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浙江省中考科学一轮复习:模块三 物质科学(二)物理
第26讲 运动和力(2)
1、我们平时用的书包或旅行袋的背带都做得比较宽,对此,以下说法正确的是( )
A.做宽一些是为了美观大方
B.做宽一些是为了减小对肩膀的压力
C.做宽些是为了增大肩膀的受力面积从而减小压强
D.前面三种说法都有科学道理
[答案]C
[解析]书包或旅行袋对人的压力一定,做得比较宽,通过增大受力面积来减小压强,不是为了美观。故C符合题意。
2、中空双层玻璃窗有利于隔热隔音,实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关,实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强( )
A.等于大气压强时,没有隔热效果 B.小于10﹣1Pa时,隔热效果变差
C.在10﹣1~102Pa时,隔热效果最好 D.等于10﹣3Pa时的隔热效果比104Pa时好
[答案]D
[解析]A、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于大气压强1×105Pa时,玻璃内外温度差为20℃,并不是没有隔热效果,故A错误;B、由图象可知,两层玻璃间空气压强小于10﹣1Pa时,玻璃内外温度差变大,说明隔热效果变好,故B错误;C、由图象可知,两层玻璃间空气压强在10﹣1~102Pa时,玻璃内外温度差逐渐变小,说明隔热效果逐渐变差,故C错误;D、由图象可知,两层玻璃间空气压强等于10﹣3Pa时玻璃内外温度差比104Pa时玻璃内外温度差大,说明隔热效果要好,故D正确。
(第3题图) (第4题图) (第5题图)
3、如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:ρ甲=ρ乙 ②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙 ④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
A.只有①和② B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
[答案]D
[解析]①因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故①错误;②由图知,两容器中液体的深度相同,由①知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故②正确;③水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等;甲容器为直臂容器,液体对容器底部的压力等于自身重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身重力;所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,即F甲>F乙,故③错误;④水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲′=F乙′,由p=F/S得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;综上所述,①③错误,②④正确。故D符合题意。
4、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。可以判定这两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D.无法判断
[答案]A
[解析]由图可知,压强计的探头浸在甲、乙两种液体中,U形管中的液面高度差是相等的,这也就说明了液体压强是相等的;压强计的探头在甲液体浸入的深度比较大,根据p=ρgh可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。故A符合题意。
5、两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′。已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2,F1<F2 B.p1<p2,F1=F2
C.p1′=p2′,F1′=F2′ D.p1′>p2′,F1′>F2′
[答案]C
[解析] (1)分别装有质量相等的水和酒精,液柱对容器底的压力等于液柱的重力,根据G=mg,因质量相同,故F1=F2;因两个完全相同的圆柱形容器,故液柱的受力面积S相同,根据p=F/S,液柱对容器底的压强:p1=p2;(2)容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故两容器对桌面的压力相等,F1′=F2′;根据p=F/S,两容器对桌面的压强相等,p1′=p2′。只有C正确。故C符合题意。
(第5题图) (第6题图)
6、如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A.p甲:p乙=1:8 B.p甲:p乙=1:4 C.p甲:p乙=1:2 D.p甲:p乙=1:1
[答案]C
[解析]根据图像可知,甲的密度为:; 乙的密度为:; 甲和乙都是正方体,即密度均匀粗细一致的柱体,则它们对地面的压强p=ρgh; 则二者对水平地面的压强之比为: p甲:p乙=ρ甲gh甲:ρ乙gh乙=ρ甲h甲:ρ乙h乙=2g/cm3×2:(8g/cm3×1)=1:2。 故C符合题意。
7、如图所示,把用ρ=1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙;把G1=2×104N的物体放在甲上,G2=3×104N的物体放在乙上,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则下列结果正确的是( )
A.p甲∶p乙=2∶3,p甲′∶p乙′=3∶4 B.p甲∶p乙=2∶3,p甲′∶p'乙′=4∶3
C.p甲∶p乙=3∶2,p甲′∶p乙′=3∶4 D.p甲∶p乙=3∶2,p甲′∶p乙′=4∶3
[答案]A
[解析] (1)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,实心均匀正方体对水平地面的压强p======ρgL,则甲、乙对地面的压强之比p甲∶p乙=ρgL甲∶ρgL乙=L甲∶L乙=2m∶3m=2∶3,故C、D错误;(2)由G=mg=ρVg=ρL3g可得,甲、乙两实心均匀正方体的重力分别为:G甲=ρLg=1.0×103kg/m3×(2m)3×10N/kg=8×104N,G乙=ρLg=1.0×103kg/m3×(3m)3×10N/kg=2.7×105N,甲、乙的底面积分别为:S甲=L=(2m)2=4m2,S乙=L=(3m)2=9m2,此时甲、乙对地面的压强分别为:p甲′===2.5×104Pa,p乙′===×104Pa,则p甲′∶p乙′=2.5×104Pa:×104Pa=3:4,故A正确,B错误。故A 符合题意。
8、小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2 B.p1
[答案]A
[解析]AB.气球上方都与大气相连通,故P1=P2;CD.抽气后的气压为p4,故抽气后气压变小。故A符合题意。
(第8题图) (第9题图)
9、如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等。下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙 C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
[答案]A
[解析] 因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,所以对水平地面的压强p=F/S=G/S=mg/s=ρgV/s= ρgsh/s =ρgh。由图知甲、乙、丙的高度h甲=h乙<h丙,且三者对地面的压强相等,所以由p=ρgh可知,三个圆柱体的密度关系:ρ甲=ρ乙>ρ丙;由图知甲、乙的底面积S甲<S乙,高度h甲=h乙,所以V甲<V乙,因为ρ甲=ρ乙,m=ρV,所以甲、乙圆柱体的质量关系:m甲<m乙。已知乙、丙的底面积S乙=S丙,对地面的压强相等,则由p= F/S=G/S=mg/s 可知,乙、丙圆柱体的质量关系:m乙=m丙。所以三个圆柱体的质量关系:m甲<m乙=m丙;故A正确,B、C、D错误。故A符合题意。
10、如图所示,一个两端开口的弯管形容器,从粗端向容器中灌水,在细端用一个横截面是0.01m2质量为1kg的活塞堵住,活塞可在细管中无摩擦的滑动。当H=30cm,h=lOcm时,在活塞上放置一个质量是lkg的砝码,活塞静止。由此可知( )
A.水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强
B.水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的2倍
C.砝码对活塞的压强相当于20cm深的水产生的压强
D.撤去砝码,当两侧液面相平时,活塞再次静止
[答案]B
[解析]A、∵活塞静止,∴水对活塞向上的压强等于活塞对水产生的向下的压强,而活塞对水产生的向下的压强是活塞和砝码的重力共同产生,所以水对活塞的压强和砝码对活塞的压强不相等;故A错;B、∵活塞静止,活塞受力平衡,∴水对活塞向上的压力等于活塞和砝码的重力;∵活塞和砝码的质量都是1kg;∴水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的2倍,故B正确;C、根据连通器的特点可知:在两个容器中同一深度处压强相同,即活塞对水产生的向下的压强等于(H﹣h=30cm﹣10cm=20cm)的水产生的压强,而砝码对活塞的压强是活塞受到的,不是活塞对水的压强;故C错;D、撤去砝码,根据两容器的同一深度处的压强相同,而细端容器中的液面上有活塞,活塞会对液体产生压强,所以两侧液面不会到达相平;故D错。故B符合题意。
(第10题图) (第11题图)
11、如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块和地面的接触面积分别为S、S′(S<S′),对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S′、S,对地面的压强分别为p甲、p乙。此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为Δp甲、Δp乙,则( )
A.p甲<p乙,Δp甲=Δp乙 B.p甲>p乙,Δp甲=Δp乙
C.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙 D.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙
[答案]D
[解析] (1)甲、乙的底面积分别为S、S′(S<S′),甲、乙压强相等,根据F=pS知甲对水平地面的压力小于乙对水平地面的压力,所以甲的重力<乙的重力。甲、乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S′、S,甲的受力面积增大,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强减小;乙的受力面积减小,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强增大。由于原来甲、乙对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强小于乙对水平地面的压强,即p甲<p乙。(2)Δp=p-p′=-=,因为面积变化相同,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量小于乙对地面的压强变化量即Δp甲<Δp乙。故D符合题意。
12、科学规律可以用文字、公式和图像表述,下面四幅图像与选项表述一致的是( )
A.对于液体产生的压强,当液体密度一定时,其压强与深度的关系可用甲图表示
B.对于气体的密度,当气体的质量一定时,其密度与体积的关系可用乙图表示
C.对于做匀速直线运动的物体,离终点的距离与所用时间的关系可用丙图表示
D.对于导体,当其电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压可用丁图表示
[答案]C
[解析]A.在液体密度一定时,液体压强跟液体深度成正比,图中不是正比函数图象,故A错误;B.当气体的质量一定时,体积增大时,由 可知气体的密度减小,图示错误,故B错误;C.对于一个做匀速直线运动的物体,其速度是一个定值,所以它通过的路程和所用时间成正比,随着时间的增加,距离终点越来越近,故C正确;D.由可知,当电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成正比,图中不是正比函数图象,故D错误。故C符合题意。
13、绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是( )
A.压强 B.路程 C. g值 D.密度
[答案]B
[解析]A.压强等于压力与受力面积的比值;B.路程等于速度与时间的乘积;C.g等于重力与质量的比值;D.密度等于质量与体积的比值。故B符合题意。
14、小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系。小科将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,此时瓶内气压为p1。把烧瓶倒置20s,此时瓶内气压为2。向瓶底浇上冷水,烧瓶内的水再次沸騰,沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是( )
A.p1>p3 B.p2<p3 C.p2=p3 D.p1=p2
[答案]A
[解析一定质量的气体,体积一定时,温度越低,气体的压强越小。把烧瓶倒置20s,此时瓶内气体温度降低,气压减小,故p1>p2;当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来,故p2>p3。综上分析可知,p1、p2、p3的关系是:p1>p2>p3,故A正确,B、C、D错误。故A符合题意。
(第14题图) (第15题图) (第16题图)
15、如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
[答案]D
[解析] 物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的10N的拉力,因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,所以物体B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数F=10N,故A、B错误;物体B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以物体B受到的支持力:F支持=GB-F=100N-10N=90N,因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,所以物体B对支撑面的压力:F压=F支持=90N,故C错误;B对地面的压强:p=F/S=90N/(0.2m)2=2.25×103Pa,故D正确。故D符合题意。
16、小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到 ,则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是 。
[答案] (1)橡皮膜边缘有气泡冒出 (2)乙
[解析] (1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,则气密性不好。(2)吸管B 端的指向从M处变为N 处,那么吸管的A端向下运动,即橡皮膜向下凹陷,那么说明这时大气压增大了,即乙地的大气压大。
17、如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵的 (填“形变程度”或“运动状态”)来体现的,我们
(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图丙,说明受力面积一定时,压力 (填“越大”或“越小”),压力的作用效
果越明显;通过比较图 和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中主要采用的研究方法是 和 。
(4)图乙与图甲相比,乙图中压力大了,压力的作用效果反而不明显,这是因为压力的作用效果是由
决定的。
[答案](1)形变程度;可以 (2)越大;乙 (3)控制变量法;转换法
(4)单位面积上受到的压力
[解析](1)图中压力的作用效果是通过海绵的形变程度来体现的。沙子质地柔软,受力后容易发生形变,我们可以用沙子代替海绵来完成实验。(2)比较甲和乙可知,乙中压力等于砝码和桌子的总重力,即压力较大,那么得到:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。探究压力作用效果与受力面积的关系时,控制压力相等,只改变受力面积,故选实验乙和丙。(3)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等,使用了控制变量法。将压强的大小用海绵的形变程度来反映,使用了转换法。 (4)图乙与图甲相比,压力大了压力的作用效果反而不明显,这是因为压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。
18、为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
[答案](1)深度越深 (2)乙
[解析](1)比较甲和乙两图可知,橡皮膜在水里的深度增大,则得到结论:同种液体中,深度越深,液体的压强越大;(2)水和酒精的体积相同,则倒入相同的烧杯后深度相同,放入相同的塑料瓶后橡皮膜所在的深度相同。根据p=ρ液gh可知,水的密度大于酒精,则橡皮膜在水中受到的压强大于在酒精中受到的压力,那么乙中的橡皮膜凹进得更多。
19、“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的仰角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了 ;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与仰角的关系时,按以下步骤进行:①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的仰角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;②改变 ,重复步骤①并计算升力平均值;③得到“升力与仰角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会 (填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,仰角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的仰角为(、在15°和20°之间),则仰角 (选填“>”“<”或“=”)。
[答案](1)流体的压强与流速的关系 (2)迎角大小;C (3)<
[解析](1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了流体的压强与流速的关系;(2)②改变仰角大小,重复步骤①并计算升力平均值;③由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会先增大后减小,故选C。(3)速度小,产生的升力小,需要角度接近15°来获取更大的升力,使得升力等于重力;速度大,产生的升力大,需要角度大于15°来获取比之前小点的升力,使得升力等于飞机重力,所以飞行升力一定时,速度越大,仰角越小,故θ1<θ2。
20、如图所示,小宁想利用杠杆搬运一桶水。挂在A端的桶重100N,内部底面积为600cm2,桶内装有重800N的水,水深1m。重600N的小宁用绳子竖直拉住B端,双脚与地面的接触面积为300cm2,OA:OB=1:3,杠杆始终保持水平平衡位置。求:
(1)水桶底受到的压力 (填“大于”“等于”或“小于”)800N。
(2)人对绳子的拉力。
(3)人对地面的压强。
[答案](1)小于 (2) 300 N (3) 1×104Pa
[解析] (1)根据图片可知,水桶上口大,下口小,则水的重力由桶的侧壁和底部共同承担,因此水桶底部受到水的压力小于水的重力800N。(2)由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,而OA:OB=1:3,则(100 N+800 N) ×1= F2×3 得F2=300 N;(3)F压=600 N- 300 N= 300 N, P= =1×104Pa。
21、将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
(2)饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
[答案](1)3.6N (2)1.2×103kg/m3 (3)1.1×103Pa
[解析] (1)由图可知空杯对杯座的压力:F0=0.9N,装满饮料时,杯对杯座的压力:F1=4.5N,因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以杯底受到饮料的压力:F=F1-F0=4.5N-0.9N=3.6N。(2)饮料的质量:m====0.36kg,杯中饮料的体积:V=S2H=30cm2×10cm=300cm3=3×10-4m3,则饮料的密度:ρ===1.2×103kg/m3。(3)(3)饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量:m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×10-4m2×0.5m/s×5s=0.24kg,此时饮料对杯底的压力:F2=m1g=0.24kg×10N/kg=2.4N,此时杯对杯座的压强:p===1.1×103Pa。
22、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p0=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变化的图象(需标注相应的数据)。
[答案](1)金属块对容器底压强为1.2×104Pa; (2)金属块对容器底部的压力1120N;(3)如解析。
[解析](1)金属块重120N,底面积100cm2,金属块对容器底部的压力等于其重力,F甲=G=120N,甲图中金属块对容器底部的压强p1=F甲/S甲=120N/100×10-4m2=1.2×104Pa;(2)乙底部用蜡密封,加入水后,乙不受浮力,对乙受力分析,容器对乙的支持力等于乙的重力加上大气压力,F大气=p0S乙=105Pa×
10﹣2m2=1000N,金属块对容器底部的压力:F=G乙+F大气=120N+1000N=1120N;(3)①金属块重120N、高20cm、底面积100cm2,没有加水时,对容器底部的压力等于120N;②若向甲图中容器内加水,在水面从0升高到20cm的过程中,排开水的体积变大,由阿基米德原理:F浮=ρ水gV排=ρ水gSh,物体受到的浮力逐渐变大,且与h成正比,这个过程中金属块对容器底部的压力:F2=G﹣ρ水gSh,可知F2为关于h的一次减函数;③物体刚好浸没时,由阿基米德原理求出受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×100×10﹣4m2=20N(小于120N,金属块不能上浮),由力的平衡可得金属块对容器底部的压力:F3=120N﹣20N=100N;至容器装满水的过程中,金属块受到的浮力不变,金属块对容器底部的压力仍为100N,故从开始加水至容器装满水(水高为30cm)的过程中金属块对容器底部压力如下所示:
23、2022年10月31日,我国组建完成的“天宫”空间站,是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站,开展科学实验。
(1)在空间站生长的水稻,呈现“生长方向杂乱”的现象,其原因是在微重力环境中,它不会像在地球
上生长那样表现出 性。
(2)神舟飞船返回舱结构呈钟形,稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行,与大气剧烈摩擦,
舱外产生1500℃的高温和烈焰,迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量,通过
调姿发动机自动调整,使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ,从而避免舱体受损。
(3)返回舱降落时,使用降落伞让返回舱不断减速,这个过程中返回舱受到的阻力 重力(选
填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)已知返回舱的总质量为8000kg,与水平地面的接触面积为5m2,求此时返回舱对地面的压强。
[答案](1)向地 (2)受热均匀 (3)大于 (4)16000Pa
[解析](1)在空间站生长的水稻,呈现“生长方向杂乱”的现象,其原因是在微重力环境中,它不会像在地球上生长那样表现出向地性。(2)通过调姿发动机自动调整,使返回舱自转起来。自转有利于返回舱受热均匀,从而避免舱体受损。(3)当返回舱减速时,它受到的合力方向与运动方向相反,即G-f<0,则G21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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浙江省中考科学一轮复习:模块三 物质科学(二)物理
第26讲 运动和力(2)
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、压力
1、压力:_____作用在两个物体接触表面上的力叫做压力;
2、压力的方向: ;
3、压力的作用点:在 ;
4、压力的大小:压力并不都是由重力引起的。
5、压力与重力的区别:
压力是由物体表面之间的 产生的,重力是由于
而产生的;压力作用于被压物体的表面,重力作用在物体的重心;压力的方向垂直于受压面,而重力的方向总是 。
6、压力的作用效果:
(1)压力的作用效果主要表现在两个方面:
①在 一定时,压力越大,压力的影响越明显;
②在压力恒定时, ,压力的作用效果越明显;
(2)压力的作用效果可以用 来表示(符号p)。
(3)压力作用效果研究时,一般采用 法。
知识点2、固体压强
1、压强:
(1)概念:压强是指物体 上受到的压力。 压强反映了压力的 。
(2)单位: ,简称帕,符号为Pa。
(3)公式: ;
2、压强的变化:
(1)增大压强的方法:仅增大 ,或仅减小 ,或兼有;
(2)减小压强的方法:仅增大 ,或仅减小 ,或兼有;
3、压强公式的应用:
(1)压强的定义公式:p=F/S
此公式适用于固、液、气体的压强的计算。
(2)根据上述公式可推导出:F= ;S= 。
(3)运用公式计算压强时的注意点:
①压强的大小是由 共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。
②受力面积是指物体间 的面积,这个面积不一定等于底面积(如图:受力面积为红色部分表示的面积)。
知识点3、液体压强
1、液体压强的存在:
液体由于受重力作用,且具有_______,所以不仅对容器________有压强,对容器______也有压强,而且液体_______对容器内的各个方向都有压强。
2、液体压强跟液体密度、深度的定性关系:
液体的压强随________的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强大小________;深度相同时,液体的_____越大,压强越大。
3、比较液体内容压强大小的方法:
①同种液体内部:同密度,比 , 越大的压强越大;
②异种液体内部:同深度,比 , 越大的压强越大;
③不同液体不同深度:利用 进行分析、计算。
举例:甲、乙两个完全相同的容器,甲装水,乙装煤油,两个容器底部受到液体的压强相等,则同一高度A、B两点液体压强的大小关系是pA pB(填“>”、“<”或“=”)(A、B两点不在容器底)。
知识点4、大气压强
1、 大气压的存在
(1)大气对处于其中的物体产生压强,这个压强叫大气压。
(2)大气压的存在:_____________实验证明了大气压的存在而且很大。用吸管吸饮料、塑料挂钩的吸盘、覆杯实验等等,都能证明大气压的存在。
2、标准大气压的值
(1) 实验可以测量出大气压的值;
(2)标准大气压 :____________帕=760毫米汞柱产生的压强。
3、 大气压的测量
(1)托里拆利实验方法:
一只手握住玻璃管中部,在管内灌满 ,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端,把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里;待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定;当管内外汞液液面的高度差 时,读出水银柱的竖直高度。
(2)在标准大气压下做该实验时,若将玻璃管改粗或细些,测量出来的水银柱高度都是 ;若将玻璃管倾斜,则水银柱长度 ,高度差 ;若将玻璃管上提或下压些(没离开液面),则 影响测量值;若玻璃管中进入少量的空气,则测量值会比真实值 ,若玻璃管顶部出现小孔,则水银会下降直到 。
4、大气压与人类生活的关系
(1)大气压的大小随海拔高度的增大而减小。
(2)大气压受到 和 的影响,晴天的气压比阴雨天的气压____。
(3)液体的沸点会随着气压的 而升高,随气压的_____而下降。
(4)大气压的日常应用:真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵、拔火罐等。
知识点5、流体压强
1、流体:
物理学中把具有 的液体和气体统称为流体。常见的流体是大气和水;
2、流体压强与流速的定性关系
流体压强与流速的关系:当流体稳定流动时,流速 的位置,压强越小。
3、用流体压强与流速的定性关系解释有关的现象
(1)飞机机翼:上表面气流流速____、压力_____;而下表面气流流速慢,压力较大。因此,产生了上下压力差。
(2)车站安全线:
火车高速行驶时,火车周围空气 ,压强 。如果人靠近火车,身后的大气压会将人压入,发生危险。故火车行驶时,禁止人进入安全线以内的区域。
(3)两船尽量不要靠近并列行驶:
两船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的流速 ,两船间水的压强比两船外侧的压强小, 所以两船会向 靠近,甚至发生碰撞。车辆也是如此。
三、典例精析
例题1、如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为1.01×105帕(760毫米汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
例题2、如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
(例题2图) (例题3图)
例题3、铁块和小桌静止在海绵上,如图甲。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上,如图乙。铁块的质量是600g,铁块的底面积是20cm2,小桌的质量是200g。桌面的面积是81cm2,下列说法正确的是( )
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大
B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小
C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大
D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
例题4、流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l= ,体积V= (要求用S、v、t表示)。根据流量的定义Q=V/t可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积;
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高;
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图丙所示。请你指出产生这种现象的原因: 。
例题5、伽利略发明了世界上第一个温度计——伽利略温度计。小海查找了有关伽利略温度计的资料后,自制了如图所示的测温装置。小塑料瓶内充满了空气,水槽中的液体为红墨水,吸管通过一个橡胶塞与小塑料瓶连通,吸管的下端竖直插在红墨水中,吸管中液柱的高度记为h。小海分别测出了不同温度下的高度h。
(1)该温度计的工作原理是 (填“液体”或”气体”)的热胀冷缩。
(2)若该测温装置上A点所对应的温度为15℃,则B点对应的温度应 (填“大于”或”小于”)15℃。
(3)若想提高该测温装置的精确度,可采用的改进措施有 。
(例题5图) (例题6图)
例题6、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,回答下列问题:
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)如图甲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“=”)。
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第26讲 运动和力(2)
1、我们平时用的书包或旅行袋的背带都做得比较宽,对此,以下说法正确的是( )
A.做宽一些是为了美观大方
B.做宽一些是为了减小对肩膀的压力
C.做宽些是为了增大肩膀的受力面积从而减小压强
D.前面三种说法都有科学道理
2、中空双层玻璃窗有利于隔热隔音,实验表明,中空双层玻璃窗的隔热性能与两层玻璃间空气压强有关,实验测得中空双层玻璃内外温差与中间空气压强关系如图所示,则中空双层玻璃中间空气压强( )
A.等于大气压强时,没有隔热效果 B.小于10﹣1Pa时,隔热效果变差
C.在10﹣1~102Pa时,隔热效果最好 D.等于10﹣3Pa时的隔热效果比104Pa时好
(第3题图) (第4题图) (第5题图)
3、如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:ρ甲=ρ乙 ②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙 ④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
A.只有①和② B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
4、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。可以判定这两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D.无法判断
5、两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′。已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2,F1<F2 B.p1<p2,F1=F2
C.p1′=p2′,F1′=F2′ D.p1′>p2′,F1′>F2′
(第5题图) (第6题图)
6、如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A.p甲:p乙=1:8 B.p甲:p乙=1:4 C.p甲:p乙=1:2 D.p甲:p乙=1:1
7、如图所示,把用ρ=1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙;把G1=2×104N的物体放在甲上,G2=3×104N的物体放在乙上,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则下列结果正确的是( )
A.p甲∶p乙=2∶3,p甲′∶p乙′=3∶4 B.p甲∶p乙=2∶3,p甲′∶p'乙′=4∶3
C.p甲∶p乙=3∶2,p甲′∶p乙′=3∶4 D.p甲∶p乙=3∶2,p甲′∶p乙′=4∶3
8、小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2 B.p1(第8题图) (第9题图)
9、如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等。下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙 C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
10、如图所示,一个两端开口的弯管形容器,从粗端向容器中灌水,在细端用一个横截面是0.01m2质量为1kg的活塞堵住,活塞可在细管中无摩擦的滑动。当H=30cm,h=lOcm时,在活塞上放置一个质量是lkg的砝码,活塞静止。由此可知( )
A.水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强
B.水对活塞的压力大小等于砝码所受重力的2倍
C.砝码对活塞的压强相当于20cm深的水产生的压强
D.撤去砝码,当两侧液面相平时,活塞再次静止
(第10题图) (第11题图)
11、如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块和地面的接触面积分别为S、S′(S<S′),对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S′、S,对地面的压强分别为p甲、p乙。此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为Δp甲、Δp乙,则( )
A.p甲<p乙,Δp甲=Δp乙 B.p甲>p乙,Δp甲=Δp乙
C.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙 D.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙
12、科学规律可以用文字、公式和图像表述,下面四幅图像与选项表述一致的是( )
A.对于液体产生的压强,当液体密度一定时,其压强与深度的关系可用甲图表示
B.对于气体的密度,当气体的质量一定时,其密度与体积的关系可用乙图表示
C.对于做匀速直线运动的物体,离终点的距离与所用时间的关系可用丙图表示
D.对于导体,当其电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压可用丁图表示
13、绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是( )
A.压强 B.路程 C. g值 D.密度
14、小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系。小科将盛水的烧瓶加热,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞,此时瓶内气压为p1。把烧瓶倒置20s,此时瓶内气压为2。向瓶底浇上冷水,烧瓶内的水再次沸騰,沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是( )
A.p1>p3 B.p2<p3 C.p2=p3 D.p1=p2
(第14题图) (第15题图) (第16题图)
15、如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为100N D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
16、小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到 ,则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是 。
17、如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵的 (填“形变程度”或“运动状态”)来体现的,我们
(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图丙,说明受力面积一定时,压力 (填“越大”或“越小”),压力的作用效
果越明显;通过比较图 和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中主要采用的研究方法是 和 。
(4)图乙与图甲相比,乙图中压力大了,压力的作用效果反而不明显,这是因为压力的作用效果是由
决定的。
18、为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。
(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大;
(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图 (选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。
19、“飞机迷”小王学习了流体压强知识后,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想:升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的仰角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)有关。
(1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状是利用了 ;
(2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与仰角的关系时,按以下步骤进行:①调节使风扇风速最大,并使飞机模型的仰角为0°,记录测力计的示数,多次实验求平均值;②改变 ,重复步骤①并计算升力平均值;③得到“升力与仰角的关系”的图像如图丁。由图像可知:飞机速度一定时,仰角增大,升力会 (填序号);
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行,仰角为,后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的仰角为(、在15°和20°之间),则仰角 (选填“>”“<”或“=”)。
20、如图所示,小宁想利用杠杆搬运一桶水。挂在A端的桶重100N,内部底面积为600cm2,桶内装有重800N的水,水深1m。重600N的小宁用绳子竖直拉住B端,双脚与地面的接触面积为300cm2,OA:OB=1:3,杠杆始终保持水平平衡位置。求:
(1)水桶底受到的压力 (填“大于”“等于”或“小于”)800N。
(2)人对绳子的拉力。
(3)人对地面的压强。
21、将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
(2)饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
22、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p0=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变化的图象(需标注相应的数据)。
23、2022年10月31日,我国组建完成的“天宫”空间站,是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站,开展科学实验。
(1)在空间站生长的水稻,呈现“生长方向杂乱”的现象,其原因是在微重力环境中,它不会像在地球
上生长那样表现出 性。
(2)神舟飞船返回舱结构呈钟形,稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行,与大气剧烈摩擦,
舱外产生1500℃的高温和烈焰,迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量,通过
调姿发动机自动调整,使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ,从而避免舱体受损。
(3)返回舱降落时,使用降落伞让返回舱不断减速,这个过程中返回舱受到的阻力 重力(选
填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)已知返回舱的总质量为8000kg,与水平地面的接触面积为5m2,求此时返回舱对地面的压强。
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2024浙江中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学(二) 物 理
(共12讲)
2024浙江中考一轮复习
第26讲
运 动 和 力 (2)
思维导航
压力
压
强
固体压强
液体压强
气体压强
概念、公式
影响因素:压力、受力面积
增大、减小压强的方法
产生原因
液体压强特点
影响因素
应用:液体密度、液体深度
大气压的存在
大气压的测量
大气压的应用
含义
作用点
方向
压力作用效果
流体压强
特点
应用
运动和力(2)
知识梳理
知识点1、压力
1、压力:_____作用在两个物体接触表面上的力叫做压力;
2、压力的方向: ;
3、压力的作用点:在 ;
4、压力的大小:压力并不都是由重力引起的。
5、压力与重力的区别:
压力是由物体表面之间的 产生的,重力是由于
而产生的;压力作用于被压物体的表面,重力作用在物体的重心;压力的方向垂直于受压面,而重力的方向总是 。
垂直
垂直于受压面并指向受压物体
受压物体的表面
相互挤压
地球的吸引
竖直向下
知识梳理
6、压力的作用效果:
(1)压力的作用效果主要表现在两个方面:
①在 一定时,压力越大,压力的影响越明显;
②在压力恒定时, ,压力的作用效果越明显;
(2)压力的作用效果可以用 来表示(符号p)。
(3)压力作用效果研究时,一般采用 法。
受力面积
受力面积越小
压强
控制变量
知识梳理
知识点2、固体压强
1、压强:
(1)概念:压强是指物体 上受到的压力。
压强反映了压力的___________。
(2)单位:______,简称帕,符号为Pa。
(3)公式: ;
2、压强的变化:
(1)增大压强的方法:仅增大 ,或仅减小 ,或兼有;
(2)减小压强的方法:仅增大 ,或仅减小 ,或兼有。
作用效果
帕斯卡
p=F/S
单位面积
压力 受力面积
受力面积 压力
知识梳理
3、压强公式的应用:
(1)压强的定义公式:p=F/S
此公式适用于固、液、气体的压强的计算。
(2)根据上述公式可推导出:F= ;S= 。
(3)运用公式计算压强时的注意点:
①压强的大小是由 共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。
②受力面积是指物体间 的面积,这个面积不一定等于底面积(如图:受力面积为红色部分表示的面积)。
相互接触并相互挤压部分
pS
F/p
压力和受力面积
知识梳理
知识点3、液体压强
1、液体压强的存在:
液体由于受重力作用,且具有_______,所以不仅对容器________有压强,对容器______也有压强,而且液体_______对容器内的各个方向都有压强。
2、液体压强跟液体密度、深度的定性关系:
液体的压强随________的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强大小________;深度相同时,液体的_____越大,压强越大。
流动性
侧壁
内部
底部
深度
相等
密度
3、比较液体内容压强大小的方法:
①同种液体内部:同密度,比 , 越大的压强越大;
②异种液体内部:同深度,比 , 越大的压强越大;
③不同液体不同深度:利用 进行分析、计算。
举例:甲、乙两个完全相同的容器,甲装水,乙装煤油,两个容器底部受到液体的压强相等,则同一高度A、B两点液体压强的大小关系是pA pB(填“>”、“<”或“=”)(A、B两点不在容器底)。
知识梳理
深度 深度
密度 密度
p=ρgh或p=F/S
分析:
甲容器底部受到水的压强:p甲=ρ水g(H+hA);
乙容器底受到煤油的压强: p乙=ρ油g(H+hB);
因为ρ甲=ρ乙,所以,ρ水g(H+hA)=ρ油g(H+hB);
即ρ水 gH+ ρ水ghA =ρ油 gH+ ρ油ghB;
因为ρ水 gH>ρ油 gH,
所以, ρ水ghA< ρ油ghB ,即p甲<p乙。
知识梳理
知识点4、大气压强
1、 大气压的存在
(1)大气对处于其中的物体产生压强,这个压强叫大气压。
(2)大气压的存在:_____________实验证明了大气压的存在而且很大。用吸管吸饮料、塑料挂钩的吸盘、覆杯实验等等,都能证明大气压的存在。
2、标准大气压的值
(1) 实验可以测量出大气压的值;
(2)标准大气压:____________帕=760毫米汞柱产生的压强。
马德堡半球
1.01×105
托里拆利
知识梳理
3、 大气压的测量
(1)托里拆利实验方法:
一只手握住玻璃管中部,在管内灌满 ,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端,把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里;待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定;当管内外汞液液面的高度差 时,读出水银柱的竖直高度。
水银
稳定(不变)
(2)在标准大气压下做该实验时,若将玻璃管改粗或细些,测量出来的水银柱高度都是 ;若将玻璃管倾斜,则水银柱长度 ,高度差 ;若将玻璃管上提或下压些(没离开液面),则 影响测量值;若玻璃管中进入少量的空气,则测量值会比真实值 ,若玻璃管顶部出现小孔,则水银会下降直到 。
知识梳理
增加
不会
小
管内外液面相平
(管内外液面高度差为0)
760mm
不变
知识梳理
4、大气压与人类生活的关系
(1)大气压的大小随海拔高度的增大而减小。
(2)大气压受到 和 的影响,晴天的气压比阴雨天的气压____。
(3)液体的沸点会随着气压的 而升高,随气压的_____而下降。
(4)大气压的日常应用:真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵、拔火罐等。
高
减小
天气 气候
增大
知识梳理
知识点5、流体压强
1、流体:
物理学中把具有 的液体和气体统称为流体。常见的流体是大气和水;
2、流体压强与流速的定性关系
流体压强与流速的关系:当流体稳定流动时,流速 的位置,压强越小。
3、用流体压强与流速的定性关系解释有关的现象
(1)飞机机翼:上表面气流流速____、压力_____;而下表面气流流速慢,压力较大。因此,产生了上下压力差。
流动性
越大
快
较小
知识梳理
(2)车站安全线:
火车高速行驶时,火车周围空气 ,压强 。如果人靠近火车,身后的大气压会将人压入,
发生危险。故火车行驶时,禁止人进入安全
线以内的区域。
(3)两船尽量不要靠近并列行驶:
两船并排行驶时,两船间水的流速比两船外
侧的流速 ,两船间水的压强比两船外侧的压强小,
所以两船会向 靠近,甚至发生碰撞。
车辆也是如此。
流速快 小
大
中间
典例精析
例题1
*如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为1.01×105帕(760毫米汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
解析:
[答案]C
[解析] A. 马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在 ,A正确;B. 标准大气压的数值为1.01×105帕(760毫米汞柱) ,B正确;C. 大气压的大小与大气的高度有关,离地面越高的地方,大气压也越小,C错误;D. 人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关,D正确;故C符合题意。
典例精析
例题2
*如图,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
解析:
[答案]C
[解析] 由图知,容器底面积SA<SB,V甲<V乙,且两液面相平即h甲=h乙,因甲的质量等于乙的质量,所以,由ρ=m/v可知,ρ甲SAh甲=ρ乙SBh乙,则ρ甲SA=ρ乙SB,ρ甲>ρ乙,若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,即h甲′=h乙′,由p=ρgh可知,pA>pB,故AB错误;由ρ甲SA=ρ乙SB可知,ρ甲SAh甲′=ρ乙SBh乙′,即m甲′=m乙′;因圆柱形容器中液体对容器底部的压力F=pS=ρghS=ρgV=mg=G,所以,液体对各自容器底部的压力FA=FB,故C正确、D错误。故C符合题意。
典例精析
例题3
*铁块和小桌静止在海绵上,如图甲。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上,如图乙。铁块的质量是600g,铁块的底面积是20cm2,小桌的质量是200g。桌面的面积是81cm2,下列说法正确的是( )
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大
B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小
C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大
D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
解析:
[答案]A
[解析] A、B.铁块对小桌的压力等于铁块的重力,F铁块=G铁块=m铁块g=0.6kg×10N/kg=6N,铁块对小桌的压强:p铁块=F铁块/S铁块=6N/20×10-4m2=3000Pa。小桌对海绵的压力等于小桌和铁块的总重,F小桌=G总=(m铁块+m小桌)g=(0.6kg+0.2kg)×10N/kg=8N,小桌对海绵的压强:
p小桌= F小桌/S小桌= 8N/81×10-4m2 ≈987.7Pa。由计算可知:p铁块>p小桌。故A正确,B错误;C、D.图甲中铁块对小桌的压力和图乙中铁块对海绵的压力都等于自身的重力,故压力相等,且受力面积相同,所以图甲中铁块对小桌的压强和图乙中铁块对海绵的压强相等。故C、D错误。
典例精析
例题4
*流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示。流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测长江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如图甲所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S。取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱长度l= ,体积V= (要求用S、v、t表示)。根据流量的定义Q=V/t可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积;
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图乙所示的玻璃管。待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速, 处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高;
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图丙所示。请你指出产生这种现象的原因:
。
解析:
[答案] (1)vt;Svt;(2)2;C;(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
[解析] (1)AB间水柱的长度可用水的流速乘以时间计算,即L=vt,水的体积可用横截面积S乘以水柱长度计算vt,即V=Svt;(2)在1、2两处流量相等时,根据公式Q=vs可知:2处横截面积s小,水的流速v就大,由于流速大的位置压强小,所以D处压强小水面低,C处压强大水面高。(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
典例精析
例题5
*伽利略发明了世界上第一个温度计——伽利略温度计。小海查找了有关伽利略温度计的资料后,自制了如图的测温装置。小塑料瓶内充满了空气,水槽中的液体为红墨水,吸管通过一个橡胶塞与小塑料瓶连通,吸管的下端竖直插在红墨水中,吸管中液柱的高度记为h。小海分别测出了不同温度下的高度h。
(1)该温度计的工作原理是 (填“液体”
或”气体”)的热胀冷缩。
(2)若该测温装置上A点所对应的温度为15℃,则
B点对应的温度应 (填“大于”或”小于”)15℃。
(3)若想提高该测温装置的精确度,可采用的改进措施有 。
解析:
[答案](1)气体(2)大于 (3)塑料瓶体积大一些
[解析] (1)该温度计的工作物质是容器中的气体,所以该温度计是气体温度计,是根据气体热胀冷缩的性质工作的。
(2)因为该温度计吸管上温度的数值从上往下看,由小到大。B再A的下面,所以B点对应温度高。
(3)要想提高该测温装置的精确度, 可以让塑料瓶的体积大一些或者选用更细的吸管。
典例精析
例题6
*如图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。
(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)如图甲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“=”)。
解析:
[答案] (1)3×104Pa (2)20s (3)=
[解析] (1)无人机对地面的压力:f=G=mg=3.6kg×10N/kg
=36N;无人机对地面的压强:
(2)无人机飞行的时间:
(3)由图甲可知,两次运动均为匀速直线运动,故两次升
力都等于重力,故两次升力相等。
谢谢
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