帕斯卡原理及其应用-初中物理知识点习题集

第1页（共11页） 帕斯卡原理及其应用（北京习题集）（教师版） 一．解答题（共5小题） 1．（2017•大兴区一模）阅读以下材料，回答相关问题。 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术。 液压传动具有很多优点：体积小，质量轻；能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度并可实现无极调速；元件相对运动表面间能自由润滑，磨损小，使用寿命长；自动化程度高，并且系统元件实现了标准化、系列化和通用化，更便于设计、制造和使用。但液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点。目前，液压传动应用领域非常广泛，如行走机械中的汽车和工程机械；钢铁工业用的冶金机械，提升装置等；军事工业用的飞机起落架的收敛装置和火炮操纵装置、船舶减摇装置等。 图为液压千斤顶的工作原理图，提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端单向阀门打开，通过吸油管从油箱中吸油。用力压下手柄，右侧单向阀打开，下腔的油液经管道输入举升油缸的下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。这就是液压千斤顶的工作原理。 液压传动用有压力的油液作为传递动力的工作介质，传递过程中通过阀门等调节装置。整个过程中用力压下手柄的过程中，必须有两次能量转换：提起小手柄使小活塞向上移动的过程中，通过这个动力装置吸油，将机械能转化为液压能；用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起。因此，液压传递就是不同能量的转换过程。 请上诉材料，回答下列问题： （1）液压传动具有体积小、重力轻；磨损小，使用寿命长等优点。但也存在一些缺点，如：能量转换中转化率相对 。 （2）液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为 。 （3）液压千斤顶的手柄是一个 杠杆。

2．（2017春•石景山区期末）阅读《液压传动》，回答问题。 液压传动 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术。 液压传动具有很多优点：体积小，质量轻；能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度并可实现无极调速；元件相对

运动表面间能自由润滑，磨损小，使用寿命长；自动化程度高，并且系统元件实现了标准化、系列化和通用化，更第2页（共11页） 便于设计、制造和使用。但液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点。 图为液压千斤顶的工作原理图，提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端单向阀门打开，通过吸油管从油箱中吸油。用力压下手柄，右侧单向阀打开，下腔的油液经管道输入举升油缸的下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。这就是液压千斤顶的工作原理。 液压传动过程中，必须有两次能量转换：提起小手柄使小活塞向上移动的过程中，通过这个动力装置吸油，将机械能转化为液压能；用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起。因此，液压传递就是不同能量的转换过程。 请结合材料，回答下列问题： （1）液压传动具有体积小、重力轻；磨损小，使用寿命长等优点。但也存在一些缺点，如：能量转换中转化率相对 。 （2）液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为 。 （3）液压千斤顶的手柄是一个 杠杆。

3．（2016春•海淀区期末）阅读《帕斯卡定律与液压机》一文，回答下列问题。 帕斯卡定律与液压机 1653年，法国科学家．帕斯卡发现：封闭在容器中的静止流体，能够将加在它上面的压强大小不变地向各个方向传递。后来人们把这一结论称之为帕斯卡定律。 根据帕斯卡定律，人们制成了液压机。液压机的结构示意图如图（1）所示。在一个密闭的液缸内密封有一定量的液体（比如油或水），有大小两个活塞，其中小活塞的横截面积为，大活塞的横截面积为，当小活塞给液体施加向下的压力时，产生的压强，根据帕斯卡定律，液体会将该压强传递给大活塞，即在大活塞上产生大小与相等的压强，产生的压力为，则有，即有 或 也就是说，如果大活塞面积是小活塞面积的多少倍，那么液体作用于大活塞上的力将为小活塞对液体压力的多少倍。可见，液压机的特点就是能够将较小的力通过液体“放大”。 液压机的用途很广，例如运用液压“千斤顶”可以施加较小的力轻松地举起很重的卡车；制造能产生巨大压力的水压机，可以将铁块像揉面团一样进行锻压；也可以对金属、塑料、橡胶、木材、粉末等物品进行冲压、矫正、压装、B1S2S1F111/pFS1p2p2F222/pFS1212FFSS2211FSFS第3页（共11页） 打包、压块和压板等等操作，满足人们的需求。图（2）是一个液压千斤顶的结构示意图。

请根据上述材料，回答下列问题： （1）液压机的原理是 ； （2）如果液压机的大活塞面积是小活塞面积的10倍，则液体作用在大活塞上的压力等于小活塞所受压力的 倍。 （3）图（2）的液压千斤顶在工作过程中用到了哪些物理知识？（写出两种） 。 4．（2016春•西城区期末）阅读文章，回答问题： 液压机 2012年9月24日，由我国自主设计研制的首台4万吨模锻液压机（如图1所示），在西安正式投产，至此，中国成为继德、美、法、俄之后又一个拥有大型模锻液压机的国家。这台液压机产生的巨大力量足以举起北京鸟巢体育馆4.2万吨的主体钢架。截至目前，4万吨大型模锻液压机项目已成功进行了航空发动机涡轮盘等典型航空精密模锻件的生产和试制任务，解决了飞机框、起落架、航空发动机盘类件等重要构件成型的难题，从而使中国大飞机项目的研制得到保障。 液压机为什么能产生这么巨大的力量呢？图2是液压机的原理图。它有两个大小不同的液缸，液缸里充满水或油。两个液缸里都有活塞。假设小活塞的横截面积是，加在小活塞上的向下的压力是，那么小活塞对液体的压强．小活塞对液体的压强能够大小不变的被液缸内的水或油传递给大活塞。如果大活塞的横截面积是，那么在大活塞上产生的向上的压力，把大活塞顶起来。因此，在小活塞上加不大的压力，在大活塞上就可以得到很大的压力。实际的液压机，为了能够连续工作，还要添加必要的零件。大型模锻液压机的构造就更为复杂了。

（1）大型模锻液压机可用来生产 等典型航空精密模锻件。 （2）在液压机的液缸中，液体对大活塞的压强 （选填“大于”、“等于”或“小于” 小活塞对液体的压强。

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)第4页（共11页） （3）生活中能够支撑起汽车的油压千斤顶（图3所示）就是应用液压机原理工作的。假如油压千斤顶的小活塞的横截面积是，大活塞的横截面积是，在小活塞上加的压力，请计算：在大活塞上能产生多大的举力？ 5．（2005•海淀区二模）十七世纪，法国科学家帕斯卡通过实验得出了液体传递压强的规律；加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。这个规律叫帕斯卡定律。 人们根据帕斯卡定律制成了油压千斤顶、水压机、榨油机等液压机。图甲为液压机的原理图，假设小活塞的横截面积为，加在小活塞上的向下的压力是，那么小活塞对液体的压强．根据帕斯卡定律，这个液体将被大小不变地传递给大活塞。所以大活塞上的压强也等于，如果大活塞的截面积为，那么在大活塞上产生向上的压力，把代入上式可得：或。 （1）简要说明使用液压机的好处？ （2）现在有一个油压千斤顶，有关的尺寸如图乙所示。如果希望在手柄上用20牛的方向下压时就能在活塞上举起1吨的重物，大活塞的直径至少为多少？

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1S1F11FpSp2S22FpS1221FFSS1122FSFS第5页（共11页） 帕斯卡原理及其应用（北京习题集）（教师版） 参考答案与试题解析 一．解答题（共5小题） 1．（2017•大兴区一模）阅读以下材料，回答相关问题。 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术。 液压传动具有很多优点：体积小，质量轻；能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度并可实现无极调速；元件相对运动表面间能自由润滑，磨损小，使用寿命长；自动化程度高，并且系统元件实现了标准化、系列化和通用化，更便于设计、制造和使用。但液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点。目前，液压传动应用领域非常广泛，如行走机械中的汽车和工程机械；钢铁工业用的冶金机械，提升装置等；军事工业用的飞机起落架的收敛装置和火炮操纵装置、船舶减摇装置等。 图为液压千斤顶的工作原理图，提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端单向阀门打开，通过吸油管从油箱中吸油。用力压下手柄，右侧单向阀打开，下腔的油液经管道输入举升油缸的下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。这就是液压千斤顶的工作原理。 液压传动用有压力的油液作为传递动力的工作介质，传递过程中通过阀门等调节装置。整个过程中用力压下手柄的过程中，必须有两次能量转换：提起小手柄使小活塞向上移动的过程中，通过这个动力装置吸油，将机械能转化为液压能；用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起。因此，液压传递就是不同能量的转换过程。 请上诉材料，回答下列问题： （1）液压传动具有体积小、重力轻；磨损小，使用寿命长等优点。但也存在一些缺点，如：能量转换中转化率相对　较低　。 （2）液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为 。 （3）液压千斤顶的手柄是一个 杠杆。

【分析】（1）根据“液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点”分析解答； （2）根据“用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起”

分析第6页（共11页） 解答； （3）省力杠杆用较小的力得到较大的力。 【解答】解：（1）由题意“液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点”知液压传动具有能量转换率相对较低； （2）根据“用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起”知液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为机械能； （3）液压千斤顶的手柄用较小的力得到较大的力，是一个省力杠杆。 故答案为：（1）较低；（2）机械能；（3）省力杠杆。 【点评】本题考查了学生读题解答能力，难度不大。 2．（2017春•石景山区期末）阅读《液压传动》，回答问题。 液压传动 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术。 液压传动具有很多优点：体积小，质量轻；能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度并可实现无极调速；元件相对运动表面间能自由润滑，磨损小，使用寿命长；自动化程度高，并且系统元件实现了标准化、系列化和通用化，更便于设计、制造和使用。但液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点。 图为液压千斤顶的工作原理图，提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端单向阀门打开，通过吸油管从油箱中吸油。用力压下手柄，右侧单向阀打开，下腔的油液经管道输入举升油缸的下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。这就是液压千斤顶的工作原理。 液压传动过程中，必须有两次能量转换：提起小手柄使小活塞向上移动的过程中，通过这个动力装置吸油，将机械能转化为液压能；用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起。因此，液压传递就是不同能量的转换过程。 请结合材料，回答下列问题： （1）液压传动具有体积小、重力轻；磨损小，使用寿命长等优点。但也存在一些缺点，如：能量转换中转化率相对　较低　。 （2）液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为 。 （3）液压千斤顶的手柄是一个 杠杆。