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压强2019真题练习
一.选择题(共15小题)
1.(2019 桂林)如图所示,水平地面上放置有相同的小桌子和砝码,地面受到压强最大的是( )
A.
B.C.
D.
2.(2019 常德)如图A、B、C三个容器中装同种液体,液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A.pA=pB=pC
B.pA>pB>pC
C.pA<pB<pC
D.pB<pA<pC
3.(2019 益阳)家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车重1.2×104N.驾驶员及乘客共重3×103N.在水平地面上小轿车对地面的压强是( )
A.3.00×105Pa
B.3.75×105Pa
C.1.20×106Pa
D.1.50×106Pa
4.
(2019 锦州)下列实例中,能够增大压强的是( )
A.书包背带较宽
B.
蚊子尖尖的口器
C.
滑雪板面积较大
D.骆驼宽大的脚掌
5.
(2019 枣庄)下列现象中,属于减小压强的是( )
A.蚊子的口器
B.鳄鱼的牙齿
C.啄木鸟的尖喙
D.宽大的滑雪板
6.
(2019 宜昌)
( http: / / www.m / physics / report / detail / fb464f72-4194-474b-8f21-a2e1aca53d66"
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"_blank )一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
7.
(2019 烟台)
( http: / / www.m / physics / report / detail / 45d5eb46-82a5-41b0-b336-bc2d421a23c1"
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"_blank )连通器在日常生活和生产中应用广泛,图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.水壶
B.锅炉水位计
C.船闸
D.拦河大坝
8.(2019 福建)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为
h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ.则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh
B.2.7
ρgh
C.2.8
ρgh
D.3
ρgh
9.(2019 株洲)如图,弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体(带有纵向刻度,零刻度在底端),盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上,调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,实验中不需要测量(或读出)的是( )
A.液体的密度
B.底面所处深度
C.圆柱体重力
D.测力计的示数
10.(2019 青海)下列关于“吸”的物理现象中,由大气压引起的是( )
A.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
B.两个表面平滑的铅块紧压后“吸”在一起
C.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
D.若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨
11.(2019 大连)下列事例中主要利用大气压工作的是( )
A.活塞式抽水机
B.密度计
C.连通器
D.飞机机翼
12.(2019 常德)下列实例,应用了“流体压强与流速的关系”的是( )
A.拦河坝修成“上窄下宽”
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.飞机飞行时获得升力
D.鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮
13.(2019春 岐山县期末)关于飞机升力的解释,以下说法正确的是( )
A.飞机的升力是空气对机翼下方的压力与上方的压力差
B.飞机的升力是由于发动机的动力产生的
C.飞机的升力就是飞机在空气中受到的浮力
D.飞机的升力就是飞机高速起飞时的惯性力
14.(2019春 丹江口市期末)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,如下表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差c/m
5
5.3
5.7
6
6.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.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
15.(2019秋 金牛区校级期中)图是托里拆利实验的规范操作过程,关于该实验说法正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差增大
D.当海拔高度升高时,管内和管外水银面高度差减小
二.多选题(共15小题)
16.(2019 聊城模拟)压力的说法,不正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体的重力
B.压力的大小一定与物体重力大小有关
C.压力的方向总是竖直向下的
D.压力属于弹力,它的产生一定是相互接触的两物体间要有挤压作用
17.(2020 徐汇区一模)如图所示,实心均匀正方体甲乙对水平地面的压强相同。现沿竖直方向切去相同体积,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面。若此时它们对地面的压强为p甲、p乙.则( )
A.p甲一定大于p乙
B.p甲可能小于p乙
C.p甲一定等于p乙
D.p甲可能等于p乙
19.(2019春 翠屏区期中)如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,若A、B的边长之比为LA:LB=1:2,密度之比是4:1,则下列说法正确的是( )
A.A、B的体积之比VA:VB=1:4
B.A、B的质量之比mA:mB=1:2
C.A、B所受的重力之比GA:GB
=1:4
D.A对B的压强p1和B对地的压强p2之比p1:p2=4:3
20.(2019秋 通州区期末)如图所示,甲、乙是两只高度不同、底面积相同的圆柱形薄壁玻璃杯,两只杯里装有不同质量的水,分别静止在上、下两级水平台阶上,此时水面恰好相平。甲容器水中A点和乙容器水中B点到水面的距离h相同,甲容器水中C点和乙容器水中B点到甲、乙容器底部的距离h'也相同。下列说法正确的是( )
A.A点所受水的压强比C点小
B.所受水的压强B点与C点相同
C.所受水的压强A点与B点相同
D.所受水的压强B点比C点大
21.(2019 南开区一模)为了节约水资源,公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。浮筒底面积为S1且足够高,表面积为S2的圆形阀门(厚度不计)略大于出水口,浮筒与阀门用细杆相连(不计浮筒、阀门、轻杆的重)。通常情况下,水龙头以滴漏形式向储水桶供水,当储水罐水位上升到20cm时,浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水,即将开始冲水时,下列说法正确的是( )
A.阀门受到竖直向上的浮力、细杆向上的拉力和水对它向下的压力
B.阀门所受水的压强为2×103Pa
C.细杆对阀门的拉力为4N
D.浮筒浸入水中部分的深度为0.4m
22.(2019春 滨城区期中)下列设备属于连通器的是( )
A.船闸
B.锅炉水位计
C.排水管的U形“反水弯”
D.自来水笔
23.(2019春 武侯区期末)如图所示,实心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1:4,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,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0.8×103kg/m3,最初容器乙内液体深度为2.5cm(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2:1
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为2×103Pa
C.容器乙中液体的密度为1.2×103kg/m3
D.放入容器乙中的A物体,在液体中露出的体积为A的总体积的
24.(2019春 潍城区期末)下列实验中(如图),可以证明大气压强存在的是( )
A.瓶中燃烧浸过酒精的棉花,鸡蛋剥皮堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
D.用食指和拇指轻夹三角尺,食指会凹的深些
25.(2019春 甘井子区期中)如图所示,做托里拆利实验的整个操作完全正确,管中水银柱高度为h,则下面的说法正确的是( )
A.管中水银柱上方是真空
B.水银槽中加点水银,管中水银柱高度h不变
C.管中水银柱h产生的压强等于大气压
D.将玻璃管稍微倾斜,水银柱高度h发生改变
26.小明设计了一个如图所示的实验装置(起水管长度不超过2m),他可以通过直杆P向上提起活塞S,活塞下面原来充满水,在活塞缓慢向上提起的过程中将会发生的现象是( )
A.活塞S上升到出水口Q之前,水将被向上拍起
B.活塞S稍高于出水口Q时,水将从出水口流出
C.活塞S稍高于出水口Q时,装置内的水面将下降,水回到下面的水槽中
D.活塞S从出水口Q处继续向上提起,装置内的水面保持与Q等高,不会继续上升
27.(2018秋 大兴区期末)在如图所示的实例中,工作原理跟气体压强有关的是( )
A.用“两心壶”倒出不同的液体
B.用注射器抽出药液
C.小朋友用吸管喝果汁
D.
“孔明灯”升上天空
28.(2019秋 通州区期末)如图所示装置,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B,管道的另一端是一个阀门。若在蓄水槽中装入一定量的水,则下列说法正确的是( )
A.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度相同
B.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度不相同
C.当阀门打开水流动时A管中水柱比B管中水柱要高一些
D.当阀门打开水流动时,A、B管底部水流的速度相同
29.(2019春 江华县校级期中)关于力学知识,下列说法中不正确的是( )
A.踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球受到惯性作用
B.用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间力的作用是相互的
C.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升
D.如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用
30.(2019春 宜宾期中)下列用压强知识解释正确的是( )
A.啄木鸟的喙又尖又长﹣减小受力面积。增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
三.填空题(共10小题)
31.(2019 呼伦贝尔)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、质量相等的不同种液体。则液体对容器底部的压力关系为:F甲________F乙,容器对桌面的压强关系为:p甲________p乙(选填“>”“<”或“=”)
32.(2019 贵港)在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过________受力面积的方法,从而________压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”)
33.(2019 徐州)一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为________N,双脚站立对地面的压强比行走时________;某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为________m2,才不会陷入沼泽地。
34.(2019 昆明)为解决山区缺水问题,一些农户修建了水窖,在雨季将雨水收集到水窖中,以备干早季节使用。小明家也修建了这样一个水窖,形状如图所示。为便于观察储水情况,小明在水窖底部安装了一个压力传感器,压力大小在显示屏上显示。压力大表示水窖中的水较________。用水过程中发现,虽然每天用水量基本相同,但每天压力大小下降却不相同,而且随着储水量的减少,下降得越来越快,出现该现象的原因是________。
35.(2019 荆州)2018年10月20日,全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水面上时,飞机排开水的体积为45m3,飞机底部距水面2m深处受到水的压强为________Pa,飞机所受重力为________N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
36.(2019 襄阳)一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的盛有足量水的圆柱形容器中,有20%体积露出水面。若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了160Pa,则容器的底面积为________m2;物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为40:39,则未投入物块时容器中水的深度是________m.(g取10Nkg,下同)
37.(2019 长春)如图所示,小明用吸管喝水,水在________的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为△p,则喝水过程中△p逐渐________。
38.(2019 娄底)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
39.(2019 淮安)为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动。该装置利用了流体流速越大,压强越________的原理。现要求:当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,请对该装置提出一条合理的改进措施________。
40.(2019 湘潭)如图所示,高铁站的站台边沿标有黄色安全线,提示乘客在候车时要站在安全范围内。一个重要的原因是,当高速列车通过时,车体附近气体流速________,压强________(均选填“大“或“小“),会使乘客受到一个“推”向列车的力。
四.计算题(共4小题)
41.(2019 长春)水平桌面放置一个质量为0.8kg的保温杯,杯底对桌面的压强为2×103Pa,g取10N/kg。求:
(1)保温杯对桌面压力的大小。
(2)桌面的受力面积。
42.(2019 湘西州)狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式,阿拉斯加雪橇犬因为耐寒、耐力好而能够胜任这一工作。现有一雪橇及货物总质量为200kg,设雪地能承受的最大压强为5000Pa,地面对雪橇的摩擦力为重力的0.1倍。(g=10N/kg)
(1)试求雪橇面积最小应为多少?
(2)如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N的拉力,至少需要多少只雪橇犬才能拉动雪橇?
43.(2019 上海)如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米,两容器底部受到液体的压强相等。
①若水的质量为2千克,求水的体积V水。
②求水对容器A底部的压强p水。
③在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。
44.(2019 成都)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。实心圆柱体A质量为400g,底面积为20cm2,高度为16cm。实心圆柱体B质量为m0克(m0取值不确定),底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水,已知ρ水=1.0×103kg/m3,常数g取10N/kg。
(1)求容器的底面积。
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p1。
(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p2与m0的函数关系式。
压强2019真题练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2019 桂林)如图所示,水平地面上放置有相同的小桌子和砝码,地面受到压强最大的是( )
A.
B.C.
D.
【答案】D
【解析】AB压力相同,受力面积不同,根据p=,可知,pA>pB;CD压力相同,受力面积不同,根据p=,可知,pD>pC;BC受力面积相同,压力不同,根据p=,可知,pC>pB;AD受力面积相同,压力不同,根据p=,可知,pD>pA;由此可知,地面受到压强最大的是D。选D。
2.(2019 常德)如图A、B、C三个容器中装同种液体,液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A.pA=pB=pC
B.pA>pB>pC
C.pA<pB<pC
D.pB<pA<pC
【答案】A
【解析】由题知,三容器内液体深度:hA=hB=hC,由于A、B、C三个容器中装同种液体,液体密度相同,根据p=ρgh可知:pA=pB=pC。选A。
3.(2019 益阳)家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车重1.2×104N.驾驶员及乘客共重3×103N.在水平地面上小轿车对地面的压强是( )
A.3.00×105Pa
B.3.75×105Pa
C.1.20×106Pa
D.1.50×106Pa
【答案】B
【解析】汽车、驾驶员及乘客共重:G=1.2×104N+3×103N=1.5×104N;汽车静止在水平地面上时对地面的压力:F压=G=1.5×104N;地面的受力面积:S=4×0.01m2=0.04m2;汽车对水平地面的压强:p===3.75×105Pa;选B。
4.
(2019 锦州)下列实例中,能够增大压强的是( )
A.书包背带较宽
B.
蚊子尖尖的口器
C.
滑雪板面积较大
D.骆驼宽大的脚掌
【答案】B
【解析】A、书包背带较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小对肩膀的压强,不合题意。B、蚊子尖尖的口器是在压力一定时,减小受力面积来增大对皮肤的压强,容易扎进去。符合题意。C、滑雪板面积较大,是在压力一定时,增大受力面积减小对雪地的压强,不容易陷进去,不合题意。D、在压力不变时,宽大的骆驼脚掌增大了受力面积,使压强减小了,不合题意。选B。
5.
(2019 枣庄)下列现象中,属于减小压强的是( )
A.蚊子的口器
B.鳄鱼的牙齿
C.啄木鸟的尖喙
D.宽大的滑雪板
【答案】D
【解析】A、蚊子的口器很尖,减小了受力面积,增大了压强,不符合题意;B、鳄鱼的牙齿很锋利,减小了受力面积,增大了压强,不符合题意;C、啄木鸟的尖喙,是通过减小受力面积来增大压强,容易扎进去,不符合题意;D、宽大的滑雪板,增大了受力面积,减小了压强,符合题意。选D。
6.
(2019 宜昌)
( http: / / www.m / physics / report / detail / fb464f72-4194-474b-8f21-a2e1aca53d66"
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"_blank )一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
【答案】D
【解析】液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显。综上分析可知,两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多。故ABC错误,D正确。选D。
7.
(2019 烟台)
( http: / / www.m / physics / report / detail / 45d5eb46-82a5-41b0-b336-bc2d421a23c1"
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"_blank )连通器在日常生活和生产中应用广泛,图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.水壶
B.锅炉水位计
C.船闸
D.拦河大坝
【答案】D
【解析】水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,故D符合题意,ABC不合题意。选D。
8.(2019 福建)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为
h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ.则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh
B.2.7
ρgh
C.2.8
ρgh
D.3
ρgh
【答案】C
【解析】上层液体所产生的压强:p上=ρ1gh1=0.8ρgh;下层液体所产生的压强:p下=ρ2gh2=ρg×2h=2ρgh;因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强:p底=p上+p下=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。选C。
9.(2019 株洲)如图,弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体(带有纵向刻度,零刻度在底端),盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上,调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,实验中不需要测量(或读出)的是( )
A.液体的密度
B.底面所处深度
C.圆柱体重力
D.测力计的示数
【答案】A
【解析】弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体,先读出弹簧测力计在空气中的示数即圆柱体的重力,然后读出圆柱体浸入水中后的示数,两者的差值即为圆柱体受到液体向上的作用力(即浮力),又知道圆柱体的底面积,根据p=求出圆柱体底面处液体压强;圆柱体带有纵向刻度且零刻度在底端,通过透明玻璃杯读出圆柱体底面所处的深度,用同样的方法测出多组数据,然后求出圆柱体底面处液体压强p与深度h的比值,归纳总结得出圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,综上可知,实验中不需要测量(或读出)的是液体的密度。选A。
10.(2019 青海)下列关于“吸”的物理现象中,由大气压引起的是( )
A.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
B.两个表面平滑的铅块紧压后“吸”在一起
C.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
D.若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨
【答案】A
【解析】A、拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压强引起的,故A符合题意;B、两个表面平滑的铅块紧压后“吸”在一起,是利用分子间的引力,不是大气压引起的,故B不符合题意;C、化纤衣服容易因摩擦而带电,会吸引轻小的灰尘,不是大气压引起的,故C不符合题意;D、人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨,是由于流速大的地方压强小,故D不符合题意。选A。
11.(2019 大连)下列事例中主要利用大气压工作的是( )
A.活塞式抽水机
B.密度计
C.连通器
D.飞机机翼
【答案】A
【解析】A、活塞式抽水机抽水时,使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而达到把水从低处压到高处的目的,故A正确;B、密度计是利用了物体的漂浮条件和阿基米德原理工作的,与大气压无关,故B错误;C、连通器里的同种液体在不流动时,连通器各部分的液面高度相平,与大气压无关,故C错误;D、飞机的机翼上凸下平,是利用流体压强与流速的关系来获得升力的,故D错误。选A。
12.(2019 常德)下列实例,应用了“流体压强与流速的关系”的是( )
A.拦河坝修成“上窄下宽”
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.飞机飞行时获得升力
D.鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮
【答案】C
【解析】A、根据液体压强随深度增加而增大的特点而将拦河坝建成上窄下宽,不是利用流体压强与流速的关系。故A不合题意;B、吸管吸饮料是利用大气压强。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。不是利用流体压强与流速的关系。故B不合题意;C、飞机的机翼上凸下平,在机翼上方的空气流速快压强小,在机翼下方的空气流速慢压强大,从而形成向上的升力,应用了流体压强与流速的关系。故C符合题意;D、鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮,是利用了阿基米德原理,改变排开水的体积,改变浮力实现浮沉,不是利用流体压强与流速的关系。故D不合题意。选C。
13.(2019春 岐山县期末)关于飞机升力的解释,以下说法正确的是( )
A.飞机的升力是空气对机翼下方的压力与上方的压力差
B.飞机的升力是由于发动机的动力产生的
C.飞机的升力就是飞机在空气中受到的浮力
D.飞机的升力就是飞机高速起飞时的惯性力
【答案】A
【解析】机翼的形状上凸下平,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,上方空气对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,下方空气对机翼的压强较大;所以空气在机翼上下表面产生了压强差,从而产生压力差,这就产生了向上的升力。选A。
14.(2019春 丹江口市期末)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,如下表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差c/m
5
5.3
5.7
6
6.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.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
【答案】C
【解析】A、水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,故A正确;B、由于高度增加,大气压减小,故B正确;C、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C错误;D、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D正确;选C。
15.(2019秋 金牛区校级期中)图是托里拆利实验的规范操作过程,关于该实验说法正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差增大
D.当海拔高度升高时,管内和管外水银面高度差减小
【答案】D
【解析】A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故A错误;B、往水银槽内多倒些水银,管内水银柱会升高,但水银柱的高度由外界大气压的大小决定的,管内和管外水银面高度差不变,故B错误;C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C错误;D、当大气压随海拔高度的增加而减小,故海拔高度升高时,管内和管外水银面高度差减小,故D正确。选D。
二.多选题(共15小题)
16.(2019 聊城模拟)压力的说法,不正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体的重力
B.压力的大小一定与物体重力大小有关
C.压力的方向总是竖直向下的
D.压力属于弹力,它的产生一定是相互接触的两物体间要有挤压作用
【答案】ABC
【解析】(1)放在水平地面上的物体,受到二个力的作用:一个重力G向下,一个支持力F向上。由于二力平衡,所以有F=G。物体对地面的压力F′是作用在水平面上的,这个力和F是一对作用和反作用力,也是相等的,F′=F.由上面二个关系式得F′=G.这二个力是相等的。但是绝对不能说“对地面的压力就是物体的重力”故A错误;(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面、物体的受力面、接触面;重力的方向是竖直向下的,因此重力和压力是完全不同的两个力,大小不一定相等,只有物体放在水平面上,物体对桌面的压力等于重力。故BC错误;(3)压力属于弹力,压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,故D正确。选ABC。
17.(2020 徐汇区一模)如图所示,实心均匀正方体甲乙对水平地面的压强相同。现沿竖直方向切去相同体积,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面。若此时它们对地面的压强为p甲、p乙.则( )
A.p甲一定大于p乙
B.p甲可能小于p乙
C.p甲一定等于p乙
D.p甲可能等于p乙
【答案】BD
【解析】把甲、乙均分为两部分,甲最初对地面的压强p甲1=﹣﹣﹣①,乙最初对地面的压强p乙1=﹣﹣﹣②由于它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,设它们的边长分别为a、b。可得ρ甲ga=ρ乙gb,由于a小于b,所以ρ甲>ρ乙;据ρ=可知,m=ρv,即甲切去的质量大于乙切去的质量,即G甲切>G乙切﹣﹣﹣⑤将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,则此时甲的整体产生的压强p甲==+=p甲1+﹣﹣﹣⑥此时乙的整体产生的压强p乙==+=p乙1+﹣﹣﹣⑦因为G乙切<G甲切,S甲′<S乙′,所以与不能比较大小;又因为最初甲乙对地面压强相等,p甲1=p乙1,所以不能判断出p甲与p乙的大小,可能大于也可能小于,也可能等于,故BD正确。选BD。
18.(2019春 内江期末)生活处处有物理,生活处处离不开物理。小明在帮妈妈煮饭时,发现妈妈使用的菜刀包含有许多物理知识,关于菜刀使用的说法正确的是( )
A.刀刃要经常磨一磨,目的是为了减小使用时的压力从而减小压强
B.菜刀表面要保持光滑是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
C.刀柄上刻有花纹是通过增大压力来增大摩擦的
D.在敲打物体时,要用较宽的刀背是通过增大受力面积来减小压强
【答案】BD
【解析】A.
刀刃要经常磨一磨,目的是为了减小使用时的受力面积,从而增大压强,故A错误;B.滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关,菜刀表面要保持光滑是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故B正确;C.刀柄上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C错误;D.
在敲打物体时,要用较宽的刀背是通过增大受力面积来减小压强,故D正确。选BD。
19.(2019春 翠屏区期中)如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,若A、B的边长之比为LA:LB=1:2,密度之比是4:1,则下列说法正确的是( )
A.A、B的体积之比VA:VB=1:4
B.A、B的质量之比mA:mB=1:2
C.A、B所受的重力之比GA:GB
=1:4
D.A对B的压强p1和B对地的压强p2之比p1:p2=4:3
【答案】BD
【解析】A、A与B的体积之比
===1:8,故A错误;B、根据ρ=得,质量之比为:==×=×=1:2,故B正确;C、根据G=mg得,A、B所受的重力之比:===1:2,故C错误;D、因为LA:LB=1:2,所以SA:SB=:=12:22=1:4;A对B的压强p1和B对地的压强p2之比:=═=×=×=4:3,故D正确。选BD。
20.(2019秋 通州区期末)如图所示,甲、乙是两只高度不同、底面积相同的圆柱形薄壁玻璃杯,两只杯里装有不同质量的水,分别静止在上、下两级水平台阶上,此时水面恰好相平。甲容器水中A点和乙容器水中B点到水面的距离h相同,甲容器水中C点和乙容器水中B点到甲、乙容器底部的距离h'也相同。下列说法正确的是( )
A.A点所受水的压强比C点小
B.所受水的压强B点与C点相同
C.所受水的压强A点与B点相同
D.所受水的压强B点比C点大
【答案】AC
【解析】由甲图可知,玻璃杯内液体密度一定,A点的深度大于C点的深度,根据p=ρgh可知,A点所受水的压强比C点大。故A正确;甲乙两玻璃杯内液体密度相同,A点和B点所处深度相同,根据p=ρgh可知,所受水的压强A点与B点相同,故C正确;由以上分析可知,A点所受水的压强比C点大,A点与B点所受水的压强相同,
所以所受水的压强B点比C点小。故BD错误;选AC。
21.(2019 南开区一模)为了节约水资源,公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。浮筒底面积为S1且足够高,表面积为S2的圆形阀门(厚度不计)略大于出水口,浮筒与阀门用细杆相连(不计浮筒、阀门、轻杆的重)。通常情况下,水龙头以滴漏形式向储水桶供水,当储水罐水位上升到20cm时,浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水,即将开始冲水时,下列说法正确的是( )
A.阀门受到竖直向上的浮力、细杆向上的拉力和水对它向下的压力
B.阀门所受水的压强为2×103Pa
C.细杆对阀门的拉力为4N
D.浮筒浸入水中部分的深度为0.4m
【答案】BC
【解析】A、不计浮筒、阀门、轻杆的重,因为阀门略大于出水口,阀门的下面不受水的压力,而浮力等于物体上下表面受到的压力差,所以阀门不受水的浮力,此时阀门只受到细杆向上的拉力和水对它向下的压力,故A错;B、由题知,即将开始冲水时h=20cm,则阀门所受水的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,故B正确;C、即将开始冲水时,因为不计浮筒、阀门、轻杆的重,阀门在竖直方向只受到细杆的拉力F和水的压力而平衡,则拉力F=F压=pS=2×103Pa×20×10﹣4m2=4N,故C正确;D、即将开始冲水时,因为不计浮筒、阀门、轻杆的重,浮筒在竖直方向只受到浮力和细杆的拉力F′=F=4N,由力的平衡条件和阿基米德原理可得:F′=F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h浸,即:4N=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×h浸,解得浸入的深度:h浸=0.04m,故D错。选BC。
22.(2019春 滨城区期中)下列设备属于连通器的是( )
A.船闸
B.锅炉水位计
C.排水管的U形“反水弯”
D.自来水笔
【答案】ABC
【解析】A、船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器,故A正确;B、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。故B正确;C、排水管的U形反水弯两侧水面与空气相通,中间底部相连通,是连通器,故C正确;D、自来水笔吸墨水,要先把笔管内的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进皮管里,不属于连通器应用,故D错误。选ABC。
23.(2019春 武侯区期末)如图所示,实心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1:4,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,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0.8×103kg/m3,最初容器乙内液体深度为2.5cm(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2:1
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为2×103Pa
C.容器乙中液体的密度为1.2×103kg/m3
D.放入容器乙中的A物体,在液体中露出的体积为A的总体积的
【答案】AD
【解析】(1)由图象可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强p甲=8p0,容器乙对桌面的压强p乙=p0,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由p===得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比:==×=×=,故A正确;(2)设截取前圆柱体甲的高度为h,则圆柱体甲对桌面的压强:8p0=ρ甲gh﹣﹣﹣﹣①,圆柱体甲截取长度x=25cm=0.25m后,圆柱体甲对桌面的压强:4p0=ρ甲g(h﹣x)﹣﹣﹣﹣②,联立①②两式代入数据可解得:h=0.5m,所以,圆柱体甲截取前对桌面的压强:p甲=ρ甲gh=0.8×l03kg/m3×10N/kg×0.5m=4000Pa,故B错误;(3)容器乙中未放入物体A时,对桌面的压强等于液体的压强(容器乙的壁厚和质量均忽略不计),即:p0=ρ乙gh乙﹣﹣﹣③联立①③,且h=0.5m,h乙=2.5cm=0.025m得,ρ乙=2×103kg/m3,故C错误;(4)因为ρ甲<ρ乙,剩余甲放在乙液体中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G,因为F浮=ρ乙gV排,G=mg=ρ甲gV,所以ρ乙gV排=ρ甲gV,V排===V,露出的也占总体积的V﹣V=V,故D正确。选AD。
24.(2019春 潍城区期末)下列实验中(如图),可以证明大气压强存在的是( )
A.瓶中燃烧浸过酒精的棉花,鸡蛋剥皮堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
D.用食指和拇指轻夹三角尺,食指会凹的深些
【答案】AB
【解析】A、浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀,一部分空气跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口,瓶内的棉花停止燃烧,瓶内气体温度降低,压强减小,此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中。故A正确;B、用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住,是因为水排出了杯子内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,故B正确;C、两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出,说明水对橡皮膜有一个向下的压强,与大气压无关,故C错误;D、用右手食指和拇指轻夹三角尺,食指会凹的深些,说明受力面积越小,压力作用效果越明显,与大气压无关,故D错误。选AB。
25.(2019春 甘井子区期中)如图所示,做托里拆利实验的整个操作完全正确,管中水银柱高度为h,则下面的说法正确的是( )
A.管中水银柱上方是真空
B.水银槽中加点水银,管中水银柱高度h不变
C.管中水银柱h产生的压强等于大气压
D.将玻璃管稍微倾斜,水银柱高度h发生改变
【答案】ABC
【解析】A、利用托里拆利实验装置测量大气压时,开始要在水银管内灌满水银,这样可以将管内空气全部排出,保证管内水银上方为真空,故A正确;BD、在测定大气压值的实验中,所用玻璃管的粗细与测量结果无关;如果玻璃管倾斜,则管内水银柱长度将变长;水银柱的竖直高度将不变,槽内水银的多少与测量结果无关,故B正确,D错误;C、开始由于水银柱产生的压强大于外界大气压,所以水银下降;直到水银柱的压强与外界大气压相等为止;管内水银柱的上方为真空,水银柱的高度是h;则根据p0=ρ水银gh可计算出当时的大气压强,故C正确。选ABC。
26.小明设计了一个如图所示的实验装置(起水管长度不超过2m),他可以通过直杆P向上提起活塞S,活塞下面原来充满水,在活塞缓慢向上提起的过程中将会发生的现象是( )
A.活塞S上升到出水口Q之前,水将被向上拍起
B.活塞S稍高于出水口Q时,水将从出水口流出
C.活塞S稍高于出水口Q时,装置内的水面将下降,水回到下面的水槽中
D.活塞S从出水口Q处继续向上提起,装置内的水面保持与Q等高,不会继续上升
【答案】AC
【解析】开始时活塞S位于缸的底部,活塞S下边空气压强等于大气压,管内与槽内水面相平。活塞向上提起,S下边空气体积膨胀,压强减小,水槽中的水在大气压的作用下沿水管上升。活塞继续上提,在活塞S未达到出水口Q之前,管内气压继续减小,管内水面不断上升。当活塞S稍高于出水口Q时,管中水柱与大气相通,管内气压等于大气压,管中升高的水柱由于重力又流回水槽中。选AC。
27.(2018秋 大兴区期末)在如图所示的实例中,工作原理跟气体压强有关的是( )
A.用“两心壶”倒出不同的液体
B.用注射器抽出药液
C.小朋友用吸管喝果汁
D.
“孔明灯”升上天空
【答案】ABC
【解析】A、两心壶上两个腔上部都有小孔,使内外气压平衡,当小口打开时,液体可以流出,因此,从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体,这一功能的实现利用了大气压,故A正确;B、吸药液时,向后拉活塞,注射器内气压减小,外界大气压压着药液从针头进入注射器内。故B正确;C、用吸管喝果汁时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,果汁被压进吸管里,利用了大气压,故C正确;D、灯罩内的气体被加热,体积膨胀、密度减小,小于灯罩外空气的密度,使灯笼受到空气的浮力大于灯笼自重,灯笼上升。利用的是浮力原理。故D错误。选ABC。
28.(2019秋 通州区期末)如图所示装置,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B,管道的另一端是一个阀门。若在蓄水槽中装入一定量的水,则下列说法正确的是( )
A.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度相同
B.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B管中的水柱高度不相同
C.当阀门打开水流动时A管中水柱比B管中水柱要高一些
D.当阀门打开水流动时,A、B管底部水流的速度相同
【答案】AC
【解析】(1)当阀门关闭,水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知A、B管中的水柱高度相同,故A正确,B错误;(2)当阀门打开水流动时,底部面积越大,水流速越慢,A管底部水流的速度小于B管,根据流体压强和流速的关系可知流体流速越大,压强越小,所以产生的压强越大,水的高度越大,所以A管底部压强大于B管底部的压强,所以A管中水柱比B管中水柱要高一些。故C正确,D错误。选AC。
29.(2019春 江华县校级期中)关于力学知识,下列说法中不正确的是( )
A.踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球受到惯性作用
B.用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间力的作用是相互的
C.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升
D.如果要使一个物体持续运动就必须对它施加力的作用
【答案】AD
【解析】A、踢出去的足球,能继续向前滚动,是由于足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;B、用桨向后划水,船就会向前运动,利用了物体间的作用是相互的,故B正确;C、飞机前进时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,上下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升,故C正确;D、力是改变物体运动状态的原因,维持物体的运动不需要力,物体不受力时照样可以做匀速直线运动,故D错误。选AD。
30.(2019春 宜宾期中)下列用压强知识解释正确的是( )
A.啄木鸟的喙又尖又长﹣减小受力面积。增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
【答案】ABD
【解析】A、啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,故A正确;B、狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,故B正确;C、鲫鱼的身体呈梭形,可以在游泳时减少水的阻力,有利于水中游行。故C错误;D、骆驼的脚掌很大,是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,故D正确。选ABD。
三.填空题(共10小题)
31.(2019 呼伦贝尔)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、质量相等的不同种液体。则液体对容器底部的压力关系为:F甲________F乙,容器对桌面的压强关系为:p甲________p乙(选填“>”“<”或“=”)
【答案】>;=。
【解析】(1)两容器的底面积相同,液体深度相同,则由图可知甲中液体的体积小于乙中液体的体积;因为两液体的质量相同,所以根据ρ=知ρ甲>ρ乙;液体深度相同,ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲底>p乙底;因为两容器的底面积相同,由F=pS可知液体对容器底部的压力F甲>F乙;(2)两容器的质量相等,且两容器内液体的质量相等,则容器和液体的总重力也相等,容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和,所以两容器对桌面的压力F甲′=F乙′,两容器底面积也相同,由p=可知,容器对桌面的压强:p甲=p乙。
32.(2019 贵港)在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过________受力面积的方法,从而________压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”)
【答案】减小;增大。
【解析】逃生安全锤有一端设计成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
33.(2019 徐州)一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为________N,双脚站立对地面的压强比行走时________;某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为________m2,才不会陷入沼泽地。
【答案】600;小;0.03。
【解析】(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,自然站立在水平地面上或行走时的压力:F=G=600N,又因双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为一只脚与地面的接触面积,所以,由p=可知,双脚站立对地面的压强比行走时小;(2)由p=可得,受力面积即这位同学与沼泽地的接触面积:S===0.03m2。
34.(2019 昆明)为解决山区缺水问题,一些农户修建了水窖,在雨季将雨水收集到水窖中,以备干早季节使用。小明家也修建了这样一个水窖,形状如图所示。为便于观察储水情况,小明在水窖底部安装了一个压力传感器,压力大小在显示屏上显示。压力大表示水窖中的水较________。用水过程中发现,虽然每天用水量基本相同,但每天压力大小下降却不相同,而且随着储水量的减少,下降得越来越快,出现该现象的原因是________。
【答案】深;水窖上粗下细。
【解析】根据p=可知,传感器受到的压力大,说明传感器受到水的压强大,根据p=ρgh可知,表示水窖中的水较深;由图可知,水窖上粗下细,每天用水量基本相同时,随着储水量的减少,下降得越来越快,则压强变化越快,故每天压力大小下降不相同。
35.(2019 荆州)2018年10月20日,全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水面上时,飞机排开水的体积为45m3,飞机底部距水面2m深处受到水的压强为________Pa,飞机所受重力为________N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】2×104;4.5×105。
【解析】(1)飞机底部距水面2m深处受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
(2)飞机漂浮停在水面上时,由漂浮条件和阿基米德原理可得飞机所受重力:
G飞机=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45m3=4.5×105N。
36.(2019 襄阳)一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的盛有足量水的圆柱形容器中,有20%体积露出水面。若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了160Pa,则容器的底面积为________m2;物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为40:39,则未投入物块时容器中水的深度是________m.(g取10Nkg,下同)
【答案】0.05;0.14。
【解析】(1)正方体的体积:V=L3=(0.1m)3=0.001m3;
20%体积露出水面时木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(1﹣20%)×0.001m3=8N;
(2)由于容器为圆柱形容器,木块漂浮时,木块受到的浮力等于木块重力,水对容器底部的压力:F1=F0+G=F0+8N;木块浸没时,水对容器底部的压力:
F2=F0+ρ水gV=F0+1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=F0+10N;
物块浸没时水对容器底部的压强:p==;
(3)物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比:=,
解得F0=70N,物块漂浮时,水对容器底部的压强p1==,
未投入物块时,水对容器底部的压强p2=,
根据题意可知,p1﹣p2=﹣=﹣=160Pa,
解得S0=0.05m2,未投入物块时水对容器底部的压强:p2===1400Pa,
由p=ρgh得:未投入物块时容器中水的深度:
h===0.14m。
37.(2019 长春)如图所示,小明用吸管喝水,水在________的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为△p,则喝水过程中△p逐渐________。
【答案】大气压;变大。
【解析】(1)用吸管吸水时,吸管内气压减小,小于外界大气压,水在大气压的作用下被压入吸管,从而进入口中;(2)杯子的形状是上宽下窄,如果每次吸入水的质量相同,则杯内水的深度减小量一次比一次多,则由p=ρgh可知,杯底所受水的压强减小量△p逐渐变大。
38.(2019 娄底)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
【答案】750;低于。
【解析】图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100℃。
39.(2019 淮安)为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动。该装置利用了流体流速越大,压强越________的原理。现要求:当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,请对该装置提出一条合理的改进措施________。
【答案】小;将电压表接在定值电阻两端。
【解析】如图当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片向上移动;故该装置利用了流体流速越大,压强越小的原理。当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即电压表的示数变小,若使风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,可将电压表接在定值电阻两端,由U=IR可知,R1两端的电压变大,电压表的示数变大。
40.(2019 湘潭)如图所示,高铁站的站台边沿标有黄色安全线,提示乘客在候车时要站在安全范围内。一个重要的原因是,当高速列车通过时,车体附近气体流速________,压强________(均选填“大“或“小“),会使乘客受到一个“推”向列车的力。
【答案】大;小。
【解析】当高速列车通过时车体附近气体流速大,造成人和列车之间的空气流速大,压强小,人外侧的压强大,容易把人压向列车,容易出现交通事故,所以等候列车时站在安全性以内。
四.计算题(共4小题)
41.(2019 长春)水平桌面放置一个质量为0.8kg的保温杯,杯底对桌面的压强为2×103Pa,g取10N/kg。求:
(1)保温杯对桌面压力的大小。
(2)桌面的受力面积。
【答案】(1)保温杯对桌面压力是8N。(2)桌面的受力面积是4×10﹣3m2。
【解析】(1)保温杯放在水平桌面上,保温杯对水平桌面的压力:
F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N;
(2)由p=得,桌面的受力面积:S===4×10﹣3m2。
42.(2019 湘西州)狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式,阿拉斯加雪橇犬因为耐寒、耐力好而能够胜任这一工作。现有一雪橇及货物总质量为200kg,设雪地能承受的最大压强为5000Pa,地面对雪橇的摩擦力为重力的0.1倍。(g=10N/kg)
(1)试求雪橇面积最小应为多少?
(2)如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N的拉力,至少需要多少只雪橇犬才能拉动雪橇?
【答案】(1)雪橇面积最小应为0.4m2;(2)如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N的拉力,至少需要4只雪橇犬才能拉动雪橇。
【解析】(1)车对水平地面的压力:F=G总=m总g=200kg×10N/kg=2000N,
由p=知,雪橇最小面积:S===0.4m2;
(2)若雪橇犬能拉动雪橇,需要的总拉力F≥f=0.1G=0.1×2000N=200N,
因为每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N的拉力,
所以至少需要雪橇犬的数量:n===4只。
43.(2019 上海)如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米,两容器底部受到液体的压强相等。
①若水的质量为2千克,求水的体积V水。
②求水对容器A底部的压强p水。
③在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。
【答案】①水的体积为2×10﹣3m3;②容器甲中水对容器底部的压强为784pa;③液体乙的密度为800kg/m3。
【解析】①由ρ=可得,容器中甲水的体积为:V===2×10﹣3m3;②容器甲中水对容器底部的压强:p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784pa。③当容器甲内加水至于容器乙相平时,设此时水深为h1,
此时水对容器底部的压强:p1=p水+△p=784pa+196pa=980pa;
由p=ρgh可得此时水的深度:h1===0.1m;
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:p乙=p水=784pa;
由p=ρgh可得,液体乙的密度:ρ乙===800kg/m3。
44.(2019 成都)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。实心圆柱体A质量为400g,底面积为20cm2,高度为16cm。实心圆柱体B质量为m0克(m0取值不确定),底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水,已知ρ水=1.0×103kg/m3,常数g取10N/kg。
(1)求容器的底面积。
(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p1。
(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p2与m0的函数关系式。
【答案】(1)求容器的底面积是100cm2。(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强是1.25×103Pa。(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强:当m0≥600g时,p2=1.6×103Pa,当0<m0<600g时,p2=(1000+m0)Pa。
【解析】(1)水的体积:V===1000cm3
容器的底面积等于水柱的横截面积:S容===100cm2
(2)圆柱体A的密度:ρA===1.25g/cm3>ρ水
所以,将圆柱体A竖直放入容器内,A将沉底。
假设A竖直放入后,没有被水淹没,且水深度为h1
由体积关系得:h1(S容﹣SA)=1000cm3
h1(100cm2﹣20cm2)=1000cm3
解得:h1=12.5cm,hA>h1,假设成立
水对容器底部的压强为:p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1.25×103Pa
(3)①当ρB≥ρ水时,B竖直放入容器内,假设B被水淹没,且水深度为h2
由体积关系得
h2S容﹣VB=1000cm3
h2×100cm2﹣50cm2×12cm=1000cm3
解得:h2=16cm
∵h2>hB,∴假设成立
∴水对容器底部的压强为:p2=ρ水gh2=1.6×103Pa
此时,mB=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g
∴当m0≥600g时,p2=1.6×103Pa
②当0<ρB<ρ水时,B竖直放入容器内会漂浮
由体积关系得:h2S容﹣V排=1000cm3
h2S容﹣V排=1000cm3
h2==①
物体B漂浮,物体B受到的浮力和重力相等
mB的单位是g
∴ρ水gV排=10﹣3mBg
ρ水V排=10﹣3mB
V排=②
p2=ρ水gh2
③
把①代入②,再把②代入③
p2=(1000+m0)Pa
∴当0<m0<600g时,p2=(1000+m0)Pa
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精品试卷·第
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