)
31.为了美化教室环境,小科同学从家里带来了一盆盆栽花卉,放于水平窗台上,盆栽花卉的总质量为4kg,花盆底面与水平窗台的接触面积为200cm2,则该花盆对窗台的压强为 Pa。小科每三天都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)(g取10N/kg)。
32.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
33.如图所示,甲物重45N,乙物重25N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,已知同一条绳子上的弹力处处相等,则弹簧测力计的示数为 N,如果甲物体是边长为20cm的正方体,则此时甲物体对水平地面的压强为 Pa。
34.小科学习液体压强计的原理后,将液体压强计进行了如下改进:
(1)图甲中,当两金属盒置于空气中时,U形管液面相平。现将两金属盒分别放入装有不同液体的甲、乙容器内,两金属盒所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则说明液体A密度比液体B密度 。
(2)图乙中,U形管右端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用吹风机向玻璃管中吹风时,U形管的右端液柱将 (填“上升”或“下降”)。
35.如图所示有一质地均匀的长方体,质量为1kg,底面积为120cm2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100cm2,则此时它对桌面的压强为 Pa;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
36.装热水的保温瓶,盖紧瓶塞一段时间后,常常发现瓶塞不易拔出,此现象表明,此时瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。假定外界大气压为105Pa,瓶口横截面积为10cm2,拔出瓶塞至少用10N的力,则瓶内气体的压强是 Pa.(不考虑瓶塞的质量和受到的摩擦力)
37.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,则p水 p酒精(选填“>”“=”或“<”),B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快, 。
38.随着人民生活水平的提高,汽车已经进入千家万户。通过观察,小敏联想到在轿车上应用的许多科学知识。请你综合所学科学知识回答下列问题。
(1)如图甲是轿车车顶上的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以 (填“加大”或“减小”)天窗口空气的流速,使天窗口处的气压 (填“大于”或“小于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
(2)有些轿车的尾部安装了导流板(如图丙所示),主要是在轿车高速行驶时,增大对地面的压力,提高车轮的抓地性能。导流板横截面的形状应是图乙中的 (填字母)。
(3)不装导流板的汽车快速行驶时,汽车对地面的压力 (填“大于”或“小于”或“等于”)
汽车的重力。
三.实验探究题
39.小乐利用最大刻度为V的注射器等器材,测量大气压的值。其实验步骤如下。
①将注射器的活塞上涂一些润滑油,并将活塞推到注射器顶部。用涂有少许凡士林的橡皮帽将注射器口封闭。
②用手竖直握住注射器,在注射器活塞颈部挂上1只小桶(如图),并在桶内逐渐加细沙,直至活塞开始下滑,测出此时活塞、桶和沙的总质量m。
③量出注射器上0~V刻度线之间的距离L。
④计算大气的压强。
(1)将活塞推到注射器顶部并用橡皮帽将注射器口封闭的目的是 。
(2)用题中相关数据计算出大气压强 。
(3)小乐发现,在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小乐找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小干真实值的是 。(选填序号)
40.在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲所示,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
③用弹簧测力计水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧测力计示数100N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压的值,分析实验结论。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是: 。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 Pa。
(3)实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风(如图乙所示),则拉动吸盘时弹簧测力计示数会 (填“大于”“小于”蛓“等于”)100N。
四.计算题
41.如图所示,将桶放在水平桌面上,桶的内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2,桶的质量为0.2kg;将0.6kg的水倒入桶中,水深8cm.若小刚重11.2kg,小刚站在地面上时,一只脚与地面的接触面积为100cm2,他用2N提水桶,没有提起。(g取10N/kg)求:
(1)水对桶底的压力为多少?
(2)小刚没有提起水桶时,水桶对地面的压强是多少?
(3)小刚改用了拉力的大小,提起水桶站在原地静止,则小刚对地面的压强是多少?
五.解答题(共1小题)
42.科技发展日新月异,我国涌现了一大批高科技成果,充分彰显了大国力量。如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地。启动后,利用遥控器可对它进行控制。无人机的部分参数如下表。
机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/cm2 12
最大上升速度/(m/s) 1.5 最大水平速度/(m/s) 6
(1)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对地面的压强。
(2)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米,需要飞行的时间。
(3)如图是同一架无人机在执行某次任务过程中未更换电池情况下的s﹣t图像,若不考虑空气阻力,第一次、第二次受到的升力分别为F1、F2,则F1 F2(选填“>”“<”或“=”)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.骆驼的体重较大,但能在沙漠中行走自如。下面改变压强的方法和骆驼相同的是( )
A.铁轨需要铺在枕木上面 B.啄木鸟的喙又尖又长
C.细线能够轻易切割皮蛋 D.图钉的钉尖做的很细
解:骆驼的体重较大,但能在沙漠中行走自如,是因为其脚掌面积很大,增大了受力面积,在压力一定时,减小了对地面的压强。
A、铁轨需要铺在枕木上面,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
B、啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
C、细线能够轻易切割皮蛋,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
D、图钉的钉尖做的很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
综上分析可知,改变压强的方法和骆驼相同的是A选项。
故选:A。
2.现实当中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的知识有关,下列对涉及大气压事例论述不正确的有( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.护士利用针筒,将药液注射到你的静脉中的过程中利用到了大气压
C.马德堡半球实验不仅有力地证明了大气压的存在,而且还让人们认识到大气压是很大的
D.胶头滴管从试管中取药液的过程中利用到了大气压
解:A、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故A正确;
B、护士用注射器进行肌肉注射,是由于推力的作用把药液推入肌肉,与大气压无关,故B错误;
C、著名的马德堡半球实验,说明存在大气压,也说明了大气压很大,故C正确;
D、用滴管吸取药液,要先把滴管橡胶内的空气挤出,在外界大气压的作用下,药液就被压进滴管里。故A正确,故D正确。
故选:B。
3.节能减排,绿色出行。公共自行车为我们出行带来了方便,也成为一道亮丽的风景。人在骑自行车的过程中蕴含着不少科学知识,以下说法正确的是( )
A.自行车轮胎上的花纹主要是为了增大压强
B.你受到坐垫的支持力和你对坐垫的压力是一对平衡力
C.自行车在行驶过程中后轮受到的摩擦力和行驶方向相同
D.你在停止骑行后自行车还会继续向前运动是受到了惯性的作用
解:A、汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
B、骑自行车时人对坐垫的压力作用在车上,坐垫对人的支持力作用在人上,二力的不是作用在同一个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、自行车的行驶需要用力踩脚踏板,此时后轮会给地面一个向后的摩擦力(相当于一个蹬地的力),由于力的作用是相互的,所以地面会给后轮一个向前的摩擦力,使车轮获得前进的动力,与行驶方向相同,故C正确;
D、停止蹬车,车还能继续向前运动,是因为车具有惯性,惯性不是力,故D错误。
故选:C。
4.小明暑假期间与妈妈一起到海拔近4200米的九寨沟旅游,导游告诉他到达高原上会出现下列现象,其中说法错误的是( )
A.密封包装的“蛋黄派”包装袋胀得厉害
B.高原上水容易烧开,米容易煮成熟饭
C.将山顶上喝了大半的矿泉水瓶,盖好后带下山,瓶变瘪了
D.走路要慢,剧烈运动容易引起高原反应
解:A.九寨沟地区的海拔高,根据气压与高度的关系可知,九寨沟地区的气压值比较低;到九寨沟后,大气压变小了,袋内气压大于袋外气压,所以“蛋黄派”包装袋鼓起,故A正确;
B.高原上气压低,水的沸点低,水容易烧开,但米饭不熟,故B错误;
C.山顶喝了大半的矿泉水瓶,盖好后带下山,瘪了,是因为山下的大气压较大,故C正确;
D.大气压随高度的增加而减小,空气变得稀薄,由于体内气压高于外界气压,氧气不容易被吸入肺内,剧烈运动容易引起高原反应,所以走路要慢,故D正确。
故选:B。
5.将同一液体压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,如图所示。这两种液体的密度大小关系是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲=ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法判断
解:由图知,金属盒在甲、乙两种液体中受到的压强相同,又因为金属盒在甲液体中深,根据p=ρgh知,甲液体的密度小,乙液体的密度大。
故选:A。
6.用螺丝固定工件时,要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈,使用垫圈是为了( )
A.增大螺帽对工件的压强
B.减小螺帽对工件的压力
C.增大接触面的粗糙程度,防滑
D.增大工件受力面积,减小压强
解:A、螺帽下垫一个面积较大的垫圈,在压力一定时增大受力面积减小对工件的压强。不符合题意。
B、螺帽对工件的压力主要取决于螺帽和工件之间是否上的紧。不符合题意。
C、螺帽上有螺纹一者是为了省力,二者是为了增大摩擦力,防滑。不符合题意。
D、螺帽垫一个面积较大的垫圈的为了在压力一定时,增大受力面积减小螺帽对工件的压强。符合题意。
故选:D。
7.练太极拳是很好的强身健体运动。图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力不变,压强变小
解:
(1)∵甲、乙两图,人站在水平地面上,
∴对地面的压力:
F甲=F乙=G;
(2)甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积:
S甲>S乙,
∵p=,
∴对地面的压强:
p甲<p乙,
即:从图甲姿势换成图乙姿势时,压力不变,压强变大。
故选:C。
8.一个成年人站在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50牛,1000帕 B.50牛,10000帕
C.500牛,1000帕 D.500牛,10000帕
解:一个成年人的质量大约为60kg,
他对水平地面的压力等于他的重力,即:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
双脚的面积大约是500cm2,即地面的受力面积约为:S=500cm2=0.05m2,
他对水平地面的压强为:
p===12000Pa,所以他对水平地面的压力和压强最接近D项的数据。
故选:D。
9.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象。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.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1
解:ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,
==,因A,B两个质量相等,此时F相等,所以=,
又因为都是正方体,所以它们的边长之比为,底面积之比为=。
在p=中:F都相等,可得=,即=。
故选:C。
10.在烧杯内盛适量的水,把一木块慢慢地放入水中,水未溢出,当木块静止时,水对杯底的压强比原来的压强( )
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判断
解:将木块放入未盛满水的烧杯中,烧杯中水面会上升,水的深度增加,根据液体内部压强的计算公式p=ρgh 可知,水对杯底的压强比原来的压强大。
故选:A。
11.如图所示,三个容器中分别装有甲、乙、丙三种不同的液体,已知容器底受到的液体压强相等,则这三种液体的密度关系是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ丙<ρ乙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ乙>ρ甲>ρ丙
解:由图可知,液体的深度大小关系为h甲>h丙>h乙,已知容器底受到的液体压强相等,由p=ρgh可得ρ甲<ρ丙<ρ乙,故B正确,ACD错误。
故选:B。
12.下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲中用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙中飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C.丙中瓶内气压小于外界大气压
D.丁中若向B管中吹气,A管中液面会下降
解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变大气压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C、拿图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,瓶内气压等于外界大气压加上水柱的压强,瓶内的气压大于外界大气压,故C错误;
D、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故D错误。
故选:B。
13.重为100N的长方体放在水平地面上,与地面的接触面积为0.1m2,现用一个大小为20N的力竖直作用在物体中央,则物体对地面的压强( )
A.一定是1200Pa B.可能是1000Pa
C.可能是800Pa D.可能是200Pa
解:(1)如甲图,对地面的压力:
F甲=F+G=20N+100N=120N
对地面的压强:
p甲===1200Pa,
(2)如乙图,对地面的压力:
F乙=G﹣F=100N﹣20N=80N
对地面的压强:
p乙===800Pa。
故选:C。
14.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA=pB=pC D.无法确定
解:
由图知,三容器内液体深度:hA=hB=hC,
根据p=ρgh,ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,
所以pA>pB>pC。
故选:A。
15.小孟为家中的盆景设计了一个自动供水装置,如图所示,用一个塑料瓶装满水倒置在装有水的盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景中的水位可以保持一定的高度。下列说法正确的是( )
A.瓶中水不会持续流出,是因为瓶内的压强始终等于外界大气压
B.瓶中水不会持续流出,是因为瓶内外有气压差,将水托住
C.当有空气进入瓶内,瓶内的气压就会大于大气压,将水排出
D.瓶中的水流出后,瓶内的气压减小
解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内气压和液体压强之和等于外界大气压,由于重力作用水会流出,此时,瓶内的气压小于外界大气压;一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度。故ACD错误,B正确。
故选:B。
16.如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( )
A.保持不变
B.逐渐下降,最终与管外液面相平
C.逐渐上升,最终从小孔中流出
D.稍微下降一些
解:当玻璃管顶部穿一小孔时,上端会进入空气,则玻璃管中与水银槽液面齐平的液面上下的压强不再平衡,向下压强等于大气压强加上水银柱产生的压强,所以水银柱向下运动直到与水银槽中液面相齐平。
故选:B。
17.如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银高出760mm,能使这个高度差改变的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一点
B.把玻璃管稍稍往上提一提
C.将玻璃管稍为倾斜一点
D.把实验移到高山上去做
解:做托里拆利实验时,把玻璃管稍微向上提一提、使玻璃管稍下降一点、将玻璃管稍为倾斜一点,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D符合题意。
故选:D。
18.如图所示,将完全相同的正方体木块分两部分叠放在水平地面上,它们对地面的压强p甲:p乙等于( )
A.3:5 B.3:2 C.2:5 D.9:10
解:
设每个正方体的重力为G,底面积为S,甲、乙两图中木块对水平地面的压力等于其总重力,
甲图中对地面的压力:F甲=3G,受力面积:S甲=2S;
乙图中对地面的压力:F乙=5G,受力面积:S乙=3S;
根据p=可得,它们对地面的压强之比:
p甲:p乙==×=×=9:10,故ABC错误,D正确。
故选:D。
19.如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
解:物体对水平桌面的压强:
p======ρgh,
因为VA<VB,SA>SB,
所以hA<hB,
又因为pA=pB,
所以ρA>ρB,故CD选项不正确;
又因为pA=pB,SA>SB,
所以FA>FB,
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以GA>GB,即mA>mB,故B选项正确、A选项不正确。
故选:B。
20.同学们在进行估测大气压实验时,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2.下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B.
C. D.
解:设注射器的刻度部分长为L,其容积为V,则注射器的横截面积为S=,
图甲的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1,
图乙的弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1+大气的压力F2,
所以,大气对活塞产生的压力实际为F2﹣F1,
代入压强公式p===(F2﹣F1),故选项D符合题意。
故选:D。
二.填空题(共18小题)
21.水平地面上放着一个重是60N,底面积是0.2m2的物体,物体对地面的压强是 300 Pa;用10N的水平推力,使它做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力大小是 10 N;当推力增大到15N时,该物体受到的摩擦力 不变 。(填“变大”“变小”或“不变”)
解:
(1)物体对地面的压力:F=G=60N,
物体对地面的压强:
p===300Pa;
(2)因物体在水平地面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力,
所以,地面对物体的摩擦力f=F推=10N;
(3)当将推力增大到15N时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,仍为10N。
故答案为:300;10;不变。
22.如图甲是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图乙)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压力之比为 1:1 ,压强之比为 2:1 .
解:由图象可知,a物质的密度ρa===8g/cm3,
b物质的密度ρb===4g/cm3,
则:==2:1;
因为实心圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,而甲乙的质量相等,
所以由G=mg可得,F甲:F乙=1:1;
由p======ρgh可得:
p甲:p乙=ρagh:ρbgh=ρa:ρb=2:1。
故答案为:1:1;2:1。
23.如图,物体与墙的接触面积为0.2m2,某人用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 200 N,对墙的压强是 1000 Pa,物体受到墙对它的摩擦力为 300 N。
解:用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为200N;物体对墙的压强为P===1000Pa;
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f=G=300N。
故答案为:200;1000;300。
24.如图甲所示,两个实心长方体A,B叠放在一起,放在水平地面上,已知它们的质量之比mA:mB等于1:3,底面积之比SA:SB等于1:4,此时它们对地面的压强为p1,若把B放在A的上面如图乙所示,此时B对A的压强为p2,则p1:p2为 1:3 。
解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲图中压力为A和B的重力之和,受力面积为B的底面积,
则p1===,
乙图中B对A的压力为B的重力,受力面积为S的底面积,
则p2===,
因mA:mB=1:3,SA:SB=1:4,
所以,==×=×=×=。
故答案为:1:3。
25.星期天小明和小慧到德州开发区减河湿地去玩,他们踩在软绵绵的沙滩上,留下一串串脚印。小明突然奇想对小慧说:“我的体重是50kg,每只脚与沙滩的接触面积是200cm2,当我在水平沙滩上行走时,对沙滩的压力是 500 N,压强是 2.5×104 Pa。
解:(1)人的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人对水平沙滩的压力:F=G=500N;
(2)人行走时只有一只脚与地面接触,因此人对沙滩的压强:
p===2.5×104Pa。
故答案为:500;2.5×104。
26.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强pA 小于 pB,容器对桌面的压强pA′ 等于 pB′.(选填“大于”“等于”“小于”)
解:(1)两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为:VA>VB;
由于两种液体质量相同,由ρ=得:ρA<ρB;
已知液面高度相同:hA=hB,由液体压强公式p=ρgh得:
两容器底部所受液体的压强关系是pA<pB;
(2)两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同:mA=mB;
所以两个容器对桌面的压力F=G=mg相同,又已知容器底面积相等,即SA=SB;
由p=得:两个容器对桌面的压强关系是pA′=pB′。
故答案为:小于;等于。
27.如图所示的平底容器,其质量为0.2kg,底面积为3×10﹣3m2,内装有1kg的水,测得容器中水的深度为20cm,若将该容器放在面积为1.5m2的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为 4000 Pa,水对容器底部的压强为 6 Pa。
解:(1)容器对桌面的压力:
F=G总=(m水+m容器)g=(1kg+0.2kg)×10N/kg=12N,
容器对桌面的压强:
p===4000Pa;
(2)水对容器底的压强:
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m=2000Pa,
由p=可得,水对容器底部的压力:
F′=p′S=2000Pa×3×10﹣3m2=6N。
故答案为:4000;6。
28.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下都有一圆孔用薄橡皮膜封闭橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。
(1)如图所示,在容器两侧倒入不同深度的水,观察到橡皮膜向左凸起,说明液体内部的压强与 深度 有关。
(2)若左侧注入的是水,橡皮膜距离水面8cm,右侧注入酒精,橡皮膜距离酒精液面10cm,可以观察到橡皮膜的形状是 平的 (选填“向左凸”“平的”或“向右凸”).若将隔板上的薄橡皮膜戳破,静置较长的一段时间后,会发现 两边的液面相平 。
解:(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,根据p=ρgh,可知此时薄膜两侧的压强p左<p右,则薄膜向左突起,由此说明液体的压强与液体深度有关;
(2)水对橡皮膜的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa
酒精对橡皮膜的压强:
p′=ρ酒精gh酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=800Pa
橡皮膜受到水和酒精的压强相等,所以不向任何一方凸起。所以观察到橡皮膜的形状是平的;
将隔板上的薄橡皮膜戳破,酒精和水混合,静置较长的一段时间后,由p=ρgh可知,两边的液面相平。
故答案为:(1)深度;(2)平的;(3)两边的液面相平。
29.如图,甲、乙两容器装的同种液体,则 乙 容器底受到的压强大些;丙、丁两个容器一样大,丙中装的水,丁中装的汽油,但它们的深度相同,则 丙 容器底受到的压强大些。(ρ水>ρ汽油)
解:由图甲和图乙可知,h甲<h乙,
甲、乙两容器装的同种液体,即密度相同,
根据p=ρ液gh可知,p甲<p乙,即乙容器底受到的压强大些;
因为ρ水>ρ汽油,
丙、丁两容器中水和汽油的深度相同,
根据p=ρ液gh可知,p丙>p丁,即丙容器底受到的压强大些。
故答案为:乙;丙。
30.如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 变大 ,水对容器底的压强 变大 。(填“变小”、“不变”或“变大”)
解:(1)把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大;
(2)当管内水柱高度增大时,水深增加,由P=ρgh知,当ρ一定时,h越大,P值越大,因此水对容器底的压强变大;
故答案为:变大;变大;
31.为了美化教室环境,小科同学从家里带来了一盆盆栽花卉,放于水平窗台上,盆栽花卉的总质量为4kg,花盆底面与水平窗台的接触面积为200cm2,则该花盆对窗台的压强为 2000 Pa。小科每三天都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)(g取10N/kg)。
解(1)花盆对窗台的压力:F=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
花盆对窗台的压强:;
(2)浇水后花盆的总重力增大,那么对窗台的压力增大,根据公式可知,花盆对窗台的压强将增大。
故答案为:2000;增大。
32.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= 3:1 ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 4:1 。
解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ=、V=l3可得:
======,
解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙===3:1;
(2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则=====。
故答案为:3:1;4:1。
33.如图所示,甲物重45N,乙物重25N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,已知同一条绳子上的弹力处处相等,则弹簧测力计的示数为 25 N,如果甲物体是边长为20cm的正方体,则此时甲物体对水平地面的压强为 500 Pa。
解:由题知,甲、乙均处于静止状态,对乙进行受力分析,由二力平衡知,绳子对乙的拉力等于乙的重力,即:F=G乙=25N,由于弹簧测力计处于静止状态,由二力平衡知,弹簧测力计两端绳子的拉力相等,弹簧测力计的示数等于其一端受到绳子拉力的大小,则弹簧测力计的示数为25N;
拉甲绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数,即:F′=25N,对甲进行受力分析,地面对甲的支持力等于甲的重力减去绳子的拉力,即F支=G甲﹣F′=45N﹣25N=20N,根据力的作用是相互的知,甲对地面的压力等于地面对甲的支持力,即:F压=F支=20N,已知甲是边长为20cm的正方体,则甲与地面的接触面积为:S=0.2m×0.2m=0.04m2,所以甲物体对地面的压强为:
p===500Pa。
故答案为:25;500。
34.小科学习液体压强计的原理后,将液体压强计进行了如下改进:
(1)图甲中,当两金属盒置于空气中时,U形管液面相平。现将两金属盒分别放入装有不同液体的甲、乙容器内,两金属盒所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则说明液体A密度比液体B密度 大 。
(2)图乙中,U形管右端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用吹风机向玻璃管中吹风时,U形管的右端液柱将 上升 (填“上升”或“下降”)。
解:(1)如图甲所示,U形管右侧液面比左侧高,说明右侧橡皮膜受到液体压强小于左侧橡皮膜受到液体的压强,即ρAgh>ρBgh,由于液体深度相同,所以ρA>ρB,即液体A密度比液体B密度大;
(2)将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,如图乙所示,用电吹风向管口吹风,由于气体在流速大的地方压强小,则右管内气压变小,由于大气压强的作用,液体从左侧压入右侧一部分,所以U形管的右端液柱将上升。
故答案为:(1)大;(2)上升。
35.如图所示有一质地均匀的长方体,质量为1kg,底面积为120cm2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100cm2,则此时它对桌面的压强为 1000 Pa;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会 变大 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
解:(1)长方体对桌面的压力:
F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
对桌面的压强:
p===1000Pa;
(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,
没切除时,长方体对桌面的压强p==,
由S<S1可知,p=>=,
则有:GΔS>ΔGS,
当竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强为:
p′=,
则p﹣p'=﹣==<0,
所以p<p',即若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会变大。
故答案为:1000;变大。
36.装热水的保温瓶,盖紧瓶塞一段时间后,常常发现瓶塞不易拔出,此现象表明,此时瓶内气压 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。假定外界大气压为105Pa,瓶口横截面积为10cm2,拔出瓶塞至少用10N的力,则瓶内气体的压强是 9×104 Pa.(不考虑瓶塞的质量和受到的摩擦力)
解:(1)盖紧瓶塞,瓶中的热水过一段时间温度降低,会导致瓶内气压减小,瓶内气压小于外界的大气压,瓶塞就在压强差的作用下被紧紧地压在了瓶口上,很难拨出;
(2)外界大气作用在瓶塞上的压力:
F=pS=105Pa×10×10﹣4m2=100N
拔出瓶塞的力F1=10N,瓶内气体压力F2=F﹣F1=100N﹣10N=90N。
所以瓶内气体压强:
p2===9×104Pa。
故答案为:小于;9×104。
37.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,则p水 = p酒精(选填“>”“=”或“<”),B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快, 压强减小 。
解:
设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,管内气体压强为p,
由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,
则大气压p0=p+p水=p+p酒精,
所以p水=p酒精;
当在A处沿水平方向快速吹气时,A处空气流速加快、压强减小,管内气体的压强小于外界大气压,液体在大气压的作用下上升。
38.随着人民生活水平的提高,汽车已经进入千家万户。通过观察,小敏联想到在轿车上应用的许多科学知识。请你综合所学科学知识回答下列问题。
(1)如图甲是轿车车顶上的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以 加大 (填“加大”或“减小”)天窗口空气的流速,使天窗口处的气压 小于 (填“大于”或“小于”)车内的气压,这有利于保持车内空气清新。
(2)有些轿车的尾部安装了导流板(如图丙所示),主要是在轿车高速行驶时,增大对地面的压力,提高车轮的抓地性能。导流板横截面的形状应是图乙中的 C (填字母)。
(3)不装导流板的汽车快速行驶时,汽车对地面的压力 小于 (填“大于”或“小于”或“等于”)
汽车的重力。
解:
(1)天窗前面闭合后面打开,在车顶形成一个凸面,加大了空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新。
(2)要增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,就要使轿车高速行驶时,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,即上方平直下方凸起,产生一个向下的压强差。所以则导流板横截面的形状应是图中的C。
(3)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
故答案为:(1)加大;小于;(2)C;(3)小于。
三.实验探究题(共2小题)
39.小乐利用最大刻度为V的注射器等器材,测量大气压的值。其实验步骤如下。
①将注射器的活塞上涂一些润滑油,并将活塞推到注射器顶部。用涂有少许凡士林的橡皮帽将注射器口封闭。
②用手竖直握住注射器,在注射器活塞颈部挂上1只小桶(如图),并在桶内逐渐加细沙,直至活塞开始下滑,测出此时活塞、桶和沙的总质量m。
③量出注射器上0~V刻度线之间的距离L。
④计算大气的压强。
(1)将活塞推到注射器顶部并用橡皮帽将注射器口封闭的目的是 排出注射器中的空气并封闭注射器 。
(2)用题中相关数据计算出大气压强 。
(3)小乐发现,在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小乐找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小干真实值的是 ①③ 。(选填序号)
解:(1)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,并封闭注射器,防止空气进入筒内;
(2)由图可知注射器的容积为V,注射器有刻度部分的长度为L,则注射器活塞的底面积S=,
则根据二力平衡知识可知,大气对活塞的压力F=G=mg,由此可得,活塞所受的大气压强p=;
(3)活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值,故①③符合题意。
故答案为:(1)排出注射器中的空气并封闭注射器;(2);(3)①③。
40.在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲所示,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
③用弹簧测力计水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧测力计示数100N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压的值,分析实验结论。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是: 排尽空气并防止漏气 。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 1×105 Pa。
(3)实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风(如图乙所示),则拉动吸盘时弹簧测力计示数会 小于 (填“大于”“小于”蛓“等于”)100N。
解:(1)将吸盘沾水湿润的目的是排尽空气并防止漏气;
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=100N,
若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:
p===1×105Pa;
(3)由图可知,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于100N。
故答案为:(1)排尽空气并防止漏气;(2)1×105;(3)小于。
四.计算题(共1小题)
41.如图所示,将桶放在水平桌面上,桶的内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2,桶的质量为0.2kg;将0.6kg的水倒入桶中,水深8cm.若小刚重11.2kg,小刚站在地面上时,一只脚与地面的接触面积为100cm2,他用2N提水桶,没有提起。(g取10N/kg)求:
(1)水对桶底的压力为多少?
(2)小刚没有提起水桶时,水桶对地面的压强是多少?
(3)小刚改用了拉力的大小,提起水桶站在原地静止,则小刚对地面的压强是多少?
解:(1)水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,
水对杯底的压力:
F=Ps内=800Pa×50×10﹣4m2=4N;
(2)桶和水的重力为G=(m桶+m水)g=(0.2kg+0.6kg)×10N/kg=8N,
则水桶对地面的压力:
F=G﹣F提=8N﹣2N=6N,
则p===1×103Pa;
(3)提起水桶站在原地静止时,小刚对地面的总压力F′=G人+G=m人g+G=11.2kg×10N/kg+8N=120N,
p′===6×103Pa。
答:(1)水对桶底的压力为4N;
(2)小刚没有提起水桶时,水桶对地面的压强是1×103Pa;
(3)小刚改用了拉力的大小,提起水桶站在原地静止,小刚对地面的压强是6×103Pa。
五.解答题(共1小题)
42.科技发展日新月异,我国涌现了一大批高科技成果,充分彰显了大国力量。如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地。启动后,利用遥控器可对它进行控制。无人机的部分参数如下表。
机身总质量/kg 3.6 四脚着地总面积/cm2 12
最大上升速度/(m/s) 1.5 最大水平速度/(m/s) 6
(1)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对地面的压强。
(2)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米,需要飞行的时间。
(3)如图是同一架无人机在执行某次任务过程中未更换电池情况下的s﹣t图像,若不考虑空气阻力,第一次、第二次受到的升力分别为F1、F2,则F1 = F2(选填“>”“<”或“=”)。
解:(1)由表格数据可知,无人机机身质量:m=3.6kg,
则无人机的重力:G=mg=3.6kg×10N/kg=36N,
无人机停放在水平地面上时对地面的压力:F=G=36N,
由表格数据可知四脚着地总面积:S=12cm2=1.2×10﹣3m2,
无人机停放在水平地面上时对地面的压强:p===3×104Pa;
(2)由表格数据可知,最大上升速度:v=1.5m/s,
由v=可得无人机从地面飞到离地30m高处至少需要的时间:t===20s;
(3)由图像看出两次都是匀速直线运动,受力平衡,升力始终等于重力,重力不变,两次的升力分别为F1、F2,则:F1=F2。
答:(1)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对地面的压强是3×104Pa;
(2)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米,要飞行20s;
(3)=
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