F乙 B.p甲>p乙,F甲 p乙,F甲>F乙 若沿水平方向切去相同的体积,因为甲的体积大于乙的体积,故可设沿水平方向切去与乙相同的体积,则乙对地面的压力为零,乙对地面的压强也为零。但是甲对地面的压强不为零,所以P甲>P乙,故B错; 【分析】本题难点在与对沿竖直方向切去相同质量时压强的分析。对于柱体而言, 它对桌面的压强p=F/S=ρgh。无论沿竖直方向切去相同质量,还是沿竖直方向切去相同体积,剩余部分对地面对的压强只与密度和高度的乘积有关。根据关系P=ρgh和压力等于重力关系分析对比。 根据公式F=pS可知,压强越大,受力面积越大,压力越大; 所以剩余部分对地面的压力:F甲
9.形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,两物块对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针翻转90°,如图所示。若甲、乙对地面压强变化量的大小分别为Δp甲、Δp乙,则( )
A.Δp甲一定大于Δp乙 B.Δp甲一定小于Δp乙
C.Δp甲可能等于Δp乙D.Δp甲一定等于Δp乙
10. 下列实例中属于增大压强的是( )
A.图钉尖很尖锐 B.书包背带较宽
C.铁轨下铺设枕木 D.穿滑雪板滑雪
11. 为探究液体内部压强的特点,用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭(如图所示),当左右两侧各注入适量的液体后,图中符合实际情况的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,质量相等的甲、乙两个圆柱形容器放在水平桌面上,它们盛有同种相同质量的液体,下列说法正确的是( )
A.甲容器底受到的压力比乙容器底受到的压力小
B.甲容器底受到的压强比乙容器底受到的压强大
C.甲容器对水平桌面的压力比乙容器对水平桌面的压力小
D.甲容器对水平桌面的压强比乙对水平桌面的压强小
13.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强p甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
14.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.p、F、f均不变B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C. F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
15.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
16.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
17.如图,正确表示压力的是( )
A.B.C. D.
18.完全相同的8块橡皮,每块橡皮的长、宽、高之比为4∶2∶1。小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式,其中对桌面压强相等的是( )
A.甲与乙 B.丙与丁 C.乙与丁 D.甲与丁
19.著名的“木桶理论”:是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底大小的是( )
A.木桶的粗细B.木桶的轻重C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
20.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示实验,获得下表数据。根据表中信息,判断小明研究的问题是 ( )
A.液体压强与液体深度的关系 B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系 D.液体压强与面积的关系
二、填空题
21.如图所示,某兴趣小组将马铃薯放入盛水的塑料杯中,并定期加水。一段时间后观察到马铃薯发芽长出了绿叶,试回答:
(1)加水后液面上升,塑料杯底部受到水的压强将 。从侧面观察,可看到马铃薯放大的 (选填“实像”或“虚像”)。
(2)从植物的生殖方式看,上述马铃薯发芽长成植株的方式属于 繁殖。
22.质地均匀的长方体重10N,如图甲放在桌面上,它与桌面的接触面积为0.01m2则它对桌面的压强p1为 Pa;用水平力F1向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。在推动物体的过程中,物体对桌面的压力 (选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体对桌面的压强 :如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强p2 p1(选填“>”、“=”或“<”)。
23. 2013年12月15日,中国首辆月球车“玉兔号”顺利抵达月球表面。如图所示,“玉兔号”的车轮采用密度小、强度大的铝合金制造,而且轮子数目较多,其目的是为了 ;轮的表面有很深的花纹,其目的是为了 。
24.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”)
25.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。
(1)在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时、车内人员无法打开车门逃生,这主要是因为 。
(2)紧急情况下,车内人员可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,安全锤是利用 来增大压强的。
26.探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
(1)图 的方法不合理,该方法未控制 相等。
(2)图甲中,铅笔笔尖的面积是0.5 mm2,两手指均用2 N的力对压铅笔两端,则笔尖在手指处产生的压强为 Pa。
27.如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d.抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜 (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)观察到橡皮膜 (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了 法。
28.在研究液体压强的实验中,老师用如图甲所示的装置,并向装置中加入一定量的水,此时观察到的现象是 ,说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出如图乙所示的压强计准备探究液体内部是否存在压强,而小明认为没必要,利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸入水中,他将观察到 。若要探究液体内部压强的特点,甲、乙装置中哪个装置更适合,并说明理由。
三、实验探究题
29.在探究“压力的作用效果与压力和受力面积的关系”的实验中,做了如图所示的甲、乙、丙三组实验:
(1)实验中,通过 来判断压力的作用效果。
(2)分析甲乙两组实验可得到结论: 。
(3)若要探究压力的作用效果与受力面积的关系,应选用 两组实验进行比较。
30.通过学习,同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景. 出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压,应调节的方法是 : (选填“A”或“B”)。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)小明再作图(b)所示的检查. 当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是: .
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示. 他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水,你认为小明的结论是 (填“可靠”或“不可靠”)的。
31.如图所示,用U形管中装有水的压强计探究“影响液体压强大小的因素”。请回答:
(1)保持金属盒位置和方向不变,图甲的烧杯中再注入一定量的水,那么U形管液面高度差将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)通过比较图乙和图丙,可得出液体压强跟 有关;
(3)图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有种类不同的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点,若PM=PN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是P丁 P戊(填“>”、“=”或“<”)。
32.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 。
四、解答题
33.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。
34.带着移居火星生活,实现人类真正走出地球的梦想,“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射,历时10个月,于2021年5月15日成功在火星着陆。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家!
(1)探测器软着陆是最难的,需要经历减速、悬停、着陆等阶段,在9分钟内从2万多千米/小时的超高速,减速到零。如图为探测器悬停阶段,与其重力相平衡的力来自于 。
星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
g值大小 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.00
(2)科学家还发现,跟地球上一样,在其他星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到力的作用。下表为不同星球上g的大小。如果将体积为100cm3,密度为0.8g/cm3的物体带到火星上,则它在火星上受到的重力为多少牛?
(3)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10-3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
35. 2020年2月5日,浙江某救援队用H155直升机将病毒核酸检测仪、检测试剂等紧急援助物资运往湖北,提升了湖北疑似病例的检测速度。
请回答:
(1)直升机前部设计成流线型,且表面复合材料极其光滑,目的是 ;
(2)若直升机在某段航程匀速飞行300千米,用了1.5小时,则这段航程直升机的飞行速度是 千米/时;
(3)H155直升机载着救援物资停在水平跑道时,若总质量为4000千克,直升机与地面接触总面积为0.4米2。求直升机对水平跑道的压强。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】根据压强公式可知,当压力相同时,受力面积越小,压强越大。礼盒对手的压力等于礼盒的重力,因此对手的压力保持不变。用单手提单绳时,礼盒与手的接触面积最小,因此压强最大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】A
【解析】【分析】观察图片可知,A、B两点的深度:,利用压强相等和液体压强公式判断两种液体密度的大小关系,然后再根据公式比较两种液体对烧杯底部压强的大小关系,根据公式比较液体对容器底部压力的大小关系;接下来利用液体对容器底部压力等于液体重力的规律比较得出液体重力的大小关系,利用得到两个烧杯对桌面压力大小关系;最后利用比较甲、乙烧杯对桌面压强的大小关系。
【解答】观察图片可知,A、B两点的深度:,
根据公式可知,当两点压强p相等时,甲液体的密度;
设A、B两点到烧杯底部的距离为h',
那么甲液体对烧杯底部的压强:;
那么乙液体对烧杯底部的压强:;
因为A、B两点压强相等,且,
所以:;
因为容器底面积相等,根据公式得到,它们对容器底部的压力;
因为液体对容器底部的压力等于重力,所以它们的重力;
根据公式得到,两个烧杯对桌面的压力:;
根据公式可知,当容器的底面积相同时,甲、乙对桌面的压强:。
故选A。
3.【答案】B
【解析】【分析】(1)根据减小摩擦的方法判断;
(2)根据相互作用力的原理判断;
(3)根据公式判断;
(4)运动状态的改变:①运动方向改变;②运动速度改变。
【解答】 A.冰车装有车轮的目的是通过滚动代替滑动的方式减小摩擦,故A正确不合题意;
B.人推冰车时,人对车的推力和车对人的推力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,故B错误符合题意;
C.小朋友坐上冰车后,冰车对“冰面”的压力增大,根据可知,它对冰面的压强变大,故C正确不合题意;
D.人推车,使车动起来说明力能改变物体的运动状态,故D正确不合题意。
故选B。
4.【答案】D
【解析】【分析】液体内部向各个方向都有压强;且液体内部某点处的压强与液体的密度和该点距液面的竖直高度有关;当玻璃管提高时,管内液面升高,通过比较液面距离箱顶、箱底、箱壁的高度差的变化情况,根据公式P=ρgh可知所受压强的变化。本题考查液体压强计算公式的应用,要记住影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度,这个深度指的是距离液面的高度。
【解答】解:提高玻璃管,管内的液面升高;水箱顶部和底部以及侧面,距离玻璃管内液面的竖直高度变大,根据公式P=ρgh可知水箱各部分所受压强都变大。
所以只有选项D正确。
故答案为:D
5.【答案】B
【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】C
【解析】【分析】(1)首先根据比较两种液体密度的大小,然后根据p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(2)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,据此比较两个容器受到的摩擦力的大小,然后根据二力平衡的知识比较匀速运动时拉力的大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积V1>V2,且m1=m2,根据公式可知,液体的密度ρ1>ρ2。两种液体液面相平,根据公式p=ρ液gh可知,容器底部受到的压强p1>p2;
(2)两个容器对桌面的压力等于容器重力和液体重力之和,因此它们对桌面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,因此它们受到的滑动摩擦力大小相等。当它们在桌面上做匀速直线运动时,它们受到的摩擦力与拉力为平衡力,即拉力等于摩擦力。因为摩擦力相等,所以拉力相等,即F1=F2。
故选C。
7.【答案】D
【解析】【解答】 因为甲、乙对水平地面的压力相等,若沿水平方向切去相同质量,则剩余部分对地面的压力仍相等,因为S甲>S乙,由p=F/S可知,p甲
若沿竖直方向切去相同质量,对于柱体而言, 它对桌面的压强p=F/S=ρgh。无论沿竖直方向切去相同质量,还是沿竖直方向切去相同体积,剩余部分对地面对的压强只与密度和高度的乘积有关。因为甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压力相等。所以, ,由图可知 ,则 ,即P甲
8.【答案】C
【解析】【分析】(1)上下粗细一致且密度均匀的柱体对地面的压强可以用计算;
(2)原来二者压强相等,根据得到甲、乙密度的大小关系,然后再判断剩余部分对地面的压强大小关系,最后根据F=pS比较剩余部分对地面的压力大小关系。
【解答】根据公式可知,
当压强相等时,甲的高度大于乙的高度,那么;
因为剩余部分的高度h相等,
所以剩余部分的压强p甲
因为:p甲
9.【答案】A
【解析】【分析】由题意可知,长方体物块甲、乙的形状相同,它们的边长比例关系相同,据此设出甲、乙的长宽高,长方体物块对地面的压强,据此表示出原来甲乙对地面的压强,根据原来甲、乙对地面的压强相等得出等式,然后根据边长关系得出密度关系;将甲、乙均顺时针翻转90°后,根据p=ρgh表示出甲、乙对地面的压强,然后表示出甲、乙对地面压强变化量,最后根据密度关系得出答案。
【解答】由题意可知,长方体物块甲、乙的形状相同,可设甲的长宽高为a、b、c,则乙的长宽高为ka、kb、kc,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,长方体物块对地面的压强,
则原来甲乙对地面的压强分别为:
p甲=ρ甲gc,p乙=ρ乙g×ka,
又因原来甲、乙对地面的压强相等,
所以,ρ甲gC=ρ乙g×ka,
由ka>c可得,ρ甲>ρ乙,
将甲、乙均顺时针翻转90°后,甲、乙对地面压强分别为:
p甲′=ρ甲ga,p乙′=ρ乙g×kc
则甲、乙对地面压强变化量的大小分别为:
Δp甲=p甲′-p甲=ρ甲ga-ρ甲gc=ρ甲g(a-c),
Δp乙=p乙-p乙′=kρ乙ga-kρ乙gc=ρ乙g(ka-kc),
由ρ甲>ρ乙可知,ρ甲g(a-c)>ρ乙g(ka-kc),
即Δp甲>Δp乙。
故选A。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A、图钉尖很尖锐,减小了受力面积,增大了压强,符合题意;
B、书包背带较宽,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
C、铁轨下铺设枕木,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
D、穿滑雪板滑雪,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意.
故选A.
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A、两边装的都是水,右侧的水到达橡皮膜的深度大一些,所以右侧的压强大些,故橡皮膜应该左凸,故A错误;
B、两侧都是水,且深度相同,所以橡皮膜不形变,故B正确;
CD、由于盐水的密度大,所以在深度相同的情况下,盐水的压强比水的压强大,故橡皮膜应该左凸,故CD错误;
故选B.
【分析】液体的压强与液体的密度和深度有关,在容器两边分别装入密度不同的甲、乙两种液体,两种液体密度的大小关系或深度关系,观察橡皮膜的变形情况即可.
12.【答案】D
【解析】【分析】(1)上下粗细一致的容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力;
(2)已知压力和受力面积的大小,根据公式比较容器底部受到压强的大小;
(3)水平面上,固体对桌面的压力等于上面所有物体的重力之和;
(4)根据(2)中的方法分析判断。
【解答】A.两个容器上下粗细一致,因此液体对容器底部的压力等于液体的重力。因为液体质量相等,根据G=mg可知,所以它们的重力相等,那么容器底部受到的压力相等,故A错误;
B.容器底部受到的压力相等,且容器的底面积S甲>S乙,根据公式可知,甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的压强,故B错误;
C.水平面上,容器对桌面的压力等于容器的重力和液体重力之和,因此容器对桌面的压力相等,故C错误;
D.容器对桌面的压力相等,且S甲>S乙,根据公式可知,甲容器对桌面的压强比乙对桌面的压强小,故D正确。
故选D。
13.【答案】D
【解析】【分析】上下粗细一致的均匀柱体,它的体积V=Sh,它的重力,利用压强公式推倒得出压强与固体密度和高度的关系,利用这个关系判断即可。
【解答】上下粗细一致的均匀柱体,它的体积V=Sh;
它对地面的压力;
它对水平地面的压强:;
上面的式子说明:上下粗细一致的均匀柱体对水平面的压强,只与物体的密度和高度有关,与底面积无关。
因为:,
所以:。
故选D。
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)均匀正方形薄板对地面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式表示出其大小,根据面积公式分别求出两种情况下的受力面积,根据p=求出两种情况下薄板对桌面的压强。
(2)摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变。
【解答】(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力向右推薄板使其运动的过程中,薄板对桌面的压力F不变,故C不正确;
压力的大小为:F=G=mg=ρVg=ρL2dg,
右端与桌子边缘相平时,受力面积S1=L2,
此时薄板对桌面的压强p1===ρdg,
当用水平力向右推薄板使其运动时,受力面积S2=L×(L-)=
此时薄板对桌面的压强p2===ρdg,
所以,p大小由ρdg增大为 ρdg,故A不正确。
(2)因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,
所以,在用水平力向右推薄板使其运动的过程中,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变,故B不正确,D正确。
15.【答案】C
【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。
16.【答案】C
【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。
17.【答案】C
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】水平面上物体对地面的压力作用在接触面上,而不是物体的重心上,故A、D错误;
物体对斜面的压力与斜面垂直向下,且作用在二者的接触面上,故B错误,C正确。
故选C。
18.【答案】D
【解析】【分析】根据压强公式比较压强的大小即可。
【解答】设橡皮的重力为G,橡皮的长、宽、高分别为4L、2L和L;
甲对桌面的压强;
乙对桌面的压强;
丙对桌面的压强;
丁对桌面的压强;
压强相等的是甲与丁,还有乙与丙。
故选D。
19.【答案】C
【解析】【解答】(1)液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大;
(2)木桶中能盛下水的容量是由最短的木板来决定的,所以短木板的长度决定了木桶中水的深度,据此可确定选项。
【分析】因为水的压强只与深度有关,深度越深压强越大。在图中木桶中水的容量有最短的木板决定,水的深度只能是最短木板的长度,所以木桶底部水压的大小是由最短的一块木板决定的,C选项正确。
故选C
20.【答案】A
【解析】【解答】(1)一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大;
(2)根据表格数据中控制的条件可得到研究的问题。
【分析】由表格数据可知,实验中控制了深度不同,而使橡皮膜方向相同,所以实验在研究液体压强与液体深度的关系,A选项正确。
故选A
21.【答案】(1)变大;虚像
(2)营养(或无性)
【解析】【分析】(1) 液体压强的公式为:。
凸透镜成像规律:物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大,像距越大,虚像越大。
(2)无性生殖的关键在于没有两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的方式,如:分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖(嫁接、扦插、压条)、克隆、组织培养等,而其中孢子生殖是微生物和植物的生殖方式,营养生殖是植物的生殖方式等。
有性生殖是指经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的过程。
【解答】(1)根据液体压强的公式为:,加水后液面上升,塑料杯底部受到水的压强将变大。
塑料杯中加水相当于凸透镜,凸透镜同一侧成正立放大的虚像,从侧面观察,可看到马铃薯放大的虚像 。
(2)从植物的生殖方式看,上述马铃薯发芽长成植株的方式属于营养(或无性)繁殖。
22.【答案】1000;不变;变大;=
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力等于自身重力,根据公式计算压强;
(2)根据压力和重力的关系判断压力是否改变,再根据压强公式判断对桌面压强的变化;
(3)上下粗细一致的柱体对地面的压强:,据此比较即可。
【解答】(1)长方体对桌面的压强:;
(2)在推动物体的过程中,物体对桌面的压力始终等于自身重力,因此保持不变。但是长方体与桌面的接触面积变小了,根据公式可知,物体对桌面的压强变大了;
(3)根据公式p=ρgh可知,长方体对桌面的压强只与密度和高度有关,与接触面积无关,因此剩余部分对桌面的压强与原来相等,即p2=p1。
23.【答案】减小压强;增大摩擦
【解析】【分析】(1)压强的大小与压力大小、受力面积大小有关。压力越小,受力面积越大,压强越小;(2)摩擦力大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【解答】探月车的车轮采用密度小、强度大的铝合金制造,减小了探月车对月面的压力;轮子数目较多,增大了探月车与月面的受力面积,从而减小了对月面的压强;车轮的表面刻有很深的花纹目的是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
24.【答案】(1)水
(2)大
(3)小
【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。
25.【答案】(1)车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大
(2)减小受力面积
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,同种液体,压强与深度成正比;
(2)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】(1)在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时、车内人员无法打开车门逃生,这主要是因为:车门所在的深度较大,水对车门向内的压强较大。
(2)紧急情况下,车内人员可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,安全锤是利用减小受力面积来增大压强的。
26.【答案】(1)乙;压力
(2)4×106
【解析】【分析】(1)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等而改变受力面积。图乙中,笔尖对上面手指的压力等于手指对笔尖施加的压力,而笔尾对下面手指的压力等于上面手指对笔尖的压力与铅笔的重力之和,即二者压力大小不同,据此分析解答。
(2)根据压强公式计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,图乙的方法不合理,该方法未控制压力相等。
(2)笔尖在手指处产生的压强为:。
27.【答案】(1)C
(2)bd
(3)转换
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强小的方向凸起,即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
(2)根据结论确定液体压强影响因素的大小关系;
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)要证明液体内部向上有压强,那么橡皮膜必须向上凸起,故选C。
(2)根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知,选取的位置必须深度相同,故选bd。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了转换法。
28.【答案】橡皮膜向下凸出;橡皮膜向上凹进;乙装置。因为乙装置的现象明显,且可观察到液体内部向各个方向的压强
【解析】【解答】(1)液体对容器的底部和侧壁都会产生压强。液体的深度越大,压强越大;
(2)一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
(3)橡皮膜两侧受压强不同时会变形出现凹凸变化,根据此变化程度可以判断出压强的大小。
【分析】在研究液体压强的实验中,老师用如图甲所示的装置,并向装置中加入一定量的水,内部压强增大,此时观察到的现象是橡皮膜向下凸出,说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出如图乙所示的压强计准备探究液体内部是否存在压强,而小明认为没必要,利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸入水中,随深度增加外部液体对橡皮膜的压强增大,所以他将观察到橡皮膜向上凹进。若要探究液体内部压强的特点,乙装置更合适,因为乙装置的现象明显,且可观察到液体内部向各个方向的压强。
故答案为:橡皮膜向下凸出;橡皮膜向上凹进;乙装置。因为乙装置的现象明显,且可观察到液体内部向各个方向的压强
29.【答案】(1)海绵的形变程度
(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)乙丙
【解析】【分析】(1)海绵上受到压力后向下凹陷从而发生形变,且形变程度越大,说明压力作用效果越大。
(2)比较甲和乙两个实验,分析哪些因素相同,哪个因素不同,最后根据控制变量法的要求得到结论;
(3)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】(1)实验中,通过海绵的形变程度来判断压力的作用效果。
(2)分析甲和乙可知,受力面积相同但是压力不同,那么得到结论:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力大小相同而改变受力面积,故选实验乙和丙。
30.【答案】(1)B
(2)压强计的气密性不好,有漏气现象
(3)不可靠
【解析】【分析】(1)U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压,只需重新安装,让多余的气体拍出来即可;
(2)压强计在使用时,必须保持整个装置是封闭的;一旦漏气,即使橡皮膜受到压强,U形管两侧也不会出现高度差;
(3)要判断两杯液体中哪杯是盐水,就要控制压强计的探头浸入水中的深度相同,然根据液柱的高度差得到压强的大小,最后根据压强大小判断密度的大小。【解答】(1)U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;
这时只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,U形管中的液面就是相平的;
(2)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体会溢出,其中的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)因为液体的压强不仅与液体密度有关,还与浸入液体的深度有关,该实验小明没有保持橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,所以得出的结论是不可靠的。
31.【答案】(1)变大
(2)液体密度
(3)>
【解析】【分析】(1)根据液体压强随深度的变化规律解答;
(2)根据图片分析乙和丙中影响液体压强的哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析比较。
【解答】(1)保持金属盒位置和方向不变,图甲的烧杯中再注入一定量的水,则水面升高,那么金属盒所在的深度增大,因此它受到水的压强变大,U形管液面高度差将变大。
(2)根据图片可知,乙和丙中金属盒所在的深度相同,而液体密度不同,因此得出液体压强跟液体密度有关。
(3)根据图片可知,M点压强pM=ρ丁ghM;N点压强pN=ρ戊ghN;
因为pM=pN,hM
容器底部受到液体压强:p丁=ρ丁g(hM+h)=ρ丁ghM+ρ丁gh;
p戊=ρ戊g(hN+h)=ρ戊ghN+ρ戊gh;
比较可知:p丁>p戊。
32.【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
【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。
33.【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。
【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。
34.【答案】(1)喷出的气体或燃气
(2)物体的质量m=ρV=0.8g/cm3×100cm3=80g=0.08kg;
则它在火星上的重力:G=mg=0.08kg×3.76N/kg=0.3008N;
(3)火星车对地面的压力F=G=mg=240kg×3.76N/kg=902.4N;
则它对火星表面的压强:。
【解析】【分析】(1)对探测器进行受力分析,根据二力平衡的知识分析;
(2)首先根据m=ρV计算物体的质量,再根据G=mg计算火星上它的重力;
(3)首先根据F=G=mg计算火星车对地面的压力,再根据计算火星车对地面的压强。
【解答】(1)在探测器悬停空中时,它受到竖直向下的重力和竖直向上的喷出气体产生的反作用力,此时二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,为一对平衡力,即与重力平衡的力来自于喷出的气体或燃气。
35.【答案】(1)减小摩擦
(2)200
(3)F=G=mg=4000kg×10N/kg=40000N
p= =1×105Pa
【解析】【分析】(1)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(2)根据公式计算飞机的飞行速度;
(3)首先根据公式F=G=mg计算出直升机对地面的压力,然后根据计算飞机对水平跑道的压强。
【解答】(1)直升机前部设计成流线型,且表面复合材料极其光滑,目的是减小摩擦;
(2)直升机的飞行速度为:;
(3)直升机对跑道的压力F=G=mg=4000kg×10N/kg=40000N;
直升机对跑道的压强:。
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