2021学年第九章 压强综合与测试达标测试
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这是一份2021学年第九章 压强综合与测试达标测试,共9页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题(共10题;共30分)
1. ( 3分 ) 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB , 水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB , 则( )
A.pA>pB , FA>FBB.pA<pB , FA=FBC.pA=pB , FA<FBD.pA<pB , FA>FB
【答案】 D
【考点】压力及重力与压力的区别,压强大小比较,压强的大小及其计算,液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】解:压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据P=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即PB>PA;
压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即FA>FB;
故选D.
【分析】水对瓶盖和瓶底的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式P=ρgh进行判断;
水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力).
2. ( 3分 ) 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A,B,C三点液体的压强分别为PA、PB、PC , 它们的大小关系是( )
A.PA<PB<PCB.PA>PB>PCC.PA<PB=PCD.PA=PB=PC
【答案】 A
【考点】压强大小比较
【解析】【解答】解:AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,根据p=ρgh可知:pA<pB; BC两点所处的深度相同,甲中的液体为水,乙中的液体为盐水,由于盐水的密度大于水的密度,
根据p=ρgh可知:C点的压强大于B点的压强,即pB<pC .
所以三点的压强关系为:pA<pB<pC .
故选:A.
【分析】由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关.且密度越大,深度越深,液体压强越大.因此要比较ABC三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑.
3. ( 3分 ) 如图所示的现象中,能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.向纸中间吹气两纸片靠拢B.拦河大坝做成上窄下宽的形状
C.吸盘贴在光滑墙面上不脱落D.茶壶嘴和壶身一样高
【答案】 A
【考点】液体的压强的特点,连通器原理,大气压强的存在,流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:①对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于外界的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间.所以A符合题意.②因为液体的压强随深度的增大而增加,拦河坝设计成下宽上窄,更好地保护拦河坝.所以B不符合题意.③吸盘贴在光滑墙面上不脱落,是因为将吸盘内的空气排出,大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上.所以C不符合题意.④茶壶就是上端开口、下部连通的容器,因此茶壶是根据连通器的原理制成的;当连通器中只有一种液体且液体不流动时,各容器中液面高度总是相同,所以茶壶嘴和壶身一样高.所以D不符合题意. 故选A.
【分析】①对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速大,压强小,两纸片靠拢.②拦河坝设计成下宽上窄,是为了更好地保护拦河坝,与液体的压强有关.③吸盘是在大气压的作用下被压在墙上.④根据连通器的特点:如果连通器中只有一种液体,当液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的来分析即可.
4. ( 3分 ) 用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1 , 左右两边液柱高度分别为h1、h2 , 则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
【答案】 C
【考点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】解:
用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2 ,
ρ1gh1=ρ2gh2 ,
A、只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
B、若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2 , ρ1>ρ2 , 而减小相同的压强,由p=ρgh可知△h2>△h1 , 所以两管中液体高度差会减小,故B错误;
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2 , 可得ρ2=, 故C正确,D错误.
故选C.
【分析】用抽气机对U形管向外抽气后管内压强小于管外大气压,在大气压作用下液体进入两管中.根据液体压强p=ρgh和压力平衡角度分析解决.
5. ( 3分 ) 如图所示,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.与之原理相同的实验是图中的( )
A.口吹硬币跳过拉杆B.水不从杯中流出
C.橡皮膜向下凸出D.密度计漂浮
【答案】 A
【考点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】解:舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;
因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,因此:
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.
B选项利用大气压,C利用液体压强特点,D利用浮力,只有A中是利用流体压强与流速的关系;
故选A.
【分析】(1)流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大;
(2)根据流体流速与压强的关系分析解答本题.
6. ( 3分 ) 几十吨重和飞机能够在空中飞行,秘密在于机翼,如图所示的四种模型中哪种是飞机机翼的模型( )
【答案】 A
【考点】飞机的升力
【解析】【解答】解: A、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速较小,压强大,即此时会有一个向上的合力,即可用使得飞机受到一个向上的升力,故A正确;
B、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼下表面弯曲,上表面平直,所以空气通过机翼下表面的流速大,压强较大;通过上表面的流速较小,压强大,故会产生向下的合力,所以不容易起飞,故B错误;
C、此图中上下表面相同,即上下表面所受的压强相同,故不容易起飞,故C错误;
D、此图中上下表面的曲度相同,即上下表面所受的压强相同,故不容易起飞,故D错误;
故选A.
【分析】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.
7. ( 3分 ) 如图所示,用两手指按住一支铅笔,你会感到右手指比左手指疼,这是因为( )
A.右手指受到的压力大于左手指受到的压力
B.右手指受到的压力大于笔尖受到的压力
C.右手指受到的压强大于左手指受到的压强
D.右手指受到的压强大于笔尖受到的压强
【答案】 C
【考点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力使一对作用力 与反作用力,所以这两力也相等,由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,由于铅笔的两端的受力面积不同,而两端受到的压力相同,所以压强不同,削尖的那端 压强大。
故选C。
【分析】物体间力的作用是相互的.压强跟压力大小和受力面积有关,压力一定,受力面积越大,压强越小。
8. ( 3分 ) 关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内、外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长
D.玻璃管内顶部进入一些空气,管内、外水银面高度差不变
【答案】 C
【考点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】解:A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故说法错误; B、往水银槽内多倒水银,也不会影响水银柱的最终高度,故说法错误;
C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故说法正确;
D、玻璃管内顶部进入空气,产生一定的压强,会使水银柱的高度减小,故说法错误.
故选C.
【分析】在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变.
9. ( 3分 ) 下面是日常生活中有关事例的描述,其中不正确的是( )
A.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大
B.高压锅能使食物很快煮熟是因为提高了水的沸点
C.刀刃磨得很锋利,是为了增大压强
D.鸟能在空中滑翔是由于受到浮力的原因
【答案】 D
【考点】增大压强的方法及其应用,减小压强的方法及其应用,液体的压强的特点,流体压强与流速的关系,沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A、液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故A正确,但不符合题意;
B、液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;高压锅内气压高,水的沸点高,水达到的温度就高,食物可以很快煮熟,故B正确,但不符合题意;
C、刀刃磨得很锋利,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故C正确,但不符合题意;
D、鸟能在空中滑翔,是由于鸟的翅膀上面和下面的空气流动速度不同,翅膀上面空气流动速度快,受到向下的压强小,翅膀下面空气流动速度慢,受到向上的压强大,这样就存在向上的压力差,所以鸟能在空中滑翔;鸟能在空中滑翔与浮力无关.故D错误,符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)液体的压强随深度的增加而增大,据此判断;
(2)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;
(3)在压力一定时,减小受力面积可以增大压强;
(4)根据流体压强与流速的关系可做出判断.
10. ( 3分 ) 下列设备或仪器中利用帕斯卡原理工作的是( )
A.液压机
B.锅炉水位计
C.水银气压计
D.密度计
【答案】 A
【考点】帕斯卡原理及其应用
【解析】【解答】解:A、液压机是利用帕斯卡原理工作的,该选项符合题意;
B、锅炉水位计是利用连通器原理工作的,该选项不符合题意;
C、水银气压计是利用大气压强的原理工作的,该选项不符合题意;
D、密度计的设计利用了物体的浮沉条件,故该选项不符合题意.
故选A.
【分析】密闭的液体有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理.液压机、液压千斤顶都是根据这一原理制成的.
二、填空题(共7题;共28分)
11. ( 4分 ) 据交通管理部门的统计,有的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的,车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一.根据以上情况请回答:由于汽车超载,使得汽车对路面的________增大,而汽车与路面的接触面积几乎不变,因而所产生的________增大而导致路面容易损毁.
【答案】 压力|压强
【考点】压力及重力与压力的区别,压强
【解析】【解答】解:汽车超载,是指汽车装载的货物质量过大,汽车的总重量过大,从而对路面的压力增大.根据p= 可知,在接触面积不变的情况下,压力增大,压强就会增大. 故答案为:压力;压强.
【分析】①压力的作用效果与压力大小和接触面积有关,在接触面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,接触面积越小,压力的作用效果越明显.②由于压力的作用效果与压力大小和接触面积大小有关,所以我们在比较压力作用效果时,都采取比较单位面积上受到的压力,这就是压强的由来.
12. ( 4分 ) 如图所示,医生注射用的针头做得很尖是为了________;载重汽车轮子个数较多是了________.(选填“增大压强”、“减小压强”)
【答案】 增大压强;减小压强
【考点】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】由公式P=Fs可知,医生注射用的针头做得很尖,是在压力一定的情况下,减小了受力面积,从而增大了压强,载重汽车轮子个数较多,是在压力一定的情况下,增大了受力面积,从而减小了对地面的压强.
故答案为:增大压强;减小压强.
【分析】解答此题的关键是掌握减小压强的方法.根据压强的定义式p=可知,要减小压强有三种方法:一是当压力一定时,需增加受力面积;二是当受力面积一定时,需减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积.同理,增大压强也有三种方法.
13. ( 4分 ) 如图所示是一双高根女鞋,其中应用到了许多物理知识,请按要求完成下列空格:鞋底内有一层松软的垫层,目的是为了减小足底受到的________ ;鞋底外层的前端刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大走路时鞋底与地面之间的________ 。
【答案】 压强;摩擦力
【考点】增大或减小摩擦的方法,减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】鞋底内有一层松软的垫层,是通过增大受力面积从而减小压强;鞋底外层的前端刻有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度从而增大鞋底与地面之间的摩擦力。
【分析】解决本题的关键是熟知减小压强的方法:当压力一定时,增大受力面积;当受力面积一定时,减小压力。
14. ( 4分 ) 如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个________;当用一个管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会________(填“上升”、“下降”或“不变”).
【答案】 连通器;下降
【考点】连通器原理,流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A. B是两端开口、底部相连通的容器,所以它们构成的是一个连通器;当用一个管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速大,压强变小,小于A上方的压强, B中的液面在这两个压强差的作用下上升.
故答案为:连通器;下降
【分析】本题考查学生对流体压强和流速的掌握。流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
15. ( 4分 ) 把长为20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端.往B管中吹气,如图所示,可以看到的现象是:吸管A中的水柱 ________,这是因为吸管A上方空气的流速 ________(选填“大”或“小”),气压小;在外界大气压的作用下,管中液面就会向上升.
【答案】 上升;大
【考点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】解:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.
故答案为:上升;大.
【分析】吸管和烧杯构成连通器,吹气之前,吸管内和烧杯内液面相平.
当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升.
16. ( 4分 ) 伸出你的双手,按如图所示将双掌合拢,用力向内挤压,尽量排除手掌间的空气.多次挤压感觉掌心会微热,这是靠________ 方式改变物体的内能,两手掌猛然分开时,会感觉到有阻碍,这是因为受到________ 的作用.
【答案】 做功 ;大气压
【考点】做功改变物体内能,大气压强的存在
【解析】【解答】(1)多次挤压感觉掌心会微热,这是靠手掌对空气做功,内能增大;
(2)将双掌合拢,用力向内挤压尽量排除手掌间的空气,使手掌内气压很小.两手掌猛然分开时,要克服大气压的作用,所以会感觉到有一种力量阻碍两手分开.
【分析】本题通过实例考查了大气压存在的现象,大气压的实例最好在平时多积累,这样做起题目来就会比较轻松.
17. ( 4分 ) 如图为一物理兴趣小组自制成的水气压计.瓶内气体压强p内________ p大气压(选填“<”、 “>”或“=”).当带着它从一楼到五楼时,玻璃管内水柱高度的变化情况是________ (选填“变高”、“变低”或“不变”)。
【答案】 >;变高
【考点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】如图水气压计的原理是:瓶内气压不变,它等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,因此瓶内气压p内>p大气压;当带着它从一楼到五楼时,当高度升高,大气压降低,瓶内气体的压强不变,所以p内>p外 , 则玻璃管中的水柱变高.
【分析】主要考查了大气压随着高度的变化而变化,了解水气压计的原理.
三、实验探究题(共2题;共13分)
18. ( 6分 ) 在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小桌、砝码、泡沫塑料等器材设计了如图所示的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察泡沫塑料的________来比较压力作用效果的,采用________ 的研究方法。
(2)图中________和________两个实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的;________和________两个实验是用来研究压力的作用效果与压力大小是否有关的。
【答案】 (1)形变程度;转换、控制变量(2)乙;丙;甲;乙
【考点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验,控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】在实验中,小明同学是通过观察泡沫塑料的形变程度来比较压力作用效果的。采用的研究方法是转换法、控制变量法。
要研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力大小一定,改变受力面积的大小,因此图中乙、丙两个实验可完成探究。
甲和乙两个实验是用来研究压力的作用效果与压力大小是否有关的.
故答案为:(1)形变程度;转换法;(2)乙,丙;甲,乙.
【分析】本实验通过泡沫塑料形变程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即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.
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,据此分析回答.
19. ( 7分 ) 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验中,探究液体压强的工具是________.
(2)使用前应检查装置是否漏气.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置________(选镇“漏气”或“不漏气”).
(3)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状________(选填“有关”或“无关”).
(4)甲、乙两图是探究液体压强与________的关系,结论是:________.
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用________两图进行对比.
(6)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小________.
【答案】 (1)U型压强计
(2)漏气
(3)无关
(4)深度;液体内部压强随着深度的增加而增大
(5)乙丙
(6)相等
【考点】液体的压强的计算
【解析】【解答】(1)实验中,探究液体压强的工具是 U型压强计,利用U形管两面的高度差来表示压强的大小;
(2)使用前应检查装置是否漏气.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置漏气了,应检查漏气位置,重新安装完好,直至按压时,高度差变化明显;
(3)由丙、丁两图进行实验对比,液体都为盐水,探头在液体中的深度也相等,不同的是两容器的形状,从U形管的液面可知,此时的高度差相等,所以可得出液体压强与盛液体的容器形状无关;
(4)甲、乙两图都是水,探头在水中的深度不同,探究液体压强与深度的关系,结论是:液体内部压强随着深度的增加而增大;
(5)要探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量的思想,应保证深度相同,容器形状相同,而液体密度不同的两个实验,所以应选用乙、丙两图进行对比;
(6)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,说明探究的是在密度相同,深度相同时,液体中各个方向的压强大小关系,从两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
【分析】(1)实验中我们通过U形管两面的高度差来表示压强的大小;
(2)U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置漏气了,应检查漏气位置,重新安装完好;
(3)从U形管的液面可知,此时的高度差相等,表明液体压强与盛液体的容器形状无关;
(4)探头在水中的深度不同,探究液体压强与深度的关系,表明液体内部压强随深度的增加而增大;
(5)应保证深度相同,容器形状相同,而液体密度不同的两个实验,注意控制变量法的应用;
(6)使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,说明探究的是在密度相同,深度相同时,液体向各个方向的压强相同。
四、综合题(共4题;共29分)
20. ( 9分 ) 如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎.
(1)为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险,放气孔是它的第二道安全防线.放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料),试说明采用易熔片的物理道理.
(2)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在出气孔上的安全阀的质量为80g,取g=10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强.
(3)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气.在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少?
【答案】 (1)解:高压锅一旦安全阀失效,出气孔就被堵塞,锅内气体压强就会过大,沸点也随之升高,当锅内温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就开始熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生
(2)解:安全阀的重力:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
气孔的面积:S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10﹣5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强:P= = =6.4×104pa
(3)解:由题意知:锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa,
对照图象可知,当气压为1.64×105pa时,所对应的温度是115℃
【考点】压强的大小及其计算,沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)易熔片的熔点低,这样它就能及时的熔化,锅内气体便可以从放气孔出来,锅内气压就会减小,防止出现爆炸;(2)先算出安全阀的重力,然后算出气孔的面积,最后根据压强公式P= 计算压强;(3)锅内气压应该是一标准大气压与安全阀压强之和.知道了锅内气压,对照图象,就可以找出锅内的最高温度.
21. ( 6分 ) 如图所示是一款集自动清洁技术和人性智能设计于一体的地面清洁机器人.该机器人的质量为3kg,与水平地面的接触面积为0.01m2 , 若g取10N/kg,求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人对水平地面的压强.
【答案】 (1)解:机器人受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
(2)解:机器人对水平地面的压力:
F=G=mg=30N,
机器人对地面的压强:
p= = =3×103Pa;
【考点】重力及其大小的计算,压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)知道机器人的质量,利用重力公式求其重力;(2)机器人对水平地面的压力等于重力,又知道受力面积,利用压强公式求机器人对地面的压强.
22. ( 6分 ) 如图所示,有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,其下表面距水面6cm,取ρ水=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg,
求:
(1)水对木块下表面的压强大小;
(2)木块受到的重力大小。
【答案】 (1)解:木块下表面的深度h=6cm=0.06m;
水对木块下表面的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
答:木块下表面受到的压强为600Pa;
(2)解:木块浸入水中的体积V排=Sh=L2h=(10cm)2×6cm=600cm3=6×10﹣4m3 ,
木块在水中受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;
由于正方体木块漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知:
木块受到的重力G=F浮=6N。
答:木块受到的重力为6N。
【考点】液体的压强的计算
【解析】【分析】(1)根据已知求出木块下表面的深度,利用p=ρgh求出液体的压强;
(2)求出木块浸入水中的体积,利用F浮=ρgV排求出浮力大小;根据物体的漂浮条件即可判断木块受到的重力。
23. ( 8分 ) 小明利用图中的压强计进行探究液体内部压强的实验.
(1)当小明增大金属盒在水中的深度时,可以观察到压强计左右两管内液面的高度差 ________ (选填“增大”、“不变”或“减小”),说明液体内部压强的大小随深度的增加而 ________ (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)如图所示,是小明在探究液体内部压强与液体密度关系时的实验情形.根据甲、乙两图所示情形 ________ (选填“能”或“不能”)得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论,理由: ________ .
【答案】 (1)增大;增大
(2)不能;没有控制不同液体的深度相同
【考点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)把水的内部压强的大小转换成U型管两边液面高度差的大小来判断,当小明增大金属盒在水中的深度时,液面高度差越大,表示水内部的压强越大.
(2)要探究“液体压强与液体密度的关系”,应使压强计的探头在不同液体的同一深度处.从图中可知,探头虽然在同一水平线上,但所在深度是不同的.所以这种实验方案不正确,理由是没有控制金属盒所处深度相同.
故答案为:(1)增大;增大(2)不能;没有控制不同液体的深度相同.
【分析】(1)本题采用了物理中常见的研究方法﹣﹣转换法,即把水的内部压强的大小转换成U型管两边液面高度差的大小来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大.
(2)要探究“液体压强与液体密度的关系”,应使压强计的探头在不同液体的同一深度处
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