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2022年广西中考物理专题练4-压强
展开这是一份2022年广西中考物理专题练4-压强,共22页。
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
2.(2021•贵港)如图所示,质量为10kg,底面积为500cm2的圆柱体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm2,内盛有8kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等(g取10N/kg,ρ水=1.0×10³kg/m³),则( )
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×105Pa
B.容器B内水的体积为0.08m³
C.物体M的密度为2.5×10³kg/m³
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×104Pa
3.(2022•广西模拟)装有不同液体的甲、乙两烧杯,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示,液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙B.p甲=p乙C.p甲<p乙D.不能判断
4.(2022•广西模拟)如图为一种动力滑翔伞,可长时间在空中滑翔而不会掉下来。其伞翼上下表面弯曲程度不同,上表面较凸,下表面平,安装在飞行员背部的助推器可在滑翔时提供向前的动力。下列现象与滑翔伞升力产生的原理相同的是( )
A.吸盘挂钩被吸在墙上
B.热气球升空
C.用吸管吸饮料
D.起风时,房门会自动关上
5.(2021•梧州模拟)如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=2Sb,高度hb=3ha,对地面的压强pa=pb,圆柱体密度分别为ρa和ρb,对地面的压力分别为Fa和Fb。则下列说法正确的是( )
A.ρa=ρb,Fa=FbB.ρa=3ρb,Fa=2Fb
C.ρa=12ρb,Fa=13FbD.ρa=13ρb,Fa=3Fb
6.(2021•南宁三模)如图所示,质地均匀的圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙,原先的质量m甲、m乙的大小关系是( )
A.p甲>p乙,m甲<m乙B.p甲>p乙,m甲>m乙
C.p甲<p乙,m甲>m乙D.p甲<p乙,m甲<m乙
7.(2021•兴宁区校级模拟)如图所示,装有水的塑料瓶放在水平桌面上,水对瓶底的压力为F1,瓶底对桌面的压强为p1;将瓶倒置后,水对瓶盖的压力为F2,瓶盖对桌面的压强为p2,则( )
A.p1=p2B.p1>p2C.F1=F2D.F1>F2
8.(2021•百色模拟)如图密封的圆台容器里装满水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大,压力不变B.压强不变,压力减小
C.压强减小,压力减小D.压强不变,压力增大
9.(2021•广西模拟)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( )
A.p甲<p乙B.p甲>p乙
C.p甲=p乙D.条件不足,无法判断
10.(2021•贵港模拟)如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比ρA:ρB=9:4,质量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,甲图中A对B的压强为pA,B对地面的压强为p甲;乙图中B对A的压强为pB,A对地面的压强为p乙。下列选项中正确的是( )
A.pA:pB=2:3,p甲:p乙=4:9
B.pA:pB=3:2,p甲:p乙=2:3
C.pA:pB=2:3,p甲:p乙=2:3
D.pA:pB=3:2,p甲:p乙=4:9
11.(2021•靖西市模拟)在塑料圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况。如图所示,这表明液体内部压强( )
A.与深度有关B.与密度有关
C.与塑料圆筒粗细有关D.与容器形状有关
12.(2021•江南区一模)如图是ab两种物质m﹣V的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.a、b两物质的密度之比为4:1
B.甲、乙两物体的体积之比为8:1
C.甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1
D.甲、乙两物体对地面的压力之比为2:1
二.填空题(共4小题)
13.(2021•河池)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
14.(2021•梧州)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为16kg,体积为2×10﹣3m3,则甲的密度为 kg/m3。如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104Pa,将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103Pa,乙对地面的压强为 Pa。(g=10N/kg)
15.(2022•贵港模拟)在水平地面上有两个由同种合金材料制成的实心正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,甲的边长为5cm,乙的边长为10cm,将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方后,甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体被切去部分的底面积S= cm2,此时甲对地面的压强p甲= Pa。(g取10N/kg)
16.(2019春•平舆县期中)高为20cm的柱形容器内盛有9cm深的水如图甲所示。现将一高为15cm的柱形物块竖直放入水中,已知容器底面积为物块底面积的4倍,且物块静止在水中时与容器底接触但不密合如图乙所示。甲图中,水对容器底部产生的压强是 Pa,乙图中,水对容器底部产生的压强是 Pa.若物块底面积为50cm2,乙图中水对容器底部产生的压力是 N。
三.实验探究题(共6小题)
17.(2021•梧州模拟)在探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的实验。
(1)同学们是根据 来比较压力的作用效果的;
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显;
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较 两图的实验,得到的结论:压力一定时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显;
(4)小明将图乙中的小桌和砝码放到一块木板上,如图丁所示,图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为(图乙和图丁中受力面积相等)p乙 p丁(选填“>”、“<”或“=”);
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是通过 来减小压力的作用效果。
(6)该实验运用到的物理研究方法有转换法和 法。
18.(2021•西乡塘区校级三模)某物理小组在“研究小球放入水中静止时,水对容器成郎的压强增加量△p水及容器对水平面的压强增加量△p容与哪些因素有关”的实验中,选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中(水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量△p水及容器对水平面的压强增加量△p容,并将相关数捌记录在如表中。
(1)分析实验序号1、2、3中的数据,可知小球放入水中静止时,小球处于 (填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态,小球受到的浮力 (填“等于”、“大于”或“小于”)小球的重力;
(2)分析比较表中实验序号4与5与6中的数据及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,当ρ球>ρ水时,△p水与ρ球 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析比较表中△p容与ρ球的数据及相关条件可知:当小球浸入体积相同时,△p容与ρ球成 (选填“正比”或“反比”);
(4)分析比较表中实验序号1、2、3、4中△p水与△p球的大小关系及相关条件可知:浸入水中、体积相同的小球,当ρ球≤ρ水时,△p水 △p容(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(5)若其它器材不变,换用体积相同,密度为2.0×10³kg/m3小球做进一步实验探究,由表中的实验数据及相关实验结论,小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量△p水= Pa,容器对水平面的压强增加量△p容= Pa。
19.(2021•靖西市模拟)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,
做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验过程中,通过观察被压海绵的 来反映压力的作用效果,这种科学探究的方法称为 (选填“转换法”或“等效替代法”)。
(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中压力的作用效果更加明显;由此可以得出结论:当受力面积
时,压力 ,压力的作用效果越明显。
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放,压力的作用效果不太明显。可见:当压力 时,受力面积 ,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图乙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的
压强p2的大小关系为p1 p2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
20.(2014春•雁江区期末)如图所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小慧采用压强计进行探究:
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“大”或“小”)。小慧把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。
(2)小慧把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,因为没有控制金属盒在液体中的 相同。
(3)小慧发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体的压强越 。
(4)小慧还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变“或“变化“)。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
21.(2020•黔东南州)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有 和转换法。
(2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p p′(选填“>”“<”或“=”)。
22.(2020•贵港一模)小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如甲,乙、丙所示.
(1)如图中是通过观察 来比较压力作用效果的.
(2)通过比较图甲和图乙,说明 ,压力的作用效果越明显.
(3)通过比较图 (请序号)说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,分析丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p’的大小关系为p p’(填“>”“<”或“=”)
(5)实验时,如果将小桌换成砖块,并将砖块延竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是 .
四.计算题(共3小题)
23.(2022•博白县校级模拟)如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为4.0×10﹣3m3,液体的深度为0.25m,若容器重为20N,底面积为2.0×10﹣3m2,容器底受到液体的压强为2.5×103Pa,求:(g取10N/kg)
(1)液体的密度。
(2)距容器底高为0.1m处A点的液体压强。
(3)液体对容器底的压力。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强。
24.(2022•博白县校级模拟)今年3月13日,小明参加了“环南湖”跑步健身活动,小明先以4m/s速度跑了20分钟,在原地休息了6分钟,接着用9分钟跑了1500米,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g=10N/kg。
求:(1)求小明全程的平均速度;
(2)小明所受的重力大小;
(3)小明单脚站立在水平地面时对地面的压强。
25.(2021•梧州模拟)山地自行车具有节能环保、灵活方便和安全系数高等优点。因此,它越来越受到驴友们的青睐,是驴友健身、郊游出行的首选工具。小明身高160cm,体重50kg,他有一架自行车,车架由碳纤维制成,其体积为2500cm3,车架质量为5kg,整车质量为10kg,与地面的接触面积为5cm2,问:
(1)该车架的密度是多少?
(2)车子对水平地面的压强为多少?(g取10N/kg)
五.综合能力题(共2小题)
26.(2021•柳州)如图所示是甲、乙两个薄壁圆柱形容器,甲的底面积为S1=0.01m2,盛有质量为m1=2.4kg的盐水,乙的底面积为S2=0.012m2,盛有深度为h2=0.25m的酒精,已知盐水的密度ρ1=1.2×103kg/m3,酒精的密度ρ2=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求甲中盐水的深度h1;
(2)求盐水在甲底部产生的压强p1;
(3)为使两种液体在各自容器底部产生的压强相等,小丁和小刚分别设计了不同的方案(如表),你认为他们的方案可行吗?请通过计算做出判断。
27.(2022•凤山县模拟)2021年5月15日,“祝融号”火星车(如图所示)在火星上留下了属于中国的第一道印记。“祝融号”火星车驶离着陆平台后,在火星表面行驶了120米用时3h。火星车的质量为240kg,车轮与地面接触的总面积约为0.2m2(g=10N/kg)。求:
(1)火星车行驶的平均速度。
(2)火星车静止时,对水平地面的压强。
2022年广西中考物理专题练4-压强
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【解答】解:伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速慢,压强大,大气压产生了一个向上的压力差即升力,电动车的速度越大,升力越大,以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.【解答】解:A、圆柱体对地面的压力等于圆柱体的重力,即F=G=mg=10kg×10N/kg=100N,圆柱体A对水平地面的压强为p=FS=100N500×10−4m2=2×103Pa,故A错误;
B、利用密度公式ρ=mV得水的体积为:V=m水ρ水=8kg1.0×103kg/m3=0.008m³,故B错误;
C、设物体M的质量为m,则圆柱体甲对地面压强的增加量△pA=△FSA=mgSA,水对容器乙底部压强增加量△pB=ρ水△hg=ρ水VMSBg,
根据△pA=△pB,则mgSA=ρ水VMSBg,
所以,物体的密度:
ρM=mVM=ρ水SASB=1.0×103kg/m3×500×10−4m3200×10−4m3=2.5×103kg/m3,故C正确;
D、物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为:
pB=FBSB=G水SB=m水gSB=8kg×10N/kg200×10−4m2=4×103Pa,故D错误。
故选:C。
3.【解答】解:两物体完全相同,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力,故F甲=F乙;
由于物体在甲中浸入液面的体积比乙中的小,由F浮=ρ液gV排得:ρ甲>ρ乙,由公式p=ρ液gh可知,由于液面高度相同,所以p甲>p乙。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.【解答】解:由图可知,滑翔伞的伞面做成流线型,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以伞下方的气压大于上方的气压,便形成向上的升力。
A、吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故A不符合题意;
B、热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,浮力大于重力,才可以升空,故B不符合题意;
C、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下将饮料压到嘴里,故C不符合题意;
D、当风从门前吹过时,门前空气流速大于门后空气流速,门前受到空气压强小于门后受到的空气压强,门后受到空气压力大于门前受到空气压力,所以门关上。故D符合题意。
故选:D。
5.【解答】解:
由题知,两圆柱体的底面积Sa=2Sb,高度hb=3ha,对地面的压强pa=pb,
则Sa:Sb=2:1,ha:hb=1:3,pa:pb=1:1,
(1)均匀圆柱体对水平地面的压强:p=FS=GS=ρVgS=ρSℎgS=ρgh,
则圆柱体的密度:ρ=pgℎ;
所以两圆柱体的密度之比:
ρa:ρb=pagℎa:pbgℎb=hb:ha=3:1,
即:ρa=3ρb;
(2)由p=FS可得F=pS,
所以它们对地面的压力之比:
Fa:Fb=paSa:pbSb=(1×2):(1×1)=2:1,
即:Fa=2Fb,故B正确、ACD错误。
故选:B。
6.【解答】解:由题知均匀的圆柱体甲、乙,被切掉上面部分后,剩余部分对地面的压力相等,
则F甲′=F乙′,即ρ甲S甲hg=ρ乙S乙hg,由图可知S甲<S乙,则ρ甲>ρ乙,
柱状体的压强为:p=FS=GS=mgS=ρgℎ,
则甲、乙原来对地面的压强分别为:p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙,
因为ρ甲>ρ乙,h甲>h乙,所以p甲>p乙;
根据图示可知,甲切去的部分比剩余部分多,乙切去的部分比剩余部分少,而甲、乙剩余部分的重力相等,所以原来的质量为:m甲>m乙,故B正确。
故选:B。
7.【解答】解:(1)因为瓶对桌面的压力等于瓶和里面水的总重力,
所以无论瓶口朝上还是朝下,它们的重力不变,即对桌面的压力不变;
因为S底>S盖,
所以根据p=FS可知,倒立时对桌面的压强大于正立时对桌面的压强,即p1<p2,故AB错误;
(2)液体压强是由于受到上方液体重力的作用产生的,且正立放置时,水的全部重力都压在瓶底,水对容器底的压力等于水的重力;倒立放置时,水的一部分重力压在瓶盖上,还有一部分重力压在瓶子的锥形部位,水对瓶盖的压力小于水的重力,所以正立时水对底的压力大于倒立时水对盖的压力,即F1>F2,故C错误,D正确;
故选:D。
8.【解答】解:密封的容器装满水,将其倒置后,水的深度不变,
由p=ρ液gh可知,水对底部的压强不变,故AC错误;
倒置后水对底部的受力面积减小,
由p=FS的变形式F=pS可知,底部受到水的压力减小,故B正确、D错误。
故选:B。
9.【解答】解:
(1)由图知,A、B所处的深度hA>hB,
而A、B两点压强相等,即pA=pB,
由p=ρgh可知液体密度ρA<ρB;
(2)设A、B距离杯底的高度为h,
烧杯底受到的压强:
p底甲=pA+ρAgh,p底乙=pB+ρBgh,
因为pA=pB,ρA<ρB,
所以pA+ρAgh<pB+ρBgh,
所以烧杯底受到的压强:
p底甲<p底乙,
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强p=FS=GS,
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,
p底甲=G甲S,p底乙=G乙S,
可得:G甲S<G乙S,
两烧杯内液体重G甲<G乙;
(3)因为烧杯对桌面的压力F=G杯+G液,
所以甲烧杯对桌面的压力F甲=G杯+G甲,
乙烧杯对桌面的压力F乙=G杯+G乙,
所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙,
因为p=FS、受力面积相同,
所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙。
故选:A。
10.【解答】解:因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,甲图中A对B的压力FA=GA,乙图中B对A的压力FB=GB,
则pApB=FASAFBSA=FAFB=GAGB=mAgmBg=mAmB=23,故BD错误;
由ρ=mV可得,A、B两个实心正方体的体积之比:
VAVB=mAρAmBρB=mAmB×ρBρA=23×49=827,
由V=L3可得两正方体的边长之比:
LALB=3VA3VB=38327=23,
由S=L2可得两正方体的底面积之比:
SASB=(LALB)2=(23)2=49,
甲图中B对地面的压力和乙图中A对地面的压力均等于正方体A、B的重力之和,
所以,p甲p乙=FSBFSA=SASB=49,故A正确、C错误。
故选:A。
11.【解答】解:
圆筒中灌满水,侧壁开小孔,有水流出,说明侧壁受到压力,侧壁受到压强作用;小孔在液面下越深,喷得越远,受到的压力越大,受到的压强越大,说明液体压强与深度有关,故A正确,BCD错误。
故选:A。
12.【解答】解:
A、由图像可知,当m=80g时,V甲=5cm3、V乙=40cm3,
a、b两种物质的密度为:ρa=mV甲=80g5cm3=16g/cm3,ρb=mV乙=80g40cm3=2g/cm3,
则a、b的密度之比:ρa:ρb=16g/cm3:2g/cm3=8:1,故A错误。
B、当m=80g时,V甲=5cm3、V乙=40cm3,
则甲、乙两物体的体积之比:V甲:V乙=5cm3:40cm3=1:8,故B错误。
C、用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,其体积之比:
V甲:V乙=mρa:mρb=ρb:ρa=1:8,
由V=L3可得正方体的边长之比:
L甲:L乙=1:2,
因为正方体对水平地面的压强:p=FS=GS=mgS=ρVgSρL3gL2=ρLg,
所以,甲、乙两物体对水平地面的压强之比:p甲p乙=ρaL甲gρbL乙g=8×1×g1×2×g=41,故C正确。
D、若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上,
则甲、乙两物体对地面的压力之比:F甲F乙=G甲G乙=m甲gm乙g=m甲m乙=1:1,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共4小题)
13.【解答】解:如图所示,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小;流过叶片下方的气流速度较小,压强较大;在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
故答案为:大;上。
14.【解答】解:甲的密度ρ甲=m甲V甲=16kg2×10−3m3=8×103kg/m3;
因甲、乙两均匀实心长方体的形状相同,
所以,甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等,
又因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,S立S平=F甲P甲立F甲P甲平=P甲平P甲立,
旋转前后乙对地面的压强之比P乙立P乙平=F乙S立F乙S平=S平S立=P甲立P甲平,
则旋转后乙对地面的压强p乙立=P甲立P甲平×p乙平=1.6×104Pa8×103Pa×1.6×104Pa=3.2×104Pa。
故答案为:8×103;3.2×104。
15.【解答】甲正方体的体积V甲=a3=(5cm)3=125cm3=1.25×10﹣4m3,
甲正方体的底面积S甲=a2=(5cm)2=25cm2=2.5×10﹣3m2,
乙正方体的体积V甲=a3=(10cm)3=1000cm3=1.0×10﹣3m3,
乙正方体的底面积S甲=a2=(10cm)2=100cm2=1.0×10﹣2m2,
甲正方体的质量m甲=ρV甲=3.0×103kg/m3×1.25×10﹣4m3=0.375kg,
乙正方体的质量m乙=ρV乙=3.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=3kg,
甲正方体的重力G甲=m甲g=0.375kg×10N/kg=3.75N,
乙正方体的的重力G乙=m乙g=3kg×10N/kg=30N,
将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方后,设乙正方体被切去部分的底面积为Scm2,
乙正方体被切去部分的体积V′=Sh=Scm2×10cm=10Scm3=S×10﹣5m3,
乙正方体被切去部分的质量m乙′=ρV乙′=3.0×103kg/m3×S×10﹣5m3=3S×10﹣2kg,
乙正方体被切去部分的重力G乙′=m乙′g=3S×10﹣2kg×10N/kg=0.3S(N),
乙正方体剩余部分的重力G乙″=G乙﹣G乙′=30N﹣0.3SN=30﹣0.3S(N),
乙正方体剩余部分的底面积S″=S﹣S′=100cm2﹣Scm2=(100﹣S)×10﹣4m2
将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方后,
甲正方体对水平地面的压力F甲=G甲+G乙′=1.25N+0.3SN=3.75+0.3S(N),
甲正方体对水平地面的压强p甲=F甲S甲=3.75+0.3S(N)25×10−4m2=3.75+0.3S25×104Pa
乙正方体剩余部分对水平地面的压力F乙=G乙″=30﹣0.3S(N),
乙正方体剩余部分对水平地面的压强p乙=F乙S乙″=30−0.3S(N)(100−S)×10−4m2=3×103Pa
此时甲正方体对水平地面的压强与乙正方体剩余部分对水平地面的压强相等,即:3.75+0.3S25×104Pa=3×103Pa,解得:S=12.5cm2,
此时甲对水平地面的压强为p甲=3×103Pa。
故答案为:12.5;3×103。
16.【解答】解:(1)图甲中水的深度h=9cm=0.09m,
则水对容器底部产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
(2)图甲中水的体积V水=S容h,由图乙可知物体不能浸没在水中且水没有溢出,
因容器底面积为物块底面积的4倍,
所以,容器内水的深度:
h′=V水S容−S物=S容ℎS容−S物=4S物×0.09m4S物−S物=0.12m,
水对容器底部产生的压强:
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,
由p=FS可得,水对容器底部产生的压力:
F=p′S容=p′×4S物=1200Pa×4×50×10﹣4m2=24N。
故答案为:900;1200;24。
三.实验探究题(共6小题)
17.【解答】解:(1)根据转换法,同学们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的;
(2)观察比较图甲、乙的情况可知,受力面积相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,可以得到得到压力的作用效果与压力大小的有关,结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,要控制压力大小相同,改变受力面积,故应比较乙、丙两图的实验,得到的结论是:压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,观察乙、丁两图可知,压力相同,受力面积相同,则产生的压强相同,即p乙=p丁;
(5)书包的背带做得又宽又大,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减少压力作用的效果;
(6)压强的影响因素有压力和受力面积,实验中采用的是控制变量法;通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度; (2)压力; (3)乙、丙;压力大小一定时,受力面积越小;(4)=;(5)增大受力面积;(6)控制变量。
18.【解答】解:(1)实验序号1、2、3中的数据,小球的密度都小于水的密度,小球放在水中都会在水中漂浮,漂浮时浮力等于重力;
(2)分析实验4、5、6,当ρ球≥ρ水时,小球沉入水底,浸入水中的体积相同,△p水都为490Pa,即△p水与ρ球无关;
(3)由实验数据知,浸入水中体积相同的小球,容器对水平面的压强增加量△p容与ρ球的比值是0.49N•m/kg,故△p容跟ρ球成正比;
(4)由实验序号1、2、3、4数据知,浸入水中的小球,当小球体积相同时,当ρ球≤ρ水时,△p水=△p容;
(5)当小球的密度大于水的密度时,小球浸没在水中,由于小球的体积相同,小球的密度变大,水的深度增加量不变,水对容器底部的压强增加量不变,故小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量△p水=490Pa;
浸入水中体积相同的小球,容器底对水平面压强增加量跟小球的密度成正比,容器对水平面的压强增加量△p容与ρ球的比值是0.49N•m/kg,所以当小球的密度是2.0×103千克/米3时,故容器对水平面的压强增加量是980Pa。
故答案为:(1)漂浮;等于;(2)无关;(3)正比;(4)=;(5)490;980。
19.【解答】解:
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法叫转换法。
(2)由图甲、乙可知,甲、乙的接触面积相同,压力是不同的,乙的压力大,压力的作用效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放,压力的作用效果不太明显。可见:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)比较图丁与图丙可知,压力相同,受力面积也相同,由公式p=FS可得,图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1=p2。
故答案为:(1)凹陷程度;转换法;(2)一定;越大;(3)一定;越小;(4)等于。
20.【解答】解:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)把金属盒分别浸入到两种液体中,没有控制金属盒所在的深度相同,不能比较密度的大小。
(3)在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,说明液体的压强随深度的增加而增大。
(4)同一深度,液体向各个方向的压强相等,因此金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变。
故答案为:(1)小;相平;(2)错误;深度;(3)大;大;(4)不变;相等。
21.【解答】解:
(1)根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;
(2)通过比较图甲、乙知,受力面积一定,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据p=FS可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;(2)受力面积一定时,压力越大;(3)乙、丙;(4)=。
22.【解答】解:
(1)根据转换法,图中是通过观察来海绵的凹陷程度比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,乙中压力大,作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,故通过比较图乙、丙说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据p=FS,因压力和受力面积相同,故海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
(5)研究压力的作用效果与受力的关系要控制压力相同,并将砖块延竖直方向切成大小不同的两块,则压力不同,即没有控制压力相同.
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)受力面积一定时,压力越大;(3)乙、丙;(4)=;(5)没有控制压力相同.
四.计算题(共3小题)
23.【解答】解:(1)由p=ρgh可得,液体的密度:
ρ=pgℎ=2.5×103Pa10N/kg×0.25m=1×103kg/m3;
(2)距容器底高为0.1m处A点的深度:
hA=0.25m﹣0.1m=0.15m,
A点的液体压强:
pA=ρghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(3)由p=FS可得,液体对容器底的压力:
F=pS=2.5×103Pa×2.0×10﹣3m2=5N;
(4)由ρ=mV可得,液体的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×4.0×10﹣3m3=4kg,
液体的重力:
G=mg=4 kg×10N/kg=40N,
这个装着液体的容器对桌面的压力:
F′=G+G容=40N+20N=60N,
这个装着液体的容器对桌面的压强:
p′=F'S=60N2.0×10−3m2=3×104Pa。
答:(1)液体的密度为1×103kg/m3;
(2)距容器底高为0.1m处A点的液体压强为1.5×103Pa;
(3)液体对容器底的压力为5N
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强为3×104Pa。
24.【解答】解:(1)由v=st可得前20分钟跑的路程:
s1=vt1=4m/s×20×60s=4800m;
整个过程通过的路程为:
s=s1+s2=4800m+1500m=6300m,
整个过程所用的时间:
t=20min+6min+9min=35min=35×60s=2100s,
整个过程中的平均速度:
v=st=6300m2100s=3m/s;
(2)小明所受的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(3)小明单脚站立在水平地面时对地面的压力:
F=G=500N,
受力面积S′=12S=12×0.04m2=0.02m2,
小明单脚站立在水平地面时对地面的压强:
p=FS'=500N0.02m2=2.5×104Pa。
答:(1)小明全程的平均速度为3m/s;
(2)小明所受的重力大小为500N;
(3)小明单脚站立在水平地面时对地面的压强2.5×104Pa。
25.【解答】解:(1)车架的密度:
ρ=mV=5kg2.5×10−3m3=2×103kg/m3;
(2)车子对水平地面的压力:
F=G=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
则车子对水平地面的压强:
p=FS=600N5×10−4m2=1.2×106Pa。
答:(1)该车架的密度是2×103kg/m3;
(2)车子对水平地面的压强为1.2×106Pa。
五.综合能力题(共2小题)
26.【解答】解:(1)由ρ=mV可得,盐水的体积:V1=m1ρ1=2.4kg1.2×103kg/m3=2×10﹣3m3,
所以盐水的深度:h1=V1S1=2×10−3m30.01m2=0.2m;
(2)盐水对甲容器底部产生的压强:p1=ρ1gh1=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2400Pa;
(3)酒精的体积:V2=S2h2=0.012m2×0.25m=3×10﹣3m3,
①小丁的方案:分别在甲、乙中抽出相同高度的盐水和酒精,
则甲容器中剩余盐水的深度h1'=0.2m﹣Δh,乙容器中剩余酒精的深度h2'=0.25m﹣Δh,
假设此时两种液体在各自容器底部产生的压强相等,
则有p1'=p2',即ρ1gh1'=ρ2gh2',化简得:ρ1h1'=ρ2h2',
代入数据有:
1.2×103kg/m3×(0.2m﹣Δh)=0.8×103kg/m3×(0.25m﹣Δh),
解得:Δh=0.1m<0.2m,所以假设成立,即小丁的方案可行;
②小刚的方案:分别在甲、乙中抽出相同体积的盐水和酒精,
由V=Sh可知,抽出液体的高度:Δh=ΔVS,
则甲容器中剩余盐水的深度h1''=0.2m−ΔVS1,乙容器中剩余酒精的深度h2''=0.25m−ΔVS2,
假设此时两种液体在各自容器底部产生的压强相等,
则有p1''=p2'',即ρ1gh1''=ρ2gh2'',化简得:ρ1h1''=ρ2h2'',
代入数据有:
1.2×103kg/m3×(0.2m−ΔV0.01m2)=0.8×103kg/m3×(0.25m−ΔV0.012m2),
解得:ΔV=7.5×10﹣4m3<2×10﹣3m3,所以假设成立,即小刚的方案可行;
综上所述,小丁和小刚的方案均可行。
答:(1)甲中盐水的深度h1为0.2m;
(2)盐水在甲底部产生的压强p1为2400Pa;
(3)通过计算可知小丁和小刚的方案均可行。
27.【解答】解:(1)火星车行驶的距离为:s=120m=0.12km,火星车行驶的时间为t=3h,
火星车的行驶速度为:
v=st=0.12km3ℎ=0.04km/h;
(2)地面受到火星车的压力和自身的重力相等,
所以火星车对地面的压力:F=G=mg=240kg×10N/kg=2400N;
火星车对水平地面的压强:
p=FS=2400N0.2m2=1.2×104Pa。
答:(1)火星车行驶的平均速为0.04km/h;
(2)火星车静止时,对水平地面的压强1.2×104Pa。
实验序号
1
2
3
4
5
6
小球密度/kg•m﹣3
0.2×10³
0.6×10³
0.8×10³
1.0×10³
1.2×10³
1.4×10³
小球浸入水中的体积/cm³
100
300
400
500
500
500
△p水/Pa
98
294
392
490
490
490
△p容/Pa
98
294
392
490
588
686
同学
所设计的方法
小丁
分别在甲、乙中抽出相同高度的盐水和酒精
小刚
分别在甲、乙中抽出相同体积的盐水和酒精
相关试卷
2022年云南省中考物理专题练4-压强:
这是一份2022年云南省中考物理专题练4-压强,共20页。
2022年江西省中考物理专题练4-压强:
这是一份2022年江西省中考物理专题练4-压强,共15页。
2022年辽宁省中考物理专题练4-压强:
这是一份2022年辽宁省中考物理专题练4-压强,共17页。