2023年江苏省九年级物理中考模拟题分项选编:压强
一、单选题
1.(2023·江苏南京·统考二模)人在水平冰面上溜冰时,只需用脚在冰面上向后轻轻蹬一下,就能滑行很远。下列说法正确的是( )
A.溜冰时穿较为锋利的冰刀是为了减小对冰面的压强
B.人对冰刀的压力和冰刀对人的支持力是一对平衡力
C.溜冰者最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.滑行时如果摩擦力消失,溜冰者将做匀速直线运动
2.(2023·江苏宿迁·一模)如图所示,放在桌面上的外形不同的三个薄壁圆柱形容器A、B、C,分别装有水和酒精,B、C两容器的底面积相同且其中液体的深度也相同。A、B中水的质量相同,ρ水>ρ酒精。下列说法正确的是( )
A.A和B两个容器中,水对容器底部的压强相等
B.B和C两个容器中,液体对容器底部的压强相等
C.容器B中水对容器底部的压强大于容器A中水对容器底部的压强
D.容器C中酒精对容器底部的压强大于容器B中水对容器底部的压强
3.(2023·江苏苏州·统考二模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底杯子,分别装有深度相同的水,小明将两根完全相同的吸管放入两个杯中各吸一口水喝,若小明每一次吸入口中的水量相同。则( )
A.喝水前,两个杯子对桌面的压力:F甲1=F乙1
B.喝水前,两个杯子中水对容器底部的压力:F甲2=F乙2
C.喝水后,两个杯子对桌面的压强:p甲1=p乙1
D.喝水后,两个杯子中水对容器底部的压强:p甲2=p乙2
4.(2023·江苏宿迁·统考一模)如图所示,用压强计研究液体内部压强,若杯中液体密度分别为ρ1、ρ2,由图可以知道( )
A.ρ1<ρ2 B.ρ1>ρ2
C.ρ1=ρ2 D.无法比较
5.(2023·江苏扬州·统考一模)如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
A.“吸盘”挂钩
B.注射器注射药液
C.吸管“吸“饮料
D.硬纸片托住杯中水
6.(2023·江苏无锡·统考一模)为了验证“绿色植物在夜晚主要是呼吸作用”,小明进行了如下操作:如图所示,①在一只大容器内放了一盆底部封闭的绿色植物;②向容器内注内一定量的氢氧化钠溶液;③把容器瓶口的导出玻璃管连接到U形压强计上;④将大容器封闭,并用黑色塑料袋包好;⑤将此装置静置24小时,可以观察到压强计中液体的液面( )
A.左侧上升 B.右侧上升 C.保持不变 D.无法判断
7.(2023·江苏苏州·统考一模)在河里游泳时最怕遇到漩涡,当人进入漩涡边沿后,往往不由自主地被吸入漩涡中心,造成事故。这是因为相对于漩涡中心( )
A.边缘流速大,压强大于中心压强
B.边缘流速大,压强小于中心压强
C.边缘流速小,压强大于中心压强
D.边缘流速小,压强小于中心压强
二、填空题
8.(2023·江苏宿迁·统考二模)如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:2,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比ρA:ρB=_________;它们对地面的压力之比FA:FB=_________;若将A叠放在B的上方,会使B对地面的压强变为原来的_________倍。
9.(2023·江苏泰州·统考一模)小杰的质量是45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2,当他立正时,他对水平地面的压力是______N,压强是______Pa。
10.(2023·江苏苏州·统考一模)如图,A、B两个均匀圆柱体放置于水平地面上,其密度、底面积、高度的部分数据如表所示,A对地面的压强大小为______,若在A、B上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分上方,此时A对地面的压强减小2.5×103Pa,且为B对地面压强变化量的,则B原来的质量为_____kg。(g取10N/kg)
物体 密度(kg/m3) 底面积(m2) 高度(m)
A 5×103 2×10-3 0.6
B 8×103 0.5
11.(2023·江苏淮安·统考一模)A、B是质量分布均匀的实心正方体,A的边长为10cm,密度为, B的边长为20cm,则A的质量为______kg。当A、B按图的方式放置在水平地面时,A对B的压强是B对水平地面压强的倍,若只将A沿水平方向切去比例为n的部分后,B对水平地面的压强变为p1,若只将B沿竖直方向切去同样的比例后,B对水平地面的压强变为p2,当p1:p2=5:8时,n=______。
12.(2023·江苏常州·统考模拟预测)家住常州的小明暑假去西藏旅游,在家时密封的食品袋如甲图,到了西藏变成乙图的“胀包”的样子,原因是__________;在此过程中,密封袋内部气体的密度__________(变大/变小/不变)。
13.(2023·江苏扬州·统考一模)我县和高海拔的定边县结成帮扶关系,去定边工作的人烧水时发现那里水的沸点变___________了,这是因为随着海拔的升高,大气压强变___________的缘故。如果用橡皮薄膜将一定质量的气体密封在玻璃瓶内,如图所示,若将此瓶从宝应带到定边,将会观察到杯上的橡皮膜___________(向上凸起/向下凹陷)。
14.(2023·江苏南京·统考一模)一个粗细不均匀的两头开口的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管,液面位置如图。当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面上方的气体压强较________,A管中液面_______B管中液面。
15.(2023·江苏无锡·统考一模)随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入人们的生活,以运动的扫地机器人为参照物,墙壁的运动状态是_______。扫地机器人工作时通过电动机转动使内部气体流速变大,压强_______。
16.(2023·江苏宿迁·统考一模)小明同学观察某款 N95 口罩,如图甲所示,口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵,其目的是为了___________(选填“增大”或“减小”)鼻夹对鼻梁的压强;他用刻度尺测某物体的长度,如图乙所示,物体的长度是___________cm:接着他又只对U形管 B上方的管口水平方向吹气,如图丙所示,则___________(选填“A”或“B”)的液面会下降。
三、作图题
17.(2023·江苏宿迁·统考二模)如图所示,小物块放在斜面上处于静止状态,在图中画出小物块所受重力G和对斜面压力F的示意图。
四、实验题
18.(2023·江苏南京·统考二模)如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行的操作是______;
(2)调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与______有关;
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显下列操作可行的是______;
A.将丁图中金属盒下移
B.丁烧杯中换用密度更大的液体
C.将U形管中的水换成密度更小的酒精
(4)如图戊所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同;据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关;小明将2号管______放置,直至______,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
19.(2023·江苏苏州·统考模拟预测)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其他管中装入水,如图。
(1)通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度反映液体压强的大小,用到的研究方法是___________(选填“控制变量法”“类比法”或“转换法”);
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或___________有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得出结论:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都___________(选填“有关”或“无关”);
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的___________是否有关;
(5)为了探究液柱长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的___________相等。
20.(2023·江苏无锡·统考一模)如图所示,在探究液体内部压强影响因素的实验中,小明选用液体压强计和两个透明圆柱状的容器,分别盛适量的水和浓盐水进行实验。
(1)U形管压强计的金属盒盖上的橡皮膜应选用_________(选填“厚”或“薄”)一些的较好;使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置_________(选填“漏气”或“不漏气”).
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较_________来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是_________。
A.在研究磁体周围的磁场时,引入“磁感线”
B.用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω中联时的电阻
C.探究电流与电压关系时,要控制电阻大小一定
D.用木块被小车撞击后移到的距离来反映动能的大小
(3)比较图A、B、C可以得出:在同种液体的内部,_________;小明还比较图C、D得出:液体压强和液体密度有关,回组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是_________;
(4)小华在做图D实验后,保持金属盒在盐水中的位置不变,向盐水中加入少量的清水与盐水均匀混合后(液体未溢出),橡皮膜受到液体的压强会_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
21.(2023·江苏泰州·统考一模)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)。
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的______来表示;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用______(选填“有色”或“无色”) 的;
(3)将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形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深度的增加而增大;
(4)将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC> hB,这是为了研究液体压强与液体______关系;
(5)由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置______。
22.(2023·江苏淮安·统考一模)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示。
(1)实验过程中根据U形管中两管液面的__________来判断液体压强的大小,当他将金属盒浸没于水中后。发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了___________问题;
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与________有关;
(3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持_____________不变,改变______,这样的研究方法叫________________;
(4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠?______________,原因是:_________;
(5)小明自制了一个简易压强计,如下图所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将______(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会____(选填“上升”或“下降”)。
23.(2023·江苏南通·统考一模)小明利用的轻质注射器等器材测量大气压:
(1)为得到活塞横截面积,需要量取的长度为__________cm。当注射器中活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数如图所示;
(2)考虑到摩擦因素,小明取下橡皮帽,再次拉动注射器筒,记下弹簧测力计稳定时的示数为0.7N,此过程中活塞受到的摩擦力方向__________;
(3)利用以上数据可估算大气压强是__________Pa,已知实验时外界大气压为1.0×105Pa,则造成该偏差的最有可能原因是:__________。
24.(2023·江苏苏州·统考模拟预测)小明和小华都选用如图甲所示的同一装置完成“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整________(烧杯温度计)的位置;
(2)水沸腾时,①水中产生大量气泡,气泡不断上升且________(变大变小),到达水面破裂;②继续加热,水的温度________(升高降低不变);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图像(如图乙所示),两位同学图像不同的原因是水的________不同;
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,如图丙所示,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内气压减小,水的沸点________(升高、降低或不变)。
25.(2023·江苏扬州·统考一模)小李同学为进一步探究液体沸腾规律,设计了如图所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水,甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
(1)安装该实验装置的顺序是______(填“自上而下”或“自下而上”);
(2)点燃酒精灯时,打开灯帽,可闻到淡淡的酒精味,说明液态酒精发生______(填物态变化名称);
(3)当甲温度计的示数达到99℃时,烧杯中的水开始沸腾,说明当时大气压可能______(填“高于”“低于”或“等于”)标准大气压;
(4)当乙温度计示数达到99℃后,示数保持不变,但试管中的水始终没有沸腾,其原因是缺少液体沸腾条件中的______的条件;
(5)当小李同学在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明加入食盐后水的沸点______(填“升高”“降低”或“不变”)。
五、计算题
26.(2023·江苏苏州·统考模拟预测)疫情防控进行道路消杀时,总质量为10t的消毒车喷出2m3的药液后,车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2已知消毒液密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)喷出药液的重力;
(2)此时消毒车对地面的压强。
27.(2023·江苏南京·统考一模)如图,是一辆环保“微型公交”,满载时静止在水平地面上,总质量为3000kg,轮胎与地面的总接触面积恒为600cm2。求:
(1)满载时它对地面的压强是多少帕?
(2)满载时车上有10人,平均体重700N,车的质量是多少?
28.(2023·江苏扬州·统考一模)小强同学有一个质量为100g、底面积为20cm2的杯子,下课后装满水放在课桌上,其总质量为400g,他喝完水后又装满某种饮料,其总质量为430g。(g=10N/kg)求:
(1)装满水后杯子对课桌的压强;
(2)该饮料的密度。
29.(2023·江苏泰州·统考一模)如图,为我国自主研发的火星车“祝融号”成功着陆于离地球距离约1.8×1011m的火星乌托邦平原南部,其自带的高清摄像头能将火星表面的实时画面传回北京地面控制中心,为安全考虑,火星车运动的平均速度约为0.03m/s,问:(电磁波的传播速度为3×108m/s)
(1)“祝融号”火星车质量为240kg,共有六个车轮,每个车轮与火星表面的接触面积为40cm2,则它停在火星水平平整表面时重力为多少?对地面的压强为多少?(火星表面的g约为3.8N/kg)
(2)某一时刻,地面控制中心人员在接收到的监控画面发现火星车运动前方40m处有障碍物,立即对火星车下达停车指令,当火星车开始刹车时距离障碍物多远?(忽略指令信息处理时间和反应时间)。
30.(2023·江苏徐州·统考一模)徐州马拉松已经成为徐州走向世界的城市名片,某参赛运动员质量为60kg,一只鞋底的面积为200cm2,(g取10N/kg)。求:
(1)该运动员的重力;
(2)当该运动员奔跑时,路面受到的压强。
31.(2023·江苏宿迁·统考一模)如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行了80m,她和冰刀的总质量为30kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为10cm2求:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的速度是多大
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
32.(2023·江苏淮安·统考一模)如图所示,一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装0.15kg水,杯子与桌面的接触面积10-3m2,桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,g=10N/kg.则:
(1)水对杯底的压强是多大?
(2)桌面受到的压力是多大?
(3)玻璃杯的质量为多少?
六、综合题
33.(2023·江苏无锡·统考一模)如图所示是“擦窗机器人”,它的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上(g取10N/kg)。
(1)机器人能竖直吸在玻璃上进行擦窗工作时,其主机内部的气压_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外部大气压而产生吸力;
(2)若忽略空气质量,当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,受到摩擦力与_____力是一对平衡力;该擦窗机器人所受重力为_____N;若用真空泵继续向外抽气,机器人受到的摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若该“擦窗机器人”匀速向下擦窗时,此机器人通过吸盘对玻璃的压力是250N,已知吸盘与玻璃的总接触面积为0.02m2,则“擦窗机器人”对玻璃的压强是多少 ( )
参考答案:
1.D
【详解】A.溜冰时穿较为锋利的冰刀是通过减小受力面积来增大对冰面的压强,故A错误;
B.人对冰刀的压力的受力物体是冰刀,冰刀对人的支持力的受力物体是人,两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,所以两个力是一对相互作用力,故B错误;
C.溜冰者最终会停下来,是受到阻力的作用,运动不需要力来维持,故C错误;
D.滑行时如果摩擦力消失,则溜冰者在水平方向上不受力的作用,由牛顿第一定律可知,溜冰者将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】AC.A和B两个容器中的液体均为水,由图可知,B容器的水更高一些,由同种液体的深度越深,压强越大可知,容器B中水对容器底部的压强大于容器A中水对容器底部的压强,故A错误,C正确;
BD.由图可知,B和C两个容器中液体的深度也相同,但液体密度不同,且ρ水>ρ酒精。根据知,容器C中酒精对容器底部的压强小于容器B中水对容器底部的压强,故BD错误。
故选C。
3.B
【详解】A.由图示知,喝水前,甲中水的体积比乙的大,甲中水的质量比乙的大,据G=mg知,甲中水的重力大于乙中水的重力,两个杯子的质量相同,重力相同,两个杯子对桌面的压力等于杯的重力与水的重力之和,所以甲杯对桌面的压力大于乙杯子对桌面的压力,故A不符合题意;
B.喝水前,杯中水的深度相同,据知,两个杯子中水对容器底部压强相等,两个杯子的底面积相等,据知,两个杯子中水对容器底部的压力相等,故B符合题意;
C.喝了相同水量后,即所喝水的质量相等,甲中剩余水的质量比乙中剩余水的质量大,甲中剩余水的重力比乙中剩余水的重力大,甲中水及杯的总重力比乙中水及杯的总重力大,所以甲杯对桌面的压力比乙杯对桌面的压力大,两个杯的底面积相等,据知,甲杯对桌面的压强比乙的大,故C不符合题意;
D.吸了相同水量后,甲杯口是比乙杯口大,则甲杯中水降低的深度比乙中水降低的深度小,甲中剩余水的深度比乙的深度深,据知,甲中水对容器底部的压强大于乙中水对容器底部的压强。故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】U形管中左端液面比较低,就说明与U形管左端连接的软管中气体压强比较大,则与U形管左端连接的橡皮膜受到的液体压强比较大。根据p=ρgh可知,深度相同时,液体密度越大,液体压强就越大,左右两个橡皮膜浸在液体的深度是相同的,左端橡皮膜受到压强大,就说明了左端液体的密度比较大,故B正确,符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.把吸盘紧压在光滑的墙壁上,把吸盘内的空气排出,大气压大于吸盘内气压,就把吸盘紧压在了墙壁上,利用了大气压,故A不符合题意;
B.医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,故B符合题意;
C.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故C不符合题意;
D.杯口的纸片不下落,是典型的“覆杯实验”,内部液体压强小于下方的大气压,是大气压作用的结果,故D不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】将此装置放在黑暗中24后,U形管中两侧水面将出现高度差,在黑暗处光合作用几乎不进行。起初瓶中溶液上方充满了空气,植物进行呼吸作用,消耗氧气产生二氧化碳,产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,使瓶内压强减小,外界气压将U形管中右侧水面下压,使左侧水面上升。
故选A。
7.C
【详解】相对于漩涡中心,漩涡边缘流速小,导致边缘的压强大于中心的压强,从而形成指向漩涡中心的压力差,被压入漩涡中心,造成事故。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 1:2 1:2 1.5
【详解】[1]实心长方体对水平面的压强为
且原来它们对地面的压强相等,所以长方体密度之比为
[2][3]由可得,两长方体对地面的压力之比为
因为在水平面上压力等于重力,所以两长方体的重力之比为
即
若将A叠放在B的上方,会使B对地面的压力变为原来的倍数为
而受力面积不变,根据可知B对地面的压强也变为原来的1.5倍。
9. 441 1.47×104
【详解】[1]小结立正时,他对水平地面的压力是
[2]压强为
10. 3×104 2
【详解】[1]A的体积
VA=SAhA=2×10-3m2×0.6m=1.2×10-3m3
根据密度公式A的质量
mA=ρAVA=5×103kg/m3×1.2×10-3m3=6kg
A的重力
GA=mAg=6kg×10N/kg=60N
水平地面上的物体对地面的压力等于重力,则A对地面的压力
FA=GA=60N
A对地面的压强
[2]在A、B上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分上方,设A、B切去部分的重力分别为ΔGA、ΔGB,由题知A对地面的压强减小了,而A与地面的接触面积不变,则A对地面的压力减小,说明切去部分的重力关系为ΔGA>ΔGB,已知A对地面的压强减小了2.5×103Pa,根据压强公式有
A减小的压力
ΔF=ΔGA-ΔGB=ΔpASA=2.5×103Pa×2×10-3m2=5N
由题意可得,B对地面压强的变化量
ΔpB=4ΔpA=4×2.5×103Pa=1×104Pa
因为B对地面压强的变化量
故B的底面积为
则B原来的质量为
mB=ρBVB=ρBSBhB=8×103kg/m3×5×10-4m2×0.5m=2kg
11. 8
【详解】[1] A的边长为10cm,密度为,则A的质量
[2] A的重力
A对B的压强是B对水平地面压强的倍,A的边长为10cm,B的边长为20cm,则有
即
解得
若只将A沿水平方向切去比例为n的部分后,B对水平地面的压强变为p1,若只将B沿竖直方向切去同样的比例后,B对水平地面的压强变为p2,当p1:p2=5:8,即
解得
,(舍去)
12. 袋外的大气压变小 变小
【详解】[1]西藏地区比平原地区的地理位置高,根据气压与高度的关系,西藏的气压值比平原地区的气压值低。到西藏后,袋外界气压变小了,袋内气压大于袋外气压,所以包装袋鼓起。
[2]袋内气体质量一定,体积变大,由
可知,密度变小。
13. 低 小 向上凸起
【详解】[1][2]大气压于海拔高度有关,因为定边县海拔高,所以气压低;液体的沸点于气压有关,气压越低沸点越低,所以去定边工作的人烧水时发现那里水的沸点变低。
[[3]用橡皮薄膜将一定质量的气体密封在玻璃瓶内,若将此瓶带到海拔较高的定边县,因瓶内的气压高于瓶外的大气压,所以杯上的橡皮膜在向上压强差的作用下会向上凸起。
14. 大 低于
【详解】[1][2]A管上方玻璃管的横截面积大,风经过A管上方的流动速度小于B管上方的空气流动速度,则A管上方的压强大于B管上方的压强,红墨水将被压向B管,A管液面下降,B管液面上升,即A管中液面低于B管中液面。
15. 运动 变小
【详解】[1]以运动的扫地机器人为参照物,墙壁与扫地机器人的位置关系不断的发生变化,所以墙壁是运动的。
[2]高速旋转的叶轮把空气排出风机,机器人内部的空气流速大,压强小,而外部的空气流速小,压强大,所以在内外压强差的作用下,外部空气和灰尘不断地压入机器人内部,扫地机器人就能“扫尘”了,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。
16. 减小 2.50 A
【详解】[1]口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵,可以增大鼻梁的受力面积,由公式可知,这样可以减小鼻夹对鼻梁的压强。
[2]图乙中物体的左端与刻度尺的3.00cm对齐,右端与5.50cm对齐,因此物体的长度
L=5.50cm-3.00cm=2.50cm
[3]对U形管 B上方的管口水平方向吹气时,B管口上方空气流速变大,对液体向下的压强减小,A管口压强大于B管口,因此液体会被压向B管口,故A管口液面下降,B管口液面上升。
17.见解析
【详解】确定出重心,然后从物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图。在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图,如图所示:
18. 取下软管重新安装 深度 BC 倾斜 1、2号管中液面相平
【详解】(1)[1]观察图甲发现,组装器材时,U形管两侧液面不相平,为了使U形管两侧液面相平,应取下软管重新安装。
(2)[2]观察乙、丙两图发现,将金属盒放在相同液体中,即液体密度相同,金属盒所处深度不同,则U形管两侧液面高度差不同,即液体压强大小不同,所以可得液体的压强与液体深度有关。
(3)[3]观察丙、丁两次实验发现,金属盒在液体中的深度相同,液体的密度不同,所以探究的是液体的压强与液体密度的关系,实验中现象不明显是两种液体密度大小区别不大,所以可以调换液体,使实验的两种液体密度区别较大,故BC符合题意,A不符合题意。
故选BC。
(4)[4][5]观察1、2两根细玻璃管中的液面高度发现,两根细玻璃管中的液面高度不同,由控制变量法可知,探究液体压强与管内液体的质量关系时,应控制液体密度和液体深度相同,所以可以将2号管倾斜放置,直至1、2两根细玻璃管中的液面相平,发现1、2号管橡皮膜的鼓起程度相平,可知小红的猜想错误。
19. 转换法 深度 无关 密度 深度
【详解】(1)[1]通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度反映液体压强的大小,玻璃管下方薄膜鼓起的程度越大,说明液体压强越大,用到的研究方法是转换法。
(2)[2]根据图甲中三支相同玻璃管都竖直放置,此时液体的深度等于液体的长度,薄膜鼓起的程度不同,猜想:液体的压强可能与液体的长度或深度、质量、重力、体积、管的粗细有关。
(3)[3]图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总深度相同,4号管中液体的体积大,质量和重力较大,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积、管的粗细都无关。
(4)[4]图丙中,5号管和2号管的液柱深度相等,因盐水密度大于水的密度,5号管薄膜鼓起的程度较大,故利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的密度是否有关。
(5)[5]选用丙图中2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的深度相等,发现玻璃管薄膜鼓起程度相同,可得液体压强与液体长度无关,与液体深度有关。
20. 薄 不漏气 U形管液面的高度差 D 同一深度同种液体向各个方向的压强相等 没有控制液体的深度相同 变大
【详解】(1)[1][2]在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,因为橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[3][4]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,这种研究物理问题的方法通常称为转换法;
A.研究磁体周围的磁场强弱时,引入磁感线,采用的是模型法,故A不符合题意;
B.用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联时的电阻,采用的是等效替代法,故B不符合题意;
C.探究电流与电压关系时,要控制电阻大小一定,采用的是控制变量法,故C不符合题意;
D.用木块被小车撞击后移到的距离来反映动能的大小,采用的是转换法,故D符合题意;
故选D。
(3)[5]A、B、C三个图中液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,压强相等,可得出结论:在同种液体的内部,同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[6]探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,C、D两图中没有控制液体在同一深度,故不能得出正确的结论。
(4)[7]容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由p=ρgh知,金属盒以下部分液体压强变小,因为圆柱形容器中液体重力增大,即液体对容器底的压力增大,根据可知液体对容器底压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
21. 高度差 有色 密度 D
【详解】(1)[1]由转换法,实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的高度差来表示。
(2)[2]U形管中的液体最好用有色的,可以使实验现象更明显,
(3)[3]将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置,盐水的密度大,由转换法,观察到U形管两侧液面的高度差hB<hC,这是为了研究液体压强与液体密度的关系。
(4)[4]液体的密度越大,深度越大,液体产生的压强越大,故由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置D。
22. 高度差 漏气 深度 深度 液体密度 控制变量法 不可靠 没有控制深度相同 上凹 上升
【详解】(1)[1]根据转换法,实验过程中根据U形管中两管液面的高度差来判断液体压强的大小。
[2]当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面仍是相平的,这可能是装置出现了漏气。
(2)[3]将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,说明液体内部的压强与深度有关。
(3)[4][5][6]探究液体内部压强与液体密度的关系时,则应保持深度不变,改变液体密度,这样的研究方法叫控制变量法。
(4)[7][8]小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,U形管两边液面高度差变大,比较丙、丁两次实验,得出在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论并不可靠,因为没有控制深度相同。
(5)[9][10]把简易压强计浸入水中,橡皮膜将上凹,增加简易压强计在水中的深度,水的压强增大,橡皮膜上凹的更厉害,细玻璃管中液柱会上升。
23. 3.00 水平向右 9×104 没有排尽大气
【详解】(1)[1]为了得到活塞面积,需测量出针筒有刻度部分的长度,由图可知,刻度尺的分度值为1mm,针筒有刻度部分的长度
l=4.00cm-1.00cm=3.00cm
(2)[2]向右拉动注射器筒,活塞相对针筒向左运动,所以活塞受到的摩擦力方向水平向右。
(3)[3]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,当活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数为14.2N,又因为活塞受到的摩擦力为0.7N,所以大气对活塞的压力
注射器针筒的容积为4.5mL,有刻度部分的长度为3cm,所以针筒活塞是面积为
大气压强
[4]实验过程中无法完全将针筒内大气完全排尽,导致测得的大气压强的值偏小。
24. 烧杯 变大 不变 质量 降低
【详解】(1)[1]组装实验装置时,对于盛水的烧杯和测水温的温度计,应先调整烧杯的位置,因为烧杯的位置需要根据点燃酒精灯的外焰的高度来确定。为了保证温度计的液泡不碰到烧杯底部,温度计的位置根据烧杯的位置来确定。
(2)①[2]水沸腾时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且体积逐渐变大,到达水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
②[3]沸腾是吸热过程,虽继续加热,但水的温度保持沸点不变。
(3)[4]读图乙可以看出,在同样加热的情况下,小华实验水升温较慢,其原因应该是水的质量不同。
(4)[5]在瓶底浇冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,液面上方气体压强减小,沸点降低,故水会重新沸腾起来。
25. 自下而上 汽化 低于 继续吸热 升高
【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;故安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行。
(2)[2]打开酒精灯帽,可闻到淡淡的酒精味,是液态酒精变为气态进入空气中,这个过程是汽化。
(3)[3]水的沸点跟气压有关,气压降低,水的沸点也下降,在标准大气压下水的沸点是100℃,实验中测出的水的沸点小于100℃,说明当时的大气压低于标准大气压。
(4)[4]当试管中的水与烧杯中的水均达到沸点后,烧杯中的水可以从酒精灯继续吸热,能够沸腾。由于温度相同,试管中的水无法从烧杯的水中继续吸热,因此试管中的水始终不会沸腾。
(5)[5]在烧杯的水中加入少量的食盐后,发现试管中的水能够沸腾,说明烧杯中水的沸点高于99℃,即加入食盐后,水的沸点升高。
26.(1)2×104N;(2)1.6×105Pa
【详解】解:(1)由可知,喷出药液的质量
m喷=ρV喷=1.0×103kg/m3×2m3=2×103kg
喷出药液的重力
G喷=m喷g=2×103kg×10N/kg=2×104N
(2)喷出2m3的药液后消毒车的总重力
G=mg=(10×103kg﹣2×103kg)×10N/kg=8×104N
消毒车对水平地面的压力
F=G=8×104N
此时消毒车对地面的压强
答:(1)喷出药液的重力为2×104N;
(2)此时消毒车对地面的压强为1.6×105Pa。
27.(1)5×105Pa;(2)2.3×103kg
【详解】解:(1)由题意可知,该车满载时静止在水平地面上,总质量为3000kg,该车的重力为
该车的重力为3×104N,满载时它对地面的压力大小也等于该车的重力,压力为3×104N,轮胎与地面的总接触面积为
根据压强公式可知,满载时它对地面的压强为
满载时它对地面的压强为5×105Pa。
(2)满载时车上有10人,平均体重700N,这些人的总重力为
该车满载的总重力为3×104N,则空车的重力为
空车的质量为
空车的质量为2.3×103kg。
答:(1)满载时它对地面的压强是5×105Pa;
(2)空车的质量是2.3×103kg。
28.(1)2×103Pa;(2)1.1g/cm3
【详解】解:(1)装满水后杯子对课桌的压力
F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
装满水后杯子对课桌的压强
(2)当杯子装满水时,水的质量为
m水=m-m0=400g-100g=300g
饮料的体积等于水的体积,饮料的体积
当杯子装满饮料时,饮料的质量为
m饮料=m'-m0=430g-100g=330g
该饮料的密度
答:(1)装满水后杯子对课桌的压强是2×103Pa;
(2)该饮料的密度是1.1g/cm3。
29.(1)912N,;(2)4m
【详解】解:(1)停在火星水平平整表面时重力为
G火=mg火=240kg×3.8N/kg=912N
对地面的压强为
(2)“祝融号”成功着陆于离地球距离约1.8×1011m的火星乌托邦平原南部,地面控制中心人员在接收到的监控画面发现火星车运动前方40m处有障碍物,这个信息传到地面控制中心的时间为
立即对火星车下达停车指令,火星车接到命令的时间也为t1,在这个时间内火星车通过的距离为
火星车开始刹车时距离障碍物的距离为
答:(1)它停在火星水平平整表面时重力为912N;对地面的压强为;
(2)火星车开始刹车时距离障碍物4m。
30.(1)600N;(2)3×104Pa
【详解】解:(1)运动员的重力
(2)当该运动员奔跑时,路面的受力面积为一只鞋底面积,受到的压强
答:(1)运动员的重力是600N;
(2)路面受到的压强。
31.(1)294N;(2)8m/s;(3)2.94×105Pa
【详解】解:(1)小华受到的重力
G=mg=30kg×9.8N/kg=294N
(2)小华滑行的速度
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压力
F=G=294N
小华在单脚滑行时对冰面的压强
答:(1)小华受到的重力是294N;
(2)小华滑行的速度是8m/s;
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是2.94×105Pa。
32.(1)1×103Pa;(2)2.7N;(3)0.12kg
【详解】解:(1)水对杯底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(2)桌面受到的压力
F=p1S=2.7×103Pa×10-3m2=2.7N
(3)平底玻璃杯放在水平桌面上,内装0.15kg水,桌面受到的压力
F=G杯+G水
即
2.7N=m杯×10N/kg+0.15kg×10N/kg
解得m杯=0.12kg。
答:(1)水对杯底的压强是1×103Pa;
(2)桌面受到的压力是2.7N;
(3)玻璃杯的质量为0.12kg。
33. 小于 重 20 不变 1.25×104Pa
【详解】(1)[1]擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出,主机内部的气压减小,小于外面的大气压,大气压将机器人紧压在玻璃上。
(2)[2]“擦窗机器人”静止在竖直玻璃板上时处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力。
[3]机器人所受重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
[4]若用真空泵继续向外抽气,由于“擦窗机器人”在竖直玻璃上仍静止,在竖直方向上所受的摩擦力和重力是一对平衡力,其大小相等,由于机器人的重力不变,则机器人受到的摩擦力不变。
(3)[5]“擦窗机器人”对玻璃的压强