资源简介

第1节　压强
测试时间:20分钟
一、选择题
1.关于压力的说法中,正确的是 (　　)
A.压力的大小总等于物体重力大小
B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的方向总垂直于物体表面
D.压力的大小决定了压强大小
2.“如坐针毡”这一成语源自《晋书·杜锡传》,是“太子在杜锡常坐的毡子里插了几根针,杜锡坐下时被扎”的故事。下列实例中,与其蕴含的物理道理相同的是 (　　)
　　　　　　
A.压路机较重的前轮将路面压实
B.敲肉锤的锤面上有很多小凸起,可以将肉锤散
C.沙滩车又大又宽的轮子防止车身陷入沙中
D.图钉带帽能防止用力压入而伤到手
3.小刚在超市买了二斤猪肉、二斤萝卜、一斤散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,他想把三样物品放在环保袋中提回家。根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是 (　　)
　　　　　　　　　
4.如图甲所示,一质地均匀的长方体木块放在水平地面上。现将木块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时木块对地面的压强为600 Pa;如图丙所示将图乙中的木块倒置后,此时木块对地面的压强为1 000 Pa。则图甲中木块对水平地面的压强为 (　　)
　　　　
A.750 Pa　　　B.800 Pa　　　C.850 Pa　　　D.900 Pa
二、填空与作图题
5.物理课《压强》正在愉快地进行,在“举例与辩论”环节小刚与小强成了“正方与反方”,小刚主张履带式挖掘机的履带是减小压强的例子,因为在松软的泥土上它没有陷进去;小强则认为挖掘机从门前平展的水泥路面经过时,钢铁履带上的棱条将路面压出许多“破损的白痕”属于增大压强。
请你运用“压力、受力面积、压强三者关系”对双方的观点进行分析说明:
(1)同一挖掘机在松软的泥土上(提示:受力面积如何,压强如何):　　　 　　　;
(2)同一挖掘机在水泥路面上(提示:受力面积如何,压强如何):　　　　 　　。
6.重力为500 N的某同学躺在水平床上,若他对床面的压强为2 000 Pa,则其物理意义表示　　　　　　　　　　　　,这时他与床面的接触面积为　　　　m2。
7.如图所示,弹簧测力计拉着物体运动到有部分离开桌面时,物体受到桌面的摩擦力　　　　,桌面受到物体的压强　　　　(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.如图所示,竖放在水平地面上的实心长方体质量为2 kg,边长分别为0.2 m、0.1 m、0.05 m,此时该长方体对地面的压强为　　　　Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600 Pa,拟采取的方法:将长方体平放或侧放后,在上部沿水平方向切去一定质量Δm。若要使切去的质量Δm较小,则Δm的较小值为　　　　kg。(g取10 N/kg)
9.(1)质量为10 kg的物体A自由放置在水平地面上,与地面的接触面积为0.2 m2,A所受重力为　　　　N,则A对地面的压力是　　　　N,A对地面的压强是　　　　Pa,请在图甲中画出物体A对地面的压力示意图。(g=10 N/kg)
(2)如图乙所示,丙、丁两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,则G丙　　　　(选填“>”“=”或“<”)G丁,你的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　
三、实验探究题
10.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的积木和海绵进行了如图所示的实验。
　　　　　　　　
(1)实验中通过观察海绵的　　　　来比较压力作用效果。
(2)对比　　　　两图可得:当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)甲、乙两图可以探究压力作用效果与　　　　的关系。
(4)下列实例中,直接应用(2)中结论的是　　　　。(填字母)
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
C.书包要用宽的背带
(5)将丁图的积木以相同方式放置在木板上,则木板受到的压强p木和图丁中海绵受到的压强p丁的大小关系为p木　　　　p丁。
(6)小明采用如图戊方法挤压在两手指间的铅笔来进行实验,能验证压力作用效果是否与　　　　有关。
四、综合题
11.如果你曾经试过不用核桃钳捏碎手里一个核桃的话,你就知道那几乎是不可能的。然而,手捏两个核桃在一起,猛烈挤压却能把它们挤碎,如图所示,请解释这个出人意料的结果。
12.小宇的父亲在超市搬运大米时一次扛起9袋米,每袋米的质量为10 kg。已知小宇父亲的重力为700 N。(g=10 N/kg)
(1)这9袋大米的重力是多少
(2)当小宇的父亲扛起这9袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力是多少
(3)小宇父亲每只脚与水平地面的接触面积为250 cm2,他扛起这9袋大米走路时对地面的压强是多大
第2节　液体的压强，第1课时　液体压强的特点和大小
测试时间:15分钟
一、选择题
1.在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 (　　)
A.水内部的压强与所处的深度有什么关系
B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系
C.液体内部的压强与液体的种类是否有关
D.液体内部的压强与哪些因素有关
2.如图所示,甲、乙两个容器中都盛有水,甲的横截面积大于乙的,容器中的水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d四处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是 (　　)
　　
A.pa=pd　　　B.pb=pc　　　C.papc
3.如图所示,在装有等体积的水和浓盐水的两容器中,放入同样的压强计,当压强计的探头放入液体中不同深度时,发现压强计U形管两侧的液面高度差Δh相同。则下列说法中 (　　)
①该实验说明液体压强与深度无关
②甲容器中的液体是浓盐水
③若将两压强计的探头调整至同一深度,则甲中比乙中压强计U形管两侧液面的高度差要小
④若往乙中加水,压强计保持不动,则乙中压强计U形管两侧液面的高度差会变大
A.只有①②正确　　　B.只有②③正确
C.只有①③正确　　D.只有②④正确
二、填空题
4.如图是张凯同学在家提水劳动的情景。他在水平地面上行走一会儿后感觉到手心非常痛,是因为桶的提手面积小,　　　　较大;水对桶侧壁　　　　压强(选填“有”或“没有”)。
5.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水对容器底的压力将　　　　,水对容器底的压强将　　　　(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.2022年11月27日,“奋斗者”号再一次执行深海探索任务。小明在新闻上看到潜航员可以通过观察窗观察水下情况,他注意到观察窗厚度比金属外壳薄,于是认为观察窗受到的压强肯定小于周围同高度的金属壳受到的压强。小明的观点是　　　　(选填“正确”或“错误”)的,理由是　　　　　　　　　　　　。
三、实验探究题
7.如图1是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
　　　　　
序号 容器中液体种类 探头的朝向 探头在液体中深度/cm U形管两侧液面高度差/cm
1 水 向下 4 3.9
2 水 向右 4 3.9
3 水 向上 4 3.9
4 水 向左 4 3.9
5 水 向下 8 7.8
6 水 向下 12 11.7
7 浓盐水 向下 8 8.6
(1)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同操作,记录的相关数据如表所示:
a.比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　;
b.比较第1、5、6组数据,可得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　;
c.比较第　　　　组数据,可得出结论:液体压强与液体的密度有关。
(2)有同学提出,如果不使用压强计,选用一个较深的容器,用隔板分成左右两部分,边缘密封好,在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封,也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验,写出实验步骤并完成分析与论证。
【实验器材】:自制的带隔板容器(如图2)、水、硫酸铜溶液。
【实验步骤】:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【分析与论证】:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第2节　液体的压强，
第2课时　液体压强大小的计算和连通器
测试时间:15分钟
一、选择题
1.如图所示的茶壶,下列描述符合实际的是 (　　)
A.壶嘴远低于壶口　　　　　 　B.壶嘴远高于壶口
C.壶嘴与壶口一样高　　　　　　D.以上设计都可以
2.如图所示,圆柱体容器中装有水,A点的液体压强大小为(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) (　　)
A.1 000 Pa　　　B.2 000 Pa　　　
C.3 000 Pa　　　D.5 000 Pa
3.如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏结构示意图。下列有关说法中不正确的是 (　　)
A.存水杯装满水时,地漏是连通器
B.为了防止“异味”进入室内,水面必须达到的最低高度是位置2的高度
C.隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道“异味”进入室内
D.存水杯存满水时,若是取走隔离板,地漏就不再是连通器
4.在底面积为100 cm2的容器中装有1 kg的水,若要求水对容器底的压强要超过1.0×103 Pa,则下列选项中可能满足条件的容器是 (　　)
　　　　　　
二、填空题
5.爸爸想在客厅的竖直墙壁上悬挂一幅全家福相框,相框的上端有两个挂钩。小明在墙上钉了第一根钉子A,确定了左侧挂钩悬挂的位置,如图所示。之后他们发现若想把相框悬挂端正,确定第二根钉子B(右侧挂钩)的位置比较困难,为此爸爸和小明提出了一种解决方案,请你把方案中的空白处补充完整。
找一根透明的长软管,注入适量的水,做成一个连通器。
步骤1:让软管一侧的水面　　　　　　　　　;
步骤2:调整相框的位置,　　　　　　　　　,此时右侧挂钩所处位置即钉子B的位置。
6.当两探头分别置于甲、乙两种不同液体的同一深度时,U形管内液面位置如图所示。则甲、乙两液体的密度ρ1　　　　ρ2;若要使U形管中液面相平,应　　　　探头在甲液体中的深度。我国成功研制出世界上下潜最深的作业型载人潜水器,理论上可覆盖全球99.8%的海洋。如果潜水器在海面下7 000 m处作业,则受到来自海水的压强为　　　　Pa。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg)
7.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7 cm、5 cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,水将会　　　　(选填“由A流向B”“由B流向A”或“不流动”),静止时两容器中液面　　　　,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为　　　　。
三、实验探究题
8.小明利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强与哪些因素有关”。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C与B箱相连,在圆形孔C上蒙上一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的;
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后在B箱中加入一定量盐水,盐水和水的液面相平,如图丁所示。
　　　　　　　　
(1)分析图乙、丙实验现象可知,同种液体深度越深,液体产生的压强越　　　　;分析图丁现象可知,液体压强大小与液体的　　　　有关。
(2)小明还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度,如图戊所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,测得此时h1=22 cm,h2=9 cm,h3=12 cm,则未知液体的密度为　　　　 kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
四、综合应用题
9.如图所示,水平桌面上的A、B两容器中装有甲、乙两种液体,容器总重力、液面高度均相等。已知ρ甲=0.9×103 kg/m3,ρ乙=0.8×103 kg/m3;A容器的底面积小于B容器的底面积。液体对甲、乙两容器底部的压强分别为p甲、p乙,则:
(1)p甲∶p乙=　　　　;
(2)A容器对桌面的压强　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)B容器对桌面的压强。判断依据是　。
10.如图所示,置于水平桌面上的容器中装有某种液体。液体的体积为2.0×10-3 m3,液体的深度为0.5 m,若容器重为20 N、底面积为20 cm2,容器底受到液体的压强为5.0×103 Pa。(不考虑容器的厚度,g取10 N/kg)求:
(1)液体的密度;
(2)距容器底高为0.2 m处A点的液体压强;
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强;
(4)液体对容器底的压力。
第3节　大气压强
测试时间:20分钟
一、选择题
1.生活中有趣的现象非常多,如图所示,先在一个瓶口直径略小于鸡蛋直径的瓶子底部铺层沙子,然后把浸过酒精的棉花点燃后放入瓶中,接着把剥了壳的熟鸡蛋竖放在瓶口,最后熟鸡蛋会“自己”进到瓶子里,这是因为(　　)
A.大气压把鸡蛋压进瓶里　　　　　　B.瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里
C.鸡蛋体积变小掉进瓶里　　　　　　D.鸡蛋受重力作用进入瓶里
2.如图所示为抽水机工作的示意图,下列说法错误的是 (　　)
　　　　
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10 m
3.如图所示是“估测大气压的值”的实验装置,下列关于该实验的分析中错误的是 (　　)
A.如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦会造成大气压的测量值偏大
B.测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,应选择横截面积大的注射器
C.为计算活塞的横截面积,需要测出注射器的有刻度部分的长度
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气
二、填空题
4.液化气瓶、氧气瓶瓶口都装有类似图中所示的仪表,这是测量　　　　(填物理量名称)的仪表,指针所指的值是　　　　。
5.如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强。若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变　　　　。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越　　　　。
6.央视《大风车》栏目常科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”(如图所示),A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。小金仿制了一个,发现比较灵验,在冬天时,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。这是因为此时的大气压　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。小金家住33楼,他将此装置带回家中,在电梯上升过程中,最有可能出现的现象是玻璃球内的液面将　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”)。
7.如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高。然后将甲上口密封,此装置　　　　连通器(选填“是”或“不是”)。打开开关K,待水面稳定后,甲中的水面高度　　　　乙中的水面高度(选填“大于”“等于”或“小于”)。
三、实验探究题
8.如图所示,在海平面测定大气压强时,在长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住然后倒插在水银槽中,放开手指:
(1)看到的现象是　　　　。
A.管内水银面不下降
B.管内水银面下降到一定高度时就不再下降
C.管内水银面下降到与水银槽液面相平
(2)将玻璃管向上缓缓提起,且玻璃管口未离开水银槽液面,在这一过程中,管内外水银面高度差将　　　　,如果换用口径略大的玻璃管进行实验,管内外水银面高度差将　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如果装水银的玻璃管长度有下面三种,则选择　　　　实验不会成功。(选填序号)
A.70 cm　　　B.90 cm　　　C.110 cm
(4)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱　　　　下降,如果这时在管顶开一个小孔,水　　　　向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
四、简答题
9.如图甲是养鸡场给鸡自动喂水的装置,乙是其结构剖面图。使用前,先将水壶倒放装满水,盖上底座再正立回来。壶中流出部分水,直到水槽中水位刚好淹没出水口。当鸡从水槽内喝水,出水口露出水面时,壶内的水就会立即流出,自动维持到正常水位高度。这样可节省人力,免去不停给鸡添水的麻烦。请你利用所学知识解释该装置的使用原理。
　　
五、综合题
10.有一种气压保温瓶的结构如图所示。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。松手后按压器被弹簧弹起,露出小孔。按压器面积为8 cm2,瓶内水面低于管口8 cm,出水管最高处高出瓶内水面10 cm。(按压时弹簧的平均弹力为1 N,大气压p0=1.01×105 Pa,g=10 N/kg,按压器所受重力忽略不计)
(1)气室上方小孔的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大
(3)在按压器上至少要加多大的压力
第4节　流体压强与流速的关系
测试时间:10分钟
一、选择题
1.如图所示,将两只规格相同的乒乓球用轻质细线悬挂起来。当用吸管向两只乒乓球中间吹气时,两只乒乓球会 (　　)
A.彼此远离　　　B.相互靠近　　　C.保持不动　　　D.均向左动
2.如图所示,汽车天窗改变了传统的换气形式,风吹过时形成一股气流,将车厢内的浑浊空气“抽”出去达到换气的目的。下列说法正确的是 (　　)
A.车外气体流速大,压强大　　　　　　B.车外气体流速大,压强小
C.车外气体流速小,压强大　　　　　　D.车外气体流速小,压强小
3.如图甲,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图乙所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,若大气压保持不变,则 (　　)
　　
A.pc>pd　　　B.pa>pb　　　C.pa0>pa　　　D.pb0=pb
二、填空题
4.如图所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机。飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速　　　　,压强　　　　。
　　
5.2021年3月苏伊士运河货轮搁浅,使很多船舶被堵在运河两岸,这次堵船事件给全球贸易带来巨大损失,苏伊士运河航道狭窄,一次只能通行一艘货船,若在航道中的货船出现故障,需要靠边休整,必然会导致后面的船拥堵。有人提出这样的设计:在河道的侧边挖一个“河湾”,用于货船靠边停船休整且不影响其他货船的通行(河湾俯视图如图所示),从物理学角度考虑,你认为这个设计方案　　　　(选填“可行”或“不可行”)。理由是　　　　　　　　　。
三、实验探究题
6.用两根长约20 cm的饮料吸管A、B,设计一个实验,使盛在杯子里的水能从A管中喷出(如图所示)。写出操作方法(也可以用图描述操作方法)
(1)A管中水面上升,是因为　　　　　　　　　　　。
(2)如果A管中的水上升到管口,会被气流吹散,说明力可以　　　　　　　　　　。
(3)利用这个装置,可以制成　　　　。
7.如图甲所示,小丽用自制的飞机机翼模型来探究飞机上升的原理。
　　
(1)如图甲所示,她将两个完全相同的机翼模型a和b固定在竖直方向,只能上下运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb。当相同的风吹向飞机模型时,Fa　　　　Fb(选填“>”“<”或“=”)。该演示实验说明模型　　　　更适合做飞机机翼;当风突然停止时,模型　　　　将上升(后两空均选填“a”或“b”)。
(2)由实验可知飞机上升的原理是飞机机翼上方空气的流速　　　　机翼下方空气的流速,机翼上方气体的压强　　　　机翼下方气体的压强(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”),为了获得更大的升力,应让飞机　　　　(选填“逆风”或“顺风”)起飞。
(3)如图乙所示是小丽家购买的一辆小轿车,她发现轿车的外形与飞机的机翼类似,则轿车在快速行驶过程中,对地面的压力　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)车的重力。
答案
第1节　压强
一、选择题
1.答案　C　水平面上自由放置的物体对支持物的压力等于物体的重力,不在水平面上的物体对支持物的压力不一定等于物体所受的重力,故A错误;压力的方向总是垂直于受力物体表面,并不一定竖直向下,故B错误,C正确;影响压强大小的因素是压力大小和受力面积大小,故D错误。
2.答案　B　太子在杜锡常坐的毡子里插了几根针,杜锡坐下时被扎,是通过减小受力面积增大压强;敲肉锤的锤面上有很多小凸起,可以将肉锤散,也是通过减小受力面积增大压强,故B正确。
3.答案　C　猪肉、鸡蛋、萝卜三种食材中,鸡蛋最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上方;猪肉比较软,可以增大与鸡蛋、萝卜的受力面积,减小压强,所以把萝卜放在最下面,猪肉放在中间比较合理,故C最合理。
4.答案　A　设图乙中木块重力为G,底面积为S1,图丙中木块底面积为S2,则图乙中木块对地面的压力F1=p1S1(①式),图丙中木块对地面的压力F2=p2S2(②式),又因为图乙、丙中为同一木块且均水平自然放置,则F1=F2=G(③式),联立①②③式并代入数据解得:S2=S1。将乙、丙两图的木块组装为一个如图所示组合长方体放在水平地面上,则F总=2G,S总=S1+S2=S1,组合长方体对水平地面的压强:p===1.25×p1=1.25×600 Pa=750 Pa,因为质地均匀的长方体对水平地面的压强p=ρgh,而图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以它们对水平地面的压强相等,即图甲中木块对水平地面的压强p'=750 Pa。
二、填空与作图题
5.答案　(1)受力面积大,压强小　(2)受力面积小,压强大
解析　(1)同一挖掘机在松软的泥土上时,下面的履带全部与泥土接触,受力面积大,压强小;(2)同一挖掘机在水泥路面上时,只有下面棱条与地面接触,受力面积小,压强大。
6.答案　水平床面每平方米面积上所受的压力为2 000 N　0.25
解析　该同学躺在水平床上,他对床面的压力与自身的重力大小相等,即F=G=500 N。此时他对床面的压强为2 000 Pa,表示的物理意义是水平床面每平方米面积上受到的压力为2 000 N。由p=可得,这时他与床面的接触面积S===0.25 m2。
7.答案　不变　变大
解析　物体前端离开桌面至部分移出桌面的过程中,物体对水平桌面的压力始终等于物体的重力,所以物体对桌面的压力不变;物体在运动过程中对桌面的压力大小不变、接触面的粗糙程度不变,所以物体受到桌面的摩擦力大小不变;但是桌面的受力面积减小,根据公式p=可知,桌面受到物体的压强变大。
8.答案　4×103　0.8
解析　如图所示,长方体对地面的压力和长方体的重力相等,故此时该长方体对水平地面的压强p=====4 000 Pa=4×103 Pa;由题意可知,要使该长方体对水平地面的压强变为600 Pa,将长方体平放或侧放后,沿水平方向在上部切去一定质量Δm,且使Δm较小,由p===可知,应使长方体与水平地面的接触面积最大,即将长方体平放在水平地面上,此时长方体剩余部分的重力G'=F'=p'S'=600 Pa×0.1 m×0.2 m=12 N;长方体剩余部分的质量m'===1.2 kg;则切去的质量Δm=m-m'=2 kg-1.2 kg=0.8 kg。
9.答案　(1)100　100　500　如图所示　(2)>　两人对沙滩的压强相同,丙的受力面积大
解析　(1)物体A所受重力:G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N;物体A静止在水平地面上,对地面的压力:F=G=100 N;A对地面的压强:p===500 Pa;物体A对地面的压力作用在地面上,方向垂直于地面向下,大小等于100 N。(2)丙、丁两人留下的脚印深浅相同,说明两人对沙滩的压强相同,但丙留下的脚印较大,根据F=pS可知,丙对地面的压力较大,所以丙的重力较大,即G丙>G丁。
三、实验探究题
10.答案　(1)凹陷程度　(2)甲、丙　(3)受力面积　(4)A　(5)=　(6)受力面积
解析　(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;(2)由甲、丙两实验可知,受力面积相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,故当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;(3)由甲、乙两图可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,根据控制变量法,可以探究压力作用效果与受力面积的关系;(4)货车行驶时,地面的受力面积相同,其承载质量越大,对地面压力越大,压力作用效果越明显,路面易损坏,故A符合题意;(5)将丁图的积木以相同方式放置在木板上,因压力和受力面积都相同,所以可知p木=p丁;(6)根据铅笔处于静止状态可知,两个手指受到的压力大小相等,受力面积不同,能验证压力作用效果是否与受力面积有关。
四、综合题
11.答案　见解析
解析　压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,压力越大,受力面积越小,压强越大;两个核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一个核桃与手之间的受力面积,所以两个核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎。
12.答案　(1)900 N　(2)1 600 N　(3)6.4×104 Pa
解析　(1)这9袋大米的重力:G米=m米g=10 kg×9×10 N/kg=900 N;(2)人和9袋大米的总重力:G总=G人+G米=700 N+900 N=1 600 N,小宇父亲扛起这9袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力:F=G总=1 600 N;(3)小宇父亲每只脚与地面的接触面积:S=250 cm2=2.5×10-2 m2,他扛起这9袋大米走路时对地面的压强:p===6.4×104 Pa。
第2节　液体的压强
第1课时　液体压强的特点和大小
一、选择题
1.答案　B　由实验现象知,小孔所处深度越深,“喷泉”喷得越高,所以可假设液体内部的压强随深度的增加而增大,故提出B选项问题。
2.答案　D　由图可知,a、b、c、d四点的深度关系为ha=hc3.答案　D　要想探究液体压强与深度的关系,应控制液体的密度相同,而实验中是两种不同的液体,故①错误;由图可知,U形管两侧液面的高度差相同,说明压强相同,甲中压强计探头的深度浅,由公式p=ρgh可知,甲容器中的液体密度大,即甲中是浓盐水,乙中是水,故②正确;由②的解析可知,甲中是浓盐水,若将两压强计的探头调整至同一深度,则甲中比乙中压强计U形管两侧液面的高度差要大,故③错误;若往乙中加水,压强计保持不动,液体密度不变,深度增加,则乙中压强计U形管两侧液面的高度差会变大,故④正确。综合分析②④正确。
二、填空题
4.答案　压强　有
解析　张凯提水行走一会儿后,他感觉到手心非常痛,是因为桶提手面积小,使得手的受力面积较小,从而压强较大;液体具有流动性,对容器底和容器壁都有压强,所以水对桶侧壁有压强。
5.答案　变大　不变
解析　装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水的深度、密度均不变,可知水对容器底部的压强不变;将其倒置后,容器的底面积变大,根据F=pS可知,水对容器底的压力将变大。
6.答案　错误　液体的压强与深度和液体密度有关,深度和液体密度相同,压强相等
解析　液体压强与深度和液体的密度有关,观察窗和周围同高度的金属壳所处的深度相同,因而观察窗受到的压强等于周围同高度的金属壳受到的压强。
三、实验探究题
7.答案　(1)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等　在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大　5、7　(2)在隔板两侧分别倒入水和硫酸铜溶液,并使水和硫酸铜溶液的深度相同　观察薄橡皮膜的凸起情况,如果橡皮膜向一侧凸,则说明液体压强与液体的密度有关
解析　(1)比较第1、2、3、4组数据可知,液体种类相同,探头在液体中的深度相同,探头的朝向不同,U形管两侧液面高度差相同,可得出结论:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等。比较第1、5、6组数据可知,液体种类相同,橡皮膜在液体中所处的深度越深,U形管两侧液面高度差越大,可得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。要研究液体压强与液体的密度的关系,需要控制探头的朝向相同,在液体中的深度相同,液体的密度不同,由表中数据可知,应比较5、7两组数据;(2)在带隔板容器中隔板两侧分别装入不同液体,控制液体深度相同,观察比较橡皮膜凸起情况,进行分析论证。
第2节　液体的压强
第2课时　液体压强大小的计算和连通器
一、选择题
1.答案　C　茶壶的结构符合连通器的特点,若内部装有同一种液体,在液体不流动时,液面总是保持相平的,故壶嘴要和壶口一样高。
2.答案　B　A点的深度h=20 cm=0.2 m,A点的液体压强大小为pA=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
3.答案　B　根据地漏的结构图可知,存水杯上端开口,底部连通,属于连通器;存水杯存满水时,若是取走隔离板,地漏就不再是连通器,故A、D正确;根据地漏的结构图可知,存水杯底部连通,上端开口,当水不再流动时,水面保持相平,所以为了防止“异味”进入室内,水面能到达的最低高度是位置3的高度,故B错误;由连通器原理可知,隔离板的作用是当存水杯装满水,地面上的水流进下水管时,隔离垃圾进入下水管和防止下水道“异味”进入室内,故C正确。
4.答案　A　要求水对容器底的压强要超过1.0×103 Pa,即要求水对容器底的压力:F>pS=1.0×103 Pa×100×10-4 m2=10 N;水受到的重力为G=mg=1 kg×9.8 N/kg=9.8 N,要求水对容器底部的压力大于水的重力,说明容器的侧壁对水有压力,所以该容器是上小下大的台形容器,所以可能满足条件的容器是A。
二、填空题
5.答案　与钉子A的位置重合(相平)　　使相框右侧挂钩与连通器软管另一侧水面重合(相平)
解析　在一根透明的长软管中注入适量的水,做成一个连通器,在水不流动时,连通器中的液面总是保持相平的,故据此可根据钉子A的位置确定钉子B的位置。
6.答案　>　减小　7.21×107
解析　由图可知,压强计的探头在两液体中的深度相同,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明甲中的压强更大,根据p=ρgh可以判断甲液体的密度更大,即ρ1>ρ2;若要使U形管中的液面相平,应增大乙中的压强或减小甲中的压强,即应减小探头在甲液体中的深度或增大探头在乙液体中的深度;潜水器在海面下7 000 m处作业,则受到来自海水的压强为p=ρ海水gh0=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×7 000 m=7.21×107 Pa。
7.答案　由A流向B　相平　5∶7
解析　由图知,将阀门K打开后,A、B构成连通器,水从容器A向容器B流动;根据连通器原理可知,在水不流动时,两容器中液面是相平的,故A中液面会下降2 cm,变为hA=5 cm,B中液面会上升2 cm,变为hB=7 cm,根据p=ρgh可知,A、B两容器底部受到水的压强之比:pA∶pB=hA∶hB=5 cm∶7 cm=5∶7。
三、实验探究题
8.答案　(1)大　密度　(2)0.9×103
解析　(1)由图乙、丙可看出,随着A中的水量增多,橡皮膜的形变量也越来越大,说明同种液体深度越深,液体产生的压强越大;由图丁可知,在液体深度相同时,橡皮膜向装水的一侧凸起,说明同样深度时,密度越大的液体产生的压强越大。(2)已知h1=22 cm,h2=9 cm,h3=12 cm,橡皮膜变平说明水对橡皮膜的压强和未知液体对橡皮膜的压强相等,故p水=ρ水gh水=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m=900 Pa=p液;由p液=ρ液gh液得:ρ液====0.9×103 kg/m3。
四、综合应用题
9.答案　(1)9∶8　(2)见解析
解析　(1)A、B容器内液面的高度相等,液体对两容器底部的压强之比:====;(2)容器的总重力相等,A、B容器对桌面的压力相等,A容器的底面积小于B容器的底面积,由p=可知A容器对桌面的压强大于B容器对桌面的压强。
10.答案　(1)1.0×103 kg/m3　(2)3.0×103 Pa　(3)2×104 Pa　(4)10 N
解析　(1)由液体压强公式p=ρgh可得,液体的密度ρ===1.0×103 kg/m3。(2)距容器底高为0.2 m处A点的深度hA=0.5 m-0.2 m=0.3 m,则A点的液体压强pA=ρghA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3.0×103 Pa。(3)容器内液体的质量m液=ρV=1.0×103 kg/m3×2.0×10-3 m3=2 kg;液体所受重力G液=m液g=2 kg×10 N/kg=20 N;容器对桌面的压力F容=G容+G液=20 N+20 N=40 N;容器对桌面的压强为p容===2×104 Pa。(4)液体对容器底的压力F=pS=5.0×103 Pa×2×10-3 m2=10 N。
第3节　大气压强
一、选择题
1.答案　A　瓶内氧气消耗,空气密度减小,气压减小,外界大气压大于瓶内气压,所以会压着鸡蛋进入瓶内,故A正确。
2.答案　B　抽水机是利用大气压工作的,标准大气压能支持约10 m高的水柱,故抽水机提升水的最大高度约为10 m,故A、D正确;在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向下,故B错误;在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,所以水被阻不能向下流动,故C正确。
3.答案　B　如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦,拉力偏大,大气压力测量值偏大,受力面积不变,大气压强测量值偏大,故A正确;测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,根据F=pS,应选择横截面积小的注射器,故B错误;活塞的横截面积和带刻度部分的长度的乘积等于有刻度部分的体积,所以为计算活塞的横截面积,需要测量有刻度部分的长度,故C正确;将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气,使注射器内接近真空,从而使测量的值更准确,故D正确。
二、填空题
4.答案　压强　0.058 MPa
解析　仪表标注的单位是MPa,是压强的单位,所以该仪表测量的是压强;指针在“0.058”处,故示数为0.058 MPa。
5.答案　小于　大　小
解析　用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。若在吸盘上戳一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越小。
6.答案　减小　下降
解析　一般来说,阴雨天气大气压比正常时低,所以当A管液面明显上升时,说明外界大气压降低,会转为阴雨天气;小金拿着该装置乘坐电梯上升到33楼的过程中,由于大气压随着高度的增加而减小,所以外界的气压越来越小,瓶内的气压大于瓶外的气压,所以在瓶内气压的作用下,玻璃球内液面下降,玻璃管内液面上升。
7.答案　不是　大于
解析　甲上口密封,此时该容器不满足底部连通、上端开口,不是连通器。开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙中水产生的压强,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体产生的压强将减小,即小于大气压p0;当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即p甲=p乙;因为p甲=p空+ρ水gh甲,p乙=p0+ρ水gh乙,所以p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙;又因为p空ρ水gh乙,可得h甲>h乙,说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙的高。
三、实验探究题
8.答案　(1)B　(2)不变　不变　(3)A　(4)不会　不会
解析　(1)标准大气压能支持760毫米高水银柱,故在长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,故B正确,A、C错误;(2)进行托里拆利实验时,玻璃管口未离开水银槽液面的情况下,上提下压玻璃管和玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银面的高度差,所以管内外液面高度差将不变;(3)标准大气压能支持760 mm高水银柱,A的长度小于76 cm,故不会成功;(4)标准大气压能支持约10 m的水柱,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降;在管顶开一个小孔,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到与水槽液面相平。
四、简答题
9.答案　见解析
解析　开始时出水口没入水中,由于外界大气压的作用,此时水壶内的水不会流出;随着水槽内水的减少,当出水口露出水面时,会有少量空气进入水壶中,水壶内气压增大,水壶内的水会下降流出一部分,水壶内的水位变低,水面上方气体随体积的增大产生的压强将减小,由于外界的气压不变,水壶内水和气体的压强变小至与外界大气压相等,水将停止流出维持到正常水位高度。
五、综合题
10.答案　(1)让瓶身与大气接通,利用大气压工作　(2)1.02×105 Pa　(3)1.8 N
解析　(1)气压保温瓶利用大气压工作,气室上方小孔的作用是让瓶身与大气接通。
(2)出水管最高处与瓶内水面之间的压强差:p水=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa,水面上的压强:p=p0+p水=1.01×105 Pa+1×103 Pa=1.02×105 Pa。
(3)克服出水管最高处与瓶内水面之间的压强差所需的压力:F水=p水S=1×103 Pa×8×10-4 m2=0.8 N,考虑克服弹簧弹力后所需的压力:F=F水+F弹=0.8 N+1 N=1.8 N。
第4节　流体压强与流速的关系
一、选择题
1.答案　B　对着两乒乓球的中间吹气,两乒乓球中间的空气流速变大,压强变小,小于两乒乓球外侧的气压,产生了一个向内的压强差,将两球压向中间,故两球相互靠近。
2.答案　B　天窗打开后,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故B正确。
3.答案　B　吹气前,该装置为连通器,水面上方的压强是相同的,pa0=pb0;在b上方持续水平吹气,a处气压为大气压,保持不变,b处的空气流速变大,压强变小,则pa>pb,pa0=pa,pb0>pb;此时左侧两管相当于一个连通器,液体密度相同,c、d处深度相同,所以pc=pd。
二、填空题
4.答案　大　小
解析　飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型,机翼上方的空气流速大、压强小,机翼下方的空气流速小、压强大,产生向上的压强差,形成升力。
5.答案　见解析
解析　船驶过河道时,河道内水的流速变快,压强变小,河湾中水的流速慢,压强大,河湾中的船可能会被推进河道与驶过的船只相撞,所以该设计方案是不可行的。
三、实验探究题
6.答案　操作方法:把吸管A插在盛水的杯子中,吸管B的管口贴靠在A管的上端,往吸管B中用力吹气,如图所示。　(1)流体流速大的地方压强小　(2)改变物体的运动状态　(3)喷雾器
解析　(1)往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,是因为流体的压强与流速有关,流速越大,压强越小;(2)水被吹散,说明力可以改变物体的运动状态;(3)喷雾器就是利用流体流速越大压强越小的原理来工作的,与该实验的原理一致。
7.答案　(1)<　a　b　(2)大于　小于　逆风　(3)小于
解析　(1)如图甲所示,a上凸下平,气流流过时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,会产生向上的升力,所以弹簧测力计A的示数变小;b下凸上平,气流流过时,下方空气流速大、压强小,上方空气流速小、压强大,会产生向下的力,所以弹簧测力计B的示数变大;所以Fa

展开更多......

收起↑