2014中考物理典型易错习题分析与解答-压力和压强液体压强大.
- 格式:doc
- 大小:96.00 KB
- 文档页数:11
一、初中物理压力与压强问题1.甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,如图所示,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系是A .m 甲一定大于m 乙B .m 甲一定小于m 乙C .m 甲可能小于m 乙D .m 甲可能等于m 乙【答案】A 【解析】 【详解】根据压强公式和正方体知识得m g F G Vg P ghs s s sρρ===== 所以有===P gh P gh ρρ甲甲甲乙乙乙因此=h h ρρ甲甲乙乙由图知h h >甲乙所以22h h ρρ>甲乙即s s ρρ>甲甲乙乙那么若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系为==m s h m s h ρρ>甲甲甲乙乙乙故选A 。
2.将质量相等且分布均匀的圆柱体甲、乙放在水平面上。
若沿水平方向均切去高度∆h ,甲、乙剩余部分对地面的压强p '与切去部分高度∆h 的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .甲、乙初始高度h 甲<h 乙B .甲、乙初始压强p 甲<p 乙C .ρ甲>ρ乙D .沿水平方向切去相同的质量,甲、乙剩下部分对地面的压强一定是p p ''<甲乙【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由图可知,当沿水平方向均切去高度∆h 时,压强最先变为0的是乙,说明乙的高度小于甲的高度,故A 错误;B .当∆h =0时,根据图可以看出甲的压强大于乙的压强,故B 错误;C .切去相同的高度h ∆,则减小的压强为ΔΔp ρg h =,根据图像可以看出切去相同的高度,甲减少的压强大于乙减少的压强,所以根据ΔΔp ρg h =可得甲的密度大于乙的密度,故C 正确;D .因为初始压强甲的压强大于乙的压强,且甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,根据公式Fp S=得,甲的底面积小于乙的底面积,甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,切去相同的质量,则减小的压力相同,所以剩余部分甲和乙对地面的压力相等,因为甲的底面积小,根据公式Fp S=得甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,故D 错误。
一、初中物理压力与压强问题1.两个完全相同的细玻璃管以不同的方式放置,玻璃管内注入质量相同的不同液体,甲管中液面的位置如图所示。
关于这两种液体密度ρ、液体对玻璃管底的压强p的大小关系,下列说法中正确的是A.如果乙管液面比甲低,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲一定大于p乙B.如果乙管液面比甲低,则ρ甲可能大于ρ乙,p甲可能等于p乙C.如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲一定大于p乙D.如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲可能等于p乙【答案】C【解析】【详解】AB.如果乙管液面比甲低,甲管内液体的体积可能大于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=mV可知ρ甲可能小于ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p=FS可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p甲>p乙,故AB错误;CD.如果乙管液面比甲高,甲管内液体的体积小于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=mV可知ρ甲>ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p=FS可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p甲>p乙,故C正确,D错误。
2.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和 F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′。
则下列判断中正确的是A .1212p p F F <<,B .1212=p p F F <,C .1212==p p F F '''',D .1212p p F F '>''>', 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB .由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ>液物时物体漂浮,ρρ=液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p gh ρ=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即12p p <;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS =可知12F F <,故A 正确,B 错误; CD .由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据mVρ=可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12F F '<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式Fp S=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即12p p '<',故C 、D 错误。
中考物理易错考点专项解析—压强易错分析陷阱一:压力等同于重力易错?在某些情况下,尤其是日常生活中,有许多实例是重力和压力大小相等,方向相同,常被误认为是同一个力,但压力和重力是两个完全不同的力,两者没有直接关系。
压力大小不一定等于重力。
只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。
陷阱二:液体压强,对深度的理解易错。
液体压强公式p=ρgh 中,h 是指从自由液面到该点的竖直距离,同学们在理解此处时,常见的错误有:(1)认为h 是该点到液体底部的距离(混淆深度和高度的概念)。
(2)认为h 是该点到液面的长度(混淆深度与长度的概念).陷阱三:对压强概念的理解易错。
在日常生活中,作用在水平面上的物体,压力与重力大小相等,但对于非柱形容器,压力也不等于液体所受的重力,有些同学在判断容器内液体对容器底部的压力大小时,不考虑容器的形状,简单地认为一定与容器内液体所受的重力相等而导致错误.陷阱四:固体压强的计算易错。
1.在运用压强公式S Fp计算时,要明确受力面积应该是指物体相互挤压的那部分面积部分同学容易错误地理解为是物体的面积,或对受力面积考虑不周全,导致多计、少算的现象。
2.关于压强公式中压力的确定,部分同学会错误地认为压力大小就等于物体所受的重力,其实只有放在水平地面上的物体,对水平地面的压力大小才等于物体所受的重力。
陷阱五:流体压强与流速的关系判断易错。
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,因此,在确定流体压强大小时,首先要判断流体流速的快慢,可从以下方面来分析:自然流动—如流动的空气(风)、流动的水,一般是在较宽阔的地方流体流速慢,较狭窄的地方流体流速快;运动的物体引起的空气和液体流动-运动物体周围流体流速快,其余地方流体流速慢知道了流体流速的快慢,就可以根据流体压强与流速的关系判断压强的大小部分同学在理解时,容易错误地认为流体在流速越大的位置压强越大.错题纠正【例题1】如图所示,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是()A.ρ甲<ρ乙B.ρ甲>ρ乙C.F甲=F乙D.F甲>F乙【答案】BD【解析】由于液体深度h、容器底面积S均相同,所以,由图知液体的体积:V甲<V乙;已知两液体的质量相等,由ρ=可得ρ甲>ρ乙;已知液体深度h相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,容器底部受到的液体压强:p甲>p乙;而容器底面积相同,由F=pS可知,液体对容器底部的压力:F甲>F乙.故AC错、BD正确。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。
其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。
已知四个容器中的水面一样高,ρ木=0.6×103kg/m 3,ρ酒精=0.8×103kg/m 3,ρ铝=2.7×103kg/m 3,对于这一情景,有如下一些说法: ①各容器对水平桌面的压强相同;②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。
上述说法中正确的一组是( )A .①②B .②③C .③④D .①③【答案】D 【解析】 【分析】①综合分析四个容器的受力情况,利用P =FS可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。
【详解】①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平,由p gh ρ=液液,F =pS 又底面积相等,得容器底部受水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容器壁不承受液体压力,也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由P =FS可知各容器对水平桌面的压强相同故①正确。
②向乙容器中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面没有水,所以木块受到水向上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部受到的压强不变,故②错误;③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为V ∆排 ,盒底相对水面上升为h 升,由题意有==V S h S h ∆排升容器降盒1=2S S 盒容器=2h h 升降又塑料盒底距容器底的距离的增大值为=2=h h h h h h '=--升降降降降故③正确;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小,因为拉力小于重力。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,甲、乙两相同容器放在水平桌面上,已知甲、乙两容器里分别装有两种质量相同的不同液体,则在同一高度上的A 、B 两点液体的压强A p 和B p 的大小关系为A .AB p p > B .A B p p =C .A B p p <D .以上都有可能.【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】甲、乙两容器相同,两种液体的质量相同,由F p S=和 F G mg ==知两个容器底部所受压强相同,即p p =甲乙,∵A 、B 两点在同一高度上,m m =乙甲, V V 甲乙>,∴ρρ甲乙< ,∴根据p gh ρ=知:AB 以下液体对底部压强A B p p 下下<,∵AB 两点压强为A A p p p =-甲下,B B p p p =-乙下 ,∴A B p p >.故选A .2.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。
取两块质量相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。
以下判断正确的是( )A .橡皮泥受到的浮力 F 甲=F 乙B .液体对容器底部的压强 p 液甲<p 液乙C .液体的密度ρ甲>ρ乙D .容器对地面的压强 p 地甲>p 地乙【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .橡皮泥在甲液体中漂浮,橡皮泥受到的浮力F 甲=G ,橡皮泥在乙液体中悬浮,橡皮泥受到的浮力F 乙=G ,所以F 甲=F 乙,故A 符合题意;B C .两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,当放入橡皮泥后,液面仍然相平,说明橡皮泥排开甲、乙两种液体的体积是相同的,由于橡皮泥受到的浮力F 甲=F 乙,则=V g V g ρρ甲乙甲排乙排=ρρ甲乙液体甲、乙对容器底部的压强分别为=p gh ρ甲甲液甲 =p gh ρ乙乙液乙由于=ρρ甲乙,=h h 甲乙所以=p p 液甲液乙,故B 、C 错误; D .容器对面的压强分别为G G F p S S +==液甲甲容地甲 G G F p S S+==液乙容乙地乙 由于液体甲、乙的体积相同,密度相同,所以液体甲、乙的质量相同,重力也相同,所以p p =地甲地乙故D 错误。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,底面积不同的甲、乙两个实心圆柱体,它们对水平地面的压力F 甲>F 乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则截去部分的质量△m 甲、△m 乙的关系是A .△m 甲一定小于△m 乙B .△m 甲可能小于△m 乙C .△m 甲一定大于△m 乙D .△m 甲可能大于△m 乙【答案】C 【解析】 【详解】因为甲、乙两个实心圆柱体对地面压力F 甲>F 乙,由图可知S 甲>S 乙,由压强公式:Fp S=可知,p p 甲乙>,对于自有放置在水平面的上柱体,还可以用p gh ρ=计算物体的压强,由图可知,h 甲<h 乙,所以得到:ρ甲>ρ乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则甲截去部分对地的压强大于乙的,因为受力面积没有发生变化,则截去部分对地的压力大于乙对地的压力,水平面上放置的物体压力等于重力,所以△G 甲>△G 乙,即Δm 甲>Δm 乙. 故选C.2.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 1 和 F 1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 2 和 F 2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p 1′和 F 1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p 2′和 F 2′。
则下列判断中正确的是A .1212p p F F <<,B .1212=p p F F <,C .1212==p p F F '''',D .1212p p F F '>''>', 【答案】A 【解析】【分析】 【详解】AB .由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ>液物时物体漂浮,ρρ=液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p gh ρ=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即12p p <;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS =可知12F F <,故A 正确,B 错误; CD .由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据mVρ=可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12F F '<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式Fp S=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即12p p '<',故C 、D 错误。
【物理】初中物理压强易错剖析含解析一、压强1.如图所示,在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平.此过程中弹簧测力计的示数A.逐渐减小到零B.先减小后增大C.始终保持不变D.逐渐增大【答案】A【解析】【分析】塑料袋慢慢浸入水的过程中,塑料袋排开水的体积增大,水的密度不变,水对塑料袋的浮力增大,而塑料袋内水受到的重力=拉力+浮力,物体的重力不变,浮力增大,弹簧测力计对物体的拉力(示数)减小;当袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零.【详解】在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),塑料袋排开水的体积增大,由F浮=ρ水gV排可知,水对塑料袋的浮力F浮增大,由F浮=G−F′的变形式F′=G−F浮可得,弹簧测力计的示数变小;当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V排=V水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即F′浮=G水,测力计的示数应为零.故选A.2.第七届世界军人运动会将于2019年10月在武汉举行,其中羽毛球、乒乓球、男子体操、网球等4个项目首次进入世界军人运动会。
关于这四项运动,下列描述错误的是A.羽毛球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于羽毛球具有惯性B.为了控制乒乓球的飞行路径可以让它旋转起来,这是利用了流体压强与流速的关系C.体操运动员在手上涂防滑粉,是为了减小摩擦力D.球拍在击打网球的过程中,球拍和网球同时发生了弹性形变【答案】C【解析】【详解】A、羽毛球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于羽毛球具有惯性,还将保持原来的运动状态,故A正确;B、为了控制乒乓球的飞行路径可以让它旋转起来,这是利用了流体压强与流速的关系,故B正确;C、体操运动员在手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误。
“压强”常见易错点例析“压强”是初中物理力学的重点和难点.也是各类考试的热点.有些同学在解压强方面的问题时.往往因为概念不清、理解不够、误用公式而导致这样或那样的错误,下面就列举几个典型易错点.供同学们在学习时参考.易错点1:误认为压力的方向总是向下的,压力是垂直作用在物体表面上的力,压力可以由物体所受的重力产生,也可以由其他力产生,因此,压力的方向可以朝向各个方向(但总要与接触面垂直).例如,用力向天花板上按图钉,天花板受到的图钉的压力就是竖直向上的.例1 在图1中.画出物体A对斜面压力的示意图.错解:如图2所示.错因分析:误认为压力的大小和重力的大小相等.压力的方向和重力的方向相同,总是向下的,正解:作图时,首先在斜面上选取与物体接触部分的中点为压力的作用点.然后过压力作用点画垂直于斜面的带箭头的线段,即为压力示意图,如图3所示.正确答案:如图3所示.易错点2:把物体的底面积当成受力面积根据p=等进行计算时,物体的受力面积要选择两物体真正接触部分的面积.如一底面积为1m2的木箱放在一个0.5m2的桌面上,木箱对桌面压力的受力面积为0.5m2.有些同学误把“S”当成物体的底面积,忽略了压力的作用面积有时不等于物体底面积这种情况,造成错解.例2 山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行,体重为70kg的运动员李伟参加了小组选拔赛.图4中的山地白行车为比赛用车,其相关数据见表1.比赛中的山地白行车对地面的压强为___Pa.(取g=10N/kg)错解:2xl06错因分析:把表1中单轮接地面积当成物体的底面积,忽略了另一车轮的面积,造成错解,正解:p=F/S中的“s”指的是相互作用的两个物体共同接触的面积.自行车两个车轮与地面接触,自行车对地面的作用面积S=2x4Cm2=8xl0-4m2.已知自行车对地面的压力F=G=mg=(10kg+70kg)xloN/kg=800N,则山地自行车对地面的压强.正确答案:l06易错点3:误认为液体的高度就是深度把高度误认为深度是较常见的错误.液体某处的深度应是该点距液面的垂直距离,而高度是该点距容器底部的距离.例3如图5所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、p。
一、初中物理压力与压强问题1.如图(a )所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ乙。
已知液体对各自容器底部的压强相等。
现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b )所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为Δp 甲、Δp 乙,则( )A .ρ甲>ρ乙,Δp 甲>Δp 乙B .ρ甲<ρ乙,Δp 甲<Δp 乙C .ρ甲<ρ乙,Δp 甲=Δp 乙D .ρ甲>ρ乙,Δp 甲=Δp 乙 【答案】A 【解析】 【详解】液体对各自容器底部的压强相等,即p p =甲乙,即gh gh ρρ=甲甲乙乙从图(a)可以看到,h h <甲乙,那么可知ρρ甲乙>现将甲、乙液体互换容器,那么可得''p gh ρ=甲甲甲、''p gh ρ=乙乙乙,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为()'''p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲 ()'''p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙还可以知道甲液体、乙液体在大底面积1S 和小底面积2S 的容器中时的体积关系式是''12V V S h S h ===甲甲甲甲 ''21V V S h S h ===乙乙乙乙式子变换可以得到'21S h h S =⋅甲甲,'12S h h S =⋅乙乙,代入上面的式子可以得到 '''21211S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-⋅=⋅ ⎪⎝⎭甲甲甲甲甲甲'''11222S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-=⋅ ⎪⎝⎭乙乙乙乙乙乙两式相减可得到()''''211212121212-----h S h S S S S S p p gh gh g S S S S S S ρρρρ-∆∆=⋅⋅=⋅甲甲乙乙甲乙甲甲乙乙因为p p =甲乙,12S S >,那么12p S p S >甲乙即在(a)图甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,也可知G G >甲乙因为'2G h S ρ=甲甲甲、'1G h S ρ=乙乙乙,可知''21-0h S h S ρρ>甲甲乙乙所以-0p p ∆∆>甲乙即p p ∆>∆甲乙;故选A 。
2014中考物理典型易错习题分析与解答--压力和压强液体压强大气压强【习题63】请举出生活或生产中增大压强的四个实例(结论开放):(1)__________;(2)__________;(3)__________;(4)__________。
【分析】日常生活、生产中增大压强的例子有很多,都是通过增大压力、减小受力面积实现的。
【答案】 (1)针尖很尖;(2)刀刃很锋利;(3)压路机的磙子很重;(4)用刀切菜时用力。
【习题64】我们生活在大气“海洋”的底部,一切物体与大气接触的表面,都无一例外地承受着巨大的大气压的作用。
倘若我们在物体的某一侧设法减小气压,形成一个“负压区”,则物体将在两侧气压差产生的合力的作用下发生运动或紧紧地吸附在某一物体表面.于是便出现了生活中、生产中的种种与“吸”有关的现象,如呼吸、吸吮、吸烟、吸尘、吸排油烟、空吸、虹吸、吸墨水、注射药液、抽水、真空吸盘、拔火罐……,如图1—16所示,在每一种被吸起或吸住物体的两侧,你一定都能够找到“常压区”和“负压区”。
例如呼吸时,胸廓扩张,肺部气压减少,空气便在压力差作用下经鼻腔、气管被吸进肺内,可以说,这许多种看似不同的“吸”,其实都是在大气的“压”下发生的。
(条件开放)(1)请根据以上材料,再举出生活中、生产中相似的事例(2)分析上述事例的物理本质。
【分析】此题通过分析日常生活、生产中的不同的“吸”,揭示了各种不同的“吸”实际上都是大气压的作用结果。
日常生活中这样的事例有很多。
【答案】 (1)用吸管吸饮料;疏通卫生池堵塞用的橡胶吸盆。
(2)大气压的作用。
【习题65】一块重79 N的正方体铁块放在1m2的桌面中央,求桌面受到的压强。
(条件开放)【分析】此题属于条件开放题,条件隐含。
桌面的受力面积不是桌面的面积,而是铁块与桌面的接触面积。
【答案】G=mg=P铁gV【答案】桌面上受到的压强为7.9×103 Pa。
【习题66】将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?请你写出你选择的器材、实验步骤及压强表达式。
(策略开放)【分析】根据压强的公式P=F/S可知,要求压强,必须要知道压力和受力面积。
【答案】方法一:需刻度尺、天平。
步骤:①用刻度尺测得课本的长和宽分别为口和6;②用调节好的天平测得课本的质量m,表达式:。
方法二:需弹簧秤、细线、刻度尺。
步骤:①用刻度尺测得课本的长和宽分别为a和b;②用调节好的弹簧秤和细线测得课本的重为G,表达式:p=。
方法三:用纸张规格计算书的面积,再用以上方法测出重力或质量。
【习题67】你知道茶壶的设计中包含哪些科学道理?(结论开放)【分析】通过观察,联系所学物理知识解答此题。
【答案】①壶嘴做得与壶口一样高,连通器原理;②壶盖上开个小孔,是为了使壶内气体与壶外大气相连通,保证水流出后,壶内水面气压总等于外界大气压,使水流出不受阻;③壶把上的塑料护套增大受力面积减少压强,隔热等。
【习题68】阅读有关流体压强和流速关系的材料,回答所提出的问题。
流体是液体和气体的统称,流体在流速较大的地方压强较小在流速较小处压强较大,飞机机翼的横截面是上凸下平的。
如图所示,当飞机在空中快速运动时,气流掠过机翼的上、下表面,由于上表面凸起,使机翼上方气流速度大于机翼下方,则机翼上方的气压小于机翼下方,机翼受到向上的压力大于向下的压力,这两个力的合力便是飞机获得的升力。
当然,升力的大小除了与机翼形状有关外,还与飞机速度、机翼尺寸以及机翼平面与水平面间的夹角等有关。
(1)由以上知识思考一下,铁路道口行人为什么应站在安全线以外?(2)请设计家用煤气灶上将煤气跟空气相混合的装置、简易的冷热水混合器或家用喷雾器(提示:利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用),只要求画出简图。
(任选一种即可)【分析】本题只要在设计时,利用流体流速大压强小的性质和大气压的作用,即可完成任务。
【答案】 (1)高速行驶的车辆附近气流快、压强小,倘若人靠得太近,大气压就会将人压向车辆,发生事故。
(2)①煤气、空气相混合装置(如图所示);②简易的冷热水混合器(如图所示);③家用喷雾器(如图所示)。
【习题69】某水坝高50 m,上游水位40 m,则坝底受到的水的压强是多大?(条件冗余开放)【答案】水对坝底产生的压强为4×105 Pa。
【习题70】一质量为4kg的长方形木块,其长为20 cm,宽为10 cm,高为6 cm。
求木块放在桌面上对桌面的压强。
(结论开放)【分析】木块的放法不同对桌面的压强不同。
【答案】木块受到的重力为G=40 N(1)侧放时有: P=3 333.3 Pa(2)平放时有: P=2000 Pa(3)竖放时有: P=6 666.7 Pa【习题71】红军二万五千里长征是从红色故都—瑞金始发的。
途中,不少战士过草地时陷入了沼泽地,为了减少牺牲,请你应用所学压强知识,谈谈红军战士过草地时可采取的预防或营救措施。
【分析】红军战士陷入沼泽地是因为沼泽地承受不了人的重力对其产生的压强,所以应从增大受力面积,减少压强的方向去考虑。
【答案】①多带木板垫着过草地;②爬过去;③增大鞋底的面积。
(其他方法合理也行)因为压力一定时,增大了受力面积,减小了压强,人就不易陷入沼泽地。
.【习题72】向墙上按图钉,已知图钉帽的面积为lcm2,受到的压强为2×105Pa,图钉尖的面积是0.5mm2,手对图钉尖的压强是多大?(策略开放)【分析】压力的大小不变。
注意从定义、相等量两个不同的角度人手考虑解题方案。
【答案】答:图钉尖对墙的压强为4×107 Pa【习题73】烧瓶内的水沸腾后将它移开火焰,你有几种方法使瓶内的水再沸腾起来?【分析】烧瓶内的水沸腾后移开火焰,由于不能继续吸热所以它将停止沸腾。
要使瓶内的水继续沸腾可从沸点和气压的关系考虑。
【答案】方法一:塞紧瓶口往瓶底浇冷水。
方法二:用抽气筒抽出瓶内的空气。
方法三:把烧瓶放在温度高于100℃的地方。
【习题74】某封冻的湖面能承受的最大压强为7 ×104 Pa,某坦克的质量为20 t,每条履带的面积为2 m2。
此坦克能否安全通过该湖面?(策略开放)【分析】可以通过比较压力、压强、受力面积来进行比较。
【答案】解法一:因为P=F/S,所以F1=2.8×105N,所以G=mg=1.96 ×104 N<2.8 ×105 N,可以安全通过。
解法二:p==4.9 ×104Pa<7 ×104 Pa,可以安全通过。
解法三:因为P=F/S,所以s=2.8 m2<4 m2,可以安全通过。
【习题75】如图所示,两圆柱形容器盛有不同液体,说出比较这两种液体对容器底的压强大小的办法。
【分析】此题属于综合开放题,条件和结论都不确定,条件不同,结论不同。
【答案】方法一:测出两个容器中液体的质量和容器的底面积。
方法二:测出两个容器中液体的深度、密度。
【习题76】如图所示,将试管口朝下放,在酒精灯火焰上方加热3~5 s,然后立刻将试管口竖直插入盛水的容器中某处不动。
(1)你猜想可能产生的现象是(2)你猜想的依据是。
【分析】这是一道条件开放型题,气体也会发生热胀冷缩现象。
当热试管插入水中时,温度降低,压强减小,则水就会进入。
【答案】 (1)水在试管内上升。
(2)加热后试管中空气热膨胀,插入水中后热空气收缩压强减小,小于外界大气压,在大气压作用下把一部分水压入试管中。
【习题77】为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现同一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一(p铜=8.9×103 kg/m3)表二(J0'铁=7.8×103 kg/m3)表三1p钢=8.9×103kg/m3)(1)比较分析实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积__________。
(选填“有关”或“无关”)(2)分别比较实验序号__________的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号l与7(或2与8或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是__________,进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,归纳得出结论【答案】 (1)无关。
(2)1与4或2与5或3与6(3)当圆柱体的材料相同时,高度越高压力的作用效果越显著;圆柱体的密度与高度的乘积越大,压力的作用效果就越显著。
【习题78】要学好物理就要动手实践,请你列举出用大塑料可乐瓶制成的三种物理实验器具,并简述制作过程及用它所演示的物理现象。
(结论开放)【分析】要注意,所设计的器具要有所给器具的特点,不能胡乱设计,比如该题的可乐瓶,要有其作为容器的特点,不能剪出一块塑料片,演示绝缘体之类的设计。
【答案】 (1)制作量杯:用实验室已有的量筒定量地向瓶中倒入水,并刻上刻度。
(2)作液体对侧壁压强实验器:在瓶的侧壁不同的高度处扎等大的小孔,倒入水后,从水流的情况可以直观地反映液体内部的压强随深度的增加而增大。
(3)演示喷雾器:用细塑料管插入加盖的盛水可乐瓶,用手使劲捏可乐瓶,水会成雾状从细塑料管中喷出。
【习题79】小英设计了“验证水的内部压强和水深的关系”的实验:将两端开口的玻璃管竖直插在盛有水的烧杯底,缓慢向管内倒入煤油,煤油柱高出水面。
用直尺测出管中煤油柱的深度h’,和管外水面到煤油柱底端的深度h,改变管中煤油柱的深度,按上述方法重做两次。
(1)如图1—23所示,第一次实验情况:h=__________,h'=__________。
(2)根据实验导出水的压强公式。
(3)为节约煤油,减少煤油对环境的污染,请说出实验后回收煤油的一种方法。
【分析】煤油柱深度h和管外水面到煤油柱底端的深度h可由图中刻度尺直接读出。
第(2)问可根据水对煤油柱向上的压力等于煤油柱的重力和阿基米德定律求出。
而回收煤油的方法可用注射器或胶头滴管吸取或者稍提起玻璃管,用塑料片堵住管口后提取。
【答案】(1)h=1.60cm,,h’=2.00 cm 。
(3)回收煤油的方法:①用带细软管的注射器吸取;②用化学实验中的胶头滴管吸取;③稍提起玻璃管,用塑料片堵住管口后提取。
【习题80】在“研究液体的压强”的实验中,进行了如图1—24中各图所示的操怍。