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第九章壓強(qiáng)——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列知識(shí)點(diǎn)1:壓力壓強(qiáng)1.壓力(1)定義∶垂直作用在物體表面的力叫做壓力。如下圖所示,分別為杯子對(duì)桌面的壓力、圖釘對(duì)墻面的壓力、物塊對(duì)斜面的壓力。?(2)方向∶壓力垂直于接觸面,指向被壓物體。(3)作用點(diǎn)∶在所壓表面上。(4)作用效果∶使受壓物體發(fā)生形變。壓力與重力的區(qū)別與聯(lián)系?壓力重力區(qū)別力的示意圖物塊A對(duì)斜面的壓力??物塊A受到的重力施力物體物塊A地球受力物體斜面物塊A力的方向垂直于受力面指向受力物體豎直向下力的大小不一定等于物體重力G=mg力的作用點(diǎn)在被壓物體上物塊重心性質(zhì)彈力引力產(chǎn)生原因物體間相互接觸且擠壓地球的吸引聯(lián)系壓力可以由重力產(chǎn)生,也可以由其他力產(chǎn)生。只有當(dāng)物體放在水平面上時(shí),物體對(duì)水平面的壓力在數(shù)值上等于重力,即F壓=G。不能說(shuō)“壓力就是重力或者壓力就等于重力?!碧骄坑绊憠毫ψ饔眯Ч囊蛩貕毫Φ淖饔眯Ч赡芘c壓力的大小、受力面積有關(guān)研究什么?探究壓力的作用效果與壓力的大小是否有關(guān)探究壓力的作用效果與受力面積是否有關(guān)改變什么?壓力的大小受力面積的大小控制什么?受力面積壓力的大小怎么改、控、測(cè)?實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)把小桌放在海綿上,觀察海綿被壓下的深淺(2)在小桌上放一個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺(1)把小桌正面朝上放在海綿上,在小桌上放一個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺
(2)把小桌翮過(guò)來(lái),桌面朝下,在小桌上放
一個(gè)個(gè)砝碼,觀察海綿被壓下的深淺怎么分析?若兩次實(shí)驗(yàn)海綿被壓下的深淺不同,則壓力
的作用效果與壓力的大小有關(guān)若兩次實(shí)驗(yàn)海綿被壓下的深淺不同,則壓力的作用效果與受力面積有關(guān)2.實(shí)驗(yàn)器材(小桌子、砝碼、海綿)3.砝碼的作用是改變壓力的大小★4.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(通過(guò)海綿的凹陷程度來(lái)比較壓力的作用效果)5.控制變量法的應(yīng)用[分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論]6.控制變量法∶研究壓力大小對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),要控制受力面積一樣;研究受力面積大小對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),要控制壓力大小一樣。[交流與反思]7.選用海綿而不選用長(zhǎng)木板的原因(長(zhǎng)木板的形變不易用肉眼觀察到,海綿的形變?nèi)菀子萌庋塾^察到)8.可代替海綿的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易發(fā)生形變的物體)9.實(shí)驗(yàn)評(píng)估★實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。2.壓強(qiáng)、壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算:(1)壓強(qiáng)概念:在物理學(xué)中,物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng);(2)壓強(qiáng)公式:;(3)壓強(qiáng)p的單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱(chēng)為帕),符號(hào)是Pa。1Pa=1N/m2。?常用單位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1kPa=103Pa,1MPa=106Pa。?(4)物理意義∶壓強(qiáng)是描述壓力作用效果的物理量。(5)常見(jiàn)數(shù)值∶一顆西瓜子平放在桌面上,對(duì)桌面的壓強(qiáng)約20Pa;一張報(bào)紙平放在桌面上時(shí)對(duì)桌面的壓強(qiáng)約0.5Pa,成年人站立在地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為1.5×104Pa。(1)p=FS(2)用公式計(jì)算時(shí),各物理量的單位必須統(tǒng)一,其單位分別是p—Pa,F(xiàn)—N,S—m2。(3)公式中F是壓力,而不是重力,但物體靜止在水平面上時(shí)(只受重力和支持力),對(duì)水平面的壓力的大小等于物體的重力的大小。(4)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時(shí),兩者相互接觸的面積。如圖所示,將一底面積為S的物體A分別放置在面積為S1和S2的兩個(gè)桌面上,兩種情況下,物體對(duì)桌面的壓力相等,但圖甲中受力面積是S,圖乙中受力面積是S2。(5)在求解密度均勻、形狀規(guī)則的實(shí)心柱體重直作用于水平面上的壓強(qiáng)時(shí),利用公式力p=ρgh非??旖?、準(zhǔn)確、方便。推導(dǎo)式的適用條件有∶?(1)密度均勻、形狀規(guī)則的實(shí)心柱體(圓柱體或棱柱體),如圖所示;(2)物體被放在水平面上,且受力面積等于物體的底面積;(3)水平面受到的壓力是由物體所受的重力產(chǎn)生的(F=G)。3.減小或者增大壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用:減小壓強(qiáng)方法:(1)壓力一定,增大受力面積;
(2)受力面積一定,減小壓力;
(3)同時(shí)減小壓力,增大受力面積.
應(yīng)用:①載重卡車(chē)裝有許多的車(chē)輪;②房屋建在較大的地基上;③書(shū)包帶做得較寬。增大壓強(qiáng)方法:
(1)壓力一定,減小受力面積;
(2)受力面積一定,增大壓力;
(3)同時(shí)增大壓力,減小受力面積.
應(yīng)用:①速滑運(yùn)動(dòng)員的冰鞋裝有冰刀;②投向靶盤(pán)的飛鏢;③用力剎車(chē)。
【典例1】關(guān)于壓力的說(shuō)法,正確的是()A.相互接觸的物體間必定存在壓力B.壓力的方向一定豎直向下C.物體對(duì)地面的壓力總等于它的重力D.壓強(qiáng)反映壓力的作用效果【答案】D【詳解】A.當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體間沒(méi)有相互擠壓時(shí),兩物體間將不存在壓力,故A錯(cuò)誤;B.壓力是垂直作用在物體表面上的力,方向總是垂直于物體的表面,當(dāng)接觸面不水平時(shí),壓力的方向?qū)⒉皇秦Q直向下的,故B錯(cuò)誤;C.重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,方向豎直向下;壓力是垂直作用在物體表面上的力,方向總是垂直于物體的表面、物體的受力面、接觸面,因此重力和壓力是完全不同的兩個(gè)力,大小不一定相等,只有物體放在水平面上,物體對(duì)桌面的壓力等于重力,故C錯(cuò)誤。D.壓強(qiáng)反映壓力的作用效果,壓力的作用效果越明顯說(shuō)明壓強(qiáng)越大,故D正確。故選D?!镜淅?】重10N的正方體木塊,被20N的水平力壓在豎直墻上靜止,如圖,木塊對(duì)墻的摩擦力和壓力大小分別為()A.20N,10N B.30N,10N C.10N,30N D.10N,20N【答案】D【詳解】木塊靜止,所以在水平和豎直方向受力分別平衡。在豎直方向上,物體重力為10N,方向豎直向下,而摩擦力與重力是一對(duì)平衡力,所以摩擦力為f=G=10N方向豎直向上;在水平方向上,人對(duì)木塊的水平壓力和墻壁對(duì)木塊的支持力是一對(duì)平衡力,壓力是20N,所以墻壁對(duì)木塊的支持力也是20N,又墻壁對(duì)木塊的支持力和木塊對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)相互作用力,二者大小相等,故木塊對(duì)墻的壓力為20N,方向水平向右。故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。【典例3】如圖為同種材料制成的實(shí)心圓柱體A和B放在水平地面上,它們的高度之比為3∶2,底面積之比為2∶3,則它們的質(zhì)量mA∶mB和對(duì)地面的壓強(qiáng)pA∶pB分別為()A.mA∶mB=2∶3,pA∶pB=2∶3B.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=2∶3C.mA∶mB=3∶2,pA∶pB=1∶1D.mA∶mB=1∶1,pA∶pB=3∶2【答案】D【詳解】?jī)蓤A柱體的體積之比B是由同種材料制成的實(shí)心圓柱體,密度相同,由得它們的質(zhì)量之比為因?yàn)锳和B放在水平地面上,所以對(duì)地面的壓力圓柱體對(duì)地面的壓強(qiáng)圓柱體A和B對(duì)地面的壓強(qiáng)之比故ABC不符合題意,D符合題意。故選D?!镜淅?】如圖所示,實(shí)心均勻長(zhǎng)方體甲、乙分別放置在水平地面上,對(duì)地面壓強(qiáng)相等,底面積S甲=S乙,高度h甲>h乙,若沿豎直虛線切去相同的比例,則此時(shí)甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓力F甲、F乙和壓強(qiáng)p甲、p乙的關(guān)系是()A.,B.,C.,D.F甲=F乙,【答案】D【詳解】切割前甲、乙對(duì)地面壓強(qiáng)由以上兩式可知,長(zhǎng)方體對(duì)地面的壓強(qiáng)與長(zhǎng)方體的密度、高度有關(guān),與長(zhǎng)方體的底面積無(wú)關(guān),若沿豎直虛線切去相同的比例,長(zhǎng)方體的高度不變,則此時(shí)甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)不變,由于切割前;即切割后甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng);切割前長(zhǎng)方體底面積S甲=S乙,對(duì)地面的壓強(qiáng),根據(jù)可知,長(zhǎng)方體甲、乙地地面的壓力相等,即甲乙的質(zhì)量相等;若沿豎直虛線切去相同的比例,則剩余部分的質(zhì)量仍相等,此時(shí)甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓力F甲、F乙相等,即F甲=F乙;由以上分析可知,ABC不符合題意,D符合題意。故選D?!镜淅?】在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小聰在相同的平底礦泉水瓶中裝水后,分別放在磚塊和海綿上進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)(B、C兩圖中瓶?jī)?nèi)的水是滿的)。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)觀察被壓物體的___________來(lái)反映壓力的作用效果;(2)要探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,可以選用圖中B、C兩次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:當(dāng)壓力大小相等時(shí),受力面積越___________(選填“大”或“小”),壓力的作用效果越明顯。(3)我們不能通過(guò)分析圖中A、B兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系,理由是沒(méi)有控制___________相同。【答案】
形變程度
小
受壓面的材料【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中,壓力使物體發(fā)生形變,故可通過(guò)觀察被壓物體的形變程度來(lái)比較壓力作用效果的。(2)[2]要探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)控制壓力大小相同,故可以選用圖中BC兩次實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:當(dāng)壓力大小相等時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。(3)[3]圖中A、B兩次實(shí)驗(yàn)一個(gè)放在磚塊上,一個(gè)放在海綿上,沒(méi)有控制受壓面的材料相同,因此,我們不能通過(guò)分析圖中A、B兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因?(1)液體受重力作用,對(duì)支撐它的容器底有壓強(qiáng)。(2)液體具有流動(dòng)性,對(duì)阻礙它流散開(kāi)的容器壁也有壓強(qiáng)。(3)液體由于具有流動(dòng)性而在液體內(nèi)部相互擠壓,因此液體部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
液體壓強(qiáng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)液體除了對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)外,還對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng),固體則只對(duì)其支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),方向總是與支承面垂直;(2)在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大。(3)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的密度有關(guān),在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。(4)容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。4、液體壓強(qiáng)的計(jì)算:注意∶應(yīng)用時(shí),各個(gè)物理量的單位都應(yīng)統(tǒng)一取國(guó)際單位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。對(duì)液體壓強(qiáng)公式的理解(1)由可知,液體壓強(qiáng)只與液體密度和液體深度有關(guān),與液體質(zhì)量、體積等無(wú)關(guān)。(2)h指的是液體的深度,是被研究的點(diǎn)到自由液面的豎直距離。如下圖所示,A、B、C的深度分別是h1、h2和h3,D、E、F三點(diǎn)的深度相同,都是h。(3)該公式適用于靜止的液體和密度均勻的氣體,不適用于流動(dòng)的液體、氣體。(4)和的應(yīng)用適用范圍壓強(qiáng)的定義式,適用于所有情況,多用于計(jì)算固體壓強(qiáng)液體壓強(qiáng)的計(jì)算式,也適用于計(jì)算形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的柱形固體對(duì)水平面的壓強(qiáng)計(jì)算順序固體先算壓力后計(jì)算壓強(qiáng)液體先算壓強(qiáng),后計(jì)算壓力(5)容器底所受壓力、壓強(qiáng)及對(duì)支持面的壓力、壓強(qiáng)的比較容器容器底受到的壓強(qiáng)p=ρ液gh容器底受到的壓力F=pS=ρ液gh=G柱F>G液F=G液F<G液對(duì)支持面的壓力F1=G液+G容對(duì)支持面的壓強(qiáng)p1=F1/S總結(jié)當(dāng)運(yùn)用液體壓力壓強(qiáng)先算壓強(qiáng)再算壓力的方法變量太多無(wú)法計(jì)算時(shí),可以通過(guò)先觀察杯子的形狀先比較壓力的大小,再比較壓強(qiáng)的大小。研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)研究什么?探究液體壓強(qiáng)與液體的深度是否有關(guān)探究液體壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān)改變什么?壓強(qiáng)計(jì)探頭在液體內(nèi)部的深度密度不同的液體控制什么?液體的密度,壓強(qiáng)計(jì)探頭的方向壓強(qiáng)計(jì)探頭在不同液體中的深度和方向怎么改、控、測(cè)?實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)將U形管壓強(qiáng)計(jì)的探頭放人水中深度為H處,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h1(2)保持探頭方向不變,改變探頭在水中的深度,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h2(2)保持探頭方向不變,將探頭伸入密度不同液體中深度H處,觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h3怎么分析?若△h1≠△h2,則液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)若△h1≠△h3,則液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析2.實(shí)驗(yàn)器材及作用[U形管、刻度尺(測(cè)量壓強(qiáng)計(jì)的探頭在液體中的深度)]★3.實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法(用手壓探頭上的橡皮膜,觀察U形管中的液柱是否變化,若液柱變化明顯,則氣密性良好)4.實(shí)驗(yàn)前U形管液面應(yīng)調(diào)平(若不平,應(yīng)重新拆裝)★5.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用(根據(jù)U形管中液面的高度差來(lái)判斷液體壓強(qiáng)的大小)★6.控制變量法的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在同種液體的同一深度處,液體對(duì)各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;在同種液體內(nèi)部,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大實(shí)驗(yàn)改進(jìn)探究液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān)如圖所示,容器中間用隔板分成左、右兩部分,隔板下部有一圓孔,用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)其形狀發(fā)生改變。它可以用來(lái)做"探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)"的實(shí)驗(yàn)。1.實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證"在同種液體中液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?說(shuō)出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟∶向容器左右兩邊加入水,使右邊水面高出左邊水面。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。2.實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證"在深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)跟液體密度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?說(shuō)出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟∶向容器左右兩邊分別加入水和鹽水,使兩邊液面相平。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。5.連通器的原理:(1)連通器:上端開(kāi)口,下部相連通的容器;(2)原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平;(3)連通器的應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來(lái)工作的。連通器液面相平的條件:(1)連通器里只有一種液體;(2)連通器里的液體不流動(dòng)。只有同時(shí)滿足這兩個(gè)條件,連通器各部分的液面才是相平的,如果有一個(gè)條件不能滿足,則連通器各部分的液面不會(huì)相平?!镜淅?】關(guān)于液體壓強(qiáng),下列說(shuō)法中正確的是()A.液體壓強(qiáng)大小與液體受到的重力有關(guān)B.液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng),對(duì)容器側(cè)壁沒(méi)有壓強(qiáng)C.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與方向有關(guān)D.液體壓強(qiáng)只與液體深度、液體密度有關(guān)【答案】D【詳解】A.液體內(nèi)部某點(diǎn)所受液體壓強(qiáng)的大小跟液體的密度和深度有關(guān),與液體受到的重力無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.由于液體受重力、具有流動(dòng)性,液體不僅對(duì)容器底部有壓強(qiáng),對(duì)容器側(cè)壁也有壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.同一液體內(nèi)部同一深度處,各個(gè)方向壓強(qiáng)相等,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)可知,液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),故D正確。故選D?!镜淅?】用如圖所示的裝置探究水內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn),下列做法能使微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差變大的是()A.將探頭在水中的位置向上移動(dòng)B.將探頭在原位置轉(zhuǎn)動(dòng),僅改變探頭方位C.保持探頭的位置不動(dòng),從杯中取出適量水,使水面到B位置D.保持探頭的位置不動(dòng),向杯中加入適量水,使水面到A位置【答案】D【詳解】A.由可知,將探頭在水中的位置向上移動(dòng),探頭深度變淺,U形管兩側(cè)的液面高度差變小,故不符合題意;B.液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向壓強(qiáng)相同,將探頭在原位置轉(zhuǎn)動(dòng),僅改變探頭方位,U形管兩側(cè)的液面高度差不變,故不符合題意;C.由可知,保持探頭的位置不動(dòng),從杯中取出適量水,使水面到B位置,探頭深度變淺,U形管兩側(cè)的液面高度差變小,故不符合題意;D.由可知,保持探頭的位置不動(dòng),向杯中加入適量水,使水面到A位置,探頭深度變深,U形管兩側(cè)的液面高度差變大,故符合題意。故選D?!镜淅?】如圖所示,甲、乙、丙三個(gè)容器底面積相同,放在水平面上,容器裝有同種液體,且液面相平,則液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)關(guān)系是()A.p甲=p乙=p丙 B.p甲>p乙>p丙C.p甲<p乙<p丙 D.無(wú)法確定【答案】A【詳解】由題可知,三個(gè)容器中裝有同種液體,則三個(gè)容器中的液體密度三個(gè)容器中液體深度也相等根據(jù)液體壓強(qiáng)公式,則有所以可得故選A?!镜淅?】將底面積不同、裝有同種液體的甲、乙、丙、丁四個(gè)容器放在同一水平桌面上,如圖所示,下列對(duì)容器底受到液體壓強(qiáng)的大小關(guān)系判斷正確的是()A.甲容器底受到液體的壓強(qiáng)最大B.乙容器底受液體到的壓強(qiáng)最大C.丁容器底受到液體的壓強(qiáng)最大D.四個(gè)容器底受到液體的壓強(qiáng)一樣大【答案】D【詳解】因?yàn)榧?、乙、丙、丁四個(gè)容器中裝有同種液體,則液體密度相同,由圖可知,四個(gè)容器液面高度相等,根據(jù)可知,四個(gè)容器底受到液體的壓強(qiáng)一樣大,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D?!镜淅?】下列裝置不是應(yīng)用連通器原理的是()A.船閘 B.茶壺C.U形管壓強(qiáng)計(jì) D.地漏【答案】C【詳解】ABD.船閘、茶壺、地漏都是上端開(kāi)口,下部連通,即都是利用連通器的原理制成的,故ABD不合題意;C.U形管壓強(qiáng)計(jì)的上端只有一側(cè)是開(kāi)口的,另一側(cè)是封閉的,不符合連通器的特點(diǎn),不是利用連通器原理工作的,故C符合題意。故選C?!镜淅?】如圖1是小洛用壓強(qiáng)計(jì)“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)壓強(qiáng)計(jì)上的U形管___________(選填“屬于”或“不屬于”)連通器;(2)在使用壓強(qiáng)計(jì)前,小洛發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖1甲所示。正確的調(diào)節(jié)方法是___________(選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平;A.將右側(cè)支管中高出的水倒出B.取下軟管重新安裝(3)比較圖1乙、丙兩次實(shí)驗(yàn),可得出:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨___________的增加而增大;(4)要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān),應(yīng)選擇圖1___________兩次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,可得出液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系是:___________;(5)小洛結(jié)合液體壓強(qiáng)的知識(shí),設(shè)計(jì)了如圖2所示的測(cè)量鹽水密度的方案,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:①如圖2所示,用細(xì)線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測(cè)出水面到下管口的距離記為h1;②如圖2所示,在燒杯中裝入適量的鹽水,將玻璃管緩慢浸入其中,直至___________,用刻度尺測(cè)出鹽水面到下管口的距離記為h2;③鹽水的密度表達(dá)式:ρ鹽水=___________(利用ρ水、h1、h2表示);④以上實(shí)驗(yàn)所測(cè)鹽水的密度偏___________(選填“大”或“小”)?!敬鸢浮?/p>
不屬于
B
液體的深度
丙、丁
液體深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)隨液體密度增大而增大
橡皮膜水平為止
小【詳解】(1)[1]壓強(qiáng)計(jì)上端不都是開(kāi)口的,故不屬于連通器。(2)[2]進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面就是相平的;如果將右側(cè)支管中高出的水倒出,左右液面上方的大氣壓強(qiáng)仍然不相等,故B符合題意,A不符合題意。故選B。(3)[3]比較圖乙和圖丙兩圖知,液體的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,壓強(qiáng)不同,故可以得到:液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。(4)[4][5]要探究液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,需要控制液體的深度相同,改變液體的密度,應(yīng)選1圖丙、丁比較,可得出液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系:液體深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)隨液體密度增大而增大。(5)[6][7]本步驟是通過(guò)轉(zhuǎn)換法,只要玻璃管底部的橡皮膜水平即可說(shuō)明此時(shí)橡皮膜上方受到水的壓強(qiáng)等于下方受到鹽水的壓強(qiáng),故此處應(yīng)該在燒杯中裝入適量的鹽水,將玻璃管緩慢浸入其中,直至橡皮膜水平為止,用刻度尺測(cè)出鹽水面到下管口的距離記為h2。因?yàn)榇藭r(shí)橡皮水平,說(shuō)明鹽水與水產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,即得鹽水的密度表達(dá)式[8]如圖2甲是測(cè)量的水面到玻璃管下管口的距離,由于橡皮膜發(fā)生形變,造成測(cè)量的水深度即h1比實(shí)際值偏小,故密度的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。知識(shí)點(diǎn)3:大氣壓強(qiáng)1.大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí):(1)大氣壓強(qiáng):大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓;大氣壓用p0表示;(2)產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓ψ饔貌⑶揖哂辛鲃?dòng)性;(3)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。2.托里拆利實(shí)驗(yàn):(1)精確測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn):托里拆利實(shí)驗(yàn);(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在長(zhǎng)約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開(kāi)堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm;(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化);大氣壓的特點(diǎn):(1)空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等;(2)大氣壓隨高度增加而減小;且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高;(3)沸點(diǎn)與壓強(qiáng):一切液體的沸點(diǎn),都是隨氣壓減小而降低(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣壓增大而升高(如用高壓鍋煮飯快);(4)體積與壓強(qiáng):質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時(shí),氣體的體積越小壓強(qiáng)越大;氣體體積越大壓強(qiáng)越小。托里拆利實(shí)驗(yàn)的特別提醒(1)玻璃管中充滿水銀,不能混有氣泡,否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。(2)玻璃管的形狀、粗細(xì)及是否傾斜不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)玻璃管管口在水銀槽內(nèi)的深度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,向上提或向下按玻璃管,只改變水銀柱上方真空部分的體積,而水銀柱的高度不變。(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水銀桂的高度如果不是760mm,可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)環(huán)境的大氣壓不是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(5)托里拆利實(shí)驗(yàn)中選擇的液體是水銀,而不是其他液體,原因是水銀是常溫下密度最大的液體,在同樣的大氣壓下需要的玻璃管最短。如果用其他液體,需要的玻璃管就會(huì)很長(zhǎng),操作不方便。如果用水來(lái)做托里拆利實(shí)驗(yàn),則根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得ρ水銀gh水銀=ρ水大氣壓強(qiáng)的三中實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法吸盤(pán)拉力法吸盤(pán)重力法注射器拉力法實(shí)驗(yàn)器材吸盤(pán)、玻璃板、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺吸盤(pán)、玻璃板、刻度尺、小桶、細(xì)沙注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺示意圖測(cè)量的物理量吸盤(pán)剛剛拉脫時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F、吸盤(pán)直徑D吸盤(pán)剛剛拉脫時(shí)小桶和細(xì)沙的總重力G、吸盤(pán)直徑D活塞剛剛被拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F、注射器的全部刻度長(zhǎng)度L操作步驟將吸盤(pán)吸在玻璃板上,用彈簧測(cè)力計(jì)拉吸盤(pán),吸盤(pán)剛剛拉脫時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F就等于吸盤(pán)受到的大氣壓力,測(cè)出吸盤(pán)的直徑D即可得到吸盤(pán)的面積S,再利用壓強(qiáng)公式p=F/S專(zhuān)即可算出大氣壓的值與吸盤(pán)拉力法原理一樣,只是將彈簧測(cè)力計(jì)換成小桶,慢慢往小桶內(nèi)加入細(xì)沙,直至將吸盤(pán)剛剛拉脫將注射器活塞推至針筒底端,然后用一個(gè)橡皮帽堵住注射器針筒。用彈簧測(cè)力計(jì)拉注射器活塞頸部,活塞剛剛被拉動(dòng)時(shí)的示數(shù)F就等于活塞受到的大氣壓力。從注射器筒上找到標(biāo)明的容積V,并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的長(zhǎng)度L,則活塞面積S=V/L,最后利用壓強(qiáng)公式p=F/S即可算出大氣壓的值大氣壓表達(dá)式誤差分析吸盤(pán)內(nèi)空氣不能完全排出,導(dǎo)致測(cè)出的F或G值偏小,大氣壓值偏小注射器內(nèi)空氣不能完全排出、注射器漏氣、活塞與筒壁摩擦較大等導(dǎo)致誤差較大知識(shí)點(diǎn)4:流體壓強(qiáng)1.\o"9.4流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系"流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:(1)流體:流動(dòng)的物體,指的是液體和氣體;(2)液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。2.飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因:(1)飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀;(2)當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí),流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過(guò)機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大;(3)機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力?!镜淅?】空中的氫氣球,升到一定高度就會(huì)爆裂,以下正確的是()A.這一高度的大氣壓大,把氣球壓裂B.高空中的大氣壓小,氣球向外膨脹,把氣球脹裂C.高空中的溫度很低,氣球被凍裂D.空中的紫外線很強(qiáng),將氣球照裂【答案】B【詳解】大氣壓與高度有關(guān),高度越高,大氣壓越小,球內(nèi)氣壓大于外界氣壓,氣球就會(huì)向外膨脹,以至于氣壓把球脹裂,與溫度和紫外線的照射沒(méi)有關(guān)系。故選B?!镜淅?】下列事例中不是利用大氣壓來(lái)工作的是()A.用吸管吸飲料B.吸盤(pán)吸在墻壁上C.液體從容器側(cè)壁的孔中噴出D.紙片托水【答案】C【詳解】A.用力一吸氣,吸管內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在外界大氣壓的作用下,被壓入口腔內(nèi),利用了大氣壓,故A不符合題意;B.吸盤(pán)掛重物,使用前先把空氣排空,在外界大氣壓的作用下,吸盤(pán)被壓在墻壁上,故B不符合題意;C.液體從容器側(cè)壁的孔中噴出,是因?yàn)橐后w內(nèi)部存在壓強(qiáng),與大氣壓無(wú)關(guān),故C符合題意;D.圖中紙片受到水對(duì)它向下的壓強(qiáng)和外界大氣壓對(duì)它向上的壓強(qiáng),大氣壓強(qiáng)大于水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng),所以紙片不會(huì)掉下來(lái),利用的是大氣壓,故D不符合題意。故選C?!镜淅?】如圖所示是水銀氣壓計(jì)和自制氣壓計(jì),下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(
)A.在使用水銀氣壓計(jì)時(shí),玻璃管稍?xún)A斜,管內(nèi)外水銀面的高度差不變B.自制氣壓計(jì)的玻璃管內(nèi)水柱高度降低,說(shuō)明大氣壓降低了C.把水銀氣壓計(jì)從1樓拿到10樓,玻璃管內(nèi)水銀柱會(huì)下降D.自制氣壓計(jì)瓶?jī)?nèi)氣壓大于瓶外大氣壓【答案】D【詳解】A.在使用水銀氣壓計(jì)時(shí),玻璃管稍?xún)A斜,管外氣大壓不變,能支撐的水銀的高度不變,因此管內(nèi)外水銀面的高度差不變,故A正確,不符合題意;B.自制氣壓計(jì)的玻璃管內(nèi)水柱高度降低,說(shuō)明大氣壓能支撐的水銀柱的高度變小,即大氣壓降低了,故B正確,不符合題意;C.把水銀氣壓計(jì)從1樓拿到10樓,10樓大氣壓小于1樓大氣壓,所以玻璃管內(nèi)水銀柱會(huì)下降,故C正確,不符合題意;D.自制氣壓計(jì),瓶?jī)?nèi)氣壓與管內(nèi)液柱的壓強(qiáng)和等于外界大氣壓,所以瓶?jī)?nèi)氣壓小于瓶外大氣壓,故D不正確,符合題意。故選D?!镜淅?】如圖所示,在蓄水槽中裝入一定量的水,蓄水槽與一粗細(xì)不均勻的管道相連,在管道的不同部位,分別裝有底部連通的豎直管A、B、C,下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉,水是靜止?fàn)顟B(tài),A、B、C三根管中的水柱高度不同B.當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)水流動(dòng)時(shí),A管中水柱的高度最高C.當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)水流動(dòng)時(shí),B管中水柱的高度最高D.當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)水流動(dòng)時(shí),C管中水柱的高度最高【答案】B【詳解】.當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉,水處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),根據(jù)連通器的原理,可知三根管中的水柱高度相同,故A錯(cuò)誤;.當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)水流動(dòng)時(shí),底部面積越大,水流速越慢,產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大,水的高度越大,所以,的壓強(qiáng)最小,水的高度最低,的壓強(qiáng)最大,水的高度最大,故B正確,CD錯(cuò)誤。故選B?!镜淅?】如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn),器材有注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;(2)用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞______時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,根據(jù)______條件可知,此時(shí)大氣對(duì)活塞的壓力等于F;(3)用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng),從注射器讀得最大容積為V,可得活塞的橫截面積S=______;(4)由公式p=______計(jì)算此時(shí)大氣壓的數(shù)值;(5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,請(qǐng)說(shuō)出你的操作方法(請(qǐng)寫(xiě)出一條):______?!敬鸢浮?/p>
剛被拉動(dòng)
二力平衡
加些潤(rùn)滑油能起到密封和減小摩擦的作用【詳解】(2)[1][2]活塞剛被拉動(dòng)時(shí),活塞處于平衡狀態(tài),由二力平衡的條件可知:此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(3)[3]由圖可知,注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng),注射器的體積為V,所以活塞的橫截面積為。(4)[4]由(2)(3)可知,大氣壓力為F,活塞的橫截面積為,所以大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為(5)[5]實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡或漏氣或拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的,采取的方法是用潤(rùn)滑油能起到密封和減小摩擦的作用。1.下列與壓強(qiáng)有關(guān)的說(shuō)法中正確的是()A.壓力就是重力,物體重力越大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大B.液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),是由于液體受到重力且液體有流動(dòng)性C.因?yàn)?,所以液體壓強(qiáng)與容器底面積大小有關(guān)D.靜止在桌面中央的小木塊,沿豎直方向切去木塊體積的二分之一,木塊對(duì)桌面壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一【答案】B【詳解】A.壓力的方向垂直于接觸面,重力的方向始終豎直向下,二者是兩種不同的力,故A錯(cuò)誤;B.由液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因可知,液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),是由于液體受到重力且液體有流動(dòng)性,故B正確;C.液體壓強(qiáng)公式p=ρgh,由此公式可知,液體壓強(qiáng)與液體密度和液體深度有關(guān),與容器底面積大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.沿豎直方向切去木塊體積的二分之一,重力變二分之一,底面積也變?yōu)樵瓉?lái)二分之一,根據(jù),木塊對(duì)桌面壓強(qiáng)不變,故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示,兩個(gè)圓柱形容器A、B,盛有體積相同的同種液體且放置在水平桌面上。若兩容器底部受到的液體壓力分別為FA、FB,受到的液體壓強(qiáng)分別為pA、pB,則它們的關(guān)系是()A.FA=FB、pA>pB B.FA=FB、pA<pBC.FA>FB、pA=pB D.FA<FB、pA=pB【答案】B【詳解】同種液體,液體的密度相同,由圖知B液體的深度大于A液體的深度,根據(jù)知B液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大于A液體對(duì)容器底的壓強(qiáng),即pA<pB;由于A、B液體的密度和體積都相同,根據(jù)知A、B液體的質(zhì)量相同,由知重力也相同,由于容器的形狀規(guī)則,所以液體對(duì)容器底的壓力等于液體的重力;所以?xún)扇萜鞯撞渴艿揭后w的壓力相同,即,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。3.如圖所示,完全相同的兩個(gè)薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上,分別裝有A、B兩種密度不同的液體。將兩個(gè)完全相同的實(shí)心金屬球浸沒(méi)在兩種液體中后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pA與pB相等。將兩個(gè)金屬球取出后(忽略帶出的液體),下列說(shuō)法中正確的是()A.ρA>ρB,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量ΔpA=ΔpBB.ρA<ρB,容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)變化量Δp甲=Δp乙C.ρA<ρB,液體A的質(zhì)量可能大于液體B的質(zhì)量D.ρA>ρB,液體A的質(zhì)量一定小于液體B的質(zhì)量【答案】D【詳解】AB.由圖可知,甲乙容器中液體的深度關(guān)系為hA<hB液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pA與pB相等,由p=ρgh可知AB液體的密度關(guān)系ρA>ρB兩個(gè)容器相同,兩個(gè)金屬球相同,將兩個(gè)金屬球取出后,液體深度的變化量相同,由p=ρgh可知液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量ΔpA>ΔpB將兩個(gè)相同的金屬球取出后,減小的重力相同,容器對(duì)水平面減小的壓力相同,由可知,容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)變化量相同,即Δp甲=Δp乙故AB錯(cuò)誤;CD,原來(lái)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pA與pB相等,取出兩個(gè)金屬球后,液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量ΔpA>ΔpB由p剩=p-Δp可知剩余液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)pA剩<pB剩根據(jù)F=pS可知液體對(duì)容器底的壓力的關(guān)系FA剩<FB剩因?yàn)橐后w是直柱形,所以液體的重力關(guān)系GA剩<GB剩由得到液體的質(zhì)量關(guān)系mA剩<mB剩故D正確,C錯(cuò)誤。故選D。4.如圖,將質(zhì)量相等的水分別倒入底面積相等的量筒和量杯內(nèi),若量筒底和量杯底受到水的壓強(qiáng)分別為p1、p2,受到水的壓力分別為F1、F2,則(
)A.p1>p2,F(xiàn)1>F2 B.p1>p2,F(xiàn)1=F2C.p1=p2,F(xiàn)1>F2 D.p1=p2,F(xiàn)1=F2【答案】A【詳解】將質(zhì)量相等的水分別倒入量筒和量杯內(nèi),水的深度關(guān)系為h量筒>h量杯,根據(jù)壓強(qiáng)公式可知,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)大小為p1>p2;量筒和量杯內(nèi)水的質(zhì)量相同,則其重力相同,量筒上下一樣粗細(xì)為直壁容器,對(duì)容器底的壓力等于液體重力,即F1=G,量杯形狀是上粗下細(xì),對(duì)容器底的壓力小于液體重力,即F2<G,所以F1>F2,綜上,故BCD不符合題意,A符合題意;故選A。5.如圖所示,水平桌面上底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器中,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體,下列說(shuō)法正確的是()A.甲容器對(duì)水平桌面的壓力大 B.乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)大C.兩容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相等 D.兩容器內(nèi)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等【答案】C【詳解】ABC.水平桌面上,甲、乙兩個(gè)容器中兩種液體質(zhì)量相等,容器的質(zhì)量相等,由知道,二者的總重力相等,因?yàn)槿萜鲗?duì)水平桌面的壓力等于容器和液體的總重力,故容器對(duì)桌面的壓力受力面積相同,由知道,兩容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,故AB錯(cuò)誤,C正確;D.由圖中知道,乙中液體的體積大于甲中液體的體積,因?yàn)橐后w質(zhì)量相同,由知道因兩容器中液體的深度相同,由知道,液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)故D錯(cuò)誤。故選C。6.甲、乙兩個(gè)實(shí)心均勻正方體放置在水平地面上。若沿豎直方向切去相同厚度后,甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲'>p乙'、剩余部分質(zhì)量m甲'=m乙'。則關(guān)于切去前甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲、p乙,壓力F甲、F乙的大小關(guān)系,下列判斷正確的是()A.p甲>p乙,F(xiàn)甲<F乙 B.p甲>p乙,F(xiàn)甲>F乙C.p甲<p乙,F(xiàn)甲=F乙 D.p甲<p乙,F(xiàn)甲<F乙【答案】B【詳解】設(shè)甲、乙兩正方體的棱長(zhǎng)分別為L(zhǎng)甲、L乙;由水平放置的實(shí)心均勻柱形物體對(duì)地面的壓強(qiáng)公式可知同一柱形物體對(duì)地面的壓強(qiáng)只與其高度有關(guān),甲、乙切去前后高度不變,所以根據(jù)題意可知,沿豎直方向切相同厚度后,甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)為所以已知甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)剩余部分質(zhì)量根據(jù)固體壓強(qiáng)公式可得則設(shè)沿豎直方向切相同厚度為Δh,則剩余部分的底面積表達(dá)式因?yàn)樗钥傻眉?、乙剩余部分質(zhì)量根據(jù)密度公式變形式可得又因?yàn)閯t所以即可得說(shuō)明甲、乙切去部分質(zhì)量則切去前甲、乙正方體的質(zhì)量水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于自身重力,由可得,切去前甲、乙對(duì)地面的壓力故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示,用隔板將容器分成左、右兩部分,隔板下部有一個(gè)圓孔用薄橡皮膜封閉。當(dāng)在容器左、右兩部分注入不同深度的液體時(shí)。關(guān)于橡皮膜的形變,以下說(shuō)法正確的是()A.橡皮膜一定向左側(cè)凸起 B.橡皮膜一定向右側(cè)凸起C.橡皮膜可能不發(fā)生形變 D.橡皮膜一定會(huì)發(fā)生形變【答案】C【詳解】因?yàn)橐后w內(nèi)部壓強(qiáng)和液體的密度、液體的深度有關(guān),圖中左邊液體的深度小于右邊的液體,但因?yàn)橐后w的密度未知,所以無(wú)法確定橡皮膜哪側(cè)的壓強(qiáng)更大,即橡皮膜可能發(fā)生形變,也可能不發(fā)生形變。故選C。8.如圖所示,甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)裝有質(zhì)量相等的水,甲容器中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為p1,壓力為F1,乙容器中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為p2,壓力為F2,則下列判斷正確的是()A.p1>p2 B.F1=F2 C.p1=p2 D.F1>F2【答案】B【詳解】AC.由圖知,甲容器中水的深度較小,根據(jù)p=ρ水gh可知水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p1<p2,故AC錯(cuò)誤;BD.甲、乙兩個(gè)容器內(nèi)裝有質(zhì)量相等的水,且容器都為柱形容器,則水對(duì)容器底部的壓力都等于水的重力,根據(jù)F=G=mg可知,F(xiàn)1=F2,故B正確,D錯(cuò)誤。故選B。9.如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說(shuō)法正確的是()①容器對(duì)桌面的壓力:F甲=F乙②容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):p甲>p乙③液體對(duì)容器底部的壓力:F甲'=F乙'④液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p甲'>p乙'A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④【答案】B【詳解】①②水平桌面上,甲、乙兩個(gè)容器中兩種液體質(zhì)量相等,容器的質(zhì)量相等,根據(jù)可知二者的總重力相等,故容器對(duì)桌面的壓力容器的底面積相同,由得,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)故②錯(cuò)誤,①正確;②③從圖中可知乙中液體的體積大于甲中液體的體積,因?yàn)橐后w質(zhì)量相同,根據(jù)可知因兩容器中液體的深度相同,根據(jù)知,液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)由得可知,液體對(duì)容器底部的壓力故③錯(cuò)誤,④正確。由以上綜合可知B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。10.下圖所示的實(shí)例中,不屬于連通器應(yīng)用的是()A.茶壺 B.水池下的回水彎管C.船閘 D.微小壓強(qiáng)計(jì)【答案】D【詳解】A.茶壺是上端開(kāi)口,下端連通的容器,所以是連通器,故A不符合題意;B.水池下的回水彎管的上端開(kāi)口下端連通,是連通器,故B不符合題意;C.船閘的閘室通過(guò)閥門(mén)與上、下游水道構(gòu)成了連通器,故C不符合題意;D.壓強(qiáng)計(jì)的下端雖連通,但上端有一側(cè)是不開(kāi)口的,所以不是連通器,故D符合題意。故選D。11.下列壓強(qiáng)值不等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的是()A.76厘米高汞柱 B.10.3米高水柱C.1.01×105帕 D.0.76米高水柱【答案】D【詳解】根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn),一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值為1.01×105帕斯卡,等于760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),也就是76厘米汞柱,若換成水柱,由,水柱高度為即ABC不符合題意,D符合題意。故選D。12.在托里拆利實(shí)驗(yàn)和自制氣壓計(jì)的相關(guān)知識(shí)中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)兩者都拿到山頂時(shí),托里拆利實(shí)驗(yàn)的玻璃管內(nèi)水銀液面下降,而自制氣壓計(jì)玻璃管內(nèi)液面上升B.托里拆利實(shí)驗(yàn)玻璃管內(nèi)如果有少量空氣,氣壓測(cè)量值會(huì)偏大C.自制氣壓計(jì)使用時(shí),受溫度的影響較大D.自制氣壓計(jì)制作時(shí)要先向瓶?jī)?nèi)吹氣,是為了使瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓【答案】B【詳解】A.當(dāng)兩者都拿到山頂時(shí),海拔升高,氣壓降低。托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),大氣壓支持管內(nèi)的水銀柱降低;自制氣壓計(jì)瓶?jī)?nèi)氣壓等于吸管內(nèi)液體壓強(qiáng)和外界大氣壓之和,大氣壓降低,吸管內(nèi)液體會(huì)上升,故A正確,不符合題意;B.托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),大氣壓支持管內(nèi)氣體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng),當(dāng)管內(nèi)有少量空氣時(shí),導(dǎo)致管內(nèi)液面下降,測(cè)量值偏小,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.升高相同溫度,氣體膨脹較大,自制氣壓計(jì)使用時(shí),受溫度影響較大,故C正確,不符合題意;D.自制氣壓計(jì)時(shí)要先向瓶?jī)?nèi)吹氣,吸管內(nèi)液面上升,瓶?jī)?nèi)氣壓大于外界大氣壓,故D正確,不符合題意。故選B。13.下列說(shuō)法正確的是()A.托里拆利實(shí)驗(yàn)在任何時(shí)候測(cè)出的水銀柱的高度都是76cmB.托里拆利實(shí)驗(yàn)換用粗玻璃管做實(shí)驗(yàn),管內(nèi)水銀柱高度不變C.將金屬盒氣壓計(jì)從山腳拿到山頂,它的示數(shù)會(huì)變大D.首先測(cè)出大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)【答案】B【詳解】A.大氣壓與高度和天氣有關(guān),在不同的地點(diǎn)、不同的時(shí)間,測(cè)量的結(jié)果可能不同,故A錯(cuò)誤;B.換用粗的玻璃管作實(shí)驗(yàn)時(shí),只要外界大氣壓不變,則管內(nèi)水銀柱的高度不變,故B正確;C.因?yàn)榇髿鈮弘S高度的升高而降低,故將金屬盒氣壓計(jì)從山腳拿到山頂,它的示數(shù)會(huì)變小,故C錯(cuò)誤;D.托里拆利實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了大氣壓強(qiáng)的值,馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了大氣壓強(qiáng)的存在,故D錯(cuò)誤。故選B。14.在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得玻璃管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高出760mm,可以使這個(gè)高度差改變的做法是()A.往槽內(nèi)加入少許水銀B.使玻璃管稍微傾斜一點(diǎn)C.把玻璃管稍微向上提一提D.把實(shí)驗(yàn)移到高山上去做【答案】D【詳解】ABC.托里拆利實(shí)驗(yàn)是依據(jù)“大氣壓與液體壓強(qiáng)相平衡”的原理,準(zhǔn)確測(cè)出了大氣壓的數(shù)值,測(cè)得大氣壓能支持760mm高水銀柱,往水銀槽內(nèi)加水銀,將玻璃管稍?xún)A斜,或把玻璃管向上提等不影響大氣壓的大小,所以不影響測(cè)量結(jié)果,不會(huì)改變高度差,故ABC不符合題意;D.由于大氣壓的大小與海拔高度有關(guān),把實(shí)驗(yàn)移到高山上去做,海拔高度變大,大氣壓變小,則高度差變小,故D符合題意。故選D。15.如圖所示,兩端開(kāi)口的細(xì)玻璃管通過(guò)帶孔的橡皮塞插入裝有適量水的瓶中,下列有關(guān)分析正確的是()A.瓶?jī)?nèi)氣壓等于瓶外大氣壓B.瓶?jī)?nèi)氣壓小于瓶外大氣壓C.拿著這個(gè)裝置上樓,液柱會(huì)升高D.這個(gè)裝置是自制溫度計(jì)【答案】C【詳解】AB.根據(jù)圖中瓶子的情況,可分析出:外界大氣壓加上玻璃管內(nèi)的水壓等于瓶?jī)?nèi)氣壓,顯然瓶?jī)?nèi)氣壓大于瓶外大氣壓,故AB錯(cuò)誤;C.拿著這個(gè)裝置上樓,高度變大,外界的大氣壓會(huì)變小,液柱在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用會(huì)升高,故C正確;D.這個(gè)裝置是自制氣壓計(jì),是利用大氣壓工作的;而溫度計(jì)的工作原理是液體的熱脹冷縮,故D錯(cuò)誤。故選C。16.如圖所示的現(xiàn)象中,能用“流速越大的位置,壓強(qiáng)越小”來(lái)解釋的是()A.②③ B.③④C.②③④ D.①③④【答案】B【詳解】①氣壓跟海拔有關(guān),海拔越高,氣壓越小,青藏高原,海拔高,氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)氣壓,水的沸點(diǎn)低于100℃,這說(shuō)明水的沸點(diǎn)隨高度增加而降低,不能說(shuō)明流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,故①不符合題意;②在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,大氣壓可以支持約10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆內(nèi)水面不會(huì)流出來(lái),正是因?yàn)榕杈爸械乃c大氣相通,是大氣壓支持著瓶?jī)?nèi)的水不會(huì)流出來(lái),故②不符合題意;③當(dāng)用B管用力吹氣時(shí),A管上端空氣流速變大,因?yàn)榱魉俅蟮牡胤綁簭?qiáng)小,所以A管上端壓強(qiáng)變小,下端大氣壓沒(méi)有變化,從而形成了向上的壓強(qiáng)差,因此A管中的水面會(huì)上升,故③符合題意;④向漏斗口吹氣,乒乓球會(huì)貼在漏斗上不掉下來(lái),是因?yàn)楫?dāng)從漏斗口吹氣時(shí),乒乓球上面的空氣流速增大,壓強(qiáng)減小,乒乓球被下面的大氣壓壓向漏斗頸而不掉下來(lái)。故④符合題意。故選B。17.下列實(shí)驗(yàn)中,不能說(shuō)明“流速大小對(duì)流體的壓強(qiáng)有影響”的是()A.吹氣時(shí)紙條向上飄 B.吹氣時(shí)紙片向下凹陷C.吹氣時(shí)A管中水面上升 D.吸氣時(shí)乒乓球緊貼漏斗【答案】D【詳解】A.吹氣時(shí)上方空氣流動(dòng)快,壓強(qiáng)小,紙條向上飄,表明流速大小對(duì)流體的壓強(qiáng)有影響,故A不符合題意;B.吹氣時(shí)下方空氣流動(dòng)快,壓強(qiáng)小,紙片向下凹陷,表明流速大小對(duì)流體的壓強(qiáng)有影響,故B不符合題意;C.吹氣時(shí)A管上方向空氣流動(dòng)快,壓強(qiáng)小,大氣壓強(qiáng)將水壓放A管中,A中水面上升,表明流速大小對(duì)流體的壓強(qiáng)有影響,故C不符合題意;D.吸氣時(shí)漏斗上部管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,大氣壓強(qiáng)向上將乒乓球向上壓,使其緊貼漏斗,與大氣壓強(qiáng)有關(guān),不能說(shuō)明流速大小對(duì)流體的壓強(qiáng)有影響,故D符合題意。故選D。18.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.吸盤(pán)掛鉤懸掛重物是利用了大氣壓強(qiáng)B.鋼筆吸入墨水是利用了大氣壓強(qiáng)C.火車(chē)站上,人要站在安全線以外,是由于氣體在流速大的地方壓強(qiáng)大,在流速小的地方壓強(qiáng)小D.如果沒(méi)有重力,人們吃飯喝水都將變得無(wú)比困難【答案】C【詳解】A.吸盤(pán)掛衣鉤其工作過(guò)程是通過(guò)排除吸盤(pán)與墻壁之間的空氣,松手后,吸盤(pán)恢復(fù)原狀的過(guò)程中,導(dǎo)致內(nèi)部氣壓小于外界大氣壓,外界大氣壓將其壓在墻壁上,所以,它是利用大氣壓工作的,故A正確,A不符合題意;B.鋼筆在吸墨水時(shí),是先把鋼筆內(nèi)的空氣排出,然后在外界大氣壓的作用下,墨水進(jìn)入鋼筆內(nèi),故B正確,B不符合題意;C.火車(chē)進(jìn)站時(shí)會(huì)使火車(chē)附近的空氣流速加快,氣體的流速快壓強(qiáng)小,所以火車(chē)附近的氣壓小,而遠(yuǎn)處的氣壓大,在安全線內(nèi)的乘客,會(huì)被強(qiáng)大的氣壓差形成的推力推向火車(chē),對(duì)安全構(gòu)成威脅,故C錯(cuò)誤,C符合題意;D.若重力消失,食物和水很難進(jìn)入口中,也很難到胃里,所以人們吃飯喝水都將變得無(wú)比困難,故D正確,D不符合題意。故選C。19.如圖示,有三個(gè)實(shí)心圓柱體甲、乙、丙,放在地面上,其中甲、乙的高度相同,乙、丙的底面積相同,三者對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,下列判斷正確的是()A. B.C. D.【答案】AD【詳解】AB.因物體對(duì)水平面的壓力和自身的重力相等,所以實(shí)心圓柱體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)由圖結(jié)合題意可知,三個(gè)實(shí)心圓柱體的高度關(guān)系為因三者對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,所以,由的變形式可知,三者的密度關(guān)系為故A正確、B錯(cuò)誤;CD.由圖結(jié)合題意可知,三個(gè)實(shí)心圓柱體的底面積關(guān)系為因三者對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,所以,上式變形式可知,三者的質(zhì)量關(guān)系為故C錯(cuò)誤、D正確。故選AD。20.如圖所示,甲、乙兩容器質(zhì)量均為m0、底面積均為S,內(nèi)裝兩種不同液體,兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)均為p,液體質(zhì)量分別為m甲和m乙,距離容器底部等高的位置有A、B兩點(diǎn),受到的液體壓強(qiáng)分別為pA和pB,則()A.兩容器底部受到的液體壓力F=pS B.甲、乙液體密度關(guān)系為:ρ甲>ρ乙C.A、B兩點(diǎn)受到的液體壓強(qiáng)關(guān)系為:pA>pB D.乙容器對(duì)水平桌面的壓力F=(m0+m乙)g【答案】ACD【詳解】A.根據(jù)壓強(qiáng)定義式可以導(dǎo)出所有壓力的計(jì)算公式,故A符合題意;B.因?yàn)閮煞N液體對(duì)容器底面的壓強(qiáng)相同,而甲的深度大,根據(jù)可知,甲的密度小。故B不符合題意;C.設(shè)這兩點(diǎn)距離容器底的距離為a,則這兩點(diǎn)的液體壓強(qiáng)為因?yàn)榧椎拿芏刃。蔄點(diǎn)甲的液體壓強(qiáng)大。故C符合題意D.乙容器放在水平桌面上,它對(duì)桌面的壓力等于自身的總重,即等于容器與其中液體的重力之和,等于總質(zhì)量與常數(shù)g的乘積。故D正確,符合題意。故選ACD。21.如圖所示,放在水平桌面上的三個(gè)不同形狀的容器,它們的自重相等,底面積相同,并裝入同種液體,液面高度相同。下面分析正確的是()A.三個(gè)容器中液體的重力關(guān)系G甲>G乙>G丙B.三個(gè)容器底部受到液體的壓強(qiáng)關(guān)系p甲=p乙=p丙C.三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力關(guān)系F甲>F乙>F丙D.三個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)關(guān)系p甲<p乙<p丙【答案】ABC【詳解】A.由圖可知,液面高度相同,由于根據(jù)可知,三個(gè)容器中液體的重力關(guān)系故A正確;B.液面高度相同,即h相同,根據(jù)可知,三個(gè)容器底部所受液體的壓強(qiáng)關(guān)系為故B正確;C.容器的重力相同,則容器和液體的總重力的關(guān)系是容器對(duì)桌面的壓力等于重力,則故C正確;D.容器底面積相同,根據(jù)可知故D錯(cuò)誤。故選ABC。22.在連通器中裝有一定量的水,如果在左邊的容器中放入一個(gè)小木塊,那么()A.左邊容器液面上升,右邊容器液面高度不變B.兩邊容器中的液面同時(shí)上升C.左邊容器底部的受到的液體壓力變大,右邊容器底部的液體壓力不變D.液體不流動(dòng)時(shí)pA<pB【答案】BD【詳解】AB.在左邊的容器中放入一個(gè)小木塊,木塊排開(kāi)水,使水的液面升高,該容器為連通器,當(dāng)液體靜止時(shí),各容器中的液面相平,則兩邊容器中的液面同時(shí)上升,故A不符合題意,B符合題意;C.兩邊容器中的液面同時(shí)上升,左右邊容器底部的受到的液體的壓強(qiáng)均變大,由得,左右邊容器底部的受到的液體的壓力均變大,故C不符合題意;D.液體不流動(dòng)時(shí),右側(cè)液體深度較深,所以右側(cè)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較大,即故D符合題意。故選BD。23.如圖所示,某同學(xué)用長(zhǎng)約0.5m,一端封閉的玻璃管做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),放開(kāi)手指后發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀沒(méi)有下降,則下列說(shuō)法中正確的是()A.該處的大氣壓強(qiáng)大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓B.玻璃管的封閉端會(huì)受到一個(gè)水銀施加的向上的作用力C.若在玻璃管的封閉端開(kāi)一小口,會(huì)有水銀從小口中噴出D.若在玻璃管的封閉端開(kāi)一小口,玻璃管中的水銀會(huì)下降【答案】BD【詳解】A.根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn)原理可得,如果該處的氣壓剛好使得玻璃管的內(nèi)外水銀高度差為0.5m,則該處的氣壓結(jié)合題意可知,當(dāng)該處的大氣壓不小于p0時(shí),在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,玻璃管的內(nèi)外水銀高度差都可為0.5m;故A錯(cuò)誤;B.由題意可知,玻璃管的封閉端受力平衡,其中受到大氣的作用力,因此其會(huì)受到一個(gè)水銀施加的向上的作用力,故B正確;CD.玻璃管的封閉端開(kāi)一小口,則玻璃管內(nèi)外都與大氣壓相通,構(gòu)成了連通器,則管內(nèi)的水銀液面將下降,最終與管外液面相平,故C錯(cuò)誤,D正確。故選BD。24.有一個(gè)邊長(zhǎng)為10厘米的正方體,重力為50牛,放在光滑墻角處,如圖所示,受到水平方向力F1=150牛,豎直方向力F2=15牛的作用,這時(shí)墻壁所受壓力為_(kāi)______牛,墻壁所受壓強(qiáng)為_(kāi)______帕,地面所受壓力為_(kāi)_______牛,地面所受壓強(qiáng)為_(kāi)______帕?!敬鸢浮?/p>
150
65
【詳解】[1]豎直墻壁所受的壓力[2]正方體的一個(gè)面的面積為豎直墻壁所受壓強(qiáng)[3]水平地面所受壓力[4]水平地面所受壓強(qiáng)25.如圖所示,實(shí)心均勻正方體甲和實(shí)心均勻圓柱體乙置于水平地面,已知甲的質(zhì)量為2kg,邊長(zhǎng)為0.1m,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)__________Pa,若圓柱體乙的底面積是甲底面積的一半,且甲、乙對(duì)水平地面的壓力相等?,F(xiàn)將乙沿水平方向切去一部分,使乙與甲等高,已知乙的密度是2.5×103kg/m3,則乙的壓強(qiáng)變化了___________Pa。(g取10N/kg)【答案】
2000
1500【詳解】[1]甲的重力G甲=m甲g=2kg×10N/kg=20N甲對(duì)水平地面的壓力F甲=G甲=20N甲的底面積即受力面積S甲=(0.1m)2=0.01m2甲對(duì)水平地面的壓強(qiáng)[2]圓柱體乙的底面積是甲底面積的一半,乙的底面積已知甲、乙對(duì)水平地面的壓力相等,即F乙=F甲=20N原來(lái)乙對(duì)地面的壓強(qiáng)現(xiàn)將乙沿水平方向切去一部分,使乙與甲等高,則乙的高度h′=h甲=0.1m此是乙對(duì)地面的壓強(qiáng)乙的壓強(qiáng)變化量為Δp=p乙﹣p′=4000Pa﹣2500Pa=1500Pa26.甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體的密度之比ρA∶ρB=4∶1,質(zhì)量之比mA∶mB=1∶2,若按(甲)、(乙)兩種不同的方式分別將它們疊放在水平地面上,(如圖所示),則地面受到的壓強(qiáng)之比是______?!敬鸢浮?∶4【詳解】因水平面上物體對(duì)地面的壓力和自身的重力相等;所以,甲、乙兩種情況下,總重力相等,對(duì)地面的壓力相等,而由可得,兩正方體的體積之比由V=l3可得,兩正方體的邊長(zhǎng)之比兩正方體的底面積之比則地面受到的壓強(qiáng)之比27.如圖所示,有兩個(gè)實(shí)心圓柱體A和B疊放在一起,并且完全接觸,放在水平地面上。A、B兩圓柱的高度分別為8cm,10cm,A與B的底面積之比為1:4,A對(duì)B的壓強(qiáng)是2000Pa,則圓柱體A的密度是______kg/m3。若B的密度是3×103kg/m3,將A沿水平方向切去2cm的高度,則B對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量是______Pa?!敬鸢浮?/p>
2.5×103
125【詳解】[1]因物體對(duì)水平面的壓力和自身的重力相等,所以,A對(duì)B的壓強(qiáng)則圓柱體A的密度[2]由可得,將A沿水平方向切去的高度后,切去部分的重力和原來(lái)A圓柱體的重力之比即,則B對(duì)地面的壓力的變化量B對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量28.如圖所示,輕質(zhì)無(wú)彈性細(xì)繩將物體A、B通過(guò)兩個(gè)定滑輪連接在繩子的兩端,其中GA=10N,GB=50N,B是邊長(zhǎng)為20cm的正方體,物體B靜止在水平地面上,整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)(不計(jì)滑輪與繩子之間的摩擦)。求:(1)物體B的密度;(2)物體B對(duì)地面的壓強(qiáng);(3)若在物體A下方懸掛物體C(物體C未接觸地面),使物體B對(duì)地面的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,則物體C質(zhì)量為多少?!敬鸢浮浚?)0.625×103kg/m3;(2)1000Pa;(3)2kg【詳解】解:(1)由題意知,B的質(zhì)量B的體積VB=(0.2m)3=0.008m3B的密度(2)圖示中,A、B兩物體通過(guò)繩子相連,繩子繞過(guò)的定滑輪,A靜止在空中,所受的拉力和重力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以繩子對(duì)B的拉力大小等于A的重力為10N。B靜止在水平地面上,受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力、拉力的作用,支持力F支=GB-F拉=GB-GA=50N-10N=40NB對(duì)地面的壓力與地面對(duì)A的支持力是一對(duì)相互作用力,大小相等,所以B對(duì)地面的壓力為40N,B的底面積SB=0.2×0.2m2=0.04m2B對(duì)地面的壓強(qiáng)(3)A下方懸掛C時(shí),B與地面的接觸面積不變,壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,據(jù)知,壓力變?yōu)樵瓉?lái)的一半,即地面對(duì)B的支持力變?yōu)樵瓉?lái)的一半,即則繩子對(duì)B的拉力F拉1=GB-F1=50N-20N=30N此時(shí)A受到豎直向上繩子的拉力和豎直向下的重力、C對(duì)A的拉力作用靜止,所以C對(duì)A的拉力FCA=F拉1-GA=30N-10N=20N則C的重力為20N,C的質(zhì)量答:(1)物體B的密度為0.625×103kg/m3;(2)物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為1000Pa;(3)物體C的質(zhì)量為2kg。29.在一個(gè)重為2N,底面積為100cm2的容器里裝10N的水,容器中水的深度為0.05m,把它放在水平桌面上。求:(1)容器對(duì)桌面的壓力;(2)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)12N;(2)1200Pa【詳解】解:(1)物體放在水平地面上,對(duì)地面的壓力大小等于所有物體的重力,因此壓力為(2)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)答:(1)容器對(duì)桌面的壓力為12N;(2)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1200Pa。30.如圖所示水桶的底面積為500cm2,重為10N;現(xiàn)倒入14kg的水,桶內(nèi)水的高度為30cm,放在水平地面上,求:
(1)水對(duì)桶底的壓強(qiáng)和壓力;(2)水桶對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)。(g取10N/kg)【答案】(1)3×103Pa,150N;(2)150N,3×103Pa【詳解】解:(1)水對(duì)桶底的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa水對(duì)桶底的壓力F=pS=3×103Pa×500×10-4m2=150N(2)水的重力G水=m水g=14kg×10N/kg=140N水桶對(duì)地面的壓力F'=G桶+G水=10N+140N=150N水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)答:(1)水對(duì)桶底的壓強(qiáng)為3×103Pa,壓力為150N;(2)水桶對(duì)地面的壓力為150N,壓強(qiáng)為3×103Pa。31.如圖所示,邊長(zhǎng)為0.1米、密度為4×103千克/米3的均勻正方體甲和底面積為2×10﹣2米2、高為0.3米的薄壁圓柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器內(nèi)盛有0.2米深的水。求:(1)甲的質(zhì)量m甲;(2)水對(duì)乙容器底部的壓強(qiáng)p水;(3)現(xiàn)將一個(gè)體積為3×10﹣3米3的實(shí)心物體丙分別置于正方體甲上方和浸沒(méi)在乙容器內(nèi)的水中,甲對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)Δp甲恰好為水對(duì)乙容器底部增加的壓強(qiáng)Δp水的6倍,求乙對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)Δp乙。【答案】(1)4kg;(2)1960Pa;(3)2450Pa【詳解】解:(1)甲的邊長(zhǎng)a甲=0.1m,物體的體積為根據(jù)可知,甲物體的質(zhì)量為(2)已知水的深度h=0.2m,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為(3)若乙容器裝滿水增加的體積為所以水會(huì)溢出,水增加的深度為水對(duì)乙容器底部壓強(qiáng)增加量為由題意知,甲對(duì)桌面壓強(qiáng)的增加量Δp甲恰好為水對(duì)乙容器底部壓強(qiáng)增加量Δp水的6倍,即甲對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)解得物體丙的重力為溢出水的重力為乙對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)為答:(1)甲的質(zhì)量m甲為4kg;(2)水對(duì)乙容器底部的壓強(qiáng)p水為1960Pa;(3)乙對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)Δp乙為2450Pa。32.如圖是“探究影響壓力作用效果的因素”實(shí)驗(yàn),甲圖所示,將小桌放在海綿上;乙圖所示,在小桌上放一個(gè)砝碼;丙圖所示,把小桌翻過(guò)來(lái),桌面朝下,并在它上面放一個(gè)砝碼。(1)比較______兩圖可知,當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(2)比較乙丙兩圖可知,當(dāng)壓力一定時(shí),______,壓力的作用效果越明顯;(3)小紅想將圖丁與乙圖比較壓力大小對(duì)壓力的作用效果的影響,她能得出正確結(jié)論嗎?答:______,理由:______?!敬鸢浮?/p>
甲乙
受力面積越小
不正確
沒(méi)有控制受壓面材料相同【詳解】(1)[1]研究壓力作用效果與壓力的關(guān)系,要控制受力面積相同,故比較甲、乙兩圖可知,當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。(2)[2]比較乙丙兩圖可知,壓力相同,乙中受力面積小,壓力的作用效果明顯,故得出當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。(3)[3][4]圖丁與乙圖中受壓材料不同,沒(méi)有控制受壓面材料相同,因此不能根據(jù)被壓物質(zhì)的形變來(lái)反映壓力的作用效果,比較壓力大小對(duì)壓力的作用效果的影
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