专题5压强——2022-2023年江苏省南京市中考物理一模二模试题分类
一.选择题(共7小题)
1.(2023 玄武区一模)如图甲所示,轿车在水平路面上高速行驶,下列说法正确的是( )
A.车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力
B.车对路面的压力是由于路面发生形变产生的
C.高速行驶过程中,车对路面的压力小于车静止时对路面的压力
D.如图乙,驾驶室座椅上安装头枕的目的是防止碰撞前车时造成伤害
2.(2022 南京三模)如图所示,站台上标有一条安全黄线,乘客必须站在安全线之外候车,是为了避免乘客被“吸”向列车的事故发生,选项中与其原理相同的是( )
A.车载安全锤头部做成锥状能在危险时破窗
B.系安全带能减小紧急刹车造成的伤害
C.安全头枕能减小突然加速造成的伤害
D.两船同向航行,为了安全相距较远防止相撞
3.(2022 秦淮区二模)如图是滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A.滑雪时运动员受到的重力与滑雪板对他的支持力是一对相互作用力
B.用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体运动状态的原因
C.滑向终点时,运动员不能立即停下来是因为他具有惯性
D.脚上穿滑雪板是通过减小压力来减小压强
4.(2023 建邺区二模)人在水平冰面上溜冰时,只需用脚在冰面上向后轻轻蹬一下,就能滑行很远。下列说法正确的是( )
A.溜冰时穿较为锋利的冰刀是为了减小对冰面的压强
B.人对冰刀的压力和冰刀对人的支持力是一对平衡力
C.溜冰者最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.滑行时如果摩擦力消失,溜冰者将做匀速直线运动
5.(2023 建邺区一模)在探究液体内部压强与哪些因素有关的实验中,甲、乙两组同学正确实验的现象如图所示,U形管两侧液面的高度差hA<hB,甲、乙两组烧杯中的液体密度分别为ρ1、ρ2,橡皮膜处的压强分别为p1、p2。下列说法正确的是( )
①若两压强计相同,则ρ1一定等于ρ2
②若两压强计相同,则ρ1一定小于ρ2
③若两烧杯中液体相同,则p1一定等于p2
④若两烧杯中液体相同,则p1一定小于p2
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
6.(2023 秦淮区二模)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用沙子、小桌、木块、透明的箱子进行如图所示的实验。下列说法错误的是( )
A.实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果
B.由甲、丙两图可以探究压力的作用效果与压力大小的关系
C.比较甲、乙两图可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
D.利用本实验器材做“探究重力势能和高度关系”的实验中,小桌不需要倒放
7.(2022 鼓楼区二模)海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,下列图中与其原理相同的是( )
A.喝饮料时要用力吸
B.用力吸气时球被吸住不动
C.向前吹气时纸会向上飘
D.滑雪板的面积要做得较大
二.填空题(共3小题)
8.(2022 南京模拟)(1)如图甲所示,一枚一元硬币的质量约为6 。
(2)如图乙所示,贴紧桌面沿水平方向向硬币上方猛吹气,硬币可直接翻入盘中,是根据空气流速大,压强 的原理。
(3)如图丙所示,将一枚硬币静止立在行驶中的高铁上,此时硬币受到的重力为G,桌面对硬币的支持力为F1,硬币对桌面的压力为F2,其中 和 是一对平衡力。
9.(2022 南京模拟)(1)如图甲所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图 (选填“a”或“b”)中装的是盐水。
(2)如图乙所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比hA:hB=3:1,底面积之比SA:SB=1:2,则它们对地面的压强之比pA:pB= 。
10.(2022 南京模拟)(1)观察图甲﹣A中现象,底部扎有橡皮膜装有水的管子,发现橡皮膜向下凸出,说明水对管子底部有 作用;观察图甲﹣B中现象,侧面开着几个小孔且装有水的管子,水从小孔中喷射出来,说明水对管子侧面有 作用。
(2)如图乙是用同一实验装置来分别演示液体内部压强的四种特点。其中用来说明“压强随深度的增大而增大”这个特点的一组演示应是 ,说明“在液体内部同一深度向各个方向的压强相等”这个特点的一组演示应是 。(均选填图序)
三.实验探究题(共13小题)
11.(2023 鼓楼区二模)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中:
(1)如图甲,用手轻按压强计上金属盒的橡皮膜,关于这一操作,分析不正确的是 ;
A.检测装置的气密性
B.使U形管内液面与0刻度线相平
C.观察U形管两侧液面发生什么变化
(2)在图乙实验中, (用h1、h2、h3作答,下同)能反映出液体内 深度处的压强大小。
(3)对比 两图实验可以探究液体内部压强与深度的关系。
12.(2022 建邺区二模)用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙中 (填字母)两个位置处进行实验。
(3)在a、b、c、d、e五点中压强最大的是 点。
(4)两位同学使用不同的压强计进行实验,将金属盒的橡皮膜放在同种液体的同一深度A、B两点处,现象如图丁所示.若橡皮膜在A、B两点处所受压强分别为pA、pB,则pA pB(选填“<”、“=”或“>”)。
13.(2023 秦淮区二模)小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是 。
(2)如图甲,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N,然后,如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则本地大气压强的测量值为 Pa。
(3)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14.(2023 建邺区二模)如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行的操作是 。
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 有关。
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是 。
A.将丁图中金属盒下移
B.丁烧杯中换用密度更大的液体
C.将U形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管 放置,直至 ,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
15.(2022 鼓楼区二模)如图是探究液体压强特点时所用的压强计。
(1)使用前应先观察U形管中液面是否 ,再检查装置是否漏气。若用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时发现U形管中两侧液面的高度几乎不变,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)小王同学在探究液体压强与液体密度关系时,把两个不同的压强计A、B的金属盒分别放在浓盐水、水中10cm深处,两个压强计U形管内两侧液面高度差 相同(选填“可能”或“不可能”)。
16.(2022 秦淮区二模)小明用纸做了几个物理实验。
(1)图甲中将纸剪成小卡片探究二力平衡条件,实验中在装置两端挂不同数量的钩码,小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡;
(2)在“比较纸锥下落快慢”的实验中,用纸做成两个锥角不等的纸锥,并将其从同一高度同时释放时,释放时应该选择 (选填“乙”或“丙”)图中的位置;在“测量纸锥下落的速度”活动中,为了便于测量,应选择图乙中的 (选填“A”或“B”)纸锥;
(3)图丁中将纸条的一端按在嘴唇的下方,向前吹气时,会看到纸条 (选填“向上”“向下”或“不”)飘动。
17.(2023 南京二模)用U形管做几个物理小实验。
(1)如图甲所示,为探究“液体内部压强与深度、液体密度的关系”的装置。压强计是通过U形管的 来显示金属盒上橡皮膜所受压强的大小。实验设计了表格,并记录了部分实验数据。
序号 液体 金属盒的深度H/cm 压强计U形管两侧液面的高度差h/cm
① 酒精 5
② 水 10
③ 盐水 15
④ (a) (b)
为完成实验探究,表格中至少还需要补充的一组内容是:(a) ;(b) 。
(2)如图乙所示,流速为v1和v2的气体,经过与U形管左端相连的管子时,U形管两侧液面的高度差h1小于h2,则它们的大小关系为:v1 v2。
18.(2023 建邺区一模)用铅笔可以完成许多实验。
(1)如图甲所示,用刻度尺测量出铅笔的长度为 cm。
(2)如图乙所示,水平桌面上固定的两支平行铅笔上放有两个乒乓球,向两球中间吹气,两球相互靠近,这说明流体的 。
(3)如图丙所示,手压笔尖,手指感觉疼,这说明物体间力的作用是 ,手指所受弹力是 形变产生的。
19.(2023 南京模拟)在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中:
(1)压强计是通过U形管的 来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平。(不考虑实验结论的偶然性)
①比较图甲和图 ,可以得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
②比较图乙和图丙,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗? ,理由是: 。
(3)某小组成员用塑料瓶进行实验,将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图丁所示,该实验说明液体压强与 有关。
20.(2022 秦淮区二模)如图所示,是用相同的矿泉水瓶做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验(瓶中均为水,且B、C、F中装满水)。
(1)B、C、D、E四次实验中,通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)你认为 (选填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;
(3)将如图F所示的两个矿泉水瓶紧靠在一起放在海绵上,压力作用效果与图 (填字母)一致;
(4)若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为FB、FC,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC,则FB FC,pB pC(均选填“>”“=”或“<”)。
21.(2022 玄武区二模)如图所示,小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素“。
(1)图甲中把压强计的金属盒慢慢下移,可以观察到U形管两侧液面的高度差增大,从而得到:在相同液体内部,液体的压强随深度的增加而 。要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选取装置乙和装置 进行研究;
(2)在探究液体的压强与液体的深度是否有关时,小华认为也可以这样做:保持图丙中金属盒的位置不变,向烧杯中继续加水,U形管两侧高度差变大。这种方法 (选填“可以”或“不可以”);
(3)固定图乙中金属盒的位置不变,向容器中慢慢加水(未溢出),当U形管中液面的高度差与图丙相同时,烧杯底部受到液体压强的大小关系是p水 p盐水。
22.(2022 秦淮区二模)
(1)小华利用如图甲所示的装置测量大气压的大小,弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,有摩擦。他先拔去橡皮帽,将活塞推至底端,在右端挂上一定数量的钩码,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N,则活塞与针筒间的摩擦力为 N,若继续增加钩码数量,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为4.6N,小华又找来刻度尺测量针筒全部刻度的长度,如图乙所示,由以上数据测出本地大气压强的值为 Pa。
(2)小华又用如图丙所示器材,自制潜水艇模型,要让原本悬浮在b位置的潜水艇上浮至a位置悬浮,采取的措施是 (选填“向外拉”“向内推”“先向外拉再内推”和“先向内推再外拉”)注射器活塞。
23.(2022 南京一模)小明利用杯子做了几个物理小实验。
(1)如图甲所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上。用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中。此现象说明 具有惯性。
(2)如图乙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出。此现象可以说明 的存在。
(3)如图丙所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯。此现象可以说明 (填字母)。
A.重力的方向为竖直向下
B.力是改变物体运动状态的原因
C.力的作用是相互的
D.流速越大,压强越小
四.计算题(共5小题)
24.(2023 秦淮区二模)近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,下表是某型号独轮电动平衡车的部分数据,则:
质量 10kg
轮胎与地面接触面积 30cm2
最大速度 16km/h
充满电行程 24km
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少小时?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?
(3)质量为50kg的人站在该车上静止时,车对水平地面的压强是多大?
25.(2022 南京模拟)如图所示是一辆新型坦克,其质量为20t,每条履带与水平地面的接触面积为2m2.g取10N/kg,求:
(1)坦克的重力。
(2)坦克静止时对水平地面的压强。
26.(2022 南京三模)2022年2月4日第24届冬奥会在“双奥之城”中国北京开幕,如图是冰壶比赛的情景。冰壶主要由花岗岩壶身和壶柄组成,已知它的质量是19kg。(g取10N/kg)
(1)当冰壶从场地的一端滑到另一端,壶柄的质量将 。
(2)该冰壶重多少?
(3)该冰壶与水平冰面的接触面积是200cm2,则它对冰面的压强是多少?
27.(2022 秦淮区一模)小明在观看北京2022年冬奥会比赛时发现,中国选手任子威在短道速滑男子1000m比赛中脚上穿的是冰刀鞋,于是小明网购了一双冰刀鞋,如图所示.
(1)已知该冰刀鞋每只的质量为2kg,冰刀底部可以看成是长方形,其长度为40cm,宽度为2.5mm。求质量为60kg的小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,每只脚对冰面的压强是多少Pa?
(2)如果小明此时抬起一只脚,则他对地面的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
28.(2022 南京模拟)如图,是某同学家中最近购买的一辆小轿车,在某次匀速行驶时的有关数据如下表:
小轿车总质量 1800kg
静止时每只轮胎与地面的接触面积 400cm2
轮胎能承受的最大气压 2.5×105Pa
匀速行驶过程中的总阻力 总重的0.05倍
求:(1)观察小轿车的外形,可知小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)静止时对地面的压力;
(2)该轿车能承载物体的最大重力是多少?(g取10N/kg)
五.解答题(共1小题)
29.(2022 南京模拟)一次龙卷风发生时,屋外的气压急剧下降到90000帕,当时门窗紧闭,可以近似地认为屋内的气压是标准大气压,并取为100000帕。屋顶的面积为100米2,这时屋顶所受的内外压力差是多大?
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.【解答】解:A.车对路面的压力和路面对车的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.车对路面的压力是由于车发生形变产生的,故B错误;
C.车静止时对路面的压力大小等于车的重力大小,小汽车高速行驶时,车身上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,所以车对路面的压力小于车静止时对路面的压力,故C正确;
D.当后车追尾时,坐在座椅上的人的头部由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:A、破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
BC、系安全带、头枕都可以避免车内的人由于惯性受到伤害,安全带能防止突然刹车(或与前面相撞)时的伤害,安全头枕能减小突然加速造成的伤害,故BC错误;
D、当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A.运动员受到的重力与滑雪板对运动员的支持力,作用在一个物体上;同时,运动员在斜面上滑雪,二力大小不相等,因此,重力和支持力不是一对相互作用力,故A错误;
B.运动员用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,故B错误;
C.运动员滑向终点时不能立即停下来,是因为他具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故C正确;
D.脚上穿滑雪板是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A、溜冰鞋上锋利的冰刀可以减小受力面积,在压力一定时,增大对冰面的压强,故A错误;
B、人对冰刀的压力与冰刀对人的支持力作用在不同的物体上,它们不是一对平衡力,它们是作用力与反作用力,故B错误;
C、溜冰者最终会停下来,说明力是改变物体运动的原因,故C错误;
D、人在水平冰面上溜冰时,若摩擦力消失,水平方向不受任何力作用,由牛顿第一定律可知,溜冰者将做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:①②若两压强计相同,根据转换法,乙中液体产生的压强大,根据p=ρgh可知,则ρ1一定小于ρ2
故①错误;②正确;
③④若两烧杯中液体相同,因探头深度相同,根据p=ρgh,则p1一定等于p2,故③正确,④错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、根据转换法,实验中观察小桌陷入沙子的深度来比较压力的作用效果,故A正确;
B、探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,而甲、丙中受力面积不同,故
由甲、丙两图不能探究压力的作用效果与压力大小的关系,故B错误;
C、比较甲、乙两图可得出:受力面积一定时,乙中压力大,压力的作用效果明显,故比较甲、乙两图可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,故C正确;
D、“探究影响重力势能大小因素”时,不需要改变受力面积的大小,所以小桌不需要倒放,故D正确。
故选B。
7.【解答】解:舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随舰艇向前运动,使得舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度,根据流体流速与压强的关系可知,舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,舰艇在压强差的作用下靠近,易发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A、用力吸饮料时,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在大气压的作用下被压入嘴中,由此可知,喝饮料时利用了大气压,而不是利用流体流速与压强的关,故A不符合题意;
B、从漏斗口用力吸气,乒乓球上方的空气减少压强变小,乒乓球在大气压作用下不会掉下,由此可知,球被大气压压住不动,不是利用流体流速与压强的关系,故B不符合题意;
C、将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大、压强小,纸条下方的空气流速小、压强大,所以纸条受到一个向上的压力差,纸条就会向上飘起来,利用了流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D、滑雪板的面积要做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,没有应用流体流速与压强的关系,故D不符合题意。
故选C。
二.填空题(共3小题)
8.【解答】解:(1)根据生活经验结合对质量单位的了解可知,一枚一元硬币的质量约为6g。
(2)在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币受到向上的压强差,所以硬币能翻入盘中。
(3)将一枚硬币静止立在行驶中的高铁上,此时硬币处于平衡状态,硬币受到的重力G与桌面对硬币的支持力F1符合二力平衡条件,是一对平衡力;硬币对桌面的压力F2与其它两个力都是作用在不同物体上的力,所以都不是平衡力。
故答案为:(1)g;(2)小;(3)G;F1。
9.【解答】解:(1)在深度一定时,液体的密度越大,受到的液体压强就越大。
a、b两图中,压强计的探头浸入液体中的深度是相同的,a图中,压强计的液面高度差比较大,表示探头受到的液体压强比较大,液体的密度就比较大,装的就是盐水。
(2)同种材料制成的两个实心圆柱体其密度相同都为ρ,
pρgh。
pA=ρghA,pB=ρghB,
所以;
故答案为:a;3:1。
10.【解答】解:(1)液体内部向各个方向都有压强,观察图甲﹣A中现象,底部扎有橡皮膜装有水的管子,发现橡皮膜向下凸出,说明水对管子底部有压强的作用;观察图甲﹣B中现象,侧面开着几个小孔且装有水的管子,水从小孔中喷射出来,说明水对管子侧面有压强的作用。
(2)说明“压强随深度的增大而增大”,此时液体的种类相同,但所处的深度不同,且越深,U形管中的高度差越大,故分析上述几个图象可知,DC两次实验可以说明上述问题;
说明“在液体内部同一深度向各个方向的压强相等”,即此时液体的种类相同,浸入液体的深度相同,但金属盒的方向不同,会发现U形管中的高度差相等,故ABC三次实验能说明上述问题。
故答案为:(1)压强;压强; (2)D、C;A、B、C。
三.实验探究题(共13小题)
11.【解答】解:(1)用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面变化灵活,说明该压强计不漏气,压强计若漏气,U形管两侧液面不会发生变化,故选:B;
(2)实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化,所以在图乙实验中,h1能反映出液体内h2深度处的压强大小;
(3)液体压强与液体的密度和深度有关,探究液体压强与深度的关系,应改变液体的深度,保持液体的密度不变,故选乙、丙两图。
故答案为:(1)B;(2)h1;h2;(3)乙、丙。
12.【解答】解:(1)液体压强计是利用U形管两侧液面的高度差来体现液体内部压强大小的,液体内部压强越大,U形管液面高度差越大;
(2)液体压强与液体的密度和深度有关,为了探究密度对液体内部压强的影响,应保证液体的深度相同,故应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在b、c(或d、f)两个位置处进行实验;
(3)ab两点处的液体密度相同,b的位置较深,根据p=ρgh可知b点的液体压强大于a点的液体压强;
cd两点处的液体密度相同,d的位置较深,根据p=ρgh可知d点的液体压强大于c点的液体压强;
bc两点处的液体深度相同,c点的液体密度较大,根据p=ρgh可知c点的液体压强大于b点的液体压强
de两点处的液体深度相同,d点的液体密度较大,根据p=ρgh可知d点的液体压强大于e点的液体压强;
综上可知在a、b、c、d、e五点中压强最大的是d点;
(4)两位同学使用不同的压强计进行实验,将金属盒的橡皮膜放在同种液体的同一深度A、B两点处,现象如图丁所示.若橡皮膜在A、B两点处所受压强分别为pA、pB,根据液体压强公式p=ρgh可知;当液体密度和深度相同时,液体内部压强相等,即;pA=pB。
故答案为:(1)高度差;(2)b、c;(3)d;(4)=。
13.【解答】解:(1)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封。
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;
注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出体积V,得出活塞的面积S将测量结果代入压强公式得:P1.056×105Pa。
(3)如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式P可知,导致测得的大气压值偏小;相反,如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,导致测得的大气压值偏大。
故答案为:(1)排尽筒内的空气,密封注射器;(2)1.056×105;(3)偏小。
14.【解答】解:
(1)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装;
(2)金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关;
(3)根据p=ρgh可知,液体的密度越大,深度越大,压强越大,液体的压强与U形管粗细无关,所以在“烧杯中换密度差更大的液体”和“U形管中换用密度更小的酒精”U形管左右两侧液面的高度差都将变大,故选BC;
(4)探究液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
故答案为:(1)将软管取下,再重新安装;(2)液体深度;(3)BC;(4)倾斜;水柱高度相同。
15.【解答】解:(1)使用前应先观察U形管中液面是否相平;若压强计有漏气的地方,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,软管内的气体压强几乎不会发生变化,U形管两侧液体的高度几乎不变,则说明装置漏气;应拆除软管重新安装;
(2)根据液体压强公式可知,在浓盐水、水中10cm深处,压强大小是不相等的,这个压强是通过U形管液面高度差反映的,如果U形管中装的液体不同,与盐水相连的U形管装入的液体密度如果比与水相连的U形管装入的液体密度大,两个压强计U形管内两侧液面高度差可能相等。
故答案为:(1)相平;漏气;(2)可能。
16.【解答】解:(1)图甲中将纸剪成小卡片探究二力平衡条件,实验中在装置两端挂不同数量的钩码,小卡片受到的拉力不相同,放手后小卡片运动,不能平衡。
(2)为了比较纸锥下落的快慢,应把两个纸锥拿到同一高度同时释放;图乙中两纸锥的下端高度相同,图丙中两纸锥的上端高度相同,故应选图乙的位置释放。
纸锥下落快,时间较难测量,必须增加纸锥下落的高度和锥角,以增大下落时间,便于时间的测量,应该在图乙中选择纸锥A较好。
(3)将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大、压强小,纸条下方的空气流速小、压强大,所以纸条受到一个向上的压力差,纸条就会向上飘起来。
故答案为:(1)不能;(2)乙;A;(3)向上。
17.【解答】解:(1)实验中,压强计是通过U形管的两侧液面高度差来显示金属盒上橡皮膜所受压强大小的;
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度有关,根据控制变量法,每次要控制其中一个量不变,探究与另一个量的关系,因此,可补充的一组内容是:液体为酒精;金属盒的深度H=10cm;这样,通过比较①④,可探究液体压强与深度的关系;通过比较②④,可探究液体压强与液体密度的关系,故至少还需要补充的一组内容是:(a)酒精;(b)10;
(3)由图乙可知,流速为v1和v2的气体,经过与U形管左端相连的管子时,U形管两侧液面的高度差h1小于h2,根据流体流速越大的位置、压强越小可知,h1小,说明空气流速v1小,h2大,说明空气流速v2大,即它们的气体流速大小关系为:v1小于v2。
故答案为:(1)两侧液面高度差;(2)酒精;10;(3)小于。
18.【解答】解:(1)由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;铅笔左侧与2.00cm对齐,右侧与7.20cm对齐,所以铅笔的长度为L=7.20cm﹣2.00cm=5.20cm;
(2)流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢;
(3)手压笔尖,手给笔尖一个力,由于物体间力的作用是相互的,笔尖会给手指一个力,所以手指感觉疼;
手指所受弹力是铅笔发生弹性形变产生的。
故答案为:(1)5.20;(2)流速大、压强小;(3)相互的;铅笔。
19.【解答】解:(1)压强计是通过观察U形管两边高度差来显示橡皮膜所受的压强的大小;
(2)①比较图甲和图乙,乙中金属盒所处的深度较深,U形管液面的高度差较大,橡皮膜所受的液体压强较大,故可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
②虽然图乙、丙中没有控制探头所处的深度相同,但是丙图中探头在盐水中所处的深度较小,而丙图中U形管两侧液面高度差更大,说明探头受到盐水的压强反而较大,所以能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论;
(3)图丁的实验中,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深度有关。
故答案为:(1)液面高度差;(2)①乙;②能;丙图中探头在盐水中所处的深度较小,而丙图中探头受到盐水的压强反而较大;(3)深度。
20.【解答】解:(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷深度来比较压力的作用效果;
(2)根据控制变量法,A、B中受压材料不同,故不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;
(3)当这两个完全相同的矿泉水瓶用图F方式紧靠在一起放在海绵上,与将其中一个矿泉水放在海绵上对比,与海绵的接触面积扩大了一倍,即受力面积扩大一倍,对海绵的压力也扩大了一倍。由p可知,压强不变,因此压力作用效果与B图一致;
(4)在B、C两次实验中,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pB、pC,根据p=ρgh可知,B、C实验瓶中装满水,故水的深度相同,则液体对容器底部的压强相等,即pB=pC,根据F=pS,由图可知,SB>SC,所以FB>FC。
故答案为:(1)海绵的凹陷深度;(2)不能;(3)B;(4)>;=。
21.【解答】解:(1)将金属盒向下移动,深度增加,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,即液体压强在增大,说明在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大;
要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应该控制液体深度一定,改变液体的密度,故应选取装置乙和装置丙来进行研究。
(2)保持图丙中探头所处的位置不动,向烧杯中继续加水,盐水的深度和密度都发生了变化,通过U形管两侧高度差变大不能得到液体的压强与液体深度的关系,因为没有控制盐水的密度不变。
(3)当乙中U形管中液面的高度差与图丙相同时,说明乙、丙两图探头以上部分液体压强相同。两图中探头距烧杯底部的距离相等,但因丙图盐水密度大于乙图水的密度,由p=ρgh可知,探头以下部分液体产生的压强丙图较大,故烧杯底部受到液体压强的大小关系P水<P盐水。
故答案为:(1)增大;丙;(2)不可以;(3)<。
22.【解答】解:
(1)先拔去橡皮帽,将活塞推至底端,在右端挂上一定数量的钩码,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N,由二力平衡知识,此时弹簧测力计对活塞的拉力大小等于活塞受到的滑动摩擦力的大小,可知活塞与针筒间的摩擦力为1N;
由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当继续增加钩码数量,活塞受到的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,活塞与针筒之间的摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数将不变;
重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量活塞恰好始滑动时,弹簧测力计示数为4.6N,此时活塞受到弹簧测力计向右的拉力和大气压向左的压力与针筒对它向左的摩擦力作用,在这三个力的作用下,处于平衡状态,可知此时活塞受到的大气压力为F=F拉﹣f=4.6N﹣1N=3.6N;
由图乙可知,刻度尺的分度值为0.1cm,针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐,右端针筒的2.0mL刻度线与刻度尺的5.00cm刻度线对齐,则针筒的刻度部分的总长度为5.00cm;则活塞的横截面积为:
S0.4cm2,
大气压强为:
p9×104Pa;
(2)悬浮在b位置的潜水艇受到的浮力等于重力,当浮力大于重力时,物体上浮。小华又用如图丙所示器材,自制潜水艇模型,要让原本悬浮在b位置的潜水艇上浮,采取的措施是向内推注射器活塞,水会被压出试管,此时模型的自重减小,模型上浮;到达a位置后,采取的措施是向外拉注射器活塞,水会进入试管,当模型的自重增大到等于浮力时,模型悬浮;故整个操作过程为:先向内推再外拉。
故答案为:(1)1;不变;9×104Pa;(2)先向内推再外拉。
23.【解答】解:(1)明信片被弹飞前,鸡蛋静止在明信片上,明信片被弹飞时,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋没有随明信片一起飞出去,由于重力作用,鸡蛋掉入水中。此现象说明鸡蛋具有惯性。
(2)水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,说明大气压存在。
(3)当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强(力)差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。此现象说明流速越大的地方压强越小,也能说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:(1)鸡蛋;(2)大气压;(3)BD。
四.计算题(共5小题)
24.【解答】解:
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,根据v可得,能行驶的最长时间:
t1.5h;
(2)人和电动平衡车的总重力:
G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,
所以该车受到的牵引力:F=f=0.2G总=0.2×600N=120N;
(3)车对水平地面的压力:F压=G总=600N,
车对水平地面的压强:
p2×105Pa。
答:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是1.5h;
(2)此时该车受到的牵引力是120N;
(3)车对水平地面的压强是2×105Pa。
25.【解答】解:(1)坦克的重力:
G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N;
(2)坦克静止时,对水平地面的压力:
F=G=2×105N,
对水平地面的压强:
p5×104Pa。
答:(1)坦克的重力为2×105N;
(2)坦克静止时对水平地面的压强为5×104Pa。
26.【解答】解:(1)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关,当冰壶从场地的一端滑到另一端,壶柄的质量将不变;
(2)该冰壶重G=mg=19kg×10N/kg=190N;
(3)冰壶对水平冰面的压力等于冰壶的重力,即:F=G=190N,
它对冰面的压强p9500Pa。
故答案为:(1)不变;
(2)该冰壶重190N;
(3)它对冰面的压强是9500Pa。
27.【解答】解:(1)小明和冰刀的总重力为:
G=mg=(60kg+2×2kg)×10N/kg=640N,
小明穿着冰刀鞋双脚站立在冰面上时对冰面的压力:
F=G=640N;
受力面积S=2×40×10﹣2m×2.5×10﹣3m=2×10﹣3m2,
小明对冰面的压强:
p3.2×105Pa,
站立时对冰面的压强等于每只脚对冰面的压强,所以每只脚对冰面的压强仍是3.2×105Pa;
(2)小明不管是双脚静止站立在冰面上还是抬起一只脚,对地面的压力都等于人和冰刀的总重力,当他抬起一只脚时,与地面接触面积减小,压力不变,由p可知,压强增大。
答:(1)质量为60kg的小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时,每只脚对冰面的压强是3.2×105Pa;
(2)增大。
28.【解答】解:(1)小汽车在水平路面上静止时,对地面的压力等于其重力。
由图可知,小汽车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快,下方的流速慢,上方的压强小,下方的压强大,产生向上的压力差,减小对地面的压力,所以小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
(2)受力面积:
S=4×400cm2=1600cm2=0.16m2,
由p可得,小轿车对路面的最大压力:
F大=p大S=2.5×105Pa×0.16m2=4×104N,
则该轿车能承载物体的最大重力:
G物=G大﹣G车=F大﹣G车=F大﹣m车g=4×104N﹣1800kg×10N/kg=2.2×104N;
答:(1)小于;
(2)该轿车能承载物体的最大重力是2.2×104N,
五.解答题(共1小题)
29.【解答】解:龙卷风发生时,屋外空气相对于屋内来说空气的流速很大,压强较小,室外气压急剧下降。
室内气压是标准大气压,即:1×105Pa.屋外的气压急剧下降到9×104Pa。
这时屋顶所受到的内外压强差:
△P=P内﹣P外=1×105Pa﹣9×104Pa=1×104Pa,
已知室内屋顶的面积是100m2,
根据△p可得,屋顶受到的内外压力差:
ΔF=△p×S=1×104Pa×100m2=1×106N。
答:这时屋顶所受的内外压力差是1×106N。