一、选择题
1.历史上有力的证明大气压强存在的实验是( ) A.帕斯卡裂桶实验 C.托里拆利实验 解析:B
A.帕斯卡裂桶实验证明了液体压强随液体的深度增加而增加,故A不符合题意; B.马德堡半球实验证明了大气压强的存在,故B符合题意; C.托里拆利实验测出了大气压强的大小,故C不符合题意;
D.伽利略的比萨斜塔实验证明了运动的物体不受外力的作用时,会一直以恒定速度运动下去,故D不符合题意。 故选B。
2.如图中的小实验能说明流体压强与流速的关系的是( )
B.马德堡半球实验 D.伽利略的比萨斜塔实验B
A. 口吹硬币,硬币跳越木块
B. 水从容器侧壁的孔中喷出
C. 用硬纸片盖住塑料管管口,悬空塑料管中的水不会流出
D. 水静止时,连通器中的水面相平A
解析:A 【分析】
液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越
小,流体流速越小的地方、压强越大;液体压强随深度的增加而增大;覆杯实验是证实大气压存在的最常见的实验,纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用;上端开口,下部连通的容器叫做连通器;连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。
A.口吹硬币跳越木块,说明流速越大的位置,压强越小,故A符合题意; B.液体从容器侧壁的孔中喷出,是由液体压强引起的,故B不符合题意;
C.纸片外受到向上的大气压的作用,纸片内受到管中水产生的压强的作用,大气压远大于管中的水产生的压强,所以水和纸片被大气压托着,不会下落,说明大气压强的存在,故C不符合题意;
D.连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的,故D不符合题意。 故选A。
3.下列现象与飞机产生升力的原因不相同的是:( ) A.疾驰的汽车驶过路面,落在马路上的树叶从路旁被吸向汽车 B.向两张纸中间吹气,纸向内靠拢
C.两只一次性纸杯杯口向上叠套,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行杯口用力吹气,里面的纸杯向上跳起
D.装满水的玻璃杯上方盖上一张硬纸片并倒置,硬纸片没有掉下来D 解析:D
ABC.飞机升力产生的原因是流体压强中流速越快,压强越小,因为压强差导致了飞机有升力,选项A、B、C中的现象都与飞机生升力的原因相同,都是流速越快,压强越小。故A、B、C选项不符合题意。
D.纸片没有掉下来是因为大气压强的原因,与飞机产生升力的原因不相同,故D符合题意。 故选D。
4.如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲乙两种液体中,从图中可以得到的结论是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度 B.甲液体的密度等于乙液体的密度 C.甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强 D.甲金属盒处的压强大于乙金属盒处的压强D 解析:D
CD.由图可知,,甲右侧U型管中液面高度差较大,所以甲金属盒处的压强大于乙金属盒
处的压强,故C错误,D正确;
AB.甲乙金属盒在两种液体中深度相同,由公式pgh可知,甲液体密度较大,故AB错误。 故选D。
5.如图某个密封容器装满水放置在水平桌面上。由甲图倒置到乙图后,关于容器对桌面的压强p1与液体对容器底部压强p2的变化,下列说法正确的是( )
A.p1减小、p2增大 C.p1、p2都增大 解析:B
由于甲上细下粗,容器中装满水;
B.p1增大、p2不变 D.p1、p2都减小B
(1)正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,所以
F1=F2
由于受力面积变小,由pF可得,水平桌面受到的压强变大,p1增大; S(2)因为容器内装满水,将容器倒放,水的密度不变,深度h不变,由p=ρgh可得:p2不变。故B正确,ACD错误。 故选B。
6.两个完全相同的量筒内都盛有水,将质量相等的实心铝球和铜球分别放入量筒内浸没、此时水对量筒底部压强相等,则量筒对桌面的压强( ) A.放铝球的最大 C.一样大 解析:B
因为 m铝=m铜,且ρ铜>ρ铝,根据ρ=
B.放铜球的最大
D.以上三种情况都有可能B
m可得V铜 F可知,量筒对桌面的压S处于负压状态的是( ) A.充完气的汽车轮胎 B.高空飞行中的飞机机舱 C.吸饮料时的吸管 D.太空飞行中的“神舟九号”返回舱C 解析:C A.充完气的汽车轮胎内的气压大于大气压,故A不符合题意; B.高空飞行中的飞机机舱外气体流速大、压强小,小于机舱内的气压,故B不符合题意; C.用吸管从瓶子中吸饮料,当吸气时,吸管中的气压减小,小于外界的大气压,饮料在大气压的作用下进入嘴里,故C符合题意; D.太空为真空环境,飞行中的“神7”返回舱外没有大气,不受大气压,故D不符合题意。 故选C。 8.小军喜欢学物理,又爱动手动脑,经常利用身边的生活用品做实验。下面是他做的几个小实验,其中不是揭示流体压强与流速关系的实验是( ) A.两纸间吹气 B.嘴唇帖纸条吹气 C.吸管喝水 D.漏斗吹乒乓球C 解析:C 【分析】 流体的流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。 A.在两张纸片中间吹气,纸片合拢。这是因为纸片中间空气流速大,压强变小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。故A不符合题意; B.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,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来。故 B不符合题意; C.吸管喝水,水上升到嘴里是利用了大气压的作用。故C符合题意; D.当用力吹漏斗时,气流沿漏斗的壁快速流出,速度比较大,乒乓球的上部气流流速大,压强比较小,乒乓球的下部受到的大气压是不变的,托着乒乓球不会掉下来。故D不符合题意。 故选C。 9.小明学习了压强之后,计算了一本物理书平放在水平桌面上时对桌面的压强,你觉得下列数值与他计算的结果最接近的是( ) A.1.5×104Pa 解析:C 一本物理书的质量约为 m=150g=0.15kg 受到的重力为 G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N 物理课本与桌面的接触面积在S=0.03m2左右,物理课本对桌面的压强约为 B.3×104Pa C.60Pa D.600PaC p接近60Pa,故选C。 FG1.5N50Pa SS0.03m210.随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已逐渐进入寻常百姓家庭。如图所示,大多数汽车的外形截面类似于飞机机翼的纵截面(俗称“流线型”)。当汽车在高速公路上高速行驶时,对地面的压力会减小,汽车可能出现“发飘”的现象。下列关于汽车“发飘”原因解释正确的是( ) A.汽车上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方大 B.汽车上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方小 C.汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方大 D.汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方小D 解析:D 【分析】 等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面,由于轿车上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过轿车上表面的流速大,通过下表面的流速较小,流体中流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,形成向上的压强差即压力差,产生上托的力,故D正确。 故选D。 11.下列实验中,能证明大气压强存在的是( ) A. 如图,将加有砝码的小桌放在海绵上,桌腿陷入海绵中 B.如图,将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出 C.如图,向连通器中装水,当水不流动时,两边的液面相平 D.如图,向两张纸中间吹气,纸向中间靠拢B 解析:B A.当受力面积一定时,将加有砝码的小桌放在海绵上,压力增大,压力的作用效果越明显;不能证明大气压强存在,故A不符合题意; B.将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,水不会流出,故B符合题意; C.上端开口、下端连通的容器称为连通器,连通器内盛同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,不能证明大气压强存在,故C不符合题意。 D.当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大、压强减小,而纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,纸受到向内的压力大于向外的压力,所以两张纸向中间靠拢,故D不合题意。 故选B。 12.生活处处有物理,留心观察皆学问。下列生活中的现象及其解释正确的是( ) A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子 B.急刹车时,车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜 C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小 D.用吸管喝饮料时,杯中饮料是被嘴的“吸力”吸上来的A 解析:A A.啄木鸟的嘴很尖细,受力面积较小,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子,故A正确; B.急刹车时,车上的乘客由于惯性要保持原来的运动状态,所以身体会向前倾斜,不是受到惯性作用,故B错误; C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故C错误; D.用吸管喝饮料时,嘴内的气压小于嘴外部的大气压,杯中饮料是在大气压的作用下吸 上来的,故D错误。 故选A。 13.小明学习了物理知识后,兴致勃勃的对物理量进行了估测,其中符合实际的是( ) A.一名成年男子的体积约为700dm³ B.匀速托起一本初二物理教科书的力约为0.3N C.成都到重庆的复兴号列车平均速度约为250m/s 104PaD D.一名初二男生双脚站立时对地面的压强约为1.6×解析:D A.成年男子的质量约70kg,人身体的密度约等于水的密度,成年男子的体积约为 V故A不符合题意; m70kg=710-2m3=70dm3 331.010kg/mB.匀速托起一本初二物理教科书的力约为3N,故B不符合题意; C.成都到重庆的复兴号列车平均速度约为300km/h,即83m/s,故C不符合题意; D.初二男生身体质量约50kg,则对地面压力约500N,双脚与地面接触面积约300cm2,故对地面的压强约为 pF500N1.7104Pa -42S30010m该项与实际相符,故D符合题意。 故选D。 14.下列关于大气压的说法,错误的是( ) A.飞机的机翼下表面平,上表面凸起,目的是使机翼上方空气流速快,对机翼压强小,产生升力 B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,大气压把饮料压进了人的嘴里 C.高原上用高压锅,是因为高压锅压力大,水的沸点降低,能更快煮熟食物 D.一个标准大气压能支撑起约10米高的水柱C 解析:C A.飞机的机翼要设计成上凸下平的形状,当飞机前进时,气流通过机翼上、下方的速度不同,空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样机翼上、下表面就存在着压强差,从而获得升力,故A正确,A不符合题意; B.吸管吸饮料时,排出了吸管上半部分的空气,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压进了嘴里,故B正确,B不符合题意; C.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误,C符合题意; D.一个标准大气压的值是1.013×105Pa;根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,水柱的高度 p1.013105Pah=10.13m 33g110kg/m10N/kg故D正确,D不符合题意。 故选C。 二、填空题 15.某芭蕾舞演员的质量为60kg,她的重力为______N,当她单脚立起时与地面接触的面积为12cm2,足尖对地面的压强为______Pa,若她双脚着地,对地面的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)5×105变小 解析:5×105 变小 [1]重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N [2]足尖对地面的压强为 p[3]根据pFG600N5510Pa 42SS1210mF,若她双脚着地,受力面积变大,压强减小。 S16.如图所示,质量相等的木块A和B漂浮在水面上,若A、B木块底部所受的压强分别为pA、pB,A、B木块受到的浮力分别为FA、FB,,则pA______pB,FA______FB(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。 小于等于 解析:小于 等于 [1]液体压强只跟液体密度和深度有关,A、B在同种液体中,深度越大,压强越大,所以PA 17.如图所示,两个实体均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。沿着虚线各栽去上边部分后,剩余部分对地面的压力相等(A栽去的部分比B栽去的部分少)。已知A、B密度之比:A:B5:3,切割之前物体的边长之比 La:Lb1:2,问:物体切割后高度之比:hA:hB=______。 解析:6:5 由题意知,沿着虚线各截去上边部分后,剩余部分对地面的压力相等,则由 F=G=mg 知,它们截去一部分后,各自剩余部分的质量相等,即 mAmB 正方体B沿虚线截去上边部分后,高度不变,体积为原来的一半,根据 mVSh 有 ALahA=BLbhB 则物体切割后高度之比 212212LhA2Bb 2hBALa根据题干中已知的正方体A、B的边长之比和密度之比有 1122L2LBahA2Bb2B36 2222hBA55ALaALa即物体切割后高度之比为 hA:hB6:5 18.2020年7月,贵州一辆公交车发生坠湖事故,造成较多人员伤亡。一旦发生此类事故,我们要学会保护自己,利用下图安全锤砸碎玻璃跳窗逃生。在用力相同情况下应选择安全锤的______(选填“A”或“B”)面敲击窗玻璃,这是因为受力面积越______压强越大。 A小 解析:A 小 [1][2]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,压力相同时,受力面积越小,压强越大,越容易打碎玻璃,所以由题意知,一旦有事,在用力相同的情况下,选择安全锤的A面敲击窗玻璃。 19.阅读短文,回答问题。 “火神”战疫情﹣﹣火神山医院10天落成记 2020年春节期间,一场“新冠病毒”疫情,打破了人们平静的生活。全国人民万众一心,打响了这场没有硝烟的战争。如图所示是无人机拍摄的建设武汉火神山医院的场景,图甲中挖掘机正在平整场地;图乙中压路机正在碾压地面。火神山医院作为一所大型的传染病医院,在污染的集中处理上,整个院区全部铺设了防渗膜,确保污染物不会渗透到土壤水体中(如图丙)。火神山医院从建设到完工历时10天,中国速度再次震惊世界,“基建狂魔”的称号名副其实。 (1)如图甲所示,挖掘机的铲斗做得很锋利,其目的是______; (2)如图乙所示,用压路机碾压地面的过程中,将地面压平、压实,是利用了力可以改变物体的______;当压路机静止在水平地面时,压路机的重力与______是一对平衡力; (3)为防止污水渗透到土壤水体中,采取的具体办法是______。增大压强形状地面对压 路机的支持力铺设防渗膜 解析:增大压强 形状 地面对压路机的支持力 铺设防渗膜 (1)[1]挖掘机的铲斗做得很锋利,目的是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强。 (2)[2][3]用压路机碾压地面的过程中,将地面压平、压实,利用了力可以改变物体的形状;当压路机静止在水平地面时,压路机的重力与地面对压路机的支持力满足二力平衡的四个条件,是一对平衡力。 (3)[4]由题意可知,为防止污水渗透到土壤水体中,在施工时采取了铺设防渗膜的方法。 20.如图,在托里拆利实验中,水银柱液面高度差为75cm,水银柱产生的压强 p_______Pa(3313.610kgm)。我们将玻璃管稍稍上提,水银柱的高度水银_____;将玻璃管从图中甲位置倾斜到乙位置时,管内水银上方的真空体积 _____,管内水银柱的长度____,但是水银柱的高度______。 不变减小变长不变 解析:1.02105Pa 不变 减小 变长 不变 [1]水银柱产生的压强为 p水银gh13.6103kgm310Nkg75102m1.02105Pa [2]将玻璃管稍稍上提,水银柱产生的压强会大于大气压,故水银柱会下降到原来的高度,即高度不变。 [3][4][5]将玻璃管从图中甲位置倾斜到乙位置时,管内水银上方的真空体积减小,管内水银柱的长度变长,但是水银柱的高度不变。 三、解答题 21.随着人民生活水平的提高,小汽车逐步走进千家万户。如图所示是小丽家新买的小汽车;(取g=10N/kg) (1)小丽家打算利用周末去离家72km的商河,若小汽车行驶的平均速度为60km/h,则去商河大约需多长时间? (2)若小汽车的总质量1200kg,车轮与地面接触的总面积是0.008m2,则 ①小汽车受到的重力是多少? ②小汽车停放在车库时,对水平地面的压力是多少? ③小汽车停放在车库时,对水平地面的压强是多少? 解析:(1)1.2h;(2)①12000N;②12000N;③1.5106Pa 解:(1)去商河所需要的时间 t(2)①小汽车受到的重力为 s72km1.2h v60km/hGmg1200kg10N/kg12000N ②小汽车停放在车库时处于平衡状态,所以对水平地面的压力为 FF支G12000N 小汽车停放在车库时,对水平地面的压强为 pF12000N61.510Pa 2S0.008m答:(1)去商河所需要的时间为1.2h; (2) ①小汽车受到的重力为12000N; ②小汽车停放在车库时,对水平地面的压力是12000N; ③小汽车停放在车库时,对水平地面的压强是1.5106Pa。 22.现代家具越来越重视“人体工程学”的设计。如图所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅子上时要舒服。下表的数据为某人使用电脑椅时的一些参数。 椅子的质量 10kg 人端坐在椅子上时的受力面积 人端坐在椅子上时对坐垫的压力 人向后靠时对坐垫的压强 每个轮子的受力面积(共5个轮子) 800cm2 320N 2000Pa 4cm2 求:(1)计算人端坐在椅子上时对坐垫的压强,并根据计算结果说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因; (2)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强。 解析:(1)3000Pa,压强减小了;(2)2.1×105Pa 解:(1)人端坐时对坐垫的压强 p端坐=后靠时对坐垫的压强 F320N4000Pa 42S80010mp后靠=2000Pa 因为 p后靠 压强减小,所以舒服。 (2)椅子所受的重力 G椅子=mg=10kg×10N/kg=100N 人端坐时,椅子对地面的压力 F椅子对地面=320N+100N=420N 而椅子与地面的接触面积 S总=4×10-4m2×5=2×10-3m2 所以此时对水平地面的压强 p=F椅子对地面420N52.110Pa -32S总210m答:(1)人端坐在椅子上时对坐垫的压强为3000Pa,人后靠时比端坐时舒服的原因是压强减 小了; (2)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强为2.1×105Pa。 23.为了倡导绿色出行,永宁县投放了大量的电动自行车,如下图,质量为50kg的小明同学骑着一辆质量为20kg电动自行车在平直公路上匀速行驶(g=10N/kg)。求: (1)小明骑电动自行车对地面的压力是多少? (2)小明骑电动自行车与地面总的接触面积为20cm2,则他骑车行驶时对地面的压强为多少? (3)电动自行车的构造和使用上利用了很多物理知识,请写出其中一点。 解析:(1)700N;(2)3.5×105Pa;(3)见解析 (1)小明骑电动自行车对地面的压力 F=G人+G车=m人g+m车g==50kg×10N/kg+20kg×10N/kg=700N (2)他骑车行驶时对地面的压强 p= F700N=3.5×105Pa -42S2010m(3)轮胎表面有凹凸不平的花纹,是通过增大粗糙程度来增大摩擦等,自行车的车座做得宽大,是为了增大受力面积,减小压强。 答:(1)小明骑电动自行车对地面的压力是700N; (2)小明骑电动自行车与地面总的接触面积为20cm2,则他骑车行驶时对地面的压强为3.5×105Pa; (3)见解析。 24.如图所示,工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上.求: (1)若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2,箱子对楼板的压强为多少? (2)工人吊起箱子过程中做的有用功是多少? (3)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少? 103Pa(2)7.2×103J(3)300W 解析:(1)4×【解析】 (1).箱子对楼板的压力为F=G=600N 箱子对楼板的压强为P= F600N==4×103Pa; 2S0.15m(2).对箱子做的有用功为W有用=Gh=600N×12m=7.2×103J; (3).箱子上升所用的时间为t=拉力做的总功为W总= h12m = =30s v0.4m/sW有用7.2103J==9×103J 80%W9103J=300W. 拉力的功率为P= = t30s答:(1).箱子对楼板的压强为4×103Pa; (2).对箱子做的有用功为7.2×103J;(3).拉力的功率为300W.
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