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浙江省2016-2020年科学中考(物理)试题分类(4)——压力和压强
一、单选题
1.(2020·温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是(??? )
A.?乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力???????????????B.?装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.?三个水平玻璃管的左端口处压强不相同???????????????D.?该装置可以测量竖管中各处的压强大小
2.(2020·绍兴)端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是( ???)
A.?用单手提单绳??????????????????B.?用单手提双绳??????????????????C.?用双手提单绳??????????????????D.?用双手提双绳
3.(2019·杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为(?? )
A.?1250帕??????????????????????????????B.?2500帕??????????????????????????????C.?5000帕??????????????????????????????D.?12500帕
4.(2018·杭州)如图,质量分布均匀的长方体重物 A、B,密度分别为ρA和ρB , 底面积分别为SA和SB , 且 SA>SB , 将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为 PA和PB , 对地面的压力分别为FA和FB , 下列物理量大小比较的关系正确的是(?? )
A.?FA<FB????????????????B.?PA>PB????????????????C.?ρA>ρB????????????????D.?切割前后 A,B 对地面的压强均不变
5.(2018·嘉兴)图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法,下列从图像中获得的结论错误的是(??? )
A.?ρ1>ρ2????????????????????????????B.?R1>R2
C.?v1>v2??????????????????????????????D.?p1>p2
6.(2018·湖州)下列4幅图所呈现的情景中,主要利用了流体力学中“流速越大,压强越小”这一原理的是(??? )
A.?德清一号卫星升空 ????????????????????????B.?C919客机升空 ????????????
C.?复兴号列车高速行驶 ???????????????D.?蛟龙号深潜器下潜
7.(2017·台州)下列四种动物的运动方式能用压强与流速关系来解释的是(? )
A.?乌贼向后喷水面前行?????????????????????????????????B.?流线型的鲫鱼在水中快速前进
C.?展开双翅的鸟在空中滑翔??????????????????????????????????D.?壁虎靠脚上的“吸盘”在墙上爬行
8.(2017·湖州)下列实例与原理对应的是( )
?选项
?实例
?原理
?A
?岸边的树在水中的倒影
?光在同种均匀介质中沿直线传播
?B
?乘客候车时不能跨越高铁站台的安全黄线
?流体压强随流速增大而减小
?C
?用桨划水时龙舟前进
?杠杆的平衡条件
?D
?看到“科学试题卷”
?神经冲动沿着反射弧传导
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
9.(2017·衢州)下列生活实例中,属于增大压强的是(?? )
A.?大型载重货车有很多车轮????????????????????????????????????B.?铁路的钢轨铺在枕木上
C.?取出一些书的书包背起来更舒服?????????????????????????D.?剪刀的刀刃做得很薄
10.(2017·绍兴)新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用,下列关于膨胀式安全带说法正确的是(??? )
A.?该安全带会使人的惯性减小
B.?该安全带可以使人所承受的力减小
C.?当车加速时,该安全带就会自动充气
D.?该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
11.(2017·杭州)如图,甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强(?? )
A.?甲最大????????????????????????????????B.?乙最大????????????????????????????????C.?丙最大????????????????????????????????D.?一样大
12.(2016·嘉兴)动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是(? )
A.?啄木鸟的喙又尖又长﹣减少受力面积,增大压强,有利于摄食
B.?狗的犬齿很尖﹣减少受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.?鲫鱼的身体呈现梭形﹣增大受力面积,减少压强,有利于水游行
D.?骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减少压强,有利于沙漠行走
13.(2016·湖州)如图是俄罗斯产的一种卡车,可以实现车胎自动充气,能够翻越高达70厘米的障碍物,轻松涉水,下列说法中,正确的是(? )
A.?轮胎上的大“牙齿”是为了减小摩擦
B.?轮胎体积很大可以在水中受到很大的浮力
C.?轮胎很宽可以增大对地面的压强
D.?汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
14.(2016·丽水)缙云烧饼名扬海外,如图是烧饼制作从揉团到压扁过程,则面团变成面饼后对桌面的(? )
A.?压力变小???????????????????????????B.?压力变大???????????????????????????C.?压强变小???????????????????????????D.?压强变大
二、填空题
15.(2019·绍兴)小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸入水中时,在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计的示数F甲(如图甲)为________牛;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当________时,读出弹簧测力计示数下(如图乙)。比较发现下F甲=F乙小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)图中两种状态时,金属块底部受到水的压强P甲________P乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
16.(2019·嘉兴)非洲的尼奥斯湖是火山口湖,湖底溶有大量含二氧化碳的火山气体。1986年8月21日,大量的降水使上层湖水变凉而下沉,下层湖水上涌,二氧化碳气体从水中逸出,并沿着山谷向下扩散,导致山脚的大量居民窒息死亡。根据以上信息回答:
(1)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而________,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(2)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有________?的性质。
17.(2018·湖州)一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米2 , 将它放在水平桌面上,并有1/4的长度露出桌面外,如图所示。
(1)直棒对桌面的压强为________帕。
(2)在棒的右端至少应施加________牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面。
18.(2017·台州)图甲是清代的救火工具“水龙”。使用时,启动横木带动活塞向下压,水箱中的水从输水管中喷出,水柱可高达10米。用汽水瓶和吸管模拟“水龙”的工作原理,往瓶中吹气,瓶中的水就从吸管中喷出,如图乙。
(1)水能灭火的原理是________。
(2)往瓶中吹气,水能从吸管喷出的原因是________。
19.(2017·台州)最近,科学家发明了一胰岛素智能贴(如图),实现不打针、无痛苦轻松治疗。该贴片很薄,上面布满了微小针头。这些微小针头装载着微储存单元,内有胰岛素和葡萄糖感应酶。当患者血糖升高,感应酶能实时检测血糖浓度,针头根据检测结果按需释放适量的胰岛素。
(1)贴片上的微小针头是通过________方法增大压强。
(2)胰岛素贴片可以用来治疗________。
(3)当人体发烧时,贴片效果较差,其主要原因是________。
20.(2016·嘉兴)如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且________管口喷出的水柱更高,原因是________.
21.(2016·温州)今年来,我国高铁发展迅速,令世人瞩目.
(1)列车行驶试验中发现,当两辆列车以较高的速度并排行驶时,封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象.这是由于气体流速越大,压强越________,从而产生了气压差所引起的.
(2)2015年12月,温州到金华的高铁建成通车.某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒,行驶中受到的阻力为1×105牛,这一过程中列车克服阻力做功________焦.
三、实验探究题
22.(2020·金华·丽水)在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
步骤二:将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。
得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题:
(1)该实验过程用到的科学方法有???? ?(填字母);
A.转换法
B.控制变量法
C.类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是________;
(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是________?;
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p= FS ,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa=________。
23.(2019·杭州)现有一根两端开口的直玻璃管,将其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是________(选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。________
24.(2019·衢州)? 1674年,英国化学家约翰·梅献为测定空气中的氧气含量开展如下实验(装置如图甲)。
Ⅰ.将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里,把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上,用绳索将小铁方(铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现)。
Ⅱ.调整水槽中初始水位如图乙,再使铁块浸入稀硝酸中,观察到铁块表面迅速产生大量气泡,钟罩内水面下降。[稀硝酸有强氧化性,能与铁发生如下反应:4HNO3+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O]
Ⅲ.当水位降至接近钟罩口时(如图丙),立即取出铁块,以防气体外逸。
IV.等待一段时间后,水面稳定在如图丁的位置。(一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应:4NO+3O2+2?? ??? =4HNO3)
分析与评价:
(1)步骤IV中的“?”处应填________?。
(2)从图丙到图丁过程中,钟罩内水位上升的原因是________。(忽略温度变化的影响)
(3)小科重复了上述实验,虽实验时装置气密性良好,且钟罩内液面上方气体体积均能精确测量(即测定气体体积的误差忽略不计),但经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,原因是________?。
25.(2018·宁波)据报道,高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究:
实验器材:1cm厚的石膏板若干,质量为50g的鸡蛋数枚。
实验过程:无风环境下,将鸡蛋从楼上静止释放,砸中铺在草坪上的石膏板,记录实验现象。
实验序号
楼层
实验现象
1
15
鸡蛋破碎,石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2
25
鸡蛋破碎,石膏板被硬中的地方出现小坑且破裂
3
25
鸡蛋破碎发出巨响,石膏板被击穿
(1)实验中,鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过________反映出来。
(2)根据实验现象,可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与________有关。
(3)实验后,小科对高空落下的雨滴不会对人造成伤害感到好奇。他通过在阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与用滴速度的平方成正比,达到最大速度后,雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能________(填“增大”,“不变”或“减小”)。对于下落的雨滴不伤人的现象,小科将进一步探究。
26.(2017·金华)某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和;④液体1和液体2密度不同。
该小组同学先关闭K2打开K和K1 , 用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭K1打开K和K2 , 重复上述操作。具体数据记录如一表:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度(h1/cm)
10
20
30
液柱高度(h2/cm)
10
20
50
左管内气体压强(P1/千帕)
99
97
95
左管内气体压强(P2/千帕)
100
99
98
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是??????? 。
A.研究磁极间的相互作用规律
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系。
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究________。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是________。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤)________。
27.(2016·湖州)货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里.在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里“飞”了出来.为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:
将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图.
请回答:
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟________.
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的原因.________.
28.(2016·丽水)某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压力的大小等于重力.”科学兴趣小组做了相关的实验.
步骤1:选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力;
步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1.
步骤3:改变受力面鱼水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表2和表3.
表1在水平面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
1
5
5
2
10
10
3
15
15
表2在18°角斜面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
4
5
4.75
5
10
9.5
6
15
14.25
表3在25°角斜面上所测数据
序号
重力/N
压力/N
7
5
4.5
8
10
9.0
9
15
13.5
请回答:
(1)比较序号________的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是________的.(选填“合理”或“不合理”)
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:________.
四、解答题
29.(2020·金华·丽水)随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人,可在无人环境下自主导航,利用闪蒸技术360°无死角消毒,在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表:
××牌消毒机器人
项目
参数
机身自重(千克)
80
运行速度(米/秒)
1
请分析计算下列问题:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5分钟,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008米2 , 此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140瓦,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
30.(2019·台州)某科技节,同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。
(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生________?。
(2)比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量(不超过50克),三位同学选择的测量工具分别是:
①量程为1牛的弹簧测力计;
②量程为10牛的弹簧测力计:
③量程为100克的天平。
你认为哪位同学选择的测量工具最合适,并说明理由________。
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为________?。
31.(2019·绍兴)如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗,它能稳健地爬陡坡。它的出现,让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克,每只脚与地面接触面积为50平方厘米。
(1)以行走的机器狗为参照物,旁边的台阶是________(选填“静止”或“运动”)的
(2)机器狗行走时(两脚着地),它对地面的压强为多少帕?
(3)机器狗爬上3米高的陡坡时,克服自身重力做功为多少焦?
32.(2018·宁波)取一根吸管,在离吸管末端三分之一处,剪一水平切口P,从切口处折弯吸管,把吸管放进水里,让切口高水面约2—3cm,用力吹气,如图所示,发现切口处有水沿水平方向喷出。请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
33.(2018·宁波)小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸人引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10—4m3/s,则通气孔的面积至少为________mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸人气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2 , 医生至少需要________N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积________时,压强增大。
34.(2018·嘉兴)2017年12月24日,我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面成水上起飞和降落,20秒内可一次吸满水12吨,主要用于大型灭火和水上救援。已知飞机空载质量为41.5吨,最大巡航速度500千米/时。(g取10牛/千克)
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状,其科学原理是________。
(2)某次灭火演习中,AG600器满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下.下列有关说法正确的是(??? )
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)在某次水面滑行测试中,蓄有8.5吨水的飞机,在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟,若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,此时飞机的实际功率为多少?
35.(2018·台州)夏季是溺水多发季节,在野外游泳有很多不安全因素。如清澈的溪流看上去较浅,实际上却较深;岸边潮湿,容易长有青苔,人在上面行走更容易摔倒;水面下可能会有暗流或漩涡,人在其附近容易被卷入。万一溺水,人在水下长时间缺氧会导致呼吸和心跳停止。请你解释上述内容所涉及的科学道理。
36.(2018·绍兴)2018年2月《自然》杂志上发表了一项新研究,展示了一种全新的加工木材的方法(如图),把天然木材放在NaOH和Na2SO3的混合液中煮沸以除去部分木质素,接着在100℃以上的高温中进行机械压缩制成致密木材。
(1)致密木材是由天然木材加工而成的,其密度为天然木材的3倍。
①加工致密木材的材料主要取自于植物的________(填植物器官名称).
②充分压缩后木材的厚度减小到原天然木材的20%,这一过程主要是________变化。若在压缩过程中底面积保持不变,则说明处理过程中木材的质量减少了________(用百分数表示)。
(2)致密木材的硬度、拉伸强度都很大,为天然木材的10倍左右,甚至超过了部分金属.
①致密木材的拉伸强度和纤维素有关。纤维素的化学式为(C12H10O5)n , 则其中三种元素的质量比是C:H:O=________。
②拉伸强度= 最大负荷力材料宽度×材料厚度 ,它用来表示材料的坚韧程度。拉伸强度与我们所学的科学量________的单位是相同的。
(3)与其他材料相比,致密木材的优点是(??? )
A.加工过程中没有任何污染
B.可代替部分金属材料,具有广阔的应用前景
C.原料来源丰富,能通过无限制砍伐树木加工制成
37.(2017·台州)我市某些餐厅用智能机器人送餐,送餐机器人的部分参数如表所示。
(1)机器人身上有感应红外线信息的接收器,以便接受信息,则该接收器相当于反射弧中的________。
(2)机器人底盘的轮子与水平地面接触的总面积为0.01米2 , 求机器人水平运送3千克物体(含餐盘)时,对地面产生的压强。
(3)如果该机器人以最大功率在水平地面上以0.4米/秒的速度匀速前进10秒,求机器人行进过程中受到地面对它的阻力。
38.(2017·嘉兴)如图为某款擦窗机器人,它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压,牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答:
(1)当它静止在竖直玻璃上时, 受到的摩擦力方向是________。
(2)擦窗机器人的擦试速度是 4 分钟/米2 , 要擦完总面积为3米2的窗玻璃需要________分钟。
(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛,内外气压差达到800帕,求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米?
(4)擦窗机器人的总质量为1.2千克,工作时的实际功率为80瓦,它在竖直向上擦窗过程中有0.25%的电能用于克服重力做功。若窗户足够高,持续竖直向上擦窗20分钟,擦窗机器人可上升的最大高度为多少米?(取g=10牛/千克)
39.(2016·台州)网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带.
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是________.
(2)包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时,包裹共受到________个力的作用.
(3)已知长方体包裹长50厘米,宽30厘米,高10厘米,质量为15千克.如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为多少帕?(g取10牛/千克)
40.(2016·金华)“骑泥马”是一种海涂趣味运动(如图),小金双手握住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”上,另一只脚用力蹬海涂,“泥马”就在海涂上“疾行如飞”,已知小金质量为62kg,“泥马”的质量为10kg.(不考虑运动泥对“泥马”和人质量的影响)
(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他的运动状态是________.
(2)小金在运动过程中的某一时刻,一只脚跪在水平“泥马”上,另一只脚悬在空中,“泥马”对海涂压力的受力面积是0.4m2 , 求此时“泥马”对海涂的压强.
(3)运动结束后,小金从地面将“泥马”抬到距地面高为1.2m的架子上,用时2s,求此过程中,他克服“泥马”重力做功的功率.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】小球向左运动的距离越远,说明对应的左口压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】A.当风从左口吹过时,玻璃管的左口处气体流速大压强小,而右口处气体流速小压强大,于是产生向左的压强差,推动乒乓球向左移动,故A错误;
B.根据图片可知,三个水平玻璃管的横截面积相同,故B错误;
C.上面的乒乓球向左运动的距离最大,因此最上面的玻璃管左口出气压最小,而最下面的气压最大,故C正确;
D.由于没有准确的测量工具,因此无法测量竖管中各处的压强大小,故D错误。
故选C。
2.【答案】 A
【解析】【分析】物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
【解答】 小敏提着一盒粽子去看望长辈时,所以手受到的压力是固定的;比较受力面积即可,受力面积越小,则压强越大;
对比四种提法可知,单手提单绳时,手的受力面积最小,则其压强最大;故A符合题意;
故答案为:A。
3.【答案】 D
【解析】【分析】一个中学生的体重大约50kg,一只脚掌的底面积大约200cm2 , 根据p=FS计算对地面的压强。
【解答】这个中学生对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
双脚与地面的接触面积为:S=200cm2×2=400cm2=0.04m2;
它对地面的压强大约为:p=FS=500N0.04m2=12500Pa。
故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。
【解答】 P=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh; ∵PA=PB;hAρB;
? A、 FA=PSA;FB=PSB;SA>SB; 而压强相等,所以底面积大的,压力大;FA>FB;故A错误;
B、沿图中虚线割去一半,质量会减小一半,则压力减小一半,而接触面积不变,所以压强都减小一半;所以PA>PB;故B错误;
C、 P=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh; ∵PA=PB;hAρB; 故C正确;
D、割去后质量减少,则压力减小,而接触面积不变;所以压强也会减小;故D错误;
故答案为:C。
5.【答案】 B
【解析】【分析】欧姆定律是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
【解答】A、比较密度大小,可以比较相同体积时,质量的大小,质量越大,则密度越大;或者相同质量时,体积越小,则密度越大;由此可知图像是正确的;故A错误;
B、 该图是有关电阻的伏安特性曲线,电阻是导体本身的性质,但可以通过欧姆定律计算并比较大小,通过相同电压时,电流越大电阻越小或者相同电流时,电压越大电阻越大;对比图像可知,B图像错误;故B正确;
C、 匀速运动的物体,速度等于路程与时间之比;要比较速度大小,可以通过相同的时间,路程越大,则速度越大;或者相同的路程时间越短,则速度越大,对比图像可知C图像符合;故C错误;
D、 压强等于压力与受力面积之比;所以可以通过相同的受力面积,压力越大则压强越大或者相同压力,受力面积越小,则压强越大;对比图像可知,D图像正确;故D错误;
故答案为:B。
6.【答案】 B
【解析】【分析】气体压强大小受气体流速的影响;气体流速越大,则压强越小;
【解答】A、卫星升空是利用力的作用是相互的,与流速无关;故A错误;
B、客机升空是利用气体流速越快,则压强越小的原理;故B正确;
C、复兴号高速行驶,是利用减小阻力的方式达到的;与流速无关;故C错误;
D、蛟龙号深潜器下潜是改变自身重力实现的;与流速无关;故D错误;
故答案为:B。
7.【答案】 C
【解析】【分析】乌贼与鱼在水中前进都利用了作用力和反作用力,水的反作用力使乌贼与鱼进进,鸟的滑翔利用鸟上下两侧气体流速不同,上面流速快而下方流速慢产生一个向上的压强支持鸟在空中滑翔,壁虎脚上的“吸盘”是利用了大气压。
【解答】A.乌贼向后喷水面前行,是相互作用力,喷出的水而乌贼一个反作用力使之前行,A错误;
B.流线型的鲫鱼在水中快速前进,流线型设计可减小阻力,B错误;
C.展开双翅的鸟在空中滑翔,鸟在空中滑翔利用上下气流的速度不同产上向上的压力,C正确;
D.壁虎靠脚上的“吸盘”在墙上爬行,“吸盘”是利用大气压,D错误。
故选C
8.【答案】 B
【解析】【分析】(1)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(2)流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小.(3)物体间力的作用是相互的.(4)反射弧是反射过程中神经冲动传导的途径,它包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器5个基本环节.
【解答】解:A、平静水面上树的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A错误;
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,此时黄线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B正确.
C、用桨划水时龙舟前进,是利用了物体间力的作用是相互的,不是杠杆的平衡条件,故C错误;
D、“科学试题卷”反射来的光线,经过角膜、房水,由瞳孔进入眼球内部,再经过晶状体和玻璃体的折射作用,在视网膜上能形成清晰的物像,物像刺激了视网膜上的感光细胞,这些感光细胞产生的神经冲动,沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢,就形成视觉.所以传导神经冲动的是视神经,不是神经冲动沿着反射弧传导,故D错误.
故选B.
9.【答案】 D
【解析】【分析】增大压强的方法:1、增大压力;2、减小受力面积;3、既增大压力又减小受力面积。
【解答】A、大型载重货车有很多车轮,很多车轮增大了受力面积压强减小,A错误;
B、铁路的钢轨铺在枕木上,枕木增大受力面积压强减小,B错误;
C、取出一些书的书包背起来更舒服,取出一些书减小了书包重力从而减小了压力,C错误;
D、剪刀的刀刃做得很薄,减小受力面积压强增大,故D正确。
10.【答案】 D
【解析】【分析】生活中的惯性现象无处不在,关键要理解哪些现象是惯性现象,属于基础知识的考查。一切物体都具有惯性,汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故,所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害。
【解答】A、惯性是物体本身的性质,惯性与质量大小有关,当紧急刹车时,安全带可以减弱司机的惯性造成的危害,不能减小惯性,故A错误;
BD、安全带不能减少人所承受的力,而是通过增大接触面积,来减小压强从而减少人受到的伤害,故B错误,D正确;
C、当车急剧减速时,人体由于惯性有向前运动的趋势,此时受到安全带的压力增大,安全带就会自动充气,故C错误。
故选D
11.【答案】 A
【解析】【分析】由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
【解答】解:如图三容器装入相同质量的水, 因容器的底面积相等, 所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙 , 由p=ρgh可 知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙。
故选A
12.【答案】 C
【解析】【分析】现在生存的每一种生物,都具有与环境相适应的形态结构、生理特征.回答此题的关键要把握生物体结构与生活环境相适应的生物学观点.
【解答】解:A、啄木鸟的嘴很尖,是通过减小受力面积的大小来增大压强.便于凿开树干捕捉虫子,有利于摄食,A正确;
B、狗的犬齿很尖,减少受力面积,增大压强,有利于撕咬食物,B正确;
C、鲫鱼的身体呈梭型,可减小游泳时的阻力,有利于水游行,C错误;
D、骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减少压强,有利于沙漠行走,D正确.
故选:C.
13.【答案】 B
【解析】【分析】(1)在压力一定时,增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力;(2)浮力的大小与物体排开液体的体积有关;(3)在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;(4)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上.本题考查了影响摩擦力大小的因素,浮力的利用、影响压强大小的因素,平衡力的辨别等,主要是运用相关知识解释生活中有关问题,学以致用.
【解答】解:A、轮胎上的大“牙齿”是为了增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦力,故A错误;
B、轮胎体积很大可以增大排水的体积,可以使其在水中受到很大的浮力,故B正确;
C、轮胎很宽可以在压力一定时,增大受力面积减小对地面的压强,故C错误;
D、汽车可以对地面的压力和地面对汽车的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误.
故选B.
14.【答案】 C
【解析】【分析】比较烧饼制作从揉团到压扁过程中烧饼对桌面的压力和受力面积的变化,根据P=FS分析解答.此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小比较,关键是知道质量是物质的一种属性,不随物体形状的变化而变化,同时要知道烧饼对桌面的压力等于其重力. 【解答】解:从揉团到压扁过程中,烧饼的质量不变,重力不变,则对桌面的压力不变,但受力面积变大,根据P=FS 可知,对桌面的压强变小.
故ABD错误,C正确.
故选C.
二、填空题
15.【答案】 (1)1.6;水面与标记线相平
(2)小于
【解析】【分析】(1)首先弄清弹簧测力计的量程和分度值,然后根据指针位置读出F甲;水面到达的刻度线相同,说明受到的浮力相等,比较二者深度是否相同即可;
(2)根据公式p=ρ液体gh可知,液体压强随深度的增加而增大。
【解答】(1)弹簧测力计的量程是5N,分度值是0.2N,那么F甲为:1N+0.2N×3=1.6N;再把金属块竖放浸入同一杯水中,当水面与标记线相平时,读出弹簧测力计示数。比较发现下F甲=F乙 , 小敏得出:浸没前物受到的浮力与浸入深度无关。
(2)根据图片可知,金属块底部在甲中的深度小于在乙中的深度,根据p=ρ液体gh可知,p甲<p乙。
16.【答案】 (1)减小
(2)密度比空气大
【解析】【分析】(1)液体压强随深度的增大而增大,减小而减小;
(2)由于重力作用,密度大的物质向下运动,密度小的物质向上运动。
【解答】(1)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸出,是由于液体压强随深度的减小而1减小,导致了二氧化碳的溶解性减小。
(2)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由于二氧化碳具有密度比空气大的性质。
故答案为:(1)减小;(2)密度比空气大
17.【答案】 (1)1000
(2)1.5
【解析】【分析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。
【解答】(1)直棒对桌面的压力:F=G=1.5N;有 14 的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为:p= FS = 1.5N20×10-4m2×(1-14) =1000Pa;故答案为:1000;(2)设直棒的长为L,由题知L1= 14 L,重力的力臂L2= L2 ﹣ L4 = 14 L,根据杠杆的平衡条件可得:F?L1=G?L2;F× 14 L=1.5N× 14 L,F=1.5N;故答案为:1.5N;
故答案为:(1)1000;(2)1.5N。
18.【答案】 (1)降低温度到着火点以下
(2)增大瓶内气压,使瓶内气压大于外界大气压
【解析】【分析】(1)物质燃烧条件有:达到可燃物的着火点;有助燃剂;可燃物;三者缺一不可,灭火可以改变其中的一个条件或同时控制几个条件。(2)当瓶内压强大于大气压时水会从管子被压出。
【解答】(1)用水灭火主要是水比热大,大量吸收物体的热量使物体温度降低到着火点以下而熄灭;(2)往瓶中吹气瓶内压强大于大气压从而水被压出。
故答案为:(1)降低温度到着火点以下;(2)增大瓶内气压,使瓶内气压大于外界大气压。
19.【答案】 (1)减小受力面积
(2)糖尿病
(3)温度升高酶的活性降低
【解析】【分析】(1)根据增大压强的方法可回答;(2)由胰岛素对血糖的调节作用回答;(3)酶的活性与温度的关系当温度为37℃时酶的活性最高,高于或低于这个温度酶的活性都会降低。
【解答】(1)针头面积小所以是通过减小受力面积的方法增大压强;(2)胰岛分泌胰岛素可调节人体血糖的含量的高低,当人体血糖高时胰岛素分泌增加血糖降低,反之减少。血糖高时通过尿液排出即为糖尿病所以胰岛素贴是来调节血糖的治疗的是糖尿病;(3)37℃时酶的活性最高当高于这一温度时酶的活性降低所以效果较差;
故答案为:(1)减小受力面积;(2)糖尿病;(3)温度升高酶的活性降低。
20.【答案】 b;b管下端管道横截面积大,水流速小,压强大
【解析】【分析】当打开止水阀门时,比较a和b两管底部液体的流动速度,根据流体流速大、压强小,判断压强大小,由压强大小判断液面高度.
【解答】解:打开止水阀门,水流经该装置时,由于水的流量一定,a管下端管道横截面积小,b管底部管道横截面积大,根据流体压强和流速的关系可知,a管下端水流速大,b管下端水流速小,所以a管下端产生的压强小,b管下端产生的压强大,所以,b管口喷出的水柱更高.
故答案为:b;b管下端管道横截面积大,水流速小,压强大.
21.【答案】 (1)小
(2)6×108
【解析】【分析】(1)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小;(2)先据速度公式计算出运动的距离,而后据W=FS计算即可;此题考查了流体压强和流速关系的理解及功的计算,是一道综合题,但难度不大.
【解答】解:(1)当两辆列车以较高的速度并排行驶时,列车的外边的空气流动速度很大,压强小,列车内的压强不变,玻璃受到向外侧很大压强,故玻璃出现破裂现象;(2)此时列车运动的距离是:s=vt=60m/s×100s=6000m;
故此时克服阻力做的功是:W=Fs=1×105N×6000m=6×108J;
故答案为:(1)小;(2)6×108;
三、实验探究题
22.【答案】 (1)A,B
(2)装置气密性不好(或装置漏气合理即可)
(3)获取普遍规律(或避免偶然性)
(4)ρgh
【解析】【分析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法;探究一个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同而改变这个因素,这种方法叫控制变量法;由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。
(2)U形管两侧的高度差逐渐减小,说明与金属盒连接的导管部分气压在减小。如果橡皮膜的深度不变,即液体压强不变,那么只能说明管内漏气了;
(3)在科学研究中,使用最多的就是不完全归纳法。收集的数据越多,得出的结论就更接近实际,即更客观、更公正;
(4)a点的压强由上面水柱的重力产生。首先根据密度公式计算出液柱的质量,再根据重力公式计算出液柱的重力,最后根据压强公式计算该点的压强即可。
【解答】(1)用U形管两侧液面的高度差反映金属盒上受到压强的大小,这种方法叫转换法,故A正确;
探究深度对液体压强的影响时,保证液体的密度相同,这种方法叫控制变量法,故B正确;
本实验过程没有使用类比法,故C错误;
故选AB。
(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 : 装置气密性不好 ;
(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是获取普遍规律(或避免偶然性);
(4)设液柱的横截面积为S,那么a点上方液柱的重力为:G=mg=ρVg=ρShg;
那么a点上方受到的压力为:F=G=ρShg;
因此a点上方受到的压强为:p=FS=ρShgS=ρhg。
23.【答案】 (1)变大
(2)变小
(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等方向相反,使膜水平
【解析】【分析】(1)橡皮膜的凸起程度表示它所受水压强的大小;它的凸起程度越大,说明受到水的压强越大;
(2)橡皮膜除了受到向下的水的压强,还受到管外水向上的压强,这时橡皮膜的凸起程度取决于内外压强差;
(3)如果管内水的压强大,那么橡皮膜向外凸;如果管外水的压强大,那么橡皮膜向内凹;如果二者压强相等,那么橡皮膜保持水平。
【解答】(1)向管内缓缓注水,由于水的重力作用,橡皮膜会受到向下的压强,因此会观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,水对橡皮膜的压强增大,那么橡皮膜向外凸的程度会变大;
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,橡皮膜还会受到向上的压强;这时管内外压强相互抵消,相当于橡皮膜向下的压强变小,那么向外凸的程度会变小;
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,那么h内=h外;根据公式p=ρ液gh可知,玻璃管内外液体密度相等,且深度相等,因此橡皮膜受到上下两方的压强大小相等且方向相反,使膜水平。
24.【答案】 (1)H2O
(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高
(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小
【解析】【分析】发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】(1)化学反应前后原子的种类和个数都不会改变,反应后的产物中有4个氢原子,4个氮原子,12个氧原子;反应物中含有4个氮原子,10个氧原子;多出4个氢原子和2个氧原子,则另外一种反应物是 H2O ;
(2)由信息可知,刚开始Fe与稀硝酸反应会产生NO气体,导致瓶内气体体积增大,压强增大,大于外界大气压,所以液面下降;过一段时间后,NO与O2反应,且没有气体生成,导致瓶内压强减小,小于外界大气压,水被外界大气压压入瓶内,导致瓶内液面升高;
(3) 经多次实验测定,发现每次测得空气的含氧量都小于1/5,则说明瓶内氧气没有被耗完或者产生的NO气体有剩余,因为实验过程中不能准确的控制产生的NO气体恰好消耗完瓶内的氧气;
故答案为:(1)H2O ;(2)一氧化氮与氧气参加了反应,气体减少,使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压,水被压入钟罩,导致钟罩内水位升高;(3)实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量,均会使测得的结果偏小。
25.【答案】 (1)石膏板的形变程度(或被破坏程度)
(2)下落高度
(3)减小
【解析】【分析】(1)根据表格中的实验现象可知破坏力是通过什么反映出来的;(2)表格数据中控制了楼层的不同,从中可以得出实验研究的因素;(3)机械能包括动能和势能,动能大小与物体的质量和运动速度有关,势能的大小与物体的质量和高度有关。
【解答】(1)由实验现象中描述的石膏板凹陷,出现小坑且破裂,被击穿等可知,破坏力可以通过石膏板的形变程度(或被破坏程度)反映出来;(2)实验中控制了楼层不同,由表格数据可知:同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关;(3)雨滴下落到一定高度匀速下落,动能不变,高度减小势能减小,所以机械能减小。
故答案为:(1)石膏板的形变程度(或被破坏程度);(2)下落高度;(3)减小
26.【答案】 (1)A
(2)液体内部压强与液体密度的关系
(3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大
(4)换不同密度的液体重复实验
【解析】【分析】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究液体内部压强特点。用液体压强计比较液体压强大小,U型管两边的液体高度差越大,液体压强越大;液体压强跟液体密度和深度有关,观察U型管两边的液面差来比较压强大小;影响液体压强大小的因素是液体的密度和深度。
【解答】(1)本实验利用的是控制变量法,研究磁极间的相互作用规律采用的是类比法,不是控制变量法,故选A;
(2)通过比较第一次和第四次,液体柱的高度相同,密度不同,可以比较液体内部压强与液体密度的关系;
(3)第四、第五、第六三次实验,液体的密度相同,液体柱的高度不同,高度越大,压强越大,可以得出结论液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;
(4)为了使结论更具普遍性,还需要多选用几种不同密度的液体重复实验。
故答案为:(1)A;(2)液体内部压强与液体密度的关系;(3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;(4)换不同密度的液体重复实验。
27.【答案】 (1)汽车在行驶过程中的空气流动
(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗
【解析】【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,据此分析即可判断;知道流体压强和流速的关系,并能解释实际问题是解决此题的关键.
【解答】解:(1)据图可知,此时的铁盒相当于车斗,铁盒内的纸屑相当于车斗中的纸箱,故明向铁盒上方吹风是模拟汽车在行驶过程中的空气流动;(2)据模拟实验可知,车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
故答案为:(1)汽车在行驶过程中的空气流动;(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗;
28.【答案】 (1)1、4、7或2、5、8或3、6、9;不合理
(2)当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同或当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小
【解析】【分析】本实验考查了实验数据分析,应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题.(1)根据实验结论可知,需选择质量相同的物体,但斜面的倾角不同,据此选择合适的实验序号;根据实验结论与小科同学的想法比较即可判断;(2)比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值即可得出;
分析比较表一和表二和表三的实验同一物体,静止在水平方向的夹角不同的受力面上的数据,根据实验数据及现象得出结论.
【解答】解:(1)小科同学的想法是:压力的大小等于重力;
分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9中的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,物体产生的压力越小,由此可知:小科同学的想法是不合理的;(2)比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值是相同的,则可得出结论是:当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同;
分析比较表一和表二和表三的实验中同一物体,静止在水平方向的夹角不同的受力面上的压力数据不同,且变小;可得出结论:当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小.
故答案为:(1)1、4、7或2、5、8或3、6、9;不合理;(2)当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同或当材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小.
四、解答题
29.【答案】 (1)解:s=vt=1米/秒×5×60秒=300米
(2)解:F=G=mg=(80+8)千克×10牛/千克=880牛
p= FS=880牛0.008米2 =1.1×103帕
(3)解:克服摩擦力做功的功率P=140瓦×35%=49瓦
f=F= Pv=49瓦1米/秒 =49牛
【解析】【解答】(1)根据公式s=vt计算机器人行驶的路程;
(2)机器人对地面的压力等于它与消毒液的总重力,即F=G总=m总g,然后根据公式p=FS计算机器人对地面的压强;
(3)首先根据P=P输出×35%计算出机器人克服摩擦力做功的功率,然后根据公式F=Pv计算机器人受到的牵引力,最后根据二力平衡计算机器人受到的摩擦力。
30.【答案】 (1)形变
(2)①,因为①精确度较高,操作方便
(3)在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小
【解析】【分析】(1)力的作用效果:改变物体的形状和改变物体的运动状态;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确;
(3)减小压强的方法:减小压力或增大接触面积。
【解答】(1)纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生形变;
(2)相同的弹簧测力计,量程越小,分度值越小,测出的数据越准确,因此应该选择弹簧测力计①;
(3)压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为:在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。
31.【答案】 (1)运动
(2)解:F=G=mg=70千克×10牛/千克=700牛
p=F/S=700牛/0.01米?=7×10 帕
(3)解:W=Gh=700牛×3米=2100焦
【解析】【分析】(1)物体相对于参照物的距离发生变化,它就是运动的;否则,它就是静止的;
(2)机器狗对地面的压力等于自身重力,即F=G;然后根据公式p=FS计算对地面的压强;
(3)已知机器狗的重力和上升高度根据公式W=Gh计算克服重力所做的功。
?
32.【答案】 往管中吹气,切口P处气体流速增大,压强减小。
【解析】【分析】流体的压强与流速有关,液体(或气体)的流速越大,压强越小,反之越大。
33.【答案】 (1)6.8
(2)1.1
(3)减小
【解析】【分析】(1)笔帽的通气量、气体流速、通气孔的面积存在一定的关系,通气量等于气体流速乘以通气孔的面积;(2)根据P=F/S可计算出医生至少需要的力;(3)一定质量的气体,压强与体积有关,体积越大压强越小,体积越小压强越大。
【解答】(1)通气孔的面积为:1.36×10—4m3/s/20m/s=0.68×10—5m2=6.8mm2;(2)F=PS=1.3×104Pa×0.85×10-4m2≈1.1N;(3)当急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压时,气体体积减小,压强会强大。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积减小时,压强增大。
故答案为:(1)6.8;(2)1.1;(3)减小
34.【答案】 (1)气体的流速越大,压强越小
(2)B,C
(3)解:36千米/时=10米/秒1分钟=60秒s=vt=10米/秒×60秒=600米G=(m飞机+m水)=(4.15×104千克+8.5×103千克)×10牛/千克=5×105牛f=0.5G=0.5×5×105牛=2.5×105牛∵飞机匀速直线飞行
∴F=f=2.5×105牛
W=Fs=2.5×105牛×600米=1.5×108焦P=W/t=1.5×108焦/60秒=2.5×106瓦答:飞机的实际功率为2.5×106瓦
【解析】【分析】燃烧的三个基本条件:一,燃烧的物质须是可燃物,二,燃烧的温度需达到可燃物的着火点,三,需要有助燃剂;力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
【解答】(1)飞机向前滑行的过程中,气体经过机翼时,时间是相同的,但由于机翼下方是直线,而上方是凸起的,则气流经过上方的路程大,速度也就大,流速大的地方,压强小,上方压强比下方压强小,会获得大气压向上的力,这样飞机就可以升高了;故答案为:气体的流速越大,压强越小;(2)A、可燃物的着火点是物质的属性,不可以降低,用水灭火是降低了可燃物表面的温度;故A错误;
B、飞机起飞过程中,高度越来越高则重力势能是越来越大的;故B正确;
C、飞机在水平匀速飞行时,是二力平衡状态;故C正确;故答案为:BC;(3)功率是表示做功的快慢,所以要先求出飞机做功多少;36千米/时=10米/秒
1分钟=60秒
s=vt=10米/秒×60秒=600米
G=(m飞机+m水)=(4.15×104千克+8.5×103千克)×10牛/千克=5×105牛
f=0.5G=0.5×5×105牛=2.5×105牛
∵飞机匀速直线飞行
∴F=f=2.5×105牛
W=Fs=2.5×105牛×600米=1.5×108焦
P=W/t=1.5×108焦/60秒=2.5×106瓦;故答案为:2.5×106瓦;
故答案为:(1)气体的流速越大,压强越小;(2)BC;(3)2.5×106瓦。
35.【答案】 ⑴河底反射的光由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线向水面偏折,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的“河底”比河底的实际位置浅一些;
⑵岸边潮湿长有青苔,使接触面更光滑,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦,人更容易摔倒;
⑶相对于漩涡边沿,旋涡中心水的流速大、压强小,外侧流速小压强大,形成一个向旋涡中心的压力差,从而人被压入漩涡中。
⑷人在水下长时间缺氧会导致细胞不能进行正常的呼吸作用,不能给人提供能,所以会导致呼吸和心跳停止。
【解析】【分析】(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这就是光的折射。
(2)减小摩擦力的方法有:减小接触面的粗糙程度;减小压力:变滑动为滚动;使接触面脱离接触等。
(3)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。
(4)缺氧导致细胞不能进行正常呼吸。
36.【答案】 (1)茎;物理;40%
(2)72:5:40;压强
(3)B
【解析】【分析】元素质量比=元素的相对原子质量*原子个数的比;物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。
【解答】(1)加工木材主要取用的是木材的木质部,而木质部是茎的一部分;对木材进行压缩后没有新物质的产生,所以该过程是物理变化;压缩前木材的质量为: m前=ρ前V前;m后=ρ后V后 ;而压缩后厚度减少到20%。底面积不变,则体积减小到压缩前的20%; m前m后=ρ前V前ρ后V后=ρ前V前3ρ前15V前=53;m后=35m前 ;故答案为:茎;物理变化;40%;(2)m(C):m(H):m(O)=12×12×n:10×1×n:16×5×n=72:5:40;由公式可知,材料宽度×材料厚度=材料的底面积;而力与面积之比是压强;故答案为:72:5:40;压强;(3)A、在制作过程中使用了多种化学试剂,会造成污染;故A错误;
B、制作之后的材料硬度超过部分金属材料的硬度,所以可以替代部分金属;故B正确;
C、树木对于地球的生态系统作用巨大,不可或缺,因此不能无限制砍伐;故C错误;故答案为:B;
故答案为:茎;物理变化;40%;(2)72:5:40;压强;(3)B。
37.【答案】 (1)感受器
(2)解:F=G=mg=(50+3)千克×10牛/千克=530牛
??????? P=F/S=530牛/0.01米2=5.3×104帕
(3)解法一:W=Pt=100瓦×10秒=1000焦
???????????? s=υt=0.4米/秒×10秒=4米
???????????? f=F=W/s=1000焦/4米=250牛
???? 解法二:f=F=P/υ=100瓦/(0.4米/秒)=250牛
【解析】【分析】(1)反射弧各结构的功能;(2)由公式P=F/S求出压强;(3)由表格数据功率可求出牵引力,由匀速运动得到阻力等于牵引力。或用功率求出功再用功除以距离得到牵引力再根据匀速运动得到阻力大小。
【解答】(1)反射弧结构中的感受器作用是接受外界的刺激得到信息所以机器人身上感应红外线信息的接收器相当于感受器。
故答案为(1)感受器
38.【答案】 (1)竖直向上
(2)12
(3)解:S= Fp=28牛800帕=0.035米2
答:擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为 0.035米2 。
(4)解: W=Pt=80瓦×20×60秒=96000焦
W重=W×0.25%=96000焦×0.25%=240焦
G=mg=1.2千克×10牛/千克=12牛
h=WG=240焦12牛=20米
答: 擦窗机器人可上升的最大高度为20米。
【解析】【分析】(1)根据静止物体受力平衡分析摩擦力的方向;(2)根据擦拭的速度乘以擦拭的面积计算时间;(3)根据压强的公式p=FS计算机器人与玻璃的接触面积;(4)根据功率的计算公式P=Wt计算出机器人消耗的功,与机器人的效率相乘得到有用功,根据功的计算公式W=Fs , 计算出机器人爬升的高度。
【解答】(1)静止时二力平衡,物体受到重力和摩擦力,重力竖直向下,因此摩擦力的方向向上;
(2)擦窗机器人的擦试速度是 4 分钟/米2 , 因此擦3m2的时间为4 分钟/米2×3m2=12min;
故答案为:(1)竖直向上;(2)12;(3)0.035 米 2;(4)20米。
39.【答案】 (1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
(2)两
(3)包裹的重力:G=mg=15kg×10N/kg=150N,
包裹对传送带的压力:F=G=150N,
对传送带的压强:p= FS = 150N0.5m×0.3m =1000Pa.
【解析】【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.(2)对包裹进行受力分析即可解答;(3)利用G=mg计算出包裹的重力,包裹对传送带的压力等于其重力,再求出受力面积,利用p= FS 计算对传送带的压强.此题考查增大摩擦的方法、对物体的受力分析和压强的大小计算,难度不大,属于基础题,关键是知道包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时,不受摩擦力的作用.
【解答】解:(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.(2)对包裹进行受力分析可知,包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时,不受摩擦力的作用,只受到竖直向下和的重力和支持力两个力的作用;(3)包裹的重力:G=mg=15kg×10N/kg=150N,
包裹对传送带的压力:F=G=150N,
对传送带的压强:p= FS = 150N0.5m×0.3m =1000Pa.
故答案为:(1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;(2)两;(2)1000Pa.
40.【答案】 (1)静止
(2)人的重力G人=m人g=62kg×10N/kg=620N,
泥马的重力G马=m马g=10kg×10N/kg=100N,
则人和泥马对海涂的压力:
F=G总=G人+G马=620N+100N=720N,
此时“泥马”对海涂的压强:
P=FS=720N0.4m2 =1800Pa;
(3)克服“泥马”重力做的功:
W=G马h=100N×1.2m=120J,
则功率: P=Wt=120J2s =60W.
【解析】【分析】此题考查运动和静止的相对性、压强的大小计算、功和功率的计算,关键是知道此时泥马对海涂的压力等于人和泥马的总重力.(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止.(2)利用G=mg分别求出人和泥马的重力,此时泥马对海涂的压力等于总重力,又知受力面积,利用p= 可求压强;(3)利用W=Gh求出克服重力所做的功,然后利用P= 计算功率.
【解答】解:(1)小金以他所骑行的“泥马”为参照物,他与“泥马”之间的位置没有变化,所以他的运动状态是静止;
2)人的重力G人=m人g=62kg×10N/kg=620N,
泥马的重力G马=m马g=10kg×10N/kg=100N,
则人和泥马对海涂的压力:
F=G总=G人+G马=620N+100N=720N,
此时“泥马”对海涂的压强:
p= = =1800Pa;
3)克服“泥马”重力做的功:
W=G马h=100N×1.2m=120J,
则功率:P= = =60W.
答:(1)静止;(2)此时“泥马”对海涂的压强为1800Pa;(3)此过程中,他克服“泥马”重力做功的功率为60W.