(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
1.能够说明流体压强与流速的关系的现象是( )
A.高度越高,大气压强越小
B.当居室前后两面的窗子都打开时,“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开
C.用吸管吸饮料时,饮料会上升到嘴里
D.塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙面上,能承受一定的拉力而不脱落
2.沙漠中有一个沙丘(如图),当水平方向的风不断吹过沙丘时,沙丘会慢慢 ( )
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A.向左移动 B.向右移动
C.仍停原处 D.无法确定
3.如图所示是某草原发生的一起龙卷风 ( http: / / www.21cnjy.com ),龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为( )
A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B.龙卷风增大了空气对物体的浮力
C.龙卷风使物体受到的重力变小
D.迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中
4.小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示。在机翼模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流。当无风时,托盘测力计示数为18 N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10 N。产生这种现象的原因是( )
A.吹风能减少物体所受的重力
B.吹风能增加物体所受的重力
C.吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
D.吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
5.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒 ( http: / / www.21cnjy.com )乓球进攻技术。图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图,此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,以下说法正确的是( )
A.球在空中继续前进是受到惯性力的作用
B.球在空中前进时受平衡力作用
C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢
D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共10分)
6.如图所示,直升机的螺旋桨高速旋转时,螺旋桨上方的空气流速较大,压强较__________。
7.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度________于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度________于b管液面高度。
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8.如图所示是跳台滑雪运动员在空中滑行的情景。
( http: / / www.21cnjy.com )
运动员特有的姿势与滑雪板的组合与飞 ( http: / / www.21cnjy.com )机的机翼很相似,能使他在空中滑行更远的距离。从流体的压强与流速的关系的角度分析:这是由于运动员背上的空气流速___________(选填“大于”“等于”或“小于”)滑雪板下面的空气流速。从而产生向_____________的升力。
三、简答题(3分)
9.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球,然后,从漏斗口向下吹气,将手移开,乒乓球却不会下落,为什么?
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四、实验探究题(7分)
10.夏天,小明的妈妈为了躲避热辣的 ( http: / / www.21cnjy.com )阳光,在自行车的前把上安装了遮阳伞,可自从安装了这把伞后,妈妈骑车时总感觉车把像被人向上提起,这是为什么呢?为探究这个问题,小明制作了一个模型,并把它穿在一根铁丝上,在铁丝的上下两端各挂一只弹簧测力计,如图所示,然后用电吹风对着模型吹气,结果发现:上面的弹簧测力计示数变小,下面的弹簧测力计示数变大。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)经过研究发现,小明认为模型上方的空气流速___________下方的空气流速;模型上方的大气压强_____________下方的大气压强。
(2)小明根据自己的实验给妈妈解释了为什么骑车时感觉车把像被人向上提起,小明的解释是_______________________________________________________。21世纪教育网
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答案解析
1.【解析】选B.“过堂风”使衣柜 ( http: / / www.21cnjy.com )门外侧的流速加快,压强变小,则衣柜门内外侧产生方向向外的压力差,故衣柜门被打开,B对;A是利用大气压与海拔高度的关系,C项是利用外界大气压将饮料吸到嘴里,D项是外界大气压产生的大气压力将使吸盘被压在墙上。
2.【解析】选A。本题考查流体压强与流速的关系。水平方向的风吹过沙丘时,沙丘左侧的空气流速较快,压强较小,右侧的空气流速慢,压强大,产生一个向左的压力差,致使沙丘向左移动,故选A。
3.【解析】选A。龙卷风 ( http: / / www.21cnjy.com )内部气体流速大,压强远小于外部的压强,这个巨大的压强差就可以把物体给“吸”起来;龙卷风并不能使物体受到的重力变小,也不是迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中。
4.【解析】选C。机翼模型 ( http: / / www.21cnjy.com )的上方是弧线形的,下方是平直的,当电风扇吹风时,机翼上方的气体流速大于下方的气体流速,因为流速越大的位置压强越小,故机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生压强差,产生向上的升力,使托盘测力计的示数变小。
5.【解析】选D。惯性不是力,不 ( http: / / www.21cnjy.com )能说是惯性力的作用;球在运动过程中受到的合外力不为零,球在前进时受到非平衡力的作用;球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,流速越大的地方压强越小,所以上方气体压强大于下方气体压强,所以球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快,故选D。
6.【解析】螺旋桨上方的空气流速大,所以压强小,由于上下存在压强差,下面的空气压强大于上面的空气压强。
答案:小
7.【解析】本题主要考查连通器的原理及流体压强与流速的关系。A阀门打开,B阀门关闭,a、b两管构成连通器,当连通器中的液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,故a管液面高度等于b管液面高度。A、B两阀门都打开,在水向外流的过程中,由于a管底部比b管底部粗,则a管底部水的流速小于b管底部水的流速,故a管中液体产生的压强大于b管中液体产生的压强,所以a管液面高度大于b管液面高度。
答案:等 大
8.【解析】本题考查了学生对流体压强与流速的关系知识点的掌握,运动员如图所示的姿势,使背上流过的空气流速大于滑雪板下面的空气流速,而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大,从而产生向上的压力差即为升力。
答案:大于 上
9.【解析】本题考查流体压强与流速 ( http: / / www.21cnjy.com )关系的应用。从漏斗口向下吹气时,乒乓球上边的空气流速变大,压强变小,下侧流速小,压强大,产生一个向上的压强差,将球压在漏斗上,以至于不会下落。
答案:从漏斗口向下吹气时,乒乓球上边的空气流速变大,压强变小,下侧流速小,压强大,产生一个向上的压强差,将球压在漏斗上。
10.【解析】本题主要考查流体压强与流速的关系。[来源:21世纪教育网]
(1)由题图知模型上端凸起、下方较平,用电吹风对着模型吹气时,在相同时间内,模型上方气流通过的路程较长,速度较大,对模型的压强较小;模型下方气流通过的路程较短,速度较小,对模型的压强较大,故在模型的上下表面存在向上的压强差,产生了向上的升力,因此上面的弹簧测力计示数变小,下面的弹簧测力计示数变大。21世纪教育网
(2)伞面呈上凸下平形状,相同时间内,空气流过伞的上表面时路程长,流速大,压强小。空气流过伞的下表面时路程短,流速小,压强大,所以在伞面上存在向上的压强差,产生了向上的升力,故感觉车把被向上提起。
答案:(1)大于 小于 (2)骑车时,伞上部的空气流速大,压强小;下部的空气流速小,压强大,因此伞受到一个向上的升力第八章练习三 空气的力量
(30分钟40分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
1.下列事例中,利用大气压作用的是( )
A.水往低处流
B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中[来源:21世纪教育网]
C.用吸管吸饮料
D.深水潜水员要穿特制的抗压潜水服
2. 青藏铁路是世界海拔最高、线路最长的高原铁路,高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统,这样做主要是因为( )
A.高原空气稀薄,大气压强小 B.高原空气稀薄,大气压强大
C.高原空气稠密,大气压强小 D.高原空气稠密,大气压强大
3.(2012·铜仁中考)如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
4.我们通常使用的物理课本的封面所受到的大气压力最接近下列数值中的( )
A.50 N B.500 N
C.5 000 N D.50 000 N
5.下表为不同气压下水的沸点。压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.80×105 Pa,锅内水的最高温度( )
p/×105 Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.05
t/℃ 99 100 103 10721世纪教育网 111 115 117 121
A.可达100 ℃ B.可达117 ℃
C.可达121 ℃ D.取决于加热时间
二、填空题(本大题共3小题,每空1分,共4分)
6.2011年6月,中国地质大学(武汉)海选出来的24名学子准时集合训练。明年3月,他们要勇攀世界第一高峰——珠穆朗玛峰。若珠穆朗玛峰顶部的大气压值为24 cm汞柱高,约合_____________Pa。(g取10 N/kg)
7.登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区_______得多(选填“大”或“小”)。在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸点______________(选填“高于”或“低于”)100 ℃。
8.地球的表面积约为5.1×1014 m2。地球表面的大气压约1.0×105 Pa,则大气对地球表面的压力约为________N。
三、简答题(3分)
9.请你想象一下,如果没有大气压强,将会出现什么现象?
四、实验探究题(本大题共2小题,共13分)
10.(7分)某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是_____________。
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9 N。
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为____________ cm,计算出活塞的横截面积。
(4)计算得到大气压强的数值为 ___________Pa。
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条):
①_______________________________________________________;
②________________________________________________________。
11.(6分)在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验,如图所示,把两个半径约15 cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)总共用了16匹马把 ( http: / / www.21cnjy.com )两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少?(大气压的值约为105 Pa,计算时把半球看成一个圆盘)21世纪教育网
(2)某实验室供教学用的 ( http: / / www.21cnjy.com )两个半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开。其原因是: __________________________________________________________。
(3)同学们在用高压锅模拟马德堡半球实验时,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法。_________。
( http: / / www.21cnjy.com )
答案解析
1.【解析】选C。水往低处流是水具有重力的结果,与大气压无关,A错;注射时,医生是用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,B错;用吸管吸饮料时,口腔内气压小于饮料瓶中的气压,在大气压的作用下,把饮料压入口中,这是由于大气压的缘故,C对;深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的作用,D错。
2.【解析】选A。海拔越高,空气越稀 ( http: / / www.21cnjy.com )薄,大气压强随海拔高度的增加而减小,人到高原后,由于大气压减小,体内压强大于外界的大气压,从而引起头痛、恶心、胸闷等高原反应,所以车上要有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统。
3.【解析】选D。甲图中,挤出吸盘内的空气,由于大气压的作用,把吸盘紧紧压在墙壁上,钩码的重力与墙壁对吸盘向上的摩擦力保持平衡,是一对平衡力,所以A、C错;乙图中,大气压力使两吸盘紧紧压在一起,若所挂钩码过多,会把两吸盘分开,所以用此装置可以粗测大气压的值,大气压力等于两个钩码的重力,故B错。
4.【解析】选C。物理课本封面长约为25 cm、宽约为20 cm,面积S=500 cm2,因为p=,所以封面所受到的大气压力:F=pS=1.01×105 Pa×500×10-4m2=
5.05×103 N。故选C。
5.【解析】选B。本题考查液体沸点与压 ( http: / / www.21cnjy.com )强的关系。由表格中的数据可知,液体表面上的气压越大,液体的沸点也越高,当锅内气体压强达1.80×105 Pa时,锅内水的温度可达117 ℃。液体的沸点与加热时间无关。
6.【解析】p=ρgh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m≈3.26×104 Pa
答案:3.26×104
7.【解析】高度越高,空气越稀薄,气压就越小;液体沸点受气压影响,气压越小,沸点越低,所以水的沸点低于100 ℃。
答案:小 低于
8.【解析】本题考查压强公式。已知大气压 ( http: / / www.21cnjy.com )强为1.0×105 Pa,地球表面积约为5.1×1014 m2,所以地球表面受到的压力F=pS=1.0×105 Pa×5.1×1014 m2=5.1×1019 N
答案:5.1×1019
9.【解析】本题为开放性的试题,要抓住 ( http: / / www.21cnjy.com )题目的问题来回答,比如本题是问“会出现什么现象”,所以就不需要对出现的现象作任何的解释。只要说出有关没有大气压时的现象即可,大气压的应用有许多的实例,没有大气压强,这些应用大气压的现象就都不可能出现。如抽水机抽水、吸管吸饮料等。
答案:抽水机无法抽水;无法用吸管将饮料瓶中的饮料吸入口中。
10.【解析】本题主要考查了利用压强基本公式p=来测量大气压的能力以及实验分析能力。21世纪教育网
在测大气压强时,先测出大气压力F和受力面积S ( http: / / www.21cnjy.com )。为了测出F,利用二力平衡条件,活塞受到的拉力F等于外界大气压对活塞产生的压力,故需保证活塞内无任何空气,将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽注射器内的空气。
刻度尺的分度值为2 mm,对应刻度为6.00 cm。
由二力平衡条件知,弹簧测力计的拉力等于大气对活塞的压力,故F=29.9 N,
S=
故p= =0.9×105 Pa。
由p=知,误差的产生可能是F和S引起的,故可能的原因是空气没有排尽,造成F有误差,活塞与器壁之间的摩擦也能造成F有误差。
答案:(1)排尽注射器内的空气 (3)6.00
(4)0.9×105
(5)①空气没有排尽
②注射器筒壁与活塞之间有摩擦
11.【解析】
(1)大气产生的压力为F=pS ( http: / / www.21cnjy.com )=105 Pa×3.14×(0.15 m)2=7.065×103 N(或7 065 N)21世纪教育网
一对马产生的拉力为F拉= N=883 N
(2)半球半径小(或表面积或体积较小),产生的大气压力小。
(3)在高压锅里放少量水加热至沸腾赶走里面的空气,然后盖严锅盖,让其冷却。
答案:(1)7 065 N (2)见解析 (3)见解析第八章练习二 科学探究:液体的压强
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
1.下列说法正确的是( )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
2.装满水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,图中描绘正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
3.如图,关于液体中a、b、c、d四点压强的说法中正确的是( )
A.a点的压强最大
B.b点的压强最大
C.c点的压强最大
D.d点的压强最大
4.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙
B.p甲<p乙
C.p甲=p乙
D.条件不足,无法判断
5.如图所示,桌面上放有甲、乙两个鱼缸,同学们观察、比较后提出下列说法,其中正确的是( )
A.鱼缸甲对桌面的压力小,缸中鱼受到水的压强大
B.鱼缸甲对桌面的压力大,缸中鱼受到水的压强小
C.鱼缸乙对桌面的压力小,缸中鱼受到水的压强小
D.鱼缸乙对桌面的压力大,缸中鱼受到水的压强大
6.如图所示是甲、乙两种液体的压强与深度的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系图像,由图可知,甲液体的密度ρ甲与乙液体的密度ρ乙的大小关系是( )[来源:21世纪教育网]
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
7.如图所示是国家队备战2012伦敦奥运会训练跳水时的情景。当跳水运动员离开跳台后,从身体接触水面到身体下潜的过程中,人体所受到的压强将( )
( http: / / www.21cnjy.com )21世纪教育网
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共6分)
8.在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小 ( http: / / www.21cnjy.com )圆孔,用胶带封住小孔,接着拧开瓶盖,往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图所示。随着瓶内水面的不断下降,可以观察到的现象是_______________;
这个实验表明___________________________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
9.如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、C三点压强pA、pB、pC的大小关系是_______________。
( http: / / www.21cnjy.com )
10.液压千斤顶的小活塞上受到7×10 ( http: / / www.21cnjy.com )6 Pa的压强,大活塞的横截面积是112 cm2,此时大活塞上能产生________________N的压力。
11.我国“蛟龙”号潜水器(如图)在下潜 ( http: / / www.21cnjy.com )试验中成功突破5 000 m水深大关,“蛟龙”号随着下潜深度的增加,所受水的压强将___________(选填“变大”“不变”或“变小”),若海水的密度为1.03×103 kg/m3,“蛟龙”号在深5 000 m处所受海水的压强为__________Pa。(g=10 N/kg)
三、简答题(4分)
12.阅读下列短文,回答有关问题:
被封闭的液体有一个重要特点,即加在 ( http: / / www.21cnjy.com )被封闭液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递。这个规律被称为帕斯卡定律。帕斯卡定律是液压机的工作基础。
(1)如图是液压机的工作原理图,小活塞和大活塞的面积分别为S1和S2,当用力F1向下压小活塞时,小活塞下方液体受到的外加压强为,此时大活塞受到液体的压强为多大?大活塞受到液体的压力F2为多大?
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)在不增加作用在小活塞上的力的前提下,如何实现使大活塞一端举起更重物体的目的?(至少答出两种具体的方法)
四、实验探究题(4分)
13.如图所示是用压强计探究液体内部压强的情景。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)把探头放入水中,通过观察U形管 ( http: / / www.21cnjy.com )两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强__________(选填“越大”或“越小”);
(2)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强_____________;
(3)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液面高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随_________________的增加而增大;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的________________。
五、计算题(本大题共2小题,共12分)
14.(6分)此图是一根U形管,左管细 ( http: / / www.21cnjy.com ),右管粗,但上下粗细均匀。内部有一定量的水,当右管内放入一个薄形无摩擦的密闭活塞后,静止时,两管尺寸如图所示,单位是cm。已知左管截面积是10 cm2,右管截面积是40 cm2。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)活塞的质量。
(2)右管最多还能在活塞上加多少力而不使水从左管溢出?
15. (6分)如图所示,小倩同学提了11 kg的水给树苗浇水,已知桶自身质量为1 kg,桶的底面积是5×10-2 m2(桶的厚度不计),桶中水深h为20 cm,提水时手的受力面积为0.8×10-3 m2。取(g=10 N/kg)求:
(1)水对桶底的压力和压强各是多大?
(2)提水时手受到的压强是多大?
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[来源:21世纪教育网]
答案解析
1.【解析】选C。本题主要考 ( http: / / www.21cnjy.com )查对液体压强特点的理解。液体压强的特点:液体对容器底部和侧壁都有压强;液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;液体内部同一深度处,各个方向压强相等;液体压强跟液体密度有关。故选C。
2.【解析】选B。液体内部 ( http: / / www.21cnjy.com )压强随深度的增加而增大,越深的位置压强越大。根据液体压强的特点:越深的位置压强越大,当然水就射得越远。故选B。21世纪教育网
3.【解析】选B。同种液体的压强随深度的增 ( http: / / www.21cnjy.com )加而增大,故b点压强大于a点压强,d点压强大于c点压强;在同一深度液体的压强与液体的密度有关,液体的密度越大,液体的压强越大,则b点压强大于d点压强,故选B。
4.【解析】选B。因为两容器的底面积相等且甲 ( http: / / www.21cnjy.com )容器是广口的,所以甲容器中液体的体积较大,又因为两种液体的质量相等,因此甲液体的密度较小。两种液体的深度相等,根据液体压强公式p=ρgh可知p甲<p乙,故应该选B。
5.【解析】选B。鱼缸对桌面的压力等于鱼缸、 ( http: / / www.21cnjy.com )鱼及所装水的总重力,由题图知,甲的总重力大,故鱼缸甲对桌面的压力大;液体的压强随深度的增加而增大,鱼缸甲中的鱼所在的深度比乙中的小,故甲中鱼受到水的压强小。
6.【解析】选A。图像呈现的 ( http: / / www.21cnjy.com )是液体压强与深度的关系,要判断两种液体密度的大小关系,需要用公式p=ρgh比较。由图线知,在深度相同时,甲液体产生的压强大于乙液体产生的压强。由p=ρgh 知,h相同,p甲>p乙所以ρ甲>ρ乙。
7.【解析】选A。根据液体压强公式p=ρgh,所处深度h逐渐增大,可得水对人的压强的变化情况。解答:由p=ρgh可知,当跳水运动员离开跳台后,从身体接触水面到身体下潜的过程中所处深度h变大,所以水对人的压强逐渐变大。
8.【解析】随着瓶内水面的不断下降,水深减小,由p=ρgh可知小圆孔处受到水的压强减小,水射得越来越近。
答案:水的射程变小 水深减小,压强减小
9.【解析】此题A、B、C三点处 ( http: / / www.21cnjy.com )于同一液体内,根据p=ρ液gh 可知在液体密度一定时,h(深度)越大,p(压强)越大。公式p=ρ液gh中的h(深度)是指液体与大气直接接触的液面即“自由液面”到研究点所在的水平面的距离。由图知:hA<hB<hC,因此液体密度一定时,pA<pB<pC。
答案:pA<pB<pC
10【解析】根据帕斯卡定律, p大=p小= ( http: / / www.21cnjy.com )7×106 Pa,则F大=p大×S大=7×106 Pa×112×10-4 m2=78 400 N。
答案:78 400
11.【解析】因为液体压强随深度的增加而增大,所以“蛟龙”号随着下潜深度的增加,所受水的压强将变大;根据液体压强公式p=ρgh,可计算出“蛟龙”号在深5 000 m处所受海水的压强p=ρgh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×5 000 m=5.15×107 Pa。
答案:变大 5.15×107
12.【解析】(1)知道小活塞下方液体受到的外加压强,根据帕斯卡定律求大活塞受到液体的压强,再根据压强公式求大活塞受到液体的压力;如图,小活塞下方液体受到的外加压强:p1=,因为p1=p2(帕斯卡定律),所以大活塞受到液体的压强:p2=,又因为p2=,所以大活塞受到液体的压力:F2=;
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(2)由上面推导出的大活塞受到液体的压力表达式,找出使大活塞一端举起更重物体的方法。由大活塞受到液体的压力F2=;可知,在不增加作用在小活塞上的力的前提下,为举起更重的物体,采取的办法:①减小小活塞的面积S1,
②增大大活塞的面积S2。
答案:(1)大活塞所受压强为,大活塞所受压力为;
(2)减小小活塞的面积S1;增大大活塞的面积S2。
13.【解析】本题考查用压强计探究液体 ( http: / / www.21cnjy.com )内部压强特点的实验。(1)压强计的探头不放入水中时,U形管两边液面高度差相等,当放入水中时,探头受到压强,U形管两边液面出现高度差,探头处的压强越大,U形管两边液面高度差就越大;(2)甲、乙、丙三图中探头在水中的同一深度但方向不同,U形管两边液面高度差相等,说明在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;(3)在乙图中,探头下移即水的深度增大,U形管两边液面高度差增大,说明在同一种液体里,液体压强随深度的增加而增大;(4)若把水换成盐水,液体的密度增大,在深度不变的情况下,探头受到的压强增大,可以观察到U形管两边的液面高度差增大。
答案:(1)越大 (2)相等 (3)深度 (4)高度差增大
14.【解析】因左管水面高于右管5 cm,因此活塞下面受到水向上的压强。根据二力平衡条件,活塞重力应等于水对活塞向上的压力。当活塞上加力时,左管水面要升高。由于水体积不可压缩,而左管水面最多上升20 cm,因此右管活塞随水面最多下降5 cm,此时两管水面高度差是30 cm。
答案:(1)由F=pS=ρ水gh水S右=G活塞=m活塞g,
得m活塞= =ρ水h水S右=1.0×103 kg/m3×0.05 m×4×10-3 m2=0.2 kg
(2)ΔF=ΔpS右=ρ水gΔh水·S右=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.3 m×4×
10-3 m2=11.76 N
F=ΔF-m活塞g=11.76 N-0.2 kg×9.8 N/kg=9.8 N
答案:(1)活塞质量为0.2 kg
(2)活塞上所加最大外力应不超过9.8 N。
15.【解析】(1)水桶底受到的水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=
2 000 Pa。
水桶底受到的压力F=pS1=2 000 Pa×5×10-2 m2=100 N。
(2)手受到的压力等于水及水桶的重力F′=G=mg=(11 kg+1 kg)×10 N/kg=120 N。
手受到的压强为p手= =1.5×105 Pa。
答案:(1)100 N 2 000 Pa (2)1.5×105 Pa