第14章压强和浮力.docx
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第14章压强和浮力
第14章压强和浮力
14.1压强
智能提要
问:
压力与压强是两个不同的物理量,它们有哪些区别?
有什么联系?
问:
运用压强公式
时,应注意些什么?
问:
减小压强和增大压强分别有哪些方法?
智能拓展
大力士捏鸡蛋
智能归例
题型一知道压力的概念,并知道压力与重力的区别,经历探究压力作用效果的实验过程,知道影响压力作用效果的因素
例一个物体重为20N,把它放在斜面上(如图13-1所示),请用力的示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力.
题型二理解压强的概念、公式
例1下列说法中正确的是()
A.压力越大,压强一定越大B.受力面积越小,压强一定越大
C.受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大D.压力不变,受力面积越大,压强一定越小
例2某同学穿钉鞋赛跑时,脚对钉鞋的压强为
,鞋钉对跑道的压强为
,则()
A.
B.
C.
D.条件不足,无法比较
题型三能用压强公式进行简单计算
例1体积为1dm3的正方体铜块放在面积为1m2的水平桌面上,它对桌面的压力和压强分别是多大?
(g=10N/kg,ρ铜=8.9×103kg/m3)
例2质量为20t的坦克,每条履带与地面的接触面积为2m2,求:
(1)坦克所受到的重力是多大?
(2)若冰面所能承受的最大压强为6×104Pa,坦克能否直接从冰面上通过?
题型四将压强知识运用于解释生产生活中的现象或解决实际问题
例1下列措施中,能够减小压强的是()
A.把书包带做得宽些B.把软包装饮料的吸管的一端削尖
C.刀、斧、剪的刃都磨得很锋利D.将放在水平地面上的一块砖由平放改为竖放
知识点减小压强的方法在日常生活中的应用
智能训练
1.如图13-9所示,用100N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁的压力为_________N,压强为______________Pa.(题型三)
2.用50N的压力作用在1cm2的面积上所产生的压强为_________Pa,如果保持压力不变,要产生5×103Pa的压强,应使受力面积变为_____________m2.(题型三)
3.两物体平放在水平面上,它们所受重力之比是l∶3,与桌面接触面积之比是2∶1,则桌面受到的压力之比是_______,所受压强之比是_________.(题型三)
4.一块砖的长、宽、厚分别为20cm、l0cm、5cm,重15N.将它放在水平地面上,它对地面的最大压强为__________Pa,最小压强为_________Pa.(题型三)
5.如图13-10所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,则两手指受到的压力________(相等/不等),压强______(相等/不等).与笔尖接触的手指感到_________(疼/不疼),原因是____________________.(题型四)
6.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近于()
A.50N,103PaB.50N,104PaC.500N,103PaD.500N,104Pa
7.如图13-11所示,一块正方体如图a,两边分别切去如图a中虚线所示的长方体部分,按图b、c、d放置,则它们对水平地面的压强比较为()(题型二)
图13-11
A.一样大B.b最大C.c最大D.d最大
8.甲、乙两个用同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度均为10cm,而质量分别是2kg、3kg,现将它们竖直放在水平面上,则它们对水平地面的压强()(题型二)
A.甲大B.乙大C.一样大D.无法判断
9.体积相同的两个物体,密度之比为2∶l,与水平桌面的接触面积之比为3∶2,对桌面产生的压强之比是()(题型三)
A.3∶1B.4∶3C.2∶lD.3;2
10.边长为10cm,重100N的正方体,把它放在边长为50cm的水平桌面中央,则桌面受到的压强为()(题型三)
A.4×102PaB.2×103PaC.1.0×103PaD.1×104Pa
11.有两块相同的砖,如图13-12放置在水平地面上,其中对地面的压强最大的是()
(题型二)
图13-12
12.少儿夏令营活动中,小明看到同学小红和老师在沙地上行走留下的脚印大小不同(S师>S红),深浅相同,则他们对沙地的压力及压强相比是()(题型二)
A.F师>F红,p师>p红B.F师=F红,p师=p红C.F师>F红,p师
F红,p师=p红
13.试试看:
有两组同样的砖,A组一块,B组两块.每块的长∶宽∶高=4∶2∶l,要使这两组砖对地面的压强相等,可怎样放?
同学们想出了多种放法,请你至少写出3种:
(1)______________________;
(2)_______________________;(3)______________________;
14.实验题:
一本初中物理书平放在水平桌面上,如何测定它对桌面的压强?
请写出你实验中的器材:
______________________;步骤:
A.__________________________,
B.___________________________;表达式:
_____________________________.(题型二)
15.若取一块砖和一块20cm×10cm×5cm的海绵.将砖块分别平放、侧放和竖直放置在水平桌面上的海绵表面,注意观察海绵表面的三次凹陷程度,能得出的结论是:
___________________________________________________________________.
再将相同的几块砖叠放在海绵上,观察放置砖块的多少与海绵表面凹陷程度有何关系,还能得出的结论是_____________________________________________.(题型一)
16.在海滩发案现场留下了罪犯清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图13-13所示的鞋模.经测量蜡鞋模的平均厚度为3cm,质量675g;又经测试达到脚印同样深度的压强为1.5×104Pa,则罪犯的体重为_____________.(ρ蜡=0.9×103kg/m3,g=10N/kg,写出带公式的运算过程)(题型三)
14.2液体的压强
问:
液体内部压强的规律是什么?
问:
在做“探究液体压强特点”的实验中,应注意什么问题?
问:
怎样正确理解连通器原理?
智能归例
题型一经历探究影响液体内部压强大小的因素,知道液体内部压强的规律
例在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中,一些同学作了如下猜想:
猜想A在同一深度,液体内部向各个方向都有压强,且向各个方向的压强相等;
猜想B在深度相同时,不同液体的压强还跟它的密度有关,液体的密度越大,压强越大;
猜想C同一种液体的压强随深度的增加而增大.
为了检验上述猜想是否正确,某同学进行了图13-14中各图所示的操作:
图13-14
(1)比较图中代号为_________的三个图,可以说明猜想A是否正确;
(2)比较代号为_____________的两个图,可以说明猜想B是否正确;
(3)比较代号为_____________的三个图,可以说明猜想C是否正确.
题型二会利用液体压强的特点比较液体压强的大小
图13-15
例如图13-15所示,容器内a,b,c,d,四处所受液体压强相比较( )
A.
B.
C.
D.
[拓展题]三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图13-16所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强:
图13-16
A.一样大B.甲最大C.乙最大D.丙最大
题型三会利用液体压强公式进行有关计算
例如图13-17所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:
(1)箱内顶部受到水的压强和压力;
(2)箱内底部受到水的压强和压力;
(3)水的重力;
(4)箱子对水平面的压力和压强.
图13-17
题型四液体压强的应用
例1茶壶的壶嘴为什么要做得跟壶身一样高?
考题2一试管中装有某种液体,在试管处于图13-20中所示的甲、乙、丙三个位置时,管内液体质量保持不变,则试管底部受到的液体压强()
A.甲位置最大B.乙位置最大
C.丙位置最大D.三个位置一样大
智能训练
1.如图13-29所示,有三个完全相同的瓶子,里面分别装有质量相等的酱油、水和豆油,则它们对瓶底的压强_____________(填“相等”“不相等”)(题型二)
2.杯子中装有120g水,水深10cm,当杯子底面积为10cm2时,杯子底部受到压强为____Pa,杯子底部受到的压力为________N.(g取10N/kg)(题型三)
3.某容器内装有10cm高的某种液体,已知液体对容器底的压强为800Pa,则该液体的密度为___________kg/m3.若把容器里的液体倒去3/5高度,则剩余液体的密度为________kg/m3,剩余液体对容器底的压强为___________Pa.(题型三)
4.一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图13-30所示。
把可口可乐瓶放入水中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则 ()(题型二)
A.a、b两个小孔均有水流入B.a、b两个小孔均有酒精流出
C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入D.水从a小孔流人,酒精从b小孔流出
5.在烧杯内装适量的水,把一木块慢慢地放人水中,水未溢出。
当木块静止时,水对杯底的压强比原来的压强( )
A.增大B.减小C.不变D.无法确定
6.甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四个点的位置如图13-31所示,水在a、b、c、d四处产生的压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd,下列关系中正确的是()(题型二)
A.Pa<PcB.Pa=Pd
图13-31
C.Pb>PcD.Pb=Pd
7.如图13-32所示容器中间用隔板分成左右两部分,隔板上有一圆孔用薄膜封闭。
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左突起,由此说明液体的压强与因素有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体压强与因素有关。
8.如图13-33所示某同学利用图中的装置探究“水的内部压强的大小”的特点,得出的结论是:
“影响水内部压强大小的因素有两个,一个是水深度(即图中h值),另一个是离水底的距离(即图中d值),h越大压强越大,d越大则压强越小”。
(1)本探究活动是通过观察的变化而知道压强大小变化的。
(2)根据已有的压强知识,你认为水内部压强的大小与距离水底的距离d之间(填“无关系”或“有关系”)
9.一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150
的水,杯子与桌面的接触面积是10
,如图13-34所示.
求:
(1)水对杯底的压强;
(2)若桌面所受玻璃杯的压强是
,求玻璃杯的质量.(取
)(题型三)
10.如图13-35所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体,若向容器内注入1.1kg水.(取g=10N/kg)
求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压强多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
(3)容器底部所受水的压力多大?
(题型三)
14.3大气压强
问:
本节内容的重点是什么?
问:
托里拆利实验中,水银柱产生的压强为什么等于大气压?
问:
能不能用p=ρgh这个公式来计算大气压强的值?
智能归例
题型一知道大气压的存在,会用大气压解释生活中常见的现象
例 自来水笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按下后松开,墨水吸进橡皮管内,原因是( )
A弹簧片弹力作用的结果 B.橡皮管有吸引力
C.手对橡皮管有压力 D.管外墨水面上大气压大于管内气压
题型二了解测量大气压强的方法,知道托里拆利实验的原理
例1如图13-38所示的托里拆利实验装置中,下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化( )
A.将管倾斜 B.将玻璃管变粗
C.向水银槽中加入少量水银 D.外界大气压发生变化
例2小明想用如下的方法测量大气压强:
将一个面积为1×10-3m2的吸盘按在光滑水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力(如图13-40所示),然后计算大气压强。
若大气压强为1.01×105Pa,则吸盘受到的大气压力是__________N。
小明发现不能用这个测力计完成测量,其原因是__________________________________。
题型三这组题主要考查大气压的变化、液体的沸点与气压的关系,并能运用它们解决生活中的相关问题
例1下列情况中会使大气压变小的是( )
A.从高山顶下山的过程中 B.从赤道向北极运动过程中
C.从室内到室外的过程中 D.从一楼上升到九楼的过程中
[变形题]如图13-41是自制的水气压计,把它由东宝山的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)( )
A.降低 B.升高
C.先降低后升高 D.先升高后降低
智能训练
基础知识训练
1.用嘴吸装矿泉水的空塑料瓶的瓶口,瓶会变塌.空塑料瓶变塌的原因是_______________________.(题型三)
2.为了用注射器抽吸密封在药瓶中的药液,医生先向药液中注入一些空气,这样做的目的是__________________.
3.如图13-43,烧瓶中的水刚停止沸腾,现将注射器的活塞向外拉,观察到的现象是_________,这个现象说明_____________________.(题型三)
4.2003年5月22日,国内各大报纸报道了中国登山队再次登上高度为8848.13m的珠峰。
登山运动员从高山顶返回到山脚宿营地时,随身携带的气压计的数值将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.宋朝的著名文学家范成大到海拔3700m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是因为山上的泉水太寒冷,故有“万古冰雪之法汁”之说,其实这是由于高山上的气压导致水的的缘故。
6.如下图所示,表示出了大气压随高度变化的情况,一架“波音747”客机正常飞行在9km高度,此时飞机所处高度的大气压值约为,由图还可以分析出大气压随高度变化的规律是:
。
(至少写出两点)
7.把玻璃杯盛满水,用硬纸盖住,再倒过来,如图13-44(a),纸片能将杯中的水托住,之后,若将杯子慢慢转动,如图(b)(c),则()(题型一)
图13-44
A.杯子刚一转动,纸片就不能将水托住
B.杯子转动到图b所示位置时,纸片才不能将水托住
C.杯子转动到图c所示位置时,纸片才不能将水托住
D.杯子转到任何位置,纸片都能将水托住
8.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,如图13-45那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分()(题型一)
A.是空的B.有水,但不满
C.充满水D.以上都有可能
9.下列现象中,不是利用大气压强的是:
()(题型三)
A.钢笔吸墨水 B.用吸管吸饮料
C.抽水机把水从低处抽往高处D.用高压锅煮食物
10.登山运动员徒手攀登海拔较高的山峰,在继续攀登海拔4000m以上高度时,尽管经过充足的休息后再爬,但是越往上爬越感觉到乏力,出现头晕、耳鸣和恶心等现象,其主要原因()(题型三)
A.山峰陡峭,人体能量消耗大B.高处气温太低
C.高山上空气稀薄,气压偏低D.该运动员体质太差
11.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是
A.玻璃管放得不竖直B.玻璃管内混入少量空气
C.水银槽内的水银太多D.玻璃管粗细不均匀
12.下列现象不能说明大气压存在的是()(题型一)
A.堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来B.用塑料吸管能把饮料吸入口中
C.人潜水时感觉胸口很闷D.两块玻璃板的表面用水浸湿,将两块合在一起,很难分开
14.4气体压强与流速的关系
智能归例
题型一了解流体压强与流速的关系,会解释相关的现象
例1为什么鹰能在空气中长时间的盘旋,而不掉下来?
例2如图13-50,把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间,向漏斗口吹气,会把乒乓球吹跑吗?
实际正好相反,乒乓球会贴在漏斗上不掉下来,这是为什么?
题型二流体压强与流速关系的实际应用
图13-52
中考典题精析
考题有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图13-54所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。
请解释其中道理。
智能训练
1.如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会,这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
(题型一)
2.打开自来水龙头,使自来水流过如图13-56所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是处,压强较小的是处(选填“A”“B”或“C”)。
(题型一)
3.如图13-57所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
(题型二)
4.在较光滑的水平桌面上,放两只乒乓球,两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气,发现两球会,这是由于吹气时两球之间的气流速度较,压强较的缘故。
(题型一)
5.想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是()(题型一)
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来
B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置
D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
6.春天是放风筝的好季节。
风筝在空气中飞行利用了下列什么原理()(题型一)
A.风筝下方空气流动速度小,空气压强小B.风筝下方空气流动速度大,空气压强大
C.风筝上方空气流动速度大,空气压强小D.风筝上方空气流动速度小,空气压强大
7.如图12-55所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现()
(题型一)
A.“纸桥”被吹开较长的距离B.“纸桥”被吹开较短的距离
C.“纸桥”被吹得上下跳动几下D.“纸桥”紧贴桌面不动
13.5浮力
智能提要
问:
怎样正确理解阿基米德原理?
问:
怎样正确理解物体的浮沉条件?
问:
悬浮和漂浮有什么异同?
智能归例
题型一有关探究浮力大小规律的实验题
题型二本组题考查你是否理解了阿基米德原理
例1将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中,该金属块受到的浮力
A.随着金属块浸入水的深度的增加而不断增大B.与水槽中的水多少有关
C.与金属块的重有关D.在完全淹没前,随着浸入水中体积越多,浮力越大,在完全淹没后,浮力保持不变
例2将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力()
A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大
题型三会利用阿基米德原理进行有关的计算
例在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N,求该石块是密度(取g=10N/kg).
[变形题]在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,求这种液体的密度.
题型四会运用物体的浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态,能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简单问题
例1把质量为250g,体积为300cm3的金属球放入水中,静止时它受到的浮力为。
例2在一个装满水的容器中,放入一个质量为20g的物体,从容器中溢出15g的水,则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是()
A.下沉,压强不变B.上浮,压强不变
C.漂浮,压强减小D.悬浮,压强增大
题型五漂浮条件与阿基米德原理的综合运用
例1有一木块,放入水中静止后,有
的体积露在水面上,若将它放入另一种液体中时,有
的体积浸入液体中,求液体的密度.
例2一座冰山漂浮在水面上,露出水面部分的体积
,这座冰山重有多少?
(已知
)
例3有一根粗细均匀的蜡烛,底部插入一根铁钉,竖直地漂浮在水中,蜡烛长20cm,密度
,上端露出水面1cm.现将蜡烛点燃,求这根蜡烛燃烧到剩余多长时,蜡烛的火焰会被水熄灭?
(铁钉体积不计)
题型六了解浮沉条件在生产、生活中的应用,知道通过哪些有效方法能改变物体的浮沉
例人们常利用盐水来选种,当把种子放入盐水中时,所有的种子都未浮起来,为使不饱满的种子浮起来,问应在盐水中加盐还是加水?
为什么?
中考典题精析
考题1小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图13-65所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力
计相应的示数F,实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
h(cm)
0
2
4
6
8
10
12
F(N)
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重N,
第4次实验时,物体受到的浮力N;
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明;
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明;
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是:
()(
智能训练
1.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,__________铁块受到的浮力要大一些.(
>
)(题型二)
2.停在海里的小游艇总重2.06×104N,它受到的浮力大小为_________N;它排开海水的体积为___________m3(海水的密度海水=1.03×103kg/m3,取g=10N/kg)。
(题型五)
3.一小球所受的重力为5N.体积为