第九章
压强
一、选择题
如图所示,高度相等的均匀圆柱体
、
置于水平地面上,
对地面的压强大于
对地面的压强。沿水平方向分别切去不同的厚度,
、
剩余部分对地面的压力恰好相等。关于切去部分的质量
、
和厚度
、
的判断,正确的是
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
关于下面四幅图的说法正确的是
A.
如图:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
B.
如图:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C.
如图:
管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D.
如图:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
如图所示,放置在水平地面上底面积不等的圆柱形容器。分别盛有甲、乙两种液体,液体的质量相等,若从容器内分别抽出部分液体甲和乙后,使甲对容器底部的压强大于乙对容器底部的压强。若甲、乙剩余部分的体积分别为
、
,则
A.
可能等于
B.
一定大于
C.
可能小于
D.
一定小于
如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上。现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后,甲对地面的压强等于乙对容器底部的压强。若甲、乙原来的质量分别为
、
,则
A.
可能等于
B.
一定大于
C.
一定等于
D.
一定小于
已知
、
两个薄壁圆柱形容器放置在水平地面上,底面积分别为
和
,且
,先将两种不同液体分别倒入
、
容器中且使两容器底受到液体的压强相等。再将两容器中的液体全部交换倒入对方容器中(液体均未溢出)。设两容器底受到液体压强的变化量分别为
和
,则
A.
底受到液体的压强减小,
一定小于
B.
底受到液体的压强增大,
可能小于
C.
底受到液体的压强增大,
一定大于
D.
底受到液体的压强减小,
可能等于
如图所示,实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现从甲、乙正方体上部沿水平方向切去部分后,它们剩余部分的体积相等,则甲、乙对地面的压力变化量
和
的关系是
A.
一定大于
B.
可能大于
C.
一定小于
D.
可能小于
如图所示的四个实例中,属于减小压强的是
A.
刀刃磨得很薄
B.
盲道上凸起的圆点
C.
汽车安全带做得较宽
D.
安全锤头部做成锥形
下列事例中属于增大压强的是
A.书包带做得很宽大
B.铁轨要铺在枕木上
C.注射针头做得很尖
D.给坦克车装上履带
甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知
。若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个立方体上部切去质量相等的部分,则三个立方体对水平地面的压强大小关系为
A.
B.
C.
D.无法判断
在下列生活和生产实例中,与连通器原理无关的是
A.茶壶
B.离心式水泵
C.液位计
D.船闸
如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,哪一次橡皮膜向瓶内凹陷得更多
A.第一次
B.第二次
C.两次凹陷得一样
D.橡皮膜不会向瓶内凹陷
如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体,在两烧杯中,距离杯底同一高度处有
、
两点,已知
、
两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强
、
大小关系为
A.
B.
C.
D.条件不足,无法判断
关于压力的概念,下列说法正确的是
A.物体对支持面的压力大小可以小于物体的重力
B.只要两物体接触就有压力
C.压力的方向总是竖直向下
D.物体放在水平地面上时,物体对水平面的压力就是物体的重力
如图所示。轻质圆柱形容器
、
分别盛有质量相等的不同液体()。现有质量相等的甲、乙两实心球(),若选择其中一个球放入某个容器中,球浸没且液体没有溢出。要使液体对器底部的压强
最小,则应将
A.甲放入
中
B.甲放入
中
C.乙放入
中
D.乙放入
中
两个完全相同的圆柱形容器中,分别盛有质量相等的煤油和水,如图所示,已知图中液体内
、
两点到容器底部的距离相等,煤油的密度小于水的密度,设
、
两点处的液体压强分别为
和
,则这两处的液体压强大小关系
A.
小于
B.
等于
C.
大于
D.无法判断
二、填空题
图是
,
两种不同物质质量和体积的关系图象,则
,
两种物质密度之比为
,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为
,压力之比
。
在海拔
千米以内,可以近似地认为海拔每升高
米,大气压变化
毫米汞柱。随着海拔的升高,大气压强
(填“降低”、“不变”或“升高”)。若海平面处的大气压为
,则海拔为
处的大气压
。(只写解析式,不要求带单位
一个密度为
、边长为
的实心正方体放置在水平地面上,该物体的质量是
,它对地面的压力大小是
,对地面的压强是
。(取
)
如图,用
牛的力将重力为
牛的正方体按压在天花板上,则天花板所受的压力是
牛,若正方体与天花板接触面积是
米
,则天花板所受的压强是
帕。
重型载重汽车装有多个车轮,是为了
(
选填
“
增大
”
或
“
减小
”
)对路面的压强;行驶的汽车急刹车时,司机身体会前倾,是由于他具有
。
如图所示,两个相同的玻璃瓶,橡皮塞上插进一根两端开口的细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口,其中甲瓶内装满水,乙瓶没有装满,玻璃管内水面距瓶底均为
,乙瓶瓶内水面距瓶底
,瓶子的底面积为
,则乙瓶瓶底受到水的压力为
;要探究大气压随高度的变化,应选用的是
(选填“甲”或“乙”)装置,当该装置随电梯从一楼上升到二十楼,管内的液面会
(选填“上升”或“下降”)。
如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同得两种液体甲、乙,在两容器中,距离容器底同一高度分别有
、
两点。若
、
两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是
(选填或“”、“”或“”;若将甲杯中的液体装满,在杯口覆盖一薄纸片,用手托住倒置,放手后纸片
(选填“会”或“不会”)掉落。
三、计算题
如图所示,水平卓面上放有圆柱形温水杯、它的重为
、底面积为
、溢水口距杯底
。内装水的深度为
,将一体积为
、密度为
的正方体木块缓慢放入水中不计溢水杯厚度,求:
(1)
木块的质量
;
(2)
木块放入前,水对溢水杯底的压力
;
(3)
木块放入水中静止后溢水杯桌面的压强
。
如图所示,圆柱形容器甲、乙的底面积分别为
和
,甲容器中装有
米高的水,乙容器中装有
米高的水。求:
(1)
甲容器中水的质量
;
(2)
乙容器底部所受水的压强
;
(3)
若从甲容器中抽水至乙容器中,当两容器底部所受压强相等时,甲容器中水面下降高度
为多少。
一质量为
的薄璧玻璃杯,容积为
,底面积为
。将杯中盛满水时,放置在一托盘上,托盘的质量为
、底面积为
,托盘放在水平桌面的中央。求:
(1)
杯中水的质量是多少千克?
(2)
托盘对桌面的压强是多少帕?
(3)
倒出
的水后,杯子对托盘的压强和托盘对桌面的压强之比。
“保护环境,绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示是最近河池市宜州区比较流行的“松果”共享电动自行车,该车整车质量为
,车轮与地面的总接触面积为
。质量为
的晓丽在水平路面上匀速骑行
用了
。求:
(1)
晓丽骑行的速度是多少
?
(2)
晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是多少
?
四、实验题
仔细观察下图所示的“实验
”和“实验
”,回答:
(1)
实验
是想验证:液体的压强与
的关系。
(2)
实验
是想验证:液体的压强与
的关系。
如图所示是
形管压强计,它是用来研究
的仪器,当压强计金属盒放入液体内部的深度增大时,
形管中两个液面的
将
(选填“减小”或“增大”)。
五、作图题
如图,斜面上放置着一个
形容器,画出当容器装水时的液面位置。
如图所示是三个相同的容器
、
、
。当分别倒入水、酒精、浓盐水后,容器底部受到的压强相等,请在图中画出液面的大致位置。(已知
)
作图题。
(1)
如图,小球
用钢管固定在小车的支架上,小车向左做匀速直线运动,不计空气阻力,画出小球
受力的示意图。
(2)
如图,木块
放在斜面
上处于静止,请作出
所受的重力
和斜面所受的压力
的示意图。
(3)
如图,所示的整个装置静止在水平地而上,请画出图中弹簧因为发生弹性形变而产生的弹力。
答案
一、选择题
1.
【答案】B
2.
【答案】D
3.
【答案】B
4.
【答案】B
【解析】由图可知,甲、乙的横截面积关系为:,
已知甲、乙的剩余部分对底部的压强相等,
根据
可知,甲、乙的剩余部分质量大小关系为:;
对于规则的均匀固体,其对地面的压强
,则
,
根据液体压强公式可得,乙对容器底部的压强
,由图可知,甲、乙原来的高度是:,
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后(设减小的高度为
),
由
可得,甲、乙剩余的部分高度:,由题知剩余的甲对地面的压强等于剩余的乙对容器底部的压强,根据
可得:,
由于切去甲的高度与抽出乙的高度相同,且
,根据
可知,切去甲的体积与抽出乙的体积关系是:,根据
可知,切去甲的质量与抽出乙的质量关系是:,由于物体原来的质量
,所以,,故B正确。
5.
【答案】C
6.
【答案】C
7.
【答案】C
【解析】A、刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A不合题意;
B、盲道上有凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B不合题意;
C、汽车安全带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C符合题意;
D、安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D不合题意。
8.
【答案】C
9.
【答案】C
10.
【答案】B
11.
【答案】B
12.
【答案】A
【解析】(1)由图知,
、
所处的深度
,
而
、
两点压强相等,即
,
由
可知液体密度
,
(2)设
、
距离杯底的高度为
,
烧杯底受到的压强:,,
因为
,,
所以
,
所以烧杯底受到的压强:
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强
,
设液体重分别为
、
,烧杯底面积为
,
,,
可得:,
两烧杯内液体重
。
(3)因为烧杯对桌面的压力
,
所以甲烧杯对桌面的压力
,
乙烧杯对桌面的压力
,
所以烧杯对桌面的压力
,
因为
,受力面积相同,
所以烧杯甲、乙对桌面的压强
。
13.
【答案】A
【解析】A、物体对支持面的压力大小可以小于物体的重力,如静止在斜面上的物体对斜面的压力小于重力。故A正确;
B、压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,如果两个物体之间相互接触,但没有发生弹性形变,就不会产生压力。故B错误;
C、压力的方向总是垂直于物体的支撑面,并不一定竖直向下。故C错误;
D、将一物体放在水平桌面上,物体对桌面的压力大小等于物体的重力,但压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同,所以不能说“压力就是物体的重力”,故D错误。
故选:A。
14.
【答案】B
15.
【答案】C
二、填空题
16.
【答案】;;
17.
【答案】降低;
【解析】大气压随海拔高度升高而降低,海拔越高,气压越低;海拔高度每升高
,大气压减小
汞柱,升高
时,减小
,为
。
18.
【答案】4;40;
【解析】体积
故质量为
;
压力等于重力
;
面积
压强
。
19.
【答案】;
【解析】正方体按压在天花板上时,对天花板的压力:,天花板所受的压强:。
20.
【答案】减小;
【解析】重型载重汽车装有多个车轮,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。汽车急刹车时,司机身体由于惯性要保持原来的运动状态,故会向前倾。
21.
【答案】;
【解析】()由题知
,由
,受力面积为
,则
。
()乙瓶中装有空气,在外界气压变化时会挤压液体从而使液柱发生变化,检测外界气压变化,应选乙。
()海拔升高,大气压减小,所以瓶内气压会大于外部气压使液面上升。
22.
【答案】;
【解析】若
、
两点的压强相等,则
、
两点上液体的质量:,
由图可知:
点上液体体积小于
点上液体体积;
根据
可知:;
因为
、
两点到容器底的距离相等,则
,可知有
,,,可得
,则
;
根据
可知,;
纸片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,大气压大于水对纸片向下的压强,
所以纸片不会掉下来。
三、计算题
23.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
。
(2)
解法一:,
;
解法二:,
,
。
注:柱状容器,固体与液体压强公式通用。
(3)
解法一:由于木块密度小于水的密度,所以木块会漂浮,
,
,
水面升高:
即
,
由于水面从
上升到
只能上升
,所以会有
的水会溢出,
,
,
,
,
。
解法二:由于木块密度小于水的密度,所以木块会漂浮,
水对容器底部的压强为:,
水对容器底部的压力为:,
容器对桌面的压力为:,
容器对桌面的压强为:。
24.
【答案】
(1)
千克
(2)
帕
(3)
米
25.
【答案】
(1)
(2)
(3)
26.
【答案】
(1)
略
(2)
略
四、实验题
27.
【答案】
(1)
深度
(2)
液体密度
【解析】
(1)
实验
中液体的密度一样,深度不同,验证的是液体压强与深度的关系。
(2)
实验
中液体的深度一样,密度不同,验证的是液体压强与液体密度的关系。
28.
【答案】液体内部压强;高度差;增大
五、作图题
29.
【答案】略
30.
【答案】略
31.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
小球随小车一起向左做匀速直线运动,处于静止状态,不考虑空气阻力,小球在水平方向上不受力,在垂直方向上受到的重力和弯杄的拉力是一对平衡力,过小球重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用
和
表示,作图时应注意两条线段长度要等长。
(2)
重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重心的方向即可;压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
(3)
弹簧的弹力与弹簧的弹性形变的方向相反,图中弹簧被压缩,因此对上面物体的弹力向上,对下方物体的弹力向下,作用在弹簧与物体接触的地方,故如图所示。