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初中物理9.1 壓強單元測試課時訓(xùn)練
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這是一份初中物理9.1 壓強單元測試課時訓(xùn)練,共30頁。試卷主要包含了下列壓強大小最接近1Pa的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
1.對于公式p=F/S和p=ρgh的適用范圍,下列說法正確的是( )
A.p=F/S只適用于固體壓強的計算
B.p=F/S只適用于柱形液體壓強的計算
C.p=F/S適用于固體和液體壓強的求解,p=ρgh只適用于液體壓強的求解
D.關(guān)于液體壓強的求解,p=F/S和p=ρgh均可使用,但由于ρ和h容易直接測得,所以通常運用p=ρgh求解
2.如圖所示的事例中,利用大氣壓強的是( )
A.使用拔火罐吸濕B.?dāng)r河壩形狀上窄下寬
C.注時器推入藥液D.回水管的水阻隔臭氣
3.下列壓強大小最接近1Pa的是( )
A.人站立時對水平地面的壓強
B.一張圖畫紙平放時對水平桌面的壓強
C.打針時注射器針尖對皮膚的壓強
D.推土機推土?xí)r履帶對水平地面的壓強
4.用如圖所示的裝置,進(jìn)行“研究液體內(nèi)部壓強”的實驗,下列說法不合理的是( )
A.實驗前,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平,需拔下軟管重新安裝
B.把探頭放入盛水的容器,U形管兩側(cè)液面高度差變化不明顯,說明裝置漏氣
C.對比圖甲乙丙可得:在液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強都相等
D.由丙丁兩圖可知:液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān),液體密度越大,壓強越小
5.如圖所示,均勻地向容器內(nèi)注水,容器底所受水的壓強與注水時間的關(guān)系如圖所示,這個容器可能是( )
A.錐形瓶B.燒杯
C.量杯D.量筒
6.如圖所示是水銀氣壓計和自制氣壓計,下列有關(guān)說法中不正確的是( )
A.在使用水銀氣壓計時,玻璃管稍傾斜,管內(nèi)外水銀面的豎直高度差不變化
B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓
C.把水銀氣壓計從1樓拿到10樓,玻璃管內(nèi)水銀柱會下降
D.自制氣壓計的玻璃管內(nèi)水柱高度降低,說明大氣壓降低了
7.如圖所示,在托里拆利實驗中,測得玻璃管內(nèi)水銀面比水銀槽內(nèi)水銀高出760mm,能使這個高度差改變的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一點
B.把玻璃管稍稍往上提一提
C.將玻璃管稍為傾斜一點
D.把實驗移到高山上去做
8.在驗證大氣壓存在的覆杯實驗中,杯中裝滿水后用紙片蓋在杯上,倒轉(zhuǎn)杯子,紙片不下落。小燁認(rèn)為“實驗中紙片不掉落完全是因為紙片被杯口的水粘住了,而與大氣壓無關(guān)”圖中反駁他的想法的實驗是( )
A.圖甲,挑用不同種類的紙片做覆杯實驗,紙片均不掉落
B.圖乙,將杯口朝向不同方向做覆杯實驗,紙片均不掉落
C.圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實驗,抽出罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落,水流出
9.如圖所示,三個質(zhì)量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌面上,其內(nèi)分別裝有甲、乙、丙三種液體,它們的液面在同一水平面上,若容器對桌面的壓強相等,則三種液體對容器底的壓強( )
A.一樣大B.甲最小C.乙最小D.丙最小
10.圖甲是托里拆利實驗裝置,圖乙是一個“自制氣壓計”(用插有細(xì)管的橡皮塞塞住裝有水的瓶子口,下管口沒入水中,通過上管口向瓶內(nèi)吹氣,水沿管上升到p點)。P點與瓶內(nèi)水面Q高度差為h3,下列說法不正確的是( )
A.甲圖中的托里拆利實驗裝置測出當(dāng)?shù)氐拇髿鈮菏铅阉ygh1
B.甲圖中的托里拆利實驗中真空部分如有空氣,測量值將偏小
C.乙圖中的自制氣壓計測出當(dāng)?shù)禺?dāng)時的大氣壓ρ水gh3
D.同時帶著兩裝置登山,會發(fā)現(xiàn)h1會變小,h3會增大
11.用垂直于墻壁的15N的力F把木塊壓在墻壁上,木塊重為5N,則墻壁受到的壓力為( )
A.5NB.10NC.20ND.15N
12.如圖所示,A、B兩個實心正方體的密度之比ρA:ρB=9:4,質(zhì)量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上,甲圖中A對B的壓強為pA,B對地面的壓強為p甲;乙圖中B對A的壓強為pB,A對地面的壓強為p乙。下列選項中正確的是( )
A.pA:pB=2:3,p甲:p乙=4:9
B.pA:pB=3:2,p甲:p乙=2:3
C.pA:pB=2:3,p甲:p乙=2:3
D.pA:pB=3:2,p甲:p乙=4:9
13.某同學(xué)在“研究液體內(nèi)部的壓強”的實驗中,選擇如圖所示的器材,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。在甲的左、右兩側(cè)倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙左、右兩側(cè)分別倒入水和某種液體后,橡皮膜相平。下列說法不正確的是( )
A.甲實驗可得出結(jié)論:在同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大
B.乙實驗中左側(cè)水對容器底的壓強大于右側(cè)液體對容器底的壓強
C.若測得圖乙中左、右兩側(cè)容器底的深度為 10 cm、12.5 cm,則液體的密度為 0.8 g/cm3
D.若把 A、B 兩個物體分別放入圖乙水和液體中,兩物體都漂浮,且都不溢出,橡皮膜向右凸起,則兩物體的質(zhì)量 mA>mB
14.如圖所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同(mP<mQ)的兩個木塊,按照甲、乙、丙、丁四種方式放置,靜止時對地面的壓強分別是p甲、p乙、p丙、p丁,分別在水平力F1、F2、F3、F4的作用下,做勻速直線運動,則下列關(guān)系式正確的是( )
A.p甲<p乙,F(xiàn)1>F2B.p乙<p丙,F(xiàn)2<F3
C.p丙<p丁,F(xiàn)3>F1D.p丙=p丁,F(xiàn)3=F1
15.用如圖所示的實驗裝置來測量液體的密度,將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有液體的容器中,用抽氣機對U形管向外抽氣,再關(guān)閉閥門K,已知左邊液體的密度為ρ1,左右兩邊液柱高度分別為h1、h2,則下列說法正確的是( )
A.實驗中必須將U形管內(nèi)抽成真空
B.若將U形管傾斜,左右兩邊液柱高度差會增大
C.右邊液體的密度ρ2=
D.右邊液體的密度ρ2=
二.填空題(共6小題)(2分一空,共32分)
16.活塞式抽水機工作原理如圖所示,提起活塞時,閥門 關(guān)閉,管外的水在 的作用下進(jìn)入圓筒。
17.如圖所示,將一個兩端開口的玻璃管下端扎上一塊橡皮膜,倒入一定量的某種液體后,橡皮膜向外凸出。然后放入盛有清水的燒杯中,玻璃管下端距水面10cm,此時液柱高為8cm,橡皮膜恰好變平,則液體密度為 kg/m3。
18.如圖甲所示,密閉的容器中裝有一定量的水,靜止在水平桌面上,容器內(nèi)水面到容器底的距離為6cm,則水對容器底的壓強為 Pa;若把該容器倒放在該桌面上,如圖乙所示,那么水對容器底的壓強將 ,容器對水平桌面的壓強將 (填“變大”、“變小”或“不變”)。(g=9.8N/kg)
19.生產(chǎn)生活中蘊含著大量的物理學(xué)知識。汛期,大壩水位達(dá)到“警戒水位”時就要泄洪降低水位,這是因為水的深度越深,壓強 ;高山上用高壓鍋煮飯,是因為海拔高度越高,大氣壓 ;鍋爐液位計利用了 原理,使液位計中的水面與鍋爐內(nèi)水面始終相平。(前兩空選填“越大”或“越小”)
20.著名的 實驗證明了大氣壓強的存在且很大。意大利科學(xué)家 在1米長的玻璃管內(nèi)裝入水銀做實驗測出大氣壓強的值,若增大玻璃管的長度,則測得的大氣壓強值 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
21.如圖所示,關(guān)于液體中a、b、c、d四點壓強,已知ρ鹽水>ρ純凈水;
(1)a點壓強pa b點壓強pb,依據(jù): ;
(2)b點壓強pb d點壓強pd,依據(jù): 。
三.實驗探究題(共4小題)(1分一空,共20分)
22.在探究“影響壓力作用效果的因素”實驗中,某小組同學(xué)利用小桌、砝碼、海綿等物品在水平桌面上進(jìn)行探究。
(1)實驗中用 反映壓力的作用效果,采用了轉(zhuǎn)換法。
(2)比較甲、乙兩圖的實驗可以得出 ;比較丙圖和 圖,可以得出壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
(3)本實驗還采用了 的研究方法。
23.如圖是用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗裝置。
(1)壓強計上的U形管 (選填“屬于”或“不屬于”)連通器。
(2)在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖甲,其調(diào)節(jié)的方法是 (選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平。
A.將右側(cè)支管中高出的水倒出 B.取下軟管重新安裝
(3)比較圖乙和圖丙,可以得到;液體的壓強與 有關(guān)。
(4)比較 兩圖,可以得液體的壓強與液體密度有關(guān)。
(5)已知圖丁中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=10cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強之差為 Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ鹽水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)。
24.如圖所示,在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用1m長玻璃管做托里拆利實驗,管中水銀柱高度為 mm。
(1)假定移動玻璃管的過程均不漏氣,請描述玻璃管內(nèi)水銀柱高度的變化情況:將玻璃管傾斜放置,水銀柱的高度將 ;將玻璃管向上提升一點,水銀柱高度將 。(選填“升高”、“不變”或“降低”)
(2)如果用水來代替水銀做實驗,水 (選填“會”或“不會”)充滿玻璃管,若管口剛好在水面上且保證不漏氣,此時玻璃管內(nèi)底部的壓強 Pa。
(g=10N/kg,結(jié)果用科學(xué)記數(shù)法表示,保留一位有效數(shù)字)
25.小明用2mL的注射器、量程為0~10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值,本實驗的原理是二力平衡和p= 。
步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞 時,記下彈簧測力計的示數(shù)為5.2N。
步驟三:用刻度尺測出注射器 長度為4.00cm。
步驟四:算出大氣壓強值為 Pa。
同組的小華分析了影響實驗結(jié)果的可能因素后,對實驗進(jìn)行了如下改進(jìn):
①將步驟一改為:先將注射器內(nèi)抽滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣便于 。
②取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N,由此可知,此時活塞所受到
的 (摩擦力/大氣壓力)為0.3N。
小華根據(jù)改進(jìn)后測得的數(shù)據(jù),重新計算了大氣壓的值。
四.作圖題(共1小題)(2分一題,共2分)
26.按下列要求作圖。
木塊A靜止在斜面上,在圖中畫出斜面受到的壓力的示意圖。
五.計算題(共2小題)(8分一空,共16分)
27.將平底薄壁直圓筒狀的空杯,放在飲料機的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖像如圖。飲料出口的橫截面積S1=0.8cm2,飲料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面積S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)裝滿飲料時,杯底受到飲料的壓力為多大?
(2)飲料的密度為多大?
(3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5s后關(guān)閉開關(guān),杯對杯座的壓強為多大?
28.如圖甲所示,均勻圓柱體A和薄壁圓柱形容器B置于水平地面上。容器B的底面積為2×10﹣2m2,其內(nèi)部盛有0.2m深的水,g=10N/kg。求:
(1)容器中水的重力。
(2)水對容器底部的壓強。
(3)現(xiàn)將A浸沒在容器B的水中(水未溢出),如圖乙所示。水對容器底部壓強的增加量為1000Pa,容器B對水平地面壓強的增加量為1500Pa.求A靜止后在水中受到的浮力和容器底部對它的支持力。
壓強 單元測試解析
一.選擇題(共15小題)(2分一空,共30分)
1.對于公式p=F/S和p=ρgh的適用范圍,下列說法正確的是( )
A.p=F/S只適用于固體壓強的計算
B.p=F/S只適用于柱形液體壓強的計算
C.p=F/S適用于固體和液體壓強的求解,p=ρgh只適用于液體壓強的求解
D.關(guān)于液體壓強的求解,p=F/S和p=ρgh均可使用,但由于ρ和h容易直接測得,所以通常運用p=ρgh求解
【答案】D。
【解答】解:據(jù)課本可知,物體單位面積上受到的壓力叫壓強,公式p=,適用于固體、液體和氣體;
公式p=ρgh一般適用于液體,對于密度均勻的柱狀固體也可以適用。
故選:D。
2.如圖所示的事例中,利用大氣壓強的是( )
A.使用拔火罐吸濕B.?dāng)r河壩形狀上窄下寬
C.注時器推入藥液D.回水管的水阻隔臭氣
【答案】A。
【解答】解:A、傳統(tǒng)的中醫(yī)理療拔火罐,火罐在大氣壓力作用下被吸住,屬于大氣壓的應(yīng)用,故A符合題意;
B、攔河壩的形狀上窄下寬是因為液體的壓強隨著深度的增加而增大,與大氣壓無關(guān),故B不合題意
C、用注射器推入藥液是由于受到推力作用的緣故,與大氣壓無關(guān),故C不合題意;
D、回水管下端相通,構(gòu)成了連通器,使用的是連通器原理,與大氣壓無關(guān),故D不合題意。
故選:A。
3.下列壓強大小最接近1Pa的是( )
A.人站立時對水平地面的壓強
B.一張圖畫紙平放時對水平桌面的壓強
C.打針時注射器針尖對皮膚的壓強
D.推土機推土?xí)r履帶對水平地面的壓強
【答案】B。
【解答】解:
ACD、根據(jù)物理常識可知,人站立時對水平地面的壓強、打針時注射器針尖對皮膚的壓強、推土機推土?xí)r履帶對水平地面的壓強都較大,都在1×104Pa以上,故ACD不合題意;
B、每張圖畫紙質(zhì)量約為5g,估測長約25cm、寬約20cm,
桌面受到的壓力:F=G=mg=0.005kg×10N/kg=0.05N,
受力面積S=25cm×20cm=500cm2=0.05m2,
圖畫紙平放時對水平桌面的壓強p===1Pa,故B符合題意;
故選:B。
4.用如圖所示的裝置,進(jìn)行“研究液體內(nèi)部壓強”的實驗,下列說法不合理的是( )
A.實驗前,發(fā)現(xiàn)U形管兩側(cè)液面不相平,需拔下軟管重新安裝
B.把探頭放入盛水的容器,U形管兩側(cè)液面高度差變化不明顯,說明裝置漏氣
C.對比圖甲乙丙可得:在液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強都相等
D.由丙丁兩圖可知:液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān),液體密度越大,壓強越小
【答案】D。
【解答】解:A、若在使用壓強計前發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面有高度差,對實驗結(jié)果會造成影響,應(yīng)拆除軟管重新安裝,故A正確;
B、壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強的大??;使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣,若U形管兩側(cè)液面高度差變化不明顯,說明裝置漏氣,故B正確;
C、由甲乙丙可知液體的密度相同,深度相同,探頭的方向不同,液面的高度差相同,這表明:同一液體,在同一深度,向各個方向的壓強相等,故C正確;
D、由丙、丁可知探頭在液體中的深度相同,液體的密度不同,且液體的密度越大,U形管液面的高度差越大,液體的壓強越大,故可以得出液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān),液體密度越大,壓強越大,故D錯誤。
故選:D。
5.如圖所示,均勻地向容器內(nèi)注水,容器底所受水的壓強與注水時間的關(guān)系如圖所示,這個容器可能是( )
A.錐形瓶B.燒杯
C.量杯D.量筒
【答案】A。
【解答】解:根據(jù)圖象,容器底所受水的壓強隨注水時間逐漸增大,開始增大得慢,后來增大得快。
當(dāng)勻速地向某容器內(nèi)注滿水時,根據(jù)p=ρgh可知,容器內(nèi)水面高度應(yīng)該是緩慢增高,先慢后快,容器的形狀是上面細(xì)、下面粗,且下面部分越往上越細(xì)。
A、A選項的錐形瓶,水面升高的高度變化是緩慢增高,先慢后快,符合題意
BD、BD選項的燒杯和量筒,水面升高的高度變化是均勻的,不符合題意;
C、C選項的量杯,水面升高的高度變化是越來越慢,不符合題意;
故選:A。
6.如圖所示是水銀氣壓計和自制氣壓計,下列有關(guān)說法中不正確的是( )
A.在使用水銀氣壓計時,玻璃管稍傾斜,管內(nèi)外水銀面的豎直高度差不變化
B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓
C.把水銀氣壓計從1樓拿到10樓,玻璃管內(nèi)水銀柱會下降
D.自制氣壓計的玻璃管內(nèi)水柱高度降低,說明大氣壓降低了
【答案】D。
【解答】解:A、在使用水銀氣壓計時,如果玻璃管傾斜會使水銀柱的長度增加,但高度不變,故不影響實驗測量結(jié)果,故A正確;
B、自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓等于瓶外大氣壓加上吸管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強,故B正確;
C、大氣壓隨高度的增加而減小,把水銀氣壓計從1樓拿到10樓,由于外界大氣壓變小,故玻璃管內(nèi)水銀柱會下降,故C正確;
D、自制氣壓計的玻璃管內(nèi)水柱高度降低,說明大氣壓增大了,故D錯誤。
故選:D。
7.如圖所示,在托里拆利實驗中,測得玻璃管內(nèi)水銀面比水銀槽內(nèi)水銀高出760mm,能使這個高度差改變的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一點
B.把玻璃管稍稍往上提一提
C.將玻璃管稍為傾斜一點
D.把實驗移到高山上去做
【答案】D。
【解答】解:做托里拆利實驗時,把玻璃管稍微向上提一提、使玻璃管稍下降一點、將玻璃管稍為傾斜一點,這三個方法既不能改變大氣壓的大小,又不能改變水銀柱的壓強,故都不能使管內(nèi)外高度差變化。只有把實驗移到高山上去做,高山上大氣壓小,能支持的水銀柱高度也就變小,故D符合題意。
故選:D。
8.在驗證大氣壓存在的覆杯實驗中,杯中裝滿水后用紙片蓋在杯上,倒轉(zhuǎn)杯子,紙片不下落。小燁認(rèn)為“實驗中紙片不掉落完全是因為紙片被杯口的水粘住了,而與大氣壓無關(guān)”圖中反駁他的想法的實驗是( )
A.圖甲,挑用不同種類的紙片做覆杯實驗,紙片均不掉落
B.圖乙,將杯口朝向不同方向做覆杯實驗,紙片均不掉落
C.圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落
D.圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實驗,抽出罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落,水流出
【答案】D。
【解答】解:A.圖甲中,換用不同種類的紙片做覆杯實驗,紙片都不掉落,都可以證明大氣壓的存在,不能反駁小燁的想法,不合題意;
B.圖乙中,覆杯實驗中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落,可證明大氣向各個方向都有壓強,不能反駁小燁的想法,不合題意;
C.圖丙中,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落,杯子內(nèi)外都有空氣,無法說明大氣是否存在向上的壓強,不能反駁小燁的想法,不合題意;
D.圖丁中,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實驗,抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙片掉落,說明沒有空氣時,沒有了氣壓,也就無法托住水和紙片,這說明實驗中紙片不掉落是因為受到大氣壓的作用,而不是紙片被杯口的水粘住了,可反駁小燁的想法,符合題意。
故選:D。
9.如圖所示,三個質(zhì)量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌面上,其內(nèi)分別裝有甲、乙、丙三種液體,它們的液面在同一水平面上,若容器對桌面的壓強相等,則三種液體對容器底的壓強( )
A.一樣大B.甲最小C.乙最小D.丙最小
【答案】B。
【解答】解:三個容器質(zhì)量相同,由公式G=mg可知,三個容器的重力G容相同,
三個容器對桌面的壓強相等,且三個容器的底面積相同,由公式F=pS可知三個容器對水平桌面的壓力相同,而容器對水平桌面的壓力為F=G容+G液,則三個容器中的液體重力G液相同,
由圖示可知,三種液體的體積大小關(guān)系為:V甲>V乙>V丙,
由公式G=mg=ρVg可得:,由此可知,三種液體的密度大小關(guān)系為ρ甲<ρ乙<ρ丙,
根據(jù)題意可知三個容器中液體深度相同,由公式p=ρ液gh可知,液體對容器底的壓強大小關(guān)系為:p甲<p乙<p丙,
即甲液體對容器底的壓強最小,故B正確,A、C、D錯誤。
故選:B。
10.圖甲是托里拆利實驗裝置,圖乙是一個“自制氣壓計”(用插有細(xì)管的橡皮塞塞住裝有水的瓶子口,下管口沒入水中,通過上管口向瓶內(nèi)吹氣,水沿管上升到p點)。P點與瓶內(nèi)水面Q高度差為h3,下列說法不正確的是( )
A.甲圖中的托里拆利實驗裝置測出當(dāng)?shù)氐拇髿鈮菏铅阉ygh1
B.甲圖中的托里拆利實驗中真空部分如有空氣,測量值將偏小
C.乙圖中的自制氣壓計測出當(dāng)?shù)禺?dāng)時的大氣壓ρ水gh3
D.同時帶著兩裝置登山,會發(fā)現(xiàn)h1會變小,h3會增大
【答案】C。
【解答】解:A、甲圖中,水銀柱高為h1,根據(jù)液體壓強的公式可知,甲圖的托里拆利實驗裝置測出當(dāng)?shù)氐拇髿鈮菏莗=ρ水銀gh1,故A正確;
B、甲圖中的托里拆利實驗中真空部分如有空氣,會使水銀柱變低,因此測量值將偏小,故B正確;
C、乙圖中的自制氣壓計可粗略反映外界大氣壓的變化,卻無法測出當(dāng)?shù)禺?dāng)時的大氣壓值,故C錯誤;
D、同時帶著兩裝置登山,隨著高度的增加,外界氣壓變小,甲裝置中h1變?。欢已b置中,外界氣壓變小,瓶內(nèi)空氣壓著水柱上升,所以h3增大,故D正確。
故選:C。
11.用垂直于墻壁的15N的力F把木塊壓在墻壁上,木塊重為5N,則墻壁受到的壓力為( )
A.5NB.10NC.20ND.15N
【答案】D。
【解答】解:木塊在水平方向上受到水平向右的推力F、水平向左的墻壁支持力N,這兩個力是一對平衡力,大小相等,方向相反,即N=F=15N;
又因為墻壁受到的壓力和墻壁對木塊的支持力是一對相互作用力,大小相等,方向相反,所以墻壁受到的壓力為F′=N=15N,故D正確。
故選:D。
12.如圖所示,A、B兩個實心正方體的密度之比ρA:ρB=9:4,質(zhì)量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上,甲圖中A對B的壓強為pA,B對地面的壓強為p甲;乙圖中B對A的壓強為pB,A對地面的壓強為p乙。下列選項中正確的是( )
A.pA:pB=2:3,p甲:p乙=4:9
B.pA:pB=3:2,p甲:p乙=2:3
C.pA:pB=2:3,p甲:p乙=2:3
D.pA:pB=3:2,p甲:p乙=4:9
【答案】A。
【解答】解:因物體對水平面的壓力和自身的重力相等,
所以,甲圖中A對B的壓力FA=GA,乙圖中B對A的壓力FB=GB,
則======,故BD錯誤;
由ρ=可得,A、B兩個實心正方體的體積之比:
==×=×=,
由V=L3可得兩正方體的邊長之比:
===,
由S=L2可得兩正方體的底面積之比:
=()2=()2=,
甲圖中B對地面的壓力和乙圖中A對地面的壓力均等于正方體A、B的重力之和,
所以,===,故A正確、C錯誤。
故選:A。
13.某同學(xué)在“研究液體內(nèi)部的壓強”的實驗中,選擇如圖所示的器材,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。在甲的左、右兩側(cè)倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙左、右兩側(cè)分別倒入水和某種液體后,橡皮膜相平。下列說法不正確的是( )
A.甲實驗可得出結(jié)論:在同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大
B.乙實驗中左側(cè)水對容器底的壓強大于右側(cè)液體對容器底的壓強
C.若測得圖乙中左、右兩側(cè)容器底的深度為 10 cm、12.5 cm,則液體的密度為 0.8 g/cm3
D.若把 A、B 兩個物體分別放入圖乙水和液體中,兩物體都漂浮,且都不溢出,橡皮膜向右凸起,則兩物體的質(zhì)量 mA>mB
【答案】C。
【解答】解:A、由圖甲知:液體密度相同;右側(cè)高度高,壓強大,橡皮膜向左凸出,故可以得出:在同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大,故A正確;
B、壓強的大小通過橡皮膜的凸出程度來表示,圖乙中橡皮膜沒有變形,說明左右兩側(cè)上面的壓強相同,根據(jù)P=ρgh知,左邊液體的密度大于右邊液體的密度,下面的液體左邊的壓強大于右邊的壓強,故左邊總壓強大于右邊的總壓強,故B正確;
C、由B知,ρ液體gh液體<ρ水gh水,h水=10cm=0.1m,h液體=12.5cm=0.125m;
液體的密度:ρ液體<==0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,即ρ液體<0.8g/cm3故C錯誤;
D、木塊放入液體中漂浮,引起橡皮膜兩側(cè)壓強的變化,橡皮膜向右凸起,說明p右<p左,壓力的變化量等于放入的木塊重,所以GA>GB,根據(jù)G=mg可知,mA>mB,故D正確。
故選:C。
14.如圖所示,在同一水平面上,有表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同(mP<mQ)的兩個木塊,按照甲、乙、丙、丁四種方式放置,靜止時對地面的壓強分別是p甲、p乙、p丙、p丁,分別在水平力F1、F2、F3、F4的作用下,做勻速直線運動,則下列關(guān)系式正確的是( )
A.p甲<p乙,F(xiàn)1>F2B.p乙<p丙,F(xiàn)2<F3
C.p丙<p丁,F(xiàn)3>F1D.p丙=p丁,F(xiàn)3=F1
【答案】B。
【解答】解:(1)甲乙的重力不同,對水平面的壓力不同,受力面積不同,根據(jù)p=知無法比較甲乙對地面的壓強,故A錯誤;
乙丙的重力不同,對水平面的壓力不同,受力面積相同,根據(jù)p=知乙對地面的壓強大,即p乙<p丙;
丙丁圖中壓力相同,丁的受力面積大,根據(jù)p=知p丙>p丁,故CD錯誤;
(2)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),兩個影響因素不變,摩擦力不變;
表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同,甲、乙兩圖中,
因為mp<mQ,
所以Gp<GQ,
所以F1<F2;
乙、丙兩圖中,表面粗糙程度相同、質(zhì)量不同,GQ<GQ+Gp,所以F2<F3,故B正確;
由甲丙知,接觸面的粗糙程度相同,但丙圖中的壓力大,滑動摩擦力大,即F3>F1。
故選:B。
15.用如圖所示的實驗裝置來測量液體的密度,將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有液體的容器中,用抽氣機對U形管向外抽氣,再關(guān)閉閥門K,已知左邊液體的密度為ρ1,左右兩邊液柱高度分別為h1、h2,則下列說法正確的是( )
A.實驗中必須將U形管內(nèi)抽成真空
B.若將U形管傾斜,左右兩邊液柱高度差會增大
C.右邊液體的密度ρ2=
D.右邊液體的密度ρ2=
【答案】C。
【解答】解:
用抽氣機對U形管向外抽氣后關(guān)閉閥門K,管內(nèi)氣體壓強(p氣)小于管外大氣壓(p0),在大氣壓作用下液體進(jìn)入兩管中,待液體靜止兩管中壓強平衡:
p氣+p液1=p0=p氣+p液2,
ρ1gh1=ρ2gh2,
A、只要管內(nèi)壓強小于管外大氣壓,就會有液體進(jìn)入兩管中,沒必要將U形管內(nèi)抽成真空,故A錯誤;
B、若將U形管傾斜,液柱高度減小,所以會有液體進(jìn)入兩管中,U形管中空氣體積減小,管內(nèi)氣體壓強增大,所以兩管中液體的深度減小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而減小相同的壓強,由p=ρgh可知△h2>△h1,所以兩管中液體高度差會減小,故B錯誤;
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2,可得ρ2=,故C正確,D錯誤。
故選:C。
二.填空題(共6小題)(2分一空,共32分)
16.活塞式抽水機工作原理如圖所示,提起活塞時,閥門 A 關(guān)閉,管外的水在 大氣壓 的作用下進(jìn)入圓筒。
【答案】A;大氣壓。
【解答】解:由圖可知,當(dāng)提起活塞時,閥門A關(guān)閉,大氣壓迫使水推開閥門B,進(jìn)入圓筒中。
故答案為:A;大氣壓。
17.如圖所示,將一個兩端開口的玻璃管下端扎上一塊橡皮膜,倒入一定量的某種液體后,橡皮膜向外凸出。然后放入盛有清水的燒杯中,玻璃管下端距水面10cm,此時液柱高為8cm,橡皮膜恰好變平,則液體密度為 1.25×103 kg/m3。
【答案】1.25×103。
【解答】解:玻璃管內(nèi)倒入液體,液體對橡皮膜向下的壓強:p液=ρ液gh液,
設(shè)橡皮膜的橫截面積為S,則橡皮膜受到液體向下的壓力:F液=p液S=ρ液gh液S,
同理可得橡皮膜受到水的向上壓力:F水=p水S=ρ水gh水S,
因為橡皮膜恰好變平,所以橡皮膜受力為平衡力,
則F液=F水,
即:ρ液gh液S=ρ水gh水S,
代入數(shù)據(jù)可得:ρ液×10N/kg×0.08m×S=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×S,
解得:ρ液=1.25×103kg/m3。
故答案為:1.25×103。
18.如圖甲所示,密閉的容器中裝有一定量的水,靜止在水平桌面上,容器內(nèi)水面到容器底的距離為6cm,則水對容器底的壓強為 588 Pa;若把該容器倒放在該桌面上,如圖乙所示,那么水對容器底的壓強將 變大 ,容器對水平桌面的壓強將 變大 (填“變大”、“變小”或“不變”)。(g=9.8N/kg)
【答案】588;變大;變大。
【解答】解:(1)水對容器底的壓強:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×6×10﹣2m=588Pa;
(2)把該容器倒放在該桌面上后,容器內(nèi)水的深度變大,容器與水平桌面的接觸面積變小,
由p=ρgh可知,水對容器底部的壓強變大;
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,
所以,容器對桌面的壓力不變,
由p=可知,容器對水平桌面的壓強變大。
故答案為:588;變大;變大。
19.生產(chǎn)生活中蘊含著大量的物理學(xué)知識。汛期,大壩水位達(dá)到“警戒水位”時就要泄洪降低水位,這是因為水的深度越深,壓強 越大 ;高山上用高壓鍋煮飯,是因為海拔高度越高,大氣壓 越小 ;鍋爐液位計利用了 連通器 原理,使液位計中的水面與鍋爐內(nèi)水面始終相平。(前兩空選填“越大”或“越小”)
【答案】越大;越??;連通器。
【解答】解:(1)液體壓強隨深度的增加而增大,所以大壩水位達(dá)到“警戒水位”時就要泄洪降低水位,這是因為水的深度越深,壓強越大;
(2)高山上用高壓鍋煮飯,是因為海拔高度越高,大氣壓越??;
(3)鍋爐液位計和鍋爐就構(gòu)成了一個連通器,水不流動時,液面就是相平的。
故答案為:越大;越?。贿B通器。
20.著名的 馬德堡半球 實驗證明了大氣壓強的存在且很大。意大利科學(xué)家 托里拆利 在1米長的玻璃管內(nèi)裝入水銀做實驗測出大氣壓強的值,若增大玻璃管的長度,則測得的大氣壓強值 不變 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】馬德堡半球;托里拆利;不變。
【解答】解:(1)最早證明大氣壓存在的,并且最著名的實驗是馬德堡市的市長奧托格里克做的馬德堡半球?qū)嶒灐?br>(2)首先測定大氣壓強值的是意大利物理學(xué)家托里拆利做的實驗﹣﹣托里拆利實驗,他選用密度較大的水銀進(jìn)行實驗,測出一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支持0.76米高的水銀柱,即一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于0.76米高水銀柱產(chǎn)生的壓強,其大小為1.01×105Pa。
(3)如果增大玻璃管的長度,大氣壓的值不變。
故答案為:馬德堡半球;托里拆利;不變。
21.如圖所示,關(guān)于液體中a、b、c、d四點壓強,已知ρ鹽水>ρ純凈水;
(1)a點壓強pa < b點壓強pb,依據(jù): a、b兩點的液體的密度相同,深度不相同,b的深度大 ;
(2)b點壓強pb > d點壓強pd,依據(jù): b、d兩點的深度相同,鹽水的密度大于純凈水的密度 。
【答案】(1)<;a、b兩點的液體的密度相同,深度不相同,b的深度大;(2)>;b、d兩點的深度相同,鹽水的密度大于純凈水的密度。
【解答】解:
(1)由圖中可以看出,左側(cè)容器內(nèi)a、b兩點的液體的密度相同,深度不相同,b的深度大,根據(jù)公式p=ρgh可知,b點的壓強大于a點的壓強;
(2)b、d兩點的深度相同,但鹽水的密度大于純凈水的密度,根據(jù)公式p=ρgh可知,b點的壓強大于d點的壓強。
故答案為:(1)<;a、b兩點的液體的密度相同,深度不相同,b的深度大;(2)>;b、d兩點的深度相同,鹽水的密度大于純凈水的密度。
三.實驗探究題(共4小題)(1分一空,共20分)
22.在探究“影響壓力作用效果的因素”實驗中,某小組同學(xué)利用小桌、砝碼、海綿等物品在水平桌面上進(jìn)行探究。
(1)實驗中用 海綿凹陷程度 反映壓力的作用效果,采用了轉(zhuǎn)換法。
(2)比較甲、乙兩圖的實驗可以得出 受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯 ;比較丙圖和 乙 圖,可以得出壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
(3)本實驗還采用了 控制變量 的研究方法。
【答案】(1)海綿凹陷程度;(2)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;乙;(3)控制變量。
【解答】解:(1)該實驗是通過海綿的凹陷程度來顯示壓力作用效果的,這用到了轉(zhuǎn)換法;
(2)圖甲和圖乙,物體的受力面積相同而壓力不同,乙圖壓力大,乙圖力的作用效果明顯,由此可得:受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
圖乙和圖丙,桌子和海綿間的壓力相同而受力面積不同,乙圖受力面積小,乙圖壓力作用效果明顯,由此可知:壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
(3)影響壓力作用效果的因素是壓力和受力面積,研究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時需要控制壓力相同;在研究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時需要控制受力面積相同,這用到了控制變量法。
故答案為:(1)海綿凹陷程度;(2)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;乙;(3)控制變量。
23.如圖是用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗裝置。
(1)壓強計上的U形管 不屬于 (選填“屬于”或“不屬于”)連通器。
(2)在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖甲,其調(diào)節(jié)的方法是 B (選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平。
A.將右側(cè)支管中高出的水倒出 B.取下軟管重新安裝
(3)比較圖乙和圖丙,可以得到;液體的壓強與 液體的深度 有關(guān)。
(4)比較 丙、丁 兩圖,可以得液體的壓強與液體密度有關(guān)。
(5)已知圖丁中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=10cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強之差為 1000 Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ鹽水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】(1)不屬于;(2)B;(3)液體的深度;(4)丙、丁;(5)1000。
【解答】解:
(1)這是測量液體壓強的壓強計;它的左端是密閉的,所以不是連通器。
(2)若在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的,則B正確;故選B;
(3)比較乙圖、丙圖,在相同液體中的不同深度處,U形管兩側(cè)的液面高度差不相等,液體的壓強不同,故可以得到:在不同深度,液體內(nèi)部壓強與液體的深度有關(guān),液體深度越深,壓強越大;
(4)在丁圖中,若將燒杯中的水換成同深度的鹽水,其他條件不變,控制了深度不變,把水換成鹽水,液體密度變大,液體壓強變大,則可以觀察到U形管兩邊液面的高度差將變大,故比較丙、丁兩圖。
(5)圖丁中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=10cm,
則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案為:(1)不屬于;(2)B;(3)液體的深度;(4)丙、?。唬?)1000。
24.如圖所示,在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用1m長玻璃管做托里拆利實驗,管中水銀柱高度為 760 mm。
(1)假定移動玻璃管的過程均不漏氣,請描述玻璃管內(nèi)水銀柱高度的變化情況:將玻璃管傾斜放置,水銀柱的高度將 不變 ;將玻璃管向上提升一點,水銀柱高度將 不變 。(選填“升高”、“不變”或“降低”)
(2)如果用水來代替水銀做實驗,水 會 (選填“會”或“不會”)充滿玻璃管,若管口剛好在水面上且保證不漏氣,此時玻璃管內(nèi)底部的壓強 9×104 Pa。
(g=10N/kg,結(jié)果用科學(xué)記數(shù)法表示,保留一位有效數(shù)字)
【答案】760;(1)不變;不變;(2)會;9×104Pa。
【解答】解:一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持760mm高的水銀柱,故此時玻璃管內(nèi)水銀柱高度為760mm;
(1)將玻璃管傾斜一些,大氣壓不變,水銀柱高度也不變,但長度會變大一些;將玻璃管豎直上提,水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓,即高度不變,還是760mm水銀柱;
(2)一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支持10m高的水柱,故水會充滿玻璃管;根據(jù)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,則玻璃管內(nèi)底部的壓強為1.0×105Pa﹣1×104Pa=9×104Pa。
故答案為:760;(1)不變;不變;(2)會;9×104Pa。
25.小明用2mL的注射器、量程為0~10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值,本實驗的原理是二力平衡和p= 。
步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞 剛被拉動 時,記下彈簧測力計的示數(shù)為5.2N。
步驟三:用刻度尺測出注射器 有刻度部分的 長度為4.00cm。
步驟四:算出大氣壓強值為 1.04×105 Pa。
同組的小華分析了影響實驗結(jié)果的可能因素后,對實驗進(jìn)行了如下改進(jìn):
①將步驟一改為:先將注射器內(nèi)抽滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣便于 排空注射器內(nèi)的空氣 。
②取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N,由此可知,此時活塞所受到的 摩擦力 (摩擦力/大氣壓力)為0.3N。
小華根據(jù)改進(jìn)后測得的數(shù)據(jù),重新計算了大氣壓的值。
【答案】;剛被拉動;有刻度部分的;1.04×105Pa;①排空注射器內(nèi)的空氣;②摩擦力。
【解答】解:本實驗的原理是二力平衡和p=;
由于注射器活塞頸部用繩與彈簧測力計的掛鉤相連,應(yīng)水平向右慢慢拉動注射器筒,這樣相當(dāng)于水平向右拉動彈簧測力計的掛鉤;當(dāng)注射器中的活塞開始運動時,說明此時拉力等于大氣對活塞的壓力。故記下的彈簧測力計示數(shù),就是大氣對活塞的壓力F=5.2N;
注射器全部刻度的長度為L=4.00cm,有刻度部分的容積為V=2ml,注射器活塞的橫截面積為S=,
此時大氣壓的數(shù)值p====1.04×105Pa;
①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體,產(chǎn)生的力會和外部大氣壓力抵消一部分,這樣使得彈簧測力計受到的拉力減小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏??;先將注射器內(nèi)抽滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,使水充滿在注射器小孔中,這樣可排盡注射器小孔中殘余氣體,減小實驗過程中的測量的誤差;
②如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡時,拉力F大于大氣對活塞的壓力,從而使測量值偏大。所以小華取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N,此時活塞所受到的摩擦力為0.3N。
故答案為:;剛被拉動;有刻度部分的;1.04×105Pa;①排空注射器內(nèi)的空氣;②摩擦力。
四.作圖題(共1小題)(2分一空,共2分)
26.按下列要求作圖。
木塊A靜止在斜面上,在圖中畫出斜面受到的壓力的示意圖。
【答案】
【解答】解:壓力的作用點在斜面上,從作用點起,垂直斜面畫線段,在線段的末端畫上箭頭表示力的方向,如下圖所示:
五.計算題(共2小題)(8分一空,共16分)
27.將平底薄壁直圓筒狀的空杯,放在飲料機的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖像如圖。飲料出口的橫截面積S1=0.8cm2,飲料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面積S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)裝滿飲料時,杯底受到飲料的壓力為多大?
(2)飲料的密度為多大?
(3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5s后關(guān)閉開關(guān),杯對杯座的壓強為多大?
【答案】(1)裝滿飲料時,杯底受到飲料的壓力為3.6N;
(2)飲料的密度為1.2×103kg/m3;
(3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5s后關(guān)閉開關(guān),杯對杯座的壓強為1.1×103Pa。
【解答】解:
(1)由圖可知空杯對杯座的壓力:F0=0.9N;
裝滿飲料時,杯對杯座的壓力:F1=4.5N;
因杯子為平底薄壁直圓筒狀,
所以杯底受到飲料的壓力:F=F1﹣F0=4.5N﹣0.9N=3.6N。
(2)飲料的質(zhì)量:m====0.36kg;
杯中飲料的體積:V=S2H=30cm2×10cm=300cm3=3×10﹣4m3;
則飲料的密度:ρ===1.2×103kg/m3;
(3)飲料持續(xù)流入空杯5s,則流入杯中飲料的質(zhì)量:
m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4m2×0.5m/s×5s=0.24kg;
此時飲料對杯底的壓力:F2=m1g=0.24kg×10N/kg=2.4N,
此時杯對杯座的壓強:p===1.1×103Pa。
答:(1)裝滿飲料時,杯底受到飲料的壓力為3.6N;
(2)飲料的密度為1.2×103kg/m3;
(3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5s后關(guān)閉開關(guān),杯對杯座的壓強為1.1×103Pa。
28.如圖甲所示,均勻圓柱體A和薄壁圓柱形容器B置于水平地面上。容器B的底面積為2×10﹣2m2,其內(nèi)部盛有0.2m深的水,g=10N/kg。求:
(1)容器中水的重力。
(2)水對容器底部的壓強。
(3)現(xiàn)將A浸沒在容器B的水中(水未溢出),如圖乙所示。水對容器底部壓強的增加量為1000Pa,容器B對水平地面壓強的增加量為1500Pa.求A靜止后在水中受到的浮力和容器底部對它的支持力。
【答案】(1)容器中水的重力為40N;
(2)水對容器底部的壓強為2000Pa;
(3)A靜止后在水中受到的浮力為20N,容器底部對它的支持力為10N。
【解答】解:(1)容器內(nèi)水的體積:
V水=S容h水=2×10﹣2m2×0.2m=4×10﹣3m3,
由ρ=可得,容器中水的質(zhì)量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3=4kg,
則容器中水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N;
(2)水對容器底部的壓強:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(3)將A浸沒在容器B的水中時,水面上升的高度:
△h===0.1m,
則A排開水的體積:
V排=S容△h=2×10﹣2m2×0.1m=2×10﹣3m3,
A靜止后在水中受到的浮力:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N;
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,
所以,由p=可得,容器對地面壓力的增加量即A的重力:
GA=△F容=△p容S容=1500Pa×2×10﹣2m2=30N,
又因A受到豎直向上的支持力、浮力和豎直向下的重力作用而處于平衡狀態(tài),
所以,容器底部對A的支持力:
F支=GA﹣F?。?0N﹣20N=10N。
答:(1)容器中水的重力為40N;
(2)水對容器底部的壓強為2000Pa;
(3)A靜止后在水中受到的浮力為20N,容器底部對它的支持力為10N。
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