七下科学第三章压强提高练习
一、单选题
1.如图所示,圆柱形容器中装有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),这时容器底部受到液体的压强为P1,把水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发),容器底部受到液体的压强为P2,则( )
A.P1>P2 B.P1<P2 C.P1=P2 D.无法确定
2.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
3.一只大象重6×104N,每只脚掌与地面的接触面积为600cm2,则这只大象抬起两只脚时,下列有关大象对地面的压力F及压强p的计算结果正确的是( )
A.F=6×104N,p=5×105Pa B.F=3×104N,p=2.5×105Pa
C.F=6×104N,p=2.5×105Pa D.F=3×104N,p=l×106Pa
4.一只烧杯放在斜面上,若在烧杯内盛半杯水,水对杯底A、B两点的压强pA,pB的大小关系是( )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA
5.下图是小敏跳舞时做的几个动作,若她的重力全部由地面承受,其中对地面压强最大的是( )
A.B.C. D.
6.如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是( )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
7.两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置一在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的不同液体,如上图所示,若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿水平桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2。下列关系正确的是( )
A.p1>p2 F1=F2B.p1=p2 F1=F2C.p1>p2 F1F2
8.高度、材料相同的实心长方体 A 和 B 放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为 FA、FB,压强分别为 pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是( )
A.FAFB,pA=pB
C.FA>FB,pA>pB D.FA>FB,pA<pB
9.一个未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯子底部的压强分别是pA和pB,则( )
A.pA>pB B.pA10.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面,此过程容器底受到水的压强p随时间t变化的图像大致是( )
A. B. C. D.
11.如图所示是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积的关系时得到的图像。用这两种物质制成质量相等的两个实心正方体,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p甲:p乙为( )
A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1
12.如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。下列说法正确的是( )
A.A、B对水平地面的压强pAB.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pAC.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pAD.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强pA>pB
13.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溶液对容器底部的压力:F甲=F乙,④容器对桌面的压强:p’甲=p’乙,
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
14.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
15.如图所示,在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B.在砖B上面放有重力不计的薄壁容器C(不考虑容器的厚度).C中装有水,密度为ρ水,砖A和B的密度均为ρ,上表面到水平地面的距离分别为h1和h2,C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为SC和SB,且SC= SB.已知砖B和砖A对地面的压强相等,则薄壁容器C中水的深度为( )
A. B. C. D.
16.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
17.对下列情景涉及的物理知识,描述正确的是( )
A.在冰雪路面上行车,需加装防滑链是为了增大与地面的摩擦
B.课本静止放在水平桌面上,课本对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C.向墙上按图钉时,手对图钉帽产生的压强等于图钉尖对墙壁产生的压强
D.宇航员登上月球时,他的质量比在地球上时的质量减少了
18.把铅笔的一端削尖,两手的手指用力压在铅笔的两端,使它保持静止,如图所示。下列说法正确的是( )
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
C.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
D.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
二、填空题
19.如图所示,重为1.5N的圆柱体竖直漂浮在水面上,其底面积S=30cm2,则水对圆柱体下表面的压强p= Pa,圆柱体下表面所处的深度h= cm(水的密度为1.0×103kg/m3)
20.如右图所示,两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上,金属块B对地面的压强为P1。若取走金属块A,金属块B对地面的压强为P2,边长之比L1∶L2 = 2∶3,已知P1∶P2=3∶2,则金属块A与金属块B的密度之比为 .
21.水平桌面上有一叠圆形的金属片,如图所示,最下面的一块的物重G,面积为S,它相邻的上面一块金属片物重G/2,面积为S/2,依次类推,金属块的物重和面积逐渐减半,一直叠下去,则每个金属片上表面所受压强之比p1:p2:p3= ,桌面所受压强为 。
22.如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器中装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲 F乙,p甲 p乙(填“>”“<”或“=”)
23.如图所示,有一质地均匀的长方体,质量为1千克,底面积为120厘米2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2.g取10牛/千克,则此时它对桌面的压强为 帕;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 (填“变大”变小”或“不变”)。
24.如图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体。甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小关系是p甲 (填“>”“=”或“<”)p乙。
25.为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米2,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图),ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2,则p1 p2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 毫升水。
26.长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S'(S27.如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为S1、S2,对地面的压强为p1、P2,现将甲、乙分别切去高度为h1、h2的部分,使甲、乙剩余部分的高度均为h,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力 相等,则p1 p2,甲、乙原先对地面的压力F1 F2(填>、“=”或“<”)。
28.利用学习的压强知识分析,在挂较重的衣服时,应选图中的 (填“甲”或“乙”)挂衣架,这是因为在压力一定时,能增大衣服的 ,从而减小对衣服的 ,使衣服不容易变形。
三、实验探究题
29.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是 法。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 和 所示实验。
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
30.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO'在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 (填“能”或“不能")作 为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地而上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 。
31.在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二:将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有 (填字母);
A.转换法 B.控制变量法 C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 。
(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是 。
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p=,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa= 。
32.某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力”。科学兴趣小组做了相关的实验。
步骤1:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力。
步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1。
步骤3:改变受力面与水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表2和表3。
表1在水平面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
表2在18°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表3在25°角斜面上所测数据
序号 重力/N 压力/N
7 5 4.75
8 10 9.0
9 15 13.5
请回答:
(1)比较序号 的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是 (填“ 合理”或“不合理”)的。
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论: 。
四、解答题
33.水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有”净含量330mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,他想利用学过的物理知识估算一下压强值。桌布上每个正方形小格的边长为1cm。他先利用方格桌布一角测出了水深,如图甲所示。又数出印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。印迹如图乙所示。瓶子的质量忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶底受到的水的压强;(液体内部压强的计算公式为:p=ρgh,ρ为液体密度,h为液体深度)
(2)这瓶水对方格桌布的压强;
(3)喝掉一部分水后再向瓶内放入一冰块,测水深如图丙所示,此时这瓶水对水平桌面的压强(冰块排开水的质量等于冰块的质量)。
34.实心长方体甲和长方体乙分别放置在水平地面上(如图1)。甲的质量为12千克,密度为0.6×103千克/米3,底面积为4×10-2米2。乙的质量为5.4千克,底面积为6×10-2米2。
求:
(1)图1中,长方体中对水平地面的压力。
(2)图1中,长方体乙对水平地面的压强。
(3)若在甲的上方水平截去一段,并将截下部分叠放在乙的正上方后(如图2),甲剩余部分对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强,则甲截下部分的高度为多少米?
35.小滨发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小滨查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发室息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体平均流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为 mm2。(结果保留1位小数)
(2)医学上枪救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:五定温度下,一定质量的气体体积 (“增大”或“减小”)时,压强增大。
(3)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,笔帽的横截面积约为0.8cm2,医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低,则此时肺内气压大约是多少帕?(外界气压po=1.0×105帕)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【分析】根据容器底部压力产生的原因分析压力的变化,再根据公式比较压强的变化。
【解答】圆柱体容器底部受到的压力等于液体的重力,混合后和混合前相比,酒精和水的总重力保持不变,因此容器底部受到的压力不变。根据可知,容器底部的底面积不变,则容器底部受到液体的压强相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
2.【答案】C
【解析】【分析】液体压强的特点:1、液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。2、在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。同种液体,深度越深,压强越大。3、计算液体压强的公式是p=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。4、密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。与重力无关。固体压强公式:P=F/S;液体压强公式:p=ρ液gh;
【解答】容器底部所受的液体压强=ρ液gh,同种液体,密度相同,深度相同,所以液体对地面的压强相同,P甲=P乙;因为容器的质量相同,同种液体同一高度,很显然甲中液体的质量大于乙中液体的质量,所以甲容器整个对桌面的压力大于乙容器整个对地面的压力,F甲>F乙;
故答案为:C.
3.【答案】A
【解析】【分析】大象对地面的压力等于大象的重力,根据G=mg求出其大小,求出四脚着地时的面积,然后用p=FS算出大象对地面的压强.
【解答】大象对地面的压力:
F=G=6×104N
当四脚着地站在地面时
S=600cm2×4=2400cm2=0.24m2
当两脚着地站在地面时,S=600cm2×2=1200cm2=0.12m2
4.【答案】A
【解析】【分析】液体压强大小与液体密度以及离液面的深度有关,当液体密度相同时,深度越深,压强越大。
【解答】斜放的杯子倒入半杯水,其液面是水平的,因此A点离液面的深度要比B点深,因此A点的压强要大于B点的压强,即pA>pB
A正确,B、C、D错误
故答案为:A
5.【答案】B
【解析】【分析】根据压强公式分析判断。
【解答】小敏对地面的压力始终等于自身的重力,即压力保持不变。根据公式可知,压力相等时,受力面积最小,则地面受到的压强最大,故B符合题意,而A、C、D不合题意。
故选B。
6.【答案】C
【解析】【分析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强:。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
7.【答案】A
【解析】【分析】(1)首先根据公式 比较液体的密度大小,再根据p=ρ液gh比较对试管底部压强的大小。
(2)首先根据影响滑动摩擦力的因素判断两个容器受到摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识比较拉力的大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积V1ρ2。两种液体的深度h相同,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到的压强p1>p2。
(2)容器和液体的质量相同,则它们对桌面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,那么两个容器受到桌面的摩擦力相等,即f1=f2。两个容器都在桌面上做匀速直线运动,那么它们受到的拉力和摩擦力相互平衡,即f1=F1,f2=F2,那么拉力F1=F2。
故选A。
8.【答案】B
【解析】【分析】(1)同种材料的均匀柱体对水平面的压强为:;
(2)已知压强和受力面积根据F=Ps比较压力的大小。
【解答】实心长方体A和B对水平桌面的压强可用公式计算,因为密度和高度相同,所以它们对桌面的压强相等,即pA=pB;
根据公式F=ps可知,因为pA=pB,且SA>SB,所以FA>FB。
故答案为:B。
9.【答案】A
【解析】【分析】首先判断出两种放立方式中液深度的大小关系,再利用液体压强公式:p=ρgh进行比较。
【解答】由于杯子是上宽下窄,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度。
根据p=ρgh可知:当液体密度相同时,液面越底,深度越小,液体对杯底的压强越小;所以pA>pB。
故答案为:A。
10.【答案】D
【解析】【分析】将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面整个过程分为两个阶段:一是将一圆柱体从水中匀速提起至其上表面刚好露出液面之前;二是从圆柱体上表面露出水面开始到圆柱体直至下表面刚好离开水面;根据p=ρgh对每个阶段的压强变化情况进行分析,总结出压强变化的规律,再对照四个选项中的图示找出符合规律的图象。
【解答】①将一圆柱体从水中匀速提起至其上表面刚好露出水面之前,水的密度一定,容器内水的深度不变,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强不变。
②从圆柱体上表面刚露出水面到圆柱体直至下表面刚好离开水面的过程中,圆柱体排开水的体积减小,容器内水的深度逐渐减小;由于圆柱体被匀速提起,容器的形状上粗下细,根据ΔV排=SΔh可知,水的深度减小的越来越快,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强逐渐变小,并且也是减小得越来越快。符合这个规律的只有D图象,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
11.【答案】C
【解析】【分析】先根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,根据密度公式求出质量相等时两者的体积之比,进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出两物体对水平地面的压强之比。
【解答】,,,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。
在中:F都相等,可得,即。
故答案为:C。
12.【答案】D
【解析】【分析】两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,对地面的压力等于其重力,利用通过分析A、B对地面的压力和受力面积的变化,判断对地面的压强大小。
【解答】A.两个实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,质量相等,则重力相等,对地面的压力相等,即对地面的压力FA=FB。A的边长小于B的边长,则A的底面积小于B的底面积,即SA<SB,根据可知,A、B对水平地面的压强关系为pA>pB.故A错误;
B.若均沿竖直方向截去一半,A、B对地面的压力分别变为FA、FB,则对地面的压力仍相等,受力面积变为SA、SB。已知SA<SB,根据可知,剩余部分对水平地面的压强pA>pB.故B错误;
C.若均沿水平方向截去一半,A、B对地面的压力分别变为FA、FB,则对地面的压力仍相等。受力面积不变,仍为SA<SB,根据可知,剩余部分对水平地面的压强pA>pB.故C错误;
D.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,A、B对地面的压力变为
FA、FB,则对地面的压力仍相等,受力面积不变,仍为SA<SB,根据可知,剩余部分对水平地面的压强pA>pB.故D正确。
故选D。
13.【答案】D
【解析】【分析】(1)首先比较液体的体积大小,然后根据密度公式 比较密度的大小;
(2)已知液体的密度大小和深度根据公式 比较大小;
(3)已知压强大小和受力面积根据F=pS比较压力的大小;
(4)首先比较容器对桌面的压力大小,然后再根据 比较压强大小。
【解答】①两种容器中液体深度相同,容器底面积相同,根据容器形状可知,液体的体积 ;而m甲=m乙,根据公式 可知, ,故①错误;
②根据公式 可知,当深度相同时,液体密度越大,压强越大;因为 ,所以液体对容器底部的压强 p甲>p乙,故②正确;
③根据公式F=pS可知,当受力面积相同时,压强越大,压力越大;因为p甲>p乙,S甲=S乙,所以液体对容器底部的压力 F甲>F乙, 故③错误;
④容器对桌面的压力都等于容器的重力和液体重力的和;因为液体质量和容器质量相等,所以容器对桌面的压力相等;根据公式 可知,当压力和受力面积相等时,容器对桌面的压强 p’甲=p’乙, 故④正确。
故选D。
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)水平面上受到的压力等于上面所有物体的重力;
(2)设每个正方体木块的重力为G,底面积为S,根据公式分别计算出甲、乙对地面的压强,然后作比即可。
【解答】甲:地面受到的压力为3G,受力面积为2S,那么对地面的压强为:;
乙:地面受到的压力为5G,受力面积为3S,那么对地面的压强为:;
那么:,故D正确。
故选D。
15.【答案】C
【解析】【解答】A对水平地面的压强pA=ρgh1,
B对水平地面的压强: ,
∵pA=pB,
∴ 。
故选C。
【分析】应用 和p=ρgh分析。
16.【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。
17.【答案】A
【解析】【解答】在冰雪路面上行车,需加装防滑链,增大了接触面的粗糙程度,是为了增大与地面的摩擦,选项A正确;
课本静止放在水平桌面上,课本对桌面的压力与桌面对它的支持力,分别作用在桌面和课本两个物体上,不符合二力平衡的条件,选项B错误;
向墙上按图钉时,图钉帽和图钉尖受到的压力是相同的,图钉帽和图钉尖的受力面积不相同,手对图钉帽产生的压强小于图钉尖对墙壁产生的压强,选项C错误;
宇航员登上月球时,尽管他的位置改变,但是他的质量不改变,选项D错误;
故选A。
【分析】
18.【答案】B
【解析】【分析】铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。压力大小相同时,受力面积越小,压强越大。
【解答】A.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故A错误;
B.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故B正确;
C.铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故C错误;
D.铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故D错误;
故答案为:B。
19.【答案】500;5
【解析】【解答】解:
由题,圆柱体竖直漂浮在水面上,
所以F浮=F下﹣F上=G=1.5N,
F下=1.5N,
水对圆柱体下表面的压强p===500Pa;
根据p=ρgh,
圆柱体下表面所处的深度h===0.05m=5cm.
故答案为:500;5.
【分析】圆柱体漂浮时浮力等于重力即可求出圆柱体受到的浮力,浮力等于物体上下表面的压力差.由此求得圆柱体下表面压力;
根据p=
可以求出下表面受到的压强,根据p=ρgh可求出下表面所处的深度.
20.【答案】27:16
【解析】【解答】 金属块A的重力: ,金属块B的重力: ,两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上,金属块B对地面的压强 ,
若取走金属块A,金属块B对地面的压强 , ,得到 。
【分析】A在B上和没在B上面B对地面受力面积都为 ,利用边长表示出A、B的重力,在用压强公式 化简。
21.【答案】1:1:1;2G/S
【解析】【分析】因为自下而上金属片的面积逐渐减半,于是可用图来反映面积关系,由图可知第1片以上的各片的总面积(及总重)与第一片的面积(及物重)均减半,以此类推,任一片的面积(及物重)与其上各片的总面积(及总重)减半,根据压强可知每块金属片上表面受到的压强之比即可得出答案;当n趋于无穷大时,最下一块金属上面的金属之和等于最下面的金属质量,再根据压强公式求出桌面受到的压强。【解答】因为自下而上金属片的面积逐渐减半,于是可用图来反映面积关系,如下图所示:
由图可知,第1片以上的各片的总面积(及总重)与第一片的面积(及物重)减半;
以此类推,任一片的面积(及物重)与其上各片的总面积(及总重)减半,
由此可见,上面一片受到的压力是下面一片受到压力的,
同时上面一片受力面积也是下面一片受力面积的,
由可知,自下而上三块金属片,每块金属片上表面受到的压强之比为1:1:1;
当n趋于无穷大时,最下一块金属上面的金属之和等于最下面的金属质量,即对桌面的压力F=2G,
桌面受到的压强。
22.【答案】=;>
【解析】【分析】甲、乙都是圆柱形容器,所以,液体对容器底部的压力等于液体自身的重力。液体压强应根据压强公式p=ρgh,采用控制变量法比较其大小。
【解答】(1)两容器中水的质量相等,所以重力相等,甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即F甲=F乙=G水。
(2)因两容器都装有等质量的水,水的密度相同,由图可知,S甲h乙;根据压强公式p=ρgh可知,p甲>p乙。
故答案为:=;>。
23.【答案】1000;变大
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力和自身的重力相等,即F=G=mg,再利用求出对桌面的压强;
(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,根据分别表示出切除前后长方体对桌面的压强,比较判断长方体对桌面压强的变化。
【解答】(1)长方体对桌面的压力:F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,
对桌面的压强:;
(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,
由S<S1可知,,
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:,
则;
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。
24.【答案】>
【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)液体内部的压强只与深度有,液体的密度有关。根据质量相等先判断出液体的密度,在根据深度相同时密度大的液体压强大,密度小的压强小,得出答案。
【分析】由甲、乙液面相平可知,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,两管内液体的质量相等,所以由公式ρ=m/V,可知,体积大小密度小,ρ甲<ρ乙。根据深度相同的密度小的压强小可知,P甲>P乙。
故答案为:>
25.【答案】(1)等于
(2)480
【解析】【分析】液体对容器底部有压强,压强的大小与液体的密度和深度有关。将瓶子竖直倒置,水的密度、水的深度 h 不变,所以液体压强大小不变。要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,先求正放时的压强大小,再根据压强求出倒放时的压力大小,则可知倒放时水的重力,与原来的重力相减,即为应倒出水的重力,根据G=mg计算质量。
【解答】(1)瓶中装满水,将瓶子竖直倒置,水的密度、水的深度h不变,由液体压强公式p=pgh可知,瓶子正放时对海绵的压强与瓶子倒放时对海绵的压强相等,
(2)V=600mL=6×10-4m3
这瓶水的质量为:m=V=1×103kg/m3×6×10-4m3=0.6kg。
这瓶水重为: G=mg=0.6kg×10N/kg=6N。
瓶子正放时对海绵的压强为
要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同
倒放时水的重力G=F'=pS=1.7×103PaX7×10-4m2=1.2N
倒出的水的重力△G=G-G'=6N-1.2N=4.8N,
26.【答案】小于;大于
【解析】【分析】(1)根据F=G=pS比较重力的大小;
(2)根据公式比较对地面的压强大小。
【解答】(1)甲和乙对地面的压强相等,且接触面积S(2)若将二者叠放在一起时,它们对地面的压力都等于二者重力之和,即对地面的压力相等,且接地面积S27.【答案】<;<
【解析】【分析】(1)水平面上,物体对地面的压力等于自身重力;
(2)密度均匀且粗细一致的柱体,它的重力与高度成正比,即:;
(3)首先根据重力和高度的正比关系分别求出甲、乙两个长方体的重力,然后比较压力的大小即可;根据图片确定两个长方体底面积的大小,根据比较压强的大小即可。
【解答】设剩余部分对地面的压力为F',
那么剩余部分的重力为:G=F';
根据得到:
甲的高为(h+h1),那么甲的重力为:;
乙的高度为(h+h2),那么乙的重力为:;
因为h1<h2,
所以G甲<G乙;
因为水平面上,物体对地面的压力等于自身重力;
所以:F1<F2;
根据图片可知,S甲>S乙;
根据公式可知,p1<p2.
故答案为:<;<
28.【答案】甲;受力面积;压强
【解析】【分析】根据公式可知,当压力相等时,压强与受力面积成反比,据此分析解答。
【解答】在挂较重的衣服时,衣服受到的压力较大,应选图中的甲挂衣架,这是因为在压力一定时,能增大衣服的受力面积,从而减小对衣服的压强,使衣服不容易变形。
29.【答案】(1)泡沫的凹陷程度;转换法
(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)甲;丙
(4)没有控制压力大小相同
【解析】【分析】(1)泡沫受到压力凹陷非常明显,可以反映压力作用效果;将不易观察到的现象转化为容易观察到的相关的现象,这叫转换法;
(2)先描述甲、乙实验中相同的因素,再描述不同的因素对物理量的影响即可;
(3)根据控制变量法进行选择即可;
(4)探究受力面积对压强的影响要控制压力相等,据此解答。
【解答】(1)实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是转换法。
(2)甲、乙实验受力面积相同,但压力不同,因此结论是:在受力面积相同时,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,必须改变受力面积控制压力相同,应通过比较图甲和丙实验得到;
(4)探究受力面积对压强的影响要控制压力相等,但小明没有控制压力相等,所以实验结论不可靠。
故答案为:(1)泡沫的凹陷程度,转换法;(2)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)甲,丙;(4)没有控制压力大小相同
30.【答案】(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
【解答】(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)①根据“深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
31.【答案】(1)A,B
(2)装置气密性不好
(3)获取普遍规律
(4)ρgh
【解析】【分析】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
液体压强与液体的深度和密度有关,根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
(2)液体压强计是通过管内的气体传递橡皮膜上受到的压强的,如果装置漏气,U形管两侧的液面高度差会逐渐减小。
(3)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多。
(4)根据密度公式和重力公式,得出高为h的液柱的重力,因横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力,根据压强公式得出液体压强pa与深度h之间的关系式。
【解答】(1)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。液体压强与液体的深度和密度有关,根据控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,该实验过程用到的科学方法有转换法和控制变量法,故选A、B。
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是装置漏气。
(3)改变深度更换液体进行多次实验,其目的是得出普遍性的结论。
(4)图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,高为h的液柱的重力G=mg=ρVg=ρShg,因横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力,根据压强公式,a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是:。
故答案为:(1)A、B;(2)装置漏气;(3)得出普遍性的结论;(4)ρgh。
32.【答案】(1)1、4、7(或2、5、8或3、6、9);不合理
(2)当材料、粗糙程度相同的物体,静止在同一受力面上,受力面与水平方向夹角越大,压力与重力比值越小(或当材料、粗糙程度相同的物体,静止在同一受力面上,压力与重力比值是不变的)
33.【答案】(1)解:由图甲可知,瓶中水的深度:h=13×1cm=13cm=0.13m;
根据P= ρgh可知,瓶底受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa;
答:瓶底受到的水的压强为1.3×103Pa;
(2)解:由图乙可知,方格桌布上的受力面积:S=15×1cm2=15cm2=1.5×10-3m2
根据ρ= 可知,瓶中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×330×10-6m3=0.33kg;
瓶子对方格桌布的压力:F=G水=m水g=0.33×10N1kg=3.3N.
这瓶水对方格桌布的压强:p'= =2.2×103Pa
答:这瓶水对方格桌布的压强为2.2×103Pa。
(3)解:由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强为p”=p'=2.2×103Pa
答:此时这瓶水对水平桌面的压强为2.2×103Pa。
【解析】【分析】(1) 液体内部压强的计算公式为:p=ρgh ,所以本题的关键是找出液体深度。由图甲可以数出水深所占的格子数,格子数1cm,即为深度,单位转化后代入公式即可求出。
(2) 这瓶水对方格桌布的压强 P=,根据图乙数出瓶底所占的格子数后,格子数1cm2,即为受力面积。再根据题中”净含量330mL”可知这瓶水的体积,根据F=G=mg可以求出压力。代入公式即可求解。求解过程注意单位统一。
(3)由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强等于甲图中水对桌面的压强。
34.【答案】(1)F甲=G甲=12千克×10牛/千克=120牛
(2)F乙=G乙=5.4千克×10牛/千克=54牛
P乙=F乙/S乙=54牛/6×10-2米2=900帕
(3)设从甲上截下部分的重量为G (G甲-G)/S甲=(G乙-G)/S乙
(120牛-G)/4×10-2米=(54牛+6)/6×10-2米2 解得G=50.4牛
甲截去的体积V=G/ρg=50.4牛/(600千克/米3×10牛/千克)=8.4×10-3米3
甲截去的高度h=V/S=8.4×10-3米3/0.04米2=0.21米
【解析】【分析】(1)水平面上的压力等于这个面上物体的重力,根据
F甲=G甲 =m
甲g计算长方体对水平面的压力;
(2)首先根据 F乙=G乙 =m乙g计算长方体乙对地面的压力,然后根据
计算乙对地面的压强;
(3)设截去部分的重力为G,那甲剩余部分对地面的压力为:G甲-G;乙对地面的压力等于二者之和,即G乙+G;以压强相等为等量关系,利用公式
列出方程,计算出截去部分的重力G;然后利用公式
计算出截去部分的体积,最后根据
计算出甲截去的高度。
35.【答案】(1)6.8
(2)1.1
(3)肺内外气压差为:
此时肺内的气压p内=p外-Δp=1.0×105Pa-1.24×104Pa=8.76×104Pa。
【解析】【分析】(1)根据公式来计算通气孔的面积;
(2)根据气体压强和体积的关系分析;
(3)首先根据计算出肺内外的气压差,然后根据p内=p外-Δp计算肺内的气压值。
【解答】(1)根据V=Sh可知,、
通气孔的面积:;
(2)当急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压时,腹部的体积变小,内部气体的量不变,压强变大,从而把异物压出体外,那么科学原理为:一定温度下,一定质量的气体体积减小,压强增大。
(3)肺内外气压差为:
此时肺内的气压p内=p外-Δp=1.0×105Pa-1.24×104Pa=8.76×104Pa。
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