初中科学八升九暑假复习2 压力与压强(含解析)

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初中科学八升九暑假复习2 压力与压强(含解析)

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复习2 压力与压强
考点一、固体压强大小的判断
1.研究影响压力作用效果因素的实验得出的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。本实验研究问题的对照实验中,采用了控制变量法。
2.物体单位面积受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
3.公式:p=F/S。压强单位:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m2。一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约1Pa。1Pa的科学意义:表示物体每平方米的受力面积受到的压力是1N。
4.放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p=ρgh。
5.增大/减小压强的方法:
①减小压强 ②增大压强
【注意】
1.使用压强公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S。受力面积要注意是指两物体间的实际接触部分。此公式适用于固、液、气体的压强的计算。务必注意面积单位换算:1cm2=10-4m2。
2.一盛有液体的容器放在水平桌面上对桌面的压力和压强问题属于固体的压力和压强问题。解题时,把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式p=F/S)。
典型案例:为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与   有关;
(2)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2。则p1   p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出   毫升水。
变式1:如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是(  )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
变式2:如图所示,一块长方体橡皮,当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强________填(“变大”“变小”或“不变”)
变式3:制陶中有个制作土坯的阶段,小金把两个均匀圆柱体土坯甲和乙放置在水平地面上,它们对地的压强相同。现沿水平虚线切去上部后,使甲、乙剩余部分的高度均为h,如图,则此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是(  )
A.p甲F乙 B.p甲>p乙,F甲C.p甲p乙,F甲>F乙
考点二、液体压强大小的判断
考点精要:判断液体压强大小一般有两种方法:
①通常情况下,根据液体压强公式P=ρgh,运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。
②如果横截面积相等的液柱,如长方体、正方体、圆柱体里的液注,也可根据液体压强的变形公式P=F/S,通过比较液体压力和受力面积的变化,也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
【注意】
①压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。
②受力面积不是指物体的表面积,而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。
③此公式适用于固、液、气体的压强的计算
典型案例:(2023·衢州)小科用如图装置探究液体内部压强规律。
(1)图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为   cm。
(2)在探究液体压强与液体密度关系时,为确保实验现象更明显,应选用水和____(填字母)进行对比实验。
A.密度为1.06g/cm3的盐水 B.密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
变式1:如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大 B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大 D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
变式2:(2023·衢州)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是   (选填“易形变”或“不易形变")的。
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计,上反映的是橡皮膜   (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是   。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体   的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
变式3:(2023·衢州)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管.玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是    ;
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是   ;
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
(3)[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为  (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”);
(4)[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲   P乙(选填”>““=“或”<“)。
考点三、大气压强
考点精要:1.大气对处于其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。产生原因:气体受到重力作用,且有流动性,故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。
2.著名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。其他证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料等。
3.大气压的测量:伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压数值约为10m的水柱高,托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气压值为760mm水银柱高。常用气压计种类:水银气压计、空盒气压计。
海平面附近的大气压,其数值接近于1.01×105Pa,人们通常把这个大气压称为标准大气压,与水银柱高的换算如下:p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa。
4.大气压的应用与拓展
(1)大气压的应用实例:活塞式抽水机抽水、离心式水泵抽水、吸管吸饮料、注射器吸药液、滴管吸取液体药品等。
(2)液体的沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。高原上气压低,水的沸点低,烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。
(3)大气压随高度的增加而减小;大气压受天气和气候的影响,一般晴天气压比阴雨天高,冬天气压比夏天高。
典型案例:(2022·南湖模拟)某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会   (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意   (写出一点即可)。
变式1:(2023·丽水)如图所示,用吸管吸敞口玻璃杯中饮料,使饮料进入口中的力是(  )
A.大气的压力 B.饮料的重力
C.手握杯的力 D.杯对饮料的支持力
变式2:如图是“擦窗机器人”,它的质量为3kg, 它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
(1)该机器人工作时受到的摩擦力方向为   。
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板.上静止时(如左图),若真空泵继续向外抽气增大压力,则擦窗机器人受到的摩擦力   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)吸盘与玻璃的接触面积为2x10 -3米2,若吸吸盘对玻璃的压强是1.5x105 帕,则机器人对玻璃的压力为多大
变式3:(2024·瑞安模拟)图甲是家用一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点   (填“降低”或“升高”)。
(2)如右图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力    。(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是____。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起。
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起。
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起。
D.两个人一起竖直向上用力提起
考点四、流体压强与流速的关系
考点精要:把具有流动性液体和气体统称为流体。在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
流体压强与流速关系的应用:乘客候车要站在安全线外;飞机机翼做成流线型,上表面空气流动的速度比下表面快,因而上表面压强小,下表面压强大,在机翼上下表面就存在着压强差,从而获得向上的升力等。
典型案例:(2023·鹿城模拟)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是(  )
A. B. C. D.
变式1:(2023·衢州)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是(  )
A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C.加热空气后。热气球不断上升
D.覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
变式2:(2023·鹿城模拟)如图所示为“无叶电风扇”,它的底座有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强   ,使周围空气   (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量增加到原来的15倍。
变式3:(2022·杭州)如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会   (选填“靠拢”“分开”或“保持静止”),理由是   。
1.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
2.(2022·绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是(  )
A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加面增大
3.(2023·义乌模拟)2023年3月,我国研制出全球首款双座水上电动飞机。如图是水上飞机机翼模型及其在飞离水面前滑行时的情景,此时它在竖直方向上的受力情况正确的是(  )
A. B. C. D.
4.(2022七下·诸暨期末)如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲>F乙;p甲p乙
C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲5.(2023·衢州)在探究压力作用效果与受力面积的关系时,小敏用拇指和食指分别以如图两种方式压在铅笔两端。
(1)小金提出质疑,认为图   的方式不合理,因为该方式没有控制   。
(2)若笔尾横截面积约为0.5厘米2,整个截面都和食指充分接触,当食指用0.5牛的力压铅笔时,食指受到的压强约为   帕。
6.(2023·丽水)注射器在科学实验中用途广泛。小科利用注射器进行了如下实验:
(1)如图甲,向外拉注射器活塞,观察到气球   的现象,说明大气压的存在。
(2)如图乙是模拟潜水艇浮沉的实验。当缓慢向内推注射器活塞,将玻璃球内的水从底部小孔压出,玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因为它受到的浮力   它的总重力。活塞被向内推时,受到筒壁对它向   的摩擦力。
7.某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会   (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意   (写出一点即可)。
8.为了探究大气压随高度的变化规律,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.

(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是________.
(2)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4.5N,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为________Pa.
小明第一次实验出错的原因不可能是________.(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)
(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低________PA.
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪.那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为________km.
9.(2022七下·南浔期末)我国生产的某型号的重型卡车,空载时质量2×104kg,最大载货量4×104kg,满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积为0.05m3,共有轮胎个数为16个。当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍。则:
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
10.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?
(3)对照右图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
举一反三
举一反三
举一反三
举一反三
课后练习
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复习2 压力与压强
考点一、固体压强大小的判断
1.研究影响压力作用效果因素的实验得出的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。本实验研究问题的对照实验中,采用了控制变量法。
2.物体单位面积受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
3.公式:p=F/S。压强单位:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m2。一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约1Pa。1Pa的科学意义:表示物体每平方米的受力面积受到的压力是1N。
4.放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p=ρgh。
5.增大/减小压强的方法:
①减小压强 ②增大压强
【注意】
1.使用压强公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S。受力面积要注意是指两物体间的实际接触部分。此公式适用于固、液、气体的压强的计算。务必注意面积单位换算:1cm2=10-4m2。
2.一盛有液体的容器放在水平桌面上对桌面的压力和压强问题属于固体的压力和压强问题。解题时,把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式p=F/S)。
典型案例:为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与   有关;
(2)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2。则p1   p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出   毫升水。
【答案】(1)受力面积(2)等于(3)480
【解析】【分析】(1)根据图片确定哪个因素不同即可;
(2)根据液体压强公式p=ρ水gh比较水对瓶底和瓶盖的压强;
(3)根据压强相等,结合压强公式列出方程计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,瓶子的重力相等,即对海绵的压力相等,瓶盖和瓶底的面积不同,即受力面积不同,因此本实验可得出:压力的作用效果与受力面积有关。
(2)根据图片可知,瓶子正放和倒放时水的深度h相等,根据液体压强公式p=ρ水gh可知,水对瓶底的压强和瓶盖的压强相等,即p1=p2。
(3)因为瓶子正放和倒放时的压强相等,
因此p1=p2;;
; ; ; ; ; 解得:V倒=480mL。
变式1:如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是(  )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
【答案】C
【解析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强:。故C正确,而A、B、D错误。
变式2:如图所示,一块长方体橡皮,当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强________填(“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变;不变
【解析】(1)当物体处在水平地面上时,它对地面的压力等于自身的重力;
(2)上下粗细均匀的柱体在水平地面上时,它对地面的压强,因此它对地面的压强只与自身的密度和高度有关,与接触面积大小无关。
【解答】(1)一块长方体橡皮,无论侧放还是平放,它对水平桌面上的压力都等于自身的重力,因此压力保持不变;
(2)若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分仍然是一个长方体,根据公式p=ρgh可知,剩余部分对桌面的压强保持不变
变式3:制陶中有个制作土坯的阶段,小金把两个均匀圆柱体土坯甲和乙放置在水平地面上,它们对地的压强相同。现沿水平虚线切去上部后,使甲、乙剩余部分的高度均为h,如图,则此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是(  )
A.p甲F乙 B.p甲>p乙,F甲C.p甲p乙,F甲>F乙
【答案】C
【解析】(1)上下粗细一致且密度均匀的柱体对地面的压强可以用计算;
(2)原来二者压强相等,根据得到甲、乙密度的大小关系,然后再判断剩余部分对地面的压强大小关系,最后根据F=pS比较剩余部分对地面的压力大小关系。
【解答】根据公式可知,
当压强相等时,甲的高度大于乙的高度,那么;
因为剩余部分的高度h相等, 所以剩余部分的压强p甲根据公式F=pS可知,压强越大,受力面积越大,压力越大;
因为:p甲故选C。
考点二、液体压强大小的判断
考点精要:判断液体压强大小一般有两种方法:
①通常情况下,根据液体压强公式P=ρgh,运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。
②如果横截面积相等的液柱,如长方体、正方体、圆柱体里的液注,也可根据液体压强的变形公式P=F/S,通过比较液体压力和受力面积的变化,也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
【注意】
①压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。
②受力面积不是指物体的表面积,而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。
③此公式适用于固、液、气体的压强的计算
典型案例:(2023·衢州)小科用如图装置探究液体内部压强规律。
(1)图中金属盒的橡皮膜在水中的深度为   cm。
(2)在探究液体压强与液体密度关系时,为确保实验现象更明显,应选用水和____(填字母)进行对比实验。
A.密度为1.06g/cm3的盐水 B.密度为1.53g/cm3的硝酸钾和氯化钠混合溶液
【答案】(1)12 (2)B
【解析】(1)深度是从液面到参考点的垂直距离;(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】(1)根据图片可知,金属盒所在的深度为:h=22cm-10cm=12cm;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体的密度差越大,则探头受到的压强差越大,因此U形管两侧液面的高度差越大,实验现象越明显,故选B。
变式1:如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大 B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大 D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
【答案】A
【解析】A. 向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=ρ液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,故A正确;
B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=ρ液gh可知,受到海水的压强不变,故B错误;
C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变小,故C错误;
D. 对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水员受到海水的浮力变大,故D错误。
变式2:(2023·衢州)学习小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”,进行如下实验。
(1)图1是U形管压强计,为了使实验现象更加明显,金属盒上的橡皮膜选用的是   (选填“易形变”或“不易形变")的。
(2)如图2,将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,逐渐浸入至水中某一深度,压强计,上反映的是橡皮膜   (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)水产生的压强。压强大小用U形管左右液面高度差来反映,此处采用的科学方法是   。保持橡皮膜朝向不变,继续向下浸入,发现U形管左右液面高度差变大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)学习小组选择图3和图4进行实验,是想探究液体压强与液体   的关系。小组其他成员指出探究还不完整,继续探究……
【答案】(1)易形变 (2)上方;转换法 (3)密度
【解析】影响液体压强大小的因素:液体的密度以及深度
转换法主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象
【解答】(1) U形管压强计的原理:当金属盒上的橡皮膜与液体接触时,在水压的作用下,橡皮膜发生形变,向内凹,使得金属盒与U型管内液体之间的气体压强变大,将U型管左侧液面往下压,从而形成液面的高度差;水的压强越大,橡皮膜的形变程度越大,U型管液面的高度差越大,故橡皮膜应选用易形变的。
(2)将压强计金属盒上的橡皮膜朝上,压强计上反应的是橡皮膜上方水产生的压强;压强大小用U形管左右液面高度差来反映,是将压强的大小转换成了U型管液面的高度差,故采用的是转换法
(3)图3和图4中的液体种类不同,改变了液体的密度,因此探究的是液体压强与液体密度的关系
变式3:(2023·衢州)研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
[实验器材]压强计、橡皮胰两端开口的玻璃管.玻璃杯、圆柱形容器等。
[实验过程]小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是    ;
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录;
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录;
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差;
④换用密度不同的液体,重复上述实验。
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是   ;
[实验结论]液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
(3)[迁移应用]小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为  (选填”向下凸起”“向上凸起”或”相平”);
(4)[拓展提升]图3是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
若PM=PN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是P甲   P乙(选填”>““=“或”<“)。
【答案】(1)装置漏气(2)转换法(3)向上凸起(4)>
【解析】(1)如果压强计的密封性不好,那么橡皮膜上受到压强后,里面的气体会向外溢出,导致U形管内气压几乎不变,因此两侧液面的高度几乎不变。
(2)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。
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh比较橡皮膜受到水和酒精的压强大小,而橡皮膜总是向压强小的一侧凸起。
(4)首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较两种液体密度大小,再根据这个公式比较液体对容器底部压强的大小。
【解答】(1)小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,这说明橡皮管内气压几乎不变,那么可能原因为:这个装置漏气。
(2)该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是转换法;
(3)酒精的密度小于水的密度, 当玻璃管内外液面相平时, 根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则酒精对橡皮膜向下的压强小于外面水对它向上的压强,则橡皮膜向上凸起。
(4)根据图片可知,深度hMρ乙。
甲对容器底部的压强:p甲=ρ甲gh甲=ρ甲g(hM+h)=ρ甲ghM+ρ甲gh=pM+ρ甲gh;
乙对容器底部的压强:p乙=ρ乙gh乙=ρ乙g(hN+h)=ρ乙 ghN+ρ乙gh=pN+ρ乙gh;
比较可知,p甲>p乙
考点三、大气压强
考点精要:1.大气对处于其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。产生原因:气体受到重力作用,且有流动性,故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。
2.著名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。其他证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料等。
3.大气压的测量:伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压数值约为10m的水柱高,托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气压值为760mm水银柱高。常用气压计种类:水银气压计、空盒气压计。
海平面附近的大气压,其数值接近于1.01×105Pa,人们通常把这个大气压称为标准大气压,与水银柱高的换算如下:p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa。
4.大气压的应用与拓展
(1)大气压的应用实例:活塞式抽水机抽水、离心式水泵抽水、吸管吸饮料、注射器吸药液、滴管吸取液体药品等。
(2)液体的沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。高原上气压低,水的沸点低,烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。
(3)大气压随高度的增加而减小;大气压受天气和气候的影响,一般晴天气压比阴雨天高,冬天气压比夏天高。
典型案例:(2022·南湖模拟)某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会   (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意   (写出一点即可)。
【答案】(1)大于(2)上升(3)保持瓶内水温不变
【解析】(1)瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生压强之和,如果瓶内气压等于外界大气压,管内和瓶内的水面应该相平。图中细管内的水面高,说明瓶内气压大于瓶外大气压。
(2)大气压随海拔高度的上升而减小,所以将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会上升。(3)挤压瓶子,水温升高等都会影响细玻璃管内的液柱高度。
【解答】(1)P瓶内=P外+P水柱,由图可知,瓶内的气压大于瓶外的大气压。故答案为:大于
(2)大气压随高度上升而减小,气压计从山下拿到山上,P外减小,由P瓶内=P外+P水柱可知,瓶内气压不变,则水柱压强变大,所以细玻璃管内的液柱高度会上升。
变式1:(2023·丽水)如图所示,用吸管吸敞口玻璃杯中饮料,使饮料进入口中的力是(  )
A.大气的压力 B.饮料的重力
C.手握杯的力 D.杯对饮料的支持力
【答案】A
【解析】根据大气压强的知识分析判断。
【解答】用吸管吸敞口玻璃杯中饮料时,用力吸出吸管中的空气,从而使吸管中气压减小。在外界大气压强的作用下,饮料被压入口中,故A正确,而B、C、D错误。
变式2:如图是“擦窗机器人”,它的质量为3kg, 它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
(1)该机器人工作时受到的摩擦力方向为   。
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板.上静止时(如左图),若真空泵继续向外抽气增大压力,则擦窗机器人受到的摩擦力   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)吸盘与玻璃的接触面积为2x10 -3米2,若吸吸盘对玻璃的压强是1.5x105 帕,则机器人对玻璃的压力为多大
【答案】(1)竖直向上(向上)(2)不变
(3)解:F=Ps=1.5×105帕×2×10-3米2=300牛
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)根据二力平衡的知识分析;
(3)已知压强和受力面积,根据F=pS计算机器人对玻璃的压力。
【解答】(1)该机器人在玻璃上保持静止状态,则它受到的摩擦力与重力相互平衡,即二者方向相反。因为重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上。
(2)机器人在玻璃上保持静止状态,它受到的是静摩擦力,与大气压力无关,只与机器人的重力有关。因为机器人的重力不变,所以它受到的摩擦力不变。
变式3:(2024·瑞安模拟)图甲是家用一款爱仕达炒锅,与其他不同的是锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门(如图丙),蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点   (填“降低”或“升高”)。
(2)如右图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,直径32cm,横截面积约为800cm2,请计算要提起锅盖大约需多大的力    。(结果取整数)
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是____。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起。
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起。
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起。
D.两个人一起竖直向上用力提起
【答案】(1)升高
(2)248N
(3)A
【解析】(1)根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答;
(2)首先根据△F=△pS计算锅盖内外压力差,再根据平衡力的知识F=△F+G计算提起锅盖需要的力;
(3)要轻松的拿起锅盖,需要减小锅盖内外的压力差,据此分析解答。
【解答】(1)这款炒锅的好处之一,蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点升高。
(2)根据题意可知,锅盖内外的压力差:△F=△pS=3000Pa×800×10-4m2=240N;
根据平衡力的知识可知,
拿起锅盖需要的力至少为:F=△F+G=240N+8N=248N。
(3)要轻松的拿起锅盖,需要减小锅盖内外的压力差。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起,会使内外压强差减小,故A符合题意;
B.锅盖受到的大气压力很大,自然受到的摩擦力很大,则将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起的操作难以实现,故B不合题意;
C锅盖受到的压强太大,则薄片很难插入,故C不合题意;
D.锅盖上的受力点很小,则两个人很难一起用力,故D不合题意。故选A。
考点四、流体压强与流速的关系
考点精要:把具有流动性液体和气体统称为流体。在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
流体压强与流速关系的应用:乘客候车要站在安全线外;飞机机翼做成流线型,上表面空气流动的速度比下表面快,因而上表面压强小,下表面压强大,在机翼上下表面就存在着压强差,从而获得向上的升力等。
典型案例:(2023·鹿城模拟)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】流速和流体压强的关系为:流速越大时,流体压强越小;流速越小时,流体压强越大。
【解答】 两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气时,使两个乒乓球之间的流速增大,即中间的流体压强变小,导致乒乓球外侧的流体压强大于内侧的压强,故形成了向内的压力差,使乒乓球向中间运动。
故答案为:C
变式1:(2023·衢州)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是(  )
A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来
B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变
C.加热空气后。热气球不断上升
D.覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下
【答案】A
【解析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球上方空气流速大而压强小,下方空气流速小而压强大,于是乒乓球受到向上的压强,于是乒乓球不掉下来,与飞机升力的原理相同,故A符合题意;
B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变,是大气压强对牛奶盒产生压强,故B不合题意;
C.加热空气后。热气球不断上升,是因为氢气球受到的浮力大于重力,故C不合题意;
D.覆杯实验中松手后,硬纸片不会掉下,是因为纸片受到向上的大气压强,故D不合题意。
变式2:(2023·鹿城模拟)如图所示为“无叶电风扇”,它的底座有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环形的出风口,从宽度只有1.3毫米的缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大,压强   ,使周围空气   (选填“靠近”或“远离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使风量增加到原来的15倍。
【答案】小;靠近
【解析】流速和流体压强的关系为流速越大,流体压强越小。
【解答】 部分喷射空气因流速大 ,导致其压强变小,周围空气的气压大于其内部,故靠近这部分喷射空气。
变式3:(2022·杭州)如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会   (选填“靠拢”“分开”或“保持静止”),理由是   。
【答案】靠拢;纸片中间气体流速大压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用 下将纸片向内挤压
【解析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析解答。
【解答】如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会靠拢,理由是:纸片中间气体流速大压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用 下将纸片向内挤压。
1.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
【答案】D
【解析】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:。
2.(2022·绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是(  )
A.实验甲说明大气压的存在
B.实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C.实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D.实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加面增大
【答案】C
【解析】A.在覆杯实验中,水和纸板受到大气向上的压强,因此没有下落,故A正确不合题意;
B.当烧瓶中的水沸腾后,用东西堵住导气管口,此时瓶内气压增大,水停止沸腾,说明水的沸点升高了,故B正确不合题意;
C.当向两个纸条中间吹气时,纸条中间空气流速大而压强小,在周围大气压强的作用下,纸条都向中间靠拢,故C错误符合题意;
D.在图丁中,当金属盒向下移动时,U形管两侧液面的高度差增大,说明液体的压强随深度的增大而增大,故D正确不合题意。
3.(2023·义乌模拟)2023年3月,我国研制出全球首款双座水上电动飞机。如图是水上飞机机翼模型及其在飞离水面前滑行时的情景,此时它在竖直方向上的受力情况正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】根据图片可知,机翼上表面为曲面,下表面为平面,则上表面水流速度大而压强小,下表面水流速度小而压强大,于是机翼受到向上的支持力。
在竖直方向上,水上飞机模型受到向上的浮力和水向上的支持力,以及向下的重力,如下图所示:
故选D。
4.(2022七下·诸暨期末)如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲>F乙;p甲p乙
C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲【答案】D
【解析】(1)两个物体质量相等,根据G=mg可知,则它们的重力相等,对地面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,那么它们受到的滑动摩擦力相等。当两个物体都做匀速直线运动时,它们受到的拉力与摩擦力相互平衡,即拉力等于摩擦力。比较可知,二者受到的拉力相等,即F甲=F乙。
(2)两个物体的重力相等,则对地面的压力相等,且受力面积S甲>S乙,根据公式可知,对地面的压强p甲5.(2023·衢州)在探究压力作用效果与受力面积的关系时,小敏用拇指和食指分别以如图两种方式压在铅笔两端。
(1)小金提出质疑,认为图   的方式不合理,因为该方式没有控制   。
(2)若笔尾横截面积约为0.5厘米2,整个截面都和食指充分接触,当食指用0.5牛的力压铅笔时,食指受到的压强约为   帕。
【答案】(1)乙;压力相同 (2)10000
【解析】(1)根据控制变量法的要求分析解答;
(2)根据公式计算食指受到的压强。
【解答】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积。在乙图中,下面拇指受到的压力等于上面食指的压力和铅笔的重力之和,大于上面手指受到的压力,因此:我认为乙的方式不合理,因为没有控制压力相同。
(2)食指受到的压强约为:。
6.(2023·丽水)注射器在科学实验中用途广泛。小科利用注射器进行了如下实验:
(1)如图甲,向外拉注射器活塞,观察到气球   的现象,说明大气压的存在。
(2)如图乙是模拟潜水艇浮沉的实验。当缓慢向内推注射器活塞,将玻璃球内的水从底部小孔压出,玻璃球就上浮。玻璃球能上浮是因为它受到的浮力   它的总重力。活塞被向内推时,受到筒壁对它向   的摩擦力。
【答案】(1)变大(2)大于或>;外或左
【解析】(1)气球总是向气压减小的一侧膨胀。
(2)根据浮沉条件解答。摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】(1)如图甲,向外拉注射器活塞,则集气瓶内空气的体积增大而压强减小,于是观察到气球变大的现象,说明大气压的存在。
(2)玻璃球能上浮是因为它受到的浮力大于它的总重力。活塞被向内推时,受到筒壁对它的摩擦力
的方向与其方向相反,即摩擦力的方向向外或向左。
7.某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液,自制了一个简易气压计(如图所示),用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题:
(1)液面上方是空气,分析可知瓶内的气压   (填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
(2)该同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会   (填“上升”“下降”或“不变”),这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。
(3)为了排除其他因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意   (写出一点即可)。
【答案】(1)大于(2)上升(3)保持瓶内水温不变
【解析】(1)瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生压强之和,如果瓶内气压等于外界大气压,管内和瓶内的水面应该相平。图中细管内的水面高,说明瓶内气压大于瓶外大气压。
(2)大气压随海拔高度的上升而减小,所以将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的液柱高度会上升。(3)挤压瓶子,水温升高等都会影响细玻璃管内的液柱高度。
【解答】(1)P瓶内=P外+P水柱,由图可知,瓶内的气压大于瓶外的大气压。故答案为:大于
(2)大气压随高度上升而减小,气压计从山下拿到山上,P外减小,由P瓶内=P外+P水柱可知,瓶内气压不变,则水柱压强变大,所以细玻璃管内的液柱高度会上升。
8.为了探究大气压随高度的变化规律,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.

(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是________.
(2)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4.5N,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为________Pa.
小明第一次实验出错的原因不可能是________.(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)
(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低________PA.
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪.那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为________km.
【答案】(1)排尽注射器内的空气 (2)90000;活塞和针筒的摩擦太大 (3)1000 (4)1.6
【解析】(1)如果注射器内有残留的空气,那么它会对活塞产生向外的压强,从而使测得的大气压强偏小;
(2)首先根据计算出活塞的受力面积,再根据公式计算大气压强的值;如果橡皮帽的密封性不好,那么注射器内进入空气,会使测量的大气压强偏小;如果活塞和针筒的摩擦太大,那么根据F大气+f=F拉力可知,此时拉力会偏大,即测出的大气压强会偏大,据此分析即可;
(3)将标准大气压强与高度为2km时的压强相减,得到大气压强的变化量,再用它除以下降的高度即可。
(4)首先根据计算出此时的大气压强,然后与标准气压相比得到降低的气压,最后再根据(3)中得到的规律计算出此时的海拔高度。
【解答】(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是:排尽注射器内的空气。
(2)注射器活塞的受力面积:;
大气压强的值:。
根据图像可知,此时测出的大气压强只有80000Pa,比计算出的压强偏小,那么可能是注射器内进入了空气,不可能是活塞和针筒之间的摩擦力太大。
(3)高度每升高100m,大气压强降低:;
(4)当测力计的示数为4.2N时,大气压强;
那么大气压强减小的值为:△p=1.×105Pa-84000Pa=16000Pa;
那么海拔高度为:。
9.(2022七下·南浔期末)我国生产的某型号的重型卡车,空载时质量2×104kg,最大载货量4×104kg,满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积为0.05m3,共有轮胎个数为16个。当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍。则:
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
【答案】(1)改变物体的运动状态
(2)解:空载时所受重力:G0=m0g=2×104kg×10N/kg=2×105N
空载时,匀速行驶受到的摩擦力:f=0.2G0=0.2×2×105N=4x104N
牵引力和摩擦力为一对平衡力,牵引力:F=f=4×104N
(3)解:满载时总重力:G总=m总g=6×104kg×10N/kg=6x105N
对水平路面的压力:F=G总=6×105N ,S=0.05m2×16=0.8m2
对路面压强:p=F/S=6×105N/0.8m2=7.5×105Pa<9×105Pa,该卡车满载时通过路面不会对其造成损坏
【解析】(1)力的作用效果包括:①力改变物体的形状;②力改变物体的运动状态;
(2)首先根据G=mg计算出卡车空载时的重力,再根据f=0.2G计算出匀速行驶受到的摩擦力,最后根据二力平衡的知识计算出卡车受到的牵引力,即F=f。
(3)首先根据G总=m总g计算出满载时卡车的总重力,再根据F=G总计算出卡车对地面的压力,接下来根据计算出卡车对路面的压强,最后与路面承受的最大压强进行比较即可。
【解答】(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能改变物体的运动状态。
10.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?
(3)对照右图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【答案】(1)安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强:

(2)当限压阀刚好被顶开时,大气压强和自重产生的压强之和等于锅内气体的压强,即p内=p自重+p大气=1×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
(3)根据右图可知,当锅内气压为1.6×105Pa时,锅内的最高温度为115℃。
【解析】(1)根据公式计算限压阀的自重对气孔处的压强;
(2)根据二力平衡的知识计算高压锅内的最大压强;
(3)根据计算出的最大压强,利用右图确定锅内的最高温度。
举一反三
举一反三
举一反三
举一反三
课后练习
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