第1节 压强
一、知能演练提升
1.为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等供同学们选择。同学们所选的四组器材中,不能达到探究目的的是( )
A.①③⑥ B.②⑤
C.②③④ D.③④⑤
2.如图所示,水平雪地上穿着滑雪板的芳芳总质量为70 kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不相等,无法比较谁对雪地的压强大
3.在窗户密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。图中的四把铁锤,质量相同,形状不同,为了更容易打破玻璃,应该选择的是( )
4.在下列事例中,为了减小压强的是( )
A.大卡车的车轮比小轿车多而宽
B.软包装饮料的吸管,有一端是尖的
C.缝衣针、注射器的针头都很尖
D.菜刀用过一段时间需要磨一磨
5.砌墙时,随着墙体高度的增加,地基受到的压力会逐渐增大。下列图象中,能正确描述砌墙时地基受到的压强与压力大小关系的是( )
6.为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示。当老虎用相同的力咬食物时,受力的 越小,产生的 越大。?
7.如图所示,A物体是质量为400 g的正方体,边长为20 cm,B物体是质量为500 g的正方体,边长为30 cm,将A物体放在B物体上,它们对水平桌面的压强是 Pa。(g取10 N/kg)?
8.体重为500 N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!他及时卧在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400 cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为 Pa,平卧时能避免意外发生的原因是?
?
。?
9.观察如图所示的漫画,你能提出一个值得探究的问题吗?
10.小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关,实验探究过程如图所示。
(1)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么?
(2)图乙和图丙探究的问题是什么?
(3)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是压力的作用效果与受力面积无关。分析评估他的实验结论。
11.
近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,下表为某型号独轮电动平衡车的部分数据。
质量
10 kg
轮胎与地面接触面积
30 cm2
最大速度
16 km/h
充满电行程
24 km
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50 kg的人驾驶该车,在水平地面匀速行驶。若所受阻力为总重力的,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10 N/kg)
(3)质量为50 kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
12.(2017·浙江衢州中考)鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其他鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30 m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题。
俯视图
(1)数据显示,一只0.5 kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720 km/h的飞机上,就会产生1.6×104 N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01 m2,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)下表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自重考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。?
性质
材料A
材料B
材料C
抗压性/N/m2
1.2×104
1.6×104
2.0×104
密度/kg/m3
1.2×103
4.0×103
1.2×103
##
第九章 压强
第1节 压强
一、知能演练提升
1.D 解析 本题考查对探究压力的作用效果的实验过程的理解。实验中需要显示压力作用效果的大小,而选用木板作为呈现效果的媒介是几乎无法显示出压力的作用效果的。
2.C 解析 本题关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,同时注意受力面积对压强大小的影响。
3.D 解析 在压力一定的情况下,减小受力面积,可以增大压强,由题图可知,正确的选项是D。
4.A 解析 本题考查压强的有关知识。大卡车的车轮比小轿车多而宽,是增大受力面积减小压强;软包装饮料的吸管,有一端是尖的,是减小受力面积增大压强;缝衣针、注射器的针头都很尖,是减小受力面积增大压强;菜刀用过一段时间需要磨一磨,是减小受力面积增大压强。
5.C 解析 本题考查压力与压强的关系,在水平地面上,压力等于物体的重力,接触面积一定时,压强与压力成正比。
6.解析 本题考查影响压强的有关因素,压强大小与压力和受力面积有关,压力一定,受力面积越大,压强越小。尖尖的牙齿受力面积较小,故压强较大。
答案 面积 压强
7.解析 A物体的重力为4 N,B物体的重力为 5 N,则A物体和B物体对水平桌面的压力为9 N。由题图可知,与水平桌面接触的是B物体,因此,A物体和B物体与水平桌面的接触面积为0.09 m2。则它们对桌面的压强是p==100 Pa。
答案 100
8.解析 p==1.25×104 Pa;平卧时增大了与冰面的接触面积,减小了压强,故能避免意外发生。
答案 1.25×104 增大了与冰面的接触面积,减小了压强
9.解析 解决这类开放性试题,要注意运用对比的方法,从题图中的情景获取有用的信息。如本题图中小老鼠和大灰熊的感觉不同、它们身下的床也不同,由此我们可以提出一些可以探究的问题。
答案 压强的大小是否与压力的大小有关?或压强的大小是否与受力面积的大小有关?
10.答案 (1)压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关,受力面积越小,压力作用效果越明显。(2)图乙和图丙中受力面积相同,压力大小不同,探究的是受力面积相同时,压力的大小对压力作用效果的影响。(3)探究过程没有控制变量,压力大小和受力面积都在变化,故他得到的结论“压力的作用效果与受力面积无关”是错误的。
11.解析 (1)充满电后以最大速度行驶的时间t==1.5 h。
(2)该车匀速前进时,所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,由题意可知,所受牵引力F=Ff=0.2G总=0.2×(50 kg+10 kg)×10 N/kg=120 N。
(3)车对水平地面的压强p==2×105 Pa。
答案 (1)1.5 h (2)120 N (3)2×105 Pa
12.解析 (1)鸟撞击飞机的压强p==1.6×106 Pa。
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件。
答案 (1)产生的压强为1.6×106 Pa (2)材料C
第2节 液体的压强
一、知能演练提升
1.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如下表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面
高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
A.液体向各个方向压强的大小关系
B.液体压强与液体深度的关系
C.液体压强与液体密度的关系
D.液体压强与气压的关系
2.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体,液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.p甲>p乙 B.p甲
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
3.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙
B.p甲C.p甲=p乙
D.条件不足,无法判断
4.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,容器底部受到的压强分别为pA、pB、pC(ρ盐水>ρ清水>ρ酒精),则( )
A.pA=pB=pC B.pAC.pA>pB>pC D.无法确定
5.在探究液体压强特点的实验中,王超将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的两种液体中,且两金属盒所处深度相同,则由图可知( )
A.ρ1=ρ2 B.ρ1>ρ2
C.ρ1<ρ2 D.无法判断
6.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h。那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.和G B.ρgh和G
C.和ρghS D.ρgh和ρghS
7.著名的帕斯卡实验如图所示,这个实验说明: 。?
8.如图所示的容器内装有一定量的水银,水银在A点产生的压强为 Pa。(ρ水银=13.6×103 kg/m3,g取10 N/kg)?
9.在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置作标记。这样做利用了 原理,目的是保证两点在 ?
。?
10.某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左右两侧液面的高度 。?
(2)如图乙所示,他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究?
。?
(3)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在下列液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大的是 。?
A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3)
C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
11.两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,容器底都受到液体的压强分别为p1和p2。下列关系正确的是( )
A.p1=p2 F1=F2
B.p1>p2 F1=F2
C.p1>p2 F1D.p1F2
12.在水平桌面上放置一个空玻璃杯,它的底面积为0.01 m2,它对桌面的压强为200 Pa。
(1)求玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1 kg水后,水对杯底的压强为900 Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,杯壁的厚度可忽略)
第2节 液体的压强
一、知能演练提升
1.B 解析 本题考查液体压强的实验探究。依据控制变量法对实验结论进行推理和归纳时,要明确实验中哪些量是相同的,哪些量是不同的。橡皮膜浸入液体的深度不同,所处液体种类和橡皮膜方向相同。越深处,压强计两玻璃液面差越大,说明液体内部的压强与液体的深度有关,深度越大,压强越大。
2.C 解析 根据液体压强的公式p=ρgh可知,液体的压强只与液体的密度和深度有关。题中两种容器中的液体密度相同(因为装有同种液体),液面高度也相同,所以液体对容器底部的压强相等,即p甲=p乙。
3.B 解析 因为两容器的底面积相等且甲容器是敞口的,所以甲容器中液体的体积较大,又因为两种液体的质量相等,因此甲容器中的液体密度较小。两种液体的深度相等,根据液体压强公式p=ρgh可知p甲4.C 解析 由题图知,三容器内液体深度hA=hB=hC=h,因为p=ρ液gh且ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,所以 pA>pB>pC。
5.B 解析 由题图可以看出,密度为ρ1的液体对压强计的压强更大,而金属盒所处两种液体的深度相同,所以ρ1>ρ2。
6.D 解析 液体对容器底的压强p=ρgh;液体对容器底的压力F=pS=ρghS。
7.解析 在桶上装一个长长的管子,当不断地灌水时,桶被压破,说明液体产生了较大的压强,故此实验可说明液体的压强与液体的深度有关。
答案 液体的压强与液体的深度有关
8.解析 由题图可知,A点所处的深度h=30 cm-20 cm=10 cm=0.1 m
水银在A点产生的压强为
p=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.36×104 Pa。
答案 1.36×104
9.解析 连通器是指两端开口、底部相连的容器,此塑料管构成了一个连通器,根据其特点可知,当里面装入同种液体时,静止时液面相平,所以液面位置在同一水平面上。
答案 连通器 同一水平面上(或同一高度上;或同一水平线上)
10.解析 (1)该同学向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,构成连通器,此时U形管左右两侧液面的高度相同;(2)同种液体,改变液体的深度,是为了探究液体内部压强跟深度的关系;(3)当探头深度相同时,密度越大,压强越大,U形管左右两侧液面的高度差最大的是C。
答案 (1)相同 (2)液体内部压强与深度的关系
(3)C
11.B 解析 由题图可以看出右侧容器中液体的体积大于左侧容器中液体的体积,因两容器中液体的质量相同,由ρ=可得,质量相同时体积大的物体密度小,故ρ1>ρ2,由p=ρgh可得两容器底部受到的压强分别为p1=ρ1gh1,p2=ρ2gh2,因ρ1>ρ2,h1=h2,故p1>p2;因两容器完全相同,则容器底部和水平面的粗糙程度相同,两容器内液体的质量相同,则两容器对水平面的压力相同,故两容器在水平面受到的摩擦力相同,两物体分别在拉力F1和F2作用下做匀速直线运动,物体处于平衡状态,此时拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,两物体与水平面间的摩擦力相同,则拉力相同,即F1=F2。故选B。
12.解析 容器对水平桌面的压力与容器的放置方式无关,等于容器及其中液体的总重。在水平桌面上放置一空玻璃杯,根据F=pS可知玻璃杯对桌面的压力,即空玻璃杯的重力。假如三个底面相同的容器中盛有质量相同的水,密度相同,三个容器底部受到水的压强,由p=ρgh的变形求水的深度,假设杯壁是竖直的,求出装入1 kg水后杯中水的深度,与根据已知所求水的深度进行比较可知容器的形状。
(1)由p=得,玻璃杯的重力G=F=pS=200 Pa×0.01 m2=2 N。
(2)由p=ρgh得,水的深度
h==0.09 m。
假设杯壁是竖直的,装入1 kg的水后杯中水的深度为
H==0.1 m。
因为H>h,所以水杯是底小、口大,大致形状是图甲。
答案 (1)2 N (2)0.09 m 图甲
第3节 大气压强
一、知能演练提升
1.下列现象中不属于大气压强现象的是( )
A.用吸盘挂钩挂衣服
B.用吸管吸饮料
C.潜水员作业时要穿抗压潜水服
D.钢笔吸墨水
2.小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在,下列操作能达到目的的是( )
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪
C.让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
3.
右图是测量大气压的装置,玻璃管长约1 m,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时玻璃管内水银柱的高度一定为76 cm
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银液面高度差减小
4.
右图是小强同学自制的气压计,把它放在水平桌面上,当外界大气压减小时,下列说法正确的是( )
A.细管内液柱高度上升
B.细管内液柱高度不变
C.细管内液柱高度下降
D.瓶子对桌面的压力减小
5.(2017·江苏淮安中考)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
6.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
7.已知人体皮肤的表面积约1.5 m2,那么,在标准大气压下1.5 m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(标准大气压p=1.0×105 Pa)?
8.(2016·内蒙古鄂尔多斯中考)
小李用实验测量当地大气压值。他在长约1 m一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(g取10 N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103 kg/m3,他可计算出当地大气压的值为 Pa。?
(2)如果另一名同学将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将 (选填“大于”“小于”或“等于”)小李的测量结果。?
(3)实验中如果不小心将玻璃管顶端碰破一个小口,则管内水银面会 。?
9.请你观察如图所示的现象,从中可知北京当时的大气压值 (选填“大于”“等于”或“小于”)标准大气压。这个现象可以间接说明大气压随高度增加而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。?
10.某物理兴趣小组的同学想探究大气压的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下,如图所示。向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小。
(1)本实验主要的测量器材: 、 。?
(2)需要直接测量的物理量: 、 。 ?
(3)大气压的表达式p= 。?
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105 Pa,实验中可能存在的问题是什么?
11.(2016·浙江宁波中考)把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
(1)B端的水不会流下来是由于受到 作用。?
(2)把手指移开后管内的水会怎样流动,不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确最直接的方法是 。?
(3)把细管倒过来,如图乙所示。如果把手指移开,管内的水会不会从A端流出?请写出你的判断,并用你所学的理论知识证明你的判断。
12.小明将老师说的“学习物理要注意从物理走向社会,将学到的知识应用到生活实际,学会解释物理现象”记在心上。在假期期间跟爸爸、妈妈乘坐飞机从宁波到广州过程中观察到如下现象:当飞机在高空稳定飞行时,发现随身携带的日常用品密封包装袋鼓鼓的,如图甲所示。到了飞机着陆后,包装袋又瘪回去了,如图乙所示。请给予解释。
13.(2017·江苏苏州中考)如用所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,密闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100 g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5 cm2。(不考虑分子间作用力)
(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下。(g取10 N/kg)?
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30 kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8 kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象做出合理的解释:?? 。?
第3节 大气压强
一、知能演练提升
1.C 解析 将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,故选项A不符合题意。吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故选项B不符合题意。潜水员穿抗压潜水服是因为液体的压强随深度的增加而增大,人在水中的深度逐渐增加时,水对人体的压强也越来越大,所以潜水员穿抗压潜水服不是利用大气压强,故选项C符合题意。用力按钢笔上的橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入钢笔内,故选项D不符合题意。
2.D 解析 A证明压力的存在,B证明液体压强的存在,C证明撞击力的存在,只有D证明大气压强的存在。
3.D 解析 本题考查大气压的相关知识。连通器是底部连通、上端开口的容器,题图中的玻璃管顶部是密闭的,因此这套实验装置不是连通器,故A选项错误;第一次利用此装置测量出大气压的科学家是托里拆利,故B选项错误;当外界大气压为标准大气压的时候,玻璃管内水银柱的高度为76 cm,当外界大气压发生变化时,管内水银柱就会发生变化,故C选项错误;大气压随着高度的增加而减小,将此装置从山脚移到山顶,高度增加,大气压减小,因此玻璃管内外的水银柱液面高度差减小,故D选项正确。
4.A 解析 当外界大气压减小时,细管内液柱在瓶内气压的作用下将上升,故A对,B、C错;瓶子对桌面的压力等于瓶子、水及细管的总重力,当外界大气压减小时,由于总重力不变,故瓶子对桌面的压力不变,D错。
5.D 解析 真空采血管内的压强很低,针头插入被检查者的静脉时,在被检查者血压的作用下,血液流入真空采血管。故选D。
6.D 解析 甲图中,挤出吸盘内的空气,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙壁上,钩码的重力与墙壁给吸盘的向上的摩擦力保持平衡,是一对平衡力,所以A、C错;乙图中,大气压力使两吸盘紧紧压在一起,若所挂钩码过多,会把两吸盘分开,所以用此装置,可以粗测大气压的值,故B错,D对。
7.解析 本题考查压强的计算。F=pS=1.0×105 Pa×1.5 m2=1.5×105 N。人体并没有被压扁,是因为人体内也有气压,这样身体内外压强相互抵消。
答案 1.5×105 人体内也有气压
8.解析 (1)当地大气压p=ρgh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.7 m=9.52×104 Pa;
(2)海拔越高,气压越低,海拔越低,气压越高,如果将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将大于海拔高处测量的值;
(3)将玻璃管顶端碰破一个小口,相当于连通器,液面会下降,最终管内外水银面将相平。
答案 (1)9.52×104 (2)大于 (3)下降到与管外水银面相平
9.解析 在标准大气压下,水的沸点是100 ℃,大气压随高度的增加而减小,液体的沸点随气压的减小而降低。
答案 等于 减小
10.解析 这是粗略测量大气压的实验,需要测量吸盘的横截面积和所受拉力,所以用到的器材有刻度尺和弹簧测力计(或天平);然后根据公式p=可得大气压的数值。当然,这种测量方法得出的数据不太精确,主要是因为吸盘中的空气不可能完全被挤出。
答案 (1)刻度尺 弹簧测力计(或天平、案秤、台秤)
(2)吸盘的直径D(或吸盘的半径r) 细沙受到的重力G(或细沙的质量m)
(3)或
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等。
11.答案 (1)大气压
(2)实验
(3)如果把手指移开,管内的水会从A端流出;液体压强随深度的增加而增大。
12.答案 在高空大气压小,包装袋内部气压使包装袋向外胀;飞机着陆后,大气压较大,包装袋在大气压的作用下又瘪回去了。
13.解析 塑料片不掉下来,说明了大气压的存在;当钟罩内气体的压力与水和塑料片的重力相等时,塑料片会掉下,此时的压强为p==800 Pa。
答案 (1)大气压 800
(2)由于空气进入玻璃杯,杯内水对塑料片向下的压强增大,大于原来塑料片会掉下时水对它向下的压强,故抽气至钟罩内气压为8 kPa时,塑料片就掉下了
第4节 流体压强与流速的关系
一、知能演练提升
1.如图所示,以下四个关于气体压强与流速的关系的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
2.
你是否有过这样的经历:如图所示,撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,发生形变。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
3.我国研制的高速列车运行速度可高达486 km/h,这种列车进站速度要比普通列车大一些。为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流速度更大、压强更小
B.气流速度更大、压强更大
C.气流速度更小、压强更大
D.气流速度更小、压强更小
4.树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )
A.从路中间飞向路边 B.只向上扬
C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响
5.小张同学自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,如图所示。在机翼模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟飞机飞行时的气流。当无风时,托盘测力计示数为18 N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为10 N。产生这个现象的原因是( )
A.吹风能减少物体所受的重力
B.吹风能增加物体所受的重力
C.吹风使机翼模型上方的气流速度大于下方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
D.吹风使机翼模型下方的气流速度大于上方的气流速度,在机翼的上下表面产生压强差,产生了向上的升力
6.小红把气球悬挂起来,向气球的A侧旁边吹气(如图所示),会看到气球向 (选填“A”或“B”)侧运动,这是因为气体流速越大的地方压强越 。?
7.如图所示,用吸管向两个空易拉罐中间吹气,导致中间的空气流速加快, 减小,使得两易拉罐相互 (选填“靠近”或“远离”)。?
8.把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中轻轻吹气,会看到A管中液面 ,这是因为A管上方空气流速增大,使压强 而造成的结果。?
9.(2017·广州中考)如图所示,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强。(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)所以车内空气被“抽”到车外。?
10.用水平风吹如图所示的四个模型,其中 图空气对模型下表面的压强小于上表面的压强。?
11.(2017·湖南岳阳中考)
右图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点。工作时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强 背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量 进风口空气的质量。(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)?
12.(2017·广东中考)如图甲所示是演示流体压强和流速的关系的实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 Pa。(g取10 N/kg)?
(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将 。?
13.
新风系统
在人类经历了换风扇、空气净化器、中央空调等换气产品之后,中央新风系统(如图所示)开始备受消费者青睐,并得到了广泛使用和认可。新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口将空气排往室外,使室内形成负压,这样室外新鲜空气便经进风口进入室内,从而使室内人员呼吸到高品质的新鲜空气。
阅读上文,回答下列问题:
(1)阐述“负压”的物理意义,并说明新风系统的工作原理。
(2)列举一个生产生活中相似的事例。
14.(2016·陕西中考)在某兴趣小组的同学观察到:①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同;②飞机越大其机翼越大。他们想探究机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系?(注:机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角,机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机械模型,把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上,将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定,确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方,实验装置如图所示。
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时,以气流为参照物,飞机向 飞行。?
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,他们对同一个“机翼”吹风,并保持风速不变,只改变“机翼” 的大小,观察并记录测力计的示数;在其他条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验。实验记录如下表。?
(每次吹风前测力计示数均为3.5 N)
机翼面积/cm2
测力计示数/N
机翼仰角
275
395
566
0 ℃(水平)
3.2
3.0
2.6
较小
3.0
2.9
2.4
较大
2.9
2.8
2.3
最大
3.1
2.9
2.7
①在上述实验中,吹风前后测力计示数的 即为“机翼”获得升力的大小。?
②通过分析数据可以得出结论:当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力 (选填“一定”或“不一定”)增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力 。
③实验时,“机翼”沿金属杆上升,金属杆对笔杆有向 的摩擦力,因此测得的升力应 “机翼”实际获得的升力。?
第4节 流体压强与流速的关系
一、知能演练提升
1.A 解析 选项A中,上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,所以p1>p2,选项A正确;选项B中,上方和下方空气流速相同,所以p1=p2,选项B错误;选项C中,左右两侧空气流速相同,故p1=p2,选项C错误;选项D中,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故p12.B 解析 由于伞的形状上下不对称,相同时间内上方气流通过的路程较长,速度较大,它对伞的压强较小,而下方气流通过的路程较短,速度较小,对伞的压强较大,伞的上下方产生向上的压强差,故B正确。
3.A 解析 高速列车行驶的过程中会带动车周围的空气一起向前运动,根据流体中流速大的地方压强小可知,列车的速度越大,列车周围的气压越小,所以站台上的安全线与列车的距离也要更大些。
4.C 解析 树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,汽车会带动周围的空气随之运动,汽车旁的空气流速变大,压强变小,小于路两旁的大气压,在大气压的作用下,树叶从路旁被吸向汽车。故选C。
5.C 解析 机翼模型的上方是弧线形的,下方是平直的,当电风扇吹风时,机翼上方的气体流速大于下方的气体流速,因为流速越大的位置压强越小,故机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生压强差,产生向上的升力,使托盘测力计的示数变小。
6.解析 本题考查流体压强与流速的关系,当小红向气球的A侧旁边吹气时,A侧旁边空气流动加快,压强减小,在大气压的作用下,气球会向A侧运动。
答案 A 小
7.解析 气体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。用吸管向两个空易拉罐中间吹气,导致中间的空气流速加快,压强变小,使得两个易拉罐相互靠近。
答案 压强 靠近
8.解析 往B管中吹气加快了A管上方的空气流速,使得A管上方气体压强减小,在大气压的作用下,水会沿A管上升。
答案 上升 减小
9.答案 大于 小于
10.解析 本题考查流体压强与流速的关系。图甲中上表面空气流速大,上表面的压强小于下表面的压强;图乙中下表面空气流速大,下表面的压强小于上表面的压强;图丙、丁中上、下表面空气流速相同,压强相等。
答案 乙
11.解析 风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强小于背面气体压强,是因为流体在流速大的地方压强小;相同时间内,圆缝口流出空气的质量等于进风口空气的质量。
答案 小于 等于
12.答案 (1)小于 a 400
(2)相平 小于 下降到与A管外液面相平
13.答案 (1)“负压”是指室内气压小于室外气压。在新风系统中,由于风机通过排风口将室内部分空气排出后,室内空气压强减小,室外气压大于室内气压,这时打开进风口,新鲜空气会进入室内。
(2)吸尘器、抽水机、火车站安全线的设置、小喷雾器的使用等。(任选其一即可)
14.解析 (1)当鼓风机向右吹风时,以气流为参照物,飞机向左飞行。
(2)为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系,保持其他条件相同,只改变“机翼”仰角的大小;①在上述实验中,“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化量(或差值、减小量);②由表中数据可知,当质量、形状、机翼面积和风速相同时,仰角增大,获得的升力有时大、有时小,所以获得的升力不一定增大;当质量、形状、仰角和风速相同时,机翼面积越大,获得的升力越大;③实验时,“机翼”受到向上的升力,沿金属杆上升,由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力,用弹簧测力计测得的升力小于“机翼”实际获得的升力。
答案 (1)左 (2)仰角 ①变化量(或差值、减小量) ②不一定 越大 ③下 小于
