2023年中考真题分类汇编:压强1
一、单选题
1.(2023·深圳)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A.木块的质量为125g
B.木块的密度为
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
2.(2023·龙东)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是( )
A.pA=pB;FA
3.(2023·福建)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A.7103救生艇 B.蛟龙号 C.深海勇士号 D.奋斗者号
4.(2023·福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
5.(2023·郴州)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
6.(2023·郴州)题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A. B. C. D.
7.(2023·郴州)下列说法正确的是( )
A.最早证明大气压强存在的实验是托里拆利实验
B.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部没有电荷
C.汽车发动机用水作冷却剂,是利用了水的比热容大的性质
D.在流体中,流速越快的位置,压强越大
8.(2023·宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B. 冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
9.(2023·烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
10.(2023·烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
11.(2023·内江)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.铁路的钢轨下放着一根根轨枕,是为了减小对地面的压力
B.液体内部的压强随深度的增加而增大
C.大气压随着高度的增加而增大
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强大的原理
12.(2023·陕西)近年来,我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就,实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是( )
A.如图-1,中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的
B.如图-2,国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变
C.如图-3,“奋斗者”号载人潜水器下潜深度越深,所受海水的压强越大
D.如图-4,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变
13.(2023·陕西)如图,是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,排水量约12000吨,吃水深度6.6m。下列说法正确的是( )
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
14.(2023·北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm ,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.F1为200N B.F2为1100N C.F3为830N D.p为11750Pa
15.(2023·赤峰)小明在坐校车上学时想到些问题,其中正确的是( )
A.座椅上安全带做得较宽,是为了减小对人的压力
B.以行驶的校车为参照物,路旁的树木是静止的
C.校车在平直的路面上行驶,重力对校车没有做功
D.小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对平衡力
二、多选题
16.(2023·河南)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是( )
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
17.(2023·河南)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.奋斗者号潜水器从海底采集的轻石到海面后质量变大
18.(2023·泸州) 小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接、两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,物体处于漂浮状态,物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为、,水对烧杯底部的压强变化为,甲图中细线的拉力为,乙图中物体对烧杯底部的压强为。已知物体的重力为,体积为,烧杯的底面积为,水的密度为。以下关系式正确的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
19.(2023·龙东)如图所示,把一个质量为0.5kg,底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有0.6kg的水,水面到壶底12cm,则水对壶底的压力是 N(ρ水=1.0103kg/m3)。
20.(2023·河南)通过学习物理,我们要学会“见物识理”,用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子带了 能吸引轻小物体;中医理疗拔火罐时,罐子吸在皮肤土,是利用了 的作用。
21.(2023·荆州)如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm的正方形,容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强为 Pa.将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为2cm,该容器的质量为 g.(水的密度为,g取10N/kg)
22.(2023·河北)在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
23.(2023·宜昌)如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是 ;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中 (选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少 ?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
24.(2023·黄冈)
(1)利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”,需要的测量工具有刻度尺和 ;实验中,要想提高滑轮组的机械效率,可采取的措施有 (写出一种方法即可)。
(2) 如图乙,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的 ; 将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的 ,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图丙所示。将它从山脚移到山顶,细玻璃管内液柱将 (选填“上升”或“下降”)。
25.(2023·随州)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): 。
26.(2023·苏州)如图,一根水平放置、两端开口的透明亚克力管,下部的抽气孔与抽气机相连。将一个略小于管内径的纸团置于管中,打开抽气机,在 的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时关闭抽气机,快速弹开 侧塑料片,纸团会从左侧管口飞出。
27.(2023·陕西)如图-1,在纸杯口蒙上一层薄纸巾,纸杯底部中央戳一个小孔,让小孔对准“F”光源,可在薄纸巾上观察到倒立的“F”图样,这是由于光的 形成的;如图-2,纸杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,用手压住卡片,倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,证明了 的存在;如图-3,在纸杯侧壁剪开若干个小口,折叠成扇叶状,将其杯口朝下悬挂在蜡烛正上方,点燃蜡烛后,纸杯旋转起来,此过程中热空气的 转化为纸杯的机械能。
28.(2023·江西)某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学,参观了世界上先进的古代排水系统。如图所示,是福寿沟的工作原理简化示意图,其中有一个独特的设计——“水窗”。当江水水位低于水窗时,城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中,该水窗类似于 (填写简单机械名称);当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强 ,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
29.(2023·龙东)小明向前行走时,他发现鞋底受到的摩擦力方向是向 (选填“前”或“后”)。他还发现盲道上有凸起,这是采用 的方法来增大压强。
30.(2023·荆州)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”);乘客相对于座椅是 (选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、计算题
31.(2023·苏州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强;
(2)上移过程中拉力做功的功率;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
32.(2023·上海)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
33.(2023·包头)小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中,桶中水足够深,食品盒下表面始终与水面平行,如图所示。,g取10N/kg。求
(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强;
(2)空食品盒放入水中后,浸入水中的深度;
(3)食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
34.(2023·龙东)如图是目前一些学校为中小学生提供的校车,方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km,他乘校车到学校用时30min。问:
(1)校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h?
(2)若校车和人的总质量为4.5t,当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2,此时校车对地面压强是多少?
(3)若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离,校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍,此时该校车牵引力的功率是多少?
35.(2023·福建)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg,球内氦气的密度为0.17kg/m3,室内空气的密度为1.22kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力;
(2)探空仪对水平桌面的压强;
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。
36.(2023·河北)一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表
汽车(包括人员及物品)总质量/kg 2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250
汽油的热值/ 3.6107
汽油机效率 25%
甲
A市47km
乙
A市11km
丙
A市2km
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
37.(2023·郴州)如图所示,在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力,斜面中,,物体与斜面的接触面积为100cm2,斜面对物体的支持力为。求;
(1)物体在斜面上的速度;
(2)物体对斜面的压强;
(3)斜面的机械效率。(计算结果保留一位小数)
五、实验探究题
38.(2023·北京)小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计 反映;
(2)甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关。
39.(2023·赤峰)小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计U型管两侧 ,判断出pA pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关;
(2)小明反驳说:你在实验中没有控制 相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上, (选填序号),才能得出正确结论。
A.把甲杯中的探头上移5cm或把乙杯中的探头下移5cm
B.从甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
40.(2023·深圳)琴琴同学探究压强与受力面积的关系,得出一个错误的结论。
(1)谁的压力大 ,谁的受力面积大 ;(选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”)
(2)改进这两个实验的意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
41.(2023·黄冈)小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的 ;
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等;
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: ;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
42.(2023·苏州)小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是 ;
A.向U形管中注入一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.检查装置是否漏气
(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与 是否有关;
(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较, (能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
43.(2023·陕西)请完成下列填空。
(1)如图-1,用托盘天平测得一节5号干电池的质量为 g。
(2)如图-2,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显。
(3)如图-3,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理与该现象原理相同。
六、综合题
44.(2023·赤峰)阅读短文,回答问题
图是17世纪一种原始热机的示意图,以下是它对外做一次功的简要概述:
①燃烧燃料,对锅炉里的水加热,产生大量的水蒸气;
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸;
③关闭锅炉与汽缸间的阀门,打开水箱与汽缸间的阀门,向汽缸里注入冷水;
④汽缸里大量的水蒸气液化成水;
⑤活塞向下运动,对连杆产生巨大的向下的拉力,从而对外提供动力做功。
(1)改变内能的方法有两种,①中通过 的方法使水的内能增大;
(2)④中水蒸气液化,要 热量;
(3)不计活塞质量,在④和⑤中,汽缸内大量水蒸气液化成水,导致汽缸内气压减小,在 的作用下,活塞向下运动。
45.(2023·深圳)阅读下列文字,回答下列问题:
(1)船闸的工作原理是 ,图乙中船相对于大坝是 (填运动或静止);
(2)图丙中定滑轮的作用是 ;
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了 反射,一艘重2000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为 ;
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为 m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为 ;
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,已知电源电压恒定为U,求时通过每个发电机的电流为 。
46.(2023·宜昌)如图所示,我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日,“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度达10909米,前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg,体积为3dm3的深海岩石,固定在采样篮上带出了水面。问:
(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过 (选填“超声波”或“电磁波”)实现的;
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少?(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)带回的岩石密度是多少kg/m3 ?将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对它做的功是多少J?
47.(2023·武威)炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理学角度解释:
(1)使用吸管尖端容易插入酸奶杯上方塑封膜,原因是什么?
(2)过了一会儿,小明发现酸奶杯的外表面有很多小水珠,这些小水珠是怎么形成的?
48.(2023·河南)我省农业已进入智能化时代,农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业。如图为一些无人机在农田中喷洒农药时的情景,无人机载满农药时的总质量为。g取,试问:
(1)北斗导航系统是利用 波传递信息的。水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,该喷药无人机的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),无人机相对于 是运动的;
(2)装满农药的无人机不工作时,静止在水平地面上,底部支架与地面的总接触面积为,它对地面的压强是
(3)无人机在农田上方持续地喷洒农药时,以的建置沿水平方向做匀速直线运动,无人机载满农药时所载农药的质量为。每分钟喷洒的农药量为,则无人机从开始喷洒农药到喷洒完毕,飞行的路程是
七、简答题
49.(2023·龙东)023年5月28日12时31分,由C919大型客机执飞的东方航空MU9191航班,从上海虹桥机场飞抵北京首都国际机场。请描述飞机如何获得升力?(图乙是机翼横切面图)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据甲乙图,木块漂浮,浮力等于重力,故木块的质量为m=375g-300g=75g,A不符合题意;
B.木块完全浸没时,排开的体积为木块的体积,为;密度为,B不符合题意;
C.从图丙到图丁,瓶底水的密度和深度不变,压强不变,C不符合题意;
D.从图丙到图丁,完全浸没排开液体体积不变, 物体受到的浮力不变,根据F浮=F向上-F向下,物体下表面的压力增大了0.8N,则物体上表面受到水的压力增加了0.8N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电子秤示数变化,测量质量;利用质量和密度的比值, 计算体积;根据物体的质量和体积的比值,计算密度;液体压强和深度有关;液体受到的浮力不变时,上表面和下表面受到的压力同时变大。
2.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】由于容器中液体质量相等,A液体的体积大,所以密度小,又由于液面深度相同,根据p=ρgh,所以pA
【分析】根据质量相同,结合体积判断密度关系,液体压强和液体密度、深度有关;水平桌面受到的压力等于重力。
3.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,在海水中,物体所处的深度越大,则它受到的海水压强越大。根据图片可知,奋斗者号所处的深度最大,则它受到海水的压强最大。
故选D。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh比较海水压强的大小。
4.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,长木板从x=0.1cm处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,
此时木板的长度伸出桌面,
所以长木板的长度为:a=4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=ab=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B.由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S1=[0.8m-(0.26m-0.1m)]×0.25m=0.16m2,
此时木板对桌面的压强:,
故B正确;
C.当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,
故C错误;
D.木板移动过程中,木板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,
故D错误。
故选B。
【分析】(1)在木板露出桌面前,压力不变,受力面积不变,则对桌面的压强不变。当木板露出桌面后,受力面积逐渐减小,则压强逐渐增大。据此根据图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)确定长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据G=F=pS求出长木板对桌面的重力。计算出x=0.26m桌面的受力面积,根据求出此时木板对桌面的压强;
(3)(4)根据木板对桌面的压力等于长木板自身的重力判断。
5.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】容器中液体的体积相同,放入物体后,液面高度相同,说明物体A和B排开液体的体积相同,而物体A是漂浮的,A的体积大于B的体积,根据m=ρV,A的质量大于B的质量,A的重力大于B的重力,A受到的浮力等于A的重力,B悬浮,受到的浮力等于B的重力,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,A符合题意;
B.物体A的密度小于甲液体的密度,物体B的密度等于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,B不符合题意;
C.根据p=ρgh,甲容器的底部受到液体的压强大于乙容器的底部受到液体的压强,C不符合题意;
D.根据F=pS,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】漂浮的物体密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
6.【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据A点的深度,计算液体压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(30m-10m)=3×105Pa,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据液体密度和深度,计算液体压强。
7.【答案】C
【知识点】比热容;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;导体与绝缘体
【解析】【解答】A.最早证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验,A不符合题意;
B.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部没有自由电荷,B不符合题意;
C.汽车发动机用水作冷却剂,是利用了水的比热容大的性质,C符合题意;
D.在流体中,流速越快的位置,压强越小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】最早证明大气压强存在是马德堡半球实验;绝缘体内部没有自由电荷,不易导电;水的比热容大,便于对物体降温;流体在流速大的地方压强小。
8.【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.载重汽车有很多个宽大的车轮,增大受力面积,可以减小压强,A符合题意;
B.冰刀鞋的刀刃做得很薄,减小受力面积,增大压强,B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状,减小受力面积,增大压强,C不符合题意;
D.切蛋器上的不锈钢丝做得很细,减小受力面积,增大压强,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
9.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB、由m=ρV知,水的密度相同,左图中的体积小,左图中水的质量小,故左图水的重力比右图的小,水平面上压力等于总重,左图对桌面的压力小于右图对桌面的压力,由于玻璃杯的底面积相同,由知左图对桌面的压强小于右图对桌面的压强,故AB错误;
CD、水对容器底部的压强由p=ρgh得,两容器内水面的高度相同,容器底所处深度相同,故水对容器底部的压强相等,由F=pS得,两容器内的水对底部的压力相等,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】由m=ρV及G=mg,判断出水重力的关系,水平面上,压力等于重力,由判断出左、右图对桌面压强的关系;由p=ρgh得出水对容器底部的压强的关系,由F=pS得两容器内的水对底部压的关系。
10.【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A、图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起,是因为伞面上方空气流速大、压强小,伞面下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,故A不合题意;
B、图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来,是因为两张纸中间空气流速大、压强小,两侧空气流速小、压强大,产生向中间的压强差,故B不合题意;
C、图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,因为列车行驶时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,人如果离列车太近,有可能会被“吸”向列车,故C不合题意;
D、图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上,这是利用了大气压的作用,故D符合题意。
故选:D。
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;吸盘利用了大气压。
11.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.铁路的钢轨下放着一根根轨枕,是通过增大受力面积的方式减小压强,故A错误;
B.液体内部的压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.大气压随着高度的增加而减小,故C错误;
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强小的原理,故D错误。
故选B。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)根据液体压强的特点判断;
(3)根据大气压强随气压的变化规律判断;
(4)根据流体压强和流速的关系判断。
12.【答案】B
【知识点】势能的影响因素;液体压强的特点;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的,正确,A不符合题意;
B.国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能变大,错误,B符合题意;
C.“奋斗者”号载人潜水器下潜 深度越深,所受海水的压强越大,正确,C不符合题意;
D.“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】空间站和地面利用电磁波传递;质量一定时,高度越大, 重力势能越大;液体压强随深度的增大而增大;力可以改变物体的形状。
13.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.排水量指的是舰船满载时排开水的质量,A不符合题意;
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力等于浮力,B不符合题意;
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上,C符合题意;
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】排水量指排开的质量;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力方向竖直向上;流速大的地方压强小。
14.【答案】C
【知识点】力的合成与应用;压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,F1·OB=300N·OA,计算F1=450N,A不符合题意;
B.人的重力为650N,人对杠杆拉力为450N时,人对地面的压力F2=650N-450N=200N,B不符合题意;
C.当支点在A,物体在O点时,根据杠杆的平衡条件,,人对杠杆的力向上,人受到杠杆向下的压力,人对地面的压F3=650N+180N=830N,C符合题意;
D.根据压力和受力面积的比值, 计算压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力的大小;根据人受到的力,计算合力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
15.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用;运动和静止的相对性;是否做功的判断
【解析】【解答】A座椅上的安全带做的较宽,是通过增大受力面积减小压强,压力大小没变,故A错误;
B以行驶的校车为参照物,路旁的树木的位置发生了变化,是运动的,故B错误;
C校车在平直的路面上行驶,在竖直方向没有移动距离,所以重力没有对校车做功,故C正确;
D小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对相互作用力,故D错误;
故选C。
【分析】改变压强的方法;运动的相对性判断;是否做功的判断,平衡力和相互作用力的辨析。
16.【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.甲图中的橘子在水中处于漂浮状态,此时它收地的浮力等于重力,故A错误;
B.乙图中的橘子处于沉底状态,受到的浮力小于自身的重力,所以甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大,故B正确;
C.橘子剥皮后的重力变小,而水和杯子的重力相同,所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力。受力面积相同,根据可知,甲图中杯子对桌面的压强大于乙图中杯子对桌面的压强,故C错误;
D.甲中橘子受到的浮力大,根据F浮=ρ液gV排可知,甲中橘子排开的水的体积大,所以甲中水的液面高,根据p=ρ液gh可知,甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析橘子受到的浮力的大小关系;
(3)水平桌面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据分析甲图中杯子对桌面的压强与乙图中杯子对桌面的压强的大小关系;
(4)根据浮力的大小分析橘子排开的水的体积的大小关系和水的深度的关系,根据p=ρ液gh分析杯底受到的压强的大小关系。
17.【答案】A,B
【知识点】能源及其分类;核电站发电过程中的能量转化;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源,故A正确;
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量,故B正确;
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体制成,故C错误;
D.奋斗者号潜水器从海底采集的轻石到海面后,虽然位置发生改变,但是质量保持不变,故D错误。
故选AB。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源叫可再生能源;
(2)根据核电站的工作原理判断;
(3)根据半导体的应用判断;
(4)质量是物质的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。
18.【答案】B,C
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变,都等于烧杯的总重力,受力面积不变,由知甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变,即p1=p2,A不符合题意;
B.甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,细线的拉力:F=G-F浮=G-pgV,B符合题意;
C.甲、乙图浮力的减小量为:ΔF浮=G-pgV,排开水的体积减小量为:,液面高度的减小量为:, 水对烧杯底部的压强变化为,C符合题意;
D.乙图中B物体对烧杯底部的压强为:,由于无法算出B的底面积,所
以不能算出B物体对烧杯底部的压强,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】物体悬浮时,受到的浮力等于物体的重力;根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;结合浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合液体密度和深度的变化,计算压强的变化量。
19.【答案】连通器;4.8
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】壶嘴和壶身构成连通器;水面到壶底12cm=0.12m,则水对壶底的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,压力是F=pS=1200Pa×40×10-4m2=4.8N。
【分析】壶嘴和壶身构成连通器;根据液体密度和深度,计算压强;压强和受力面积的乘积计算压力。
20.【答案】电荷;大气压
【知识点】大气压的综合应用;两种电荷
【解析】【解答】(1)用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子带了电荷能吸引轻小物体;
(2)中医理疗拔火罐时,罐子吸在皮肤土,是利用了大气压的作用。
【分析】(1)根据带电体的性质解答;
(2)根据大气压强的知识解答。
21.【答案】800;2
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据水的密度和深度,计算水对容器底的压强
p=ρ水 gh=1.0x103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
容器排开水的体积:V排=V水+V空=Sh+SΔh=5cm×5cm×8cm+5cm×5cm×2cm=250cm3
容器所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N;
容器和水的重力:G=F浮=2.5N,容器和水的质量:
水的体积:V水=Sh=5cm×5cm×8cm=200cm3
水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×200cm3=200g=0.2kg,
容器的质量:m容=m-m水=0.25kg-0.2kg=0.05kg=50g。
【分析】根据液体密度和深度,计算液体的压强;利用底面积和高度,计算排开液体的体积;利用液体密度和排开的体积,计算浮力;根据密度和体积的乘积计算质量。
22.【答案】小;大;大
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速越大的位置,压强越小,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越大,下降过程中动能越来越大。
【分析】流体在流速大的位置,压强小;物体的位置越高,重力势能越大;物体的速度变大,动能变大。
23.【答案】(1)流体中流速越大的位置,压强越小
(2)B
(3)0.18A;
【知识点】流体压强与流速的关系;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,物理原理是流体在流速越大的位置,压强越小;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电动机在A处,闭合S1一定吹风,电热丝应该接在图中B位置,实现吹热风;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是;
电热丝的电阻及其1min内产生的热量是Q=Pt=(1250W-40W)×60s=7.26×104J。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)电吹风的电热丝需要有单独的开关,实现冷风和热风档位;
(3)根据电功率和电压的比值,计算电流;根据电功率和时间的乘积,计算产生的热量。
24.【答案】(1)弹簧测力计;增加被提升物体的物重
(2)形状;热胀冷缩;上升
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;大气压强与高度的关系;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】(1)利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”,需要的测量力的大小和距离,所需工具有刻度尺和弹簧测力计;实验中,要想提高滑轮组的机械效率,可采取的措施有增加被提升物体的物重;
(2) 如图乙,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器;用力挤压瓶身,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的形状; 将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的热胀冷缩,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图丙所示;将它从山脚移到山顶,大气压降低,细玻璃管内液柱将上升。
【分析】(1)滑轮组的机械效率和物体的重力、动滑轮重力有关;
(2)力可以改变物体的形状;温度计根据液体的热胀冷缩制成;大气压随海拔升高而减小。
25.【答案】(1)受力面积大,压强小
(2)受力面积小,压强大
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】(1)同一挖掘机在松软的泥土上,泥土更容易发生形变,则履带可以陷入泥土里,从而增大受力面积而减小压强;
(2)同一挖掘机在水泥路面上时,路面坚硬,只能履带上的棱与其接触,因此受力面积小而压强大。
【分析】(1)根据松软的泥土更容易发生形变分析;
(2)根据坚硬的路面不容易发生形变分析。
26.【答案】大气压;右
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】如图,当抽气机将管中空气抽出时,在大气压的作用下,塑料片被压在管两侧;若管中纸团从左口飞出,受到了向左的力,需要弹开右侧的塑料片,在大气压的作用下,纸团飞出。
【分析】抽出管中的气体,气压减小,在大气压的作用下,物体被压住。
27.【答案】沿直线传播;大气压;内能
【知识点】光的直线传播及其应用;能量的转化或转移;大气压的综合应用
【解析】【解答】小孔成像是原理是光沿直线传播形成的;纸杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,用手压住卡片,倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,证明了大气压的存在;在纸杯侧壁剪开若干个小口,折叠成扇叶状,将其杯口朝下悬挂在蜡烛正上方,点燃蜡烛后,纸杯旋转起来,此过程中热空气的内能转化为纸杯的机械能。
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的;覆杯实验说明大气压的存在;热气使物体运动,内能转化为机械能。
28.【答案】杠杆;增大
【知识点】液体压强的特点;杠杆及其五要素
【解析】【解答】根据图像,当江水水位低于水窗时,城内水将水窗冲开流入江中,该水窗可以绕支点转动,类似于杠杆;当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强增大,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
【分析】杠杆可以绕支撑点转动;液体压强随深度的增大而增大。
29.【答案】前;减小受力面积
【知识点】摩擦力的方向;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】向前行走时,鞋底受到的摩擦力方向是向前;他还发现盲道上有凸起,这是采用减小受力面积的方法来增大压强。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;减小受力面积可以增大压强。
30.【答案】不变;静止;上;变小
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性不变;乘客相对于座椅是静止的;此时机翼上方的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强变小。
【分析】惯性只和物体的质量有关,飞机升空惯性不变;物体间没有位置变化,是相对静止的;流速大的地方压强小;海拔越大,大气压降低。
31.【答案】(1)解:箱子对水平地面的压强
答:箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa
(2)解:拉力做功
拉力做功功率
答:上移过程中拉力做功的功率为35W
(3)解:所做的有用功
克服摩擦力做功
答:箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值,计算功率;
(3)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,总功和有用功的差, 计算额外功。
32.【答案】(1)解:甲中水的体积
答:甲中水的体积V甲为2×10-3m3;
(2)解:乙对地面的压力
乙对地面的压强
答:乙对地面的压强p乙为;
(3)解:当甲乙对地面的压强相等时,甲乙对地面的压力相等,甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,所以甲乙两容器内液体的重力相等
即
乙液体的深度越小,密度越大,当乙容器中液体深度为容器高度0.8m时,乙液体的密度最小,故乙液体的最小密度为
由图可知,此时乙液体的深度比水略大,还需再加入A液体才能使甲乙对地面的压强相等,故乙液体的密度最大为水的密度,所以乙液体的密度范围为
答:乙液体的密度范围为。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据质量和密度的比值, 计算体积;
(2)根据压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据月球相等,结合深度判断液体密度关系,计算液体密度。
33.【答案】(1)解:空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强
答:空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强为100Pa;
(2)解:根据物体的浮沉条件可知,空食品盒漂浮在水中时受到的浮力
空食品盒排开水的体积
空食品盒浸入水中的深度
答:空食品盒放入水中后,浸入水中的深度为0.01m;
(3)解:当食品盒的上表面刚好与水面相平时,食品盒受到的浮力最大,此时食品盒排开水的体积
食品盒受到的最大浮力
食品盒能够装载的最大重力
装置物体的最大质量
答:食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量为1.8kg。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)空食品盒在水平桌面上时,它对桌面的压力等于自身重力,根据 计算它对桌面的压强;
(2)空食品盒在水中漂浮,根据漂浮条件 计算食品盒在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积,最后根据 计算它在水中的深度。
(3)首先根据 计算食品盒排开水的最大体积,再根据 计算它受到的最大浮力,根据二力平衡的知识 计算食品盒的最大装载量,根据 计算装载物体的最大质量。
34.【答案】(1)解:校车从小明家到学校需要的时间t=30min=0.5h
校车从小明家到学校的平均速度
答:校车从小明家到学校的平均速度是
(2)解:校车对地面的压力
校车对地面压强
答:校车对地面压强是;
(3)解:校车的速度v=36km/h=10m/s
校车匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,牵引力
此时该校车牵引力的功率
答:若校车牵引力的功率是。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据质量计算重力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;力和速度的乘积计算功率大小。
35.【答案】(1)探空仪的重力
(2)探空仪对水平桌面的压力
探空仪对水平桌面的压强
(3)气球悬浮,①
氦气球受到浮力②
由①和②得到悬浮时氦气球的体积
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算探空仪的重力;
(2)根据F=G计算探空仪的重力,再根据 计算探空仪对桌面的压强;
(3)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ空gV排表示氦气球受到的浮力,再根据G总=(m+m壳+m氦)g表示探空仪的总重力,接下来利用悬浮条件将二者联系起来计算氦气球的体积。
36.【答案】(1)这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力等于汽车(包括人员及物品)总重力F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强
(2)从乙运动到丙的过程中,通过的距离为s=11km-2km=9km
仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶,由速度公式从乙运动到丙所用的时间为
汽车从标志牌甲运动到丙通过的距离为s′=47km-2km=45km
所用的时间为
这一过程中的平均速度
(3)汽油机效率
则牵引力做的功为
这一过程中牵引力做功的功率
【知识点】功率的计算;燃料的热值;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据路程和时间的比值,计算速度;利用总路程和总时间的比值, 计算平均速度;
(3)根据燃料的体积和热值的乘积计算总热,结合热机效率计算热机的机械功,功和时间的比值,计算功率。
37.【答案】(1)物体的速度
(2)物体对斜面的压力
接触面积
物体对斜面的压强
(3)斜面的高度
拉力做的有用功
拉力做的总功
斜面的效率
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值,计算速度;
(2)就压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据三角形的三边关系,计算直角边长度;根据力和距离的乘积计算做功多少;有用功和总功的比值,计算机械效率。
38.【答案】(1)U形管两侧液柱高度差
(2)液体深度;液体密度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强与液体密度深度的关系时,
(1)实验中,液体内部的压强是通过微小压强计U形管两侧液柱高度差反映;
(2)甲、乙两图所示的实验,液体密度相同,深度不同,说明液体内部的压强与液体深度有关;乙、丙两图所示的实验,深度相同,液体密度不同,说明液体内部的压强与液体密度有关。
【分析】(1)密度相同时,液体内部的压强与液体深度有关;
(2)深度相同时,液体内部的压强与液体密度有关。
39.【答案】(1)液面高度差;大于
(2)没有控制探头在液面下的深度;B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)探究液体压强的影响因素实验是将液体压强转化为U型管两侧液面高度差,运用了转换法,高度差越大,液体压强越大,所以判断出PA大于PB;
(2)在小亮 的实验中,图甲金属探头到液面的距离为12cm,图乙金属探头到液面的距离为7cm,所以小亮在实验中没有控制探头到液面的距离相同;
因为小亮是探究的 液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离的关系,所以金属探头到容器底的距离需要保持不等,故A错误,B正确,故选B。
【分析】探究液体压强的影响因素使用了转换法和控制变量法。
40.【答案】(1)两个相等;海绵的大
(2)都用海绵(或沙坑)来进行实验
(3)A
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压强与受力面积的关系时,
(1)根据图像判断,压力大小相同,受力面积较大的是海绵;
(2)探究压力的作用效果和受力面积关系时,选择相同的接触面,两个实验都用海绵(或沙坑)来进行实验;
(3)探究压力的作用效果和压力的关系,需要保持受力面积相同,被压物体相同,压力大小不同,A符合题意。
【分析】(1)水平面上物体的重力相同,产生的压力相等;根据物体的放置方式判断受力面积;
(2)探究压力的作用效果和受力面积关系,保持被压物体相同,便于比较;
(3)探究压力的作用效果和压力的关系,保持受力面积相同,被压物体相同,压力大小不同。
41.【答案】(1)两侧液面高度变化可以检测压强计的气密性,若两侧液面高度变化明显,则不漏气;若变化不明显或无变化,则说明漏气
(2)液体各个方向
(3)没有控制液体深度相同
(4)弹簧测力计;大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的两侧液面高度变化可以检测压强计的气密性;
(2)把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,液体各个方向的压强都相等;
(3)根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,实验中没有控制液体深度相同;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法;弹簧测力计利用了弹簧的形变反应力的大小,是转换法的利用;在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越大,实验现象越明显。
【分析】(1)按压探头的橡皮膜,在检验气密性;
(2)液体密度和深度相同时,各个方向压强相等;
(3)探究液体压强和密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)通过U形管中液面差反应液体压强的大小,是转换法的利用。
42.【答案】(1)高度差;C
(2)方向
(3)不能
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强的影响因素时,
(1)压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是检查装置是否漏气,C符合题意;
(2)在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关;
(3)液体压强与液体深度和密度有关,在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大,若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,不能得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
【分析】(1)通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小;按压橡皮膜,U形管中液面无变化,需要检查气密性;
(2)改变橡皮膜朝向,可以探究液体内部压强大小与方向是否有关;
(3)若探究液体压强和液体密度关系时,需要改变液体密度。
43.【答案】(1)23.6
(2)凹陷程度;大
(3)发电机
【知识点】质量的测量与天平的使用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;电磁感应
【解析】【解答】(1)如图-1,用托盘天平测质量m=20g+3.6g=23.6g;
(2)如图-2,探究影响压力作用效果的因素时,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)如图-3,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。发电机的工作原理与该现象原理相同。
【分析】(1)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(2)当受力面积相同时,压力越大,压强越大;
(3)电磁感应现象可以制作发电机。
44.【答案】(1)热传递
(2)放出
(3)外界大气压
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;大气压强的存在;大气压的综合应用;热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)①中通过加热的方法改变内能,即通过热传递的方法使水的内能增大;
(2)水蒸气液化放热;
(3) 汽缸内大量水蒸气液化成水,导致汽缸内气压减小, 小于外界大气压,外界大气压就会给活塞压力,使活塞向下运动。
【分析】改变内能的方法:①热传递②做功;液化的能量变化;常见的大气压的现象。
45.【答案】(1)连通器;运动
(2)改变力的方向
(3)镜面;
(4)0.3;
(5)
【知识点】镜面反射与漫反射;功率计算公式的应用;连通器原理;浮力大小的计算;定滑轮及其工作特点;电功率的计算
【解析】【解答】(1)上端开口下端连通,船闸的工作原理是连通器,图乙中船在运动,相对于大坝有位置变化,是运动的;
(2)图丙中定滑轮是定滑轮,作用是改变力的方向 ;
(3)在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了镜面反射;由于船是漂浮的,受到的浮力等于船的重力,则F浮=G=mg=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(4)图丙的电梯:船和重物绕过定滑轮,速度相同,当船上升速度为18m/min,则重物下降速度为18m/min=0.3m/s,若船与江水总重为1.5万吨=1.5×104×103kg=1.5×107kg,则电梯功率为P=Fv=Gv=1.5×107kg×10N/kg×0.3m/s=4.5×107W;
(5)有(4)得电梯的机械能功率P=4.5×107 W,每个发电机的功率为P1,发电机的电能与机械能的转换比为10:6,则:,根据电功率P=UI可知:t1时通过每个发电机的电流。
【分析】(1)船闸利用了连通器原理;相对应参照物,有位置变化是运动的;
(2)定滑轮可以改变力的方向;
(3)光滑物体的表面发生镜面反射;根据漂浮物体浮力等于重力,计算浮力;
(4)定滑轮,速度不变,再根据速度进行换算;利用力和速度的乘积计算功率;
(5)根据功率关系和能量比,计算功率;利用功率和电压的比值, 计算电流。
46.【答案】(1)超声波
(2)
(3);
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算;超声波与次声波;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过超声波实现的;
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa,
(3)岩石密度是;岩石的重力为G=8.4kg×10N/kg=84N,
将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,
岩石受到的浮力为F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,岩石受到的拉力F=84N-30N=54N;采样篮对它做的功是W=Fh=54N×10909m=5.89086×105J。
【分析】(1)水声通信系统通过超声波传递信息;
(2)根据液体密度和深度,计算液体压强;
(3)根据质量和体积的比值,计算密度;利用质量计算重力;根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力;根据物体受到的重力和浮力差,计算拉力,根据拉力和距离的乘积计算做功多少。
47.【答案】(1)吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯中。
(2)酸奶刚从冰箱里拿出来温度比较低,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的酸奶杯发生液化现象,从而形成很多小水珠附着在酸奶杯的外表面。
【知识点】液化及液化放热;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 (1)吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯中。
(2)酸奶刚从冰箱里拿出来温度比较低,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的酸奶杯发生液化现象,从而形成很多小水珠附着在酸奶杯的外表面。
【分析】 (1)在压力一定时,通过减小受力面积可以增大压强;
(2)物质从气态变为液态的过程是液化。
48.【答案】(1)电磁;减小;农田(或树木)
(2)5×104Pa
(3)3000m
【知识点】机械能及其转化;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)①北斗导航系统是利用电磁波传递信息的。
②水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,无人机的质量减小,速度不变,则动能减小;质量减小,高度不变,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,无人机的机械能减小;
③无人机相对农田的位置不断改变,因此它是运动的;
(2)无人机对地面的压力F=G=mg=45kg×10N/kg=450N;
则它对地面的压强为:;
(3)无人机飞行的时间为:t=;
则飞行的路程:s=vt=5m/s×600s=3000m。
【分析】(1)①根据电磁波的应用解答。
②动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能;
③根据参照物的知识分析;
(2)根据F=G=mg计算无人机对地面的压力,再根据计算它对地面的压强;
(3)首先根据计算飞行时间,再根据s=vt计算飞行路程。
49.【答案】当飞机起飞时,机翼上方流速大压强小,机翼下方流速小压强大,产生一个向上的压力差(压强差),从而让飞机获得一个向上的升力。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当飞机起飞时,机翼上方流速大压强小,机翼下方流速小压强大,产生一个向上的压力差(压强差),从而让飞机获得一个向上的升力。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
2023年中考真题分类汇编:压强1
一、单选题
1.(2023·深圳)如图,亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示;将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A.木块的质量为125g
B.木块的密度为
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.根据甲乙图,木块漂浮,浮力等于重力,故木块的质量为m=375g-300g=75g,A不符合题意;
B.木块完全浸没时,排开的体积为木块的体积,为;密度为,B不符合题意;
C.从图丙到图丁,瓶底水的密度和深度不变,压强不变,C不符合题意;
D.从图丙到图丁,完全浸没排开液体体积不变, 物体受到的浮力不变,根据F浮=F向上-F向下,物体下表面的压力增大了0.8N,则物体上表面受到水的压力增加了0.8N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据电子秤示数变化,测量质量;利用质量和密度的比值, 计算体积;根据物体的质量和体积的比值,计算密度;液体压强和深度有关;液体受到的浮力不变时,上表面和下表面受到的压力同时变大。
2.(2023·龙东)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是( )
A.pA=pB;FA
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】由于容器中液体质量相等,A液体的体积大,所以密度小,又由于液面深度相同,根据p=ρgh,所以pA
【分析】根据质量相同,结合体积判断密度关系,液体压强和液体密度、深度有关;水平桌面受到的压力等于重力。
3.(2023·福建)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A.7103救生艇 B.蛟龙号 C.深海勇士号 D.奋斗者号
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,在海水中,物体所处的深度越大,则它受到的海水压强越大。根据图片可知,奋斗者号所处的深度最大,则它受到海水的压强最大。
故选D。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh比较海水压强的大小。
4.(2023·福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由图乙可知,长木板从x=0.1cm处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,
此时木板的长度伸出桌面,
所以长木板的长度为:a=4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=ab=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B.由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S1=[0.8m-(0.26m-0.1m)]×0.25m=0.16m2,
此时木板对桌面的压强:,
故B正确;
C.当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,
故C错误;
D.木板移动过程中,木板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,
故D错误。
故选B。
【分析】(1)在木板露出桌面前,压力不变,受力面积不变,则对桌面的压强不变。当木板露出桌面后,受力面积逐渐减小,则压强逐渐增大。据此根据图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)确定长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据G=F=pS求出长木板对桌面的重力。计算出x=0.26m桌面的受力面积,根据求出此时木板对桌面的压强;
(3)(4)根据木板对桌面的压力等于长木板自身的重力判断。
5.(2023·郴州)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】容器中液体的体积相同,放入物体后,液面高度相同,说明物体A和B排开液体的体积相同,而物体A是漂浮的,A的体积大于B的体积,根据m=ρV,A的质量大于B的质量,A的重力大于B的重力,A受到的浮力等于A的重力,B悬浮,受到的浮力等于B的重力,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,A符合题意;
B.物体A的密度小于甲液体的密度,物体B的密度等于乙液体的密度,所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,B不符合题意;
C.根据p=ρgh,甲容器的底部受到液体的压强大于乙容器的底部受到液体的压强,C不符合题意;
D.根据F=pS,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】漂浮的物体密度小于液体密度;悬浮物体的密度等于液体密度;漂浮和悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
6.(2023·郴州)题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据A点的深度,计算液体压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(30m-10m)=3×105Pa,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据液体密度和深度,计算液体压强。
7.(2023·郴州)下列说法正确的是( )
A.最早证明大气压强存在的实验是托里拆利实验
B.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部没有电荷
C.汽车发动机用水作冷却剂,是利用了水的比热容大的性质
D.在流体中,流速越快的位置,压强越大
【答案】C
【知识点】比热容;大气压强的存在;流体压强与流速的关系;导体与绝缘体
【解析】【解答】A.最早证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验,A不符合题意;
B.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部没有自由电荷,B不符合题意;
C.汽车发动机用水作冷却剂,是利用了水的比热容大的性质,C符合题意;
D.在流体中,流速越快的位置,压强越小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】最早证明大气压强存在是马德堡半球实验;绝缘体内部没有自由电荷,不易导电;水的比热容大,便于对物体降温;流体在流速大的地方压强小。
8.(2023·宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B. 冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.载重汽车有很多个宽大的车轮,增大受力面积,可以减小压强,A符合题意;
B.冰刀鞋的刀刃做得很薄,减小受力面积,增大压强,B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状,减小受力面积,增大压强,C不符合题意;
D.切蛋器上的不锈钢丝做得很细,减小受力面积,增大压强,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
9.(2023·烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB、由m=ρV知,水的密度相同,左图中的体积小,左图中水的质量小,故左图水的重力比右图的小,水平面上压力等于总重,左图对桌面的压力小于右图对桌面的压力,由于玻璃杯的底面积相同,由知左图对桌面的压强小于右图对桌面的压强,故AB错误;
CD、水对容器底部的压强由p=ρgh得,两容器内水面的高度相同,容器底所处深度相同,故水对容器底部的压强相等,由F=pS得,两容器内的水对底部的压力相等,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】由m=ρV及G=mg,判断出水重力的关系,水平面上,压力等于重力,由判断出左、右图对桌面压强的关系;由p=ρgh得出水对容器底部的压强的关系,由F=pS得两容器内的水对底部压的关系。
10.(2023·烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 A、图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起,是因为伞面上方空气流速大、压强小,伞面下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,故A不合题意;
B、图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来,是因为两张纸中间空气流速大、压强小,两侧空气流速小、压强大,产生向中间的压强差,故B不合题意;
C、图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,因为列车行驶时,靠近列车一侧空气流速大、压强小,远离列车一侧空气流速小、压强大,产生向列车一侧的压强差,人如果离列车太近,有可能会被“吸”向列车,故C不合题意;
D、图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上,这是利用了大气压的作用,故D符合题意。
故选:D。
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;吸盘利用了大气压。
11.(2023·内江)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.铁路的钢轨下放着一根根轨枕,是为了减小对地面的压力
B.液体内部的压强随深度的增加而增大
C.大气压随着高度的增加而增大
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强大的原理
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强与高度的关系;飞机的升力
【解析】【解答】A.铁路的钢轨下放着一根根轨枕,是通过增大受力面积的方式减小压强,故A错误;
B.液体内部的压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.大气压随着高度的增加而减小,故C错误;
D.飞机机翼的升力是利用气体流速大的地方压强小的原理,故D错误。
故选B。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)根据液体压强的特点判断;
(3)根据大气压强随气压的变化规律判断;
(4)根据流体压强和流速的关系判断。
12.(2023·陕西)近年来,我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就,实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是( )
A.如图-1,中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的
B.如图-2,国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变
C.如图-3,“奋斗者”号载人潜水器下潜深度越深,所受海水的压强越大
D.如图-4,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变
【答案】B
【知识点】势能的影响因素;液体压强的特点;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.中国空间站与地面控制中心的通讯,是通过电磁波实现的,正确,A不符合题意;
B.国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能变大,错误,B符合题意;
C.“奋斗者”号载人潜水器下潜 深度越深,所受海水的压强越大,正确,C不符合题意;
D.“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】空间站和地面利用电磁波传递;质量一定时,高度越大, 重力势能越大;液体压强随深度的增大而增大;力可以改变物体的形状。
13.(2023·陕西)如图,是我国055型万吨级驱逐舰“延安”号。该舰满载时,排水量约12000吨,吃水深度6.6m。下列说法正确的是( )
A.排水量指的是舰船满载时排开水的重力
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力小于浮力
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越大
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.排水量指的是舰船满载时排开水的质量,A不符合题意;
B.“延安”号漂浮在海面上,所受重力等于浮力,B不符合题意;
C.“延安”号漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上,C符合题意;
D.“延安”号不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越小,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】排水量指排开的质量;漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;浮力方向竖直向上;流速大的地方压强小。
14.(2023·北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA∶OB=3∶2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm ,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.F1为200N B.F2为1100N C.F3为830N D.p为11750Pa
【答案】C
【知识点】力的合成与应用;压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,F1·OB=300N·OA,计算F1=450N,A不符合题意;
B.人的重力为650N,人对杠杆拉力为450N时,人对地面的压力F2=650N-450N=200N,B不符合题意;
C.当支点在A,物体在O点时,根据杠杆的平衡条件,,人对杠杆的力向上,人受到杠杆向下的压力,人对地面的压F3=650N+180N=830N,C符合题意;
D.根据压力和受力面积的比值, 计算压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力的大小;根据人受到的力,计算合力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
15.(2023·赤峰)小明在坐校车上学时想到些问题,其中正确的是( )
A.座椅上安全带做得较宽,是为了减小对人的压力
B.以行驶的校车为参照物,路旁的树木是静止的
C.校车在平直的路面上行驶,重力对校车没有做功
D.小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用;运动和静止的相对性;是否做功的判断
【解析】【解答】A座椅上的安全带做的较宽,是通过增大受力面积减小压强,压力大小没变,故A错误;
B以行驶的校车为参照物,路旁的树木的位置发生了变化,是运动的,故B错误;
C校车在平直的路面上行驶,在竖直方向没有移动距离,所以重力没有对校车做功,故C正确;
D小明对座椅的压力与座椅对他的支持力是一对相互作用力,故D错误;
故选C。
【分析】改变压强的方法;运动的相对性判断;是否做功的判断,平衡力和相互作用力的辨析。
二、多选题
16.(2023·河南)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是( )
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.甲图中的橘子在水中处于漂浮状态,此时它收地的浮力等于重力,故A错误;
B.乙图中的橘子处于沉底状态,受到的浮力小于自身的重力,所以甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大,故B正确;
C.橘子剥皮后的重力变小,而水和杯子的重力相同,所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力。受力面积相同,根据可知,甲图中杯子对桌面的压强大于乙图中杯子对桌面的压强,故C错误;
D.甲中橘子受到的浮力大,根据F浮=ρ液gV排可知,甲中橘子排开的水的体积大,所以甲中水的液面高,根据p=ρ液gh可知,甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强,故D正确。
故选BD。
【分析】(1)(2)根据物体的浮沉条件分析橘子受到的浮力的大小关系;
(3)水平桌面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据分析甲图中杯子对桌面的压强与乙图中杯子对桌面的压强的大小关系;
(4)根据浮力的大小分析橘子排开的水的体积的大小关系和水的深度的关系,根据p=ρ液gh分析杯底受到的压强的大小关系。
17.(2023·河南)近年来,我国在科技领域取得了辉煌的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由超导体制成
D.奋斗者号潜水器从海底采集的轻石到海面后质量变大
【答案】A,B
【知识点】能源及其分类;核电站发电过程中的能量转化;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.中国空间站利用的太阳能属于可再生能源,故A正确;
B.华龙一号核电机组利用的是核裂变释放的能量,故B正确;
C.复兴号动车组控制系统中的芯片由半导体制成,故C错误;
D.奋斗者号潜水器从海底采集的轻石到海面后,虽然位置发生改变,但是质量保持不变,故D错误。
故选AB。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源叫可再生能源;
(2)根据核电站的工作原理判断;
(3)根据半导体的应用判断;
(4)质量是物质的一种属性,不随物体形状、状态、位置和温度的变化而变化。
18.(2023·泸州) 小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接、两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,物体处于漂浮状态,物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为、,水对烧杯底部的压强变化为,甲图中细线的拉力为,乙图中物体对烧杯底部的压强为。已知物体的重力为,体积为,烧杯的底面积为,水的密度为。以下关系式正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】B,C
【知识点】压强的大小及其计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变,都等于烧杯的总重力,受力面积不变,由知甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变,即p1=p2,A不符合题意;
B.甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,细线的拉力:F=G-F浮=G-pgV,B符合题意;
C.甲、乙图浮力的减小量为:ΔF浮=G-pgV,排开水的体积减小量为:,液面高度的减小量为:, 水对烧杯底部的压强变化为,C符合题意;
D.乙图中B物体对烧杯底部的压强为:,由于无法算出B的底面积,所
以不能算出B物体对烧杯底部的压强,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】物体悬浮时,受到的浮力等于物体的重力;根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;结合浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;结合液体密度和深度的变化,计算压强的变化量。
三、填空题
19.(2023·龙东)如图所示,把一个质量为0.5kg,底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有0.6kg的水,水面到壶底12cm,则水对壶底的压力是 N(ρ水=1.0103kg/m3)。
【答案】连通器;4.8
【知识点】液体压强的计算;连通器原理
【解析】【解答】壶嘴和壶身构成连通器;水面到壶底12cm=0.12m,则水对壶底的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,压力是F=pS=1200Pa×40×10-4m2=4.8N。
【分析】壶嘴和壶身构成连通器;根据液体密度和深度,计算压强;压强和受力面积的乘积计算压力。
20.(2023·河南)通过学习物理,我们要学会“见物识理”,用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子带了 能吸引轻小物体;中医理疗拔火罐时,罐子吸在皮肤土,是利用了 的作用。
【答案】电荷;大气压
【知识点】大气压的综合应用;两种电荷
【解析】【解答】(1)用干毛巾擦过的镜子上会粘有细小绒毛,是由于镜子带了电荷能吸引轻小物体;
(2)中医理疗拔火罐时,罐子吸在皮肤土,是利用了大气压的作用。
【分析】(1)根据带电体的性质解答;
(2)根据大气压强的知识解答。
21.(2023·荆州)如图甲所示的密闭容器,壁厚忽略不计。其底部是边长为5cm的正方形,容器中装有高度为8cm的水,此时水对容器底的压强为 Pa.将容器倒置并使其在水中竖直漂浮,如图乙所示,容器内外水面的高度差为2cm,该容器的质量为 g.(水的密度为,g取10N/kg)
【答案】800;2
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据水的密度和深度,计算水对容器底的压强
p=ρ水 gh=1.0x103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
容器排开水的体积:V排=V水+V空=Sh+SΔh=5cm×5cm×8cm+5cm×5cm×2cm=250cm3
容器所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N;
容器和水的重力:G=F浮=2.5N,容器和水的质量:
水的体积:V水=Sh=5cm×5cm×8cm=200cm3
水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×200cm3=200g=0.2kg,
容器的质量:m容=m-m水=0.25kg-0.2kg=0.05kg=50g。
【分析】根据液体密度和深度,计算液体的压强;利用底面积和高度,计算排开液体的体积;利用液体密度和排开的体积,计算浮力;根据密度和体积的乘积计算质量。
22.(2023·河北)在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。实验结果表明,在气体中,流速越大的位置,压强越 ,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 ,下降过程中动能越来越 。
【答案】小;大;大
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流速越大的位置,压强越小,跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越大,下降过程中动能越来越大。
【分析】流体在流速大的位置,压强小;物体的位置越高,重力势能越大;物体的速度变大,动能变大。
23.(2023·宜昌)如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是 ;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中 (选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少 ?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
【答案】(1)流体中流速越大的位置,压强越小
(2)B
(3)0.18A;
【知识点】流体压强与流速的关系;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】(1)用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,物理原理是流体在流速越大的位置,压强越小;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电动机在A处,闭合S1一定吹风,电热丝应该接在图中B位置,实现吹热风;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是;
电热丝的电阻及其1min内产生的热量是Q=Pt=(1250W-40W)×60s=7.26×104J。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)电吹风的电热丝需要有单独的开关,实现冷风和热风档位;
(3)根据电功率和电压的比值,计算电流;根据电功率和时间的乘积,计算产生的热量。
24.(2023·黄冈)
(1)利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”,需要的测量工具有刻度尺和 ;实验中,要想提高滑轮组的机械效率,可采取的措施有 (写出一种方法即可)。
(2) 如图乙,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器。用力挤压瓶身,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的 ; 将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的 ,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图丙所示。将它从山脚移到山顶,细玻璃管内液柱将 (选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)弹簧测力计;增加被提升物体的物重
(2)形状;热胀冷缩;上升
【知识点】液体温度计的构造与工作原理;大气压强与高度的关系;增大或减小机械效率的方法
【解析】【解答】(1)利用图甲装置测量“滑轮组的机械效率”,需要的测量力的大小和距离,所需工具有刻度尺和弹簧测力计;实验中,要想提高滑轮组的机械效率,可采取的措施有增加被提升物体的物重;
(2) 如图乙,用装满水的玻璃瓶、橡皮塞和细玻璃管可制成多功能演示器;用力挤压瓶身,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的形状; 将此装置分别放入热水和冷水中,由于液体的热胀冷缩,玻璃管内液面会随之升降,这就是一个简易温度计;将装置内的水倒掉小部分,又可制作成简易的气压计,如图丙所示;将它从山脚移到山顶,大气压降低,细玻璃管内液柱将上升。
【分析】(1)滑轮组的机械效率和物体的重力、动滑轮重力有关;
(2)力可以改变物体的形状;温度计根据液体的热胀冷缩制成;大气压随海拔升高而减小。
25.(2023·随州)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): 。
【答案】(1)受力面积大,压强小
(2)受力面积小,压强大
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】(1)同一挖掘机在松软的泥土上,泥土更容易发生形变,则履带可以陷入泥土里,从而增大受力面积而减小压强;
(2)同一挖掘机在水泥路面上时,路面坚硬,只能履带上的棱与其接触,因此受力面积小而压强大。
【分析】(1)根据松软的泥土更容易发生形变分析;
(2)根据坚硬的路面不容易发生形变分析。
26.(2023·苏州)如图,一根水平放置、两端开口的透明亚克力管,下部的抽气孔与抽气机相连。将一个略小于管内径的纸团置于管中,打开抽气机,在 的作用下,两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时关闭抽气机,快速弹开 侧塑料片,纸团会从左侧管口飞出。
【答案】大气压;右
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】如图,当抽气机将管中空气抽出时,在大气压的作用下,塑料片被压在管两侧;若管中纸团从左口飞出,受到了向左的力,需要弹开右侧的塑料片,在大气压的作用下,纸团飞出。
【分析】抽出管中的气体,气压减小,在大气压的作用下,物体被压住。
27.(2023·陕西)如图-1,在纸杯口蒙上一层薄纸巾,纸杯底部中央戳一个小孔,让小孔对准“F”光源,可在薄纸巾上观察到倒立的“F”图样,这是由于光的 形成的;如图-2,纸杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,用手压住卡片,倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,证明了 的存在;如图-3,在纸杯侧壁剪开若干个小口,折叠成扇叶状,将其杯口朝下悬挂在蜡烛正上方,点燃蜡烛后,纸杯旋转起来,此过程中热空气的 转化为纸杯的机械能。
【答案】沿直线传播;大气压;内能
【知识点】光的直线传播及其应用;能量的转化或转移;大气压的综合应用
【解析】【解答】小孔成像是原理是光沿直线传播形成的;纸杯中装满水,用硬卡片盖住杯口,用手压住卡片,倒置纸杯,手离开卡片后,卡片不掉落,证明了大气压的存在;在纸杯侧壁剪开若干个小口,折叠成扇叶状,将其杯口朝下悬挂在蜡烛正上方,点燃蜡烛后,纸杯旋转起来,此过程中热空气的内能转化为纸杯的机械能。
【分析】小孔成像是光沿直线传播形成的;覆杯实验说明大气压的存在;热气使物体运动,内能转化为机械能。
28.(2023·江西)某校组织学生去赣州福寿沟博物馆研学,参观了世界上先进的古代排水系统。如图所示,是福寿沟的工作原理简化示意图,其中有一个独特的设计——“水窗”。当江水水位低于水窗时,城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中,该水窗类似于 (填写简单机械名称);当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强 ,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
【答案】杠杆;增大
【知识点】液体压强的特点;杠杆及其五要素
【解析】【解答】根据图像,当江水水位低于水窗时,城内水将水窗冲开流入江中,该水窗可以绕支点转动,类似于杠杆;当江水水位高于水窗位置时,随着水位的上升,水窗受到江水的压强增大,水窗处于关闭状态,阻止江水倒灌。
【分析】杠杆可以绕支撑点转动;液体压强随深度的增大而增大。
29.(2023·龙东)小明向前行走时,他发现鞋底受到的摩擦力方向是向 (选填“前”或“后”)。他还发现盲道上有凸起,这是采用 的方法来增大压强。
【答案】前;减小受力面积
【知识点】摩擦力的方向;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】向前行走时,鞋底受到的摩擦力方向是向前;他还发现盲道上有凸起,这是采用减小受力面积的方法来增大压强。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;减小受力面积可以增大压强。
30.(2023·荆州)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”);乘客相对于座椅是 (选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不变;静止;上;变小
【知识点】惯性及其现象;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性不变;乘客相对于座椅是静止的;此时机翼上方的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强变小。
【分析】惯性只和物体的质量有关,飞机升空惯性不变;物体间没有位置变化,是相对静止的;流速大的地方压强小;海拔越大,大气压降低。
四、计算题
31.(2023·苏州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强;
(2)上移过程中拉力做功的功率;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】(1)解:箱子对水平地面的压强
答:箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa
(2)解:拉力做功
拉力做功功率
答:上移过程中拉力做功的功率为35W
(3)解:所做的有用功
克服摩擦力做功
答:箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值,计算功率;
(3)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功,总功和有用功的差, 计算额外功。
32.(2023·上海)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
【答案】(1)解:甲中水的体积
答:甲中水的体积V甲为2×10-3m3;
(2)解:乙对地面的压力
乙对地面的压强
答:乙对地面的压强p乙为;
(3)解:当甲乙对地面的压强相等时,甲乙对地面的压力相等,甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,所以甲乙两容器内液体的重力相等
即
乙液体的深度越小,密度越大,当乙容器中液体深度为容器高度0.8m时,乙液体的密度最小,故乙液体的最小密度为
由图可知,此时乙液体的深度比水略大,还需再加入A液体才能使甲乙对地面的压强相等,故乙液体的密度最大为水的密度,所以乙液体的密度范围为
答:乙液体的密度范围为。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据质量和密度的比值, 计算体积;
(2)根据压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据月球相等,结合深度判断液体密度关系,计算液体密度。
33.(2023·包头)小丽想测一测家中空食品盒在水中漂浮时的装载质量。她将水平桌面上一个高为10cm、底面积为、重为2N的圆柱形平底空食品盒放入装水的桶中,桶中水足够深,食品盒下表面始终与水面平行,如图所示。,g取10N/kg。求
(1)空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强;
(2)空食品盒放入水中后,浸入水中的深度;
(3)食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量。
【答案】(1)解:空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强
答:空食品盒在水平桌面上时,对桌面的压强为100Pa;
(2)解:根据物体的浮沉条件可知,空食品盒漂浮在水中时受到的浮力
空食品盒排开水的体积
空食品盒浸入水中的深度
答:空食品盒放入水中后,浸入水中的深度为0.01m;
(3)解:当食品盒的上表面刚好与水面相平时,食品盒受到的浮力最大,此时食品盒排开水的体积
食品盒受到的最大浮力
食品盒能够装载的最大重力
装置物体的最大质量
答:食品盒在水中漂浮时能够装载的最大质量为1.8kg。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)空食品盒在水平桌面上时,它对桌面的压力等于自身重力,根据 计算它对桌面的压强;
(2)空食品盒在水中漂浮,根据漂浮条件 计算食品盒在水中受到的浮力,再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积,最后根据 计算它在水中的深度。
(3)首先根据 计算食品盒排开水的最大体积,再根据 计算它受到的最大浮力,根据二力平衡的知识 计算食品盒的最大装载量,根据 计算装载物体的最大质量。
34.(2023·龙东)如图是目前一些学校为中小学生提供的校车,方便学生的上下学同时也保证了学生的安全。小明同学家距离学校12km,他乘校车到学校用时30min。问:
(1)校车从小明家到学校的平均速度是多少km/h?
(2)若校车和人的总质量为4.5t,当校车静止时与水平地面的总接触面积为0.15m2,此时校车对地面压强是多少?
(3)若校车以36km/h的速度在水平地面上匀速行驶一段距离,校车受到的阻力是车和人总重力的0.1倍,此时该校车牵引力的功率是多少?
【答案】(1)解:校车从小明家到学校需要的时间t=30min=0.5h
校车从小明家到学校的平均速度
答:校车从小明家到学校的平均速度是
(2)解:校车对地面的压力
校车对地面压强
答:校车对地面压强是;
(3)解:校车的速度v=36km/h=10m/s
校车匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,牵引力
此时该校车牵引力的功率
答:若校车牵引力的功率是。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;
(2)根据质量计算重力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)根据摩擦力和重力关系,计算摩擦力;力和速度的乘积计算功率大小。
35.(2023·福建)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg,球内氦气的密度为0.17kg/m3,室内空气的密度为1.22kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力;
(2)探空仪对水平桌面的压强;
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。
【答案】(1)探空仪的重力
(2)探空仪对水平桌面的压力
探空仪对水平桌面的压强
(3)气球悬浮,①
氦气球受到浮力②
由①和②得到悬浮时氦气球的体积
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算探空仪的重力;
(2)根据F=G计算探空仪的重力,再根据 计算探空仪对桌面的压强;
(3)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ空gV排表示氦气球受到的浮力,再根据G总=(m+m壳+m氦)g表示探空仪的总重力,接下来利用悬浮条件将二者联系起来计算氦气球的体积。
36.(2023·河北)一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表
汽车(包括人员及物品)总质量/kg 2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250
汽油的热值/ 3.6107
汽油机效率 25%
甲
A市47km
乙
A市11km
丙
A市2km
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
【答案】(1)这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力等于汽车(包括人员及物品)总重力F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强
(2)从乙运动到丙的过程中,通过的距离为s=11km-2km=9km
仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶,由速度公式从乙运动到丙所用的时间为
汽车从标志牌甲运动到丙通过的距离为s′=47km-2km=45km
所用的时间为
这一过程中的平均速度
(3)汽油机效率
则牵引力做的功为
这一过程中牵引力做功的功率
【知识点】功率的计算;燃料的热值;速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据路程和时间的比值,计算速度;利用总路程和总时间的比值, 计算平均速度;
(3)根据燃料的体积和热值的乘积计算总热,结合热机效率计算热机的机械功,功和时间的比值,计算功率。
37.(2023·郴州)如图所示,在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力,斜面中,,物体与斜面的接触面积为100cm2,斜面对物体的支持力为。求;
(1)物体在斜面上的速度;
(2)物体对斜面的压强;
(3)斜面的机械效率。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)物体的速度
(2)物体对斜面的压力
接触面积
物体对斜面的压强
(3)斜面的高度
拉力做的有用功
拉力做的总功
斜面的效率
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据路程和时间的比值,计算速度;
(2)就压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据三角形的三边关系,计算直角边长度;根据力和距离的乘积计算做功多少;有用功和总功的比值,计算机械效率。
五、实验探究题
38.(2023·北京)小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计 反映;
(2)甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关;乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与 有关。
【答案】(1)U形管两侧液柱高度差
(2)液体深度;液体密度
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强与液体密度深度的关系时,
(1)实验中,液体内部的压强是通过微小压强计U形管两侧液柱高度差反映;
(2)甲、乙两图所示的实验,液体密度相同,深度不同,说明液体内部的压强与液体深度有关;乙、丙两图所示的实验,深度相同,液体密度不同,说明液体内部的压强与液体密度有关。
【分析】(1)密度相同时,液体内部的压强与液体深度有关;
(2)深度相同时,液体内部的压强与液体密度有关。
39.(2023·赤峰)小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计U型管两侧 ,判断出pA pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关;
(2)小明反驳说:你在实验中没有控制 相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上, (选填序号),才能得出正确结论。
A.把甲杯中的探头上移5cm或把乙杯中的探头下移5cm
B.从甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
【答案】(1)液面高度差;大于
(2)没有控制探头在液面下的深度;B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)探究液体压强的影响因素实验是将液体压强转化为U型管两侧液面高度差,运用了转换法,高度差越大,液体压强越大,所以判断出PA大于PB;
(2)在小亮 的实验中,图甲金属探头到液面的距离为12cm,图乙金属探头到液面的距离为7cm,所以小亮在实验中没有控制探头到液面的距离相同;
因为小亮是探究的 液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离的关系,所以金属探头到容器底的距离需要保持不等,故A错误,B正确,故选B。
【分析】探究液体压强的影响因素使用了转换法和控制变量法。
40.(2023·深圳)琴琴同学探究压强与受力面积的关系,得出一个错误的结论。
(1)谁的压力大 ,谁的受力面积大 ;(选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”)
(2)改进这两个实验的意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
【答案】(1)两个相等;海绵的大
(2)都用海绵(或沙坑)来进行实验
(3)A
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】探究压强与受力面积的关系时,
(1)根据图像判断,压力大小相同,受力面积较大的是海绵;
(2)探究压力的作用效果和受力面积关系时,选择相同的接触面,两个实验都用海绵(或沙坑)来进行实验;
(3)探究压力的作用效果和压力的关系,需要保持受力面积相同,被压物体相同,压力大小不同,A符合题意。
【分析】(1)水平面上物体的重力相同,产生的压力相等;根据物体的放置方式判断受力面积;
(2)探究压力的作用效果和受力面积关系,保持被压物体相同,便于比较;
(3)探究压力的作用效果和压力的关系,保持受力面积相同,被压物体相同,压力大小不同。
41.(2023·黄冈)小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的 ;
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等;
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: ;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
【答案】(1)两侧液面高度变化可以检测压强计的气密性,若两侧液面高度变化明显,则不漏气;若变化不明显或无变化,则说明漏气
(2)液体各个方向
(3)没有控制液体深度相同
(4)弹簧测力计;大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的两侧液面高度变化可以检测压强计的气密性;
(2)把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,液体各个方向的压强都相等;
(3)根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,实验中没有控制液体深度相同;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法;弹簧测力计利用了弹簧的形变反应力的大小,是转换法的利用;在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越大,实验现象越明显。
【分析】(1)按压探头的橡皮膜,在检验气密性;
(2)液体密度和深度相同时,各个方向压强相等;
(3)探究液体压强和密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)通过U形管中液面差反应液体压强的大小,是转换法的利用。
42.(2023·苏州)小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是 ;
A.向U形管中注入一些水
B.将U形管中水倒出一些
C.检查装置是否漏气
(2)小明在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与 是否有关;
(3)小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较, (能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
【答案】(1)高度差;C
(2)方向
(3)不能
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强的影响因素时,
(1)压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是检查装置是否漏气,C符合题意;
(2)在图甲中,保持金属盒深度不变,改变橡皮膜朝向,目的是为了探究液体内部压强大小与方向是否有关;
(3)液体压强与液体深度和密度有关,在图甲基础上,继续将金属盒下移一段距离,发现压强变大,若接下来又进行了图乙所示实验,再与图甲比较,不能得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
【分析】(1)通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小;按压橡皮膜,U形管中液面无变化,需要检查气密性;
(2)改变橡皮膜朝向,可以探究液体内部压强大小与方向是否有关;
(3)若探究液体压强和液体密度关系时,需要改变液体密度。
43.(2023·陕西)请完成下列填空。
(1)如图-1,用托盘天平测得一节5号干电池的质量为 g。
(2)如图-2,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显。
(3)如图-3,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理与该现象原理相同。
【答案】(1)23.6
(2)凹陷程度;大
(3)发电机
【知识点】质量的测量与天平的使用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;电磁感应
【解析】【解答】(1)如图-1,用托盘天平测质量m=20g+3.6g=23.6g;
(2)如图-2,探究影响压力作用效果的因素时,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)如图-3,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。发电机的工作原理与该现象原理相同。
【分析】(1)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量;
(2)当受力面积相同时,压力越大,压强越大;
(3)电磁感应现象可以制作发电机。
六、综合题
44.(2023·赤峰)阅读短文,回答问题
图是17世纪一种原始热机的示意图,以下是它对外做一次功的简要概述:
①燃烧燃料,对锅炉里的水加热,产生大量的水蒸气;
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸;
③关闭锅炉与汽缸间的阀门,打开水箱与汽缸间的阀门,向汽缸里注入冷水;
④汽缸里大量的水蒸气液化成水;
⑤活塞向下运动,对连杆产生巨大的向下的拉力,从而对外提供动力做功。
(1)改变内能的方法有两种,①中通过 的方法使水的内能增大;
(2)④中水蒸气液化,要 热量;
(3)不计活塞质量,在④和⑤中,汽缸内大量水蒸气液化成水,导致汽缸内气压减小,在 的作用下,活塞向下运动。
【答案】(1)热传递
(2)放出
(3)外界大气压
【知识点】液化及液化放热;热传递改变物体内能;大气压强的存在;大气压的综合应用;热传递的概念与方式
【解析】【解答】(1)①中通过加热的方法改变内能,即通过热传递的方法使水的内能增大;
(2)水蒸气液化放热;
(3) 汽缸内大量水蒸气液化成水,导致汽缸内气压减小, 小于外界大气压,外界大气压就会给活塞压力,使活塞向下运动。
【分析】改变内能的方法:①热传递②做功;液化的能量变化;常见的大气压的现象。
45.(2023·深圳)阅读下列文字,回答下列问题:
(1)船闸的工作原理是 ,图乙中船相对于大坝是 (填运动或静止);
(2)图丙中定滑轮的作用是 ;
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了 反射,一艘重2000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为 ;
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为 m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为 ;
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,已知电源电压恒定为U,求时通过每个发电机的电流为 。
【答案】(1)连通器;运动
(2)改变力的方向
(3)镜面;
(4)0.3;
(5)
【知识点】镜面反射与漫反射;功率计算公式的应用;连通器原理;浮力大小的计算;定滑轮及其工作特点;电功率的计算
【解析】【解答】(1)上端开口下端连通,船闸的工作原理是连通器,图乙中船在运动,相对于大坝有位置变化,是运动的;
(2)图丙中定滑轮是定滑轮,作用是改变力的方向 ;
(3)在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了镜面反射;由于船是漂浮的,受到的浮力等于船的重力,则F浮=G=mg=2000×103kg×10N/kg=2×107N;
(4)图丙的电梯:船和重物绕过定滑轮,速度相同,当船上升速度为18m/min,则重物下降速度为18m/min=0.3m/s,若船与江水总重为1.5万吨=1.5×104×103kg=1.5×107kg,则电梯功率为P=Fv=Gv=1.5×107kg×10N/kg×0.3m/s=4.5×107W;
(5)有(4)得电梯的机械能功率P=4.5×107 W,每个发电机的功率为P1,发电机的电能与机械能的转换比为10:6,则:,根据电功率P=UI可知:t1时通过每个发电机的电流。
【分析】(1)船闸利用了连通器原理;相对应参照物,有位置变化是运动的;
(2)定滑轮可以改变力的方向;
(3)光滑物体的表面发生镜面反射;根据漂浮物体浮力等于重力,计算浮力;
(4)定滑轮,速度不变,再根据速度进行换算;利用力和速度的乘积计算功率;
(5)根据功率关系和能量比,计算功率;利用功率和电压的比值, 计算电流。
46.(2023·宜昌)如图所示,我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日,“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度达10909米,前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg,体积为3dm3的深海岩石,固定在采样篮上带出了水面。问:
(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过 (选填“超声波”或“电磁波”)实现的;
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少?(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)带回的岩石密度是多少kg/m3 ?将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对它做的功是多少J?
【答案】(1)超声波
(2)
(3);
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算;浮力大小的计算;超声波与次声波;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过超声波实现的;
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa,
(3)岩石密度是;岩石的重力为G=8.4kg×10N/kg=84N,
将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,
岩石受到的浮力为F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N,岩石受到的拉力F=84N-30N=54N;采样篮对它做的功是W=Fh=54N×10909m=5.89086×105J。
【分析】(1)水声通信系统通过超声波传递信息;
(2)根据液体密度和深度,计算液体压强;
(3)根据质量和体积的比值,计算密度;利用质量计算重力;根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力;根据物体受到的重力和浮力差,计算拉力,根据拉力和距离的乘积计算做功多少。
47.(2023·武威)炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理学角度解释:
(1)使用吸管尖端容易插入酸奶杯上方塑封膜,原因是什么?
(2)过了一会儿,小明发现酸奶杯的外表面有很多小水珠,这些小水珠是怎么形成的?
【答案】(1)吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯中。
(2)酸奶刚从冰箱里拿出来温度比较低,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的酸奶杯发生液化现象,从而形成很多小水珠附着在酸奶杯的外表面。
【知识点】液化及液化放热;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 (1)吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯中。
(2)酸奶刚从冰箱里拿出来温度比较低,室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的酸奶杯发生液化现象,从而形成很多小水珠附着在酸奶杯的外表面。
【分析】 (1)在压力一定时,通过减小受力面积可以增大压强;
(2)物质从气态变为液态的过程是液化。
48.(2023·河南)我省农业已进入智能化时代,农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业。如图为一些无人机在农田中喷洒农药时的情景,无人机载满农药时的总质量为。g取,试问:
(1)北斗导航系统是利用 波传递信息的。水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,该喷药无人机的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”),无人机相对于 是运动的;
(2)装满农药的无人机不工作时,静止在水平地面上,底部支架与地面的总接触面积为,它对地面的压强是
(3)无人机在农田上方持续地喷洒农药时,以的建置沿水平方向做匀速直线运动,无人机载满农药时所载农药的质量为。每分钟喷洒的农药量为,则无人机从开始喷洒农药到喷洒完毕,飞行的路程是
【答案】(1)电磁;减小;农田(或树木)
(2)5×104Pa
(3)3000m
【知识点】机械能及其转化;速度公式及其应用;压强的大小及其计算;参照物及其选择;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)①北斗导航系统是利用电磁波传递信息的。
②水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,无人机的质量减小,速度不变,则动能减小;质量减小,高度不变,则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知,无人机的机械能减小;
③无人机相对农田的位置不断改变,因此它是运动的;
(2)无人机对地面的压力F=G=mg=45kg×10N/kg=450N;
则它对地面的压强为:;
(3)无人机飞行的时间为:t=;
则飞行的路程:s=vt=5m/s×600s=3000m。
【分析】(1)①根据电磁波的应用解答。
②动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,而机械能=动能+重力势能;
③根据参照物的知识分析;
(2)根据F=G=mg计算无人机对地面的压力,再根据计算它对地面的压强;
(3)首先根据计算飞行时间,再根据s=vt计算飞行路程。
七、简答题
49.(2023·龙东)023年5月28日12时31分,由C919大型客机执飞的东方航空MU9191航班,从上海虹桥机场飞抵北京首都国际机场。请描述飞机如何获得升力?(图乙是机翼横切面图)
【答案】当飞机起飞时,机翼上方流速大压强小,机翼下方流速小压强大,产生一个向上的压力差(压强差),从而让飞机获得一个向上的升力。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当飞机起飞时,机翼上方流速大压强小,机翼下方流速小压强大,产生一个向上的压力差(压强差),从而让飞机获得一个向上的升力。
【分析】流体在流速大的地方压强小。