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第九章 压强【培优】
一、单选题
1.在国际单位制中,压强的单位是( )
A.千克 B.牛顿 C.焦耳 D.帕斯卡
2.下列生活实例与所运用的物理知识的说法错误的是( )
A.用吸盘挂钩挂衣服,利用了大气压强的作用
B.制造形状上下不对称的机翼,利用了流体压强与流速的关系
C.水坝下部比上部建造得宽,是由于水对坝底的压强随深度的增加而增大
D.坐沙发比坐木凳舒服,利用了受力面积相同时减小压力来减小压强的道理
3.如果一个人在冰面上散步,当冰面快要破裂时,他采取自救方法最恰当的是( )
A.马上站立不动 B.马上抬起一只脚不动
C.快速跑向安全区 D.趴下平躺爬向安全区
4.对下列与压强有关的事例,解释不正确的是( )
A.用吸管喝饮料利用了大气压强
B.高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理制造的
C.水坝下部比上部建造的宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
D.火车进站时旅客不能越过安全黄线,依据的是流体中流速大的地方压强小
5.如图所示,盛有甲、乙两种液体的两个轻质薄壁圆柱形容器静置在水平桌面上,现从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等。若薄壁圆柱形容器内剩余甲、乙液体的质量分别为m'甲和m'乙,容器对桌面的压强分别为p'甲和p'乙,则( )
A.m'甲'乙,p'甲
'
乙 B.m'甲'乙,p'甲>p'乙
C.m'甲>m'乙,p'甲>p'乙 D.m'甲>m'乙,p'甲
'
乙
6.甲、乙两个实心圆柱体放在相同的海绵上,海绵的凹陷程度如图所示,以下判断正确的是( )
A.甲的压强一定比乙大 B.甲的质量一定比乙小
C.甲的密度一定比乙大 D.甲的体积一定比乙小
二、多选题
7.共享单车出现在沈城的大街小巷,从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关力学的知识,以下各项内容中叙述正确的是( )
A.旋紧自行车的各种紧固螺丝,这是通过增大压力来增大摩擦
B.自行车轮胎气不足时,对地面的压强变小
C.坐垫呈马鞍形,它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受的压力
D.车的把手上有凹槽、脚踏板凹凸不平,这是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦
8.如图所示,三个质量和底面积均相同的容器,分别装有质量和深度均不相等的三种不同液体,A、B、C三个容器底部受到的压强相等。下列说法正确的是( )
A.液体的密度关系为
B.三容器底部所受液体的压力
C.桌面受到的压强
D.三容器中所盛液体的质量
三、填空题
9.在安阳市汤阴县瓦岗乡建成了“安阳红旗渠机场”,2023年5月17日开始飞行校验,飞机在飞行时,机翼上表面空气流速 ,压强 ,因此获得向上的升力。前几年我国国产直升机AC311A也成功试飞,直升机能停留在空中,是因为旋转的机翼对空气施加了向下的力,根据物体间力的作用是 ,空气对机翼也施加了向上的力,所以直升机能够停留在空中。
10.弹簧测力计的工作原理是:弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成 。吸钢笔水时,先用手捏笔胆排除里面的空气,松手后墨水在 的作用下进入笔胆。
11.人坐在沙发上比坐在硬凳子上感到舒服,是因为人对沙发的压力不变,受力面积 ,压强 的缘故(选填“不变”、“变大”或“变小”) .
12.如图是小明甲家盆景的自动供水装置,其原理如下:装满水的瓶子倒置于盘中,瓶口恰好被水浸没,此时瓶中的水 下降(填“会”或“不会”),当盘中水位下降使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中水就流出,又使盘中水位升高,这样盆景盘中水位始终保持一定高度,该装置的原理是巧妙地利用了 。
13.A、B两个实心均匀长方体的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,将它们置于水平桌面上,如图甲所示,已知A的密度为1.5×103kg/m3。现在从A的上表面沿水平方向截取高为h的长方体,并将截取部分平放在B的正上方,A、B对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,g取10N/kg。乙图中p3的大小为 Pa,当A、B对桌面压强相等时,B对桌面的压强为 Pa,B的密度是 kg/m3。
14.如图所示,边长分别为0.4m和0.2m的实心正方体A、B放置在水平地面上,A的密度为0.6×103kg/m3,B的密度为0.4×103kg/m3,物体B的重力为 N。为使A、B对水平地面的压强相等,可以将物体A沿竖直方向切下体积V1叠放到物体B上,也可以将物体A沿水平方向切下体积V2叠放到物体B上,则V1与V2之比为 。
四、计算题
15.我国自主生产的某型号水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22t,水上最大速度14km/h,陆地最大速度54km/h。
(1)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4m2,求坦克对地面的压强。
(2)该水陆两用坦克在水面上静止时,它的观察窗口处水深为2m,求观察窗口所受水的压强的大小。
16.如图所示是我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,每条履带与地面的接触面积为1000cm2(g=10N/kg)。求:
(1)机器人对水平冰面的压力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗(通过计算说明)?
五、作图题
17.如图所示为一个连通器,在里面灌入某种液体,静止后最右面管中的液面如图所示,请在图中其它管内大致画出液面位置。
六、实验探究题
18.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与 有关;
(3)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验中的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
七、综合题
19.如图所示是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,这是一个空调系统。
(1)当草原上的风由图示方向吹过时,请判断A、B、C三点的空气流动方向,依据是什么?
(2)犬鼠洞穴内是“冬暖夏凉”的,现在犬鼠待在右边的窝里,请分析现在是冬天还是夏天?
20.制作简易气压计,发现大气压随高度的变化。
(1)如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度,但高度不够,应该 ,使水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 ,说明: 。
21.【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
(1)【设计和进行试验】
①如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
②你观察到的现象是 .
(2)【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: .
(3)【评估和交流】我们经常可以看到这种现象:汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动.如图2所示,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动?用上面的结论分析说明.
22.U型管压强计是专门用来研究液体压强的仪器.没有按压金属盒上的橡皮膜时,U型管两管内液体的液面位于同一水平高度,管内液体的密度为ρ.当用手指按压橡皮膜时,U型管内液体的液面如图所示.
(1)若手指与橡皮膜的接触面积为S,求手指作用在橡皮膜上的压力F;
(2)若橡皮管内壁上有一个较薄的小圆斑,其面积为S′,求管内气体对它的压力F′.(设当时的大气压强为ρ0,手指与橡皮膜的接触面和小圆斑的面近似看作平面,不要求代单位计算)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】压强
2.【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
3.【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用
4.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速关系的探究实验
5.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
6.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
7.【答案】A,B,D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
8.【答案】A,B,C
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
9.【答案】大;小;相互的
【知识点】力作用的相互性;流体压强与流速的关系
10.【答案】正比;大气压
【知识点】弹簧测力计及其使用;大气压的综合应用
11.【答案】变大;变小
【知识点】压强大小比较
12.【答案】不会;大气压
【知识点】大气压的综合应用
13.【答案】3×103;1.5×103;0.75×103
【知识点】压强的大小及其计算
14.【答案】32;5∶4
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
15.【答案】(1);(2)
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
16.【答案】(1)5000N;(2)能顺利通过冰面
【知识点】压强的大小及其计算
17.【答案】
【知识点】连通器原理
18.【答案】(1)打开;不漏气
(2)丙;相等;密度
(3)小;变大
(4)不属于
【知识点】探究液体压强的特点实验
19.【答案】(1)解:当草原上的风吹过时,洞口A的流速大压强小,洞口C的流速小压强大,所以A、B、C三点的空气流动方向是C→B→A
(2)解:现在犬鼠待在右边的窝里,犬鼠的体温使得周围空气温度升高,使空气加快上升流动,加快了犬鼠的体液蒸发,更加凉爽,所以是夏天
【知识点】流体压强与流速的关系
20.【答案】(1)通过玻璃管向瓶内吹气
(2)液面下降;说明大气压随高度降低而升高
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
21.【答案】(1)两张纸向中间合拢
(2)流速越大的地方压强越小
(3)A方向;
因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,空气压强小;马路两边的空气流速小,压强大.所以两边的气压大于马路中央的气压,树叶向马路中央运动.
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
22.【答案】(1)【解答】解:
U形管两侧的液面高度差来反映橡皮膜受到的压强,所以压强p=ρgh,
根据p=,
手指作用在橡皮膜上的压力F=pS=ρghS;
(2)手指按压橡皮膜时,橡皮管气体压强p′=p0+p=p0+ρgh,
所以小圆斑受到压力F′=p′S′=(p0+ρgh)S′.
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的计算
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