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2023年福建省中考物理复习专题练:8压强
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2023年福建省中考物理复习专题练:8压强
一.选择题(共16小题)
1.(2022•龙岩模拟)2022年北京冬奥会闭幕式上,十二生肖造型的冰车(如图)在“冰面”上滑出一个美丽又巨大的中国结。下面说法中正确的是( )
A.冰车装有车轮可以增大摩擦
B.人坐上冰车后,冰车对“冰面”的压强变小
C.人推冰车时,人对车的推力和车对人的推力是一对平衡力
D.匀速转弯的冰车所受的合力不为零
2.(2022•翔安区二模)如图所示,2022年2月15日北京冬奥会男子单板滑雪大跳台决赛中,我国滑雪运动员苏翊鸣先经过一个弯道,然后腾空而起,做了一个帅气的空翻,着地后在斜坡上加速下滑,完美落地,锁定金牌。忽略空气阻力,下列说法错误的是( )
A.在空中时,运动员只受重力
B.使用滑雪板可以减小对雪面的压强
C.运动员能够腾空而起是因为受到了惯性力的作用
D.经过弯道时,运动员的运动状态不断发生改变
3.(2022•南安市模拟)深水炸弹爆炸后的冲击波“摧残”核潜艇,类似于中国武术中的“隔山打牛”。当深水炸弹下潜到一定深度便会自动爆炸,其爆炸原理是( )
A.采用定时爆炸系统
B.在深水受到一定的压强后自爆
C.与潜艇撞击而爆炸
D.海水作为导体接通电路而爆炸
4.(2022•漳州模拟)下列关于人们在生活中压强的应用,为了减小压强的是( )
A.指甲钳的刀口很薄 B.高压锅的高压帽
C.钝了的菜刀磨一磨 D.书包的背带做得宽
5.(2022•鼓楼区校级一模)2021年5月22日,“祝融号”火星车驶离着陆平台,在火星表面行驶了0.522m,迈出了我国星际探测的重要一步。下列说法正确的是( )
A.火星车驶离中相对于着陆平台是静止的
B.火星车停在静止的着陆平台上没有惯性
C.火星车静止在火星表面时不受力的作用
D.火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
6.(2022•泉州模拟)如图是一种吸尘器,它的工作原理是电动机带动叶片高速旋转,在密封的壳体内产生空气负压,吸取尘屑。与吸尘器工作原理相同的是( )
A.茶壶 B.船闸 C.潜水艇 D.离心泵
7.(2022•福州模拟)如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着底面积为40cm2圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水均匀流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.圆柱体A的高度30cm
B.容器装满水时,水的体积5000cm3
C.当t=46s时,液体对容器底部压强1500Pa
D.当t=46s时,液体对圆柱体A底部压力6N
8.(2022•漳州模拟)如图盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面积为20cm2;杯内水重2N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.水杯对桌面的压力为2N
B.水杯对桌面的压强为1000Pa
C.水对杯底的压强为1000Pa
D.水对杯底的压力为1.6N
9.(2021•南平一模)如图所示是外开式窗户,若没有插好插销,当有较大的风沿窗水平吹过时,窗门容易自动打开。其原因是( )
A.室外空气流速较大,压强大于室内大气压强
B.室外空气流速较大,压强小于室内大气压强
C.室内空气流速较大,压强大于室外大气压强
D.室内空气流速较大,压强小于室外大气压强
10.(2022•上杭县模拟)装有两种不同液体的烧杯置于水平面上如图所示,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh B.2.6ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh
11.(2022•翔安区模拟)科技的飞速发展,人们已经可以利用5G技术控制机器人骑摩托车,在恶劣环境下代替人类运输货物。如图所示,机器人在路上匀速行驶完成任务,机器人和摩托车总质量150kg,车速36km/h,轮胎与地面总接触面积为20cm2(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.摩托车所受的牵引力和阻力是一对相互作用力
B.摩托车能够一直运动,说明力是维持物体运动的原因
C.机器人驾驶员相对于摩托车是运动的
D.该摩托车对地面的压强为 7.5×105Pa
12.(2022•南平模拟)如图,将一个金属块以不同方式放在水平桌面上,它对桌面的压力分别为F甲和F乙,对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙
13.(2022•思明区校级模拟)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,S甲>S乙,h甲<h乙,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。则甲、乙的密度及现在对地面的压力F甲、F乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙,F甲<F乙 B.ρ甲=ρ乙,F甲>F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
14.(2022•长汀县校级模拟)下列是小宇在厨房做饭过程中,联想到的物理知识,其中错误的说法是( )
A.鸡蛋在碗边磕破是因为物体间力的作用是相互的
B.菜刀的刀刃很锋利,可以增大切菜时的压力
C.高压锅能增大压强,提高沸点
D.抽油烟机能排油烟是由于气体流速越快,气压越小
15.(2022•丰泽区校级模拟)2018年5月,一架正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,部分脱落,此时副驾驶员上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是( )
A.副驾驶员受到的重力突然减小
B.舱内空气流速大压强小,舱外空气流速小压强大
C.舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小
D.舱内温度降低,压强突然增大
16.(2022•南安市模拟)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.容器对桌面的压力:F甲>F乙
D.容器对桌面的压强:p甲′<p乙′
二.填空题(共8小题)
17.(2022•漳州模拟)如图,两个相同的A、B正方体并排放在水平桌面上时,它们对桌面的压强为p,若将它们按图乙叠放,则此时物体A对物体B的压强为 ;若按图丙将A物体平移出13,则此时它们对桌面的压强为 。
18.(2022•福建模拟)早在春秋战国时,《墨经》已记载了小孔成像的实验,小孔成像成的是 (选填“倒立”或“正立”)的实像。1293年,元代水利工程专家郭守敬在通惠河上建立了24座船闸,使运粮船可道流而上,船闸是利用 原理工作的。
19.(2022•上杭县模拟)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。(海水密度1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“奋斗者”号在深度10909米处受到的海水压强是 Pa。
20.(2022•漳州模拟)生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用钢笔“吸”墨水时,墨水是在 的作用下被“吸”入钢笔中的。抽油烟机“吸”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 的缘故被“吸”入管道的。
21.(2022•连江县校级模拟)如图所示,边长为10cm,质量为3kg的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上(未发生翻转),当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面压力大小为 N,对桌面的压强为 Pa。(g取10N/kg)
22.(2022•政和县模拟)生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同,菜刀用过一段时间后要磨一磨(如图甲),而在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图乙),前者的“磨”是为了增大 ,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的 。
23.(2022•南安市模拟)如图所示,有一个的两端开口的弯管形容器,从粗端向容器中灌水,在细端用一个横截面积为0.01m2的活塞堵住。当H=30cm,h=10cm时,活塞的重5N,在活塞上放置一个重力为15N的砝码,活塞静止。水对活塞的压强为 Pa,活塞与细管间的摩擦力为 N(g取10N/kg)。
24.(2022•泉港区模拟)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭.如图所示为某款扫地机器人,其工作时是通过电机转动使内部气流速度 ,压强 ,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的,机器人与地面接触的轮皮采用凸凹材质可增大 。
三.实验探究题(共2小题)
25.(2022•福建模拟)在探究液体内部压强的影响因素实验中,如图所示,小明始终将压强计的橡皮膜朝上。橡皮膜到液面的高度h1和U形管两侧液面高度差h2,如下表所示。
序号
液体
h1/cm
h2/cm
①
水
6.00
5.16
②
12.00
10.81
③
18.00
16.58
④
酒精
6.00
4.12
(1)压强计是通过U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的。
(2)本实验中进行多次测量,目的是 ;分析序号①②③三组数据,可得出结论: 。
(3)比较序号 两组数据,目的是探究液体压强与液体密度的关系。
(4)若测量前发现U形管两侧液面不相平,可采取方法 。
A.从U形管中倒出适量液体
B.更换U形管中的液体
C.取下软管重新安装
26.(2022•南安市模拟)如图,物理兴趣小组用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,用手指轻压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“明显”或“不明显”),说明U形管气密性好。
(2)比较图甲、乙,说明液体内部压强与液体的 有关;比较图甲、丙,说明液体内部的压强与液体的 有关。
(3)图丁是改装后的压强计,将压强计两个探头分别浸入水和酒精中(ρ酒=0.8g/cm3),则B杯中装的是 。
四.计算题(共5小题)
27.(2022•尤溪县模拟)为确保干净整洁的街道,我市环保部门每天清晨用洒水车洒水,冲洗街道,如图所示。洒水车空车质量为4t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,水罐高度为120cm(不计水罐壁的厚度)。某次装满水洒水作业时,洒水车在5min内行驶了600m。求:
(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)洒水车行驶的速度;
(2)洒水车空车静止在水平地面时对地面的压强;
(3)洒水车装满水后水罐底部受到水的压强。
28.(2022•福州模拟)如图所示的泥橇又名“泥马”,可以快速滑行于广阔的滩涂上。当年戚继光利用它大败倭寇,现在是渔民的作业工具。
(1)某次泥橇20s内滑行了60m,求泥橇滑行的平均速度;
(2)若泥橇与渔民总质量为90kg,渔民双脚站立在泥橇上时,泥橇与滩涂接触面积为0.3m2,求泥橇对水平滩涂的压强。
29.(2022•永安市一模)在第24届冬奥会上,我国运动员谷爱凌获得了女子自由式滑雪冠军。如图所示,谷爱凌和滑板及装备的总质量为120kg,每只滑板与雪面的接触面积为1000cm2,若比赛时她在5s内滑行了120m。求:
(1)比赛时,谷爱凌滑行的速度;
(2)谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强。
30.(2022•仓山区校级模拟)长城汽车——欧拉新能源品牌推出最美国产电动轿跑欧拉闪电猫,外形酷似保时捷•帕拉梅拉,备受人们青睐。如图所示。它具有低能耗、无污染、车型时尚、精致等优点。该车续航里程400km以上,空车质量1.8t。
(1)空车静止时与水平地面的总接触面积为1×103cm2,求此时它对地面的压强;
(2)该车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶时,所受的阻力是车总重的0.1倍。已知驾驶员质量为60kg,且车上无其他乘客。求此时车受到的牵引力。
31.(2022•思明区校级模拟)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A物体放在水平地面上,将B物体叠放在A物体上,如图甲所示。若沿竖直方向将B物体切去一部分,A对地面的压强与切去部分的宽度的关系如图乙所示,已知A、B物体的边长分别为20cm、10cm。求:
(1)A物体的密度;
(2)B物体的重力;
(3)现将A、B两物体分别置于水平地面上,如图丙所示。在正方体A、B上沿竖直方向按相同比例k截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,若叠放后A、B剩余部分对水平地面的压强相等,则k的值为多少?
2023年福建省中考物理复习专题练:8压强
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.(2022•龙岩模拟)2022年北京冬奥会闭幕式上,十二生肖造型的冰车(如图)在“冰面”上滑出一个美丽又巨大的中国结。下面说法中正确的是( )
A.冰车装有车轮可以增大摩擦
B.人坐上冰车后,冰车对“冰面”的压强变小
C.人推冰车时,人对车的推力和车对人的推力是一对平衡力
D.匀速转弯的冰车所受的合力不为零
【解答】解:A、冰车装有车轮,用滚动代替滑动,可以减小摩擦力,故A错误;
B、人坐上冰车后,冰车对“冰面”的压力变大,受力面积不变,根据p=FS知,压强变大,故B错误;
C、人推冰车时,人对车的推力和车对人的推力分别作用在两个不同物体上,是一对作用力和反作用力,故C错误;
D、力是改变物体运动状态的原因。匀速转弯的冰车,因运动方向发生改变,故冰车的运动状态发生变化,转弯的冰车所受的合力不为零,故D正确。
故选D。
2.(2022•翔安区二模)如图所示,2022年2月15日北京冬奥会男子单板滑雪大跳台决赛中,我国滑雪运动员苏翊鸣先经过一个弯道,然后腾空而起,做了一个帅气的空翻,着地后在斜坡上加速下滑,完美落地,锁定金牌。忽略空气阻力,下列说法错误的是( )
A.在空中时,运动员只受重力
B.使用滑雪板可以减小对雪面的压强
C.运动员能够腾空而起是因为受到了惯性力的作用
D.经过弯道时,运动员的运动状态不断发生改变
【解答】解:A、忽略空气阻力,在空中时,运动员只受重力,故A正确;
B、使用滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故B正确;
C、运动员能够腾空而起是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到了惯性力的作用,故C错误;
D、运动员在经过弯道时,其运动方向不断发生变化,其运动状态不断发生改变,故D正确。
故选:C。
3.(2022•南安市模拟)深水炸弹爆炸后的冲击波“摧残”核潜艇,类似于中国武术中的“隔山打牛”。当深水炸弹下潜到一定深度便会自动爆炸,其爆炸原理是( )
A.采用定时爆炸系统
B.在深水受到一定的压强后自爆
C.与潜艇撞击而爆炸
D.海水作为导体接通电路而爆炸
【解答】解:液体的压强随深度的增加而增加,炸弹入水后,随着深度的增加,受到的压强越来越大,当深水炸弹下潜到一定深度后,受到的压强超过了炸弹本身能承受的最大压强,变会自动爆炸。
故选:B。
4.(2022•漳州模拟)下列关于人们在生活中压强的应用,为了减小压强的是( )
A.指甲钳的刀口很薄 B.高压锅的高压帽
C.钝了的菜刀磨一磨 D.书包的背带做得宽
【解答】解:A、指甲钳的刀口很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不合题意;
B、高压锅的高压帽,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不合题意;
C、钝了的菜刀磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不合题意;
D、书包的背带做得宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选:D。
5.(2022•鼓楼区校级一模)2021年5月22日,“祝融号”火星车驶离着陆平台,在火星表面行驶了0.522m,迈出了我国星际探测的重要一步。下列说法正确的是( )
A.火星车驶离中相对于着陆平台是静止的
B.火星车停在静止的着陆平台上没有惯性
C.火星车静止在火星表面时不受力的作用
D.火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
【解答】解:A、火星车驶离中,火星车相对于着陆平台之间发生了位置变化,所以火星车相对于着陆平台是运动的,故A错误;
B、一切物体都有惯性,火星车停在静止的着陆平台上同样具有惯性,故B错误;
C、火星车静止在火星表面时,受到的火星的引力和火星表面的支持力作用,故C错误;
D、火星车设计有宽大的轮子,在压力一定时,通过增大接触面积来减小压强的,故D正确。
故选:D。
6.(2022•泉州模拟)如图是一种吸尘器,它的工作原理是电动机带动叶片高速旋转,在密封的壳体内产生空气负压,吸取尘屑。与吸尘器工作原理相同的是( )
A.茶壶 B.船闸 C.潜水艇 D.离心泵
【解答】解:
A.茶壶的原理是连通器,故A不符合题意;
B.船闸的原理是连通器,故B不符合题意;
C.潜水艇的原理是通过改变自身重力控制浮沉,故C不符合题意;
D.离心泵的原理是流速越大的地方,压强越小,故D符合题意。
故选:D。
7.(2022•福州模拟)如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着底面积为40cm2圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水均匀流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.圆柱体A的高度30cm
B.容器装满水时,水的体积5000cm3
C.当t=46s时,液体对容器底部压强1500Pa
D.当t=46s时,液体对圆柱体A底部压力6N
【解答】解:A、由图乙可知,当t1=40s时,水面与A上表面相平,此时容器底受到的压力为F1=30N,当t2=64s时,水面与A下表面相平,此时容器底受到的压力为F2=10N,
水对容器底部压力的变化为:ΔF=ΔpS容=ρ水ghAS容,
则圆柱体A的高度为:hA=ΔFρ水gS容=F1-F2ρ水gS容=30N-10N1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2=0.2m=20cm,故A错误;
B、由图乙可知,容器装满水时对容器底部的压力F0=50N,根据ΔF=ΔpS容=ρ水ghS容可知,
前40s水面下降的高度为:h1=ΔF'ρ水gS容=F0-F1ρ水gS容=50N-30N1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2=0.2m=20cm,
则40s放出水的体积为:V1=S容h1=100cm2×20cm=2000cm3,
所以水的流速为:v=V1t1=2000cm340s=50cm3/s,
由图可知,当t3=84s时,容器内的水刚好放完,所以容器内水的体积为:V水=vt3=50cm3/s×84s=4200cm3,故B错误;
C、由图乙知,在0﹣40s,40s﹣64s 64s﹣84s三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,第1阶段流出的水量:V1=2000cm3,
第2阶段流出的水量:V2=24s×50cm3/s=1200cm3,
第3阶段流出的水量:V3=20s×50cm3/s=1000cm3,
所以细杆的长度为:L=V3S容=1000cm3100cm2=10cm,
当t4=46s时放出水的体积为:V4=vt=50cm3/s×46s=2300cm3,
则此时A浸入水的深度为:hA'=V水-V4-V3S容-SA=4200cm3-2300cm3-1000cm3100cm2-40cm2=15cm,
所以此时容器内水的深度为:h4=L+hA'=10cm+15cm=25cm=0.25m,
所以此时容器内水对容器底部的压强为:p=p=ρ水gh4=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa,故C错误;
D、当t=46s时,液体对圆柱体A底部压力为:F=pASA=ρ水ghA'SA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m×40×10﹣4m2=6N,故D正确。
故选:D。
8.(2022•漳州模拟)如图盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面积为20cm2;杯内水重2N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.水杯对桌面的压力为2N
B.水杯对桌面的压强为1000Pa
C.水对杯底的压强为1000Pa
D.水对杯底的压力为1.6N
【解答】解:A、杯子静止在水平桌面上,水杯对桌面的压力:F=G总=G杯+G水=1N+2N=3N,故A错误;
B、水杯对桌面的压强:p=FS=3N20×10-4m2=1500Pa,故B错误;
C、水对杯底的压强为:p'=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×0.01m=800Pa,故C错误;
D、由p=FS可知,水对杯底的压力:F'=p'S=800Pa×20×10﹣4m2=1.6N,故D正确。
故选:D。
9.(2021•南平一模)如图所示是外开式窗户,若没有插好插销,当有较大的风沿窗水平吹过时,窗门容易自动打开。其原因是( )
A.室外空气流速较大,压强大于室内大气压强
B.室外空气流速较大,压强小于室内大气压强
C.室内空气流速较大,压强大于室外大气压强
D.室内空气流速较大,压强小于室外大气压强
【解答】解:
刮风时,室外空气流动速度较大,压强较小;室内压强不变,压强大于室内大气压强,室内外产生压强差,窗户内外产生了压力差,将窗户向外推开。
故选:B。
10.(2022•上杭县模拟)装有两种不同液体的烧杯置于水平面上如图所示,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh B.2.6ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh
【解答】解:上层液体的重力为:G上=ρ1gSh1;
下层液体的重力为:G下=ρ2gSh2;
因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强:p=FS=G上+G下S=ρ1gSh1+ρ2gSh2S=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。
故选:C。
11.(2022•翔安区模拟)科技的飞速发展,人们已经可以利用5G技术控制机器人骑摩托车,在恶劣环境下代替人类运输货物。如图所示,机器人在路上匀速行驶完成任务,机器人和摩托车总质量150kg,车速36km/h,轮胎与地面总接触面积为20cm2(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.摩托车所受的牵引力和阻力是一对相互作用力
B.摩托车能够一直运动,说明力是维持物体运动的原因
C.机器人驾驶员相对于摩托车是运动的
D.该摩托车对地面的压强为 7.5×105Pa
【解答】解:
A.机器人和摩托车在路上匀速行驶时处于平衡状态,摩托车所受的牵引力和阻力是一对平衡力,故A错误;
B.机器人和摩托车在路上匀速行驶时受到的合力为零,运动状态没有发生变化,不能说明力是维持物体运动的原因,故B错误;
C.机器人和摩托车在路上匀速行驶时,机器人驾驶员相对于摩托车的位置没有发生变化,所以机器人驾驶员相对于摩托车是静止的,故C错误;
D.该摩托车对地面的压力F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N,对地面的压强p=FS=1500N20×10-4m2=7.5×105Pa,故D正确。
故选:D。
12.(2022•南平模拟)如图,将一个金属块以不同方式放在水平桌面上,它对桌面的压力分别为F甲和F乙,对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙
【解答】解:因为在水平面上压力等于重力,所以金属块以不同方式放在水平桌面上时对水平面的压力相等,即F甲=F乙,故A、C错误;
倒置后受力面积减小,根据p=FS知金属块对桌面的压强增大,即p甲<p乙,故B错误,D正确。
故选:D。
13.(2022•思明区校级模拟)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,S甲>S乙,h甲<h乙,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。则甲、乙的密度及现在对地面的压力F甲、F乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙,F甲<F乙 B.ρ甲=ρ乙,F甲>F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
【解答】解:均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,h甲<h乙,此时甲、乙对地面的压强相等,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh可知:ρ甲>ρ乙;
现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h,根据p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh可知甲、乙现在对地面的压强p甲>p乙,且S甲>S乙,根据p=FS的变形式F=pS可知甲、乙现在对地面的压力F甲>F乙。
故选D。
14.(2022•长汀县校级模拟)下列是小宇在厨房做饭过程中,联想到的物理知识,其中错误的说法是( )
A.鸡蛋在碗边磕破是因为物体间力的作用是相互的
B.菜刀的刀刃很锋利,可以增大切菜时的压力
C.高压锅能增大压强,提高沸点
D.抽油烟机能排油烟是由于气体流速越快,气压越小
【解答】解:
A、把鸡蛋在碗边磕破是利用了碗边受力面积小可以增大压强,同时也说明物体间力的作用是相互的,故A正确;
B、菜刀的刀刃很锋利,减小了受力面积,可以增大切菜时的压强,故B错误;
C、高压锅的密封性强,使用时增大气压,提高水的沸点,食物在高温下,短时间内容易熟,故C正确;
D、根据流体压强与流速的关系可知,抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出,故D正确。
故选:B。
15.(2022•丰泽区校级模拟)2018年5月,一架正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,部分脱落,此时副驾驶员上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是( )
A.副驾驶员受到的重力突然减小
B.舱内空气流速大压强小,舱外空气流速小压强大
C.舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小
D.舱内温度降低,压强突然增大
【解答】解:正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小,故形成向外的压强差,因此副驾员驶整个上半身被“吸”出舱外,故C正确,ABD错误;
故选:C。
16.(2022•南安市模拟)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强:p甲>p乙
B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.容器对桌面的压力:F甲>F乙
D.容器对桌面的压强:p甲′<p乙′
【解答】解:
A、由图知,两容器中液体的深度相同,由C知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙;故A正确;
B、因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据ρ=mV知ρ甲>ρ乙,故B错误;
CD、水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故CD错误。
故选:A。
二.填空题(共8小题)
17.(2022•漳州模拟)如图,两个相同的A、B正方体并排放在水平桌面上时,它们对桌面的压强为p,若将它们按图乙叠放,则此时物体A对物体B的压强为 2p ;若按图丙将A物体平移出13,则此时它们对桌面的压强为 2p 。
【解答】解:设正方体A和B的重力均为G,它们的底面积均为S,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,图甲中,A、B正方体对桌面的压强:
p甲=F甲S甲=GA+GBSA+SB=G+GS+S=GS。
(1)按图乙所示叠放时,此时物体A对物体B的压力:
F乙=GA=G,
受力面积:
S乙=SA=S,
对桌面的压强:
p乙=F乙S乙=GS=p;
(2)按图丙所示将A物体平移出13,
它们桌面的压力:
F丙=GA+GB=G+G=2G,
受力面积:
S丙=SB=S,
对桌面的压强:
p丙=F丙S丙=2GS=2×GS=2p。
故答案为:p;2p。
18.(2022•福建模拟)早在春秋战国时,《墨经》已记载了小孔成像的实验,小孔成像成的是 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的实像。1293年,元代水利工程专家郭守敬在通惠河上建立了24座船闸,使运粮船可道流而上,船闸是利用 连通器 原理工作的。
【解答】解:(1)小孔成像的原理是光的直线传播,其成像特点是倒立的实像;
(2)船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成上端开口、底部连通的容器,利用了连通器原理。
故答案为:倒立;连通器。
19.(2022•上杭县模拟)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。(海水密度1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在下潜过程中,“奋斗者”号外表面所承受的液体压强将 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“奋斗者”号在深度10909米处受到的海水压强是 1.123627×108 Pa。
【解答】解:(1)由于液体内部压强随着深度的增加而增大,故“奋斗者”在下潜过程中,所受压强将增大;
(2)“奋斗者”号在深度10909米处受到的海水压强为:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.123627×108Pa。
故答案为:(1)增大;(2)1.123627×108。
20.(2022•漳州模拟)生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用钢笔“吸”墨水时,墨水是在 大气压 的作用下被“吸”入钢笔中的。抽油烟机“吸”油烟时,油烟是由于空气流速越大,压强越 小 的缘故被“吸”入管道的。
【解答】解:(1)用钢笔“吸”墨水时,吸管内气压减小,小于外界大气压,墨水在大气压的作用下被压入吸管;
(2)抽油烟机“吸”油烟时,抽油烟机内空气流速大压强小,抽油烟机外空气流速小压强大,油烟在压强差的作用下灰尘被“吸”入抽油烟机中的。
故答案为:大气压;小。
21.(2022•连江县校级模拟)如图所示,边长为10cm,质量为3kg的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上(未发生翻转),当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面压力大小为 20 N,对桌面的压强为 4000 Pa。(g取10N/kg)
【解答】解:对静止金属块受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力的作用,
所以桌面对金属块的支持力大小为:
F支=G﹣F拉=mg﹣F拉=3kg×10N/kg﹣10N=20N,
因为力的作用是相互的,所以金属块对桌面压力等于桌面对对金属块的支持力,即:
F=F支=20N;
桌面的受力面积为:
S=12L2=12×(0.1m)2=0.005m2,
金属块对桌面的压强为:
p=FS=20N0.005m2=4000Pa。
故答案为:20;4000。
22.(2022•政和县模拟)生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同,菜刀用过一段时间后要磨一磨(如图甲),而在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图乙),前者的“磨”是为了增大 压强 ,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的 摩擦 。
【解答】解:菜刀用过一段时间后要磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨,这样能使接触面上的少量冰熔化,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,减小摩擦。
故答案为:压强;摩擦。
23.(2022•南安市模拟)如图所示,有一个的两端开口的弯管形容器,从粗端向容器中灌水,在细端用一个横截面积为0.01m2的活塞堵住。当H=30cm,h=10cm时,活塞的重5N,在活塞上放置一个重力为15N的砝码,活塞静止。水对活塞的压强为 2×103 Pa,活塞与细管间的摩擦力为 0 N(g取10N/kg)。
【解答】解:(1)活塞下表面所处的深度:h水=H﹣h=0.3m﹣0.1m=0.2m,
水对活塞下表面的压强:p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)水对活塞下表面的压力:F=p水S=2×103Pa×0.01m2=20N,
又因为G码+G塞=15N+5N=20N
即F=G码+G塞,
活塞与细管间的摩擦力为0N。
故答案为:2×103;0。
24.(2022•泉港区模拟)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭.如图所示为某款扫地机器人,其工作时是通过电机转动使内部气流速度 大 ,压强 小 ,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的,机器人与地面接触的轮皮采用凸凹材质可增大 机器人与地面间的摩擦 。
【解答】解:(1)高速旋转的叶轮把空气排出风机,机器人内部的空气流速大,压强小,而外部的空气流速小,压强大,所以在外界大气压的作用下,外部空气和灰尘不断地压入进风机,扫地机器人就能“扫尘”了,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的;
(2)采用凸凹材质的轮皮,是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦。
故答案为:大;小;机器人与地面间的摩擦。
三.实验探究题(共2小题)
25.(2022•福建模拟)在探究液体内部压强的影响因素实验中,如图所示,小明始终将压强计的橡皮膜朝上。橡皮膜到液面的高度h1和U形管两侧液面高度差h2,如下表所示。
序号
液体
h1/cm
h2/cm
①
水
6.00
5.16
②
12.00
10.81
③
18.00
16.58
④
酒精
6.00
4.12
(1)压强计是通过U形管两侧液面的 高度差 来显示橡皮膜所受压强大小的。
(2)本实验中进行多次测量,目的是 排除偶然性,得出普遍规律 ;分析序号①②③三组数据,可得出结论: 同种液体,深度越大,液体压强越大 。
(3)比较序号 ①④ 两组数据,目的是探究液体压强与液体密度的关系。
(4)若测量前发现U形管两侧液面不相平,可采取方法 C 。
A.从U形管中倒出适量液体
B.更换U形管中的液体
C.取下软管重新安装
【解答】解:(1)微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的,这用到了转换法;
(2)本实验探究液体内部压强的规律,多次实验是为了排除偶然性,得出普遍规律,液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,分析序号①②③三组数据,液体的密度没改变,深度逐渐变大,U形管中液面高度差逐渐变大,即压强变大,可得出结论:同种液体,深度越大,液体压强越大;
(3)液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,在探究与其中一个因素的关系时,应控制其它因素不变,探究液体压强与液体密度的关系,必须保持深度不变,改变密度,因而选择①④对比;
(4)若测量前发现U形管两侧液面不相平,右边液面受到的压强不等于左边液面受到的大气压,此时应该将软管卸下来,使管内压强和大气压相等,然后再接上;故选C;
故答案为:(1)高度差;(2)排除偶然性,得出普遍规律;同种液体,深度越大,液体压强越大;
(3)①④;(4)C。
26.(2022•南安市模拟)如图,物理兴趣小组用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,用手指轻压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 明显 (选填“明显”或“不明显”),说明U形管气密性好。
(2)比较图甲、乙,说明液体内部压强与液体的 深度 有关;比较图甲、丙,说明液体内部的压强与液体的 密度 有关。
(3)图丁是改装后的压强计,将压强计两个探头分别浸入水和酒精中(ρ酒=0.8g/cm3),则B杯中装的是 水 。
【解答】解:(1)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,U形管两边液柱的高度差变化明显,则说明装置不漏气;
(2)比较图甲、乙知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
比较图甲、丙,液体的密度不同,深度相同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的密度有关;
(3)图丁是改装后的压强计,将压强计两个探头分别浸入水和酒精中,U形管液面齐平,说明压强相等:pA=pB,即ρAghA=ρBghB,
又因为hA>hB,
所以ρA<ρB,则A装的是酒精,B装的是水。
答案为:(1)明显;(2)深度;密度;(3)水。
四.计算题(共5小题)
27.(2022•尤溪县模拟)为确保干净整洁的街道,我市环保部门每天清晨用洒水车洒水,冲洗街道,如图所示。洒水车空车质量为4t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,水罐高度为120cm(不计水罐壁的厚度)。某次装满水洒水作业时,洒水车在5min内行驶了600m。求:
(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)洒水车行驶的速度;
(2)洒水车空车静止在水平地面时对地面的压强;
(3)洒水车装满水后水罐底部受到水的压强。
【解答】解:(1)洒水车行驶的速度为:v=st=600m5×60s=2m/s;
(2)洒水车空车时对水平地面的压力为:F=G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,
车对地面的压强为:p=FS=4×104N0.5m2=8×104Pa;
(3)水罐底部受到水的压强为:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×120×10﹣2m=1.2×104Pa。
答:(1)洒水车行驶的速度为2m/s;
(2)洒水车空车静止在水平地面时对地面的压强为8×104Pa;
(3)洒水车装满水后水罐底部受到水的压强为1.2×104Pa。
28.(2022•福州模拟)如图所示的泥橇又名“泥马”,可以快速滑行于广阔的滩涂上。当年戚继光利用它大败倭寇,现在是渔民的作业工具。
(1)某次泥橇20s内滑行了60m,求泥橇滑行的平均速度;
(2)若泥橇与渔民总质量为90kg,渔民双脚站立在泥橇上时,泥橇与滩涂接触面积为0.3m2,求泥橇对水平滩涂的压强。
【解答】解:(1)泥橇滑行的平均速度:
v=st=60m20s=3m/s;
(2)泥橇对水平滩涂的压力:
F=G=mg=90kg×10N/kg=900N,
泥橇对水平滩涂的压强:
p=FS=900N0.3m2=3000Pa。
答:(1)泥橇滑行的平均速度为3m/s;
(2)泥橇对水平滩涂的压强为3000Pa。
29.(2022•永安市一模)在第24届冬奥会上,我国运动员谷爱凌获得了女子自由式滑雪冠军。如图所示,谷爱凌和滑板及装备的总质量为120kg,每只滑板与雪面的接触面积为1000cm2,若比赛时她在5s内滑行了120m。求:
(1)比赛时,谷爱凌滑行的速度;
(2)谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强。
【解答】解:(1)比赛时,谷爱凌滑行的速度v=st=120m5s=24m/s;
(2)谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压力F=G=mg=120kg×10N/kg=1200N,
谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强p=FS=1200N2×1000×10-4m2=6000Pa。
答:(1)比赛时,谷爱凌滑行的速度为24m/s;
(2)谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强为6000Pa。
30.(2022•仓山区校级模拟)长城汽车——欧拉新能源品牌推出最美国产电动轿跑欧拉闪电猫,外形酷似保时捷•帕拉梅拉,备受人们青睐。如图所示。它具有低能耗、无污染、车型时尚、精致等优点。该车续航里程400km以上,空车质量1.8t。
(1)空车静止时与水平地面的总接触面积为1×103cm2,求此时它对地面的压强;
(2)该车在平直公路上以60km/h的速度匀速行驶时,所受的阻力是车总重的0.1倍。已知驾驶员质量为60kg,且车上无其他乘客。求此时车受到的牵引力。
【解答】解:(1)空车的重力:G车=m车g=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
空车静止时对水平地面的压力:F=G=1.8×104N,
受力面积:S=1×103cm2=1×103×10﹣4m2=0.1m2,
对地面的压强:
p=FS=1.8×104N0.1m2=1.8×105Pa;
(2)驾驶员的重力:G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
汽车与驾驶员的总重力:G=G车+G人=1.8×104N+600N=1.86×104N,
汽车行驶时所受的阻力:f=0.1G=0.1×1.86×104N=1.86×103N,
因为汽车在平直公路上匀速行驶,
所以汽车受到的牵引力:F=f=1.86×103N。
答:(1)空车对地面的压强为1.8×105Pa;
(2)此时车受到的牵引力为1.86×103N。
31.(2022•思明区校级模拟)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A物体放在水平地面上,将B物体叠放在A物体上,如图甲所示。若沿竖直方向将B物体切去一部分,A对地面的压强与切去部分的宽度的关系如图乙所示,已知A、B物体的边长分别为20cm、10cm。求:
(1)A物体的密度;
(2)B物体的重力;
(3)现将A、B两物体分别置于水平地面上,如图丙所示。在正方体A、B上沿竖直方向按相同比例k截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,若叠放后A、B剩余部分对水平地面的压强相等,则k的值为多少?
【解答】解:(1)A的边长LA=20cm=0.2m,
B的边长LB=10cm=0.1m,
A的底面积SA=LA2=(0.2m)2=0.04m2,
B的底面积SB=LB2=(0.1m)2=0.01m2,
A对地面的压强与切去部分的宽度的关系如图乙所示,
当切去部分的宽度为10cm时,即B物体全部被切除时,A对地面的压强为4000Pa,
根据压强公式可知p1=F1SA=GASA,
代入数据得:4000Pa=GA0.04m2,
故GA=160N;
根据G=mg可知A的质量mA=GAg=160N10N/kg=16kg,
根据密度公式可知A的密度ρA=mAVA=16kg0.04m2×0.2m=2×103kg/m3;
(2)当切去部分的宽度为0cm时,即B物体没有被切除时,A对地面的压强为4250Pa,
根据压强公式可知:p2=F2SA=GA+GBSA,
代入数据得:4250Pa=160N+GB0.04m2,
据此得出B的重力GB=10N;
(3)由于A、B分别沿竖直方向按相同比例k截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,则截下的部分对地面的压力分别为:
FA′=GA﹣kGA+kGB=(1﹣k)GA+kGB;
FB′=GB﹣kGB+kGA=(1﹣k)GB+kGA;
截下的部分对地面的受力面积分别为:
SA′=SA﹣kSA=(1﹣k)SA;
SB′=SB﹣kSB=(1﹣k)SB;
因为A、B剩余部分对水平地面的压强相同,即pA′=pB′,
所以,FA'SA'=FB'SB',
即:(1-k)GA+kGB(1-k)SA=(1-k)GB+kGA(1-k)SB,
所以,GASA+kGB(1-k)SA=GBSB+kGA(1-k)SB,
即:k(1-k)×(GBSA-GASB)=GBSB-GASA,
则:k(1-k)×(10N0.04m2-160N0.01m2)=10N0.01m2-160N0.04m2,
解得:k=425。
答:(1)A物体的密度为2×103kg/m3;
(2)B物体的重力为10N;
(3)k的值为425。
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