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素养达标练七　压强
一、选择题
1.我国自主研发的长航程极地漫游机器人如图所示。机器人重约5 000 N,装有四条三角形履带,每条履带与地面的接触面积约为1 000 cm2。2023年2月,首次在南极内陆冰盖完成了30 km的自主行走。下列说法正确的是(　　)
A.该机器人采用履带可以减小与冰雪地面的摩擦
B.履带能增大机器人与地面的接触面积,增大对地面的压强
C.该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强约为1.25×104 Pa
D.若本次自主行走共耗时3 h,则其平均速度为10 m/s
2.下列关于压强的说法正确的是(　　)
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
3.如图所示,质量和底面积均相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器对水平桌面的压强p甲和p乙的关系以及容器中液体对容器底的压力F甲和F乙的关系,正确的是(　　)
A.p甲=p乙,F甲=F乙
B.p甲=p乙,F甲>F乙
C.p甲>p乙,F甲D.p甲>p乙,F甲>F乙
4.(2025·贵州六盘水模拟)为确保冰上运动的安全,天然冰场的冰层厚度需达到15 cm以上,且近一周气温持续保持在-8 ℃到1 ℃之间,冰场才能开放。以下说法正确的是(　　)
A.冰层厚度需≥15 cm,因为冰层越厚,可承受的压强越小
B.冰场内无需限制进场人数,因为压力不影响压强的大小
C.穿冰刀鞋滑冰时接触面会出现一层水,可增大冰刀与冰面的摩擦
D.若突遇冰层将要破裂,可就地伏在冰面上慢慢爬向安全区
二、填空题
5.如图所示,一个重为5 N的薄壁容器,底面积为100 cm2,放在水平桌面上,内装有4.5 kg的酒精,深度为30 cm,则容器对桌面的压强为　　　 Pa,酒精对容器底部的压力为　　　 N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、实验探究题
6.如图甲所示,用压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小用U形管两侧液面的　　　　来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用　　　　(选填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随　　　　的增加而增大。
(4)将探头放在图乙中液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC　　(选填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体　　　　的关系。
(5)由以上实验可知图乙中液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置　　　　。
7.我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟创造了10 909 m的载人深潜纪录,这激发了小明探究液体内部压强的兴趣。他将玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,分别以竖直和水平方式浸没在水中,如图甲、乙所示。
(1)小明首先在水中竖直放置玻璃圆筒,是为了研究液体内部压强与　　　　的关系。
(2)比较图乙中玻璃圆筒左、右橡皮膜的凹陷程度,可初步得出:同种液体在同一深度,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)保持圆筒的位置不变,将一部分浓盐水缓慢加入乙烧杯中,发现橡皮膜的凹陷程度变大,这一现象　　　　(选填“能”或“不能”)说明液体压强与液体密度有关。
(4)小明查阅资料得知:“奋斗者”号下潜时采用水箱注水,上浮时不用水箱排水,而用抛掉压载铁的方式减重,其原因是　 。
(2)液体向各个方向的压强相等
(3)不能
(4)万米深处的海水压强很大,水箱内的水很难排出
四、综合应用题
8.【跨学科试题】阅读短文,回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器(MHD)由磁体、电极和通道三部分构成,如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场,能对导电的海水产生电磁力的作用,使之在通道内运动,若海水涌向船尾,水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源,故称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”,工作过程中把电磁能直接转换成流体动能,以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进,具有低噪声等特点,具有重大推广价值。
我国第一艘超导磁流体推进试验船“HEMS-1”于1998年研制成功。
请回答下列问题:
(1)磁流体推进器的核心组件由　　　、电极和通道构成。
(2)为减小空气和海水的影响,试验船上部主体可加工成　　　　　　(选填“上凸下平”“上平下凸”或“上下对称”)的流线型。
(3)若上述试验船驶入清江,船身受到的大气压　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)在海上时受到的大气压,利用河水　　　　(选填“能”或“不能”)获得动力。
9.茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的,则茶壶内水的质量为多少 (茶壶壁厚度不计)
10.【跨学科试题】朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图所示。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。素养达标练七　压强
一、选择题
1.我国自主研发的长航程极地漫游机器人如图所示。机器人重约5 000 N,装有四条三角形履带,每条履带与地面的接触面积约为1 000 cm2。2023年2月,首次在南极内陆冰盖完成了30 km的自主行走。下列说法正确的是(　　)
A.该机器人采用履带可以减小与冰雪地面的摩擦
B.履带能增大机器人与地面的接触面积,增大对地面的压强
C.该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强约为1.25×104 Pa
D.若本次自主行走共耗时3 h,则其平均速度为10 m/s
答案:C
2.下列关于压强的说法正确的是(　　)
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变小
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压大于下方的气压
答案:C
3.如图所示,质量和底面积均相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器对水平桌面的压强p甲和p乙的关系以及容器中液体对容器底的压力F甲和F乙的关系,正确的是(　　)
A.p甲=p乙,F甲=F乙
B.p甲=p乙,F甲>F乙
C.p甲>p乙,F甲D.p甲>p乙,F甲>F乙
答案:B
4.(2025·贵州六盘水模拟)为确保冰上运动的安全,天然冰场的冰层厚度需达到15 cm以上,且近一周气温持续保持在-8 ℃到1 ℃之间,冰场才能开放。以下说法正确的是(　　)
A.冰层厚度需≥15 cm,因为冰层越厚,可承受的压强越小
B.冰场内无需限制进场人数,因为压力不影响压强的大小
C.穿冰刀鞋滑冰时接触面会出现一层水,可增大冰刀与冰面的摩擦
D.若突遇冰层将要破裂,可就地伏在冰面上慢慢爬向安全区
答案:D
二、填空题
5.如图所示,一个重为5 N的薄壁容器,底面积为100 cm2,放在水平桌面上,内装有4.5 kg的酒精,深度为30 cm,则容器对桌面的压强为　　　 Pa,酒精对容器底部的压力为　　　 N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
答案:5 000　24
三、实验探究题
6.如图甲所示,用压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小用U形管两侧液面的　　　　来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用　　　　(选填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随　　　　的增加而增大。
(4)将探头放在图乙中液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC　　(选填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体　　　　的关系。
(5)由以上实验可知图乙中液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置　　　　。
答案:(1)高度差　(2)有色　(3)深度　(4)>　密度　(5)D
7.我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟创造了10 909 m的载人深潜纪录,这激发了小明探究液体内部压强的兴趣。他将玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,分别以竖直和水平方式浸没在水中,如图甲、乙所示。
(1)小明首先在水中竖直放置玻璃圆筒,是为了研究液体内部压强与　　　　的关系。
(2)比较图乙中玻璃圆筒左、右橡皮膜的凹陷程度,可初步得出:同种液体在同一深度,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)保持圆筒的位置不变,将一部分浓盐水缓慢加入乙烧杯中,发现橡皮膜的凹陷程度变大,这一现象　　　　(选填“能”或“不能”)说明液体压强与液体密度有关。
(4)小明查阅资料得知:“奋斗者”号下潜时采用水箱注水,上浮时不用水箱排水,而用抛掉压载铁的方式减重,其原因是　 。
答案:(1)深度
(2)液体向各个方向的压强相等
(3)不能
(4)万米深处的海水压强很大,水箱内的水很难排出
四、综合应用题
8.【跨学科试题】阅读短文,回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器(MHD)由磁体、电极和通道三部分构成,如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场,能对导电的海水产生电磁力的作用,使之在通道内运动,若海水涌向船尾,水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源,故称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”,工作过程中把电磁能直接转换成流体动能,以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进,具有低噪声等特点,具有重大推广价值。
我国第一艘超导磁流体推进试验船“HEMS-1”于1998年研制成功。
请回答下列问题:
(1)磁流体推进器的核心组件由　　　、电极和通道构成。
(2)为减小空气和海水的影响,试验船上部主体可加工成　　　　　　(选填“上凸下平”“上平下凸”或“上下对称”)的流线型。
(3)若上述试验船驶入清江,船身受到的大气压　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)在海上时受到的大气压,利用河水　　　　(选填“能”或“不能”)获得动力。
答案:(1)磁体
(2)上下对称
(3)等于　能
9.茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的,则茶壶内水的质量为多少 (茶壶壁厚度不计)
答案:(1)1 200 Pa
(2)1.4 kg
解析:(1)茶壶中水的深度h=12 cm=0.12 m,水对茶壶底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa。
(2)m壶=600 g=0.6 kg,S=100 cm2=1×10-2 m2
水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的,可得
pS=(m水+m壶)g
可以写成ρ水ghS=(m水+m壶)g
m水=-m壶
=-0.6 kg=1.4 kg。
10.【跨学科试题】朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图所示。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
答案:(1)朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。(2)演员在舞台上形成倒影是平面镜成像现象,原理是光的反射。

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