压强2018真题练习
一.选择题(共15小题)
1.(2018春?亳州期末)下列事例中,目的是为了减小压强的一项是( )
A.饮料盒专用吸管一端被削得很尖
B.打铁匠用重锤打铁
C.火车铁轨不是直接铺在路面上,而是铺在一根根路枕上
D.菜刀用过一段时间后,要磨一磨
2.(2018?邵阳)如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
3.(2018?泰州)动车进站时,为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以内,是因为动车进站时车厢附近( )
A.气流速度大,压强小 B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小 D.气流速度小,压强大
4.(2018?兰州)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.FA<FB pA=pB B.FA>FB pA=pB C.FA>FB pA>pB D.FA=FB pA<pB
5.(2018?北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa D.水杯对桌面的压力为2.8N
6.(2018?滨州)如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
7.(2018?随州)2018年5月14日,一架重庆飞往拉萨的航班,正在9800米高空以0.75马赫的速度飞行
突然驾驶舱右座前挡风玻璃破裂脱落(如图),副驾驶徐某当时正坐在该窗口旁,曾为
军驾驶员的机长刘某沉着处置安全着陆,创造了又一航空奇迹。当时飞机外面的气压只
海平面的3成不到,气温接近﹣50°C:正常情况下,客机机舱内的气压会被控制在接近
的状态,以保证乘客的安全和舒适。马赫是速度单位,一马赫即一倍音速,音速没有绝对数值,此时音速取300m/s,以下说法正确的是( )
A.该飞机发生事故时,飞行速度约为225km/h,挡风玻璃破裂后,巨大的内外气压差会将副驾驶徐某“牢牢压向椅背”
B.该飞机发生事故时,飞机速度约为810km/h,挡风玻璃破裂后,巨大的内外气压差会将副驾驶徐某向窗外“扯拽”
C.飞机正常飞行,飞机的升力主要来自浮力,与飞行速度无关,与排开空气的重力有关
D.飞机正常飞行,升力的获得是利用了“流体压强与流速有关”的规律,流速大处压强也大
8.(2018?海南)如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2=p3 B.p1<p2<p3 C.p1>p2>p3 D.缺少条件,无法判断
9.(2018?大庆)如图是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为400cm2,内部装水的高度为20cm。先将一球体放入水中,已知球体体积为4×10﹣3m3,密度为水密度的4倍,则放入球后,水对桶底的压力与桶对地面的压力之比( )
A.1:2 B.5:8 C.5:7 D.4:7
10.(2018?娄底)社团活动在潍坊各校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立。当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么( )
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度
D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
11.(2018?达州)两个底面积相同形状不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是( )
A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强
D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
12.(2018?泰安)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容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p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③和④
13.(2018?长沙)如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上,在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为0.6xl03kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
14.(2018?绵阳模拟)有四位同学在同一地点同时做托里拆利实验,其中有两人不小心使玻璃管内混入了一些空气,有一人把管放斜了,只有一人操作完全正确。他们记录到玻璃管内水银柱的长度分别为:725mm,733mm,749mm,760mm,那么,实验地点当时的实际大气压与下列哪种情况的水银柱产生的压强相同( )
A.725mmHg B.733mmHg C.749mmHg D.760mmHg
15.(2018?深圳一模)一块砖以三种方式竖直放在水平地面上,三个不同表面与地面间的接触面积之比为1:3:5,则它对地面的压强之比为( )
A.1:1:1 B.1:3:5 C.5:3:1 D.15:5:3
二.多选题(共15小题)
16.(2018春?东城区期末)如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。关于此装置下列说法正确的是( )
A.左右构成一个连通器
B.可以探究液体的压强是否与液体的密度有关
C.可以探究液体内部向各个方向的压强是否相等
D.可以探究液体的压强是否与液体的深度有关
17.两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒),若在两容器内分别抽出体积相等的水和酒精后,水和酒精对容器底部的压强相等,则可以确定原先容器中( )
A.水的质量大于酒精的质量 B.水的质量小于酒精的质量
C.水的体积大于酒精的体积 D.水的体积小于酒精的体积
18.(2018?泸州)中央电视台报道:2018年6月2日12时13分,在酒泉卫星发射中心用长征2号丁运载火箭将“高分六号卫星”发射升空。在卫星发射前将重为G1的火箭置于自重为G2的拖车上,此时拖车轮胎与路面的总接触面积为S,使拖车沿粗糙程度相同的水平地面做直线运动,将火箭运送到发射场。下列说法正确的是( )
A.运送该火箭的过程中,拖车对地面的压强P=
B.若拖车在水平地面做加速运动,受到的摩擦力变大
C.拖车在运送该火箭的过程中,所受的摩擦力大小不变
D.“高分六号卫星”定轨后,绕地球匀速转动时处于平衡状态
19.(2018?河南三模)用如图所示装置探究流体压强,当从左端用电吹风吹气时,中间的B液面高度将高于两边的A,C液面,下列说法正确的是( )
A.打开电吹风后,由于电吹风推动A液面,所以A液面下降
B.打开电吹风后,由于B液面上方空气流速大压强小,所以B液面上升
C.关闭电吹风后,液面高度还是hB>hA=hC
D.关闭电吹风后A,B,C三个液柱对容器底的压强pB=pA=pC
20.(2018?房山区二模)在“探究液体压强”的实验中,小丽将压强计的探头放在水中,情景如图所示。关于此实验下列说法中正确的是( )
A.U型管左右两侧液面的高度差能反映探头上橡皮膜所受液体压强的大小
B.将压强计的探头在原位置转动,改变橡皮膜的朝向,U型管左右两侧液面的高度差不变
C.若增大橡皮膜到容器底部的距离,可以使U型管左右两侧液面的高度差增大
D.将压强计的探头放入浓盐水中,不改变探头所处深度,可以使U型管左右两侧液面的高度差增大
21.(2018?奎文区一模)如图所示,圆台形玻璃容器放置在水平桌面上,容器的质量为20克,容器开口处面积为300cm2,底面面积为100cm2,总高度为20cm,内装300克水,水面高为7.5cm,现向杯中投入一质量为30克的木块,木块漂浮在水面时,水面上升了0.5cm(g=10N/kg)( )
A.放入木块前,水对杯底的压强是300Pa
B.放入木块前,杯子对桌面的压强是300Pa
C.放入木块后水对杯底的压强是800Pa
D.放入木块后杯子对桌面的压强是350Pa
22.(2018?赣州模拟)可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压)下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的有( )
A.压强为50atm,温度为15℃ B.压强为100atm,温度为5℃
C.压强为200atm,温度为25℃ D.压强为300atm,温度为20℃
23.(2018?乌拉特前旗模拟)为了将放置在水平地面上重为100N,底面积是0.1m2的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置,当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A.0s~1s内,物体对地面的压强是300Pa
B.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C.此滑轮组中动滑轮的重为20N
D.2s~3s内,拉力F的功率是100W
24.(2018?正阳县一模)如图所示,容器内水的质量一定,物体A和空烧杯B,以两种不同的方式漂浮在水中,细线质量不a计,两物体所受总浮力分别为F甲 和F乙,水对容器底的压强分别为P甲 和P乙,则( )
A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C.P甲<P乙 D.P甲=P乙
25.(2018?禹会区二模)重力为G,底面积为S的圆柱形杯子,倒入重力为G′水后放在水平桌面上,水对容器的压强为P,则下列判断正确的是( )
A.水对容器底部的压力等于G′ B.水的深度等于
C.容器对桌面压力等于G D.容器对桌面压强等于+P
26.(2018春?东湖区校级期末)如图是“探究液体压强规律”实验得到的压强随深度变化的图象,下列说法正确的是( )
A.同种液体中,压强随深度的增大而增大
B.A、B两种液体密度关系是ρB>ρA
C.A、B两种液体密度关系是ρA>ρB
D.相同容器中各装满一种液体,装满A液体时,容器底部受到压强较大
27.(2018春?西城区期末)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积小于乙的底面积,甲乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是( )
A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
28.(2017秋?通州区期末)在图所示实验中,利用到流体压强与流速的关系的是( )
A.甲图中,针筒向里推,细管口有水流喷出
B.乙图中,向中间吹气,两只乒乓球向中间靠拢
C.丙图中,向笔管里吹气,细管口有水流喷出
D.丁图中,向中间吹气,两张纸向中间靠拢
29.(2017秋?通州区期末)育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中A是一个水箱;浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,高为35cm;放水阀门C是一个质量为0.04kg的圆柱体,其厚度d为2cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳l与浮筒相连。假设水深H=40cm,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.浮筒B受到了浮力 B.放水阀门C受到浮力
C.放水阀门C没有受到浮力 D.放水阀门C的上表面受到水的压强是4000Pa
30.(2018春?阳信县期末)关于如图所示的各种情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中如果ρA=ρB=ρC,hA=hB=hC,则物体对地面压强pA>pB>pC
B.乙图说明锅炉水位计应用连通器原理
C.丙图中水对容器底的压强是1000 Pa(g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
D.丁图中如果液体的密度ρA=ρB,深度hA=hB,底面积SA=SB,则液体对容器底的压力FA=FB
三.填空题(共10小题)
31.(2018春?亳州期末)清明假期中,小明一家驾车出游。车的总质量是1.6t,车轮与地面接触的总面积是0.08m2,当车停在水平路面上时,车对地面的压强是 Pa;根据车距确认标志牌,小明测出车通过200m距离所用的时间是8s,车在这段时间的行驶的平均速度是 km/h。
32.(2018春?上蔡县校级期末)地效翼船(如图所示)是一种经济、安全的飞行器,其工作原理是:在贴近水面或地面飞行时,离地表很近的带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流的堵塞,空气流速减小,压强 ,使机翼上下,表面间形成压力差,从而产生一个 (选填“向上”或“向下”)的力。
33.(2018?重庆)如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm3/s流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底都的压强为 Pa.当t=52s时,细杆对物体的作用力大小为 N。
34.(2018?恩施州)如图。老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了部分空气,实验时测得管内水银柱的高度 (选填“大于”“等于”“小于”)760mm;如果将试管顶端开一个孔,管内水银柱最终会 。
35.(2018?广元)如图所示,将一薄木尺的长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上(桌面与报纸之间几乎没有空气),已知报纸的上表面积为0.21m2.则大气对报纸上表面的压力为 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 N(假设报纸不破损,报纸对木尺的压力全部作用在木尺最左端,大气压取1.0×105Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。
36.(2018?达州)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲 p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
37.(2018?梧州)如图所示,甲、乙容器中分别盛有密度为1×103kg/m3的水和密度为1.2×103kg/m3的盐水,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液面上升到一定高度,原因是A处空气流速加快,压强 ,B、C管内外液面高度差之比为h1:h2= 。
38.(2018?龙山县校级模拟)如图甲所示,在A孔下方开一个相同大小的小孔B,将瓶盖拧开,发现从B孔喷出的水较急,这是因为 。如图乙所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手移开,乒乓球并不会下落,说明 。
39.(2018?安徽模拟)某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 于b管液面高度。
40.(2018?泗洪县校级模拟)在如图所示的甲、乙两容器中盛有水,水面相平,之间有斜管相通,K是开关。当K打开后这个容器变成一个 ;M处的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)N处压强,水 (选填“会”或“不会”)流动。
四.计算题(共4小题)
41.(2018?襄阳)一个圆柱形杯身的杯子,装12cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上,如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中杯底受到水的压强
(2)图丙中某种液体的密度
(3)如果杯子自身质量为80g,则杯内水的质量。
42.(2018?临沂)2017年12月24日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是多少?
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?
43.(2018?钦州模拟)如图所示,小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,准备了质量为100g、底面积为80cm2的容器两个,其中甲容器中装有深度为10cm的水,乙容器中装有质量0.7kg的酒精。他将物体A悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸没在水中,观察到指针停在3.2N位置不变;:若缓慢浸没在酒精中,弹簧测力计的示数减小到3.4N后保持不变。求:(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强;
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强;
(3)物体A的体积。
44.(2018?和平区二模)将一截面为“凹”字型的有凹槽的圆柱形物体放置于底面积为S、高为H的圆柱形容器底部;物体密度为ρ,物体的外底面积为S1,凹槽内底面积为,物体外侧高为h1,凹槽内高为h1.现向容器中注入密度为ρ0的液体,请完成:
(1)画出注入液体前物体的受力分析图;
(2)若开始向凹槽中注入液体,请推导出凹槽内底部所受液体的最大压强的表达式;并求出物体对容器底的压力最小时,应至少注入的液体质量。
五.解答题(共1小题)
45.(2018?西城区模拟)小亮学习液体压强后
(1)他在实验室利用微小压强计研究液体内部压强。实验前他将U形管两液面调到相平,当他把压强计探头放入水中,发现U形管两液面没有出现高度差,如图1所示。请你判断,器材出现的问题可能是: 。
(2)放学后,小亮在家利用一根胶皮管给鱼缸换水,如图2所示。他先将管中灌满水,然后将出水口B放低,水从鱼缸内自动由B口流出。小亮思考了其中的道理:这是因为出水口B处的压强 进水口A处的压强,水才会流出。
压强2018真题练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2018春?亳州期末)下列事例中,目的是为了减小压强的一项是( )
A.饮料盒专用吸管一端被削得很尖
B.打铁匠用重锤打铁
C.火车铁轨不是直接铺在路面上,而是铺在一根根路枕上
D.菜刀用过一段时间后,要磨一磨
【解答】解:
A、饮料盒专用吸管一端被削得很尖,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意;
B、打铁匠用重锤打铁,在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,不符合题意。
C、火车铁轨铺在枕木上,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,符合题意;
D、菜刀用过一段时间后,要磨一磨,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意
故选:C。
2.(2018?邵阳)如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
【解答】解:由示意图知,两支完全相同的试管液面相平时,乙试管中液体的体积较大,甲试管中液体的体积较小,
已知两种液体质量相等,由公式ρ=可知:甲液体的密度较大;
由图可知两液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲液体对试管底部的压强较大。
故选:A。
3.(2018?泰州)动车进站时,为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故,站台上都标有“安全黄线”,乘客必须站在安全黄线以内,是因为动车进站时车厢附近( )
A.气流速度大,压强小 B.气流速度大,压强大
C.气流速度小,压强小 D.气流速度小,压强大
【解答】解:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。故A正确。
故选:A。
4.(2018?兰州)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.FA<FB pA=pB B.FA>FB pA=pB C.FA>FB pA>pB D.FA=FB pA<pB
【解答】解:
从图中可以看出,VA>VB,而A和B的材料相同,即密度相同,根据公式G=mg=ρVg可知,GA>GB,
而物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,所以FA>FB。
A和B的密度相同,g是常量,而A和B的高度相同,根据公式p=ρgh可知,它们对地面的压强相等,即pA=pB。
故选:B。
5.(2018?北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa D.水杯对桌面的压力为2.8N
【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
根据p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×30×10﹣4m2=1.8N;故AB错误;
(2)G水=2N,
在水平桌面上,杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=1N+2N=3N,
杯对桌面的压强:
p′===1000Pa;故C正确,D错误;
故选:C。
6.(2018?滨州)如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
根据实验现象下列判断错误的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
【解答】解:A、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A错误;
BD、由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;
C、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确;
故选:A。
7.(2018?随州)2018年5月14日,一架重庆飞往拉萨的航班,正在9800米高空以0.75马赫的速度飞行
突然驾驶舱右座前挡风玻璃破裂脱落(如图),副驾驶徐某当时正坐在该窗口旁,曾为
军驾驶员的机长刘某沉着处置安全着陆,创造了又一航空奇迹。当时飞机外面的气压只
海平面的3成不到,气温接近﹣50°C:正常情况下,客机机舱内的气压会被控制在接近
的状态,以保证乘客的安全和舒适。马赫是速度单位,一马赫即一倍音速,音速没有绝对数值,此时音速取300m/s,以下说法正确的是( )
A.该飞机发生事故时,飞行速度约为225km/h,挡风玻璃破裂后,巨大的内外气压差会将副驾驶徐某“牢牢压向椅背”
B.该飞机发生事故时,飞机速度约为810km/h,挡风玻璃破裂后,巨大的内外气压差会将副驾驶徐某向窗外“扯拽”
C.飞机正常飞行,飞机的升力主要来自浮力,与飞行速度无关,与排开空气的重力有关
D.飞机正常飞行,升力的获得是利用了“流体压强与流速有关”的规律,流速大处压强也大
【解答】解:AB、飞机快速行驶时,窗外的空气流速大、压强小;机内的空气流速小、压强大,机内的气压大于机外的气压,压强差将副驾驶徐某向窗外“扯拽”,故A错误,B正确。
CD、飞机正常飞行,升力的获得是利用了“流体压强与流速有关”的规律,流速大处压强越小,与排开空气的重力无关,故CD错误;
故选:B。
8.(2018?海南)如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2=p3 B.p1<p2<p3
C.p1>p2>p3 D.缺少条件,无法判断
【解答】解:因为放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都属于柱形固体,都是由铁制成的实心物体,即ρ相同,且h1<h2<h3,
所以,根据p======ρgh可知,它们对地面的压强关系为:p1<p2<p3。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.(2018?大庆)如图是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为400cm2,内部装水的高度为20cm。先将一球体放入水中,已知球体体积为4×10﹣3m3,密度为水密度的4倍,则放入球后,水对桶底的压力与桶对地面的压力之比( )
A.1:2 B.5:8 C.5:7 D.4:7
【解答】解:
(1)桶内水的体积:
V水=400cm2×20cm=8000cm3,
由ρ=得水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×8000cm3=8000g=8kg,
球体的密度:
ρ球=4ρ水=4×1g/cm3=4g/cm3,
球体的体积V球=4×10﹣3m3=4000cm3,
球体的质量:
m球=ρ球V球=4g/cm3×4000cm3=16000g=16kg,
桶的质量和厚度忽略不计,总质量m总=m水+m球=8kg+16kg=24kg,
总重力:
G总=m总g=24kg×10N/kg=240N,
桶对地面的压力:
F桶=G总=240N;
(2)将一球体放入水中,水的深度:
h===30cm=0.3m,
水对桶底的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,
水对桶底的压力:
F水=pS=3000Pa×400×10﹣4m2=120N,
水对桶底的压力与桶对地面的压力之比:
F水:F桶=120N:240N=1:2。
故选:A。
10.(2018?娄底)社团活动在潍坊各校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立。当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么( )
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度
D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
【解答】解:在水平地面上单脚站立或单手倒立度地面的压力不变,都等于人体的重力;单手的面积小于单脚的面积;根据公式P=可知,单手倒立时对地面的压强大,所以手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度。
故选:C。
11.(2018?达州)两个底面积相同形状不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是( )
A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强
D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
【解答】解:A、甲悬浮,F浮甲=G排甲=G;乙漂浮,则F浮乙=G排乙=G,可知F浮甲=F浮乙,故A错误;
B、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρ物,在乙中漂浮,则ρ乙>ρ物,可知乙的密度较大,已知深度相同,由p=ρ液gh可知,B液体对容器底的压强大,故B错误;
C、取出物块后,由于容器底所受压力减少量△F=△G,放入两容器中两个的物块相同,所以减少的压力△F甲=△F乙,所以减少的压强△p甲=△p乙,故取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强,故C正确;
D、B容器液体密度大于A液体密度,甲排开A的体积大于乙排开B的体积,取出后物体后B液体体积大于A液体体积,B液体的重力大于A液体重力,由压强公式p=得,取出两物块后,B容器对桌面的压强大于A容器对桌面的压强。故D错误。
故选:C。
12.(2018?泰安)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容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p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③和④
【解答】解:①水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②错误;
③乙容器上粗下细,液体对容器底部的压力大于自身的重力,甲容器为直壁容器,液体对容器底部的压力等于自身的重力,所以,甲图中液体对杯底的压力小于乙图中液体对杯底的压力,两个容器底面积相同,根据公式p=可知,故图中液体对杯底的压强p甲>p乙;故③正确。
综上所述,①②错误,③④正确。
故选:D。
13.(2018?长沙)如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上,在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示。已知甲的密度为0.6xl03kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
【解答】解:A、由图象可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲=4p0,容器乙对桌面的压强p乙=p0,
由p===得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比:
===,故A错误;
B、设截取前圆柱体甲的高度为h,则圆柱体甲对桌面的压强:
4p0=ρ甲gh,
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m后,圆柱体甲对桌面的压强:
2p0=ρ甲g(h﹣x),
联立以上两式代入数据可解得:h=0.2m,
所以,圆柱体甲截取前对桌面的压强:
p甲=ρ甲gh=0.6×l03kg/m3×10N/kg×0.2m=1200Pa,故B错误;
CD、容器乙中未放入物体A时,对桌面的压强等于液体的压强,
即:p0=ρ乙gh乙 ﹣﹣﹣①
圆柱体甲截取长度x=10cm=0.1m时,则物体A的体积VA=S甲x,
将物体A浸没在液体乙中,液面上升的高度:
△h==﹣﹣﹣②
物体A刚好浸没在液体中时,容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强,
即:2p0=ρ乙g(h乙+△h)﹣﹣﹣③
联立①②③可解得:h乙=x=7.5cm,故D错误;
由B可知,p0=p甲=×1200Pa=300Pa,
由p0=ρ乙gh乙得,容器乙中液体的密度:
ρ乙===0.4×103kg/m3,故C正确。
故选:C。
14.(2018?绵阳模拟)有四位同学在同一地点同时做托里拆利实验,其中有两人不小心使玻璃管内混入了一些空气,有一人把管放斜了,只有一人操作完全正确。他们记录到玻璃管内水银柱的长度分别为:725mm,733mm,749mm,760mm,那么,实验地点当时的实际大气压与下列哪种情况的水银柱产生的压强相同( )
A.725mmHg B.733mmHg C.749mmHg D.760mmHg
【解答】解:最小的两个数值是混入了空气的,所以725mmHg和733mmHg是错误的;
最大的数值是测量把管放倾斜的,所以760mmHg也是错误;
所以正确的数值是749mmHg。
故选:C。
15.(2018?深圳一模)一块砖以三种方式竖直放在水平地面上,三个不同表面与地面间的接触面积之比为1:3:5,则它对地面的压强之比为( )
A.1:1:1 B.1:3:5 C.5:3:1 D.15:5:3
【解答】解:一块砖以三种方式竖直放在水平地面上,对水平地面的压力相等,
由压强公式p===可知,
砖对水平地面的压强之比与接触面的面积成反比,
则压强之比为p1:p2:p3=::=15:5:3;
故选:D。
二.多选题(共15小题)
16.(2018春?东城区期末)如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。关于此装置下列说法正确的是( )
A.左右构成一个连通器
B.可以探究液体的压强是否与液体的密度有关
C.可以探究液体内部向各个方向的压强是否相等
D.可以探究液体的压强是否与液体的深度有关
【解答】解:A、根据连通器的定义可知,此装置左右不连通,不能构成连通器。故A错误;
BD、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”,故D正确;
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,故B正确;
C、此实验只能观察出橡皮膜向左或向右凸的情况,不能观察到橡皮膜向各个方向的凹凸情况,因此不能验证液体内部向各个方向的压强相等,故C错误;
故选:BD。
17.两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒),若在两容器内分别抽出体积相等的水和酒精后,水和酒精对容器底部的压强相等,则可以确定原先容器中( )
A.水的质量大于酒精的质量 B.水的质量小于酒精的质量
C.水的体积大于酒精的体积 D.水的体积小于酒精的体积
【解答】解:(1)抽出体积相同的水和酒精后,水和酒精对容器底部的压强大小相等,说明此时液体的重力相等,即质量相等;
由V=可得,同质量的水和酒精,密度越大,体积越小,故容器中剩下水的体积小,即原来水的体积小于酒精的体积;故C错误,D正确;
(2)由m=ρV可得,同体积的水和酒精,密度越大,质量越大,故抽出水的质量大,即原来水的质量大于酒精的质量,故B错误,A正确。
故选:AD。
18.(2018?泸州)中央电视台报道:2018年6月2日12时13分,在酒泉卫星发射中心用长征2号丁运载火箭将“高分六号卫星”发射升空。在卫星发射前将重为G1的火箭置于自重为G2的拖车上,此时拖车轮胎与路面的总接触面积为S,使拖车沿粗糙程度相同的水平地面做直线运动,将火箭运送到发射场。下列说法正确的是( )
A.运送该火箭的过程中,拖车对地面的压强P=
B.若拖车在水平地面做加速运动,受到的摩擦力变大
C.拖车在运送该火箭的过程中,所受的摩擦力大小不变
D.“高分六号卫星”定轨后,绕地球匀速转动时处于平衡状态
【解答】解:A、拖车对地面的压力为:F=G1+G2,对地面的压强为:p==,故A正确;
BC、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关,拖车加速运动的过程中,对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,只有速度发生了变化,受到的摩擦力不变,故B错误,C正确;
D、“高分六号卫星”绕地球匀速转动时,运动方向不断发生变化,所以受力不平衡,故D错误。
故选:AC。
19.(2018?河南三模)用如图所示装置探究流体压强,当从左端用电吹风吹气时,中间的B液面高度将高于两边的A,C液面,下列说法正确的是( )
A.打开电吹风后,由于电吹风推动A液面,所以A液面下降
B.打开电吹风后,由于B液面上方空气流速大压强小,所以B液面上升
C.关闭电吹风后,液面高度还是hB>hA=hC
D.关闭电吹风后A,B,C三个液柱对容器底的压强pB=pA=pC
【解答】解:
AB、打开电吹风后,由于B液面上方空气流速大,根据流体压强与流速的关系可知,B液面上方空气压强小,所以B液面上升;
A液面上方空气流速小,上方空气压强大,A液面下降,但不是由于电吹风推动A液面;故A错误,B正确;
C、关闭电吹风后,该容器为连通器,由连通器原理可知,液面高度相等,即hB=hA=hC,故C错误;
D、关闭电吹风后,液面高度相等,由p=ρgh可知,A、B、C三个液柱对容器底的压强pB=pA=pC,故D正确;
故选:BD。
20.(2018?房山区二模)在“探究液体压强”的实验中,小丽将压强计的探头放在水中,情景如图所示。关于此实验下列说法中正确的是( )
A.U型管左右两侧液面的高度差能反映探头上橡皮膜所受液体压强的大小
B.将压强计的探头在原位置转动,改变橡皮膜的朝向,U型管左右两侧液面的高度差不变
C.若增大橡皮膜到容器底部的距离,可以使U型管左右两侧液面的高度差增大
D.将压强计的探头放入浓盐水中,不改变探头所处深度,可以使U型管左右两侧液面的高度差增大
【解答】解:A、U形管中两个液面的高度差体现了探头处所受压强的大小,液面高度差越大说明探头处受到的液体压强越大;故A正确;
B、同一液体,在同一深度,向各个方向的压强相等。将压强计的探头在原位置转动,改变橡皮膜的朝向,U型管左右两侧液面的高度差不变。故B正确;
C、若增大橡皮膜到容器底部的距离,可以使U型管左右两侧液面的高度差减小。故C错误;
D、将压强计的探头放入浓盐水中,液体密度变大,不改变探头所处深度,即h不变,根据p=ρgh可知,可以使U型管左右两侧液面的高度差增大。故D正确。
故选:ABD。
21.(2018?奎文区一模)如图所示,圆台形玻璃容器放置在水平桌面上,容器的质量为20克,容器开口处面积为300cm2,底面面积为100cm2,总高度为20cm,内装300克水,水面高为7.5cm,现向杯中投入一质量为30克的木块,木块漂浮在水面时,水面上升了0.5cm(g=10N/kg)( )
A.放入木块前,水对杯底的压强是300Pa
B.放入木块前,杯子对桌面的压强是300Pa
C.放入木块后水对杯底的压强是800Pa
D.放入木块后杯子对桌面的压强是350Pa
【解答】解:A、放入木块前,水对杯底的压强p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5×10﹣2m=750Pa,A错误;
B、放入木块前,杯子对桌面的压力F=G容+G水=(m容+m水)g=(20×10﹣3kg+300×10﹣3kg)×10N/kg=3.2N;
则杯子对桌面的压强p2===320Pa,B错误;
C、放入木块后水对杯底的压强p1′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(7.5+0.5)×10﹣2m=800Pa,C正确;
D、放入木块后,杯子对桌面的压力F′=G容+G水+G木=(m容+m水+m木)g=(20×10﹣3kg+300×10﹣3kg+30×10﹣3kg)×10N/kg=3.5N;
则杯子对桌面的压强p2′===350Pa,D正确。
故选:CD。
22.(2018?赣州模拟)可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压)下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的有( )
A.压强为50atm,温度为15℃ B.压强为100atm,温度为5℃
C.压强为200atm,温度为25℃ D.压强为300atm,温度为20℃
【解答】解:A、压强为50atm,水的深度为500m,温度为15℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故A错误;
B、压强为100atm,水的深度为1000m,温度为0℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之内,故B正确;
C、压强为200atm,水的深度为2000m,温度为25℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故C错误;
D、压强为300atm,水的深度为3000m,温度为20℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之内,故D正确。
故选:BD。
23.(2018?乌拉特前旗模拟)为了将放置在水平地面上重为100N,底面积是0.1m2的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置,当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A.0s~1s内,物体对地面的压强是300Pa
B.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C.此滑轮组中动滑轮的重为20N
D.2s~3s内,拉力F的功率是100W
【解答】解:由图知,承担物重的绳子股数n=3;
(1)由图乙可知,在2~3s内,重物做匀速运动,由图甲可知此时拉力F3=40N,
不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F=(G+G动),
所以G动=3F3﹣G=3×40N﹣100N=20N,故C正确。
由图甲可知,在0~1s内,拉力F1=30N;以动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支,以及三根绳子向上的拉力3F1作用,处于静止状态;
物体对地面的压力:F压=F支=G+G动﹣3F1=100N+20N﹣3×30N=30N;
则物体对地面的压强:p===300Pa;故A正确;
(2)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m,
绳端移动的距离:s2=3h2=3×1.25m=3.75m,
此过程中拉力做的功:
W=F2s2=50N×3.75m=187.5J;故B正确。
(3)由图乙可知,在2~3s内,重物做匀速运动,重物的速度v3=2.50m/s,
则绳端移动的速度:v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,
在2~3s内,重物做匀速运动,由图甲可知此时拉力F3=40N,
拉力做功的功率(总功率):
P总=F3v3′=40N×7.5m/s=300W,故D错误;
故选:ABC。
24.(2018?正阳县一模)如图所示,容器内水的质量一定,物体A和空烧杯B,以两种不同的方式漂浮在水中,细线质量不a计,两物体所受总浮力分别为F甲 和F乙,水对容器底的压强分别为P甲 和P乙,则( )
A.F甲<F乙 B.F甲=F乙 C.P甲<P乙 D.P甲=P乙
【解答】解:把A和容器看作一个整体,即A和容器的总重力不变,由图可知,甲、乙中物体都是漂浮在水面上,所以甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力,故F甲=F乙;故B正确;
因为两中情况下浮力相等,又由阿基米德原理又可得,F浮=ρ水gV排;
由F甲=F乙,
所以V排甲=V排乙;
因此甲乙两图中,液面的高度是相同的,由p=ρgh可知,当ρ一定时,若h相等,则P相等;即 p甲=p乙。
故选:BD。
25.(2018?禹会区二模)重力为G,底面积为S的圆柱形杯子,倒入重力为G′水后放在水平桌面上,水对容器的压强为P,则下列判断正确的是( )
A.水对容器底部的压力等于G′ B.水的深度等于
C.容器对桌面压力等于G D.容器对桌面压强等于+P
【解答】解:A、如图所示为直壁容器,所以此时水对容器底部的压力等于自身重力G′,故A正确;
B、根据p=ρgh知水的深度:h=,故B正确;
C、杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力,即F=G+G′,故C错误;
D、容器对桌面压强:p′=,故D错误。
故选:AB。
26.(2018春?东湖区校级期末)如图是“探究液体压强规律”实验得到的压强随深度变化的图象,下列说法正确的是( )
A.同种液体中,压强随深度的增大而增大
B.A、B两种液体密度关系是ρB>ρA
C.A、B两种液体密度关系是ρA>ρB
D.相同容器中各装满一种液体,装满A液体时,容器底部受到压强较大
【解答】解:
A、由图象可知,液体压强与深度成正比,所以同种液体的压强随着深度的增加而增大,故A正确。
BC、由图象可知,当A和B两液体的深度相同时,A的压强大于B的压强,根据p=ρgh可知,A的密度大于B的密度,故B错误,C正确。
D、相同容器中各装满一种液体,则液体的深度相同,因为ρA>ρB,所以根据p=ρgh可知,装满A液体时,容器底部受到压强较大,故D正确。
故选:ACD。
27.(2018春?西城区期末)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积小于乙的底面积,甲乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是( )
A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲>ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【解答】解:实心圆柱体对水平桌面的压强:
p======ρgh;
已知h甲<h乙,p甲=p乙,
所以ρ甲>ρ乙
由p=可得,F=ps,
因为实心圆柱体放在水平桌面上,则G=F,
由图可知S甲<S乙
所以F甲<F乙,G甲<G乙
故选:BC。
28.(2017秋?通州区期末)在图所示实验中,利用到流体压强与流速的关系的是( )
A.甲图中,针筒向里推,细管口有水流喷出
B.乙图中,向中间吹气,两只乒乓球向中间靠拢
C.丙图中,向笔管里吹气,细管口有水流喷出
D.丁图中,向中间吹气,两张纸向中间靠拢
【解答】解:A、甲图中,针筒向里推,瓶内气压增大,在瓶内外气压差的作用下,使水从细管口喷出,是利用了密闭气体的压强,不合题意;
B、乙图中,向中间吹气,中间空气流速快、压强小,两侧空气流速小、压强大,在压强差的作用下,两只乒乓球向中间靠拢,符合题意;
C、丙图中,向笔管里吹气,空气流速快、压强小,细管内的水在大气压的作用下向上流出,符合题意;
D、丁图中,向中间吹气,中间的空气流动速度增大,压强减小。两张纸外侧的压强不变,两张纸在压强差的作用下向中间靠拢,符合题意。
故选:BCD。
29.(2017秋?通州区期末)育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中A是一个水箱;浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,高为35cm;放水阀门C是一个质量为0.04kg的圆柱体,其厚度d为2cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳l与浮筒相连。假设水深H=40cm,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.浮筒B受到了浮力
B.放水阀门C受到浮力
C.放水阀门C没有受到浮力
D.放水阀门C的上表面受到水的压强是4000Pa
【解答】解:(1)浮筒B漂浮在水面上,受到向上的浮力,故A正确;
放水阀门C下面是空气,只有上表面受到水给它向下的压力,没有向上的压力,所以它不受浮力,故B错误、C正确;
(2)放水阀门C的上表面距离水面的深度h=40cm﹣2cm=38cm=0.38m,
放水阀门C的上表面受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.38m=3800Pa,故D错误。
故选:AC。
30.(2018春?阳信县期末)关于如图所示的各种情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中如果ρA=ρB=ρC,hA=hB=hC,则物体对地面压强pA>pB>pC
B.乙图说明锅炉水位计应用连通器原理
C.丙图中水对容器底的压强是1000 Pa(g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
D.丁图中如果液体的密度ρA=ρB,深度hA=hB,底面积SA=SB,则液体对容器底的压力FA=FB
【解答】解:A、甲图中为规则、均匀的物体,
因为p======ρgh,且ρA=ρB=ρC,hA=hB=hC,
所以,物体对地面压强pA=pB=pC,故A错误;
B、由乙图可知,该装置为锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器的应用,故B正确;
C、丙图中水的深度为8cm,则水对容器底的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,故C错误;
D、丁图中液体的密度ρA=ρB,深度hA=hB,
根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强pA=pB,
又因为底面积SA=SB,
所以,根据p=可知,液体对容器底的压力FA=FB,故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共10小题)
31.(2018春?亳州期末)清明假期中,小明一家驾车出游。车的总质量是1.6t,车轮与地面接触的总面积是0.08m2,当车停在水平路面上时,车对地面的压强是 2×105 Pa;根据车距确认标志牌,小明测出车通过200m距离所用的时间是8s,车在这段时间的行驶的平均速度是 90 km/h。
【解答】解:
(1)当车停在水平路面上时,车对地面的压力:
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,
车轮与地面接触的总面积(即受力面积):S=0.08m2,
车对地面的压强:
p===2×105Pa;
(2)车在这段时间的行驶的平均速度:
v===25m/s=25×3.6km/h=90km/h。
故答案为:2×105;90。
32.(2018春?上蔡县校级期末)地效翼船(如图所示)是一种经济、安全的飞行器,其工作原理是:在贴近水面或地面飞行时,离地表很近的带有翼刀或隔断端板的机翼下方,就会形成气流的堵塞,空气流速减小,压强 增大 ,使机翼上下,表面间形成压力差,从而产生一个 向上 (选填“向上”或“向下”)的力。
【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,机翼上方气流的截面面积大,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速;
而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼下方的压强大于机翼上方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的力。
故答案为:增大;向上。
33.(2018?重庆)如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm3/s流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底都的压强为 5000 Pa.当t=52s时,细杆对物体的作用力大小为 0.8 N。
【解答】解:(1)由图乙知,当t=0,水对容器底部的压力为50N,则阀门未打开前水对容器底都的压强为:
p===5000Pa;
(2)由图乙知,在0﹣40s,40s﹣64s 64s﹣84s三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,第1阶段流出的水量:
V1=40s×50cm3/s=2000cm3;
第2阶段流出的水量:
V2=24s×50cm3/s=1200cm3;
第3阶段流出的水量:
V3=20s×50cm3/s=1000cm3;
即各阶段减小的水的体积,如下图1所示:
根据h=,可分别求出1、3阶段水下降的高度分别为:
h1=20cm,h3=10cm,
因在放水前,对容器底部的压强为5000Pa,故容器盛满水时的深度:
h容===0.5m﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,故
圆柱体A的高度:
hA=50cm﹣20cm﹣10cm=20cm,
在第2个阶段,有(S﹣SA)h容=(100cm2﹣SA)hA=1200cm3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②,故A的底面积为:
SA=40cm2,
故A的体积:
VA=SAhA=40cm2×20cm=800cm3,
从第40s到第52s流出水的体积为:
V21=12s×50cm3/s=600cm3,
即水面下降了10cm,
A排开水的体积:
V排=h′SA=10cm×40cm2=400cm3
由阿基米德原理,此时A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3=4N;
A的重力:
G=ρAgVA=0.6×103kg/m3×10N/kg×800×10﹣6m3=4.8N,因重力大于其受到的浮力,故A还受到一个细杆施加的竖直向上的力T的作用,根据力的平衡:
T=G﹣F浮=4.8N﹣4N=0.8N。
故答案为:5000;0.8。
34.(2018?恩施州)如图。老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了部分空气,实验时测得管内水银柱的高度 小于 (选填“大于”“等于”“小于”)760mm;如果将试管顶端开一个孔,管内水银柱最终会 下降至管内外液面相平 。
【解答】解:(1)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小;
(2)当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降。此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终管内外液面会相平。
故答案为:小于;下降至管内外液面相平。
35.(2018?广元)如图所示,将一薄木尺的长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上(桌面与报纸之间几乎没有空气),已知报纸的上表面积为0.21m2.则大气对报纸上表面的压力为 21000 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 7000 N(假设报纸不破损,报纸对木尺的压力全部作用在木尺最左端,大气压取1.0×105Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。
【解答】解:(1)根据p=得:
F=pS=1.0×105Pa×0.21m2=21000N;
(2)设薄木尺长度为L,则图中动力臂l1=,阻力臂l2=,F2=21000N,
Fl1=F2l2,=;
=21000N×,
解得:
F=7000N。
故答案为:21000N;7000N。
36.(2018?达州)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA < pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲 > p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)∵A、B两点到容器底的距离相等,
∴根据m=ρV=ρSh可知,A、B两点以下m甲>m乙;
又∵因为完全相同的容器中,分别盛有质量相等的两种液体甲、乙,
∴A、B两点上液体的质量:mB>mA,即GB>GA;
∴根据p=可知,pB>pA。
(2)若A、B两点的压强相等,则A、B两点上液体的质量:mB=mA,因为A、B两点到容器底的距离相等,则有mB′<mA′,故有m甲>m乙,G甲>G乙;
根据p=可知,p甲>p乙。
故答案为:<;>。
37.(2018?梧州)如图所示,甲、乙容器中分别盛有密度为1×103kg/m3的水和密度为1.2×103kg/m3的盐水,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液面上升到一定高度,原因是A处空气流速加快,压强 减小 ,B、C管内外液面高度差之比为h1:h2= 6:5 。
【解答】解:
(1)当在A处沿水平方向快速吹气时,A处空气流速加快、压强减小,管内气体的压强小于外界大气压,所以两边的液体在大气压的作用下上升;
(2)设B管内水柱产生的压强为p水,C管内盐水产生的压强为p盐水,管内气体压强为p,
由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,
则大气压:p0=p+p水=p+p盐水,
所以p水=p盐水,
由液体压强公式可得:ρ水gh1=ρ盐水gh2,
则h1:h2=ρ盐水:ρ水=1.2×103kg/m3:1×103kg/m3=6:5。
故答案为:减小;6:5。
38.(2018?龙山县校级模拟)如图甲所示,在A孔下方开一个相同大小的小孔B,将瓶盖拧开,发现从B孔喷出的水较急,这是因为 同种液体,深度越深压强越大 。如图乙所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手移开,乒乓球并不会下落,说明 流速越大的位置,压强越小 。
【解答】解:
(1)AB两处深度不同,由于液体压强随着深度的增加而增大,且B处得深度比A处的深度要大,所以,B处水的压强要大于A处水的压强,从而导致了B处得水流速度大于A处得水流速度,才出现了图示的现象。
(2)如图,从漏斗的上方吹气,气体从乒乓球的上方流出,乒乓球上方气体流速大于下方气体流速,上方压强小于下方压强,压强差使乒乓球受到向上的托力,不掉下来。
故答案为:同种液体,深度越深压强越大; 流速越大的位置,压强越小。
39.(2018?安徽模拟)某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 等 于b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 大 于b管液面高度。
【解答】解:(1)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的。
(2)当打开B阀门,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱小;粗管的流速小压强大,支持的水柱大。
故答案为:等;大。
40.(2018?泗洪县校级模拟)在如图所示的甲、乙两容器中盛有水,水面相平,之间有斜管相通,K是开关。当K打开后这个容器变成一个 连通器 ;M处的压强 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)N处压强,水 不会 (选填“会”或“不会”)流动。
【解答】解:(1)当阀门K打开后,甲乙两容器顶端开口,底部有一斜管相连通,符合连能器的结构特点;
(2)两液面是相平的,由图可知M点比N点深度小一些,根据液体压强随深度的增加而增大的原理,M点比N点压强小;
(3)根据连通器的特点,装有同种液体且自由静止时,液面是相平的,图示的两液面已经相平了,所以不会有水的流动了,M高N低是干扰因素,不影响水的流动。
故答案为:连通器;小于;不会。
四.计算题(共4小题)
41.(2018?襄阳)一个圆柱形杯身的杯子,装12cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上,如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中杯底受到水的压强
(2)图丙中某种液体的密度
(3)如果杯子自身质量为80g,则杯内水的质量。
【解答】解:(1)图甲中杯底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)设杯子的底面积为S,杯子在水中和在液体中受的浮力相等,
F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,
ρ水gS(h1+h2)=ρ液gS(h1+h3),
图中h1=0.12m,h2=0.04m,h3=0.08m,
解得:ρ液=0.8×103kg/m3;
(3)图乙中杯子处于漂浮状态,浮力等于其总重力,
G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N,
F浮水=G杯+G水,
ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1,
ρ水gSh2=G杯,
杯子底面积S===2×10﹣3m2,
由ρ=得:
杯内水的质量:
m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m2×0.12m=0.24kg。
答:(1)图甲中杯底受到水的压强1200Pa;
(2)图丙中某种液体的密度0.8×103kg/m3;
(3)杯内水的质量0.24kg。
42.(2018?临沂)2017年12月24日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功,可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是多少?
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?
【解答】解:(1)飞机静止在跑道上,对跑道的压力为:
F=G=mg=51×103kg×10N/kg=5.1×105N;
则飞机对跑道的压强为:
p===8.5×105Pa;
(2)飞机的最大飞行速度为560km/h,
由v=得,飞机所需的最短时间为:
t===2.5h;
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,由漂浮条件可得F浮=G飞机,
由阿基米德原理可得,飞机受到的浮力为:F浮=G排,
所以,可得此时飞机的重力为:
G飞机=G排=m排g=46×103kg×10N/kg=4.6×105N;
水对舱底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa
答:(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5×105Pa;
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1400km,所需要的最短时间是2.5h;
(3)飞机受到的重力是4.6×105N;水对舱底产生的压强是1.5×104Pa。
43.(2018?钦州模拟)如图所示,小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,准备了质量为100g、底面积为80cm2的容器两个,其中甲容器中装有深度为10cm的水,乙容器中装有质量0.7kg的酒精。他将物体A悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸没在水中,观察到指针停在3.2N位置不变;:若缓慢浸没在酒精中,弹簧测力计的示数减小到3.4N后保持不变。求:(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强;
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强;
(3)物体A的体积。
【解答】解:
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强:
p甲=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;
(2)水平面上的物体,对水平面的压力大小与其重力相等,
水平桌面受到的压强:
p乙=====1000Pa;
(3)由题可知,物体A均浸没在水和酒精中,V排水=V排酒=V
A在水中受的浮力:F浮甲=G﹣3.2N,
由阿基米德原理可得:
V=V排水==﹣﹣﹣﹣﹣①
A在酒精中受的浮力:F浮乙=G﹣3.4N,
由阿基米德原理可得:
V=V排酒==﹣﹣﹣﹣②
由①②可解得:
V=100cm3。
答:(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强为1000Pa;
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强为1000Pa;
(3)物体A的体积为100cm3。
44.(2018?和平区二模)将一截面为“凹”字型的有凹槽的圆柱形物体放置于底面积为S、高为H的圆柱形容器底部;物体密度为ρ,物体的外底面积为S1,凹槽内底面积为,物体外侧高为h1,凹槽内高为h1.现向容器中注入密度为ρ0的液体,请完成:
(1)画出注入液体前物体的受力分析图;
(2)若开始向凹槽中注入液体,请推导出凹槽内底部所受液体的最大压强的表达式;并求出物体对容器底的压力最小时,应至少注入的液体质量。
【解答】解:(1)注入液体前,分析可知,物体受到重力及容器的支持力,如图所示:
(2)由图可知,有凹槽的圆柱形物体重力:
G物=m物g=ρV物g=ρ(S1h1﹣)g=ρS1h1g,
若开始向凹槽中注入液体,要使产生的压力最小,须使物体受到浮力作用,即先应把液体注满凹槽后再溢至容器内,凹槽内液体的质量:
m=ρ0V凹槽=ρ0×S1×h2=
物体对容器的压力:F=G物﹣F浮,
①当ρ<ρ0时,物体漂浮,此时F=0N,此时物体浸在液体内的深度为h,
凹槽内底部所受液体的最大压强p=ρ液gh2=ρ1gh1
由阿基米德原理可得:G物=F浮=ρ0V排g=ρ0(S﹣S1)hg
可得:ρ0(S﹣S1)hg=ρS1h1g,
解得h=
容器内液体的质量:
m容=ρ0V容=ρ0×(S﹣S1)h=ρ0×(S﹣S1)×=
所注入的液体的质量为:
m小=m+m容=+=;
②当ρ≥ρ0时,物体沉底或悬浮,要使注入的液体质量最小,此时物体刚好完全浸在液体内,容器内液体的深度为h1,
物体沉底或悬浮(ρ≥ρ0)时,
则p大=ρ1g(H﹣h1+h1)=ρ1g(H﹣);
所注入的液体的质量最少为:
m小'=ρ0V液'=ρ0(Sh1﹣V物)=ρ0[Sh1﹣(S1h1﹣)]=ρ0h1(S﹣S1)。
答:(1)如图所示;
(2)液体的最大压强的表达式为=ρ1gh1或ρ1g(H﹣);
物体对容器底的压力最小时,应至少注入的液体质量为=或ρ0h1(S﹣S1)。
五.解答题(共1小题)
45.(2018?西城区模拟)小亮学习液体压强后
(1)他在实验室利用微小压强计研究液体内部压强。实验前他将U形管两液面调到相平,当他把压强计探头放入水中,发现U形管两液面没有出现高度差,如图1所示。请你判断,器材出现的问题可能是: 胶皮管(或橡皮膜)漏气 。
(2)放学后,小亮在家利用一根胶皮管给鱼缸换水,如图2所示。他先将管中灌满水,然后将出水口B放低,水从鱼缸内自动由B口流出。小亮思考了其中的道理:这是因为出水口B处的压强 小于 进水口A处的压强,水才会流出。
【解答】解:(1)实验前他将U形管两液面调到相平,当他把压强计探头放入水中,发现U形管两液面没有出现高度差,如图1所示。据上面的分析可知,上述现象可能是由于胶皮管(或橡皮膜)漏气造成的;
(2)两液面上浮与大气相通,当液面存在高度差时,即两液面之间存在液体压强差,即出水口B处的压强小于进水口A处的压强,水才会流出