【中考易错集训】易错专练10:压强(原卷版+解析版)

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名称 【中考易错集训】易错专练10:压强(原卷版+解析版)
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科目 物理
更新时间 2019-03-21 11:03:50

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易错专练9:质量和密度
易错点一:不能正确理解固体的压强。
典例1:(2018?庆云县二模)有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为(  )
A.FA:FB=2:3,pA:pB=3:2 B.FA:FB=3:2,pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3,pA:pB=1:1 D.FA:FB=3:2,pA:pB=1:1
【错解】选B,理由:因为A的重力大,压力大,受力面积大,压强小.
【析错】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、重力公式、体积公式、密度公式得出密度均匀的长方体铜块对桌面的压强之比;由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,根据F=pS比较两者压力的大小。
【正解】选D,理由(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:,由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即pA:pB=1:1,故AB不正确;(2)由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即SA:SB=LA:LB=3:2,由可得,它们对水平桌面的压力:FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=3:2,故D正确。故选D。
【答案】D
针对训练1:(2018?花都区一模)一个质量分布均匀的正方体物体放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.沿aa′切开一半,拿走上部分,余下部分对桌面的压力不变
B.沿aa′切开一半,拿走上部分,余下部分对桌面的压强不变
C.沿bb′切开一半,拿走右部分,余下部分对桌面的压强不变
D.沿bb′切开一半,拿走右部分,余下部分对桌面的压强变小
易错点二: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。
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】答案为:104;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】答案为: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:.
针对训练2:(2018秋?通州区期末)物块A、B如图所示叠放在水平地面上。已知:物块A的重力GA=200N、底面积SA=0.01m2,物块B的重力GB=400N、底面积SB=0.04m2,求:物块B对地面的压强。
易错点三: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:(2018春?宾阳县期中)如图所示,质量为0.1kg底面积为0.01m2的薄壁容器中盛有2kg水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为0.1m,则水对容器底部的压强为________Pa,压力为________N;容器底对地面的压强为________Pa (ρ水=1.0×103kg/m3)
【错解】答案为:1.0×103;20;2.1×103。理由:液体对容器底的压力等于液体重力,所以水对容器底部的压力为G=mg=20N。
【析错】(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;再利用F=pS求出压力。(2)容器对水平桌面的压力等于水和容器的总重力,根据F=G=mg求出其大小,再利用求出容器底部对地面的压强。
【正解】答案为:1.0×103;10;2.1×103。理由:(1)水对容器底部的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa; 根据可得压力:F=pS=1×103Pa×0.01m2=10N; (2)容器底部对地面的压力:F′=G总=(m水+m容)g=(2kg+0.1kg)×10N/kg=21N, 容器底部对地面的压强:。 针对训练3:(2018春?汝州市校级月考)如图,一个重4N,底面积为20cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上,将重5N的水倒入杯中,水面到杯底的距离为10cm,若g=10N/kg,则(  )
A.水对杯底的压强为2500?Pa B.水对杯底的压力为5N
C.盛有水的玻璃杯对桌面的压力为4N D.盛有水的玻璃杯对桌面的压强为4500Pa
易错点四:将固体压强和液体压强混淆,乱套公式。
典例4:(2018春?荔湾区期末)如图所示,一开口的杯子,装上8cm深的水后,放在水平桌面上,已知杯子内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2;杯子装上水后的总质量为0.6kg,则水对杯底的压强为_________Pa,水对杯底的压力为_________N,杯子对桌面的压强为_________Pa(g取10N/kg)。
【错解】答案为:800;4;800。理由:液体对杯底的压强等于杯子对桌面的压强。
【析错】(1)根据p=ρgh求出水对杯底的压强,再利用压强公式变形F=pS,即可求出水对杯底的压力;(2)由杯子装上水后的总质量为0.6kg,根据G=mg即可求出其重力,此时重力即为杯子对桌面的压力,根据压强公式求出杯子对桌面的压强。
【正解】答案为:800;4;1000。理由:(1)水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa, 水对杯底的压力:F=pS内=800Pa×50×10-4m2=4N;(2)杯子对桌面的压力:F′=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N, 杯子对桌面的压强:。 针对训练4:(2018秋?丰台区期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,底面积3×10-3m2;杯内水重2N,水深0.06m,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)水对杯底产生的压强; (2)水杯对桌面产生的压强。
易错点五:将水银气压计和自制的水气压计用法弄混。
典例5:(2018春?芦溪县期中)如图在玻璃瓶中装满水,双手迅速用力捏玻璃瓶,发现玻璃管中的液柱上升,说明有力的作用,如果把此装置转移到温度海拔较高的高山中,发现玻璃管中的液柱会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”),可以通过观察玻璃管中液面的高低来判断压强的大小,这是运用物理学研究方法的_______法。
【错解】下降;转换。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.
【正解】答案为:上升;转换。理由:把此装置转移到海拔较高的高山中,则外界的气压会减小,里面的气压大于外界气压,玻璃管中的液柱会在里面气压的作用下上升;通过观察玻璃管中液面的高低来判断压强的大小,采用的方法是转换法。 针对训练5:(2018?唐山一模)用厚玻璃瓶、带有细玻璃管的橡胶塞和水制成了如图所示的两个装置。 (1)若用来制成高度计则应选择图________(选填“甲”或“乙”); (2)用另外一图可以制成________(填一测量工具); 其原理是:________ 制作方法是:________________________
易错点六:不理解流体压强规律。
典例6:(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。
【错解】等;等。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】(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析。(2)流体的流速越大,压强越小。
【正解】答案为:等;大。如下图,理由:(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。
针对训练6:(2018春?兴城市期末)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)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型管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
探究压力的作用效果与什么因素有关
1.教材实验原理图
2.实验结论
压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
3.实验拓展
(1)拓展:本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)拓展:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
(3)拓展:实验选用海绵而不用木块的原因。
典例7:(2018?乐陵市一模)小明做研究“影响压力作用效果的因素”实验,所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
(1)本实验所用到的研究方法是________和________。 (2)小明为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中________的两次实验进行比较,得出结论________________。 (3)俗话说。“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过________来增大压力的作用效果。
【解析】(1)本实验所用到的研究方法是控制变量法和转换法。(2)小明为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,故应该通过图中D、E的两次实验进行比较,得出结论在受力面积相同时,压力越大,效果越明显;(3)“磨刀不误砍柴工”,磨刀可减少受力面积,可增大压力的作用效果。 【答案】(1)控制变量法;转化法。(2)D、E;在受力面积相同时,压力越大,效果越明显;(3)减小受力面积。
探究液体内部压强规律
1.教材实验原理图
2.实验结论
⑴液体内部向各个方向都有压强;
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;
⑷在同一深度,液体的密度越大压强越大。
3.实验拓展
(1)拓展:影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法;
(2拓展:液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的。
(3拓展:U型管液面不平的调整;装置气密性的检查;判断压强大小的方法。
典例8:(2018?零陵区一模)通过学习,同学们已经知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题“有两只杯子分别盛有清水和盐水,但没有标签,能否用压强计将它们区别开来呢?”小明做了下面的探究实验。 (1)如图(a)所示,该装置的名称是________,当该装置的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是U形管左边支管液面上方的气压________大气压(填“大于”或“小于”或“等于”),调节的方法是:________。(选填下面的字母) A.将此时右边支管中高出的液体倒出?? B.取下软管重新安装 (2)小明在作图(b)所示的检查时,用手指按压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是________________。 (3)将装置调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中如图(c)和(d)所示,发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。 ①你认为小明的结论是________(选填“可靠”或“不可靠”)的。 ②简要说明理由:________。 (4)若要探究在同一深度处液体压强是否相等,正确的操作方法是:将压强计的金属盒浸在液体中某一深度处,改变金属盒的________,观察U形管两边液面的高度差。 (5)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=0.8×103kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3) C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3) (6)若图(d)中盛的盐水,当U形管左右两侧水面的高度差h=1lcm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为________Pa.(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
【解析】(1)从图(a)可以看出,该装置的名称是液体压强计;由图可知,左边的液面比右边的液面低,所以左边液体上方的压强大。此时需将软管拔下,重新安装,故选B。(2)若软管与U形管接触不严或漏气,即使挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。(3)(d)与(c)金属盒不在同一深度处,所以无法用其来判断(a)与(b)的密度大小关系,小明的结论是不可靠的。(4)在探究液体同一深度液体压强相等时,压强计的金属盒在液体的同一深度处,并改变金属盒的方向,比较U形管中液面的高度差。(5)根据p=ρgh知,当探头在液体中的深度相同时,液体的密度越大,压强越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,因为ABC中盐水的密度最大,压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大,故C符合题意;(6)若图d中U形管左右两侧水面的高度差h=11cm,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×0.11m=1.1×103Pa。 【答案】(1)大于;B;(2)软管与U形管左支管接触不严密(或漏气);(3)①不可靠;②没有控制液体深度相同;(4)橡皮膜的方向;(5)C;(6)1.1×103。
探究流体压强与流速的关系实验
1.教材实验原理图
2.实验结论
有气体和液体中,流速越大的位置压强越小;流速越小的位置压强越大。
3.实验拓展
(1)拓展:在温度不变的情况下,一定质量的气体,体积减小时它的压强变大。
典例9:(2018春?五华区校级期末)学习了“流体压强”的知识后,一同学在家里做了如下的实验:
(1)由图甲所示的实验,可以看出流体的压强与流速之间有什么关系? 答:________________________。 (2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数会发生什么变化? 答:________。 (3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙),然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球________(选填“会”或“不会”)掉下来。请再举出一例生活中涉及到流体压强的现象________________。 (4)该同学想,能否用压强计探究气体压强与流速关系呢?他设计了如图丁所示的实验装置,该同学用嘴向玻璃管中吹气,U形管内液面高度差如图B所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p1,速度为v1;另一同学再次吹气后,U形管内液面高度差如图C所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p2,速度为v2.则p1________p2,v1?________v2(选填“<”、“=”或“>”)。 (5)城市建设中,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,工人们设计了如图戊的方案。黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的电风扇,其中既有效又节能的是________。
【解析】(1)甲图中,左管比较粗,右管较细。在流量一定时,管子越细,水的流速就越大。由图可知,左管上方液柱高说明压强大,由此得出流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使托盘测力计的示数减小。(3)从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来。向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢就是说明了空气流速大的地方压强越小的原理;(4)向玻璃管中吹气时,由流速大的位置压强小可知,U形管左管内气压小于外界大气压,则两侧气体压强差=水柱产生的压强,即p大气-p左=p水;图B中,U形管的液面高度差大,水柱产生的压强大,说明左管内气压小,即此时D处的气体压强p1小,空气流速v1大;图C中,U形管的液面高度差小,水柱产生的压强小,说明左管内气压大,即此时D处的气体压强p2大,空气流速v2小;所以,p1<p2,v1>v2。 (5)要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。如图A,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。如图B,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,此方案合理。如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。故选C。
【答案】(1)流速越大的位置压强越小;(2)减小;(3)不会;向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢;(4)<;>;(5)C。
强化训练:
1.(2019?上海一模)如图,甲、乙两个实心正方体放在水平地面上,若沿水平方向切去相同的厚度,甲、乙切去部分质量相同。则甲乙剩余部分对地面的压力F甲′、F乙′和甲、乙密度满足的关系是(  )
A.F甲′>F乙′; ρ甲>ρ乙 B.F甲′<F乙′;ρ甲>ρ乙
C.F甲′>F乙′; ρ甲<ρ乙 D.F甲′<F乙′; ρ甲<ρ乙
2.(2019?静安区一模)如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是(  )
A.p甲=p乙;F甲>F乙 B.p甲=p乙;F甲<F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
3.(2018?西湖区校级二模)如图,甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,若在两容器中分别装入等质量的水和酒精(均不溢出),两个容器底部受到液体的压强分别为p甲和p乙,两容器底部受到液体的压力分别为F甲和F乙,则以下正确的是(  )
A.p甲<p乙,F甲<F乙 B.p甲>p乙,F甲>F乙
C.p甲>p乙,F甲<F乙 D.p甲=p乙,F甲=F乙
4.(2018春?凉州区期末)超大型运输卡车,轮胎有数十个,这样的目的是为了(  )
A.增大压强 B.增大压力 C.增大受力面积 D.以上说法都不对
5.(2018?兴化市一模)如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象。若用甲、乙两种物质分别制成质量相等的等高实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放置在水平地面上,则圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:1
C.2:1 D.1:1
6.(2017?冠县二模)如图是三个装满水的完全相同的玻璃缸,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子。三个玻璃缸底部受到水的压强(  )
A.一样大 B.(a)最大 C.(b)最大 D.(c)最大
7.(2018?长沙模拟)一薄壁正方体容器放在台秤上,当在容器中装满水时,台秤的示数为12N.容器底部受到水的压强为1×103Pa;当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是8N;将液体倒掉,然后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为2.9×103Pa.则下列说法正确的是(  )
A.容器的底面积为120cm2 B.物块的重力为29N
C.液体对容器底部的压强为0.4×103Pa D.物块的密度为2.7×103kg/m3
8.(2018?焦作一模)如图所示的三个容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是(  )
A.盐水对容器底部的压强最大 B.酒精的质量最小
C.水对容器底部的压强最大 D.它们的质量一样大
9.(2018?松江区一模)下列装置中,不是利用大气压强工作的是(  )

A.用注射器注射药液 B.吸管吸饮料 C.吸盘挂钩 D.吸尘器
10.(2019?长沙模拟)根据流体压强与流速的关系,有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,那么导流板横截面的形状应是图中的(  )
A. B. C. D.
11.(2018?连云港模拟)下列设计、制作或建造中,说法正确的是(  )
A.用高压锅煮饭能使得气压增大而沸点升高
B.书包背带做的宽大是为了增大面积从而增大压强
C.飞机的机翼象鸟翼是为了空气经过时流速大从而托力大
D.上窄下宽的堤坝是考虑到液体压强随深度增加而减小
12.(2018?安庆一模)如图所示,将一只普通的乒乓球轻轻放在正在吹风的电吹风的上方,那么以下分析中,正确的是(  )
A.乒乓球被向上吹起,因为乒乓球受到大气对它向上的压力差大于其向下的重力
B.乒乓球会落下,因为乒乓球受到大气对它向下的压力差与向下的重力作用
C.乒乓球会悬浮于空中,因为乒乓球受到的大气对它向下的压力差、向下的重力与电吹风吹出的气体对它向上的推力相互平衡
D.乒乓球会悬浮于空中,因为乒乓球受到向下的重力与电吹风吹出的气体对它向上的推力相互平衡
13.(2019?长宁区一模)“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将________,压强将________;为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,那么它对地面的压力将________,压强将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
14.(2018?三台县三模)三个底面积相同,形状不同的容器,如图所示。装入质量相同的水,但都没有装满,三容器底部所受水的压强P甲、P乙、P丙,其中最大的是________;水对容器底部的压力F甲、F乙和F丙,其中最小的是________。
15.(2018?包河区二模)如图所示,边长是10cm的实心正方体物块重为25N,该物块的密度大小为________kg/m3,该物块恰能沿斜面匀速向下滑动,已知斜面对物体的支持力是12N,则在下滑过程中物块对斜面的压强大小为________Pa。
16.(2018?单县一模)如图是中国探月工程车“嫦娥三号”它是目前我国最高的智能机器人。月球车两翼、六轮、质量约120千克,每个轮子的着地面积是10平方厘米,不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的,月球引力约是地球引力的六分之一,则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是________帕(地球上的g=10N/kg)
17.(2018?花都区一模)如图所示,甲、乙两相同容器中分别装有密度不同的两种液体,静止时两液面相平。如果A点所受到的液体压强与B点所受到的液体压强相同,则________(选填“甲”或“乙”)容器里的液体密度较大,你的依据是________________________;若已知甲容器装的液体密度为1.0×103kg/m3,则A点所受液体的压强大小是________Pa.(取g=10N/kg)
18.(2018?石家庄模拟)如图所示,柱形容器中装有深度为10cm的CuSO4溶液,现将一小侣块放CuSO4溶液中,则反应前容器底面受到的液体压强为________Pa.铝与硫酸铜反应的化学方程式为________,反应后液体对容器底的压力________(选填“变大”“变小”或”不变”)。(已知CuSO4溶液的密度ρ=1.2×103kg/m3.g=10N/kg)
19.(2018?新吴区模拟)压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部压强的特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面________。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是:先用夹子将探头固定在液体中的________处,再通过________改变橡皮膜朝向。
20.(2019?广东模拟)小华轻松地戴上宽大的乳胶手套做家务,劳动后发现汗涔涔的手很难从手套中抽出,这是由于________导致手套与手之间的压力________(填“变小”“不变”或“变大”),使摩擦力________(填“变小”“不变”或“变大”)。
21.(2019?株洲模拟)如图所示为一个紫砂壶,它工艺考究,做工精细。在壶盖上开有一个小孔,其作用是在倒水时内外的________相等。由于壶身和壶嘴构成________,为方便装水和倒水因而要求它们的高度相平。
22.(2018?中山市校级二模)如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向,只能上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为FA、FB,当相同的风速吹向飞机模型时,FA________;FB________(填“增大”“减小”或“不变”);当风突然停止时,模型________(填“a”或“b”)将上升。
23.(2018?东莞市三模)2015年,我国无人驾驶汽车红旗HQ3将再次进行长途测试。之前的测试中,该车的平均车速约90km/h,合________m/s;车载高精度GPS系统可对车实时定位,该系统定位时利用了________(选填“电磁波”或“超声波”);如图中打开水龙头,市自来水流过图中所示管道,在A、B、C三处,水的压强最小的是________。
24.(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。
1.(2018?台安县一模)小丽用金属螺母、海绵和木板探究压力的作用效果与哪些因素有关:
(1)图A、B实验中,根据________来比较压力的作用效果。
(2)比较图A、B实验,可初步得到的结论是________________。
(3)将该金属螺母放在图C所示的木板上,比较图A中海绵受到的压强pA和图C中木板受到的压强pC的大小关系为pA________pC.(选填“>”“<”或“=”)但是观察到的压力作用效果却不同,这是因为________。
(4)在一些公共汽车上配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的________
2.(2018?平南县四模)如图所示,小南为了探究:压强可能与受力面积和压力的大小有关。小南找到了下面器材:规格相同的两块海棉、三本相同的字典。设计了下面的实验:图(a)海棉平放在桌面上;图(b)海棉上平放一本字典;图(c)海棉上叠放两本字典;图(d)海棉上立放一本字典;图(e)一本字典放在桌面上。
(1)通过实验图(a)和图(b),可以得出:力能使物体发生________。小南根据________
现象来比较压强,这种研究方法叫转换法。
(2)通过实验图(b)和图(c),可以得出:________。
(3)通过观察图(b)和图________得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(4)设图(b)中字典对海棉的压强是Pb,图(e)中字典对桌面的压强是Pe,则Pb________Pe。
3.(2018?潮阳区模拟)如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
为探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中________两次实验进行比较得出结论。
如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止,与图C海绵凹陷程度相比,结果是:________(选填“更大”“一样”或“更小”)。
如图E所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是________________。
仅由图D、E不能得出“压力作用效果与压力大小关系”,原因是________。
4.(2019?闵行区一模)某兴趣小组同学为了比较物体浸入液体前后液体对容器底部压强变化量△p液和容器对地面压强变化量△p地之间的大小关系,进行了一系列相关实验。实验中,他们在一柱形容器内装入适量某液体,然后将不同密度、不同体积的物体浸入液体中,待物体静止后,利用仪器测出了△p液和△p地,并将实验结果记录于如表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
实验情形
ρ物
(千克/米3)
700
800
1200
1200
1200
2400
3600
V物(米3)
1×10﹣3
1×10﹣3
1×10﹣3
2×10﹣3
3×10﹣3
1×10﹣3
1×10﹣3
△p液(帕)
700
800
1000
2000
3000
1000
1000
△p地(帕)
700
800
1200
2400
3600
2400
3600
(1)分析比较实验序号1或2的数据,可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体处于________状态时,△p液等于△p地。
(2)分析比较实验序号3、4、5、6或7的数据,可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体沉底时,△p液________△p地。
(3)该小组同学计算了不同物体沉底时△p地与△p液的差值,又有新的发现:
(a)分析比较实验序号3、6和7的数据可以得出结论:________________________。
(b)分析比较实验序号3、4和5的数据可以得出结论:________________________。
5.(2019?静安区一模)观察图(a)所示的装置,该装置的名称是________。在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,需用________液体进行研究(选填“一种”或“多种”)。在图(b)(c)和(d)所示的实验中,同学们探究的是液体内部的压强与________的关系。
6.(2018?台安县三模)小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”(乙和丙容器中装的是同种液体)。
(1)实验中,首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性________(选填“好”或“差”);调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)小敏把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此,他判断图甲中的液体是酒精,他的判断是________(选填“正确”或“错误”);接着他改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)比较________两图,得出探头浸入液体中的深度________(选填“越深”或“越浅”),U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体在此处的压强就越大。
(4)小敏发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明________________。
7.(2018?西山区二模)小阳在“五?一”节外出旅游乘飞机时观察到: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)
于是,他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机起飞时的气流。实验装置如图所示。
(每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5N)
机翼面积/cm2
测力计示数/N
机翼仰角
275
395
566
0°(水平)
3.2
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)电风扇转动后,托盘测力计的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。比较“机翼”上下方空气的流速,可以得出,“机翼”下方空气流速小,压强________。
(2)当电风扇向左吹风时,以气流为参照物,“机翼”向________选填(“左”或“右”)运动。
(3)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,观察并记录托盘测力计的示数;在其它条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验。实验数据记录如上表。
①在实验过程中,当“机翼”的仰角为0°、“机翼”面积为395cm2,若此时“机翼”获得的升力为0.5N,则托盘测力计示数为________N。
②通过实验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,“机翼”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,“机翼”获得的升力________。
(4)实验结束后,同组的小虎同学列举了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是________。
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.火车与站台之间有黄色的安全线
C.通过拍打衣服清除衣服上的灰尘
8.(2018?山西模拟)有以下器材:两张薄纸片、两个乒乓球、一根吸管、两根筷子、两只纸船、一个脸盆、一只水枪、清水。兴趣实验小组的同学进行“探究流体压强与流速关系”的实验。请你设计实验方案完成实验探究。
(1)你选的实验器材:________。
(2)简述实验过程:________________。
(3)简述实验现象:________。
(4)写出实验结论:________。
9.(2018春?江都区期末)周末小明看到爷爷将软管连到自来水龙头上,打开水龙头后利用软管喷出的水来浇花草。细心的小明发现,爷爷将软管出水口按住变扁后,从软管出来的水喷得更快、更远。为了弄清其中的道理,小明进行了相关研究。
(1)查找资料:小明了解到一个新的物理量:流量,流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示,即Q=V/t,流量在生产和生活中有广泛的应用。
建立模型:如图甲所示,截取一段软管AB(粗细均匀的软管可视为圆柱体),若水流在内向右匀速流动,设水流速度为v、管内通道的横截面积为S、水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的体积V=________(用含S、v、t的表达式表示,注意体积V和速度v字母符号的区别)。从而根据流量的定义可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积。
(2)小明很快明白了:水龙头接上软管打开后,在水流量相同的前提下,将出水口按住变扁后,出水口的面积________(变大/变小/不变),根据Q=vS可知出水口水流的速度________(变大/变小/不变),所以喷得更远。
(3)小明还发现打开水龙头后(流量不变),只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图乙所示。产生这种现象的原因是________________________。
(4)小明继续进行研究,打开水龙头,自来水通过一段软管流过如图丙所示的水平玻璃管。待水流稳定后,竖直玻璃管________(C或D)管中的水面较高。
(5)小明打开水龙头(流量不变)向一容器中注入水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图丁,则该容器的形状可能是________(口大底小/粗细均匀/口小底大)。
10.(2018?温州)飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是:________________________。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?________________。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:________。
易错专练9:质量和密度
易错点一:不能正确理解固体的压强。
典例1:(2018?庆云县二模)有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为(  )
A.FA:FB=2:3,pA:pB=3:2 B.FA:FB=3:2,pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3,pA:pB=1:1 D.FA:FB=3:2,pA:pB=1:1
【错解】选B,理由:因为A的重力大,压力大,受力面积大,压强小.
【析错】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、重力公式、体积公式、密度公式得出密度均匀的长方体铜块对桌面的压强之比;由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,根据F=pS比较两者压力的大小。
【正解】选D,理由(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:,由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即pA:pB=1:1,故AB不正确;(2)由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即SA:SB=LA:LB=3:2,由可得,它们对水平桌面的压力:FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=3:2,故D正确。故选D。
【答案】D
针对训练1:(2018?花都区一模)一个质量分布均匀的正方体物体放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.沿aa′切开一半,拿走上部分,余下部分对桌面的压力不变
B.沿aa′切开一半,拿走上部分,余下部分对桌面的压强不变
C.沿bb′切开一半,拿走右部分,余下部分对桌面的压强不变
D.沿bb′切开一半,拿走右部分,余下部分对桌面的压强变小
【解析】AB、因为在水平桌面上,所以对桌面的压力等于其重力,F=G,沿aa′切开一半,拿走上部分,G变小减半,所以压力减半;与桌面的受力面积不变,由可知,在受力面积不变时,压力减半,则压强也会减半,故AB错误;CD、因为在水平桌面上,所以对桌面的压力等于其重力,F=G,沿bb′切开一半,G变小减半,所以压力减半;与桌面的受力面积减半,由可知,在受力面积减半,压力减半,则压强不变,故C正确,D错误。故选C。
【答案】C
易错点二: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。
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】答案为:104;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】答案为: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:.
针对训练2:(2018秋?通州区期末)物块A、B如图所示叠放在水平地面上。已知:物块A的重力GA=200N、底面积SA=0.01m2,物块B的重力GB=400N、底面积SB=0.04m2,求:物块B对地面的压强。
【解析】因水平面上物体的压力和自身的总重力相等,所以,物块B对地面的压力: F=GA+GB=200N+400N=600N,物块B对地面的压强:。
【答案】物块B对地面的压强为1.5×104Pa。
易错点三: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:(2018春?宾阳县期中)如图所示,质量为0.1kg底面积为0.01m2的薄壁容器中盛有2kg水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为0.1m,则水对容器底部的压强为________Pa,压力为________N;容器底对地面的压强为________Pa (ρ水=1.0×103kg/m3)
【错解】答案为:1.0×103;20;2.1×103。理由:液体对容器底的压力等于液体重力,所以水对容器底部的压力为G=mg=20N。
【析错】(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;再利用F=pS求出压力。(2)容器对水平桌面的压力等于水和容器的总重力,根据F=G=mg求出其大小,再利用求出容器底部对地面的压强。
【正解】答案为:1.0×103;10;2.1×103。理由:(1)水对容器底部的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa; 根据可得压力:F=pS=1×103Pa×0.01m2=10N; (2)容器底部对地面的压力:F′=G总=(m水+m容)g=(2kg+0.1kg)×10N/kg=21N, 容器底部对地面的压强:。 针对训练3:(2018春?汝州市校级月考)如图,一个重4N,底面积为20cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上,将重5N的水倒入杯中,水面到杯底的距离为10cm,若g=10N/kg,则(  )
A.水对杯底的压强为2500?Pa B.水对杯底的压力为5N
C.盛有水的玻璃杯对桌面的压力为4N D.盛有水的玻璃杯对桌面的压强为4500Pa
【解析】(1)水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,故A错误;由可得,水对杯底的压力:F=pS=1000Pa×20×10-4m2=2N;故B错误; (2)盛有水的玻璃杯对桌面的压力:F′=G杯+G水=4N+5N=9N,故C错误; 盛有水的玻璃杯对桌面的压强:,故D正确。故选D。
【答案】D
易错点四:将固体压强和液体压强混淆,乱套公式。
典例4:(2018春?荔湾区期末)如图所示,一开口的杯子,装上8cm深的水后,放在水平桌面上,已知杯子内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2;杯子装上水后的总质量为0.6kg,则水对杯底的压强为_________Pa,水对杯底的压力为_________N,杯子对桌面的压强为_________Pa(g取10N/kg)。
【错解】答案为:800;4;800。理由:液体对杯底的压强等于杯子对桌面的压强。
【析错】(1)根据p=ρgh求出水对杯底的压强,再利用压强公式变形F=pS,即可求出水对杯底的压力;(2)由杯子装上水后的总质量为0.6kg,根据G=mg即可求出其重力,此时重力即为杯子对桌面的压力,根据压强公式求出杯子对桌面的压强。
【正解】答案为:800;4;1000。理由:(1)水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa, 水对杯底的压力:F=pS内=800Pa×50×10-4m2=4N;(2)杯子对桌面的压力:F′=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N, 杯子对桌面的压强:。 针对训练4:(2018秋?丰台区期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,底面积3×10-3m2;杯内水重2N,水深0.06m,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)水对杯底产生的压强; (2)水杯对桌面产生的压强。
【解析】(1)杯内水的深度h=0.06m, 则水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa; (2)盛有水的杯子静止在水平桌面上,则水杯对桌面的压力:F′=G水+G杯=2N+1N=3N, 则水杯对桌面的压强:。
【答案】(1)水对杯底产生的压强为600Pa;(2)水杯对桌面产生的压强为1000Pa。
易错点五:将水银气压计和自制的水气压计用法弄混。
典例5:(2018春?芦溪县期中)如图在玻璃瓶中装满水,双手迅速用力捏玻璃瓶,发现玻璃管中的液柱上升,说明有力的作用,如果把此装置转移到温度海拔较高的高山中,发现玻璃管中的液柱会_______(选填“上升”、“下降”或“不变”),可以通过观察玻璃管中液面的高低来判断压强的大小,这是运用物理学研究方法的_______法。
【错解】下降;转换。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.
【正解】答案为:上升;转换。理由:把此装置转移到海拔较高的高山中,则外界的气压会减小,里面的气压大于外界气压,玻璃管中的液柱会在里面气压的作用下上升;通过观察玻璃管中液面的高低来判断压强的大小,采用的方法是转换法。 针对训练5:(2018?唐山一模)用厚玻璃瓶、带有细玻璃管的橡胶塞和水制成了如图所示的两个装置。 (1)若用来制成高度计则应选择图________(选填“甲”或“乙”); (2)用另外一图可以制成________(填一测量工具); 其原理是:________ 制作方法是:________________________
【解析】(1)把甲图瓶子中水不满时,可以制成气压计,气压计从低处带到高处,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高,故甲图可以制成高度计;(2)乙图在厚玻璃瓶内盛满水,瓶口用带有细玻璃管的橡胶塞塞严,这样就制成了一个简易温度计;其原理是:液体的热胀冷缩。
【答案】(1)甲;(2)温度计;液体的热胀冷缩;在厚玻璃瓶内盛满水,瓶口用带有细玻璃管的橡胶塞塞严。
易错点六:不理解流体压强规律。
典例6:(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。
【错解】等;等。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】(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析。(2)流体的流速越大,压强越小。
【正解】答案为:等;大。如下图,理由:(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。
针对训练6:(2018春?兴城市期末)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)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型管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
【解析】如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于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型管中a管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U型管两端的高度差为4cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
【答案】小于;a;400。
探究压力的作用效果与什么因素有关
1.教材实验原理图
2.实验结论
压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
3.实验拓展
(1)拓展:本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)拓展:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
(3)拓展:实验选用海绵而不用木块的原因。
典例7:(2018?乐陵市一模)小明做研究“影响压力作用效果的因素”实验,所用器材及在水平桌面上进行的实验过程如图所示。
(1)本实验所用到的研究方法是________和________。 (2)小明为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中________的两次实验进行比较,得出结论________________。 (3)俗话说。“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过________来增大压力的作用效果。
【解析】(1)本实验所用到的研究方法是控制变量法和转换法。(2)小明为了探究压力作用效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,故应该通过图中D、E的两次实验进行比较,得出结论在受力面积相同时,压力越大,效果越明显;(3)“磨刀不误砍柴工”,磨刀可减少受力面积,可增大压力的作用效果。 【答案】(1)控制变量法;转化法。(2)D、E;在受力面积相同时,压力越大,效果越明显;(3)减小受力面积。
探究液体内部压强规律
1.教材实验原理图
2.实验结论
⑴液体内部向各个方向都有压强;
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;
⑷在同一深度,液体的密度越大压强越大。
3.实验拓展
(1)拓展:影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法;
(2拓展:液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的。
(3拓展:U型管液面不平的调整;装置气密性的检查;判断压强大小的方法。
典例8:(2018?零陵区一模)通过学习,同学们已经知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题“有两只杯子分别盛有清水和盐水,但没有标签,能否用压强计将它们区别开来呢?”小明做了下面的探究实验。 (1)如图(a)所示,该装置的名称是________,当该装置的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是U形管左边支管液面上方的气压________大气压(填“大于”或“小于”或“等于”),调节的方法是:________。(选填下面的字母) A.将此时右边支管中高出的液体倒出?? B.取下软管重新安装 (2)小明在作图(b)所示的检查时,用手指按压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是________________。 (3)将装置调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中如图(c)和(d)所示,发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。 ①你认为小明的结论是________(选填“可靠”或“不可靠”)的。 ②简要说明理由:________。 (4)若要探究在同一深度处液体压强是否相等,正确的操作方法是:将压强计的金属盒浸在液体中某一深度处,改变金属盒的________,观察U形管两边液面的高度差。 (5)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=0.8×103kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3) C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3) (6)若图(d)中盛的盐水,当U形管左右两侧水面的高度差h=1lcm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为________Pa.(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
【解析】(1)从图(a)可以看出,该装置的名称是液体压强计;由图可知,左边的液面比右边的液面低,所以左边液体上方的压强大。此时需将软管拔下,重新安装,故选B。(2)若软管与U形管接触不严或漏气,即使挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。(3)(d)与(c)金属盒不在同一深度处,所以无法用其来判断(a)与(b)的密度大小关系,小明的结论是不可靠的。(4)在探究液体同一深度液体压强相等时,压强计的金属盒在液体的同一深度处,并改变金属盒的方向,比较U形管中液面的高度差。(5)根据p=ρgh知,当探头在液体中的深度相同时,液体的密度越大,压强越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,因为ABC中盐水的密度最大,压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大,故C符合题意;(6)若图d中U形管左右两侧水面的高度差h=11cm,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×0.11m=1.1×103Pa。 【答案】(1)大于;B;(2)软管与U形管左支管接触不严密(或漏气);(3)①不可靠;②没有控制液体深度相同;(4)橡皮膜的方向;(5)C;(6)1.1×103。
探究流体压强与流速的关系实验
1.教材实验原理图
2.实验结论
有气体和液体中,流速越大的位置压强越小;流速越小的位置压强越大。
3.实验拓展
(1)拓展:在温度不变的情况下,一定质量的气体,体积减小时它的压强变大。
典例9:(2018春?五华区校级期末)学习了“流体压强”的知识后,一同学在家里做了如下的实验:
(1)由图甲所示的实验,可以看出流体的压强与流速之间有什么关系? 答:________________________。 (2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数会发生什么变化? 答:________。 (3)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图丙),然后从漏斗口向下用力吹气,再将手指移开,乒乓球________(选填“会”或“不会”)掉下来。请再举出一例生活中涉及到流体压强的现象________________。 (4)该同学想,能否用压强计探究气体压强与流速关系呢?他设计了如图丁所示的实验装置,该同学用嘴向玻璃管中吹气,U形管内液面高度差如图B所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p1,速度为v1;另一同学再次吹气后,U形管内液面高度差如图C所示,此时玻璃管内D点的气体压强为p2,速度为v2.则p1________p2,v1?________v2(选填“<”、“=”或“>”)。 (5)城市建设中,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,工人们设计了如图戊的方案。黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的电风扇,其中既有效又节能的是________。
【解析】(1)甲图中,左管比较粗,右管较细。在流量一定时,管子越细,水的流速就越大。由图可知,左管上方液柱高说明压强大,由此得出流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小。(2)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使托盘测力计的示数减小。(3)从漏斗口向下用力吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,乒乓球受到向上的压强大于向下的压强,乒乓球不会掉下来。向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢就是说明了空气流速大的地方压强越小的原理;(4)向玻璃管中吹气时,由流速大的位置压强小可知,U形管左管内气压小于外界大气压,则两侧气体压强差=水柱产生的压强,即p大气-p左=p水;图B中,U形管的液面高度差大,水柱产生的压强大,说明左管内气压小,即此时D处的气体压强p1小,空气流速v1大;图C中,U形管的液面高度差小,水柱产生的压强小,说明左管内气压大,即此时D处的气体压强p2大,空气流速v2小;所以,p1<p2,v1>v2。 (5)要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。如图A,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。如图B,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,不合理。如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,此方案合理。如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电能,故此方案虽有效但不节能,不合理。故选C。
【答案】(1)流速越大的位置压强越小;(2)减小;(3)不会;向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢;(4)<;>;(5)C。
强化训练:
1.(2019?上海一模)如图,甲、乙两个实心正方体放在水平地面上,若沿水平方向切去相同的厚度,甲、乙切去部分质量相同。则甲乙剩余部分对地面的压力F甲′、F乙′和甲、乙密度满足的关系是(  )
A.F甲′>F乙′; ρ甲>ρ乙 B.F甲′<F乙′;ρ甲>ρ乙
C.F甲′>F乙′; ρ甲<ρ乙 D.F甲′<F乙′; ρ甲<ρ乙
【解析】由题意可知,沿水平方向切去相同的厚度h后,甲、乙切去部分的质量相同,即△m甲=△m乙,由m=ρV=ρSh=ρL2h可得:ρ甲L甲2h=ρ乙L乙2h,即ρ甲L甲2=ρ乙L乙2,由图可知,两正方体的边长关系为L甲<L乙,则ρ甲>ρ乙,故CD错误;因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,剩余部分对地面的压力分别为:
F甲′=(m甲﹣△m甲)g=ρ甲L甲2(L甲﹣h)=ρ乙L乙2(L甲﹣h),
F乙′=(m乙﹣△m乙)g=ρ乙L乙2(L乙﹣h)=ρ乙L乙2(L乙﹣h),
因F甲′﹣F乙′=ρ乙L乙2(L甲﹣h)﹣ρ乙L乙2(L乙﹣h)=ρ乙L乙2(L甲﹣L乙)<0,
所以,F甲′<F乙′,故A错误、B正确。故选B。
【答案】B
2.(2019?静安区一模)如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是(  )
A.p甲=p乙;F甲>F乙 B.p甲=p乙;F甲<F乙
C.p甲>p乙;F甲>F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
【解析】(1)已知底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等,则G甲=G乙,即m甲=m乙,由图可知,V甲>V乙,由ρ=可得ρ甲V甲=ρ乙V乙,所以ρ甲<ρ乙,剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可得剩余液体对各自容器底部的压强关系:p甲<p乙;(2)由图知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积约为原来体积的一半,剩余乙液体的体积大于原来体积的一半,由F=G=mg=ρVg可知F甲≈G甲,F乙>G乙,且原来两液体的重力G甲=G乙,所以可知剩余液体对各自容器底部的压力:F甲<F乙。故选D。
【答案】D
3.(2018?西湖区校级二模)如图,甲、乙两个质量和底面积均相同的容器,若在两容器中分别装入等质量的水和酒精(均不溢出),两个容器底部受到液体的压强分别为p甲和p乙,两容器底部受到液体的压力分别为F甲和F乙,则以下正确的是(  )
A.p甲<p乙,F甲<F乙 B.p甲>p乙,F甲>F乙
C.p甲>p乙,F甲<F乙 D.p甲=p乙,F甲=F乙
【解析】如图所示,甲容器上细下粗,由于容器侧壁对液体有压力,则液体对容器底的压力大于液体的重力,即F甲>G水;乙容器上粗下细,容器侧壁也会承担部分液体的重力,所以容器底受到的压力:F乙<G酒精;因为G水=G酒精;所以,F甲>F乙;容器底面积S甲=S乙,根据公式p=可知,p甲>p乙,故B正确。故选B。
【答案】B
4.(2018春?凉州区期末)超大型运输卡车,轮胎有数十个,这样的目的是为了(  )
A.增大压强 B.增大压力 C.增大受力面积 D.以上说法都不对
【解析】超大型运输卡车,轮胎有数十个,这样的目的是为了增大受力面积,减小压强,防止车把路面压坏;故选C。
【答案】C
5.(2018?兴化市一模)如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象。若用甲、乙两种物质分别制成质量相等的等高实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放置在水平地面上,则圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
【解析】(1)由图象可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当V乙=4cm3时,m乙=4g,则ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,则==,(2)圆柱体对水平地面的压强:p======ρgh,则等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:===。故选A。
【答案】A
6.(2017?冠县二模)如图是三个装满水的完全相同的玻璃缸,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子。三个玻璃缸底部受到水的压强(  )
A.一样大 B.(a)最大 C.(b)最大 D.(c)最大
【解析】因为(a)、(b)、(c)三个完全相同的玻璃缸装满了水,放入鸭子后,其水面的深度h仍相同,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等。故选A。
【答案】A
7.(2018?长沙模拟)一薄壁正方体容器放在台秤上,当在容器中装满水时,台秤的示数为12N.容器底部受到水的压强为1×103Pa;当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是8N;将液体倒掉,然后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为2.9×103Pa.则下列说法正确的是(  )
A.容器的底面积为120cm2 B.物块的重力为29N
C.液体对容器底部的压强为0.4×103Pa D.物块的密度为2.7×103kg/m3
【解析】(1)薄壁正方体容器装满水时,容器底部受到水的压强为1×103Pa,由p=ρgh可得,容器内水的深度:h===0.1m,
由薄壁正方体容器的厚度不考虑,则正方体容器的边长L=h=0.1m,
则容器的底面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2=100cm2,故A错误;
(2)当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是8N,
则液体对容器底部的压强:p液===800Pa,故C错误;
(3)正方体容器的容积:V=L3=(0.1m)3=0.001m3,
容器内装满水时水的重力:G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,当在容器中装满水时,台秤的示数为12N,即容器和水的总重力G水总=12N,
则容器的重力:G容=G水总﹣G水=12N﹣10N=2N,
将液体倒掉,然后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为2.9×103Pa,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,物块和容器的总重力:
G总=F=pS=2.9×103Pa×0.01m2=29N,
则物块的重力:G=G总﹣G容=29N﹣2N=27N,故B错误;
(4)物块的质量m===2.7kg,物块的体积V=0.001m3,
则物块的密度:ρ===2.7×103kg/m3,故D正确。故选D。
【答案】D
8.(2018?焦作一模)如图所示的三个容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是(  )
A.盐水对容器底部的压强最大 B.酒精的质量最小
C.水对容器底部的压强最大 D.它们的质量一样大
【解析】(1)由题知,三种液体对容器底部的压力相等,由图可知:且S水<S酒精<S盐水,根据p=可知,三种液体对容器底的压强关系为:p水>p酒精>p盐水;故A错误,C正确;(2)盛酒精的容器上粗、下细,液体对容器底的压力小于液体的重力,即F<G酒精;盛水的容器为柱形容器,则液体对容器底的压力等于液体的重力,即F=G水;盛盐水的容器上细、下粗,液体对容器底的压力大于液体的重力,即F>G盐水。所以,G盐水<G水<G酒精,即三容器内液体重力最大的是酒精,由G=mg可知,三种液体中质量最大的是酒精,故BD错误。故选C。
【答案】C
9.(2018?松江区一模)下列装置中,不是利用大气压强工作的是(  )

A.用注射器注射药液 B.吸管吸饮料 C.吸盘挂钩 D.吸尘器
【解析】A、用注射器注射药液时,是在外力的作用下将药液注入的,故A与大气压无关。B、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,故B利用了大气压的作用;C、首先用力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C利用了大气压;D、用吸尘器吸尘土时,吸出管中的部分空气,使吸管内的气压减小,尘土在大气压的作用下进入吸尘器中,故D利用了大气压。故选A。
【答案】A
10.(2019?长沙模拟)根据流体压强与流速的关系,有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,那么导流板横截面的形状应是图中的(  )
A. B. C. D.
【解析】要增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,就要使轿车高速行驶时,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,即上方平直下方凸起,产生一个向下的压强差,所以则导流板横截面的形状应是图C符合要求。故选C。
【答案】C
11.(2018?连云港模拟)下列设计、制作或建造中,说法正确的是(  )
A.用高压锅煮饭能使得气压增大而沸点升高
B.书包背带做的宽大是为了增大面积从而增大压强
C.飞机的机翼象鸟翼是为了空气经过时流速大从而托力大
D.上窄下宽的堤坝是考虑到液体压强随深度增加而减小
【解析】A、用高压锅煮食物容易熟,是因为液体沸点随气体压强的增大而升高,故A正确;B、包的背带做得比较宽,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
C、飞机的机翼象鸟翼,空气在相等的时间内,空气经过上方比下方的路程长,上方比下方的空气速度大,上方比下方的压强小,产生了向上的升力作用,故C错误;D、水坝的下部要比上部修得宽一些是因为水的压强随深度而增加,故D错误。故选A。
【答案】A
12.(2018?安庆一模)如图所示,将一只普通的乒乓球轻轻放在正在吹风的电吹风的上方,那么以下分析中,正确的是(  )
A.乒乓球被向上吹起,因为乒乓球受到大气对它向上的压力差大于其向下的重力
B.乒乓球会落下,因为乒乓球受到大气对它向下的压力差与向下的重力作用
C.乒乓球会悬浮于空中,因为乒乓球受到的大气对它向下的压力差、向下的重力与电吹风吹出的气体对它向上的推力相互平衡
D.乒乓球会悬浮于空中,因为乒乓球受到向下的重力与电吹风吹出的气体对它向上的推力相互平衡
【解析】电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,形成向下的压力差,乒乓球受到的大气对它向下的压力差、向下的重力与电吹风吹出的气体对它向上的推力相互平衡,乒乓球会悬浮于空中。故选C。
【答案】C
13.(2019?长宁区一模)“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将________,压强将________;为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,那么它对地面的压力将________,压强将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【解析】“月球车”与“着陆器”分离,“着陆器”的重力减小,因重力与压力大小相等,故压力减小;由于“着陆器”与地面的受力面积不变,根据p=可知压强变小;当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,由于“月球车”的重力不变,它对地面的压力不变,当与地面的接触面积变小,受力面积变小,根据p=可知压强变大。
【答案】变小;变小;不变;变大。
14.(2018?三台县三模)三个底面积相同,形状不同的容器,如图所示。装入质量相同的水,但都没有装满,三容器底部所受水的压强P甲、P乙、P丙,其中最大的是________;水对容器底部的压力F甲、F乙和F丙,其中最小的是________。
【解析】三容器底部所受水的压强P=ρgh,由图可知,乙中液体的深度最大,故三容器底部所受水的压强P甲、P乙、P丙,其中最大的是P乙;最小的是P丙;水对容器底部的压力F=pS,因三个容器底面积相同,故对容器底部的压力最小的是F丙。
【答案】P乙;F丙。
15.(2018?包河区二模)如图所示,边长是10cm的实心正方体物块重为25N,该物块的密度大小为________kg/m3,该物块恰能沿斜面匀速向下滑动,已知斜面对物体的支持力是12N,则在下滑过程中物块对斜面的压强大小为________Pa。
【解析】(1)实心正方体的体积:V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
由G=mg可得,物块的质量:m===2.5kg,
该物块的密度:ρ===2.5×103kg/m3;
(2)正方体的底面积:S=L2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2,
该物块恰能沿斜面匀速向下滑动时,物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对相互作用力,
所以,在下滑过程中物块对斜面的压力:F=F支持=12N,
在下滑过程中物块对斜面的压强:p===1.2×103Pa。
【答案】2.5×103;1.2×103。
16.(2018?单县一模)如图是中国探月工程车“嫦娥三号”它是目前我国最高的智能机器人。月球车两翼、六轮、质量约120千克,每个轮子的着地面积是10平方厘米,不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的,月球引力约是地球引力的六分之一,则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是________帕(地球上的g=10N/kg)
【解析】月球车在地球上受到的重力:G地=mg=120kg×10N/kg=1200N,因月球引力约是地球引力的六分之一,所以,月球车在月球上受到的重力:G月=G地=×1200N=200N,
当月球车在水平月面上行驶时,对月面的压力:F=G月=200N,
受力面积:S=10cm2×6=60cm2=6×10﹣3m2,对月面的压强:p==≈3.3×104Pa。
【答案】3.3×104。
17.(2018?花都区一模)如图所示,甲、乙两相同容器中分别装有密度不同的两种液体,静止时两液面相平。如果A点所受到的液体压强与B点所受到的液体压强相同,则________(选填“甲”或“乙”)容器里的液体密度较大,你的依据是________________________;若已知甲容器装的液体密度为1.0×103kg/m3,则A点所受液体的压强大小是________Pa.(取g=10N/kg)
【解析】由图可知,A、B两点的深度关系是hA<hB,已知A、B两点液体的压强相同;根据p=ρgh可知:压强相同时,深度h越小,液体的密度越大,所以,ρ甲>ρ乙;
(2)由图可知,hA=20cm=0.2m,则A点所受液体的压强:pA=ρ甲ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。
【答案】甲;A点处的深度h小于B点处的深度,由p=ρgh可知,压强相同时,深度h越小,液体的密度越大;2×103。
18.(2018?石家庄模拟)如图所示,柱形容器中装有深度为10cm的CuSO4溶液,现将一小侣块放CuSO4溶液中,则反应前容器底面受到的液体压强为________Pa.铝与硫酸铜反应的化学方程式为________,反应后液体对容器底的压力________(选填“变大”“变小”或”不变”)。(已知CuSO4溶液的密度ρ=1.2×103kg/m3.g=10N/kg)
【解析】(1)反应前容器底面受到的液体压强:p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1200Pa;(2)铝与硫酸铜反应的化学方程式为:2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu,由化学方程式可知,2mol的Al反应后会生成3mol的Cu,且Cu的相对原子质量大于Al的,所以,铝与硫酸铜反应后溶液的密度变小,由p=ρgh可知反应后液体对容器底的压强变小,由F=pS可知反应后液体对容器底的压力变小。
【答案】1200;2Al+3CuSO4═Al2(SO4)3+3Cu;变小。
19.(2018?新吴区模拟)压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部压强的特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面________。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是:先用夹子将探头固定在液体中的________处,再通过________改变橡皮膜朝向。
【解析】用手指按橡皮膜,手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强,而使左侧液面降低,右侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差;把金属盒停在液体的某一位置,旋转旋钮改变金属盒的朝向,发现U形管中液面高度差不变,因此可得出:同一深度向各个方向压强相等。
【答案】低;同一深度;旋转金属杆上方的旋钮。
20.(2019?广东模拟)小华轻松地戴上宽大的乳胶手套做家务,劳动后发现汗涔涔的手很难从手套中抽出,这是由于________导致手套与手之间的压力________(填“变小”“不变”或“变大”),使摩擦力________(填“变小”“不变”或“变大”)。
【解析】由生活经验可知,出汗的手很难从乳胶手套中抽出,这是因为手与手套之间缺少空气,在大气压的作用下,使手套与手之间的压力变大,从而增大了手套与手间的摩擦力。
【答案】大气压;变大;变大。
21.(2019?株洲模拟)如图所示为一个紫砂壶,它工艺考究,做工精细。在壶盖上开有一个小孔,其作用是在倒水时内外的________相等。由于壶身和壶嘴构成________,为方便装水和倒水因而要求它们的高度相平。
【解析】壶盖上的小孔连通了内外的空气,使壶内外气压相等,从而使壶中的水能顺序倒出;壶身与壶嘴构成了一个连通器,因为水静止时水面相平,所以制作时高度应相同才行。
【答案】大气压;连通器。
22.(2018?中山市校级二模)如图所示,两个完全相同的机翼模型a和b被固定在竖直方向,只能上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为FA、FB,当相同的风速吹向飞机模型时,FA________;FB________(填“增大”“减小”或“不变”);当风突然停止时,模型________(填“a”或“b”)将上升。
【解析】如图所示,a的形状类似于机翼,气流流过时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,会产生向上的升力,所以弹簧测力计A的示数FA变小;图中b的形状是装反了的机翼,气流流过时,下方空气流速大、压强小,上方空气流速小、压强大,会产生向下的力,所以弹簧测力计B的示数FB变大;当风突然停止时,模型b受到的向下的力减小,所以将上升。
【答案】减小;增大;b。
23.(2018?东莞市三模)2015年,我国无人驾驶汽车红旗HQ3将再次进行长途测试。之前的测试中,该车的平均车速约90km/h,合________m/s;车载高精度GPS系统可对车实时定位,该系统定位时利用了________(选填“电磁波”或“超声波”);如图中打开水龙头,市自来水流过图中所示管道,在A、B、C三处,水的压强最小的是________。
【解析】(1)1m/s=3.6km/h,则90km/h=90×m/s=25m/s;(2)车载高精度GPS系统可对车实时定位,该系统定位时利用了电磁波;
(3)由题意知,由于A、B、C三处是在同一水管中,在相同的时间内流过的水量相同,由于B处水管最细,所以B处的水流速最大。由流体压强与流速的关系可知,B处的压强最小。
【答案】25;电磁波;B。
24.(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。
【解析】(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。
【答案】等;大。
1.(2018?台安县一模)小丽用金属螺母、海绵和木板探究压力的作用效果与哪些因素有关:
(1)图A、B实验中,根据________来比较压力的作用效果。
(2)比较图A、B实验,可初步得到的结论是________________。
(3)将该金属螺母放在图C所示的木板上,比较图A中海绵受到的压强pA和图C中木板受到的压强pC的大小关系为pA________pC.(选填“>”“<”或“=”)但是观察到的压力作用效果却不同,这是因为________。
(4)在一些公共汽车上配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的________
【解析】(1)根据转换法,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,(2)比较图A、B实验,压力相同,B中受力面积小,作用效果明显,故可初步得到的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明;(3)根据p=,压力相同,受力面积相同,故将该金属螺母放在图C所示的木板上,比较图A中海绵受到的压强pA和图C中木板受到的压强pC的大小关系为pA=pC;但是观察到的压力作用效果却不同,这是因为受压面的材料不同。(4)压力一定时,受力面积越小,作用效果越明显,故在一些公共汽车上配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的C。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;(2)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)=;受压面的材料不同;(4)C。
2.(2018?平南县四模)如图所示,小南为了探究:压强可能与受力面积和压力的大小有关。小南找到了下面器材:规格相同的两块海棉、三本相同的字典。设计了下面的实验:图(a)海棉平放在桌面上;图(b)海棉上平放一本字典;图(c)海棉上叠放两本字典;图(d)海棉上立放一本字典;图(e)一本字典放在桌面上。
(1)通过实验图(a)和图(b),可以得出:力能使物体发生________。小南根据________
现象来比较压强,这种研究方法叫转换法。
(2)通过实验图(b)和图(c),可以得出:________。
(3)通过观察图(b)和图________得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(4)设图(b)中字典对海棉的压强是Pb,图(e)中字典对桌面的压强是Pe,则Pb________Pe。
【解析】(1)通过实验图(a)和图(b),可以得出:力能使物体发生形变。小南根据海绵的凹陷程度现象来比较压强,这种研究方法叫转换法。(2)通过实验图(b)和图(c),可以得出:受力面积一定时,压力越大,压强越大。(3)研究压强与受力面积的关系,要控制压力一定,只改变受力面积大小,故通过观察图(b)和图d得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大。(4)设图(b)中字典对海绵的压强是Pb,图(e)中字典对桌面的压强是Pe,根据p=,因压力相同,接触面积相同,则Pb=Pe。
【答案】(1)形变; 海绵的凹陷程度; (2)受力面积一定时,压力越大,压强越大;
(3)d;(4)=。
3.(2018?潮阳区模拟)如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
为探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中________两次实验进行比较得出结论。
如图D所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止,与图C海绵凹陷程度相比,结果是:________(选填“更大”“一样”或“更小”)。
如图E所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是________________。
仅由图D、E不能得出“压力作用效果与压力大小关系”,原因是________。
【解析】①为探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同,故应该通过图中A、B两次实验进行比较得出结论。②放在水平面的物体对水平面的压力等于其自身的重力,图D中,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止,则小桌对海绵的压力变小,因此与图C海绵凹陷程度相比,结果更小了。③图E中,将小桌和砝码沿海绵向右平移,其压力大小不变,受力面积减小,因此与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。④根据控制变量法的要求,仅由图D、E不能得出“压力作用效果与压力大小关系”,这是因为没有控制受力面积相同。
【答案】①A、B;②更小;③压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;④没有控制受力面积相同。
4.(2019?闵行区一模)某兴趣小组同学为了比较物体浸入液体前后液体对容器底部压强变化量△p液和容器对地面压强变化量△p地之间的大小关系,进行了一系列相关实验。实验中,他们在一柱形容器内装入适量某液体,然后将不同密度、不同体积的物体浸入液体中,待物体静止后,利用仪器测出了△p液和△p地,并将实验结果记录于如表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
实验情形
ρ物
(千克/米3)
700
800
1200
1200
1200
2400
3600
V物(米3)
1×10﹣3
1×10﹣3
1×10﹣3
2×10﹣3
3×10﹣3
1×10﹣3
1×10﹣3
△p液(帕)
700
800
1000
2000
3000
1000
1000
△p地(帕)
700
800
1200
2400
3600
2400
3600
(1)分析比较实验序号1或2的数据,可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体处于________状态时,△p液等于△p地。
(2)分析比较实验序号3、4、5、6或7的数据,可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体沉底时,△p液________△p地。
(3)该小组同学计算了不同物体沉底时△p地与△p液的差值,又有新的发现:
(a)分析比较实验序号3、6和7的数据可以得出结论:________________________。
(b)分析比较实验序号3、4和5的数据可以得出结论:________________________。
【解析】(1)分析比较实验序号1或2的数据,由图知,物体都漂浮在液面上,且两次实验中,700Pa=700,Pa;800Pa=800Pa,故可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体处于漂浮状态时,△p液等于△p地。(2)根据图知,分析比较实验序号3、4、5、6或7的数据,物体都沉在容器底部,且实验中有:1000Pa<1200Pa;2000Pa<2400Pa; 1000Pa<3600Pa;故可以得出初步结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,当物体沉底时,△p液小于△p地;(3)(a)分析比较实验序号3、6和7的数据知:物体都沉于容器底部,三次实验物体的体积都等于1×10﹣3m3;三次实验物体的密度分别为:1200kg/m3;2400kg/m3;3600kg/m3;三次实验物体的密度越来越大;三次实验△p地与△p液的差值:△p地3﹣△p液3=200Pa;△p地6﹣△p液6=1400Pa;△p地7﹣△p液7=2600Pa;三次实验物体的压强差越来越大,故得出的结论是:将物体放入装有液体的柱形容器中,物体沉底时,如果V物相同,则(△p地﹣△p液)随ρ物增大而增大。(b)分析比较实验序号3、4和5的数据知,将物体放入装有液体的柱形容器中,物体都沉在容器底部,三次实验物体的密度均为1200kg/m3;三次实验物体的体积分别为:1×10﹣3m3;2×10﹣3m3;3×10﹣3m3;三次实验△p地与△p液的差值:△p地3﹣△p液3=200Pa;△p地4﹣△p液4=400Pa;△p地5﹣△p液5=600Pa;故实验序号3、4和5三次实验物体的体积之比(1:2:3)等于三次实验△p地与△p液的差值之比(1:2:3),综上可以得出结论:将物体放入装有液体的柱形容器中,物体沉底时,如果ρ物相同,则(△p地﹣△p液)与V物成正比。
【答案】(1)漂浮;(2)小于;(3)(a)将物体放入装有液体的柱形容器中,物体沉底时,如果V物相同,则(△p地﹣△p液)随ρ物增大而增大。(b)将物体放入装有液体的柱形容器中,物体沉底时,如果ρ物相同,则(△p地﹣△p液)与V物成正比。
5.(2019?静安区一模)观察图(a)所示的装置,该装置的名称是________。在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,需用________液体进行研究(选填“一种”或“多种”)。在图(b)(c)和(d)所示的实验中,同学们探究的是液体内部的压强与________的关系。
【解析】(1)由图示知,此装置是利用液体对橡皮膜压强不同,U形管左右两端液柱高度不同来测量或比较液体压强的,装置名称为U形管压强计;(2)探究的是液体压强与密度的关系时,即在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,需用多种液体进行研究;在图(b)(c)和(d)所示的实验中,同学们探究的是液体内部的压强与深度的关系,根据控制变量法的运用规则,需要保持液体密度不变,同时改变橡皮膜在液体中的深度。
【答案】U形管压强计;多种;深度。
6.(2018?台安县三模)小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”(乙和丙容器中装的是同种液体)。
(1)实验中,首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性________(选填“好”或“差”);调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)小敏把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此,他判断图甲中的液体是酒精,他的判断是________(选填“正确”或“错误”);接着他改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)比较________两图,得出探头浸入液体中的深度________(选填“越深”或“越浅”),U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体在此处的压强就越大。
(4)小敏发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明________________。
【解析】(1)若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性差;调节好压强计后,U形管两边液面保持相平。
(2)小敏把探头分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,由图可知,没有控制探头所在的深度相同,所以不能通过液体压强的大小来比较液体密度的大小,故他的判断是错误的。
(3)研究液体压强与深度的关系时,应控制液体密度相同,改变深度,故小敏应该比较图乙、丙;探头浸入液体的深度越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越大。
(4)在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两边的液面高度差相同,说明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强相等。
【答案】(1)差;(2)错误;(3)乙丙; 越深; (4)同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
7.(2018?西山区二模)小阳在“五?一”节外出旅游乘飞机时观察到: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)
于是,他和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机起飞时的气流。实验装置如图所示。
(每次吹风前托盘测力计的示数均为3.5N)
机翼面积/cm2
测力计示数/N
机翼仰角
275
395
566
0°(水平)
3.2
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)电风扇转动后,托盘测力计的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。比较“机翼”上下方空气的流速,可以得出,“机翼”下方空气流速小,压强________。
(2)当电风扇向左吹风时,以气流为参照物,“机翼”向________选填(“左”或“右”)运动。
(3)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,观察并记录托盘测力计的示数;在其它条件相同时,更换面积不同的“机翼”重复上述实验。实验数据记录如上表。
①在实验过程中,当“机翼”的仰角为0°、“机翼”面积为395cm2,若此时“机翼”获得的升力为0.5N,则托盘测力计示数为________N。
②通过实验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,“机翼”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,“机翼”获得的升力________。
(4)实验结束后,同组的小虎同学列举了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是________。
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.火车与站台之间有黄色的安全线
C.通过拍打衣服清除衣服上的灰尘
【解析】(1)电扇转动后,气流会流经飞机机翼模型,机翼模型上方凸空气通过的路程长,流速大,向下的压强小;机翼模型下方凹空气通过的路程短,流速小,向上的压强大,从而形成了一个向上的压强差,使托盘测力计的示数变小;(2)当吹风机向左吹风时,空气向右运动,以风为参照物,“机翼”相对于在风中向右运动动;(3)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”仰角的大小,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;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),所以,当“机翼”获得的升力为0.5N,则托盘测力计示数为 F=G﹣F升=3.5N﹣0.5N=3.0N;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;(4)A、将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释,不合题意;B、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,所以火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释,符合题意;C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释,不合题意。
【答案】(1)变小;大;(2)右;(3)仰角;①3.0;②不一定;越大;(4)B。
8.(2018?山西模拟)有以下器材:两张薄纸片、两个乒乓球、一根吸管、两根筷子、两只纸船、一个脸盆、一只水枪、清水。兴趣实验小组的同学进行“探究流体压强与流速关系”的实验。请你设计实验方案完成实验探究。
(1)你选的实验器材:________。
(2)简述实验过程:________________。
(3)简述实验现象:________。
(4)写出实验结论:________。
【解析】(1)实验器材:两张薄纸片;
实验过程:将两张纸拿起悬在半空中,使其平行自然下垂,然后用力向这两张纸中间吹气。
实验现象:两张纸向中间靠拢。
实验结论:流体在流速大的地方压强小。
(2)实验器材:两个乒乓球、一根吸管、两根筷子;
实验过程:将两根筷子平行放置在桌面上当支架,在两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向乒乓球的中间吹气。
实验现象:乒乓球向中间靠拢。
实验结论:流体在流速大的地方压强小。
(3)实验器材:两只纸船、一个脸盆、一只水枪、清水
实验过程:脸盆内放入清水,将两只纸船平行放入水中,用水枪向漂在水面上的两只小船中间喷射水流。
实验现象:两只纸船向中间靠拢。
实验结论:流体在流速大的地方压强小。
【答案】(1)两张薄纸片;(2)将两张纸拿起悬在半空中,使其平行自然下垂,然后用力向这两张纸中间吹气。(3)两张纸向中间靠拢。(4)流体在流速大的地方压强小。
9.(2018春?江都区期末)周末小明看到爷爷将软管连到自来水龙头上,打开水龙头后利用软管喷出的水来浇花草。细心的小明发现,爷爷将软管出水口按住变扁后,从软管出来的水喷得更快、更远。为了弄清其中的道理,小明进行了相关研究。
(1)查找资料:小明了解到一个新的物理量:流量,流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示,即Q=V/t,流量在生产和生活中有广泛的应用。
建立模型:如图甲所示,截取一段软管AB(粗细均匀的软管可视为圆柱体),若水流在内向右匀速流动,设水流速度为v、管内通道的横截面积为S、水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的体积V=________(用含S、v、t的表达式表示,注意体积V和速度v字母符号的区别)。从而根据流量的定义可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积。
(2)小明很快明白了:水龙头接上软管打开后,在水流量相同的前提下,将出水口按住变扁后,出水口的面积________(变大/变小/不变),根据Q=vS可知出水口水流的速度________(变大/变小/不变),所以喷得更远。
(3)小明还发现打开水龙头后(流量不变),只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图乙所示。产生这种现象的原因是________________________。
(4)小明继续进行研究,打开水龙头,自来水通过一段软管流过如图丙所示的水平玻璃管。待水流稳定后,竖直玻璃管________(C或D)管中的水面较高。
(5)小明打开水龙头(流量不变)向一容器中注入水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图丁,则该容器的形状可能是________(口大底小/粗细均匀/口小底大)。
【解析】(1)AB间水柱的长度可用水的流速乘以时间计算,即L=vt,再用长度乘以横截面积即可得到水柱的体积V=LS=vtS;
(2)根据流量的定义:Q=vS,流量一定时,流速与横截面积成反比。
由此可知:当水龙头接上软管打开后,在水流量相同的前提下,将出水口按住变扁,出水口的面积变小,出水口水流的速度变大,所以喷得更远。
(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小。因此,水柱越来越细。
(4)1、2两处流量相等时,根据公式Q=vS可知:2处横截面积s小,水的流速v就大,由于流速大的位置压强小,所以D处压强小、水面低,C处压强大、水面高。
(5)根据图象,容器底所受水的压强变化是越来越慢,当匀速地向某容器内注满水时,压强变化越来越慢,根据p=ρgh可知,水面升高的高度变化越来越慢,容器的形状是口大、底小。
【答案】(1)vtS;(2)变小;变大;(3)水往下流时,重力势能转化为动能,速度变大,而流量保持不变,根据Q=vS可知,水柱的横截面积将减小;(4)C;(5)口大底小。
10.(2018?温州)飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是:________________________。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?________________。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:________。
【解析】(1)由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小;(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以θ1>θ2。
【答案】(1)飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;(2)改变电风扇的档位来改变风速大小;(3)θ1>θ2。
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