初中物理上教版九年级上册第六章6.6大气压强练习题
一、单选题
如图所示,能够测出大气压强值的实验是
A.
B.
C.
D.
下列关于水沸腾的实验说法正确的是
A.
水沸腾时冒出的“白气”是水蒸气
B.
水的沸点随气压的降低而降低
C.
水沸腾的现象只发生在液体的表面
D.
水沸腾后继续加热,水的温度会不断升高
为了消防安全,楼房每层必须配备灭火器.下列关于图示灭火器的说法正确的是
A.
用力压下手柄过程中,手柄相当于一个省力杠杆
B.
用力压下手柄过程中,手柄相当于一个费力杠杆
C.
干粉能喷出是因为灭火器内的气压等于外界大气压
D.
干粉能喷出是因为灭火器内的气压小于外界大气压
如图所示的实验,不能说明大气压存在的是
A.
瓶吞鸡蛋?
B.
皮碗对吸
C.
纸托水杯
D.
橡皮膜凸出
如图所示是高压锅的结构示意图,锅盖紧扣在锅体上,盖上装有一金属管做排气孔,金属管上方倒扣着一个像大砝码模样的重锤,起限压阀作用.当锅内蒸汽压强过大时,蒸汽顶起限压阀,通过金属管向外泄气.在保证安全的条件下,为了提高锅内蒸煮时的温度,可采用的方法是
A.
适当减小锅的容积
B.
适当增大排气孔的直径
C.
适当增加限压阀的质量
D.
适当加大火力蒸煮
图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。以下说法正确的是
A.
当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.
当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.
当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.
当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
下列说法正确的是
A.
骆驼具有宽大的脚掌,可以减小对地面的压力
B.
三峡船闸利用连通器的原理,让船只顺利通过大坝
C.
最早测出大气压强值的科学家是帕斯卡
D.
塑料吸盘能贴在光滑的墙面上,是因为吸盘对墙面有较大的吸引力
把装满水的量筒,口朝下没在水中,如图所示,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面部分
A.
充满水
B.
有水但不满
C.
没有水
D.
瓶内外水面始终保持相平
关于大气压,以下说法中正确的是
A.
大气压强的大小是保持不变的
B.
在托里拆利实验中,向水银槽中加水银,则管内外水银面的高度差变小
C.
大气压的值除了实验测定外,还可用来计算
D.
马德堡半球实验表明:不仅存在大气压,而且它的数值还很大
西藏地区海拔高。关于西藏地区的气压与水的沸点,下列说法正确的是
A.
气压低、水的沸点高
B.
气压高、水的沸点高
C.
气压低、水的沸点低
D.
气压高、水的沸点低
二、填空题
中国的茶文化源远流长,如图所示,用沸水才能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,______现象越明显;壶嘴与壶身相通而且等高,是利用______原理制成的;用夹子夹茶叶时,夹子相当于一个______选填“省力”、“费力”、“等臂”杠杆;壶盖上有小孔是利用______倒出水的。
意大利物理学家______首次准确测量了大气压的大小。1个标准大气压下,水银柱的高度______选”大于”、“小于”或“等于”。制药时为了在不超过的温度下从溶液中除去水分而提取抗生素,采用的方法是______选填“升高”或“降低”容器内的气压,使水的沸点低于。
最早证明大气存在压强的实验是______,一个标准大气压的值是:______使用高压锅做饭,饭容易煮熟,遵从的物理规律是:______。
“粘”字常用来表述一些物理现象。例如:表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起,这是因为分子间有______;吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上是由于吸盘受到______的作用;刚从冰箱的冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头是因为液体瞬间______的缘故。
三、作图题
如图是托里拆利实验的示意图。现以长玻璃管下端为轴,由A处缓慢旋转到B处,请标出B处玻璃管内的水银液面位置。
四、实验探究题
为完成水的沸腾实验,表中的数据表明,选用的温度计的测温物质应为________________。
测温物质
凝固点
沸点
水银
357
酒精
78
实验所用器材在组装时,是按照_____________选填“由上到下”或“由下到上”的顺序;在固定石棉网时,应处于酒精灯火焰的_____________。选填“外焰”“焰心”或“内焰”石棉网的作用是_____________。
温度计刚插入热水时,管壁模糊,很难看清示数,原因是________________。
往烧杯上方加一纸盖,每隔1min记录温度计示数,4min时温度计的示数如图丙所示,温度值为________,直到水沸腾一段时间后停止读数,由表可知水的沸点为________。实验数据准确,由此可判断当地的气压________选填“高于”、“等于”或“低于”个标准大气压。
根据上表中数据,画出水温随时间变化的图象
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度
88
90
92
94
97
98
98
98
?
请在右图烧杯中画出水沸腾时A处的一小气泡上升至水中B处时的大致图形;
由图像可知,水在沸腾过程中,继续吸热,温度________选填“升高”、“不变”或“降低”;
如图所示,是探究某地大气呀的大小所做的“托里拆利实验”.
开始时,必须在管中灌满水银,目的是______
.
如图,在某地点测量大气压的值,管上方真空,该地的大气压强等于______
mm高水银柱产生的压强.
如果玻璃管由倾斜改为竖直放置,管中的水银柱的高度______
选填“变小”、“不变”或“变大”.
如果将水银换成水来做托里拆利实验,则有,由此可以得出,一个标准大气压可以支持约______
m高的水柱.
为了探究大气压随高度变化的规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图乙所示。
测量前,小明把注射器的活塞推至针简底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是______。
分析图象时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示数为,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为______你认为小明第一次实验出错的原因可能是______填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”。
五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)
随着科技的进步,人们的生活也越来越智能化,如图所示是小明家新采购的擦窗机器人,可以代替人工完成对窗户的清洁工作,机器人的“腹部”有吸盘,当它的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,就能牢牢的吸在竖直的玻璃上。取求:
真空泵将吸盘内的空气抽出,由于______的作用,擦窗机器人被“吸”在玻璃上。当他静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是______。
若机器人吸盘与玻璃的接触面积为,吸盘对玻璃的压力为180N,求吸盘对玻璃的压强;
某自动擦窗机器人的质量为,工作时的实际功率为90W,它在竖直方向上擦窗的过程中有的能量用于克服重力做功。若窗户足够高,持续竖直向上擦窗20min,擦窗机器人可上升的最大高度为多少米?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题目考查了大气压的相关内容和探究液体压强的实验,需要学生掌握相关实验原理和能达到的实验目的。
马德堡半球实验是有力地证明了大气压的存在;
覆杯实验说明了大气压的存在;
托里拆利实验能够测出大气压强值;
压强计用来探究液体内部压强的特点,不能测出大气压的值。
【解答】
A.马德堡半球实验是有力地证明了大气压的存在,故A不符合题意;
B.覆杯实验说明了大气压的存在,但不能测出大气压的值,故B不符合题意;
C.托里拆利实验能够测出大气压强值,故C符合题意;
D.压强计用来探究液体内部压强的特点,不能测出大气压的值,故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】B
【解析】解:A、水沸腾时冒出的“白气”是小液滴,不符合题意。
B、水的沸点随气压的降低而降低,符合题意。
C、沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,不符合题意。
D、液体沸腾时吸热,但温度不变,不符合题意。
故选:B。
沸腾的条件是:达到沸点、能继续从外界吸热。液体沸腾时温度保持不变,沸腾是液体表面和内部同时发生的汽化现象。
该题考查了蒸发和沸腾这两种汽化现象的不同之处,属于基础知识,要求学生能够辨析。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题利用考查了学生对杠杆分类方法、大气压强的了解与掌握,利用所学知识解释了有关灭火器的几个问题,体现了学以致用,有意义。
杠杆分类:动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆;?
根据内外气压的大小分析。
【解答】
用力压下手柄过程中,手柄的动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故A正确,B错误;?
灭火器在使用的过程中,里面的气压大于外界的气压,干粉在压强差的作用下被喷出,故CD错误。?
故选A。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
此题考查了大气压的存在的一些现象,要分析每个现象中,内外形成了气压差,对物体产生力的作用。这样的实例有皮碗对吸,瓶吞鸡蛋,纸杯拖水等;橡皮膜凸出是液体对容器底部有压强的例子。要求学生多观察生活中的现象,能够用学过的物理知识解释。
【解答】
A.将点燃的酒精棉球投入瓶内,稍等一会,再用剥了壳的熟鸡蛋封住瓶口,当酒精燃完后,瓶内温度下降,瓶内气压减小,外部大气压大于内部气压,受力面积相同,外部压力大于内部压力,鸡蛋被大气压入瓶内,能够证明大气压的存在,A不符合题意;?
B.将两皮碗对好,用力挤压,排出一定的气体后,皮碗内的气体质量一定,当皮碗恢复原状时,皮碗内的气体体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,使两皮碗对吸,很难将两皮碗拉开.可以说是大气压把两个皮碗紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,B不符合题意;
C.如图纸托水杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,C不符合题意;
D.如图橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体对容器底有压强,不能够证明大气压的存在,D符合题意。?
故选D。
5.【答案】C
【解析】【解析】
本题主要考查学生对沸点与气压关系的了解和掌握,是一道基础题。
液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
【解答】
要想提高锅内蒸煮的温度,必须增大锅内气压。
适当减小锅内容积,以及适当增大火力蒸煮都不会改变锅内气压;
适当增大排气管的直径,反而能使锅内气压减小,沸点降低;
正确的做法是适当增加限压阀的质量,增大锅内气压,从而提高沸点、提高锅内蒸煮时的温度。
故选C。
液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低.
.
6.【答案】A
【解析】解:当外界气温上升的时候,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降;
反之,当外界气温下降的时候,球形容器内的气体收缩,由于密闭,所以压强减小,管内的液面上升.故A正确,BCD错误.
故选A.
本题主要考查了气体压强跟温度、体积的关系,了解和掌握伽利略温度计的工作原理,是一道中档题.
7.【答案】B
【解析】解:
A、骆驼具有宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小骆驼对地面的压强,从而不会陷入沙漠中,故A错误。
B、三峡船闸是利用连通器原理工作的,可以保证船舶安全通过,故B正确。
C、最早测出大气压强值的科学家是托里拆利,故C错误;
D、使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部气体压强减小,在外界大气压的作用下就把它压在了光滑的墙面上;故D错误。
故选:B。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
上端开口下端连通的容器叫连通器;连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;连通器在生活中的应用比较多,如:乳牛自动喂水器、锅炉水位计、自来水水塔、船闸等。
托里拆利第一次通过实验测出来大气压值,这就是著名的托里拆利实验。
塑料吸盘是大气压在生活中应用的实例。塑料挂衣钩里面的压强小于外界的大气压强,是大气压强把挂衣钩压在墙上的。
此题考查的是基础知识,难度不大,但涉及到的知识点较多,综合性较强,要求学生具有扎实的基本功。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题的原理和托里拆利实验类似,托里拆利实验中,一个标准大气压可以支持760mm的水银柱,而如果是支持水柱的话,可以支持约10m之高,所以对量筒中的水柱来说,完全可以支持得住,水柱不会下降。
一个大气压约为,根据求出大气压能支持水柱的高度,然后与量筒内水柱的高度相比较得出答案。
【解答】
一个大气压约为,由可得,大气压能支持水柱的高度:
,
因量筒装满水时,水的深度远远小于大气压能支持水柱的高度,
所以,在筒口离开水面前,量筒露出水面部分充满水,故A正确、BCD错误。
故选A。
9.【答案】D
【解析】解:A、大气压的值随季节、天气、海拔的变化而变化,故A错误.
B、做托里拆利实验时,向水银槽中加水银,测出大气压的值是相同的.玻璃管的粗细、长短、水银多少、是否倾斜都不影响大气压的值,故B错误.
C、因为大气压随高度的增加逐渐减小,因此不可以利用来计算,故C错误.
D、马德堡半球实验表明:不仅存在大气压,而且它的数值还很大,说法正确.
故选D.
大气压跟海拔、季节、天气有关.
托里拆利实验中玻璃管的粗细、水银多少、是否倾斜都不影响大气压的值.
大气压随高度的增加,越来越稀薄.
根据马德堡半球实验现象分析.
要记住两个著名的实验,即马德堡半球实验和托里拆利实验,还要记住两个实验分别验证了什么,同时注意实验中的注意事项,如托里拆利实验与玻璃管的粗细、水银多少、是否倾斜都不影响大气压的值.要知道大气压跟海拔高度、季节、天气有关.
10.【答案】C
【解析】解:西藏地区海拔高,气体压强低,水的沸点低。
故选:C。
大气压和高度有关,越高的位置,大气压越低;
液体的沸点和气压有关,气压越低,沸点越低。
此题考查了两个知识点:气压和高度的关系、沸点和气压的关系,是一道基础题。
11.【答案】扩散?
连通器?
费力?
大气压
【解析】解:用沸水才能很快泡出茶香、茶色,这是扩散现象,温度越高,分子运动越快,扩散越快;
茶壶与壶身相通而且等高,是利用连通器原理制成的;
使用夹子夹茶叶时,手压着夹子的中间,茶叶在夹子的开口端。此时的夹子是由两个杠杆组成的。两个杠杆的结合处为支点,从其到手的距离为动力臂,到开口端的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆;
当水由茶壶向外流出时,壶内的水面上方的空间增大,压强减小,小于外界大气压,若不及时增大壶内气压,水在外界大气压的作用下,就不会流出来,因此在壶盖上增加一个小孔,是为了利用大气压的。
故答案为:扩散;连通器;费力;大气压。
分子运功快慢和物体的温度有关,温度越高分子运动越剧烈;
茶壶是运用连通器原理制成的;
此处的夹子与镊子相同,根据分析其动力臂和阻力臂的大小关系,即可确定杠杆的种类;
利用大气压把壶内的水顺利压出。
本题考查的知识点较多,有蒸发快慢的影响因素、扩散现象、连通器原理、杠杆分类、大气压的利用、液化现象等,具有一定综合性,是中考常见题型。
12.【答案】托里折利
?
等于
?
降低
【解析】解:意大利物理学家托里折利首次准确测量了大气压的大小。
1个标准大气压下,水银柱的高度等于760mm。
降低容器内气压,水的沸点也会降低,低于。
故答案为:托里折利;等于;降低。
著名托里折利实验是测得大气压值的实验。
知道1个标准大气压。
液体的沸点与气压有关:气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。一标准大气压下,水的沸点是,而抗菌素不能在超过的温度下提取。那么既要水沸腾,同时又不能超过,根据沸点与气压的关系,应该降低容器内的气压,沸点也会随之降低。
本题考查了物理学常识:知道测得大气压存在的实验以及沸点与气压的关系。做题时,用所学的知识结合题意去分析完成选项。
13.【答案】马德堡半球实验
?
?
气压越高,水的沸点越高,气压越低,水的沸点越低
【解析】解:马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压强的存在;
在托里拆利实验中,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即760mm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其具体数值是;
水沸点与气压有关,气压高,水的沸点高,气压低,水的沸点低。
故答案为:马德堡半球实验;;气压越高,水的沸点越高,气压越低,水的沸点越低。
马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证,一个重在测量,1标准大气压的数值便是在托里拆利实验中测出的,根据公式即可算出;气沸点与气压有关,气压高,水的沸点高。
此题主要考查的是学生对马德堡半球实验和托里拆利实验的了解和掌握,以及沸点与气压的关系,这些内容都要牢牢的记住,属于识记性内容,比较简单。
14.【答案】引力?
大气压?
凝固
【解析】解:
光滑铅块压在一起就能“粘”住--因为分子间有引力,但分子间也有斥力;
吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上--由于大气压的作用;
刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住,是因为舌头上的水分遇到比较冷的冰棍形成的,液态变为固态的现象叫凝固。
故答案为:引力;大气压;凝固。
物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动,分子间存在相互的引力与斥力;
我们周围存在大气压;
冰变为水是熔化;水变为冰是凝固。
本题考查了分子之间的作用力、大气压、凝固的掌握情况,需要结合具体实例进行分析。
15.【答案】解:
稍倾斜玻璃管,管中液柱的长度将增加,因大气压不变,则大气压支持的水银柱高度不变,即管中液面高度不变,长度变长,液面如图所示:
。
答:如上图所示。
【解析】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不会改变。
本题考查大气压的测量实验难度不大。
16.【答案】水银;
由下到上;外焰;受热均匀;
水蒸气液化;
;98;低于;
;
;
不变
【解析】
【分析】
此题主要考查的是温度计的构造和原理以及不同物质沸点的比较,主要考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,同时考查了液化的概念;这些都是该实验中应该重点掌握的内容.体现物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
液体温度计所测温度应高于温度计内液体的凝固点,低于液体的沸点;
根据实验中需要记录的数据分析器材;用酒精灯加热物体时,安装装置时,先从下到上,方便调节,石棉网的作用是受热均匀;
物质从气态变成液态称为液化,水蒸气遇到冷的物体时会发生液化现象;
温度计的读数:首先确定零上还是零下,确定每一个大格和每一个小格各代表的示数,从小数字读向大数字;
液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;
沸点的高低和气压有关,气压升高,沸点升高,气压降低,沸点降低;
在时间和温度图象上,描出温度和时间的对应点,并把各点用光滑的曲线连接起来;
沸腾是在水的内部和表面同时进行的,沸腾时,气泡在上升过程中,周围的水逐渐转化为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大;
根据水沸腾的条件:达到沸点并继续吸热。
【解答】
在标准大气压下,沸水的温度是,酒精的沸点是,水银的沸点是,水银的沸点高于沸水的温度,所以测沸水的温度要选水银温度计;
先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离;酒精灯的外焰温度高,所以在固定石棉网时,应处于酒精灯火焰的外焰,石棉网的作用是受热均匀;
将热水倒入烧杯中,水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象,在管壁上出现了一层小水珠,所以很难看清示数;
零刻度在温度计的下方,液柱远离零刻度,是零上,每一个大格代表,每一个小格代表,示数是;
由表格数据知,水在第6min开始,水不断吸收热量,温度保持不变,所以此时水的沸点是;沸点的高低和气压有关,气压降低,沸点降低;一个标准大气压下,水的沸点是,此时沸点低于,所以气压低于一个标准大气压;
在时间和温度图象上描出,用光滑的曲线连接各点.如图;
?沸腾时,气泡在上升过程中,周围的水变为水蒸气,这些水蒸气汇集在气泡中,使气泡越来越大,如图:;
从图象可知,水沸腾时的特点是继续吸热,温度保持不变.
故答案为:?水银;由下到上;外焰;受热均匀;水蒸气液化;;98;低于;;;不变。
17.【答案】排净管中的空气;;不变;.
【解析】解:要求玻璃管中充满水银,是为了排净管中的空气;管的长度要求约1m左右;若管内是真空,则管内水银柱产生的压强等于大气压强;
玻璃管内的水银是被外界大气压支持着的,大气压强等于管内水银柱产生的压强,由水银的密度和水银柱的高度共同决定,水银柱的高度为760mm;
水银柱的高度由外界大气压的大小决定,与玻璃管放置方式无关,所以竖直放置是水银柱液面所在的高度不变;
由,一个大气压能支撑水柱的高度.
故答案为:排净管中的空气;;不变;.
在一标准大气压的环境中做托里拆利实验,大气压能支持约760mm高的水银柱.
要求玻璃管中充满水银,是为了排净管中的空气,气泡会使测量结果偏小;
管的长度要求约1m左右,是为了给上面的真空留出一定的空间,便于判断水银柱的真实高度;
玻璃管的倾斜、上提、下压都不会影响水银柱的高度.
此题考查了托里拆利实验的影响因素,托里拆利实验中对测量结果有影响的操作是哪些,这是比较经常出现的考题.
18.【答案】为了排尽注射器内的空气?
?
橡皮帽的密封性不好
【解析】解:将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
注射器的体积为
活塞的横截面积,,
活塞刚被拉动时,大气压强的数值,
若活塞和针筒的摩擦太大,则拉力增大,导致测出的大气压强的数值偏大,因为计算出的大气压强的数值偏小,故小明第一次实验出错的原因可能是橡皮帽的密封性不好。
故答案为:为了排尽注射器内的空气;;橡皮帽的密封性不好。
本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力。
根据注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F,就可根据求出大气压强的值,当注射器内的空气没有排尽,或拉动时活塞与筒间的摩擦都会影响到测量值。
本题属实验探究题,实验探究题一般对学生的要求都较高,不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识,还要求学生具有一定的物理素养。
19.【答案】大气压?
竖直向上
【解析】解:
真空泵将吸盘内的空气抽出,由于大气压的作用,擦窗机器人被“吸”在玻璃上;
“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力,因此摩擦力的方向与重力方向相反,即摩擦力的竖直向上;
吸盘对玻璃的压强:;
机器人工作时所消耗的总能量:,
机器人克服重力所做的功:,
则由可得,机器人可上升的高度:。
答:大气压;竖直向上;
吸盘对玻璃的压强为;
擦窗机器人可上升的最大高度为15m。
根据大气压的作用进行分析;
物体静止或匀速直线运动时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据二力平衡力条件解题即可;
已知压力和受力面积,根据可求出吸盘对玻璃的压强;
自动擦窗机器人在竖直向上擦窗过程中有的能量用于克服重力做功,由即可求出上升的最大高度。
本题考查大气压和二力平衡条件的应用、压强大小的计算、功的计算等相关知识的综合运用,是一道综合性较强的题目。
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