C.p1′=p2′,F1′=F2′D.p1′>p2′,F1′>F2′
9.(2019重庆B卷)如图所示,将圆柱体甲、乙放在水平面上,已知ρ甲>ρ乙.若沿水平方向切除相同的高度Δh,则下列图像中能正确表示余下部分对地面的压强p′与切去部分的高度Δh的关系是( )
二、填空题
10.(2019天津)自行车中有很多设计利用了物理知识.例如,轮胎上刻有凹凸不平的花纹,这是为了增大____;车座设计得宽大柔软,这是为了减小________.
11.(2019徐州改编)一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为________N,双脚站立时,与地面的接触面积为400cm2,对地面的压强为________Pa.
12.(2019滨州改编)一个未装满水的密闭容器,正立在水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为p1,容器对桌面的压力为F1,将其倒立,如图乙所示,容器对桌面的压强为p2,容器对桌面的压力为F2,则F1________F2,p1________p2.(两空均选填“大于”“小于”或“等于”).
第12题图
13.(2019哈尔滨)如图,2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为________Pa.若汽车重力为G1,车内人和物体的总重为G2,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,汽车对桥面压强p=________.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
第13题图
14.(2019南充)如图,容器中装有深度为10cm,质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器底部受到水的压强为________Pa,容器对水平桌面的压强是________Pa.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
第14题图
15.(2018湘潭)如图所示,竖放在水平地面上的均匀长方体木块,重为G、高为3a,底面是边长为a的正方形,将其由竖放改为平放,木块对地面的压力______(选填“增大”“减小”或“不变”),木块平放时对地面的压强是________(用题中字母表示).
第15题图
16.(2019山西)小亮的叔叔承包了村里的鱼塘,有人向叔叔推荐了一个一本万利的投资项目.设计图纸如图所示,用水管和水池就可以让水车持续转动,带动发电机不断发电.你认为这个投资项目的设计方案________(选填“可行”或“不可行”),理由是________________________________________________________________________________.
第16题图
17.(2019德阳)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上.现将一体积为2×10-4m3,质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深时,水对容器底的压强是________Pa,金属块对容器底部的压力是________N(金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg).
第17题图
18.(2019说明与检测)某实心正方体金属块的质量是m,边长是a,则金属块的密度ρ=________(用m、a表示).取6个这样的金属块,分别以如图所示的甲、乙两种方式放置在水平地面上,则以甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲∶F乙=________,压强之比p甲∶p乙=________.
第18题图
19.如图甲是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,则a、b两种物质密度之比为______,如果用质量相等的上述两种物质分别制成乙、丙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则乙、丙两圆柱体对水平地面的压强之比为________.
第19题图
20.(2018梧州)如图所示,底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为S1、S2,对地面的压强为p1、p2.现将甲、乙分别切去高度为h1、h2的部分,使甲、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p1________p2(选填“>”“=”或“<”),甲、乙原先对地面的压力F1和F2的比值为________.
第20题图
三、实验探究题
21.(2019兰州)如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学在透明有机盒内各放入一块海绵和砖块进行实验.
第21题图
(1)实验时,他通过观察________来比较砖块对海绵压力的作用效果,这种实验方法叫做转换法,采用相同实验方法的其他实验还有哪些,请举出一例:
__________________.
(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应选用图中________两次实验进行比较.
(3)分析比较图中甲、丙两次实验,可以得出的结论是____________________________________.
22.(2019湘潭)如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点.(ρ盐水>ρ水)
第22题图
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的________来表示.
(2)为了使实验现象更明显,U型管中的液体最好用________(选填“有色”或“无色”)的.
(3)将探头放在如图所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随________的增加而增大.
(4)将探头放在图中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC____(选填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体________的关系.
(5)由以上实验可知图中所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是________位置.
四、综合应用题
23.(2019南京)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面,图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg.
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?
(g取10N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
第235题图
参考答案
1.D
2.C 【解析】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指的压力是一对相互作用力,所以铅笔对手指的压力也相等,即F左=F右,A、B错误;由图可知,右手指的受力面积比较小,根据p=
可知,右手指受到的压强比较大,C正确、D错误.故选C.
3.C 【解析】在木板
离开桌面前的过程中,木板对桌面的压力等于木板重力,大小不变,受力面积逐渐减小,由公式p=
可知,木板对桌面的压强逐渐增大,故A、D错误,C正确;木板对桌面的压力与桌面对木板的支持力作用在两个物体上,是一对相互作用力,B错误.故选C.
4.A 【解析】圆柱体放在水平地面上,对地面的压强p=
=
=
=
=ρgh,因为p甲=p乙=p丙,h甲=h乙ρ丙,A正确,B错误;S甲5.D 【解析】根据p=ρgh,液体的密度相同,因为hA=hC6.A 【解析】由题意知,两容器中装有同种液体且深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强p甲=p乙;又因为两容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力F甲=F乙,B、C、D错误,A正确.故选A.
7.A 【解析】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;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=
=
,设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,p底甲=
,p底乙=
,可得:
<
,两烧杯内液体重G甲<G乙;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=
=
,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.
8.C 【解析】两个完全相同的圆柱形容器内装有质量相同的水和酒精,由于V甲,所以ρ甲>ρ乙,即甲是水,乙是酒精;由于水和酒精的质量相同,由F=G=mg可知,两液体对容器底部的压力相等,即F1=F2,由图可知,两容器底面积相等,S1=S2,所以,由p=
可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p1=p2,同理,两个圆柱形容器完全相同,质量相等,盛有液体后的总重也相等,则容器对水平桌面的压力、压强都相等,即F1′=F2′,p1′=p2′,故ABD错误,C正确.故选C.
9.D 【解析】由于甲和乙是规则圆柱体,由固体压强公式p=
=
=
=
=
=ρgh可知,圆柱体对地面的压强与其高度成正比,当甲和乙沿水平方向切除相同的高度Δh后,截取高度Δh越大,甲、乙圆柱体对地面的压强越小,A错误;由于ρ甲>ρ乙,且甲剩余的高度高,因此剩余部分甲对地面的压强总是大于乙对地面的压强,B错误;又由p=ρgh,ρ甲>ρ乙可得,截去相同Δh后,甲的变化量大于乙的变化量,甲曲线下降的快,C错误,D正确.故选D.
10.摩擦 压强 【解析】轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;车座设计得宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强.
11.600 1.5×104
12.等于 小于 【解析】密闭容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,无论正放还是倒放,它们的总重力不变,即对桌面的压力不变,倒置后,容器与桌面的接触面积变小,根据公式p=
可知,倒置后容器对桌面的压强增大,即p1<p2.
13.4.12×105
【解析】在40米深处海水产生的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×40m=4.12×105Pa;汽车对桥面压强为p′=
=
.
14.1000 1800 【解析】容器底部受到水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;容器对水平桌面的压力:
F=G水+G容=m水g+m容g=0.06kg×10N/kg+0.03kg×10N/kg=0.9N,容器对水平桌面的压强p′=
=
=1800Pa.
15.不变
【解析】木块对水平地面的压力等于重力,竖放改成平放时重力不变,故压力不变;木块平放时对地面的压强p=
=
=
.
16.不可行 水管中的水只能达到与池塘水面相同的高度(开放性试题,答案合理即可)
【解析】由题图可知,水管和水池构成连通器,而连通器的特点是两端的液面高度相同,所以该设计方案不可行.
17.1400 3.4 【解析】本题考查压强和浮力的计算.水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1.4×103Pa;金属块受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N;金属块对容器底部的压力F=G-F浮=mg-F浮=0.54kg×10N/kg-2N=3.4N.
18.
1∶1 2∶3
19.2∶1 2∶1
20.<
【解析】甲、乙分别切去部分后,甲、乙对地面的压力相等,由于甲、乙是均匀的长方体,所以根据p=
可知,ρ甲ghS1=ρ乙ghS2,由题图可知,S1>S2,所以ρ甲<ρ乙,则切去部分前,甲、乙对地面的压强分别为p1=ρ甲gh甲,p2=ρ乙gh乙,由ρ甲<ρ乙、h甲V甲=S1(h+h1),V乙=S2(h+h2),设压力分别为F1、F2,所以ρ甲=
=
,ρ乙=
=
,切去部分后:
V甲′=S1h,V乙′=S2h,因为切去部分后压力相等,即剩余部分重力相等,g一定,所以甲、乙所剩质量相等,
=
=
=
,即
=
.
21.
(1)海绵形变程度 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
(2)甲、乙 (3)压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
【解析】
(1)实验中,压力作用效果用海绵形变程度来反映,海绵形变越大,压力作用效果越明显,这种实验方法是转换法;采用相同实验方法的有:
探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,通过吸引大头针数量的多少反映电磁铁磁性的强弱;
(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,故选甲、乙两次实验;(3)分析比较甲、丙两次实验,压力相同,丙受力面积小,海绵的形变程度大,所以压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显.
22.
(1)高度差
(2)有色 (3)深度 (4)> 密度 (5)D
【解析】
(1)在探头未放入液体中时,U型管两管内的液面是相平的,而当探头放入液体中后,因液体内存在压强,则使得U型管两管内液面出现高度差,这个高度差的大小就能显示液体内部压强的大小;
(2)管内用有色的液体,更便于观察实验现象;(3)将探头分别放在A、B位置时,液体的密度相同,B点深度较A大,U型管两侧液面高度差hB>hA,可见液体内部的压强随深度的增加而增大;(4)将探头放在B、C(同一深度)位置,我们观察到hC>hB,这是为了研究液体压强与液体密度的关系;(5)由上可知,液体的压强与液体的密度和深度有关,即p=ρgh,故D点位置的压强为最大.
23.解:
(1)车对地面的压力F=G=mg=36kg×10N/kg=360N
(2)S=400cm2=4×10-2m2
车对地面的压强p=
=
=9×103Pa