【精品解析】中考冲刺必刷:各式各样的压强

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名称 【精品解析】中考冲刺必刷:各式各样的压强
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科目 物理
更新时间 2024-05-22 11:55:35

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中考冲刺必刷:各式各样的压强
一、选择题
1.(2022·无锡)如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是(  )
A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.无法比较
2.(2022·枣庄)如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是(  )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B.若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
3.(2023·株洲)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液体。松手后,在液体喷出的过程中(  )
A.液体喷出的水平距离s变大 B.液体喷出的水平距离s不变
C.a、b两点间的液体压强差变小 D.a、b两点间的液体压强差不变
4.(2018·河南)与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是(  )
A.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
5.(2023·徐州)下列实例中,属于减小压强的是(  )
A.篆刻刀的锋利刀口 B.骆驼的宽大脚掌
C.注射器的尖锐针头 D.压路机质量很大的碾子
6.(2023·聊城)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2023·徐州)如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压(  )
A.大于大气压 B.等于大气压 C.小于大气压 D.变为零
8.(2023·烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是(  )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
9.(2023·随州)风油精因具有提神醒脑和蚊叮虫咬后止痒等功效成为生活常备品。有一种现象引起了物理兴趣小组的注意:打开风油精的瓶盖将瓶口向下提着(如图),不见风油精哗啦啦流出,甩一甩或抖一抖风油精就会从瓶口出来一些。下列说法中正确的是(  )
A.甩一甩风油精就会从瓶口出来一些,利用了液体也具有惯性这一特性
B.图中瓶口向下,此时瓶内液体上方气体的气压一定大于瓶外环境的气压
C.图中瓶口向下,若瓶外环境的气压突然增加则瓶内液体会自动流出
D.图中瓶口向下,若在瓶底外部放一个冰块降温则瓶内液体会自动流出
10.(2020·临沂)如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块在液体中静止时,两烧杯液面相平,则(  )
A.甲液体中的物块所受浮力大 B.乙液体对烧杯底部的压强大
C.两烧杯对桌面的压强一样大 D.两物块排开液体的质量一样大
11.(2023九上·长沙开学考)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处未接触湖底,打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为,密度是,不计手环的质量和体积。,则下列说法正确的是(  )
A.老张的体积是
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为
D.手环在水下深处时,受到水的压强是
12.(2023·福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是(  )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
13.(2023·巴中)质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2;乙图中B对A的压强为p3,A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是(  )
①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
14.(2023·南通)如图所示,固体颗粒放入容器中,颗粒间有孔隙。材料学上把孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率ε,把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度。将同种物质制成的大小不同的颗粒分别装满相同容器,下列描述堆密度、容器对水平桌面的压力F与孔隙率ε的关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
15.(2020·上海)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则(  )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
二、填空题
16.(2022·泰州)一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F=   N,压强p1=   Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2   p1(选填“大于”,“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
17.(2023·武威)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在   选填“追尾前车”或“被后车追尾”时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力   选填“大于”“等于”或“小于”静止时对地面的压力。
18.(2021·福建)我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速   下方的流速,上方的压强   下方的压强,使房屋更加牢固。
19.(2022·黔西)北京冬奥会速度滑冰男子500m决赛中,我国选手高亭宇夺得金牌。如图,是他比赛中通过弯道的情景。他在弯道滑行时,其运动状态    (填“会”或“不会”)发生变化;穿上冰刀鞋是为了    他对冰面的压强。
20.(2020·咸宁)如图所示,长木板重10N,底面积为10-2m2,现将其底面积的 与水平桌面接触,木板静止时对桌面的压强为   Pa;在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,在这个过程中,木板对桌面的压强   ,木板所受摩擦力的大小   (选填“变大” “变小”或“不变”)
21.(2023·达州)如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个质量相等,底面积不等的容器(S甲>S乙),将质量相等的水分别倒入其中,水均不溢出,容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,水对容器底部的压力分别为F甲、 F乙,则p甲   p乙,F甲   F乙。(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
22.(2020·重庆B)甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上,沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,已知甲的密度为4.0×103kg/m3,则圆柱体甲的高度为   cm。当切去的高度为12cm,将各自切去部分放置在另一个圆柱体的剩余部分的上表面时,甲剩余部分和乙切去部分的组合体对桌面的压强为p1,乙剩余部分和甲切去部分的组合体对桌面的压强为p2,且p1:p2=3:2,则甲乙圆柱体的底面积之比为   。
23.(2023·遂宁) 小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了    Pa。升降台AB升高的高度为    cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
24.(2023·襄阳中考)均匀实心正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F(如图甲所示),此时A对水平地面的压强为pA;撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部分(如图乙所示),使剩余部分为一长方体B(其边长b>a,b等于A的边长),此时B对地面的压强为pB。已知pB=pA,则B重    N 。
25.(2022·贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=   。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=   。
三、作图题
26.(2022·泰州)如图,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图.
27.(2019·德州)如图所示,一质地均匀的小球由a点沿轨道滚下,请画出小球运动至最高点c时所受重力和支持力的示意图。
四、实验探究题
28.(2020·绥化)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度   ;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的   来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   ;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是   Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的   有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则   侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
29.(2022·凉山)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的   来比较压力作用效果;
(2)由   两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,   越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是   (选填“正确”或“错误”)的,理由是   。
30.(2023·无锡)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为   ,则活塞的横截面积为   ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是   ;
(3)如图乙所示,用细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,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为   N,此时外界大气压的数值为   ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为   N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为   。
五、计算题
31.(2021·贺州)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为 ,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水,现将一体积为 、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
32.(2023广西·中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
33.(2020·襄阳)如图所示,一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为5m3的长方体物体A放入其中,最终物体漂浮于水面上。现在将虚线以上的部分截取走(截走部分的体积等于露出水面体积的一半),待剩余部分再次静止后水面下降了0.3m。则:
(1)容器底部受到的压强减少了多少?
(2)容器底部受到的压力减少了多少?
(3)物体A的密度为多少?
六、科普阅读题
34.(2022·毕节)阅读下面短文,并完成问题。
从蒸汽机到飞机
最早的热机是蒸汽机,原始的蒸汽机体积庞大,效率很低,随着社会的发展,迫切需要轻便的热机,于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。内燃机工作时不需要携带大量的水和煤,质量减小了,燃料在气缸内燃烧的更充分,且热损失小,效率提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力,从上世纪40年代开始,飞机越来越多的使用喷气发动机,机身也更多的采用复合材料,飞机的起落架上装有如图甲的导电搭地线,落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下,防止因放电发生危险,飞机机翼的横截面如图乙所示。
(1)提高内燃机效率的途径很多,请根据文中描述列举两条:   、   ;
(2)现代飞机不安装导电的搭地线,而采用特殊的橡胶轮胎,落地时与导电搭地线起到同样的效果,这种特殊的橡胶一定是   (选填“导体”或“绝缘体”);
(3)由图乙可知,当飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,由于机翼横截面上、下不对称,机翼上表面空气流速大于下表面空气流速,下表面比上表面的压强   ,机翼上下表面存在着   差,这就是产生升力的原因;
(4)流体的流速变化引起压强变化,可以给我们带来便利,但也可能造成危害,请举一个生活中防止它造成危害的实例:   。
35.(2022·宁夏)阅读下列短文,完成相关问题:
2022年4月16日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富完成六个月的飞行任务后,搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安回家。返回舱的下面扣着一个弧形“防热大底”,如图甲所示。返回舱在穿越大气层的过程中和大气层摩擦并挤压空气产生上千摄氏度的高温。返回舱及防热大底表面涂有耐高温、高强度、重量轻、蜂窝状的防热材料,它在高温烧蚀过程中变成液态、气态,保证航天员的安全。
返回舱返回时由于高速运动而会剧烈震荡,有可能导致返回舱内空空气泄露,航天员会由于失压而血液沸腾失去生命,所以要穿上厚厚的宇航服,起到保护作用。
地球测控站通过雷达确定返回舱的位置。在距地面10km左右的高度,返回舱将打开降落伞并抛掉防熟大底,使返四轮速度由20m/s左右减速至3.5m/s左右;如图乙所示,在距地面1m左右时启动反推发动机,给返回舱最后一次减速,最终使返回轮实现安全着陆。
(1)请从短文描述中找出蕴含的物理知识。(至少二条,知识点不能重复)举例:地球测控站通过雷达确定返回舱的位置,说明电磁波能够传递信息。
①   ;②   ;
(2)返回舱返回时,宇航员通过舷窗发现地球迎面而来,是以   为参照物。
(3)已知返回舱落地时总质量为2.8t,与水平地面接触面积约4m2,请求出返回舱落地后静止时对地面的压强   。(g取10N/kg)
36.(2022·北京市)请阅读《国之重器—综合极端条件实验装置》并回答题。
国之重器——综合极端条件实验装置
从人类第一次仰望星空,到试图用“中国天限”破译日月星辰等天文现象的奥秘,从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构,都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。
在宇宙中、高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是,而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境,要发现更多的新现象,就需要建造极端条件实验室,拓展研究空间。
所谓极端条件,指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等(如图所示)实验条件。通过创造极端条件,可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性,例如某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0(如铝在-271.76℃——即1.39K——以下时电阻为0),这就是超导现象。
肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城,并已投入使用。该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达)和超快光场(时间分辨率可达s)极端条件实验装置。
科学家们将极端条件进行综合运用,大大拓展了物质科学的研究空间,为发现新物态、探索新现象、开辟新领域,创造了前所未有的机遇。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件:   。
(2)我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了10000m的深潜试验,创造了中国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000m深海中(海水密度取)承受压强的____倍。(填写正确选项前的字母)
A.4 B.40 C.4000 D.400000
(3)强磁场的产生需要大电流,但电流越大,导线的温度就会越高,通常会导致铝导线等熔化,给强磁场的产生带来限制。依据文中信息,请写出应选择哪种极端条件,能减少电流通过导线所产生的热量,从而突破限制,创造强磁场极端条件,并写出选择依据。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强公式
可知,在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水,由图可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大,则A容器中底部所受液体压强pA小于B容器中底部所受液体压强pB,即;B容器与C容器中液体深度相同,由题意ρ水>ρ酒精可知,B容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度,则B容器中底部所受液体压强pB大于C容器中底部所受液体压强pC,即;综上可知,三个容器中,底部所受液体压强最大的是B容器。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A.当把玻璃管倾斜时,大气压不变,水银柱产生的压强与大气压强相等,故水银柱的高度不变,所以管内外水银面的高度差不发生变化,仍为760mm,A符合题意;
B.向上提起一段距离,管口未离开水银面,水银柱的高度差不变,产生压强始终等于大气压,管内封闭水银柱长度不变, 仍为760mm,B不符合题意;
C.若玻璃管内混入少量空气,空气也会产生压强,所以大气压支持的水银柱高度会降低,测出的大气压值偏小,C不符合题意;
D.由于大气压随高度的增加而降低,所以将该装置从山脚移到山顶,玻璃管中水银柱的液面将下降,即玻璃管内外水银面高度差变小,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
3.【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】
A:由于松手后,液体流到速度增大,压强变小,所以液体喷出的水平距离s变小 A错误 不符合题意;
B:由于松手后,液体流到速度增大,压强变小,所以液体喷出的水平距离s变小 B错误 不符合题意;
C: 因为a,b两点间的深度差不变,知,压强差不变 C错误 不符合题意;
D:因为a,b两点间的深度差不变,知,压强差不变 D正确 符合题意;
故答案为:D
【分析】
A,B 根据流体压强与流速的关系的知识点可以判断;
C,D根据在同种液体中,液体压强与深度的关系知识点可以判断。
4.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A、挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,这是大气压的作用,A不符合题意;
B、削平的铅柱挤压后会“吸”在一起,因为分子间有引力,但分子间也有斥力,B不符合题意;
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上,因为带电体可以吸引轻小物体,C符合题意;
D. 行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外,因为流体在流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
带电体可以吸引轻小物体.
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大.
5.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】AC.篆刻刀的锋利刀口,注射器的尖锐针头 ,都是通过减小受力面积增大压力,故A、C不合题意;
B.骆驼的宽大脚掌,通过增大受力面积减小压强,故B符合题意;
D.压路机质量很大的碾子,通过增大压力的方向增大压强,故D不合题意。
故选B。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
6.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理
【解析】【解答】 A、A图左边是清水,右边是浓盐水,故A不符合题意。
B、B图左边是浓盐水,右边是清水,故B不符合题意。
C、C图左边是清水,右边是浓盐水,故C不符合题意。
D、D图右边液体多一些,左边少一些,像左边凸起,这个无法判断出哪边是清水,哪边是浓盐水,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)密度越大同等深度压强越大
(2)橡皮膜垂直即左边压强等于右边压强,左边深度浅,右边深度大。所以可以判断出左边是盐水,右边儿是清水。
(3)左边深度大,压强还小,说明左边密度小于右边,即左边是清水,右边是盐水。
(4)没有控制变量,无法判断出哪边是清水,哪边是盐水。
7.【答案】A
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】没有按压水泵时,桶内水面上方的气压等于外界大气压强。当按压水泵时,里面的气体受到挤压而气压增大,大于外界大气压强,于是水桶内的水会流出。
故选A。
【分析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
8.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB、由m=ρV知,水的密度相同,左图中的体积小,左图中水的质量小,故左图水的重力比右图的小,水平面上压力等于总重,左图对桌面的压力小于右图对桌面的压力,由于玻璃杯的底面积相同,由知左图对桌面的压强小于右图对桌面的压强,故AB错误;
CD、水对容器底部的压强由p=ρgh得,两容器内水面的高度相同,容器底所处深度相同,故水对容器底部的压强相等,由F=pS得,两容器内的水对底部的压力相等,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】由m=ρV及G=mg,判断出水重力的关系,水平面上,压力等于重力,由判断出左、右图对桌面压强的关系;由p=ρgh得出水对容器底部的压强的关系,由F=pS得两容器内的水对底部压的关系。
9.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;大气压强的存在
【解析】【解答】A.甩一甩风油精就会从瓶口出来一些,利用了液体也具有惯性这一特性,故A正确;
B.图中瓶口向下风油精不会流出,则此时瓶内液体上方气体的气压一定小于瓶外环境的气压,故B错误;
C.图中瓶口向下,若瓶外环境的气压突然减小,小于瓶内气压时,则瓶内液体会自动流出,故C错误;
D.图中瓶口向下,若在瓶底外部放一个冰块降温,则瓶内气压会变得更小,那么风油精更不会流出,故D错误。
故选A。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)(3)(4)液体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
10.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图可知,物块在甲、乙液体中分别处于漂浮和悬浮状态。
A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的物块在两杯中受到的浮力相等,都等于它们的重力,不符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时ρ液>ρ物
物体悬浮时ρ液=ρ物
所以ρ液甲>ρ物,ρ液乙=ρ物
由此可得ρ液甲>ρ液乙两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,烧杯底受到液体的压强p液甲>p液乙
不符合题意;
C.烧杯中液面相平,甲中物块排开液体的体积较小,甲液体的体积大于乙液体的体积,由于甲液体的密度大于乙液体的密度,甲液体的质量大于乙液体的质量,由G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力,烧杯相同,物块相同,所以液体、烧杯和物块的总重力的关系为G总甲>G总乙
由 可知甲杯对桌面的压强较大,C不符合题意;
D.物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,物块的重力等于浮力,浮力等于排开液体的重力,所以排开液体的重力等于物块的重力,两个物块重力相等,所以排开液体的重力相等,由G=mg可知两物块排开液体的质量相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
11.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.根据题意可知,老张的体积为:,故A错误;
B.在下潜过程中,在浸没前,老张排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大;完全浸没后,老张排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变,故B错误;
C.老张的重力为:G=mg=63kg×10N/kg=630N;
气囊完全打开瞬间,老张和气囊浸没在水中受到总浮力为:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.06m3+33×10-3m3)=930N,
老张受到的合力的大小是:F=F浮-G=930N-630N=300N,故C正确;
D.手环在水下5m深处时受到水的压强是:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa,故D错误。
故选C。
【分析】A.已知老张的质量和密度,根据公式计算他的体积;
B.分析下潜过程中老张排开水的体积变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断受到浮力的变化;
C.根据G=mg计算老张的重力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算老张和气囊受到的总浮力,然后二者相减得到合力;
D.根据液体压强公式p=ρ水gh计算手环受到的压强。
12.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,长木板从x=0.1cm处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,
此时木板的长度伸出桌面,
所以长木板的长度为:a=4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=ab=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B.由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S1=[0.8m-(0.26m-0.1m)]×0.25m=0.16m2,
此时木板对桌面的压强:,
故B正确;
C.当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,
故C错误;
D.木板移动过程中,木板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,
故D错误。
故选B。
【分析】(1)在木板露出桌面前,压力不变,受力面积不变,则对桌面的压强不变。当木板露出桌面后,受力面积逐渐减小,则压强逐渐增大。据此根据图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)确定长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据G=F=pS求出长木板对桌面的重力。计算出x=0.26m桌面的受力面积,根据求出此时木板对桌面的压强;
(3)(4)根据木板对桌面的压力等于长木板自身的重力判断。
13.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设A和B的重力都是G,A的变成为L,B的边长为2L,
甲图:A对B的压力等于G,接触面积为L2,则A对B的压强为:;
B对地面的压力等于二者的总重力,接触面积为(2L)2=4L2,则B对地面的压强:;
乙图:B对A的压力为G。接触面积为L2,则B对A的压强为:;
A对地面的压力等于二者的总重力,接触面积为L2,则A对地面的压强:;
①p1:p2=,故①正确;
②p3:p4=,故②错误;
③p1:p2=,故③错误;
④p2:p4=,故④正确。
故选D。
【分析】根据图片确定压力和对应的底面积,然后根据分别计算出对应的压强,最后计算比值即可。
14.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB.孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率ε,
假设容器的体积为V,装满后,颗粒的体积为(1-ε)V;
整体的质量等于颗粒的质量,m=ρ实(1-ε)V;
堆密度,
由于颗粒实心的密度不变,则堆密度ρ堆与孔隙率ε成一次函数关系,且随着ε的增大而减小,故B正确,A错误。
CD.容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力,F=G容+mg=G容+ρ实(1-ε)Vg,也是成一次函数关系,且随着ε的增大而减小,故C、D错误。
故选B。
【分析】AB.假设容器的体积,然后根据孔隙率ε得出固体颗粒实心的体积,结合颗粒物的密度得出整体的质量,据此得出堆密度ρ堆的表达式,
CD.根据容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力,得出压力的表达式,从而确定压力随孔隙率的变化规律。
15.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为
所以有
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为 , ,因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则有
由图可知
所以有
切去的体积相同,则有
因为 ,所以得
则切去后甲对地面的压强减少量为
乙对地面的压强减少量为
所以
则有
因为
所以
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】柱形固体的压强,可以利用液体压强公式分析,根据压强相等和高度关系,可以分析密度的大小。
16.【答案】9000;;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】静止在水平马路上时,路面受到的压力
路面受到的压强为
若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积增大了,故对地面的压强减小了,故p2<p1。
【分析】水平面上压力等于重力;根据压强公式,即可确定压强的大小及变化。
17.【答案】被后车追尾;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在座位的靠背上安装“头枕”,当后车被追尾时,车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤;在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
18.【答案】小于;大于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】风刮过南极泰山站,站顶上方的空气流动速度小,压强大;站顶受到向上的压强小于向下的压强,受到向下的压力大于向上的压力,使整体更加稳固,使房屋更加牢固。
【分析】凸起的位置空气流速比平的位置流速大,流体在流速大的地方压强小。
19.【答案】会;增大
【知识点】物体运动状态的变化;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】运动员在弯道滑行时,运动方向不断变化,所以他的运动状态会发生改变。
滑冰运动员的冰刀鞋有锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大对冰的压强。
【分析】运动方向不断变化,运动状态会发生改变;在压力一定时,通过减小受力面积,可以增大压强。
20.【答案】1500;变小;不变
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算
【解析】【解答】木板静止时对桌面的压强 =1500Pa因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,推动木板过程中,木板对桌面的压力不变;推动木板过程中,木板的受力面积变大,由p= 可知木板对桌面的压强变小。推动木板的过程中,木板对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以,木板受到桌面摩擦力不变。
【分析】利用压力和受力面积的比值计算压强;压力一定时,受力面积变大,压强减小,摩擦力和受力面积无关。
21.【答案】<;<
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)容器的质量相等,水的质量相等,根据G=mg可知,容器和水的总重力相等。根据F=G容器+G水可知,容器对桌面的压力相等。而容器的底面积S甲>S乙,根据可知,容器对桌面的压强p甲(2)甲容器上下粗细一致,则容器底部受到水的压力F甲>G水;乙容器的下口大,那么容器底部受到水的压力F乙>G水。比较可知,F甲【分析】(1)首先根据F=G容器+G水比较容器对桌面的压力大小,再根据公式比较容器对桌面的压强大小;
(2)上下粗细一致的柱体容器内,液体对底部的压力等于液体重力。下口大的容器,液体对容器底部的压力大于液体重力;下口小的容器,液体对容器底部的压力小于液体重力。
22.【答案】20;4:9
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】由题意可知,甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,所以甲对水平桌面的压强
由图可知,当甲切去的高度为零时,甲对水平桌面的压强为 ,由 得,圆柱体甲的高度为
由图可知,乙切去30cm后对水平桌面的压强为零,可知圆柱体乙的高度为30cm;当甲和乙切去的高度为零时,甲和乙对水平桌面的压强分别为 和 ,则有
解得
当切去的高度为 ,将各自切去部分放置在另一个圆柱体的剩余部分的上表面时 由题意 ,则有
设 ,化简得
解得 (舍去)或 ,即甲乙圆柱体的底面积之比为4:9 。
【分析】根据压强大小和密度,结合p=ρgh,可以计算物体的高度;结合压强比和高度比,可以计算物体的密度关系;结合总压力和受力面积的比值计算压强,再结合比例关系计算底面积的比值。
23.【答案】400;20
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】已知物体重力20N,拉力为12N时,由力的平衡条件可知,石块受到的浮力:F浮=G-F拉=20N-12N=8N,由于石块受到的浮力与石块对水的压力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,石块对水的压力F压=F浮=8N,容器底部的压力变化量:ΔF=F压=8N,容器底部压强变化量:;根据F浮=ρ液gV排,计算石块排开液体的体积;
根据V=Sh可知,石块下表面距水面的高度:;
容器中水的体积:V水=S容h0=200cm2×15cm=3000cm3,此时容器中水的深度:;
则石块底部到容器底部的距离:h下=h-h石=19cm-16cm=3cm,
设石块下表面刚好与水面接触时石块下表面到传感器的距离为L0,
则石块下表面刚好与水面接触时,升降台AB到传感器的距离:L=L0+15cm,
石块放入水中后,弹簧受到的拉力减小量:△F拉=F浮=8N,
由图乙可知,此时弹簧伸长量减小值:ΔL减小=8cm,
升降台AB升高后,升降台AB到传感器的距离: L'=L0-8cm+h下=L0-8cm+3cm=L0-5cm
则升降台AB升高的高度:Δh=L-L'=L0+15cm-(L0-5cm)=20cm。
【分析】根据测力计对物体拉力的变化量判断浮力;结合相互作用力的大小相等,分析压力大小;利用,计算压强的变化量;根据,计算排开液体体积的大小;结合容器底面积,判断体积变化,结合弹簧的变化规律分析高度变化。
24.【答案】64
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】正方体A的密度为,A的重力为100N,向上的拉力20N,A对地面的压强为···①;柱形固体的压强为,B对地面的压强为···②,已知pA=pB,即,得;当将AB竖直和水平方向格切去一部分后,密度不变,则B的重力和A的重力之比为,B的重力为。
【分析】根据,计算密度的大小;根据,计算压强;结合柱形固体压强p=ρgh,分析固体压强;根据压强的关系,判断边长的关系,结合密度和体积, 分析重力关系,计算物体的重力。
25.【答案】1∶1;3∶10
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】长方体物块放在水平地面上对地面的压强
它们的密度之比
从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,A剩余部分对地面的压强pA剩=ρAg(hA-h)
叠放后B对地面的压强
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则
【分析】柱形固体的压强,可以利用液体压强公式计算;根据压力和受力面积的比值, 计算压强;结合压强关系和密度关系,可以计算高度关系。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】重力的方向竖直向下,重心在小球的几何重心上,小球对斜面的压力作用在斜面与小球接触的点上,压力的方向垂直与斜面向下,如图所示:
【分析】重力的方向竖直向下,重心在小球的几何重心上,压力的方向与接触面垂直且作用点在接触面上。
27.【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】过球心作竖直向下的重力G和以小球与斜面接触的点为作用点垂直斜面向上的支持力F.如图所示:
【分析】重力是地球施加的力,作用点在小球的重心,方向总是竖直向下;支持力是接触面施加的力,作用点在接触面上,支持力的方向垂直于受力面.
28.【答案】(1)相同或相等或相平
(2)高度差;不漏气
(3)600;深度
(4)右
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)由图甲可知,向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,根据连通器原理,U形管左右两侧液面相平。(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强较大。用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,如果装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。(3)探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa向下移动探头,看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越深,压强越大。(4)相同深度,液体的密度越大,压强越大,在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体,橡皮膜向左侧凸起,说明橡皮膜右侧的液体压强较大,右侧液体的密度较大。
【分析】液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法。
29.【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙
(3)受力面积
(4)错误;比较时没有控制受力面积相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
(2)探究压力的作用效果与压力的大小关系,故需要改变压力的大小,控制受力面积相同,故选择甲、乙两次实验。
(3)对比乙、丙两图可以看出,乙的受力面积比丙小,海绵的凹陷程度深,乙的压力作用效果明显,故结论为当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)探究压力作用效果与压力大小关系,需要控制受力面积相同,而甲、丙两组实验,压力不同,受力面积也不同,故得出的结论是错误的。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以探究压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果和压力的关系,要改变压力,保持接触面积相等;
(3)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)探究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相等。
30.【答案】(1)10.00;2
(2)用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性
(3)20;
(4)12;
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,刻度尺的分度值为0.1mm,则准确值为10.0cm,估读值为0.00cm,那么刻度尺测出注射器刻度部分的长度l=10.00cm;
②活塞的体积V=20mL=20cm3,则活塞的横截面积为:;
(2)排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好;
(3)如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N;
此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力F=20N,
外界大气压的数值;
(4)①用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力,即F拉+F内=F大气,
由步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力F大气压=20N,根据F内=F大气-F拉可知,针筒内气体对活塞产生的压力10N、20N-△,6.7N,5N和4N。观察发现,针筒内气体体积和压力的乘积都等于80,即二者成反比,
据此得到:8mL×10N=(20N-F拉力)×10mL;
解得:△=F拉=12N。
②当注射器内气体体积为20mL时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,
则注射器内气体对活塞的压力为:F内=F大气-F拉=20N-16N=4N,
则注射器内大气压为:。
【分析】(1)①根据甲图确定刻度尺的分度值,确定准确值和估读值,然后相加得到测量值;
②根据计算活塞的横截面积。
(2)如果注射器的气密性良好,那么堵住小孔后,用手向外拉动活塞时会感觉非常费力,且松手后活塞会马上弹回原来位置。
(3)根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数,根据计算大气压强。
(4)①对活塞进行受力分析,得到平衡关系式,并分别计算出对应的针筒内气体压力。观察气体体积和压力的关系,据此推算空白处的数值;
②当注射器内气体体积为20mL时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,可得注射器内气体对活塞的压力,根据可得注射器内气体压强。
31.【答案】(1)解:已知h=10cm,水对溢水杯底部的压强
即水对溢水杯底部的压强为1000Pa。
答:铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强为1000Pa;
(2)解:因为铝块浸没在水中,所以 ,铝块浸没在水中受到的浮力
即铝块受到的浮力为10N。
答:铝块浸没在水中受到的浮力10N;
(3)解:铝块放入后,溢出水的体积为
溢出水的重力为
水的重力
铝块的重力
溢水杯对水平桌面的压强
即溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
答:铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(2)阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积;
(3) 铝块放入后, 溢出水的体积为 ,根据G=mg可求 溢出水的重力、水的重力, 铝块的重力,
溢水杯对水平桌面的压强为 ,代入数据计算即可.
32.【答案】(1)解:当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
答:当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为;
(2)解:当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
答:当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强4000Pa;
(3)解:当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m
答:停止注漆时,柱体A被上漆的高度为0.6m。
【知识点】压强;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)利用压强公式即可求出压强大小。
(2)根据物体受力分析,先求出压力,最后利用压强公式求压强。
(3)柱体最终漂浮,继续加漆时,仍然漂浮,此时浮力等于重力。
33.【答案】(1)解:容器底部受到的压强减少量
答:容器底部受到的压强减少了3×103Pa
(2)解:容器底部受到的压力减少量
答:容器底部受到的压力减少了6×103N;
(3)解:截取走那部分物体的重力G=ΔF=6×103N
截取走那部分物体的质量m= =600kg
物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G
ρ水gV排=ρgV
V排=
截走部分的体积等于露出水面体积的一半,所以
600kg=
ρ=0.4×103kg/m3或ρ=0.6×103kg/m3
答:物体A的密度为0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度、深度可以计算液体压强;(2)根据减小的压强和受力面积的乘积,可以计算压力的变化量;(3)根据重力可以计算质量,结合浮力可以计算排开液体的体积;根据质量和体积,可以计算物体的密度。
34.【答案】(1)让燃料燃烧更充分;减小热损失
(2)导体
(3)大;压强
(4)在火车站,距离站台边缘一定距离设立安全线(或油烟机抽走油烟等)
【知识点】热机的效率;流体压强与流速的关系;导体与绝缘体
【解析】【解答】(1)由题可知“内燃机工作时不需要携带大量的水和煤,质量减小了,燃料在气缸内燃烧的更充分,且热损失小,效率提高了……”,则文中给出提高内燃机效率的途径是:让燃料燃烧更充分、减小热损失。
(2)现代飞机不安装导电的搭地线,而采用特殊的橡胶轮胎,落地时与导电搭地线起到同样的效果,即落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下,所以特殊的橡胶和导电的搭地线一样都是导体。
(3)由题知,当飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,由于机翼横截面上、下不对称,机翼上表面空气流速大于下表面空气流速,根据流体压强与流速的关系可知,下表面比上表面的压强大,使机翼上下表面存在向上的压强差(压力差),从而产生向上的升力。
(4)流体在流速越快的位置压强越小,防止流体压强与流速关系带来危害的实例有:在火车站,距离站台边缘一定距离设立安全线(即火车站站台设立安全线),或油烟机抽走油烟等。
【分析】(1)让燃料燃烧更充分、减小热损失可以提高内燃机效率;
(2)容易导电的物体叫导体;
(3)根据流体压强与流速的关系可知,下表面比上表面的压强大,使机翼上下表面存在向上的压强差(压力差),从而产生向上的升力;
(4)流体中,流速大的位置压强小。
35.【答案】(1)失压而沸腾,说明血液沸点随气压减小而降低;启动反推发动机,说明力的作用是相互的
(2)返回舱
(3)7×103Pa
【知识点】力作用的相互性;压强的大小及其计算;沸点及沸点与气压的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)题干中提到,航天员会由于失压而血液沸腾失去生命,说明血液沸点随气压减小而降低。
题干中提到,在距地面1m左右时启动反推发动机,给返回舱最后一次减速,最终使返回轮实现安全着陆,说明力的作用是相互的。
(2)在宇航员返回地球的过程中,由题意可知,宇航员通过舷窗发现地球迎面而来,根据运动的相对性可知,宇航员是以返回舱为参照物,所以才会感觉到地球迎面而来。
(3)由题意可知,返回舱对地面的压力为F=G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N
又因为返回舱与水平地面接触面积约4m2,所以返回舱落地后静止时对地面的压强为
【分析】(1)血液沸点随气压减小而降低;力的作用是相互的;
(2)相对于参照物,没有位置变化时,物体是静止的,有位置变化,物体是运动的;
(3)先根据F=G=mg求出压力,再根据 ,求出压强。
36.【答案】(1)极低温
(2)C
(3)选择极低温极端条件。因为,铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象,此种情况下导线的电阻为0,根据,电流通过导线产生的热量为0。这样就可以减小电流通过导线产生的热量,从而突破限制
【知识点】液体压强的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)由题可知,该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达)和超快光场(时间分辨率可达s)极端条件实验装置。
(2)“奋斗者”号在10000m深海中(海水密度取)承受压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×107Pa

ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(3)选择极低温极端条件。因为,铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象,此种情况下导线的电阻为0,根据,电流通过导线产生的热量为0。这样就可以减小电流通过导线产生的热量,从而突破限制。
【分析】(1)根据材料阅读,判断所谓极端条件;
(2)利用液体密度和深度,计算液体压强大小;
(3)超导体电阻为零,产生的热量为零。
1 / 1中考冲刺必刷:各式各样的压强
一、选择题
1.(2022·无锡)如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是(  )
A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.无法比较
【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强公式
可知,在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水,由图可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大,则A容器中底部所受液体压强pA小于B容器中底部所受液体压强pB,即;B容器与C容器中液体深度相同,由题意ρ水>ρ酒精可知,B容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度,则B容器中底部所受液体压强pB大于C容器中底部所受液体压强pC,即;综上可知,三个容器中,底部所受液体压强最大的是B容器。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.(2022·枣庄)如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是(  )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B.若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A.当把玻璃管倾斜时,大气压不变,水银柱产生的压强与大气压强相等,故水银柱的高度不变,所以管内外水银面的高度差不发生变化,仍为760mm,A符合题意;
B.向上提起一段距离,管口未离开水银面,水银柱的高度差不变,产生压强始终等于大气压,管内封闭水银柱长度不变, 仍为760mm,B不符合题意;
C.若玻璃管内混入少量空气,空气也会产生压强,所以大气压支持的水银柱高度会降低,测出的大气压值偏小,C不符合题意;
D.由于大气压随高度的增加而降低,所以将该装置从山脚移到山顶,玻璃管中水银柱的液面将下降,即玻璃管内外水银面高度差变小,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
3.(2023·株洲)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液体。松手后,在液体喷出的过程中(  )
A.液体喷出的水平距离s变大 B.液体喷出的水平距离s不变
C.a、b两点间的液体压强差变小 D.a、b两点间的液体压强差不变
【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】
A:由于松手后,液体流到速度增大,压强变小,所以液体喷出的水平距离s变小 A错误 不符合题意;
B:由于松手后,液体流到速度增大,压强变小,所以液体喷出的水平距离s变小 B错误 不符合题意;
C: 因为a,b两点间的深度差不变,知,压强差不变 C错误 不符合题意;
D:因为a,b两点间的深度差不变,知,压强差不变 D正确 符合题意;
故答案为:D
【分析】
A,B 根据流体压强与流速的关系的知识点可以判断;
C,D根据在同种液体中,液体压强与深度的关系知识点可以判断。
4.(2018·河南)与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑。下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是(  )
A.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上
B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起
C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
D.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用;流体压强与流速的关系;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】A、挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上,这是大气压的作用,A不符合题意;
B、削平的铅柱挤压后会“吸”在一起,因为分子间有引力,但分子间也有斥力,B不符合题意;
C、干手搓开的新塑料袋“吸”在手上,因为带电体可以吸引轻小物体,C符合题意;
D. 行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外,因为流体在流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
带电体可以吸引轻小物体.
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大.
5.(2023·徐州)下列实例中,属于减小压强的是(  )
A.篆刻刀的锋利刀口 B.骆驼的宽大脚掌
C.注射器的尖锐针头 D.压路机质量很大的碾子
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】AC.篆刻刀的锋利刀口,注射器的尖锐针头 ,都是通过减小受力面积增大压力,故A、C不合题意;
B.骆驼的宽大脚掌,通过增大受力面积减小压强,故B符合题意;
D.压路机质量很大的碾子,通过增大压力的方向增大压强,故D不合题意。
故选B。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
6.(2023·聊城)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理
【解析】【解答】 A、A图左边是清水,右边是浓盐水,故A不符合题意。
B、B图左边是浓盐水,右边是清水,故B不符合题意。
C、C图左边是清水,右边是浓盐水,故C不符合题意。
D、D图右边液体多一些,左边少一些,像左边凸起,这个无法判断出哪边是清水,哪边是浓盐水,故D符合题意。
答案为:D
【分析】(1)密度越大同等深度压强越大
(2)橡皮膜垂直即左边压强等于右边压强,左边深度浅,右边深度大。所以可以判断出左边是盐水,右边儿是清水。
(3)左边深度大,压强还小,说明左边密度小于右边,即左边是清水,右边是盐水。
(4)没有控制变量,无法判断出哪边是清水,哪边是盐水。
7.(2023·徐州)如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压(  )
A.大于大气压 B.等于大气压 C.小于大气压 D.变为零
【答案】A
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】没有按压水泵时,桶内水面上方的气压等于外界大气压强。当按压水泵时,里面的气体受到挤压而气压增大,大于外界大气压强,于是水桶内的水会流出。
故选A。
【分析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
8.(2023·烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是(  )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB、由m=ρV知,水的密度相同,左图中的体积小,左图中水的质量小,故左图水的重力比右图的小,水平面上压力等于总重,左图对桌面的压力小于右图对桌面的压力,由于玻璃杯的底面积相同,由知左图对桌面的压强小于右图对桌面的压强,故AB错误;
CD、水对容器底部的压强由p=ρgh得,两容器内水面的高度相同,容器底所处深度相同,故水对容器底部的压强相等,由F=pS得,两容器内的水对底部的压力相等,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】由m=ρV及G=mg,判断出水重力的关系,水平面上,压力等于重力,由判断出左、右图对桌面压强的关系;由p=ρgh得出水对容器底部的压强的关系,由F=pS得两容器内的水对底部压的关系。
9.(2023·随州)风油精因具有提神醒脑和蚊叮虫咬后止痒等功效成为生活常备品。有一种现象引起了物理兴趣小组的注意:打开风油精的瓶盖将瓶口向下提着(如图),不见风油精哗啦啦流出,甩一甩或抖一抖风油精就会从瓶口出来一些。下列说法中正确的是(  )
A.甩一甩风油精就会从瓶口出来一些,利用了液体也具有惯性这一特性
B.图中瓶口向下,此时瓶内液体上方气体的气压一定大于瓶外环境的气压
C.图中瓶口向下,若瓶外环境的气压突然增加则瓶内液体会自动流出
D.图中瓶口向下,若在瓶底外部放一个冰块降温则瓶内液体会自动流出
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;大气压强的存在
【解析】【解答】A.甩一甩风油精就会从瓶口出来一些,利用了液体也具有惯性这一特性,故A正确;
B.图中瓶口向下风油精不会流出,则此时瓶内液体上方气体的气压一定小于瓶外环境的气压,故B错误;
C.图中瓶口向下,若瓶外环境的气压突然减小,小于瓶内气压时,则瓶内液体会自动流出,故C错误;
D.图中瓶口向下,若在瓶底外部放一个冰块降温,则瓶内气压会变得更小,那么风油精更不会流出,故D错误。
故选A。
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(2)(3)(4)液体总是从压强大的地方流向压强小的地方。
10.(2020·临沂)如图所示,水平桌面上两只相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种不同液体,两个相同的物块在液体中静止时,两烧杯液面相平,则(  )
A.甲液体中的物块所受浮力大 B.乙液体对烧杯底部的压强大
C.两烧杯对桌面的压强一样大 D.两物块排开液体的质量一样大
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】由图可知,物块在甲、乙液体中分别处于漂浮和悬浮状态。
A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的物块在两杯中受到的浮力相等,都等于它们的重力,不符合题意;
B.根据浮沉条件可知,物体漂浮时ρ液>ρ物
物体悬浮时ρ液=ρ物
所以ρ液甲>ρ物,ρ液乙=ρ物
由此可得ρ液甲>ρ液乙两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,烧杯底受到液体的压强p液甲>p液乙
不符合题意;
C.烧杯中液面相平,甲中物块排开液体的体积较小,甲液体的体积大于乙液体的体积,由于甲液体的密度大于乙液体的密度,甲液体的质量大于乙液体的质量,由G=mg可知甲液体的重力大于乙液体的重力,烧杯相同,物块相同,所以液体、烧杯和物块的总重力的关系为G总甲>G总乙
由 可知甲杯对桌面的压强较大,C不符合题意;
D.物块在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,物块的重力等于浮力,浮力等于排开液体的重力,所以排开液体的重力等于物块的重力,两个物块重力相等,所以排开液体的重力相等,由G=mg可知两物块排开液体的质量相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
11.(2023九上·长沙开学考)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处未接触湖底,打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为,密度是,不计手环的质量和体积。,则下列说法正确的是(  )
A.老张的体积是
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为
D.手环在水下深处时,受到水的压强是
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;力的合成与应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.根据题意可知,老张的体积为:,故A错误;
B.在下潜过程中,在浸没前,老张排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大;完全浸没后,老张排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变,故B错误;
C.老张的重力为:G=mg=63kg×10N/kg=630N;
气囊完全打开瞬间,老张和气囊浸没在水中受到总浮力为:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.06m3+33×10-3m3)=930N,
老张受到的合力的大小是:F=F浮-G=930N-630N=300N,故C正确;
D.手环在水下5m深处时受到水的压强是:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa,故D错误。
故选C。
【分析】A.已知老张的质量和密度,根据公式计算他的体积;
B.分析下潜过程中老张排开水的体积变化,再根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排判断受到浮力的变化;
C.根据G=mg计算老张的重力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算老张和气囊受到的总浮力,然后二者相减得到合力;
D.根据液体压强公式p=ρ水gh计算手环受到的压强。
12.(2023·福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是(  )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,长木板从x=0.1cm处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,
此时木板的长度伸出桌面,
所以长木板的长度为:a=4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=ab=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B.由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S1=[0.8m-(0.26m-0.1m)]×0.25m=0.16m2,
此时木板对桌面的压强:,
故B正确;
C.当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,
故C错误;
D.木板移动过程中,木板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,
故D错误。
故选B。
【分析】(1)在木板露出桌面前,压力不变,受力面积不变,则对桌面的压强不变。当木板露出桌面后,受力面积逐渐减小,则压强逐渐增大。据此根据图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)确定长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据G=F=pS求出长木板对桌面的重力。计算出x=0.26m桌面的受力面积,根据求出此时木板对桌面的压强;
(3)(4)根据木板对桌面的压力等于长木板自身的重力判断。
13.(2023·巴中)质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2;乙图中B对A的压强为p3,A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是(  )
①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设A和B的重力都是G,A的变成为L,B的边长为2L,
甲图:A对B的压力等于G,接触面积为L2,则A对B的压强为:;
B对地面的压力等于二者的总重力,接触面积为(2L)2=4L2,则B对地面的压强:;
乙图:B对A的压力为G。接触面积为L2,则B对A的压强为:;
A对地面的压力等于二者的总重力,接触面积为L2,则A对地面的压强:;
①p1:p2=,故①正确;
②p3:p4=,故②错误;
③p1:p2=,故③错误;
④p2:p4=,故④正确。
故选D。
【分析】根据图片确定压力和对应的底面积,然后根据分别计算出对应的压强,最后计算比值即可。
14.(2023·南通)如图所示,固体颗粒放入容器中,颗粒间有孔隙。材料学上把孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率ε,把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度。将同种物质制成的大小不同的颗粒分别装满相同容器,下列描述堆密度、容器对水平桌面的压力F与孔隙率ε的关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB.孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率ε,
假设容器的体积为V,装满后,颗粒的体积为(1-ε)V;
整体的质量等于颗粒的质量,m=ρ实(1-ε)V;
堆密度,
由于颗粒实心的密度不变,则堆密度ρ堆与孔隙率ε成一次函数关系,且随着ε的增大而减小,故B正确,A错误。
CD.容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力,F=G容+mg=G容+ρ实(1-ε)Vg,也是成一次函数关系,且随着ε的增大而减小,故C、D错误。
故选B。
【分析】AB.假设容器的体积,然后根据孔隙率ε得出固体颗粒实心的体积,结合颗粒物的密度得出整体的质量,据此得出堆密度ρ堆的表达式,
CD.根据容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力,得出压力的表达式,从而确定压力随孔隙率的变化规律。
15.(2020·上海)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则(  )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为
所以有
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为 , ,因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则有
由图可知
所以有
切去的体积相同,则有
因为 ,所以得
则切去后甲对地面的压强减少量为
乙对地面的压强减少量为
所以
则有
因为
所以
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】柱形固体的压强,可以利用液体压强公式分析,根据压强相等和高度关系,可以分析密度的大小。
二、填空题
16.(2022·泰州)一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F=   N,压强p1=   Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2   p1(选填“大于”,“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
【答案】9000;;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】静止在水平马路上时,路面受到的压力
路面受到的压强为
若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积增大了,故对地面的压强减小了,故p2<p1。
【分析】水平面上压力等于重力;根据压强公式,即可确定压强的大小及变化。
17.(2023·武威)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在   选填“追尾前车”或“被后车追尾”时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力   选填“大于”“等于”或“小于”静止时对地面的压力。
【答案】被后车追尾;小于
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】在座位的靠背上安装“头枕”,当后车被追尾时,车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤;在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
18.(2021·福建)我国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为了避免被强横风吹动移位,支架上悬空部分结构特点如图,其上方空气的流速   下方的流速,上方的压强   下方的压强,使房屋更加牢固。
【答案】小于;大于
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】风刮过南极泰山站,站顶上方的空气流动速度小,压强大;站顶受到向上的压强小于向下的压强,受到向下的压力大于向上的压力,使整体更加稳固,使房屋更加牢固。
【分析】凸起的位置空气流速比平的位置流速大,流体在流速大的地方压强小。
19.(2022·黔西)北京冬奥会速度滑冰男子500m决赛中,我国选手高亭宇夺得金牌。如图,是他比赛中通过弯道的情景。他在弯道滑行时,其运动状态    (填“会”或“不会”)发生变化;穿上冰刀鞋是为了    他对冰面的压强。
【答案】会;增大
【知识点】物体运动状态的变化;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】运动员在弯道滑行时,运动方向不断变化,所以他的运动状态会发生改变。
滑冰运动员的冰刀鞋有锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积,增大对冰的压强。
【分析】运动方向不断变化,运动状态会发生改变;在压力一定时,通过减小受力面积,可以增大压强。
20.(2020·咸宁)如图所示,长木板重10N,底面积为10-2m2,现将其底面积的 与水平桌面接触,木板静止时对桌面的压强为   Pa;在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,在这个过程中,木板对桌面的压强   ,木板所受摩擦力的大小   (选填“变大” “变小”或“不变”)
【答案】1500;变小;不变
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算
【解析】【解答】木板静止时对桌面的压强 =1500Pa因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,推动木板过程中,木板对桌面的压力不变;推动木板过程中,木板的受力面积变大,由p= 可知木板对桌面的压强变小。推动木板的过程中,木板对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以,木板受到桌面摩擦力不变。
【分析】利用压力和受力面积的比值计算压强;压力一定时,受力面积变大,压强减小,摩擦力和受力面积无关。
21.(2023·达州)如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个质量相等,底面积不等的容器(S甲>S乙),将质量相等的水分别倒入其中,水均不溢出,容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,水对容器底部的压力分别为F甲、 F乙,则p甲   p乙,F甲   F乙。(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】<;<
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)容器的质量相等,水的质量相等,根据G=mg可知,容器和水的总重力相等。根据F=G容器+G水可知,容器对桌面的压力相等。而容器的底面积S甲>S乙,根据可知,容器对桌面的压强p甲(2)甲容器上下粗细一致,则容器底部受到水的压力F甲>G水;乙容器的下口大,那么容器底部受到水的压力F乙>G水。比较可知,F甲【分析】(1)首先根据F=G容器+G水比较容器对桌面的压力大小,再根据公式比较容器对桌面的压强大小;
(2)上下粗细一致的柱体容器内,液体对底部的压力等于液体重力。下口大的容器,液体对容器底部的压力大于液体重力;下口小的容器,液体对容器底部的压力小于液体重力。
22.(2020·重庆B)甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上,沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,已知甲的密度为4.0×103kg/m3,则圆柱体甲的高度为   cm。当切去的高度为12cm,将各自切去部分放置在另一个圆柱体的剩余部分的上表面时,甲剩余部分和乙切去部分的组合体对桌面的压强为p1,乙剩余部分和甲切去部分的组合体对桌面的压强为p2,且p1:p2=3:2,则甲乙圆柱体的底面积之比为   。
【答案】20;4:9
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】由题意可知,甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,所以甲对水平桌面的压强
由图可知,当甲切去的高度为零时,甲对水平桌面的压强为 ,由 得,圆柱体甲的高度为
由图可知,乙切去30cm后对水平桌面的压强为零,可知圆柱体乙的高度为30cm;当甲和乙切去的高度为零时,甲和乙对水平桌面的压强分别为 和 ,则有
解得
当切去的高度为 ,将各自切去部分放置在另一个圆柱体的剩余部分的上表面时 由题意 ,则有
设 ,化简得
解得 (舍去)或 ,即甲乙圆柱体的底面积之比为4:9 。
【分析】根据压强大小和密度,结合p=ρgh,可以计算物体的高度;结合压强比和高度比,可以计算物体的密度关系;结合总压力和受力面积的比值计算压强,再结合比例关系计算底面积的比值。
23.(2023·遂宁) 小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了    Pa。升降台AB升高的高度为    cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】400;20
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】已知物体重力20N,拉力为12N时,由力的平衡条件可知,石块受到的浮力:F浮=G-F拉=20N-12N=8N,由于石块受到的浮力与石块对水的压力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,石块对水的压力F压=F浮=8N,容器底部的压力变化量:ΔF=F压=8N,容器底部压强变化量:;根据F浮=ρ液gV排,计算石块排开液体的体积;
根据V=Sh可知,石块下表面距水面的高度:;
容器中水的体积:V水=S容h0=200cm2×15cm=3000cm3,此时容器中水的深度:;
则石块底部到容器底部的距离:h下=h-h石=19cm-16cm=3cm,
设石块下表面刚好与水面接触时石块下表面到传感器的距离为L0,
则石块下表面刚好与水面接触时,升降台AB到传感器的距离:L=L0+15cm,
石块放入水中后,弹簧受到的拉力减小量:△F拉=F浮=8N,
由图乙可知,此时弹簧伸长量减小值:ΔL减小=8cm,
升降台AB升高后,升降台AB到传感器的距离: L'=L0-8cm+h下=L0-8cm+3cm=L0-5cm
则升降台AB升高的高度:Δh=L-L'=L0+15cm-(L0-5cm)=20cm。
【分析】根据测力计对物体拉力的变化量判断浮力;结合相互作用力的大小相等,分析压力大小;利用,计算压强的变化量;根据,计算排开液体体积的大小;结合容器底面积,判断体积变化,结合弹簧的变化规律分析高度变化。
24.(2023·襄阳中考)均匀实心正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F(如图甲所示),此时A对水平地面的压强为pA;撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部分(如图乙所示),使剩余部分为一长方体B(其边长b>a,b等于A的边长),此时B对地面的压强为pB。已知pB=pA,则B重    N 。
【答案】64
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】正方体A的密度为,A的重力为100N,向上的拉力20N,A对地面的压强为···①;柱形固体的压强为,B对地面的压强为···②,已知pA=pB,即,得;当将AB竖直和水平方向格切去一部分后,密度不变,则B的重力和A的重力之比为,B的重力为。
【分析】根据,计算密度的大小;根据,计算压强;结合柱形固体压强p=ρgh,分析固体压强;根据压强的关系,判断边长的关系,结合密度和体积, 分析重力关系,计算物体的重力。
25.(2022·贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=   。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=   。
【答案】1∶1;3∶10
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】长方体物块放在水平地面上对地面的压强
它们的密度之比
从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,A剩余部分对地面的压强pA剩=ρAg(hA-h)
叠放后B对地面的压强
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则
【分析】柱形固体的压强,可以利用液体压强公式计算;根据压力和受力面积的比值, 计算压强;结合压强关系和密度关系,可以计算高度关系。
三、作图题
26.(2022·泰州)如图,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图.
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】重力的方向竖直向下,重心在小球的几何重心上,小球对斜面的压力作用在斜面与小球接触的点上,压力的方向垂直与斜面向下,如图所示:
【分析】重力的方向竖直向下,重心在小球的几何重心上,压力的方向与接触面垂直且作用点在接触面上。
27.(2019·德州)如图所示,一质地均匀的小球由a点沿轨道滚下,请画出小球运动至最高点c时所受重力和支持力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】过球心作竖直向下的重力G和以小球与斜面接触的点为作用点垂直斜面向上的支持力F.如图所示:
【分析】重力是地球施加的力,作用点在小球的重心,方向总是竖直向下;支持力是接触面施加的力,作用点在接触面上,支持力的方向垂直于受力面.
四、实验探究题
28.(2020·绥化)某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度   ;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的   来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置   ;(填“漏气”或“不漏气”)
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是   Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的   有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则   侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)
【答案】(1)相同或相等或相平
(2)高度差;不漏气
(3)600;深度
(4)右
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)由图甲可知,向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,根据连通器原理,U形管左右两侧液面相平。(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强较大。用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,如果装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。(3)探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa向下移动探头,看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越深,压强越大。(4)相同深度,液体的密度越大,压强越大,在容器左右两部分分别装入深度相同的不同液体,橡皮膜向左侧凸起,说明橡皮膜右侧的液体压强较大,右侧液体的密度较大。
【分析】液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法。
29.(2022·凉山)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的   来比较压力作用效果;
(2)由   两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,   越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是   (选填“正确”或“错误”)的,理由是   。
【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙
(3)受力面积
(4)错误;比较时没有控制受力面积相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。
(2)探究压力的作用效果与压力的大小关系,故需要改变压力的大小,控制受力面积相同,故选择甲、乙两次实验。
(3)对比乙、丙两图可以看出,乙的受力面积比丙小,海绵的凹陷程度深,乙的压力作用效果明显,故结论为当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)探究压力作用效果与压力大小关系,需要控制受力面积相同,而甲、丙两组实验,压力不同,受力面积也不同,故得出的结论是错误的。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以探究压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果和压力的关系,要改变压力,保持接触面积相等;
(3)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)探究压力的作用效果和压力的关系,要保持受力面积相等。
30.(2023·无锡)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为   ,则活塞的横截面积为   ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是   ;
(3)如图乙所示,用细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,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为   N,此时外界大气压的数值为   ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 ▲ 13.3 15 16
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为   N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为   。
【答案】(1)10.00;2
(2)用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性
(3)20;
(4)12;
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,刻度尺的分度值为0.1mm,则准确值为10.0cm,估读值为0.00cm,那么刻度尺测出注射器刻度部分的长度l=10.00cm;
②活塞的体积V=20mL=20cm3,则活塞的横截面积为:;
(2)排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好;
(3)如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N;
此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力F=20N,
外界大气压的数值;
(4)①用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力,即F拉+F内=F大气,
由步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力F大气压=20N,根据F内=F大气-F拉可知,针筒内气体对活塞产生的压力10N、20N-△,6.7N,5N和4N。观察发现,针筒内气体体积和压力的乘积都等于80,即二者成反比,
据此得到:8mL×10N=(20N-F拉力)×10mL;
解得:△=F拉=12N。
②当注射器内气体体积为20mL时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,
则注射器内气体对活塞的压力为:F内=F大气-F拉=20N-16N=4N,
则注射器内大气压为:。
【分析】(1)①根据甲图确定刻度尺的分度值,确定准确值和估读值,然后相加得到测量值;
②根据计算活塞的横截面积。
(2)如果注射器的气密性良好,那么堵住小孔后,用手向外拉动活塞时会感觉非常费力,且松手后活塞会马上弹回原来位置。
(3)根据乙图确定测力计的分度值,根据指针位置读出示数,根据计算大气压强。
(4)①对活塞进行受力分析,得到平衡关系式,并分别计算出对应的针筒内气体压力。观察气体体积和压力的关系,据此推算空白处的数值;
②当注射器内气体体积为20mL时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,可得注射器内气体对活塞的压力,根据可得注射器内气体压强。
五、计算题
31.(2021·贺州)如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为 ,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水,现将一体积为 、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
【答案】(1)解:已知h=10cm,水对溢水杯底部的压强
即水对溢水杯底部的压强为1000Pa。
答:铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强为1000Pa;
(2)解:因为铝块浸没在水中,所以 ,铝块浸没在水中受到的浮力
即铝块受到的浮力为10N。
答:铝块浸没在水中受到的浮力10N;
(3)解:铝块放入后,溢出水的体积为
溢出水的重力为
水的重力
铝块的重力
溢水杯对水平桌面的压强
即溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
答:铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强为2000Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(2)阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积;
(3) 铝块放入后, 溢出水的体积为 ,根据G=mg可求 溢出水的重力、水的重力, 铝块的重力,
溢水杯对水平桌面的压强为 ,代入数据计算即可.
32.(2023广西·中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
【答案】(1)解:当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
答:当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为;
(2)解:当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
答:当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强4000Pa;
(3)解:当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m
答:停止注漆时,柱体A被上漆的高度为0.6m。
【知识点】压强;压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)利用压强公式即可求出压强大小。
(2)根据物体受力分析,先求出压力,最后利用压强公式求压强。
(3)柱体最终漂浮,继续加漆时,仍然漂浮,此时浮力等于重力。
33.(2020·襄阳)如图所示,一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为5m3的长方体物体A放入其中,最终物体漂浮于水面上。现在将虚线以上的部分截取走(截走部分的体积等于露出水面体积的一半),待剩余部分再次静止后水面下降了0.3m。则:
(1)容器底部受到的压强减少了多少?
(2)容器底部受到的压力减少了多少?
(3)物体A的密度为多少?
【答案】(1)解:容器底部受到的压强减少量
答:容器底部受到的压强减少了3×103Pa
(2)解:容器底部受到的压力减少量
答:容器底部受到的压力减少了6×103N;
(3)解:截取走那部分物体的重力G=ΔF=6×103N
截取走那部分物体的质量m= =600kg
物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G
ρ水gV排=ρgV
V排=
截走部分的体积等于露出水面体积的一半,所以
600kg=
ρ=0.4×103kg/m3或ρ=0.6×103kg/m3
答:物体A的密度为0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度、深度可以计算液体压强;(2)根据减小的压强和受力面积的乘积,可以计算压力的变化量;(3)根据重力可以计算质量,结合浮力可以计算排开液体的体积;根据质量和体积,可以计算物体的密度。
六、科普阅读题
34.(2022·毕节)阅读下面短文,并完成问题。
从蒸汽机到飞机
最早的热机是蒸汽机,原始的蒸汽机体积庞大,效率很低,随着社会的发展,迫切需要轻便的热机,于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。内燃机工作时不需要携带大量的水和煤,质量减小了,燃料在气缸内燃烧的更充分,且热损失小,效率提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力,从上世纪40年代开始,飞机越来越多的使用喷气发动机,机身也更多的采用复合材料,飞机的起落架上装有如图甲的导电搭地线,落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下,防止因放电发生危险,飞机机翼的横截面如图乙所示。
(1)提高内燃机效率的途径很多,请根据文中描述列举两条:   、   ;
(2)现代飞机不安装导电的搭地线,而采用特殊的橡胶轮胎,落地时与导电搭地线起到同样的效果,这种特殊的橡胶一定是   (选填“导体”或“绝缘体”);
(3)由图乙可知,当飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,由于机翼横截面上、下不对称,机翼上表面空气流速大于下表面空气流速,下表面比上表面的压强   ,机翼上下表面存在着   差,这就是产生升力的原因;
(4)流体的流速变化引起压强变化,可以给我们带来便利,但也可能造成危害,请举一个生活中防止它造成危害的实例:   。
【答案】(1)让燃料燃烧更充分;减小热损失
(2)导体
(3)大;压强
(4)在火车站,距离站台边缘一定距离设立安全线(或油烟机抽走油烟等)
【知识点】热机的效率;流体压强与流速的关系;导体与绝缘体
【解析】【解答】(1)由题可知“内燃机工作时不需要携带大量的水和煤,质量减小了,燃料在气缸内燃烧的更充分,且热损失小,效率提高了……”,则文中给出提高内燃机效率的途径是:让燃料燃烧更充分、减小热损失。
(2)现代飞机不安装导电的搭地线,而采用特殊的橡胶轮胎,落地时与导电搭地线起到同样的效果,即落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下,所以特殊的橡胶和导电的搭地线一样都是导体。
(3)由题知,当飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,由于机翼横截面上、下不对称,机翼上表面空气流速大于下表面空气流速,根据流体压强与流速的关系可知,下表面比上表面的压强大,使机翼上下表面存在向上的压强差(压力差),从而产生向上的升力。
(4)流体在流速越快的位置压强越小,防止流体压强与流速关系带来危害的实例有:在火车站,距离站台边缘一定距离设立安全线(即火车站站台设立安全线),或油烟机抽走油烟等。
【分析】(1)让燃料燃烧更充分、减小热损失可以提高内燃机效率;
(2)容易导电的物体叫导体;
(3)根据流体压强与流速的关系可知,下表面比上表面的压强大,使机翼上下表面存在向上的压强差(压力差),从而产生向上的升力;
(4)流体中,流速大的位置压强小。
35.(2022·宁夏)阅读下列短文,完成相关问题:
2022年4月16日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富完成六个月的飞行任务后,搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安回家。返回舱的下面扣着一个弧形“防热大底”,如图甲所示。返回舱在穿越大气层的过程中和大气层摩擦并挤压空气产生上千摄氏度的高温。返回舱及防热大底表面涂有耐高温、高强度、重量轻、蜂窝状的防热材料,它在高温烧蚀过程中变成液态、气态,保证航天员的安全。
返回舱返回时由于高速运动而会剧烈震荡,有可能导致返回舱内空空气泄露,航天员会由于失压而血液沸腾失去生命,所以要穿上厚厚的宇航服,起到保护作用。
地球测控站通过雷达确定返回舱的位置。在距地面10km左右的高度,返回舱将打开降落伞并抛掉防熟大底,使返四轮速度由20m/s左右减速至3.5m/s左右;如图乙所示,在距地面1m左右时启动反推发动机,给返回舱最后一次减速,最终使返回轮实现安全着陆。
(1)请从短文描述中找出蕴含的物理知识。(至少二条,知识点不能重复)举例:地球测控站通过雷达确定返回舱的位置,说明电磁波能够传递信息。
①   ;②   ;
(2)返回舱返回时,宇航员通过舷窗发现地球迎面而来,是以   为参照物。
(3)已知返回舱落地时总质量为2.8t,与水平地面接触面积约4m2,请求出返回舱落地后静止时对地面的压强   。(g取10N/kg)
【答案】(1)失压而沸腾,说明血液沸点随气压减小而降低;启动反推发动机,说明力的作用是相互的
(2)返回舱
(3)7×103Pa
【知识点】力作用的相互性;压强的大小及其计算;沸点及沸点与气压的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)题干中提到,航天员会由于失压而血液沸腾失去生命,说明血液沸点随气压减小而降低。
题干中提到,在距地面1m左右时启动反推发动机,给返回舱最后一次减速,最终使返回轮实现安全着陆,说明力的作用是相互的。
(2)在宇航员返回地球的过程中,由题意可知,宇航员通过舷窗发现地球迎面而来,根据运动的相对性可知,宇航员是以返回舱为参照物,所以才会感觉到地球迎面而来。
(3)由题意可知,返回舱对地面的压力为F=G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N
又因为返回舱与水平地面接触面积约4m2,所以返回舱落地后静止时对地面的压强为
【分析】(1)血液沸点随气压减小而降低;力的作用是相互的;
(2)相对于参照物,没有位置变化时,物体是静止的,有位置变化,物体是运动的;
(3)先根据F=G=mg求出压力,再根据 ,求出压强。
36.(2022·北京市)请阅读《国之重器—综合极端条件实验装置》并回答题。
国之重器——综合极端条件实验装置
从人类第一次仰望星空,到试图用“中国天限”破译日月星辰等天文现象的奥秘,从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构,都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。
在宇宙中、高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是,而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境,要发现更多的新现象,就需要建造极端条件实验室,拓展研究空间。
所谓极端条件,指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等(如图所示)实验条件。通过创造极端条件,可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性,例如某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0(如铝在-271.76℃——即1.39K——以下时电阻为0),这就是超导现象。
肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城,并已投入使用。该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达)和超快光场(时间分辨率可达s)极端条件实验装置。
科学家们将极端条件进行综合运用,大大拓展了物质科学的研究空间,为发现新物态、探索新现象、开辟新领域,创造了前所未有的机遇。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件:   。
(2)我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了10000m的深潜试验,创造了中国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000m深海中(海水密度取)承受压强的____倍。(填写正确选项前的字母)
A.4 B.40 C.4000 D.400000
(3)强磁场的产生需要大电流,但电流越大,导线的温度就会越高,通常会导致铝导线等熔化,给强磁场的产生带来限制。依据文中信息,请写出应选择哪种极端条件,能减少电流通过导线所产生的热量,从而突破限制,创造强磁场极端条件,并写出选择依据。
【答案】(1)极低温
(2)C
(3)选择极低温极端条件。因为,铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象,此种情况下导线的电阻为0,根据,电流通过导线产生的热量为0。这样就可以减小电流通过导线产生的热量,从而突破限制
【知识点】液体压强的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)由题可知,该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达)和超快光场(时间分辨率可达s)极端条件实验装置。
(2)“奋斗者”号在10000m深海中(海水密度取)承受压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×107Pa

ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(3)选择极低温极端条件。因为,铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象,此种情况下导线的电阻为0,根据,电流通过导线产生的热量为0。这样就可以减小电流通过导线产生的热量,从而突破限制。
【分析】(1)根据材料阅读,判断所谓极端条件;
(2)利用液体密度和深度,计算液体压强大小;
(3)超导体电阻为零,产生的热量为零。
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