若在两容器中分别抽出相同高度的液体,则抽出液体的质量Δm甲、Δm乙的关系是( )
A.Δm甲一定小于Δm乙B.Δm甲可能小于Δm乙
C.Δm甲一定大于Δm乙D.Δm甲可能大于Δm乙
7.如图所示,甲、乙两个完全相同的烧杯置于水平桌面,用密度不同的两种液体A、B装满(ρA<ρB)。
甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。
两烧杯对水平桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.p甲>p乙B.p甲<p乙
C.p甲=p乙D.不能确定
8.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强( )
A.甲最大B.乙最大
C.丙最大D.一样大
9.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。
杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900PaB.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000PaD.水杯对桌面的压力为2.8N
10.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。
若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA____pB;若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲____p乙(两空均选填“>”“=”或“<”)。
11.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体上升到一定高度,则h1∶h2=____,B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快,____(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
12.如图所示,底面积为S1的圆柱体放在水平桌面上,当把一质量为m的物体A放在它上面时,圆柱体对
桌面压强的变化量为____;另有一个底面积为S2、内装某液体的薄壁圆柱形容器,也放在同一水平桌面上,
当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等。
若物体A的密度为ρ,则该液体的密度为____(用物理量符号表示)。
考点六、有关固体与液体、气体压强的综合计算
1.现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。
描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是___________(填“凸面”、“凹面”或“平面”),试说明理由:
______________________________。
2.全球在建规模最大的水电枢纽工程—我国白鹤滩水电站进入全面建设阶段。
按设计,水电站总库容206.27亿m3,混凝土双曲拱坝最大坝高289m,顶宽13m,最大底宽72m。
电站左岸、右岸地下厂房共有16台水轮发电机组。
建成后具有以发电为主,兼有防洪、拦沙、改善下游航运条件和发展库区通航等综合效益。
(1)从压强角度分析说明水电站混凝土双曲拱坝筑成“上窄下宽”的好处。
(2)水电站枢纽最大总泄洪量约为42000m3/s,泄洪6min即可装满一个西湖。
若以最大总泄洪量泄洪,6min内所泄出水的质量是多少?
3.将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。
杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。
饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
(2)饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
4.小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:
儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。
为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为____mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要____N的力才能将笔帽取出(计算结果精确到0.1N)。
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:
急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。
此方法应用的科学原理是:
一定质量的气体体积____时,压强增大。
5.小丽要外出旅游,为防止阳台上的盆栽植物缺水,制作出一个自动浇花装置。
她在瓶底与瓶盖上各开了一个小孔,瓶内装水(如图甲)。
发现水从瓶盖小孔快速流出,不能实现长期自动供水。
如何才能实现长期自动供水呢?
小丽和拓展组的同学进行了如下研究。
【实验研究】
只在瓶盖上开一个小孔,装入4/5的水,留下1/5的空气,瓶子倒放(如图乙)。
在20℃的恒温室内,用40℃的湿毛巾,包裹在瓶子有气体的部位,观察记录1小时内发生的现象。
【实验记录】
开始时,小孔只滴水(如图丙);一段时间后停止滴水,没有气泡进入;然后小孔只进气泡、不滴水(如图丁);最后既不滴水也不进气泡。
测出有关科学量,并绘制成图(如图戊)。
换用25℃、30℃、35℃、45℃的湿毛巾,重复实验,均产生类似现象。
【实验分析】
(1)瓶子倒置后,瓶内液体对瓶盖存在___________。
(2)瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高,一段时间后逐渐恢复至室温。
结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律,分析A、B、C、D四点,其中________点瓶内气体温度最高。
【实验预测】
(3)若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部,1小时内可观察到的现象是___________________。
【实践应用】
(4)小丽和拓展小组同学终于制成了一个自动浇花装置。
结合一天中气温变化的大致规律分析,该装置一天中供水的情况是______________________________________________。
6.如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”:
将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气,可根据现象证明空气浮力的存在。
已知金属球重5N,体积为5×10-3m3。
(滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计,g取10N/kg)
(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气,观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用?
____。
(2)制作该演示器中的空心金属球,用了体积为5×10-5m3的金属材料,求该金属材料的密度。
(3)小明想通过最小刻度为0.1N的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化,他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。
压入空气前,容器内原有的空气密度为1.2kg/m3,现通过气泵向玻璃容器内压入空气,使容器内空气密度增大到3.0kg/m3,能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1N,请通过计算说明。
考点七、流体压强与流速的关系,及解释相关的现象
1.下列4幅图所呈现的情景中,主要利用了流体力学中“流速越大,压强越小”这一原理的是( )
2.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:
图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。
老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图像如图乙所示。
则下列描述正确的是( )
A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同
B.实验室的大气压为101.0kPa
C.0~4s,C管中的气体压强变化最大
D.图像③是A管中的气体压强随时间变化的图像
3.2018年5月,一架正在高空中飞行的飞机,风挡玻璃突然爆裂,此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是( )
A.副驾驶受到的重力突然减小
B.舱内气压变大,舱外气压变小
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
4.下列情景都与气压有关,其中有一种情景与其他三种的原理有所不同,这种情景是( )
A.刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况
B.打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时,窗帘会飘出窗外
C.等候列车的乘客应站在安全线以外,否则会被“吸”向列车
D.将吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
5.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将气球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大,停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。
假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2B.p1=p2
C.p3<p4D.p3=p4
6.取一根吸管,在离吸管末端三分之一处,剪一水平切口P,从切口处折弯吸管,把吸管放进水里,让切口离水面约2~3cm,用力吹气,发现切口处有水沿水平方向喷出。
请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
7.小明制作了一个如图所示的简易气压计。
将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。
检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。
外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。
(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到__________,则气密性不好。
(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。
则甲、乙两地气压较大的是________。
8.如图是一款新型无叶风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点,工作时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细缝高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速。
风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强____背面气体压强;相同时间内,细缝流出空气的质量____进风口流进空气的质量。
(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
9.如图甲所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度____a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中___(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为___Pa(g取10N/kg)。
(2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面__,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压____细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将___。
10.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关?
为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。
重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是____________________________________________。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。
利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?
_________________________________________________。
(3)资料显示:
本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。
请比较θ1、θ2的大小关系:
__________。
专题培优12压力与压强
考点一、压力和重力的区别,压强估算等
考点二、探究影响压力作用效果的因素
考点三、固体压强大小的判断
考点四、增大压强和减小压强的方法
考点五、液体压强大小与探究液体内部压强的特点
考点六、有关固体与液体、气体压强的综合计算
考点七、流体压强与流速的关系,及解释相关的现象
考点一、压力和重力的区别,压强估算等
1.一辆质量是40吨的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5米2,它对地面的压强是(C)
A.80帕B.8000帕C.8×104帕D.4×104帕
2.双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为( D )
A.1250帕B.2500帕C.5000帕D.12500帕
3.下列关于压力的说法,正确的是(B)
A.压力大小总是等于物体受到的重力的大小B.压力的方向总是和物体的接触面相垂直
C.压力的方向总是竖直向下的D.压力的方向不一定和物体的接触面相垂直
考点二、探究影响压力作用效果的因素