专题11 压强(基础卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用)
展开一.选择题(共7小题)
1.(2022•广西)看似“轻”的空气,却有很大作用。以下事例中,利用流体压强与流速关系的是( )
A.塑料吸盘“吸”在光滑的墙上
B.我们交谈的声音是通过空气传播
C.茶壶盖上开小孔便于把水倒出
D.飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平
【答案】D
【分析】流体包括液体和气体,流体压强与流速的关系:流体在流速越快的地方压强越小,在流速越慢的地方压强越大。分析各个实例应用的原理找出符合题意的选项。
【解答】解:
A、使用塑料吸盘时,先挤出里边的空气,使其内部的气体压强减小,在外界大气压的作用,吸盘被压在了光滑的墙面上,故A不符合题意;
B、我们交谈的声音是通过空气传播,是因为空气能够传声,故B不符合题意;
C、茶壶盖上开小孔是为了使水壶内外的气压相等,在水的重力作用下,水可以更容易倒出,利用了大气压,故C不符合题意;
D、飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面较平,在机翼上方的空气流速快、压强小,在机翼下方的空气流速慢、压强大,形成向上的压强差,从而产生向上的升力,故D符合题意。
故选:D。
2.(2021•广西)下列实例中,不涉及流体压强与流速关系的是( )
A.玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B.风沿窗外墙面吹过时,窗帘飘向窗外
C.风雨天打伞,伞面有时会向上翻
D.列车驶过时,安全线内的人容易被吸向列车
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:
A、玻璃厂用吸盘搬运玻璃,是因为将吸盘内的空气抽出,大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,利用了大气压的作用,故A符合题意;
B、风沿着外墙吹过时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面,故B不符合题意;
C、在有风的雨天打伞步行时,一阵大风吹来,伞会被向上吸起,这是因为伞的上方凸起,空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,所以伞会被向上吸起,故C不符合题意;
D、人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故,地铁站台必须在安全线外候车,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2020•百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验
D.将装置拿到山顶上做实验
【答案】D
【分析】(1)进行托里拆利实验时,玻璃管的长短、玻璃管的粗细、玻璃管是否倾斜、玻璃管的上提下压、水银的多少都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差。
(2)进行托里拆利实验时,玻璃管内灌入空气、玻璃管外大气压的变化都影响玻璃管内外水银柱的高度差。
【解答】解:ABC、玻璃管的长短、玻璃管的粗细、玻璃管是否倾斜、玻璃管的上提下压、水银的多少都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,故ABC不符合题意。
D、山顶海拔升高,气压减小,将装置拿到山顶进行实验,山上大气压减小,支持的水银柱降低,故D符合题意。
故选:D。
4.(2020•贺州)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.向下吹气,乒乓球不会下落
B.抽水机抽水
C.上提测力计,测力计的示数变大
D.液体从容器侧壁小孔喷出
【答案】A
【分析】(1)流体的流速越大,流体压强越小。
(2)抽水机是利用大气压工作的。
(3)分子间存在着引力。
(4)液体压强随深度增加而增大。
【解答】解:A、向下吹气,乒乓球和漏斗间的空气流速大,压强小,乒乓球下面的空气流速小,压强大,乒乓球受到向上的升力不会掉下来,故A正确。
B、抽水机抽水是利用大气压工作的,故B错误。
C、上提测力计时,弹簧测力计示数变大,是因为水分子和玻璃板分子之间有引力造成的,故C错误。
D、液体从容器侧壁小孔喷出是受到液体压强的作用,并且下面小孔水喷的更远,是因为液体压强随深度的增加而增大,故D错误。
故选:A。
5.(2021•桂林)如图所示的实例中,利用了大气压的是( )
A.车启动时人向后倾
B.用铅垂线检查墙是否竖直
C.吸盘能紧贴在光滑墙面上
D.苹果浮在水面上
【答案】C
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象,据此对各选项逐一进行分析做出判断。
【解答】解:
A.车启动时,人的下半身随汽车一起向前运动,而人的上半身由于惯性要保持原来的静止状态,因此人相对于车要向后倾斜,故A不符合题意;
B.砌墙时,施工人员用重垂线来检查墙是否竖直,利用了重力的方向总是竖直向下的原理,故B不符合题意;
C.用力挤压,排出吸盘内的空气,使里面接近真空,内部气压远小于外界大气压,此时吸盘就会在大气压的作用下紧贴在光滑墙面上,故C符合题意;
D.苹果浮在水面上,是由于苹果受到的浮力和自身的重力相等,故D不符合题意。
故选:C。
6.(2022•百色)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A.5×102PaB.5×103PaC.5×104PaD.5×105Pa
【答案】C
【分析】利用p=ρ液gh求出坦克顶部舱门受到水的压强。
【解答】解:坦克顶部舱门受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa,故C正确。
故选:C。
7.(2020•桂林)为避免压坏路面,减小载重卡车对路面的压强,措施正确的是( )
A.多装货物B.超速行驶
C.使用更耐磨的轮胎D.增大车轮接地面积
【答案】D
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:大型载重卡车有很多的轮子,这是在压力一定时,增大车轮的接地面积,即通过增大受力面积来减小汽车对路面的压强,保护路面。多装货物反而会使压强增大,超速行驶、使用更耐磨的轮胎都不能改变压强的大小。故只有选项D正确。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
8.(2019•贵港)在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过 减小 受力面积的方法,从而 增大 压强来破坏玻璃窗逃生。(两空均选填“增大”或“减小”)
【答案】见试题解答内容
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
【解答】解:逃生安全锤有一端设计成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
故答案为:减小;增大。
9.(2022•百色)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入人们的生活,其工作时通过电动机转动使内部气体流速 变大 ,压强 变小 ,使杂物进入扫地机器人内部,从而达到清扫的目的(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变大;变小。
【分析】流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的地方,压强越小。
【解答】解:高速旋转的叶轮把空气排出风机,机器人内部的空气流速大,压强小,而外部的空气流速小,压强大,所以在内外压强差的作用下,外部空气和灰尘不断地压入机器人内部,扫地机器人就能“扫尘”了,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
故答案为:变大;变小。
10.(2020•贵港)物理知识在生活中应用广泛,如图所示;用吸管“吸”饮料时,饮料是在 大气压 的作用下被“吸”入口中的;茶壶是利用 连通器 原理工作的。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)用吸管“吸”饮料利用的是大气压。
(2)连通器的特点:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解:(1)吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里。
(2)茶壶中水不流动时,两边水面总是相平的,是应用了连通器原理。
故答案为:大气压;连通器。
11.(2021•河池)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:”或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 大 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 上 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
【答案】大;上。
【分析】流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,据此解答。
【解答】解:如图所示,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小;流过叶片下方的气流速度较小,压强较大;在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
故答案为:大;上。
12.(2022•柳州)家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图1所示两种支撑脚中的 乙 。如图2,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】乙;变大。
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
(2)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:(1)柜子对地板的压力一定,增大受力面积可以减少对地面的压强,避免压坏木质地板,所以选择如图1所示两种支撑脚中的乙;
(2)一定体积的水流通过较细的管道时比经过较粗的管道时流速加快,液体内部的压强会变小,所以水中的气泡体积会变大。
故答案为:乙;变大。
三.实验探究题(共1小题)
13.(2019•河池)小丁利用矿泉水瓶、硬纸片、水和海绵,做了如图所示的实验。
(1)通过观察图a、b中海绵的 凹陷程度 来比较压力的作用效果。
(2)比较a、b两图可知:当压力一定时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。
(3)将矿泉水瓶装满水,瓶口覆盖一张硬纸片后倒置,硬纸片不下落,如图c所示,说明了 大气压 的存在。
(4)将矿泉水瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图d所示,该实验说明液体内部压强与 液体的深度 有关。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)压力作用效果用物体形变大小来反映。
(2)影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小:探究压力的作用效果和压力大小的关系时就要保证受力面积一定;
(3)大气对浸在其中的物体能产生压强,从这一角度作出解释;
(4)越往下的孔流出的水喷得越急,说明深度越大,液体产生的压强越大。
【解答】解:(1)压力作用效果用海绵形变大小来反映,海绵形变越大,压力作用效果越明显,这用到了转换法;
(2)分析比较a、b的实验现象可知,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小、海绵的凹陷程度越大;
(3)在矿泉水瓶中装满水,用纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下,是大气压将纸片和水托住的。该现象说明了大气压强的存在;
(4)图d的实验中,观察到水从小孔射出,小孔的位置越低,射出的水越急,液体压强越大。该现象说明液体压强与液体的深度有关。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)受力面积;(3)大气压;(4)液体的深度。
四.计算题(共3小题)
14.(2021•梧州)如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在5min内从水面下潜到1800m深处作业。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)潜水器的重力;
(2)潜水器下潜时的平均速度;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
【答案】(1)潜水器的重力为1.2×105N;
(2)潜水器下潜时的平均速度为6m/s;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强为1.8×107Pa。
【分析】(1)利用G=mg求潜水器的重力;
(2)利用v=求平均速度;
(3)根据p=ρ海水gh求海水的压强。
【解答】解:(1)潜水器的重力:G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N;
(2)潜水器下潜时的平均速度:v===6m/s;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1800m=1.8×107Pa。
答:(1)潜水器的重力为1.2×105N;
(2)潜水器下潜时的平均速度为6m/s;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强为1.8×107Pa。
15.(2020•河池)“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35kg,车轮与地面的总接触面积为100cm2.质量为45kg的晓丽在水平路面上匀速骑行9km用了30min。求:
(1)晓丽骑行的速度是多少km/h?
(2)晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是多少Pa?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)知道电动自行车匀速行驶的时间和路程,根据v=求出行驶的速度,
(2)晓丽骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时,对路面的压力等于电动自行车和自身的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据p=求出车对地面的压强。
【解答】解:(1)已知行驶路程s=9km=9000m,匀速行驶用了t=30min=1800s,
该车在这段水平路面上行驶的速度:v===5m/s=18km/h;
(2)晓丽骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时,
因水平面上物体的压力等于自身的重力,
所以,电动自行车对地面的压力:
F压=G总=m总g=(m车+m人)g=(35kg+45kg)×10N/kg=800N,
车对地面的压强:p===8×104Pa。
答:(1)晓丽骑行的速度是18km/h;
(2)晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是8×104Pa。
16.(2022•河池)2022年4月16日,神舟十三号返回舱顺利返回,17年来第一次实现返回舱直立着陆(如图)。已知返回舱的总质量约为3×103kg,返回舱着陆后与水平地面的接触面积约为3m2。求:
(1)返回舱对水平地面的压力;
(2)返回舱对水平地面的压强。
【答案】(1)返回舱对水平地面的压力为30000N;
(2)返回舱对水平地面的压强为10000Pa。
【分析】(1)返回舱对水平地面的压力等于自身的重力,根据重力公式计算返回舱的重力;
(2)根据压强公式计算返回舱对水平地面的压强。
【解答】解:(1)返回舱对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=3×103kg×10N/kg=30000N;
(2)返回舱对水平地面的压强:p===10000Pa。
答:(1)返回舱对水平地面的压力为30000N;
(2)返回舱对水平地面的压强为10000Pa。
一.选择题(共11小题)
1.(2023•青秀区校级模拟)在物理创新实验活动中,小聪用玻璃瓶、两端开口的玻璃管、橡皮塞、红色的水自制了一个气压计,如图所示。小聪用托盘将该气压计从一楼端上十八楼后,玻璃管中的液面( )
A.上升B.下降C.不变D.无法确定
【答案】A
【分析】大气压随着高度的增加而减小,结合简易气压计的原理进行解答。
【解答】解:大气压随着高度的增加而减小,拿着这个气压计随电梯从一楼上升至十八楼的过程中,瓶内气压不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内液柱的高度会升高。
故选:A。
2.(2023•崇左三模)在2022年德国柏林国际轨道交通技术展览会上,中国时速600千米的最快磁浮交通系统惊艳亮相。当高速列车经过时,若人离铁轨太近,容易被吸进铁轨,应特别注意安全。从物理学的角度看,这是因为高速行驶的列车与人之间的( )
A.空气流速增大,压强增大
B.空气流速增大,压强减小
C.空气流速减小,压强增大
D.空气流速减小,压强减小
【答案】B
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故。
故选:B。
3.(2023•梧州二模)瓜瓜用如图所示的装置完成托里拆利实验,测定大气压的值,下列有关说法正确的是( )
A.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
B.若往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大
C.若玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长
D.若把此装置从1楼搬到38楼,管内外水银面的高度差将增大
【答案】C
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,p大气=p水银=ρ水银gh,水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
(2)气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低。
【解答】解:A、若在玻璃管顶部戳一小孔,此装置为连通器,试管中的液面会下降,与水银槽内的水银面相平,故A错误。
B、水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,往水银槽内多倒水银,不会影响水银柱的最终高度,故B错误;
C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C正确;
D、若把此装置从1楼搬到38楼,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则38楼大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D错误。
故选:C。
4.(2023•玉林一模)当火车驶过车站站台时,人必须站在安全线以内,否则会非常危险,是因为人与车之间的空气( )
A.流速大,压强大B.流速小,压强大
C.流速大,压强小D.流速小,压强小
【答案】C
【分析】流体的压强跟流体的速度有关,流速越大的位置,压强越小。从人的内侧和外侧受到的压强进行考虑。
【解答】解:
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,根据流体压强与流速的关系可知:安全线以内的地方空气流速增大,压强减小,
而此时人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C正确。
故选:C。
5.(2023•青秀区校级一模)南宁地铁站站台上标有一条安全线,乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气( )
A.流速大,压强大B.流速小,压强小
C.流速大,压强小D.流速小,压强大
【答案】C
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:C。
6.(2023•南宁一模)下列利用流体压强与流速的关系的做法是( )
A.用吸管吸饮料
B.设置站台安全线
C.盆景自动供水
D.茶壶盖上开小孔
【答案】B
【分析】气体和液体都属于流体,在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。据此对照各个选项逐一进行分析从中选出符合题意的答案即可。
【解答】解:A.用吸管吸饮料,是利用大气压把饮料压入吸管内的,故A错误;
B.站台设置安全线,是因为列车快速行驶时,带动周围的气体快速流动,气压变小,站台上候车的旅客如果距离列车太近,在身体两侧压强差的作用下,有可能被推向行驶的列车,发生危险,故B正确;
C.盆景自动供水是利用大气压工作的。一旦水面低于瓶口,水就从瓶内流出,当水面升高超过瓶口,在大气压作用下,水就不再流出,故C错误;
D.茶壶盖上开小孔,是为了保持茶壶内外气压相等,便于壶内的水顺利倒出,故D错误。
故选:B。
7.(2023•南宁三模)做托里拆利实验时,测得管内外水银面高度差为760mm。下列措施中可以改变这个高度差的是( )
A.把实验移到高山上去做
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.往水银槽内加少量水银
【答案】A
【分析】托里拆利实验要抓住是大气压支持住水银柱,故大气压有多大,支持住的水银柱就有多高。
【解答】解:托里拆利实验中,水银槽内水银的多少、玻璃管的粗细、把璃管往上提或下按,都不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D正确,ABC错误。
故选:A。
8.(2023•青秀区校级三模)如图是学生足球比赛时的场景。下列说法错误的是( )
A.空中飞行的足球最终落回地面是由于重力的作用
B.地上滚动的足球最终停下说明力是维持物体运动原因
C.运动员抬起脚时比运动员双脚站立时对草地的压强大
D.足球离开运动员后继续在空中飞行,说明足球具有惯性
【答案】B
【分析】(1)地球表面附近的物体都受到重力的作用;
(2)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因;
(3)在压力不变的情况下,两物体的接触面积越小压强越大;
(4)物体保持原有的运动状态的性质叫做惯性,一切物体都有惯性。
【解答】解:A、空中飞行的足球最终掉落草地是由于重力的作用,故A正确;
B、足球最后停下来是因为受到的地面的阻力,说明力不是维持物体运动的原因,故B错误;
C、图中运动员抬起脚时和运动员双脚站立时对草地的压力大小相等都等于他的重力,单脚站立时与地面的受力面积更小,故压强更大,故C正确;
D、足球离开运动员后继续在空中飞行,说明足球具有惯性,故D正确。
故选:B。
9.(2023•柳州三模)在科学实验中,常用胶头滴管吸取液体药品。下列现象中,“吸”的科学原理与其相同的是( )
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘
C.磁铁“吸”引铁钉
D.地球周围的物体被地球“吸”引
【答案】A
【分析】(1)由于大气有重力且具有流动性,故大气会对地球表面的物体产生压强;大气压在生活中有很广泛的应用,如:吸饮料、钢笔吸墨水、吸盘式挂钩等等;
(2)由于摩擦而使物体带电叫摩擦起电,带电体具有吸引轻小物体的性质;
(3)磁铁的性质:磁铁具有磁性,它能吸引铁、钴、镍等;
(4)地面附近的物体都受到重力的作用。
【解答】解:用胶头滴管吸取化学药液,要先把滴管橡胶内的空气挤出,在外界大气压的作用下,药液就被压进滴管里;
A、拔火罐使用时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压引起的,故A符合题意;
B、穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘,因为化纤衣服摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故B不符合题意;
C、磁铁具有磁性,它能吸引钉子、大头针等铁制品,不是大气压引起的,故C不符合题意;
D、地球周围的物体被地球“吸”引,是因为物体都受到竖直向下的重力的作用,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:A。
10.(2023•西乡塘区二模)如图所示,在雨中撑伞的行人,每当大风吹来,会有伞被向上“吸”的感觉,关于产生这一现象的主要原因,下列说法正确的是( )
A.伞上方的空气流速大、压强大
B.伞上方的空气流速大、压强小
C.伞下方的空气流速大、压强大
D.伞下方的空气流速大、压强小
【答案】B
【分析】因为我们知道,流体越大的位置压强越小,所以观察一下伞的形状,想象一下气流经过时的情形,就不难解释这一现象了。
【解答】解:伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速慢,压强大,就会产生一个向上的压强差,使伞容易被风吸起来。
故选:B。
11.(2023•青秀区校级一模)如图所示的装置中,没有应用连通器原理的是( )
A.茶壶B.盆景自动给水装置
C.乳牛自动喂水器D.锅炉水位计
【答案】B
【分析】根据连通器的定义和特点进行判断,即上端开口、下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解:A、茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下部是相通的,构成了连通器,故A不符合题意;
B、盆景的自动给水装置上端不都开口,底部虽然相互连通,不是连通器,是利用大气压工作的。故B符合题意;
C、乳牛自动喂水器符合上端开口、下部连通的特点,是利用连通器原理工作的。故C不符合题意;
D、锅炉水位计与炉身上端开口、下端相通,是连通器的应用,故D不符合题意。
故选:B。
二.多选题(共3小题)
12.(2023•浦北县校级模拟)(多选)关于图所示的几种实例,下列说法正确的是( )
A.吹纸带纸带向上飘起,是因为流速快的地方压强小
B.活塞式抽水机是利用连通器的原理工作的
C.吸盘能够吸在玻璃上,是利用了大气压强的作用
D.洗手池下面利用回水弯管阻隔异味,应用了连通器原理
【答案】ACD
【分析】(1)流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
(2)活塞式抽水机是利用大气压的作用。
(3)吸盘在大气压力作用下被压在玻璃上。
(4)连通器的结构特征是上端开口、底部连通。
【解答】解:
A.向纸带吹气时,纸带上方空气流速大,压强小,纸带下方空气流速小,压强大,在压强差的作用下使得纸带向上飘起,故A正确;
B.活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处,故B错误;
C.吸盘内气压低于吸盘外大气压,吸盘在大气压力作用下被压在玻璃上,故C正确;
D.洗手池下面回水弯管成U形,水不流动时,U形管构成连通器,管内的水持平,可以阻隔下水道的气味散发出来,应用了连通器原理,故D正确。
故选:ACD。
13.(2023•青秀区校级二模)(多选)如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,则下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.A、B两点的压强相等
C.A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强相等
【答案】CD
【分析】(1)由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,根据ρ=比较两液体的体积关系,然后判断容器内液体的种类;
(2)由图可知,容器为横截面积相同的容器,根据F=pS=ρghS=ρVg=mg比较两容器中液体对容器底部的压力关系,根据p=得出两容器中液体对容器底部的压强关系;根据p=ρgh比较AB两点下方液体对容器底部的压强关系,利用p=p上+p下比较A点压强与B点压强关系。
【解答】解:A、由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,因ρ水>ρ酒精,根据ρ=可知,V水<V酒精,由图可知,甲中液体少为水,乙中液体多为酒精,故A错误;
BCD、由图可知,容器为横截面积相同的容器,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,两容器的底面积相等,由p=可知,两容器中液体对容器底部的压强相等;
因A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,所以,由p=ρgh可知,AB两点下方液体对容器底部的压强关系为pA下>pB下,由p=p上+p下可知,A点压强小于B点压强,故CD正确、B错误。
故选:CD。
14.(2023•柳州一模)(多选)如图是一个内部封闭有适量空气的气球玩具。人坐在上面玩耍时,气球内空气发生变化的物理量是( )
A.质量B.密度C.体积D.压强
【答案】BCD
【分析】气球被压缩,我们首先可以判断出气球的体积减小了,即球内气体体积减小了;然后根据质量的定义判断出球内气体的质量不会发生变化;最后根据质量不变、体积减小判断出球内气体密度情况;
根据气体压强与体积的关系判断压强的变化。
【解答】解:AC.质量是物体内所含物质的多少;人坐在气球上面玩耍时,气球内空气体积减小,但由于球没有破裂,球内所含空气的多少不变,所以球内气体的质量不变,故A不符合题意、C符合题意;
B.气球内空气的质量不变,体积减小,所以由密度公式可知,球内气体的密度会变大,故B符合题意;
D.一定质量的气体,温度不变时,体积越小,压强越大,所以气球内空气的压强变大,故D符合题意。
故选:BCD。
三.填空题(共10小题)
15.(2023•宾阳县一模)随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 小 ,灰尘、杂物等在 大气压 的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
【答案】小;大气压。
【分析】流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。
【解答】解:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大,转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、杂物等吸入集尘盒达到清扫的目的。
故答案为:小;大气压。
16.(2023•青秀区校级模拟)生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中也包含着很多物理知识。如:抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 小 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出;高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大、水的沸点 高 。
【答案】小;高。
【分析】①流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。
②沸点与气压有关,气压大沸点高,气压低沸点低。要判断沸点高低要看气压大小。
【解答】解:①转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
②沸点与气压有关,气压大沸点高,在一标准大气压下水的沸点是100℃,高压锅内的气压高于一标准大气压,所以锅内沸点高于100℃,很容易把食物煮烂。
故答案为:小;高。
17.(2023•兴宁区校级一模)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速 大 ,压强 小 ,人若被卷入其中会出现危险。
【答案】大;小。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:漩涡中心水的流速大,压强小,人若被卷入其中会出现危险。
故答案为:大;小。
18.(2023•柳州一模)托里拆利实验是测量 大气压强 大小的实验,若实验操作规范,水银的密度为ρ,可计算出如图显示的测量值为p= ρgh2 (用题中字母和g表示)。
【答案】大气压强;ρgh2。
【分析】托里拆利实验测出大气压强数值的方法是:利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρgh。
【解答】解:托里拆利实验是测量大气压强大小的实验;若实验操作规范,水银的密度为ρ,根据液体压强公式得,如图显示的测量值为p=ρgh2。
故答案为:大气压强;ρgh2。
19.(2023•桂平市二模)1644年,意大利科学家 托里拆利 用实验准确测定了大气压的值。科学家们进一步研究发现,气体在流速越大的地方,压强越 小 (选填“大”或“小”),利用这一规律可以让飞机升空。
【答案】托里拆利;小。
【分析】(1)世界上第一个准确测出大气压数值的科学家是托里拆利;
(2)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:(1)历史上第一位精确测出大气压强大小的科学家是托里拆利;
(2)根据流体压强与流速的关系可知,气体在流速大的地方压强比较小,利用这一规律可以让飞机升空。
故答案为:托里拆利;小。
20.(2023•青秀区校级三模)炎热的夏季为防止溺水,河边放置有游泳圈,用手捏游泳圈,游泳圈向内凹陷,说明力可以使物体发生 形变 ;有些水域还存在水流“旋涡”,水流“旋涡”容易把附近的人“吸”入,这是因为“旋涡”内的水流速较大,压强较 小 。
【答案】形变;小。
【分析】(1)力的作用效果有:改变物体的运动状态、改变物体的形状;
(2)流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。
【解答】解:(1)用手捏游泳圈,游泳圈向内凹陷,说明力可以使物体发生形变;
(2)水流“旋涡”的外部的水流速小,压强大,“旋涡”内的水流速大,压强小,则压强差的作用下,容易将附近的人“吸”进去。
故答案为:形变;小。
21.(2023•宾阳县模拟)相信大家都有过这样的经历,打一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨伞会被向上抬起来,如图所示。这是由于伞面向上高高凸起,空气经过伞上方比经过伞下方需要通过的路程长,这个伞上方空气流速就比伞下方空气流速 大 ,导致伞上下两个面产生了一个向 上 的压强差。
【答案】大;上。
【分析】利用流体压强与流速的关系来分析:伞上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,伞在压强差的作用下,受到升力作用被吸起来。
【解答】解:伞的形状上凸下平,大风吹来时,在相同时间内,空气经过伞上方比经过伞下方需要通过的路程长,则上方的流速大,压强小,下方的流速慢,压强大,就会产生一个向上的压强差,雨伞会被向上抬起来。
故答案为:大;上。
22.(2023•青秀区校级模拟)如图,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,装有质量相等的甲、乙两种液体。A、B容器内的底面积之比SA:SB=3:2。液面的高度之比h甲:h乙=4:3。则液体对两个容器底部的压强之比为 2:3 ;甲、乙液体的密度之比ρ甲:ρ乙= 1:2 。
【答案】2:3;1:2。
【分析】圆柱形容器A、B放在水平桌面上,装有质量相等的甲、乙两种液体,根据G=mg可知两种液体的重力相等,液体对容器底部的压力等于液体的重力,则液体对两个容器底部的压力大小相等,根据p=计算液体对两个容器底部的压强之比,根据液体压强公式p=ρgh计算甲乙液体的密度之。
【解答】解:圆柱形容器A、B放在水平桌面上,装有质量相等的甲、乙两种液体,根据G=mg可知两种液体的重力相等,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力,则液体对两个容器底部的压力大小相等,即:FA=FB;
液体对两个容器底部的压强之比:==×==;
甲乙液体的密度之比:==×=×=。
故答案为:2:3;1:2。
23.(2023•平南县一模)飞机的机翼如图所示做成上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,下方空气的压强 大于 (填“大于”“等于“或“小于”)上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力;为了缩短飞机起飞的滑行距离,最好 逆风 (选填“顺风”或“逆风”)起飞。
【答案】大于;逆风。
【分析】流体压强与流速的关系是:流速大的地方、压强小,流速小的地方、压强大;当舰载机逆风起飞时,上下面的压强差较大。
【解答】解:飞机的机翼通常做成上凸下平的形状,飞机飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,下方空气的压强大于上方空气的压强,从而使机翼获得了向上的升力。
当舰载机逆风起飞时,上下面的压强差较大,产生向上的升力较大,所以逆风便于起飞。
故答案为:大于;逆风。
24.(2023•兴宁区校级一模)如图所示,两个正方体甲、乙放在水平地面上,甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲、乙的密度的关系是ρ甲 > ρ乙,切去的质量Δm甲 < Δm乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】>;<
【分析】(1)由图可知两正方体的棱长关系,根据正方体对水平地面的压强p======ρgL得出甲、乙的密度的关系;
(2)沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度h相同,剩余的压力相同,根据F=G=mg=ρVg=ρShg=ρL2hg得出等式,根据m=ρV=ρSh=ρL2h表示出甲、乙切去的质量,然后综合得出答案。
【解答】解:(1)因正方体对水平地面的压力和自身的重力相等,
所以,正方体对水平地面的压强p======ρgL,
由图可知,L甲<L乙,
因甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,
所以,ρ甲gL甲>ρ乙gL乙,则ρ甲>ρ乙;
(2)沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度h相同,剩余的压力相同,
由F=G=mg=ρVg=ρShg=ρL2hg可得:ρ甲L甲2hg=ρ乙L乙2hg,即ρ甲L甲2=ρ乙L乙2,
甲、乙切去的质量分别为:
Δm甲=ρ甲L甲2(L甲﹣h),Δm乙=ρ乙L乙2(L乙﹣h),
由L甲<L乙可得,(L甲﹣h)<(L乙﹣h),
由ρ甲L甲2=ρ乙L乙2和(L甲﹣h)<(L乙﹣h)可知,Δm甲<Δm乙。
故答案为:>;<。
四.实验探究题(共1小题)
25.(2023•良庆区校级模拟)(1)在探究光反射时的规律时,将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹,如图1所示,反射角的大小为 50 °。
(2)在“探究液体内部压强跟哪些因素有关”的实验中,如图2所示,是通过观察压强计上U形管两边液面的 高度差 来显示压强大小。手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置 漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)用图3甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点。实验中某时刻温度计中液面如图乙所示,其示数为 95 ℃;由图3丙可知水的沸点低于100℃,可能原因是实验室里的气压 低于 (选填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压。
【答案】(1)50;(2)高度差;漏气;(3)95;低于。
【分析】(1)反射光线和法线的夹角是反射角;
(2)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来显示压强大小,压强越大,U形管液面高度差越大;若U形管和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,则U形管两边液面就不会出现高度差;
(3)温度计读数时,视线与液面相平,看清分度值,并区分是“零上”还是“零下”;
一个标准大气压下的水的沸点为100℃,气压减小,沸点降低,据此分析。
【解答】解:(1)由图可知,反射光线OF和法线ON的夹角即为反射角,大小是50°;
(2)液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大;若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
(3)实验中某时刻温度计中液面如图乙所示,其分度值为1℃,示数为95℃;一标准大气压下水的沸点为100℃,气压减小,沸点降低,由图丙可知水的沸点低于100℃,可能原因是实验室里的气压低于标准大气压。
故答案为:(1)50;(2)高度差;漏气;(3)95;低于。
四.计算题(共7小题)
26.(2023•南宁模拟)如图所示,均匀圆柱体A、B和薄壁柱形容器C置于水平地面上,容器C盛有7.5kg的水(ρ水=1.0×103kg/m3),物体A、B和容器C的相关物理量信息如表所示。求:
(1)容器C中水的体积V水。
(2)水对容器C底部的压强p水。
(3)现沿水平方向将圆柱体A或B截取一定的厚度Δh,将截取部分放入容器C中(水无溢出):
①若要使水对容器C的底部压强最大,计算分析截取时所选物体及厚度Δh的最小值。
②若要使容器C对地面的压强最大,计算分析截取时所选物体及对地面压强的最大值。
【答案】(1)容器C中水的体积V水为7.5×10﹣3m3;
(2)水对容器C底部的压强p水为2.5×103Pa;
(3)①要使水对容器C的底部压强最大,截取时应选取圆柱体A,厚度Δh最小值为7.5cm;
②若要使容器C对地面的压强最大,截取时就选取圆柱体B,对地面压强的最大值为4066.7Pa。
【分析】(1)知道水的质量,根据密度公式的变形式V=可计算出水的体积;
(2)求出水的深度,根据p=ρgh,可求出水对容器C底部的压强p水;
(3)当容器中装满水时,水对容器底部的压强最大,即需要用圆柱体把剩余体积充满,用容器的总体积减去水的体积即为剩余体积,根据V=Sh可求出需要截取的厚度;
要使容器C对地面的压强最大,排开水的最大体积均为V剩,应截取密度较大的圆柱体B,此时在底面积一定时,水和物体对底面的压力最大,压强才会最大。
【解答】解:(1)容器C中水的质量为7.5kg,则C中水的体积:V水==7.5×10﹣3m3;
(2)水的深度:h1==0.25m,
水对容器C底部的压强:p水=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×103Pa;
(3)容器的总体积为:V容=Sh容=3×10﹣2m2×0.3m=0.009m3,
则容器中剩余的体积为:V剩=V容﹣V水=0.009m3﹣0.0075m3=0.0015m3,
①若选取圆柱体A,根据V=Sh可知圆柱体A截取的厚度Δh的最小值:
Δh===0.075m=7.5cm;
若选取圆柱体B,根据V=Sh可知圆柱体B截取的厚度Δh的最小值:
Δh===0.15m=15cm;
综上可知,要使水对容器C的底部压强最大,截取时应选取圆柱体A,厚度Δh最小值为7.5cm;
②若要使容器C对地面的压强最大,排开水的最大体积均为V剩,应截取密度较大的圆柱体B,此时在底面积一定时,水和物体对底面的压力最大,压强才会最大。
将圆柱体B放入后(水刚好无溢出)时容器C对地面压力最大为:F=GC+G水+GB=GC+m水g+mBg=2N+7.5kg×10N/kg+3.0×103kg/m3×0.0015m3×10N/kg=122N;
此时最大压强为:p==≈4066.7Pa。
答:(1)容器C中水的体积V水为7.5×10﹣3m3;
(2)水对容器C底部的压强p水为2.5×103Pa;
(3)①要使水对容器C的底部压强最大,截取时应选取圆柱体A,厚度Δh最小值为7.5cm;
②若要使容器C对地面的压强最大,截取时应选取圆柱体B,对地面压强的最大值为4066.7Pa。
27.(2023•平南县一模)如图所示,质量为6kg、体积为5×10﹣3m3、底面积为1×10﹣2m2的均匀柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上,质量为1kg的物块丙漂浮在水面上。求:
(1)甲的密度ρ甲;
(2)若在水中某处水的压强p水=1200Pa,求此处距水面的距离;
(3)在甲的上方沿水平方向截取一部分,同时从水中取出丙。将甲截取的部分浸没在容器乙的水中,把丙叠放在甲剩余部分上方后,发现水对容器乙底部的压力没有变化,求甲对地面的压强变化量Δp甲。(不考虑丙表面的水残留)
【答案】(1)甲的密度ρ甲为1.2×103kg/m3;
(2)此处距水面的距离0.12m;
(3)甲对地面的压强变化量为200Pa。
【分析】(1)根据公式ρ=求得甲的密度;
(2)根据p=ρgh计算此处到水面的距;
(3)水对容器乙底部的压力F水=p水S=ρ水ghS=ρ水g(V排+V水),将甲截取的部分浸没在容器乙的水中,水对容器乙底部的压力没有变化,因为ρ水、g、V水、不变,则V排不变,根据F浮=ρ水V排g结合浮沉条件,根据G=mg和m=ρV计算甲截取部分的重力和丙的重力,甲对地面的压力的变化量等于两个重力之差,根据p=计算压强的变化量。
【解答】解:(1)甲的密度:ρ甲===1.2×103kg/m3;
(2)根据p=ρ液gh可得,此处距水面的距离为:h===0.12m;
(3)丙在水中漂浮,F浮=G丙=m丙g,
水对容器乙底部的压力F水=p水S=ρ水ghS=ρ水g(V排+V水),
将甲截取的部分浸没在容器乙的水中,水对容器乙底部的压力没有变化,
因为ρ水、g、V水、不变,则V排不变,
即甲截取部分的体积ΔV甲=V丙排=====1×10﹣3m3;
甲的密度ρ甲=1.2×103kg/m3,
截取的甲的重力ΔG甲=Δm甲g=ρ甲ΔV甲=1.2×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=12N,
丙的重力G丙=m丙g=1kg×10N/kg=10N,
甲对地面变化的压力ΔF=ΔG甲﹣G丙=12N﹣10N=2N,
甲对地面的压强变化量Δp甲===200Pa。
答;(1)甲的密度ρ甲为1.2×103kg/m3;
(2)此处距水面的距离0.12m;
(3)甲对地面的压强变化量为200Pa。
28.(2023•三江县校级一模)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器中盛有质量为4kg的水。
(1)求水的体积V水。
(2)求0.2m深处水的压强p水。
(3)现有质量为4kg的物体,其底面积是容器的一半。若通过两种方法增大地面受到的压强,并测出压强的变化量,如表所示。
请根据表中的信息,通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出溢出水的重力G溢水;若无水溢出请说明理由。
【答案】(1)水的体积V水为4×10﹣3m3;
(2)0.2米深处水的压强p水为2000Pa;
(3)无水溢出情况下,将物体放入容器中增大的压强 Δp1′=Δp1=1000Pa,所以将物体放入容器无水溢出。
【分析】(1)已知水的密度和质量,利用密度公式变形计算水的体积;
(2)已知水的密度和深度,利用液体压强公式计算0.2米深处水的压强;
(3)将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,利用压强公式列方程可求得容器的底面积,然后再根据压强公式计算出无水溢出情况下增大的压强,与将物体放入容器中实际增大的压强比较即可判断是否有水溢出。
【解答】解:(1)水的体积:V水===4×10﹣3m3;
(2)0.2 米深处水的压强:p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(3)已知物体的底面积是容器的一半,将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,此时的受力面积为物体底面积,根据压强公式可得:Δp2=﹣=,
即:3000Pa=,
解得S容=0.04m2,无水溢出情况下,将物体放入容器中增大的压强:Δp1′====1000Pa,比较可知 Δp1′=Δp1=1000Pa,所以,无水溢出。
答:(1)水的体积V水为4×10﹣3m3;
(2)0.2米深处水的压强p水为2000Pa;
(3)无水溢出情况下,将物体放入容器中增大的压强 Δp1′=Δp1=1000Pa,所以将物体放入容器无水溢出。
29.(2023•青秀区校级一模)如图所示,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路上匀速行驶,已知平衡车的质量为10kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,平衡车受到的阻力是受到的重力的0.02倍,求小红驾驶平衡车时:
(1)车和人的总重力;
(2)车受到的牵引力;
(3)车对地面的压强。
【答案】(1)车和人的总重力为500N;
(2)车受到的牵引力为10N;
(3)车对地面的压强为2×105Pa。
【分析】(1)知道平衡车和人的质量,根据G总=(m人+m车)g得出车对和人的总重力;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时处于平衡状态,所受牵引力和阻力为平衡力,二者大小相等,且该车行驶所受阻力是其总重的0.02倍,据此求出车的牵引力大小。
(3)小红驾驶平衡车时,车对地面的压力等于人和车的重力之和,根据p=求出车对地面的压强。
【解答】解:(1)车对和人的总重力:G总=(m人+m车)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时处于平衡状态,所受车的牵引力和阻力为平衡力,二者大小相等,且该车行驶所受阻力是其总重的0.2倍,
车的牵引力F′=f=0.02G总=0.2×500N=10N;
(3)小红驾驶平衡车时,车对地面的压力:
F=G总=500N,
车对水平地面的压强:
p===2×105Pa。
答:(1)车和人的总重力为500N;
(2)车受到的牵引力为10N;
(3)车对地面的压强为2×105Pa。
30.(2023•浦北县校级模拟)我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克具有潜渡功能。坦克总重4.2×107N,某次匀速行驶在水平地面时,用时30s行驶450m,受到的阻力为总重的0.2倍。已知河水密度ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)坦克的行驶速度;
(2)坦克受到的阻力;
(3)坦克在6m深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强。
【答案】(1)坦克的行驶速度为15m/s;
(2)坦克受到的阻力为8.4×106N;
(3)坦克在6m深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强6×104Pa。
【分析】(1)根据速度公式计算坦克的行驶速度;
(2)匀速行驶在水平地面时,受到的阻力为总重的0.2倍,据此计算坦克受到的阻力;
(3)根据液体压强公式计算坦克在6m深的河水潜渡时坦克受到的水的压强。
【解答】解:(1)某次匀速行驶在水平地面时,用时30s行驶450m,坦克的行驶速度v===15m/s;
(2)坦克受到的阻力f=0.2G=0.2×4.2×107N=8.4×106N;
(3)坦克在6m深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa。
答:(1)坦克的行驶速度为15m/s;
(2)坦克受到的阻力为8.4×106N;
(3)坦克在6m深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强6×104Pa。
31.(2023•西乡塘区二模)如图所示,圆柱体甲的质量为3200g,高为0.2m,密度为1.6g/cm3。现有一薄壁圆柱形容器乙(未画出),底面积为200cm2,质量为0.8kg。在容器乙中倒入某种液体,将甲竖直放入其中,并分别测出甲放入前后液体对容器底部的压强p液、容器对水平桌面的压强p容,如表所示。求:
(1)甲的体积;
(2)液体的重力;
(3)液体密度的最小值。
【答案】(1)甲的体积为2000cm3;
(2)液体的重力为72N;
(3)液体密度的最小值为0.6×103kg/m3。
【分析】(1)知道圆柱体甲的质量和密度,根据ρ=求出甲的体积;
(2)根据G=mg求出薄壁圆柱形容器乙的重力,根据表格数据可知放入物体前容器对水平桌面的压强,利用p=求出容器对水平桌面的压力,容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,据此求出液体的重力;
(3)根据G=mg求出甲的重力,由表格数据可知,放入物体前后液体对容器底部的压强不变说明原来容器乙是装满液体的,容器对水平桌面的压强不同是由于甲的重力和排开液体重力不同造成的,根据p=得出等式即可表示出液体的密度,然后分析表达式得出液体密度的最小值。
【解答】解:(1)由ρ=可得,甲的体积:V甲===2000cm3;
(2)薄壁圆柱形容器乙的重力:G乙=m乙g=0.8kg×10N/kg=8N,
由表格数据可知,放入物体前容器对水平桌面的压强p容=4000Pa,
由p=可得,容器对水平桌面的压力:F=p容S乙=4000Pa×200×10﹣4m2=80N,
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,液体的重力:G液=G总﹣G乙=F﹣G乙=80N﹣8N=72N;
(3)甲的重力:G甲=m甲g=3200×10﹣3kg×10N/kg=32N,
由表格数据可知,放入物体前后液体对容器底部的压强不变、容器对水平桌面的压强不同,
则原来容器乙是装满液体的,容器对水平桌面压强的不同是由于甲的重力和排开液体重力不同造成的,
所以,放入物体前后有:G甲﹣G排=Δp容S乙,
整理可得:ρ液=,
当V排=V甲时,液体的密度最小,
则ρ液小===0.6×103kg/m3。
答:(1)甲的体积为2000cm3;
(2)液体的重力为72N;
(3)液体密度的最小值为0.6×103kg/m3。
32.(2023•广西模拟)如图所示,均匀实心柱体甲和柱形容器乙置于水平桌面上。容器乙高为0.2m,重为0.4N,内盛有深度为0.15m的液体;已知S甲=3×10﹣3m2,S乙=4×10﹣3m2。现沿竖直方向在甲中切去底面积为S的部分,并将切去部分置于容器乙的液体中,切去部分会自然沉底,并静止在容器底部。截取甲的部分放入乙中静止后,容器乙对桌面的压强随截取面积S的变化关系如图丙所示。容器乙的壁厚忽略不计,g取10N/kg,求:
(1)截取甲之前,容器乙对桌面的压力为多少N?
(2)乙中液体的密度为多少kg/m3?
(3)甲的密度为多少kg/m3?
(4)若将甲全部放入乙容器中时,求容器乙对桌面的压强p1为多少Pa?
【答案】(1)截取甲之前,容器乙对桌面的压力为4N;
(2)乙中液体的密度为0.6×103kg/m3;
(3)甲的密度为1.6×103kg/m3;
(4)若将甲全部放入乙容器中时,容器乙对桌面的压强2050Pa。
【分析】(1)根据图丙可知,截取甲之前,容器乙对桌面的压强,根据p=求截取甲之前,容器乙对桌面的压力;
(2)根据容器乙对水平桌面的压力等于乙中液体和乙容器的重力求出液体的重力,根据G=mg求出液体的质量,根据ρ=求出液体的密度;
(3)由图丙可知,S=20cm2时,液体对容器底部的压强p2=1800Pa,此时乙容器恰好装满,据此求出切去的甲物体的体积,根据p=求出放入切去的部分前后容器对桌面压力差,结合乙容器为柱形容器求出切去的甲物体的重力,根据G=mg求出切去的甲物体的质量,根据ρ=求出甲物体的密度;
(4)根据切去部分与整体的体积关系求出甲的体积,根据ρ=求出甲物体的质量,根据G=mg求出甲的重力;由图丙知道,在S=20cm2时,图像出现偏折,可以判断,当S=20cm2时,乙容器恰好装满,再增大S,乙中的液体会溢出,
所以将甲全部放入乙中,乙中液体会溢出,此时液体的深度为容器的高度,根据体积公式求出放入甲后剩余的液体的体积,根据ρ=和G=mg求出剩余部分液体的重力,甲全部放入乙容器中时容器乙对桌面的压力等于甲、剩余液体和容器的总重力,根据p=容器乙对桌面的压强p1。
【解答】解:(1)因为圆柱形容器乙置于水平桌面上,由图丙知道,截取甲之前,容器乙对桌面的压强p1=l000Pa,
由p=可知,截取甲之前,容器乙对桌面的压力:
F压=p1S乙=1000Pa×4×10﹣3m2=4N;
(2)截取甲之前乙中液体的重力:
G液=F压﹣G容=4N﹣0.4N=3.6N,
由G=mg可知,乙中液体的质量:
m液===0.36kg,
乙中液体的体积:
V液=S乙h1=4×10﹣3m2×0.15m=6×10﹣4m3,
则乙中液体的密度:
ρ液===0.6×103kg/m3;
(3)由图丙知道,在S=20cm2时,图像出现偏折,可以判断,当S=20cm2时,乙容器恰好装满,
因为切去部分会自然沉底,且当S=20cm2时,液体对容器底部的压强p2=1800Pa,此时乙容器恰好装满,则切去的甲物体的体积为:
V切=V排=S乙(h2﹣h1)=4×10﹣3m2×(0.2m﹣0.15m)=2×10﹣4m3,
因为容器乙为柱形容器,所以切去的甲物体的重力为:
G切=ΔF=(p2﹣p1)S乙=(1800Pa﹣1000Pa)×4×10﹣3m2=3.2N,
由G=mg可知,切去的甲物体的质量为:
m切===0.32kg,
甲物体的密度为:
ρ甲===1.6×103kg/m3;
(4)因为沿竖直方向在甲中切去底面积为S的部分,所以有,
==,
因为S=20cm2时,切去的甲物体的体积为V切=2×10﹣4m3,所以甲的体积:
V甲=•V切=×2×10﹣4m3=3×10﹣4m3,
由ρ=可知,则甲的质量:
m甲=ρ甲V甲=1.6×103kg/m3×3×10﹣4m3=0.48kg,
甲的重力:
G甲=m甲g=0.48kg×10N/kg=4.8N,
由图丙知道,在S=20cm2时,图像出现偏折,可以判断,当S=20cm2时,乙容器恰好装满,再增大S,乙中的液体会溢出,
所以将甲全部放入乙中,乙中液体会溢出,此时液体的深度为h2=0.2m,剩余液体的重力:
G剩余=m剩余g=ρ液(V乙﹣V甲)g=0.6×103kg/m3×(4×10﹣3m2×0.2m﹣3×10﹣4m3)×10N/kg=3N,
容器乙对水平桌面的压力为:
F=G甲+G剩余+G容=4.8N+3N+0.4N=8.2N,
将甲全部放入乙容器中时,容器乙对桌面的压强:
p1===2050Pa
答:(1)截取甲之前,容器乙对桌面的压力为4N;
(2)乙中液体的密度为0.6×103kg/m3;
(3)甲的密度为1.6×103kg/m3;
物体
密度/kg•m﹣3
重力/N
底面积/m2
高度/m
A
1.5×103
60
2×10﹣2
0.2
B
3.0×103
60
1×10﹣2
0.2
C
2
3×10﹣2
0.3
方法
地面受到压强的变化量(帕)
将物体放入容器中
1000
将物体垫在容器下方
3000
放入物体前
放入物体后
p液/Pa
3600
3600
p容/Pa
4000
5000
专题18 简单机械(基础卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用): 这是一份专题18 简单机械(基础卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用),文件包含专题18简单机械基础卷原卷版广西专用docx、专题18简单机械基础卷解析版广西专用docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共52页, 欢迎下载使用。
专题16 功和机械能(基础卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用): 这是一份专题16 功和机械能(基础卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用),文件包含专题16功和机械能基础卷原卷版广西专用docx、专题16功和机械能基础卷解析版广西专用docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共47页, 欢迎下载使用。
专题13 压强(压轴卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用): 这是一份专题13 压强(压轴卷)-5年(2019-2023)中考1年模拟物理真题分项汇编(广西专用),文件包含专题13压强压轴卷原卷版广西专用docx、专题13压强压轴卷解析版广西专用docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共86页, 欢迎下载使用。