第九章 《压强》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2017?南关区校级模拟)如图水平雪地上,芳芳和小明两个人的质量(包含穿戴等)虽然相同,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地.则下列说法正确的是( )21cnjy.com
A.芳芳对雪地的压力作用效果比小明明显
B.芳芳和小明对雪地的压力作用效果相同
C.芳芳和小明对雪地的压力大小相同
D.芳芳和小明对雪地的压强大小相同
2. (2018?松江区一模)如图所示,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,瓶底对桌面的压力为Fa、压强为pa,倒放在水平桌面上时,瓶盖对桌面的压力为Fb、压强为pb,则( )2·1·c·n·j·y
A.Fa=Fb???pa<pb B.Fa>Fb????pa=pb
C.Fa=Fb??pa=pb D.Fa<Fb????pa<pb
3. (2018?静安区一模)下列实例工作中,属于减小压强的是( )
A.锥尖尖锐 B.图钉钉帽宽大
C.刀刃锋利 D.缝衣针尖细
4. (2018?杨浦区一模)九年级第一学期的物理课本共有68页,当它平放在水平桌面中央时,对水平桌面的压强约为( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.34帕 B.68帕 C.136帕 D.6.8帕
5. (2017?北京模拟)如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是( )2-1-c-n-j-y
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.将压强计的金属盒向下移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
6. (2017?惠民县模拟)2010年8月,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器3000米级海试取得成功,最大下潜深度达到3759米,超过全球海洋平均深度3682米,这标志着我国成为继美、法、俄、日之后,第5个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家.当蛟龙号潜艇下潜至3500m时,潜艇承受的最大压强为(海水密度为1.03×103kg/m3)( )
A.3.605×107Pa B.3.87×107Pa
C.3.79×107Pa D.无法测定
7. (2018?嘉定区一模)两个足够高底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体,如图所示(S甲>S乙).若在两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后,则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙及此时液体对容器底部压强P甲、P乙的判断正确的是( )21·世纪*教育网
A.ρ甲>ρ乙,P甲>P乙 B.ρ甲>ρ乙,P甲<P乙
C.ρ甲<ρ乙,P甲>P乙 D.ρ甲<ρ乙,P甲<P乙
8. (2018?黄浦区一模)下列装置工作时不能看作连通器的是( )
A.血压计 B.液位计 C.船闸 D.茶壶
9. (2018?静安区一模)首先用实验测出大气压强值的科学家是( )
A.阿基米德 B.牛顿 C.托里拆利 D.帕斯卡
10. (2017?大庆一模)做托里拆利实验时,发现读数比可能的大气压的值小了很多,其原因可能是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.玻璃管没有放竖直,发生了倾斜
B.玻璃管太粗
C.玻璃管太细
D.把装满水银的玻璃管倒立在水银槽里时,手指没堵住,漏进了空气
11. (2013?虹口区一模)利用大气压工作的是( )
A.抽水机 B.船闸 C.液位计 D.密度计
12. (2018?闵行区一模)如图所示的装置中,利用大气压强工作的是( )
A.吸尘器 B.拦河大坝
C.船闸 D.锥子
13. (2017?碑林区校级模拟)如图所示实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )21教育网
A.吹气时A管中水面上升 B.用吸管从瓶中吸饮料
C.吹气时纸片向下凹陷 D.吹气时纸条向上飘
14. (2017?贺兰县校级模拟)关于飞机的升力,以下说法正确是( )
A.飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力
B.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
C.飞机的升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面产生的压强不同而产生
D.太空中杨利伟乘坐的“神舟”五号飞船,也同样受到升力作用
二、填空题(每空2分,共22分)15. (2017?颍州区校级模拟)“神舟七号”航天员翟志刚在准备出舱门前,要将作为气闸舱的轨道舱的舱门打开.假设:门的有效面积为0.5m2,舱内气压从近一个标准大气压降到2000Pa才开门,舱外太空稀薄气体产生的压强为500Pa.考虑舱外太空稀薄气体产生的压强,要打开轨道舱的舱门,至少需要
的力.
16. (2017?淮安模拟)小事情也会酿成大事故.近日,一女孩因手指划破使用创可贴,并在创可贴外用细线扎紧以防脱落,最终造成手指末端坏死而截去.在创可贴外用细线扎紧,因受力面积减小导致手指受到的 增大.生活中,当手指不慎被金属环箍住时,可用涂抹肥皂水的方法将金属环取下,这是通过
的方法来减小摩擦.
17. (2017?崇明县一模)上海长江隧桥的开通给崇明人民带来了巨大方便.其中江底隧道最深处约在水下50米,则该处受到水的压强为 帕,其表面0.1米2的面积上受到水的压力为 牛;一辆汽车从隧道中驶过,它受到水的压强为 帕.www-2-1-cnjy-com
18. (2017?黄浦区一模)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用.在图(a)中,根据饮料瓶上所标的容积.利用 知识开可估算饮料的质量;打开瓶盖,用吸管吸取饮料利用的是 的知识.在图(b)中,牲畜自动饮水机右侧水位较低,左侧水会自动补入,利用的是 的知识.(均填写物理概念或装置的名称)21*cnjy*com
19. (2017?平顶山三模)汽车已经入百姓家庭.如图所示,汽车在行驶中天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面, (填“加大”或“减小”)了空气的流速,使天窗口处的压强 (填“大于”或“小于”)车内的气压,则在压力差的作用下车内空气实现循环,从而保持车内空气清新.
三、实验题(每空2分,共20分)20. (2017?河池)在探究“压力的作用效果”时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行如图所示的实验.(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果.(2)分析图乙和 所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.(3)比较图甲、乙所示实验,可得出结论:受力的面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显.下列实例中,直接应用该结论的是 (选填“A”或“B”).A、图钉的一端做得很尖B、交通管理部门规定,严禁货车超载.www.21-cn-jy.com
21. (2017?大连)小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺,足量的酒精、水和盐水,已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水.(1)如图1是U形管压强计.实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,小明用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面 .(2)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:21·cn·jy·com
实验次数
液体密度
液体深度h/cm
U形管两侧液面的高度差△h/cm
液体压强的大小
1
相同
3
2.7
a
2
6
5.8
b
3
9
8.9
c
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整:a、 b、 c、 ②根据表中信息可得出的探究结论是 .(3)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,三次实验现象如图2所示.三个烧杯中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同,探头在液体中的深度不同.小明根据三次实验现象,并结合(2)中②的结论,得出了该探究结论.请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程21世纪教育网版权所有
.
四、计算题(每空8分,共16分)
22. (2017?岳阳)今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g=10N/kg.求:(1)小明所受的重力大小;(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3).
23. (2017?云南)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
第九章 《压强》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2017?南关区校级模拟)如图水平雪地上,芳芳和小明两个人的质量(包含穿戴等)虽然相同,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地.则下列说法正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.芳芳对雪地的压力作用效果比小明明显
B.芳芳和小明对雪地的压力作用效果相同
C.芳芳和小明对雪地的压力大小相同
D.芳芳和小明对雪地的压强大小相同
【答案】C 【解析】AB、压力作用效果用陷入雪地的深浅程度来反映,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地,说明小明对雪地的压力作用效果比芳芳明显,故AB错误;C、芳芳和小明对雪地的压力等于其重力,两个人的质量,则重力相等,故对雪地的压力相等,故C正确;D、两者对雪地的压力相等,穿着雪橇的芳芳比穿着运动鞋的小明受力面积要大得多,根据可知,芳芳对雪地产生的压强小,D错误.故选C.21cnjy.com
2. (2018?松江区一模)如图所示,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,瓶底对桌面的压力为Fa、压强为pa,倒放在水平桌面上时,瓶盖对桌面的压力为Fb、压强为pb,则( )www-2-1-cnjy-com
A.Fa=Fb???pa<pb B.Fa>Fb????pa=pb
C.Fa=Fb??pa=pb D.Fa<Fb????pa<pb
【答案】A 【解析】正放时,瓶底对桌面的压力等于瓶子和水的重力之和;倒放时,瓶盖对桌面的压力也等于瓶子和水的重力之和,所以压力相等;由于瓶盖的面积小于瓶底的面积,压力相等,根据公式可知,倒放时,对桌面的压强大.故选A.3. (2018?静安区一模)下列实例工作中,属于减小压强的是( )
A.锥尖尖锐 B.图钉钉帽宽大
C.刀刃锋利 D.缝衣针尖细
【答案】B 【解析】A、锥尖做得尖锐是在压力一定时,减小受力面积增大压强,不合题意;B、图钉钉帽宽大是在压力一定时,增大受力面积减小压强,符合题意;C、刀刃磨得锋利是在压力一定时,减小受力面积增大压强,不合题意;D、缝衣针尖细是在压力一定时,减小受力面积增大压强,不合题意.故选B.
4. (2018?杨浦区一模)九年级第一学期的物理课本共有68页,当它平放在水平桌面中央时,对水平桌面的压强约为( )21·世纪*教育网
A.34帕 B.68帕 C.136帕 D.6.8帕
【答案】A 【解析】物理课本的质量m=200g=0.2kg,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,物理课本对水平桌面的压力:F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,受力面积:S=25cm×20cm=500cm2=0.05m2,对水平桌面的压强:
,结合选项可知,与34Pa相接近,故A正确、BCD错误.故选A.
5. (2017?北京模拟)如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是( )2-1-c-n-j-y
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.将压强计的金属盒向下移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
【答案】A【解析】研究液体内部压强的测量仪器是压强计,被测的液体中某处的压强大小就是通过U形管两边液面的高度差来显示出来的,将压强计的金属盒向上移动一段距离,则浸入液体的深度减小,由液体压强压强的特点可知,此时压强减小,压强计U形管两边液面的高度差减小,所以A正确.故选A.
6. (2017?惠民县模拟)2010年8月,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器3000米级海试取得成功,最大下潜深度达到3759米,超过全球海洋平均深度3682米,这标志着我国成为继美、法、俄、日之后,第5个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家.当蛟龙号潜艇下潜至3500m时,潜艇承受的最大压强为(海水密度为1.03×103kg/m3)( )
A.3.605×107Pa B.3.87×107Pa
C.3.79×107Pa D.无法测定
【答案】A 【解析】∵p=ρgh,∴3500m出水产生的压强是:p=ρ海gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3500m=3.605×107Pa;即:潜艇承受的最大压强为3.5×107Pa;故选A.21教育名师原创作品
7. (2018?嘉定区一模)两个足够高底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体,如图所示(S甲>S乙).若在两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后,则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙及此时液体对容器底部压强P甲、P乙的判断正确的是( )21*cnjy*com
A.ρ甲>ρ乙,P甲>P乙 B.ρ甲>ρ乙,P甲<P乙
C.ρ甲<ρ乙,P甲>P乙 D.ρ甲<ρ乙,P甲<P乙
【答案】D
【解析】由图知,容器底面积S乙<S甲,V乙<V甲,且两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后即h甲=h乙,因甲的质量等于乙的质量,所以,由可知,m=ρV,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,由h甲=h乙,S乙<S甲,可得,ρ甲S甲=ρ乙S乙,ρ甲<ρ乙;故A、B错误;因甲的质量等于乙的质量,所以圆柱形容器中液体对容器底部的压力:F甲=F乙,容器底面积S乙<S甲,由得,P甲<P乙,故C错误、D正确.故选D.21·cn·jy·com
8. (2018?黄浦区一模)下列装置工作时不能看作连通器的是( )
A.血压计 B.液位计 C.船闸 D.茶壶
【答案】A 【解析】A、血压计是帕斯卡原理,不是利用连通器原理工作的,故A符合题意;B、液位计是利用连通器的原理制成的,故B符合题意.C、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故C不符合题意;D、茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故D不符合题意;故选A.
9. (2018?静安区一模)首先用实验测出大气压强值的科学家是( )
A.阿基米德 B.牛顿 C.托里拆利 D.帕斯卡
【答案】C 【解析】首先用实验测出大气压值的科学家是托里拆利.故选C.
10. (2017?大庆一模)做托里拆利实验时,发现读数比可能的大气压的值小了很多,其原因可能是( )
A.玻璃管没有放竖直,发生了倾斜
B.玻璃管太粗
C.玻璃管太细
D.把装满水银的玻璃管倒立在水银槽里时,手指没堵住,漏进了空气
【答案】D 【解析】玻璃管倾斜、玻璃管变粗、玻璃管变细,这些对测量结果都没有影响.但管内漏进空气时,此时管内也有空气产生的压强,就会使管内的水银柱高度下降,读数就会比大气压的值小很多.故选D.11. (2013?虹口区一模)利用大气压工作的是( )
A.抽水机 B.船闸 C.液位计 D.密度计
【答案】A 【解析】A、抽水机是利用大气压将水压上来的,故符合题意;B、船闸是利用连通器的原理工作 的,故不符合题意;C、锅炉水位计就是一种液位计,它是利用连通器的知识制作的,故不符合题意.D、密度计是利用浮力的知识制作而成的,故不符合题意;故选A.
12. (2018?闵行区一模)如图所示的装置中,利用大气压强工作的是( )
A.吸尘器 B.拦河大坝
C.船闸 D.锥子
【答案】A 【解析】A、吸尘器工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,利用了大气压.故A符合题意;B、拦河大坝是利用液体的压强随深度的增加而增加的原理,与大气压无关,故B不符合题意;C、船闸是一个上端开口、底部连通的容器,属于连通器的应用,与大气压无关,故C不符合题意;D、锥子是利用减小受力面积增大压强的原理,与大气压无关,故D不符合题意.故选A.
13. (2017?碑林区校级模拟)如图所示实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A.吹气时A管中水面上升 B.用吸管从瓶中吸饮料
C.吹气时纸片向下凹陷 D.吹气时纸条向上飘
【答案】B 【解析】A、当用嘴向B管中吹气时,A管上方空气流速加快,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升.不符合题意.B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系.符合题意.C、用嘴在纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,故纸片向下凹陷,不符合题意;D、将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方沿水平方向吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来.不符合题意.故选:B.【出处:21教育名师】
14. (2017?贺兰县校级模拟)关于飞机的升力,以下说法正确是( )
A.飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力
B.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力
C.飞机的升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面产生的压强不同而产生
D.太空中杨利伟乘坐的“神舟”五号飞船,也同样受到升力作用
【答案】C 【解析】因为飞机机翼截面形状是:上方凸起、下方较平;所以,飞机前进时,机翼与周围空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼;气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力.故选C.
二、填空题(每空2分,共22分)15. (2017?颍州区校级模拟)“神舟七号”航天员翟志刚在准备出舱门前,要将作为气闸舱的轨道舱的舱门打开.假设:门的有效面积为0.5m2,舱内气压从近一个标准大气压降到2000Pa才开门,舱外太空稀薄气体产生的压强为500Pa.考虑舱外太空稀薄气体产生的压强,要打开轨道舱的舱门,至少需要
的力.
【答案】750N 【解析】由得,至少需要的力:F=pS=(p内-p外)S=(2000Pa-500Pa)×0.5m2=750N.16. (2017?淮安模拟)小事情也会酿成大事故.近日,一女孩因手指划破使用创可贴,并在创可贴外用细线扎紧以防脱落,最终造成手指末端坏死而截去.在创可贴外用细线扎紧,因受力面积减小导致手指受到的 增大.生活中,当手指不慎被金属环箍住时,可用涂抹肥皂水的方法将金属环取下,这是通过
的方法来减小摩擦.
【答案】 压强;减小接触面粗糙程度; 【解析】由题知,创可贴外用细线扎紧,这样可以使得受力面积减小导致手指受到的压强增大;生活中,当手指不慎被金属环箍住时,可用涂抹肥皂水的方法将金属环取下,这是通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦;
17. (2017?崇明县一模)上海长江隧桥的开通给崇明人民带来了巨大方便.其中江底隧道最深处约在水下50米,则该处受到水的压强为 帕,其表面0.1米2的面积上受到水的压力为 牛;一辆汽车从隧道中驶过,它受到水的压强为 帕.
【答案】4.9×105;4.9×104;0. 【解析】江底隧道最深处受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×50m=4.9×105Pa,由可得,其表面0.1米2的面积上受到水的压力:F=pS=4.9×105Pa×0.1m2=4.9×104N;隧道内没有水,汽车从隧道中驶过时不会受到水的压强.18. (2017?黄浦区一模)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用.在图(a)中,根据饮料瓶上所标的容积.利用 知识开可估算饮料的质量;打开瓶盖,用吸管吸取饮料利用的是 的知识.在图(b)中,牲畜自动饮水机右侧水位较低,左侧水会自动补入,利用的是 的知识.(均填写物理概念或装置的名称)
【答案】密度;大气压;连通器.
【解析】(1)根据饮料瓶上所标的容积,估算饮料的质量利用的是密度的知识;(2)用吸管吸饮料利用的是大气压的知识;(3)牲畜自动饮水机左、右两容器中水不流动时,两边水面总是相平的,是应用了连通器的知识;
19. (2017?平顶山三模)汽车已经入百姓家庭.如图所示,汽车在行驶中天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面, (填“加大”或“减小”)了空气的流速,使天窗口处的压强 (填“大于”或“小于”)车内的气压,则在压力差的作用下车内空气实现循环,从而保持车内空气清新.
【答案】 加大;小于..
【解析】天窗前面闭合后面打开,在车顶形成一个凸面,加大了空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新.21世纪教育网版权所有
三、实验题(每空2分,共20分)20. (2017?河池)在探究“压力的作用效果”时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行如图所示的实验.(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果.(2)分析图乙和 所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.(3)比较图甲、乙所示实验,可得出结论:受力的面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显.下列实例中,直接应用该结论的是 (选填“A”或“B”).A、图钉的一端做得很尖B、交通管理部门规定,严禁货车超载.【版权所有:21教育】
【答案】 (1)凹陷程度;(2)丙;(3)压力;B.
【解析】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果.(2)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,只改变受力面积大小,故分析图乙和丙所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.(3)比较图甲、乙所示实验,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出结论:受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.A、图钉的一端做得很尖,通过减小受力面积增大压强,不符合题意;B、交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,符合题意;故选B.
21. (2017?大连)小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺,足量的酒精、水和盐水,已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水.(1)如图1是U形管压强计.实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,小明用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面 .(2)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
实验次数
液体密度
液体深度h/cm
U形管两侧液面的高度差△h/cm
液体压强的大小
1
相同
3
2.7
a
2
6
5.8
b
3
9
8.9
c
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整:a、 b、 c、 ②根据表中信息可得出的探究结论是 .(3)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,三次实验现象如图2所示.三个烧杯中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同,探头在液体中的深度不同.小明根据三次实验现象,并结合(2)中②的结论,得出了该探究结论.请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程21教育网
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【答案】(1)是否出现高度差;(2)①小;中;大;②液体密度一定,液体深度越大,液体压强越大;(3)在密度不同的液体中,压强相同时,密度越大,液体深度越小,由此可推出:深度相同时,密度越大,压强越大.
【解析】(1)实验前先检查U型管压强计左右两液柱是否等高,然后用手轻轻按压橡皮膜,同时观察U形管两侧液面是否出现高度差;(2)根据液体压强的计算公式P=ρ液gh,因为ha<hb<hc,所以? Pa<Pb<Pc,根据表中信息可得出的探究结论是液体密度相同时,深度越大压强越大;(3)探头在酒精、水、盐水三种液体中受到的压强相同,从图知,h酒精>h水>h盐水,由公式比较知:ρ盐水>ρ水>ρ酒精,当深度相同时密度越大压强越大.www.21-cn-jy.com
四、计算题(每空8分,共16分)
22. (2017?岳阳)今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g=10N/kg.求:(1)小明所受的重力大小;(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3).
22. 【答案】(1)小明所受的重力为500N;(2)小明站立时对水平地面的压强为1.25×104Pa;(3)小明的体积为0.05m3. 2·1·c·n·j·y
【解析】(1)小明所受的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,小明站立在水平地面时对地面的压强:;(3)小明的体积:.答:(1)小明所受的重力为500N;(2)小明站立时对水平地面的压强为1.25×104Pa;(3)小明的体积为0.05m3.【来源:21·世纪·教育·网】
23. (2017?云南)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度.21*cnjy*com
23. 【答案】(1)潜水器受到的海水压强为7×107Pa,合700个标准大气压;(2)
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa=700个标准大气压;(2)由可得,观察窗受到的海水压力:F=pS=7×107Pa×50×10-4m2=3.5×105N;答:(1)潜水器受到的海水压强为7×107Pa,合700个标准大气压;(2)观察窗受到的海水压力为3.5×105N.
第九章 压强
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.压强
★★★★
1.通过实验探究,理解压强的概念。理解固体压强、液体压强的大小跟什么因素有关。
2.了解增大和减小压强的方法。
3.会用压强公式进行简单计算。
4.知道液体压强的规律应用实例。
5.了解大气压强的测量方法、大气压强的大小和单位。
6.初步了解流体的压强与流速的关系,能解释某些生活中的现象。
本章常考的内容有:压强的概念、单位、液体的压强压力的计算、固体的压强压力的计算、大气压强的应用、流体压强与流速的关系;2018年可能出现压强选择题、计算题、实验题,分值约8分。
2.液体压强
★★★★
3.大气压
★★★
4.流体压强与流速的关系
★★
知识点一:压强
1.压力:物理学中把垂直压在物体表面的力叫做压力,其方向总是垂直物体表面,作用点在受力物体上,如图所示,物体对受力面的压力F与重力G的关系。
注意:压力与重力是两个不同性质的力。当物体放在水平面且在竖直方向上只受重力和水平面支持力作用时,对水平面的压力与物体的重力大小相等,否则不相等。
2.压力的作用效果:压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,用压强来反映压力的作用效果。
3.压强:我们把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式是,单位是帕(牛/米2),符号Pa(N/m2)。【来源:21·世纪·教育·网】
4.增大或减小压强的方法:(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。21·世纪*教育网
5.注意问题:
①公式p=对于固体、液体和气体都适用。
②对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平面上,它们对水平支持面压强p=====ρ物gh。21*cnjy*com
③一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力、压强问题:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式)。
知识点二:液体压强
1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:A.液体内部向各个方向都有压强;B.液体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,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.连通器:上端开口,下端相通的容器叫做连通器,其原理是:同一种液体不流动时,液面保持相平,其应用有:船闸、水壶等。www.21-cn-jy.com
5.液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:
柱形容器,F=G液;上宽下窄容器,F<G液;上窄下宽容器,F>G液。
知识点三:大气压
1.大气压强:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示。
“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强,高压锅外称大气压。【出处:21教育名师】
2.产生的原因:因为空气受重力并且具有流动性。
3.历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
此外还有覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4.大气压的实验测定:托里拆利实验。
(1)1标准大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
(2)实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,或进入空气,则测量结果偏小。【版权所有:21教育】
(3)将玻璃管稍上提或下压(管口未离开水银面),管子的粗或细,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。21教育名师原创作品
5.大气压的影响因素:大气压随高度增加而__减小__,且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关,一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
6.测量工具:水银气压计和无液气压计
若水银气压计挂斜,则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.应用:活塞式抽水机和离心式水泵。
知识点四:流体压强与流速的关系
1.流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
2.应用——飞机的升力的产生、水翼船等。
3.升力产生的原因:在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大_,它对机翼向下的压强小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼向上的压强大。于是产生一个向上的压强差,压强差就形成了机翼的上下表面的压力差,这就是升力。
易错点1 如图所示,误认为甲或丙对地面的压强最大(以上情况只考虑压强中的两个因素中的一个,虽然同时考虑两个因素,但没有考虑在水平地面上的圆柱体的特殊性)。
典例1:(2016春?和平区校级月考)由同种材料做成的三个高度相等,但底面积不同的实心圆柱体A、B和C竖直放置在水平桌面上,如图所示,它们对水平桌面的压强分别为PA、PB和PC,那么( )21cnjy.com
A.PA>PB>PC
B.PA<PB<PC
C.PA=PB=PC
D.不知物体的重力和底面积,所以无法判定
【错解】选B,理由:因为C的受力面积小.
【析错】它们的高度相同,材料不同的实心圆柱体,它们对地面的压强,由此结合密度关系判断分析。
【正解】选C,理由:因为三个圆柱体的密度关系是ρA=ρB=ρC,高度相同,根据p=ρgh可知圆柱体对水平桌面的压强大小关系是pA=pB=pC。故选:C。
易错点2 审题不清,将受力面积的大小弄错,误认为物体的底面积就是受力面积,实际上受力面积应该是接触面积。21*cnjy*com
典例2:(2017春?宝丰县期末)将一重100N、棱长为20cm的均匀立方体放置在水平正方形桌面正中间.若桌面的边长为10cm,则立方体对桌面的压强是
Pa;若桌面边长为30cm,则立方体对桌面的压强是 Pa.
【错解】2.5×103;2.5×103,理由:正方体对桌面的压强:..
【析错】立方体对桌面的压力和自身的重力相等,受力面积等于立方体与桌面的接触面积,第一次接触面积为桌子面积,第二次接触面积为立方体面积,根据S=L2求出其大小,根据求出立方体对桌面的压强..
【正解】104;2.5×103,理由:立方体对桌面的压力:F=G=100N,若桌面的边长为10cm,则受力面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,正方体对桌面的压强:;若桌面边长为30cm,则受力面积:S′=(L′)2=(0.2m)2=0.04m2,则正方体对桌面的压强:.故答案为:104;2.5×103..
易错点3 误认为液体对容器底的压力等于液体重力,而忽略容器的形状。
典例3:(2016?靖江市校级二模)小明一家外出旅游,火车快速地行驶在乡间田野,景色宜人.爸爸将一满杯封口的饮料(如图甲)放在车厢内的小桌上,小明觉得倒过来(如图乙)放置更稳.则液体对容器底的压力F甲和F乙、容器对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为( )
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
【错解】选A,理由:液体对容器底的压力等于液体重力,所以F甲=F乙。
【析错】根据压力和压强的计算方法:(1)液体:先根据p=ρgh计算压强,后F=pS;(2)固体:先F=G液+G容,后同时要注意液体是否装满,如果公式不能分析出来,就用三种锥形容器液体对容器底部压力和重力关系分析.
【正解】选B,理由:液体对容器底部的压力,先由p=ρgh,倒过来后ρ相同,h相同,则p相同,后F=pS,S甲<S乙,则F甲<F乙.容器对桌面的压强,倒过来后,总重力相同,则F相同,由,S甲<S乙,则p甲>p乙.故选:B.
易错点4 (4)将固体压强和液体压强弄混,如水对容器的压强指液体压强,容器对水平面的压强,指固体压强。液体先考虑压强,后考虑压力,固体先考虑压力,后考虑压强。
典例4:(2017秋?钦南区校级月考)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为8cm,则水对容器底的压强为
Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将 (填“变大”、“变小”或“不变”).水对容器底面的压力
水的重力.(填“大于”或“小于”)
【错解】800;变大;大于,理由:把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力。21世纪教育网版权所有
【析错】(1)利用p=ρ液gh求解水对容器底的压强;(2)首先分析容器对水平面的压力和受力面积的变化,然后利用分析容器对水平桌面的压强的变化.(3)水对容器底面的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析.21教育网
【正解】800;变大;小于,理由:(1)水对容器底的压强:
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;(2)由图可知,容器倒置前后,重力不变,对水平桌面的压力不变,与水平桌面的接触面积(受力面积)变小,由可知,容器对水平桌面的压强将变大.(3)把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力;故答案为:800;变大;小于.
易错点5 将水银气压计和自制的水气压计弄混,误认为将它们拿到高山上去液柱都会降低。
典例5:(2017春?枝江市期中)如图甲和乙分别是托里拆利实验和自制的水气压计装置:(1)在托里拆利实验装置中,玻璃管内水银柱不会下落是由于 的作用.如果将玻璃管直径增大一倍,水银柱的高度是 cm.(2)将上述装置从大厦一楼移到20楼,会发现甲装置中的水银柱 ,乙装置细管中的水柱 (均选填“上升、不变、下降”)
【错解】(1)大气压; 75;(2)下降;下降,理由:因为大气压降低,所以液柱都会降低。
【析错】(1)玻璃管内水银柱不会下落是由于大气压的作用;在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关;(2)大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小,分析甲乙两图测量原理回答.
【正解】(1)大气压; 75;(2)下降;上升.理由:(1)因在托里拆利实验装置中,玻璃管上端为真空,由于大气压强的作用支持管内水银柱不下落;实验过程玻璃管不离开水银面,将玻璃管直径增大,大气压不变,水银柱高度也不变,还是等于75cm.(2)因大气压随高度的增大而减小,故将上述装置从大厦一楼移到20楼,大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,会发现甲装置中的水银柱下降;因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当从大厦一楼移到20楼时,由于大气压随高度的升高而减小,甲图容器外的大气压变小,则细管中的水柱将上升.故答案为:(1)大气压; 75;(2)下降;上升.
易错点6 液体流经横截面积大小不同的位置,流速不同,误认为能支持的液柱的高度相同。
典例6:下面甲乙两图所示容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画出的水面的大致位置补画出来。
【错解】甲图相平,乙图也相平,理由:液体流经横截面积大小不同的位置,流速不同,能支持的液柱的高度相同。
【析错】上端开口、下端相连通的容器叫连通器;连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相同的;分析图中的各容器,看是不是能够形成一个连通器,若是连通器,根据连通器内液体的特点画出未画出的水面的大致位置.
【正解】如下图,理由:阀门处于关闭状态,左端、中间和右端的容器构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的;阀门处于打开状态,水在重力的作用下就会向下流,中间一段管子比较粗,水流速度小,液体压强大,水柱高;右边管子比较细,水流速度大,液体压强小,水柱低.如图所示:
知识点一:压强
典例1:(2017?湘潭)一辆质量是40t的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5m2,它对地面的压强是( )
A.80Pa B.8000Pa C.8×104Pa D.4×104Pa
【考查方向】压强的大小及其计算.
【名师点睛】坦克静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,又知道履带着地面积,根据 求出对地面的压强.
典例2: (2017?鞍山)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
【考查方向】增大压强的方法及其应用.
【名师点睛】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;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;
知识点二:液体压强
典例3:(2017?烟台)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律.如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A. B. C. D.
【考查方向】液体的压强的特点.
【名师点睛】液体内部存在压强,其特点是:液体对容器底和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;故橡皮膜的形状由玻璃管所受的液体压强大小决定,故据此分析即可判断.
典例4:(2017?邵阳)2017年5?月30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜,最深潜深?6699m,获取到深海岩石、沉积物及近底海水样品,以供科学研究.“蛟龙号”在6600m?深处受到海水的压强是 Pa.(海水密度取?1×103kg/m3,g取10N/kg)2-1-c-n-j-y
【考查方向】液体的压强的计算.
【名师点睛】根据p=ρ液gh计算出“蛟龙号”在6600m?深处受到海水的压强.
知识点三:大气压及测量
典例5:(2017?锦州)关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变
D.玻璃管内水银柱上方进入一些空气,管内和管外水银面高度差不变
【考查方向】大气压强的测量方法.
【名师点睛】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变.
知识点四:影响大气压变化的因素
典例6:(2016?红桥区一模)(多选)下列有关对“大气压”的叙述,正确的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压
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.标准大气压的数值约为1.01×105pa
【考查方向】大气压的影响因素.
【名师点睛】根据对马德堡半球实验、大气压值和大气压影响因素的了解,可逐一对选项中的描述做出判断. 21·cn·jy·com
典例7:(2013?文登市校级模拟)天气的变化会影响大气压的大小,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常情况会 (填写“高”或“低”)一些.大气压与高度有关,如果在某高度处的大气压约为544hPa,若利用托里拆利实验装置在该位置测量大气压,则竖直玻璃管内的水银面与水银槽中的水银面的高度差约为
mm.(温馨提示:气象学上通常用“hPa”即“百帕斯卡”作为大气压强的单位;ρ水银=13.6×103kg/m3,g≈10N/kg)www-2-1-cnjy-com
【考查方向】大气压的影响因素.
【名师点睛】(1)大气压的大小受天气的变化影响,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;(2)液体压强公式p=ρgh,再根据p水银=p大气,可求水银柱的高度h.【来源:21cnj*y.co*m】
知识点五:流体压强与流速的关系
典例8(2012?梅州)你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形.下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
【考查方向】流体压强与流速关系的探究实验.
【名师点睛】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
典例9:(2012?盐城)下列实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A.吹气时纸条向上飘 B.用吸管从瓶中吸饮料
C.吹气时纸片向下凹陷 D.吹气时A管中水面上升
【考查方向】流体压强与流速关系的探究实验.
【名师点睛】(1)从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去考虑即可解决;(2)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中.(3)掌握纸片上方和下方的空气流速和压强变化是解决本题的关键.(4)当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升.
第九章 压强
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.压强
★★★★
1.通过实验探究,理解压强的概念。理解固体压强、液体压强的大小跟什么因素有关。
2.了解增大和减小压强的方法。
3.会用压强公式进行简单计算。
4.知道液体压强的规律应用实例。
5.了解大气压强的测量方法、大气压强的大小和单位。
6.初步了解流体的压强与流速的关系,能解释某些生活中的现象。
本章常考的内容有:压强的概念、单位、液体的压强压力的计算、固体的压强压力的计算、大气压强的应用、流体压强与流速的关系;2018年可能出现压强选择题、计算题、实验题,分值约8分。
2.液体压强
★★★★
3.大气压
★★★
4.流体压强与流速的关系
★★
知识点一:压强
1.压力:物理学中把垂直压在物体表面的力叫做压力,其方向总是垂直物体表面,作用点在受力物体上,如图所示,物体对受力面的压力F与重力G的关系。
注意:压力与重力是两个不同性质的力。当物体放在水平面且在竖直方向上只受重力和水平面支持力作用时,对水平面的压力与物体的重力大小相等,否则不相等。
2.压力的作用效果:压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,用压强来反映压力的作用效果。
3.压强:我们把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式是,单位是帕(牛/米2),符号Pa(N/m2)。21世纪教育网版权所有
4.增大或减小压强的方法:(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。2-1-c-n-j-y
5.注意问题:
①公式p=对于固体、液体和气体都适用。
②对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平面上,它们对水平支持面压强p=====ρ物gh。21*cnjy*com
③一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力、压强问题:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式)。
知识点二:液体压强
1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:A.液体内部向各个方向都有压强;B.液体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,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.连通器:上端开口,下端相通的容器叫做连通器,其原理是:同一种液体不流动时,液面保持相平,其应用有:船闸、水壶等。【出处:21教育名师】
5.液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:
柱形容器,F=G液;上宽下窄容器,F<G液;上窄下宽容器,F>G液。
知识点三:大气压
1.大气压强:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示。
“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强,高压锅外称大气压。【版权所有:21教育】
2.产生的原因:因为空气受重力并且具有流动性。
3.历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
此外还有覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4.大气压的实验测定:托里拆利实验。
(1)1标准大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
(2)实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,或进入空气,则测量结果偏小。21教育名师原创作品
(3)将玻璃管稍上提或下压(管口未离开水银面),管子的粗或细,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
5.大气压的影响因素:大气压随高度增加而__减小__,且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关,一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
6.测量工具:水银气压计和无液气压计
若水银气压计挂斜,则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.应用:活塞式抽水机和离心式水泵。
知识点四:流体压强与流速的关系
1.流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
2.应用——飞机的升力的产生、水翼船等。
3.升力产生的原因:在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大_,它对机翼向下的压强小,机翼下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼向上的压强大。于是产生一个向上的压强差,压强差就形成了机翼的上下表面的压力差,这就是升力。
易错点1 如图所示,误认为甲或丙对地面的压强最大(以上情况只考虑压强中的两个因素中的一个,虽然同时考虑两个因素,但没有考虑在水平地面上的圆柱体的特殊性)。
典例1:(2016春?和平区校级月考)由同种材料做成的三个高度相等,但底面积不同的实心圆柱体A、B和C竖直放置在水平桌面上,如图所示,它们对水平桌面的压强分别为PA、PB和PC,那么( )21·世纪*教育网
A.PA>PB>PC
B.PA<PB<PC
C.PA=PB=PC
D.不知物体的重力和底面积,所以无法判定
【错解】选B,理由:因为C的受力面积小.
【析错】它们的高度相同,材料不同的实心圆柱体,它们对地面的压强,由此结合密度关系判断分析。
【正解】选C,理由:因为三个圆柱体的密度关系是ρA=ρB=ρC,高度相同,根据p=ρgh可知圆柱体对水平桌面的压强大小关系是pA=pB=pC。故选:C。
易错点2 审题不清,将受力面积的大小弄错,误认为物体的底面积就是受力面积,实际上受力面积应该是接触面积。21·cn·jy·com
典例2:(2017春?宝丰县期末)将一重100N、棱长为20cm的均匀立方体放置在水平正方形桌面正中间.若桌面的边长为10cm,则立方体对桌面的压强是
Pa;若桌面边长为30cm,则立方体对桌面的压强是 Pa.
【错解】2.5×103;2.5×103,理由:正方体对桌面的压强:..
【析错】立方体对桌面的压力和自身的重力相等,受力面积等于立方体与桌面的接触面积,第一次接触面积为桌子面积,第二次接触面积为立方体面积,根据S=L2求出其大小,根据求出立方体对桌面的压强..
【正解】104;2.5×103,理由:立方体对桌面的压力:F=G=100N,若桌面的边长为10cm,则受力面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,正方体对桌面的压强:;若桌面边长为30cm,则受力面积:S′=(L′)2=(0.2m)2=0.04m2,则正方体对桌面的压强:.故答案为:104;2.5×103..
易错点3 误认为液体对容器底的压力等于液体重力,而忽略容器的形状。
典例3:(2016?靖江市校级二模)小明一家外出旅游,火车快速地行驶在乡间田野,景色宜人.爸爸将一满杯封口的饮料(如图甲)放在车厢内的小桌上,小明觉得倒过来(如图乙)放置更稳.则液体对容器底的压力F甲和F乙、容器对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为( )
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
【错解】选A,理由:液体对容器底的压力等于液体重力,所以F甲=F乙。
【析错】根据压力和压强的计算方法:(1)液体:先根据p=ρgh计算压强,后F=pS;(2)固体:先F=G液+G容,后同时要注意液体是否装满,如果公式不能分析出来,就用三种锥形容器液体对容器底部压力和重力关系分析.
【正解】选B,理由:液体对容器底部的压力,先由p=ρgh,倒过来后ρ相同,h相同,则p相同,后F=pS,S甲<S乙,则F甲<F乙.容器对桌面的压强,倒过来后,总重力相同,则F相同,由,S甲<S乙,则p甲>p乙.故选:B.
易错点4 (4)将固体压强和液体压强弄混,如水对容器的压强指液体压强,容器对水平面的压强,指固体压强。液体先考虑压强,后考虑压力,固体先考虑压力,后考虑压强。
典例4:(2017秋?钦南区校级月考)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为8cm,则水对容器底的压强为
Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将 (填“变大”、“变小”或“不变”).水对容器底面的压力
水的重力.(填“大于”或“小于”)
【错解】800;变大;大于,理由:把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力。2·1·c·n·j·y
【析错】(1)利用p=ρ液gh求解水对容器底的压强;(2)首先分析容器对水平面的压力和受力面积的变化,然后利用分析容器对水平桌面的压强的变化.(3)水对容器底面的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析.21*cnjy*com
【正解】800;变大;小于,理由:(1)水对容器底的压强:
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;(2)由图可知,容器倒置前后,重力不变,对水平桌面的压力不变,与水平桌面的接触面积(受力面积)变小,由可知,容器对水平桌面的压强将变大.(3)把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力;故答案为:800;变大;小于.www.21-cn-jy.com
易错点5 将水银气压计和自制的水气压计弄混,误认为将它们拿到高山上去液柱都会降低。
典例5:(2017春?枝江市期中)如图甲和乙分别是托里拆利实验和自制的水气压计装置:(1)在托里拆利实验装置中,玻璃管内水银柱不会下落是由于 的作用.如果将玻璃管直径增大一倍,水银柱的高度是 cm.(2)将上述装置从大厦一楼移到20楼,会发现甲装置中的水银柱 ,乙装置细管中的水柱 (均选填“上升、不变、下降”)
【错解】(1)大气压; 75;(2)下降;下降,理由:因为大气压降低,所以液柱都会降低。
【析错】(1)玻璃管内水银柱不会下落是由于大气压的作用;在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关;(2)大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小,分析甲乙两图测量原理回答.21教育网
【正解】(1)大气压; 75;(2)下降;上升.理由:(1)因在托里拆利实验装置中,玻璃管上端为真空,由于大气压强的作用支持管内水银柱不下落;实验过程玻璃管不离开水银面,将玻璃管直径增大,大气压不变,水银柱高度也不变,还是等于75cm.(2)因大气压随高度的增大而减小,故将上述装置从大厦一楼移到20楼,大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,会发现甲装置中的水银柱下降;因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当从大厦一楼移到20楼时,由于大气压随高度的升高而减小,甲图容器外的大气压变小,则细管中的水柱将上升.故答案为:(1)大气压; 75;(2)下降;上升.
易错点6 液体流经横截面积大小不同的位置,流速不同,误认为能支持的液柱的高度相同。
典例6:下面甲乙两图所示容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画出的水面的大致位置补画出来。【来源:21·世纪·教育·网】
【错解】甲图相平,乙图也相平,理由:液体流经横截面积大小不同的位置,流速不同,能支持的液柱的高度相同。
【析错】上端开口、下端相连通的容器叫连通器;连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相同的;分析图中的各容器,看是不是能够形成一个连通器,若是连通器,根据连通器内液体的特点画出未画出的水面的大致位置.
【正解】如下图,理由:阀门处于关闭状态,左端、中间和右端的容器构成了一个连通器,水不流动时,液面就是相平的;阀门处于打开状态,水在重力的作用下就会向下流,中间一段管子比较粗,水流速度小,液体压强大,水柱高;右边管子比较细,水流速度大,液体压强小,水柱低.如图所示:
知识点一:压强
典例1:(2017?湘潭)一辆质量是40t的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5m2,它对地面的压强是( )
A.80Pa B.8000Pa C.8×104Pa D.4×104Pa
【考查方向】压强的大小及其计算.
【名师点睛】坦克静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,又知道履带着地面积,根据 求出对地面的压强.
【答案】C
【解析】坦克静止在水平地面上时对地面的压力:F=G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N,
对地面的压强:.故选C.
典例2: (2017?鞍山)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
【考查方向】增大压强的方法及其应用.
【名师点睛】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;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;
【答案】A
【解析】A、图钉尖很尖锐,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A符合题意;B、书包背带较宽,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题;C、铁轨下铺设枕木,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故C不符合题;D、穿滑雪板滑雪,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题;故选A.
知识点二:液体压强
典例3:(2017?烟台)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律.如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】液体的压强的特点.
【名师点睛】液体内部存在压强,其特点是:液体对容器底和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;故橡皮膜的形状由玻璃管所受的液体压强大小决定,故据此分析即可判断.
【答案】B
【解析】A、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误;B、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确;C、玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该向左凹,故C错误;D、玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误;故选B. 典例4:(2017?邵阳)2017年5?月30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜,最深潜深?6699m,获取到深海岩石、沉积物及近底海水样品,以供科学研究.“蛟龙号”在6600m?深处受到海水的压强是 Pa.(海水密度取?1×103kg/m3,g取10N/kg)
【考查方向】液体的压强的计算.
【名师点睛】根据p=ρ液gh计算出“蛟龙号”在6600m?深处受到海水的压强.
【答案】6.6×107
【解析】受到海水的压强:p=ρ液gh=1×103×10N/kg×6600m=6.6×107Pa.
知识点三:大气压及测量
典例5:(2017?锦州)关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变
D.玻璃管内水银柱上方进入一些空气,管内和管外水银面高度差不变
【考查方向】大气压强的测量方法.
【名师点睛】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变.
【答案】C
【解析】A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故A错误;B、往水银槽内多倒水银,也不会影响水银柱的最终高度,故B错误;C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C正确;D、玻璃管内顶部进入空气,产生一定的压强,会使水银柱的高度减小,故D错误.故选C.
知识点四:影响大气压变化的因素
典例6:(2016?红桥区一模)(多选)下列有关对“大气压”的叙述,正确的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压
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.标准大气压的数值约为1.01×105pa
【考查方向】大气压的影响因素.
【名师点睛】根据对马德堡半球实验、大气压值和大气压影响因素的了解,可逐一对选项中的描述做出判断.
【答案】ABD
【解析】A、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,同时也说明大气压是很大的,故A正确;B、大气压受天气的影响,故晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压,故B正确;C、大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气的密度越小,大气压也越小,而不是越大,故C错误;D、标准大气压的数值约为1.01×105pa,故D正确.故选ABD. 典例7:(2013?文登市校级模拟)天气的变化会影响大气压的大小,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常情况会 (填写“高”或“低”)一些.大气压与高度有关,如果在某高度处的大气压约为544hPa,若利用托里拆利实验装置在该位置测量大气压,则竖直玻璃管内的水银面与水银槽中的水银面的高度差约为
mm.(温馨提示:气象学上通常用“hPa”即“百帕斯卡”作为大气压强的单位;ρ水银=13.6×103kg/m3,g≈10N/kg)
【考查方向】大气压的影响因素.
【名师点睛】(1)大气压的大小受天气的变化影响,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;(2)液体压强公式p=ρgh,再根据p水银=p大气,可求水银柱的高度h.
【答案】低;400.
【解析】(1)大气压的大小受天气的变化影响,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;(2)大气压约为544hPa,即p大气=544hPa=54400Pa;由于p水银=p大气,且p=ρgh,则水银面与水银槽中的水银面的高度差为; 【来源:21cnj*y.co*m】
知识点五:流体压强与流速的关系
典例8(2012?梅州)你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形.下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
【考查方向】流体压强与流速关系的探究实验.
【名师点睛】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
【答案】B
【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速较小.因为伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞被向上“吸”.由上述可知选项A、C、D的说法都不正确.故选B.
典例9:(2012?盐城)下列实验中,不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是( )
A.吹气时纸条向上飘 B.用吸管从瓶中吸饮料
C.吹气时纸片向下凹陷 D.吹气时A管中水面上升
【考查方向】流体压强与流速关系的探究实验.
【名师点睛】(1)从纸条上方和下方空气的流速和所受压强的大小去考虑即可解决;(2)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中.(3)掌握纸片上方和下方的空气流速和压强变化是解决本题的关键.(4)21cnjy.com
【答案】B
【解析】A、将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来.不符合题意.B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系.符合题意.C、用嘴在纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,故纸片向下凹陷,不符合题意;D、当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的气压减小,在大气压的作用下,水在A吸管中上升.不符合题意.故选B.www-2-1-cnjy-com