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人教版第九章压强单元测试A卷
一.选择题(每小题3分,共39分) 满分:100分 时间:60分钟
1.关于压强,下列说法不正确的是( )
A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越大
B.最早测出大气压强值得科学家是托里拆利
C.菜刀磨得很锋利是为了增大压强
D.拦河坝建成上窄下宽,是由于液体的压强随深度的增加而增大
2.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.大型载重货车有很多车轮
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.剪刀的刀刃做得很薄
3.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
3题 4题 5题
4.如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是( )
A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力
B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力
C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强
D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
5.如图是我市惠民的“共享单车”,它不仅给市民出行带来方便,而且低碳环保。下面有“共享单车”结构及使用的说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.“共享单车”转弯时受到平衡力的作用
B.把手上的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C.座垫宽大能减小对人体的压强
D.“共享单车”下坡时速度越来越大,是由于惯性越来越大
6.如图是测定大气压值的实验装置,此时管内外水银面高度差是760mm,下列描述正确的是( )
A.将玻璃管稍倾斜一点,管内水银柱长度将不变
B.如果管中进了些空气,管内外水银面的高度差将小于760mm
C.将它从山下移到山上,管内外水银面的高度差将变大
D.如果不小心管顶破了一个洞,管中的水银将从上面喷出
6题 7题 8题
7.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部都受到水的压强( )2·1·c·n·j·y
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
8.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强。
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9.高速列车运行速度可达380km/h.为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,站台上设有安全线,如图所示,这是因为列车进站时车体附近( )
A.气体流速大,压强小 B.气体流速大,压强大
C.气体流速小,压强小 D.气体流速小,压强大
9题 10题 11题
10.在甲、乙、丙三个相同的容器中,分别盛质量相同的同种液体,将三个质量相同,体积不同的小球,分别沉入三个容器的底部,当小球静止时,容器受到小球的压力的大小关系是F甲>F乙>F丙,则容器底部受到的液体压强最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大
11.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比是( )21cnjy.com
A.4:1 B.8:1 C.4:3 D.1:2
12.两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( )21*cnjy*com
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1=F2 C.p1>p2 F1<F2 D.p1<p2 F1>F2
13.如图所示,下面四幅图中所涉及的物理知识描述正确的是( )
A.甲图:通过增大受力面积来减小压力
B.乙图:利用了连通器原理
C.丙图:利用流体在流速大的地方压强大
D.丁图:可探究液体压强的大小与深度的关系
二.填空题(每空2分,共19分)
14.停在水平地面的汽车质量为2400kg,汽车所受重力为 N.轮胎与地面接触面积共为0.12m2,汽车对地面压强为 Pa.(g=10N/kg)21·cn·jy·com
15.如图所示,一张纸片可以将满满的一杯水托住,这是 作用的结果。在杯中倒人适量的水,杯底受到的水的压强是1000Pa.则杯中水深为 cm.(g取10N/kg)
16.大气压是大气产生的压强,标准大气压等于 mm高水银柱产生的压强,其大小为1.013×105Pa.气体和液体都是流体,流体中流速越 的位置,压强越大。
15题 17题 18题
17.水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器,装有质量相同的水,如图所示。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. (都选填“>”、“<”或“=”)【出处:21教育名师】
18.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示。在推动木板,使其右端渐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程,长木板对桌面的压力 ,压强 ,如果水平推力F一直保持不变,则木板受到的合力将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)
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)
19题 20题 21题 22题
20.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有等深、等质量的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强pA pB,容器对桌面的压强pA′ pB′(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
21.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则p1 p2,F1 F2.(选填:“大于”、“小于”或“等于”)
22.边长12cm的均匀正方体,重为72N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向裁下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则剩余部分b的高度为 cm。
三.实验探究题(23题10分,24题10分,共20分)
23.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图1至图3所示。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生 (选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图1和图2,说明受力面积一定时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显,通过比较图 (填序号)和图3,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中主要采用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
24.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面 来反映被测压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 (填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装;C.向U形管内添加适量水;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 。(选填“变大”。“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa.(ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/Kg)
四.简答与计算题(25题4分,26题4分,27题6分,28题8分,共22分)
25.如图所示,相信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
26.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:【来源:21·世纪·教育·网】
(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)。
27.如图所示,一个边长为10cm、重4N的正方体木块,放置于1m2的水平桌面上。将重2N的水倒入一个锥形瓶中,瓶重1N,底面积为60cm2,水深度为5cm,将锥形瓶放在木块上。求:
(1)水对瓶底的压强。
(2)木块对桌面的压强
28.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
参考答案与试题解析
一.选择题
一定时,通过增大压力来增大压强;
(4)液体压强随深度的增加而增大,所以大坝建成上窄下宽的形状。
【解答】解:
A、在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,故A错误;
B、最早测出大气压强值得科学家是托里拆利,故B正确;
C、菜刀磨得很锋利是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C正确;
D、液体压强随深度的增加而增大,所以大坝建成上窄下宽的形状,故D正确。
故选:A。
2.【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。2-1-c-n-j-y
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。【版权所有:21教育】
【解答】解:A、大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故A不合题意;
B、铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意;
C、取出一些书的书包,重力减小,对肩膀的压力减小,而受力面积不变,根据p=可知,压强减小,所以背起来更舒服。故C不合题意;
D、剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选:D。
3.【分析】我们身体血管中的血液是液体,存在着压强,根据我们对血压的了解来作答。
【解答】解:真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体的压强低于大
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(3)根据p=可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小。
【解答】解:
B、固体可以传递压力,用手给钉帽施加压力,图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁,所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力。故B错误;
C、手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉帽的面积较大,即受力面积较大,根据p=可知,手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强。故C错误;
D、钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力,它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D正确;
A、由BD的解答可知,手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力,所以,手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力。故A错误
故选:D。
5.【分析】(1)物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(3)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,其大小只与质量有关。
【解答】解:A、“共享单车”转弯时其方向发生了改变,不是平衡状态,所以不是受到平衡力的作用,故A错误;
B、把手上的花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、座垫宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C正确;
D、下坡时“共享单车”速度越来越大,是因为重力势能转化成了动能,而其惯性是不变的,故D错误。
故选:C。
6.【分析】托里拆利实验的结果已经证明,在一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系。但如果管上方混入空气就不同了,因为空气也会产生一定的压强,从而抵消了一部分外界气压,从而使水银柱变短。
【解答】解:
A、倾斜的玻璃管会使水银柱变长,但竖直高度依然会不变,故A错误;
B、如果管中进了些空气,少量的空气产生的压强+水银柱产生的压强=外界大气压,所以结果会偏小,故B正确;
C、将它从山下移到山上,大气压减小,管内外水银面的高度差将变小,故C错误;
D、玻璃管顶端突然破了一个小孔,空气进入试管,试管内有大气压作用,水银柱下降,直到试管内和容器内水银面相平,故D错误。
故选:B。
7.【分析】由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
【解答】解:如图三容器装入相同质量的水,
因容器的底面积相等,
所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,
由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙。
故选:A。
8.【分析】要探究“液体压强跟深度的关系”,则应使液体密度相同,液体深度不同;
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深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,观察橡皮膜的变形情况,判断两种液体密度的大小关系。
【解答】解:①在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;可以探究“液体压强跟深度的关系”;21教育名师原创作品
②在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象;液体压强是否与液体的密度有关系;
③此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强;
④此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出,则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强。
故选:B。
9.【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:A。
10.【分析】先对容器内小球进行受力分析,而后据题目中的信息,结合阿基米德原理进行比较,得出液面关系,而后再据液体内部压强的计算公式计算即可。
【解答】解:对于沉入杯底部的小球来说,其受到三个力的作用,即向上的是浮力和容器对小球的支持力,向下是小球的重力,故此时容器对小球的支持力FN=G﹣F浮;据物体间力的作用是相互的特点可知,容器对小球的支持力大小等于小球对容器底部的压力,知道F甲>F乙>F丙,小球的质量相同,即重力相同,据FN=G﹣F浮可得,F浮=G﹣FN;所以F甲浮<F乙浮<F丙浮,又据F浮=ρgV排可知,小球沉底,排开液体的体积等于自身的体积,故V甲<V乙<V丙;即丙排开液体的体积最大,液面最高,故据p=ρgh可知,丙容器底部所受的液体压强最大。21世纪教育网版权所有
故选:C。
11.【分析】(1)根据图象读出任意一组质量和体积,利用密度公式求出两物质的密度,进一步求出它们的密度之比;
(2)圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,则对水平地面的压强p======ρgh,据此求出等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比。
【解答】解:(1)由图可知,当V甲=1cm3时m甲=8g,当m乙=4g时V乙=4cm3,则
ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,
则==;
(2)圆柱体对水平地面的压强:
p======ρgh,
所以,等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
===。
故选:B。
12.【分析】(1)根据质量和体积的关系判断出液体的密度关系,由p=ρ液gh判断容器底受到压强的大小;
(2)根据影响摩擦力大小的因素判断出摩擦力的关系,由二力平衡条件判断拉力的大小。
【解答】解:容器内装有质量和深度均相同的不同液体,由图可知,V1<V2,
根据ρ=可知,两种液体的密度ρ1>ρ2;
由p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强p1>p2;
容器质量相同,内装液体的质量相同,则容器对桌面的压力相等,
又因为容器材料相同,放置在同一水平桌面上,即接触面的粗糙程度相同,
所以容器与桌面间的摩擦力相等,
在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,
所以拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即:F1=F2。
由上分析知,ACD错误,B正确。
故选:B。
13.【分析】(1)根据质量和体积的关系判断出液体的密度关系,由p=ρ液gh判断容器底受到压强的大小;
(2)根据影响摩擦力大小的因素判断出摩擦力的关系,由二力平衡条件判断拉力的大小。
【解答】解:容器内装有质量和深度均相同的液体,由图知,V1<V2,根据ρ=可知,ρ1>ρ2;
由p=ρ液gh可知,p1>p2;
容器质量相同,内装液体的质量相同,则容器对桌面的压力相等,又容器材料相同,所以容器与桌面间的摩擦力相等,又在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力平衡,则F1=F2。
由上分析知,ABD错误,C正确。
故选:C。
二.填空题
14.【分析】知道汽车的质量,根据G=mg求出汽车所受重力,汽车对地面压力等于自身的重力,又知道轮胎与地面的接触面积,根据p=求出汽车对地面压强。
【解答】解:汽车所受重力:
G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,汽车对地面压强:
p===2×105Pa。
故答案为:2.4×104;2×105。
15.【分析】(1)此实验是证实大气压存在的最常见的实验,纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用;
(2)水对容器底的压强要用液体压强计算公式P=ρ水gh来计算。
【解答】解:(1)纸片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,大气压大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来;
(2)由公式p=ρ水gh得:
h===0.1m=10cm。
故答案为:大气压;10。
16.【分析】①一个标准大气压是指可以支持起760mm高水银柱的大气压,根据P大气=P水银=ρ水银gh可算出大气压的大小。
②气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
【解答】解:①托里拆利最先通过实验的方法测量了大气压的数值,在托里拆利实验中,一个标准大气压可以支持起760mm的水银柱,可算出1个标准大气压的值为1.013×105Pa。
②流体的压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
故答案为:760;小。
17.【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】解:根据重力公式G=mg,两容器中水的质量相等所以重力相等;因为甲、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。
根据压强公式p=ρgh,因两容器都装水,所以密度相同;ρ是定值;所以大小取决于水的高度h,高度大则压强大,如图,h甲>h乙,所以P甲>P乙。
故答案为:=;>。
18.【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化。根据推力和摩擦力的变化分析和力变化。
【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变;
p=,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,木板对桌面的压强p变大。
因为水平推力F一直保持不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,所以木板受到的合力将不变。
故答案为:不变;变大;不变。
19.【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。
【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。
20.【分析】(1)首先根据两种液体的体积、质量关系比较得出它们的密度关系,再根据液体压强公式p=ρgh比较两容器底部所受液体的压强pA、pB的关系;
(2)首先明确,两个容器以及所装液体的总质量相同,即重力相同,可判断出它们对于水平面的压力的大小关系,再根据已知的容器底面积大小关系,结合压强公式p=比较出两个容器对桌面的压强大小。
【解答】解:(1)两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为:VA>VB;【来源:21cnj*y.co*m】
由于两种液体质量相同,由ρ=得:ρA<ρB;
已知液面高度相同:hA=hB,由液体压强公式P=ρgh得:
两容器底部所受液体的压强关系是pA<pB;
(2)两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同:mA=mB;
所以两个容器对桌面的压力F=G=mg相同,又已知容器底面积相等,即SA=SB;
由p=得:两个容器对桌面的压强关系是pA′=pB′。
故答案为:小于;等于。
21.【分析】(1)水平桌面上物体的压力和自身的重力相等。倒置后,由液体压强公式得出压强的变化情况;21教育网
(2)水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力。
【解答】解:(1)由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,
由p=得:倒置后对桌面的压强变大,即:p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;
倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;
因此即F1>F2。
故答案为:小于;大于。
22.【分析】已知正方体的边长,可求得其面积,正方体放在水平桌面中央,对桌面的压力等于物体本身的重力,根据公式p=可求得正方体对桌面的压强;
因为是规则物体,所以根据公式p======ρgh结合裁下一部分后a对桌面压强(立放)为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,列出关系式可求得剩余部分b的高度。
【解答】解:(1)已知正方体的边长L=12cm=0.12m,则其面积S=L2=(0.12m)2=0.0144m2,
正方体对桌面的压力F=G=72N,
正方体对桌面的压强p===5×103Pa,
(2)因为是规则物体,沿水平方向裁下一部分a,立放a对桌面压强pa=====ρgha,
b对桌面压强pb=ρghb,
已知pa=1.5pb,
ρgha=1.5ρghb,
因为a是立放高度即为正方体的边长12cm,
ha=12cm=1.5hb,
解得hb=8cm
故答案为:5×103;8。
三.实验探究题
23.【分析】(1)力可以使物体发生形变,相同受力面的形变程度越大,压力作用效果越明显,可以通过受力面形变程度的大小判断压力的作用效果,用到的是转换法;
(2)应用控制变量法分析图示实验,根据实验所控制的变量与实验现象得出实验结论;
(3)“控制变量法”:在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
【解答】解:
(1)实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的;
我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料,如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验;
(2)由图1和图2可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图2和图3可知,压力相同而受力面积不同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)1、2两图比较,受力面积相同,压力不同;2、3两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法。
故答案为:(1)形变;可以;(2)越大;2;(3)控制变量法。
24【分析】(1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;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;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)在相同液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(3)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;
(4)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
【解答】解:(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的;
(2)调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
(3)比较乙图、丙图和丁图,在相同液体的同一深度处,金属盒的朝向不同,而U形管两侧的液面高度差相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大。21·世纪*教育网
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)高度差;(2)B;(3)相等;(4)变大;(5)500。
四.简答与计算题(共2小题)
25.【分析】液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水;伞上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,伞在压强差的作用下,受到升力作用被吸起来。
【解答】答:大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来。
26.【分析】(1)知道小明的质量,根据G=mg求出所受的重力;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压力和自身的重力相等,根据p=求出对地面的压强;
(3)知道小明的质量和小明的密度,根据ρ=求出小明的体积。
【解答】解:(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:
p===1.25×104Pa;
(3)由ρ=可得,小明的体积:
V===0.05m3。
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。
27.【分析】(1)已知深度和水的密度,利用液体压强公式p=ρ液gh求解压强;
(2)由题意可知,压力等于木块的重力与锥形瓶的重力、水的重力之和,再求出正方体木块的底面积,即与桌面的接触面积,利用p=求解木块对桌面的压强。
【解答】解:(1)水对瓶底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)s=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
木块对桌面的压力:
F=G木+G水+G瓶=4N+2N+1N=7N,
木块对桌面的压强:
p′===700Pa。
答:(1)水对瓶底的压强为500Pa;
(2)木块对桌面的压强为700Pa。
28.【分析】(1)由图可知,倒立放置时水的深度,根据p=ρgh求出瓶盖所受水的压强,又知道瓶盖的面积,根据p=求出倒立放置时瓶盖所受水的压力;www-2-1-cnjy-com
(2)由图可知,正立放置时矿泉水瓶内水的深度,根据V=Sh求出水的体积,利用ρ=求出水的质量,根据G=mg求出水的重力即为倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力,根据p=求出倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。21*cnjy*com
【解答】解:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,
由p=可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F=pS瓶盖=1300Pa×8×10﹣4m2=1.04N;
(2)由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
由ρ=可得,水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:
F′=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
p′===3500Pa。
答:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N,压强为1300Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa。
参考答案
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