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文档简介
第第页专题05压强(原卷+解析)--备战2024中考物理3年中考2年模拟专题分类汇编(2023-2023)(四川专用)专题05压强
一、单选题
1.(2023·四川眉山·统考中考真题)水平桌面上放置装有适量水的烧杯,A、B为两个材料相同且不吸水的小球,B球的体积是A球的2倍。先将A球放入烧杯中,溢出水的质量,如图甲所示;再放入B球,又溢出水的质量,如图乙所示。下列判断正确的是()
①A球受到的浮力大小为
②B球受到的浮力大小为
③图甲中,放入A球前后,水对烧杯底部的压强相等
④图乙中,放入B球前后,烧杯对桌面的压力大小不变
A.①②B.①④C.②④D.③④
2.(2023·四川广安·统考中考真题)一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为,瓶子对桌面的压强为;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为,瓶子对桌面的压强为。则下列关系式正确的是()
A.B.
C.D.
3.(2023·四川广元·统考中考真题)下列关于压强知识的运用,说法不正确的是()
A.甲图中,火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积减小铁轨对地面的压强
B.乙图中,做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C.丙图中,排水管的U形“反水弯”是一个连通器,起到隔绝下水道异味的作用
D.丁图中,飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
4.(2023·四川泸州·统考中考真题)2023年5月28日,中国生产的大飞机C919实现了商业首飞。下列关于C919飞机的说法中,正确的是()
A.飞机加速升空阶段,以机舱舷窗为参照物,飞机是运动的
B.飞机加速升空阶段,乘客的速度和高度增大,惯性也增大
C.飞机下降阶段,机翼上方空气比下方空气流速小、压强大
D.飞机机身主要是用密度较小、强度很大的特殊材料制成的
5.(2023·四川成都·统考中考真题)地球被几百千米厚的大气层包围着,大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中,与大气压作用有关的是()
A.沙漠越野车安装宽大的车轮B.用吸管吸玻璃杯中的饮料
C.船经过船闸从上游驶往下游D.利用圆木滚动来搬运巨石
6.(2023·四川南充·统考中考真题)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是()
A.如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B.如图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
7.(2022·四川宜宾·统考中考真题)2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩,可展示各种可爱的动作。下图中,同一冰墩墩对地面压强最小的是()
A.双脚站立B.单脚冰刀滑行
C.双脚雪橇滑行D.双脚冰刀滑行
8.(2022·四川巴中·中考真题)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积都相等的容器,若在容器中装入质量相等的水,则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.(2022·四川广安·统考中考真题)水平桌面上有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,将两个体积相同、材料不同的小球A、B,分别放在甲、乙两容器中(水均未溢出),小球静止在如图所示的位置时,两个小球所受浮力分别为FA、FB,下列判断正确的是()
①FAB
③甲容器底部受到水的压强大于乙容器底部受到水的压强
④甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强
A.①④B.①③C.②④D.②③
10.(2023·四川宜宾·统考中考真题)在社会实践活动中,下图是某同学设计的拦河坝横截面示意图,其中合理的是()
A.B.C.D.
11.(2023·四川南充·统考中考真题)如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、,容器对地面的压强分别是p1、p2,下列关系正确的是()
A.F1=F2,p1>p2B.F1>F2,p1>p2C.F1=F2,p1=p2D.F1>F2,p1=p2
12.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是()
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
13.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙D.m甲>m乙=m丙
14.(2023·四川广元·统考中考真题)人坐在沙发上比坐在窄木凳上感觉舒服,是因为坐沙发时()
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强D.减小了人体受到的压力和压强
15.(2023·四川自贡·统考中考真题)在科学发展的历程中,许多学者、科学家做出了杰出的贡献.下列叙述正确的是()
①沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象;
②牛顿最早利用实验测量出了大气压的数值;
③奥斯特首先发现了电磁感应现象;
④伽利略通过实验分析得出,物体的运动不需要力来维持.
A.只有①、②正确B.只有①、④正确
C.只有②、③正确D.只有①、③正确
16.(2023·四川宜宾·三模)历史上最先用实验测出大气压值的科学家是()
A.奥斯特B.法拉第C.牛顿D.托里拆利
17.(2023·四川成都·统考二模)如图所示,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情境,下列选项中可以增大压强的是()
A.甲图中把镰刀磨锋利B.乙图中木桶底面积较大
C.丙图中牛的脚掌较大D.丁图中扁担较宽
18.(2023·四川宜宾·校联考一模)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,将A、B分别沿水平方向切去体积为和的部分,直到切完为止,A、B剩余部分对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示,已知物体A的密度为3g/cm3。则下列说法正确的是()
A.物体A的高为20cm
B.物体B的密度为0.75g/cm3
C.将A、B切下部分叠到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则
D.若,则A剩余部分对地面的压强一定大于B剩余部分对地面的压强
19.(2023·四川·校联考模拟预测)教室是我们学习的主要场所,教室中的很多用具、工具或场景都和物理息息相关,下列有关物理知识的说法,不正确的是()
A.同学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰,这是利用了浮灰具有惯性
B.新装的窗帘滑道装上了滚轮,用滚动摩擦代替滑动摩擦,拉动时可以更省力
C.有风天气,窗帘会从打开的窗户飘向窗外,是因为气体流速越快,压强越大
D.向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道,说明分子在无规则运动
二、多选题
20.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)底面积之比为2∶1的圆柱形容器A、B置于水平桌面上,分别注入a、b两种液体,直到容器内液面达到相同的高度H。液体a、b对容器底部的压强p随液面高度h变化关系如图线I、II所示。现分别从A、B容器中取出适量液体,使液面下降相同高度,并将取出的液体全部放入对方容器内后,液体对两容器底部的压强恰好相等。下列判断正确的是()
A.与H之比为2∶9
B.液体a、b的密度之比为2∶1
C.液体a、b被取出的质量之比为2∶1
D.最终A、B容器内液体的总质量之比为1∶1
三、实验题
21.(2023·四川眉山·统考中考真题)同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U型管压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;在选择U型管压强计时,探头上的橡皮膜应该用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)把U型管压强计的探头放在液体中,通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是________;
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强________;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成_________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U型管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是____________。
22.(2023·四川凉山·统考中考真题)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)通过比较___________两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与___________的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强___________;
(5)某次实验时,小王同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为___________Pa。
23.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强,课外活动小组实验过程如下:
(I)用台秤称出小强同学的质量为;
(II)为了测量地面的受力面积,活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上,通过鞋底印占有方格的个数(大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数)及每个方格的面积计算出地面的受力面积;
(III)根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强;
请回答下列问题:
(1)步骤(II)中得到的鞋底印如图所示,图中每个方格的面积为。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多,计数比较麻烦,分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为______,再用步骤(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格个数为______,该鞋底印的面积为______cm2;
(2)为方便计算,取,小强同学双脚站立时对地面的压强为______Pa;
(3)为了使结果更加的精确,请提出你的建议______。
24.(2022·四川广安·统考中考真题)在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的__________;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强__________;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的__________越大,压强越大;
(4)通过比较B图与__________图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
25.(2023·四川宜宾·三模)在探究影响压力作用效果的因素时,利用物体A、B和海绵做了如图所示的实验。
(1)该实验是用___________来显示压力的作用效果的。这种研究方法与下列___________(填字母)实验中运用的研究方法相同;
A.探究声音的产生时,将正在发声的音叉插入水中,看到水花四溅
B.探究声音的传播条件时,在玻璃罩内放芯片,不断抽出罩内气体,声音不断变小
C.探究光的传播路径时,用光线表示光的传播路径和方向
(2)比较甲、乙两图可知,当___________一定时,___________,压力的作用效果越明显;
(3)为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,小红和小明分别进行了实验探究,小红通过比较_________两图,得出实验结论:压力的作用效果与受力面积有关,小明将物体B沿竖直方向切成ab两部分,如图丁所示,分别比较a、b对海绵压力的作用效果,得出实验结论:压力的作用效果与受力面积无关。请判断谁得出的实验结论不正确,并说明理由___________;
(4)在物理学中,压力的作用效果用压强表示,将图丁中的物体B放在水平桌面上,发现物体B对桌面的压力效果不明显,若物体B对海绵的压强为p1,对桌面的压强为p2,则p1___________p2。(选填“>”“=”或“<”)
26.(2022·四川宜宾·统考一模)利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是___________;
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是___________,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)如图所示,水平向左缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为19N;
(4)用刻度尺测出注射器___________(选填“带刻度”或“全部”)的长度为5cm。这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积为___________cm2;
(5)则大气压的值为___________Pa;
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议:___________。
四、计算题
27.(2023·四川南充·统考中考真题)某人始终双脚站在地上,用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A,如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中,其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中,人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1;A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg,人双脚站地时,与地面的接触面积为500cm2,A的底面积为200cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力,g=10N/kg,A不吸且不溶于水,A底部与池底不密合,忽略液面高度变化,图甲中①②③④段绳均竖直。
(1)求池水深度和A的上升速度;
(2)求A的高度和未露出水面受到的浮力;
(3)求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力;
(4)求动滑轮的重力。
28.(2022·四川资阳·统考中考真题)2022年,高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34秒32的成绩,打破奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。已知高亭宇连同其装备的总质量,静止站在起跑处时冰刀与冰面的接触总面积;若将高亭宇的滑行总时间记为,比赛项目的赛程长度为s,g取。求:
(1)高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强p;
(2)高亭宇比赛全程的平均速度v的大小(结果保留2位小数)。
29.(2023·四川成都·统考二模)如图,放置在水平桌面上实心均匀物体A、B和薄壁容器C都为正方体,其边长分别为、、,A的密度。容器C内装有9kg水,忽略物体吸附液体等次要因素,已知,。若计算结果除不尽保留一位小数。
(1)物体A对水平桌面的压强。
(2)将B放入C中,B静止时水对容器底部的压强相比放入前增加了400Pa,求B的密度。
(3)再将A重叠静置在B上,A、B的重心始终在同一竖直直线,继续向C中加水,加水质量为m,求水对容器底部的压强p(用c、m、g表示)。
30.(2022·四川泸州·统考模拟预测)东东买了一部电动车,他从家骑该电动车上学,以15km/h的速度匀速行驶,用12min到达了学校。东东的质量为45kg,g取10N/kg,求:
电动车参数
材质镁合金高弹性车架
净重15kg(含电池组)
最高车速18km/h
充电时间约3.5小时
轮胎个数2
轮胎总触地面积5cm2
(1)东东家到学校的距离是多少?
(2)东东在学校大门口水平路面上骑行时,电动车对地面的压强是多少?
(3)若骑行电动车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则东东以最高速度骑行时,电动车动力的功率是多少?
31.(2022·四川成都·统考模拟预测)如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,将质量均匀、高为20cm的圆柱体竖直放入容器中,向容器中缓慢注水。从开始注水到注水结束,整个过程,水的深度与水的体积的关系图像如图乙所示。g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
(1)注水结束时,求水对圆柱体底面的压力;
(2)将圆柱体竖直向上提升6cm时,求水对容器底部的压强;
(3)注水结束后,把圆柱体取出,若将圆柱体水平切去高度为h的部分,并将剩余部分竖直缓慢放入容器中。整个操作过程,假设容器中水的体积不变,求容器底部所受液体压强p与切去高度h的函数关系式。
32.(2022·四川成都·校联考模拟预测)多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻。该机器人的质量为120kg,它与水平地面的接触面积为80cm2,它最多负载60kg重物,g取10N/kg,求:
(1)机器人空载时所受的重力;
(2)机器人满载时对地面的压强(满载时与水平地面的接触面积未变)。
五、填空题
33.(2023·四川遂宁·统考中考真题)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了_____Pa。升降台AB升高的高度为_____cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
34.(2022·四川宜宾·统考中考真题)如图,飞机机翼上表面凸起,下表面较平,在水平飞行过程中由于上表面的空气流速比下表面空气流速大,从而飞机获得的升力方向是______;飞机驾驶员和乘客必须系上安全带,是为了减小飞机在行驶中______造成的危害。
35.(2022·四川巴中·中考真题)如图,质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA>ρB),它们对地面的压强分别为pA和pB,则pA___________pB。现竖直切去左半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA′和pB′,则pA′___________pB′,pA′___________pA。(均选填“>”“B
③甲容器底部受到水的压强大于乙容器底部受到水的压强
④甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强
A.①④B.①③C.②④D.②③
【答案】A
【详解】①根据可知,B悬浮,排开水的体积比较大,故B球受到的浮力比较大,故①正确;
②A球漂浮,说明A球的密度小于水的密度,B球悬浮,说明B球的密度等于水的密度,故A球的密度小于B球的密度,故②错误;
③没有放小球前,有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,放了小球后,B球排开水的体积比较大,乙容器水面的高度比较大,根据可知,甲容器底部受到水的压强小于乙容器底部受到水的压强,故③错误;
④没有放小球前,有两个完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,说明容器中水的质量相同,容器的质量相同,放入小球后,A漂浮,A球的重力等于A球所受的浮力,B球悬浮,B球的重力等于B球所受的浮力,而B球的浮力比较比较大,故B球的重力也大,故乙容器底部对桌面的压力比较大,故甲容器底部对桌面的压强小于乙容器底部对桌面的压强,故④正确。
故A正确。
故选A。
10.(2023·四川宜宾·统考中考真题)在社会实践活动中,下图是某同学设计的拦河坝横截面示意图,其中合理的是()
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】由液体内部压强p=ρ液gh可知,液体内部压强随液体深度的增大而增大,故设计拦河坝时应该下部宽而随着高度的升高逐渐变窄,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11.(2023·四川南充·统考中考真题)如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、,容器对地面的压强分别是p1、p2,下列关系正确的是()
A.F1=F2,p1>p2B.F1>F2,p1>p2C.F1=F2,p1=p2D.F1>F2,p1=p2
【答案】D
【详解】容器内装有质量相同的液体,液体的重力相同,甲容器中液体对容器底的压力等于液体的重力,乙容器上粗下细,容器侧壁也会承担部分液体的重力,所以容器底受到的压力小于液体的重力,所以甲容器中液体对容器底的压力大于乙容器中液体对容器底的压力,即F1>F2
甲乙容器的质量相同,液体的质量相同,它们的总质量相同,总重力也相同,容器对地面的压力相同,底面积相同,由可知,容器对地面的压强相同,即p1=p2
故选D。
12.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是()
A.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B.外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
【答案】D
【详解】A.大气压不变,对玻璃管顶端水银液面进行受力分析,由于液面受力平衡,所以玻璃管顶端的水银液面受到的压强等于大气压减去水银柱的压强,也等于玻璃管上端对液面的压强,进而等于液面对玻璃管上端的压强,即2cm高水银柱产生的压强,故A正确,不符合题意;
B.由于玻璃管上方是真空,所以外界大气压就等于76cm高水银柱,故B正确,不符合题意;
C.玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确,不符合题意;
D.上端碰出一小孔,管内水银会下降,而不会向上喷,故D错误,符合题意。
故选D。
13.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙D.m甲>m乙=m丙
【答案】A
【详解】AB.对于粗细均匀的固体,放在水平地面上,其产生的压强为:P======ρgh,
即压强只与固体密度和高度有关,甲、乙高度相同,对地面的压强相等,则甲、乙密度相等,
丙的高度大,则丙的密度小于甲、乙的密度,故A正确,B错误;
CD.乙的底面积大于甲的底面积,据p=可知,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,即G乙大于G甲,乙、丙的底面积相同,对地面的压强相等,则对地面的压力相等,即G乙等于G丙,由G=mg可知,m甲m乙=m丙,故CD错误.
14.(2023·四川广元·统考中考真题)人坐在沙发上比坐在窄木凳上感觉舒服,是因为坐沙发时()
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强D.减小了人体受到的压力和压强
【答案】C
【详解】人对座位的压力大小等于本身重力,故压力相同,坐沙发身体被包围的面积大,压强就小;故选项A.B.D错误,选项C正确.故选C.
【点睛】此题是考查通过增大受力面积来减小压强的方法,进行实例分析.
15.(2023·四川自贡·统考中考真题)在科学发展的历程中,许多学者、科学家做出了杰出的贡献.下列叙述正确的是()
①沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象;
②牛顿最早利用实验测量出了大气压的数值;
③奥斯特首先发现了电磁感应现象;
④伽利略通过实验分析得出,物体的运动不需要力来维持.
A.只有①、②正确B.只有①、④正确
C.只有②、③正确D.只有①、③正确
【答案】B
【详解】①沈括最早记述了“地理的两极和地磁两极不重合”的现象,即发现了磁偏角,说法正确;
②托里拆利最早利用实验测量出了大气压的数值,而不是牛顿测出的,说法错误;
③奥斯特首先发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,说法错误;
④伽利略通过理想斜面实验分析得出,物体的运动不需要力来维持,说法正确。
综上所述,只有①、④正确。
故选:B。
16.(2023·四川宜宾·三模)历史上最先用实验测出大气压值的科学家是()
A.奥斯特B.法拉第C.牛顿D.托里拆利
【答案】D
【详解】A.1820年,丹麦物理学家奥斯特最早发现了电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.1831年,英国科学家法拉第最早发现电磁感应现象,为人类大规模获得电能通过可能,故B不符合题意;
C.英国物理学家牛顿一生成就卓著,发现了重力的存在和万有引力,总结出来力学的三个基本定律,故C不符合题意;
D.1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先测出了大气压的数值,此实验命名为托里拆利实验,故D符合题意。
故选D。
17.(2023·四川成都·统考二模)如图所示,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情境,下列选项中可以增大压强的是()
A.甲图中把镰刀磨锋利B.乙图中木桶底面积较大
C.丙图中牛的脚掌较大D.丁图中扁担较宽
【答案】A
【详解】A.把镰刀磨锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.木桶底面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.牛的脚掌较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.扁担较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
18.(2023·四川宜宾·校联考一模)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,将A、B分别沿水平方向切去体积为和的部分,直到切完为止,A、B剩余部分对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示,已知物体A的密度为3g/cm3。则下列说法正确的是()
A.物体A的高为20cm
B.物体B的密度为0.75g/cm3
C.将A、B切下部分叠到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则
D.若,则A剩余部分对地面的压强一定大于B剩余部分对地面的压强
【答案】C
【详解】A.水平地面上的正方体对水平地面的压强
右图中,当V=1×103cm3时,p=3×103Pa,正方体的边长
物体的密度
由左图知,A的体积更小,靠近p轴的线段表示A的压强和体积的关系,A的边长是10cm,故A错误;
B.另一条线段是B的压强和体积的关系,当VB=8×103cm3时,pB=3×103Pa,B正方体的边长
B的密度,故B错误;
C.A的质量mA=ρAVA=3g/cm3×1×103cm3=3000g=3kg,B的质量mB=ρBVB=1.5g/cm3×8×103cm3=12000g=12kg
A的受力面积SA=(0.1m)2=0.01m2
B的受力面积SB=(0.2m)2=0.04m2,,则SA∶SB=0.01m2∶0.04m2=1∶4
因切割叠放后对地面的压强相等,由F=pS可知切割叠放后对地面的压力之比为1∶4;设切割的体积分别为ΔVA和ΔVB,则切割叠放后对地面的压力分别为F′A=GA-ΔGA+ΔGB=mAg-ρAΔVAg+ρBΔVBg,F′B=GB-ΔGB+ΔGA=mBg-ρBΔVBg+ρAΔVAg
则
得到ΔVA∶ΔVB=1∶2,故C正确;
D.若
则剩余部分对地面的压强分别为,
则,所以A剩余部分对地面的压强小于B剩余部分对地面的压强,故D错误。
故选C。
19.(2023·四川·校联考模拟预测)教室是我们学习的主要场所,教室中的很多用具、工具或场景都和物理息息相关,下列有关物理知识的说法,不正确的是()
A.同学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰,这是利用了浮灰具有惯性
B.新装的窗帘滑道装上了滚轮,用滚动摩擦代替滑动摩擦,拉动时可以更省力
C.有风天气,窗帘会从打开的窗户飘向窗外,是因为气体流速越快,压强越大
D.向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道,说明分子在无规则运动
【答案】C
【详解】A.学们通过拍打窗帘就可以清除窗帘上面的浮灰,这是利用了浮灰具有惯性,当窗帘受力运动后,浮灰有保持原来的静止状态的性质,所以浮灰脱离窗帘被拍除,故A正确,故A不符合题意;
B.新装的窗帘滑道装上了滚轮,用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力,拉动时可以更省力,故B正确,故B不符合题意;
C.有风天气,窗帘会从打开的窗户飘向窗外,是因为窗外气体流速越快,压强就越小,窗内压强比窗外的压强大,所以窗帘会从打开的窗户飘向窗外,故C错误,故C符合题意;
D.向地面喷洒消毒液整个教室都能闻到消毒液的味道,这是扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,故D正确,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
20.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)底面积之比为2∶1的圆柱形容器A、B置于水平桌面上,分别注入a、b两种液体,直到容器内液面达到相同的高度H。液体a、b对容器底部的压强p随液面高度h变化关系如图线I、II所示。现分别从A、B容器中取出适量液体,使液面下降相同高度,并将取出的液体全部放入对方容器内后,液体对两容器底部的压强恰好相等。下列判断正确的是()
A.与H之比为2∶9
B.液体a、b的密度之比为2∶1
C.液体a、b被取出的质量之比为2∶1
D.最终A、B容器内液体的总质量之比为1∶1
【答案】AB
【详解】AB.在两容器中分别注入a、b两种液体,直到容器内液面达到相同的高度H,液体a、b对容器底部的压强p随液面高度h变化关系如图线I、II所示。此时A容器中的液体的压强为
B容器中的液体的压强为
所以液体a、b的密度之比为
两容器的底面积之比为2∶1,现分别从A、B容器中取出适量液体,使液面下降相同高度,并将取出的液体全部放入对方容器内后,A容器中液体压强为
B容器中液体压强为
液体对两容器底部的压强恰好相等,因此有
即,由于两容器的底面积之比为2∶1,化简得
由于液体a、b的密度之比为2:1,所以与H之比为,故AB正确;
C.液体a、b被取出的质量之比为,故C错误;
D.由于液体a、b的密度之比为2∶1,由
可知,容器上原有的a、b液体的质量之比为
由于与H之比为2∶9,由可知,所以取出的a、b液体占原本a、b液体总质量的,最终A容器内液体的总质量为
最终B容器内液体的总质量为
最终A、B容器内液体的总质量之比为,故D错误。
故选AB。
三、实验题
21.(2023·四川眉山·统考中考真题)同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U型管压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;在选择U型管压强计时,探头上的橡皮膜应该用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)把U型管压强计的探头放在液体中,通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是________;
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强________;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成_________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U型管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是____________。
【答案】不是薄转换法相等上窄下宽没有控制液体深度不变
【详解】(1)[1]从结构来看,由于压强计一端封闭,所以不是连通器;
[2]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,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。
(2)[3]液体内部压强大小不能直接测量,需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法。
(3)[4]由图乙、丙所示知道,保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,U形管两边液柱的高度差相等,故液体内部向各个方向压强都相等。
[5]由图乙、丁所示知道,液体密度相同,丁中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(4)[6]研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,小红保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,即改变了液体的密度,也改变了液体的深度,所以她的操作不可靠。
22.(2023·四川凉山·统考中考真题)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)通过比较___________两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与___________的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强___________;
(5)某次实验时,小王同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为___________Pa。
【答案】不漏气CD液体密度相同
【详解】(1)[1]根据装置气密性的知识可知,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气。
(2)[2]通过比较CD两图,液体的密度不变,深度越深,液体的压强越大,所以,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[3]通过比较D、E两图,液体的深度是相同的,液体的密度不同,液体的压强就不同,所以,可探究液体压强与液体密度的关系。
(4)[4]通过比较A、B、C三图,液体密度和液体深度相同时,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差相同,所以,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强相同。
(5)[5]根据题意可知,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为
23.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强,课外活动小组实验过程如下:
(I)用台秤称出小强同学的质量为;
(II)为了测量地面的受力面积,活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上,通过鞋底印占有方格的个数(大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数)及每个方格的面积计算出地面的受力面积;
(III)根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强;
请回答下列问题:
(1)步骤(II)中得到的鞋底印如图所示,图中每个方格的面积为。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多,计数比较麻烦,分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为______,再用步骤(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格个数为______,该鞋底印的面积为______cm2;
(2)为方便计算,取,小强同学双脚站立时对地面的压强为______Pa;
(3)为了使结果更加的精确,请提出你的建议______。
【答案】26037223选用边长更小的方格纸;取(回答出一条即可给分)
【详解】(1)[1]图中每个方格的面积为,则每个方格的边长为1cm,方格纸的长为26cm,长为10cm,所以方格图中全部方格的总数为
[2]由图可知,若大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数,则鞋底印外的方格个数为37个。
[3]每个方格的面积为,所以鞋底印外的方格的总面积为
该鞋底印的面积为
(2)[4]小强同学的重力为
小强同学双脚站立时对地面的压强为
(3)[5]在计算鞋底印的面积时,可能因为方格纸的每个小格的边长太大,导致计算面积时产生较大的误差,为了使结果更加的精确,可以选用边长更小的方格纸。
24.(2022·四川广安·统考中考真题)在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的__________;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强__________;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的__________越大,压强越大;
(4)通过比较B图与__________图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
【答案】气密性相等密度D
【详解】(1)[1]为了使实验顺利进行,使用前用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查实验装置的气密性。
(2)[2]通过比较A、B、C三图可知,探头在水中的深度相同,橡皮膜的朝向,U形管液面高度差不变,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(3)[3]通过比较D、E两图可知,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,且盐水的密度大于水的密度,探头在盐水中U形管液面高度差大于探头在水中液面高度差,即在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。
(4)[4]通过比较B图与D图可知,水的压强随深度的增加而增大,所以三峡大坝设计成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
25.(2023·四川宜宾·三模)在探究影响压力作用效果的因素时,利用物体A、B和海绵做了如图所示的实验。
(1)该实验是用___________来显示压力的作用效果的。这种研究方法与下列___________(填字母)实验中运用的研究方法相同;
A.探究声音的产生时,将正在发声的音叉插入水中,看到水花四溅
B.探究声音的传播条件时,在玻璃罩内放芯片,不断抽出罩内气体,声音不断变小
C.探究光的传播路径时,用光线表示光的传播路径和方向
(2)比较甲、乙两图可知,当___________一定时,___________,压力的作用效果越明显;
(3)为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,小红和小明分别进行了实验探究,小红通过比较_________两图,得出实验结论:压力的作用效果与受力面积有关,小明将物体B沿竖直方向切成ab两部分,如图丁所示,分别比较a、b对海绵压力的作用效果,得出实验结论:压力的作用效果与受力面积无关。请判断谁得出的实验结论不正确,并说明理由___________;
(4)在物理学中,压力的作用效果用压强表示,将图丁中的物体B放在水平桌面上,发现物体B对桌面的压力效果不明显,若物体B对海绵的压强为p1,对桌面的压强为p2,则p1___________p2。(选填“>”“=”或“<”)
【答案】海绵的凹陷程度A受力面积压力越大甲、丙小明的结论不正确,他没有控制压力大小相同=
【详解】(1)[1]实验中使用了转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。
[2]A.探究声音的产生时,将正在发声的音叉插入水中,看到水花四溅,将声音的振动转换为水花的运动,故A符合题意;
B.探究声音的传播条件时,在玻璃罩内放芯片,不断抽出罩内气体,声音不断变小,最终推理得出真空不能传声,采用了科学推理法,故B不符合题意;
C.探究光的传播路径时,用光线表示光的传播路径和方向,采用了模型法,故C不符合题意。
故选A。
(2)[3][4]甲、乙两图中,受力面积相同,乙中压力较大,海绵凹陷程度较大,因此可知,当受力面积时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)[5]探究压力的作用效果与受力面积的关系,根据控制变量要求,要控制压力相同,使受力面积不同,观察海绵凹陷程度,故应比较甲、丙两图。
[6]将物体B沿竖直方向切成ab两部分,受力面积减小的同时,压力也发生了变化,因此结论不准确,根据控制变量法,应该控制压力相同。
(4)[7]物体B对海绵和对桌面的压力相同,受力面积也相同,由可知,。
26.(2022·四川宜宾·统考一模)利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是___________;
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是___________,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)如图所示,水平向左缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为19N;
(4)用刻度尺测出注射器___________(选填“带刻度”或“全部”)的长度为5cm。这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积为___________cm2;
(5)则大气压的值为___________Pa;
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议:___________。
【答案】排尽筒内空气带刻度部分29.5×104减小摩擦;防止漏气
【详解】(1)[1]本实验测量大气压的原理是,通过测量活塞所受的力及活塞的横截面积来求出大气压的值。
(2)[2]实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,并使注射器密封,从而减小活塞内部气体压强对实验的影响。
(4)[3][4]水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚开始运动时,记下弹簧测力计的示数为19N;此时弹簧测力计的示数即是活塞所受的大气的压力。因活塞为圆柱体,知道注射器的容积,用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L=5.00cm活塞的横截面积
(5)[5]大气压的值
(6)[6]在活塞周围涂抹润滑油,这是在压力一定时,通过减小筒壁与活塞的粗糙程度来减小摩擦的;实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小;所以实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小摩擦;二是防止漏气,密封性好。
四、计算题
27.(2023·四川南充·统考中考真题)某人始终双脚站在地上,用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A,如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中,其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中,人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1;A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg,人双脚站地时,与地面的接触面积为500cm2,A的底面积为200cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力,g=10N/kg,A不吸且不溶于水,A底部与池底不密合,忽略液面高度变化,图甲中①②③④段绳均竖直。
(1)求池水深度和A的上升速度;
(2)求A的高度和未露出水面受到的浮力;
(3)求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力;
(4)求动滑轮的重力。
【答案】(1)4m,0.2m/s;(2)1m,200N;(3)400N,500N;(4)200N
【详解】解:(1)由图乙可知,物体A在池底时,其底面受到水的压强pA=4×104Pa,根据p=ρgh得,池水深度
忽略液面高度变化,A上升的高度h=4m,时间t=20s,所以A的上升速度
(2)由图丙可知,15~20s时,A从刚接触水面到拉出水面,上升的高度即为物体A的高度hA=vt′=0.2m/s×5s=1m
A的底面积SA=200cm2=0.02m2
A的体积VA=SAhA=0.02m2×1m=0.02m3
A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
由图丙可知,A未露出水面时,人对地面的压强p人=0.4×104Pa,人与地面的接触面积
S人=500cm2=0.05m2
根据得,人对地面的压力F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05m2=200N
人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
A未露出水面前人对绳的拉力F拉=G人-F人=600N-200N=400N
由图丙可知,A全部露出水面后人对地面的压强p人′=0.2×104Pa,根据得,人对地面的压力
F人′=p人′S人=0.2×104Pa×0.05m2=100N
A全部露出水面后人对绳的拉力F拉′=G人-F人′=600N-100N=500N
(4)A未露出水面前,机械效率
A全部露出水面后,机械效率
因为η1∶η2=15∶16,所以GA=800N。A未露出水面前,由,得
G动=2F拉-GA+F浮=2×400N-800N+200N=200N
答:(1)池水深度是4m,A的上升速度是0.2m/s;
(2)A的高度是1m,未露出水面受到的浮力是200N;
(3)A未露出水面前人对绳的拉力是400N,A全部露出水面后人对绳的拉力是500N;
(4)动滑轮的重力是200N。
28.(2022·四川资阳·统考中考真题)2022年,高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34秒32的成绩,打破奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。已知高亭宇连同其装备的总质量,静止站在起跑处时冰刀与冰面的接触总面积;若将高亭宇的滑行总时间记为,比赛项目的赛程长度为s,g取。求:
(1)高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强p;
(2)高亭宇比赛全程的平均速度v的大小(结果保留2位小数)。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)高亭宇静止站立时冰刀对地面的压力为
高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为
(2)高亭宇比赛全程的平均速度为
答:(1)高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为;
(2)高亭宇比赛全程的平均速度的大小为。
29.(2023·四川成都·统考二模)如图,放置在水平桌面上实心均匀物体A、B和薄壁容器C都为正方体,其边长分别为、、,A的密度。容器C内装有9kg水,忽略物体吸附液体等次要因素,已知,。若计算结果除不尽保留一位小数。
(1)物体A对水平桌面的压强。
(2)将B放入C中,B静止时水对容器底部的压强相比放入前增加了400Pa,求B的密度。
(3)再将A重叠静置在B上,A、B的重心始终在同一竖直直线,继续向C中加水,加水质量为m,求水对容器底部的压强p(用c、m、g表示)。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)物体A对水平桌面的压强
(2)9kg水体积,
B放入C后,水上升了
此时水深
讨论:若B触底(沉底),需水的体积
故B不沉底,B漂浮,,,,
(3)物体A的重力
物体B的重力
假设AB一起漂浮,
故AB已经漂浮
AB一起漂浮时需要水
AB已经漂浮,当C装满水时
加水的质量为
当时,,
当时,
30.(2022·四川泸州·统考模拟预测)东东买了一部电动车,他从家骑该电动车上学,以15km/h的速度匀速行驶,用12min到达了学校。东东的质量为45kg,g取10N/kg,求:
电动车参数
材质镁合金高弹性车架
净重15kg(含电池组)
最高车速18km/h
充电时间约3.5小时
轮胎个数2
轮胎总触地面积5cm2
(1)东东家到学校的距离是多少?
(2)东东在学校大门口水平路面上骑行时,电动车对地面的压强是多少?
(3)若骑行电动车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则东东以最高速度骑行时,电动车动力的功率是多少?
【答案】(1)3km;(2)1.2×106Pa;(3)300W
【详解】(1)由速度公式可得,东东家到学校的距离
(2)东东在学校大门口水平路面上骑行时,电动车对地面的压力
电动车对地面的压强
(3)电动车最高速度
东东以最高速度骑行时,电动车处于平衡状态,电动车动力和所受的阻力是一对平衡力,,所以,电动车的动力
电动车动力的功率
答:(1)东东家到学校的距离是3km;
(2)东东在学校大门口水平路面上骑行时,电动车对地面的压强是1.2×106Pa;
(3)若骑行电动车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则东东以最高速度骑行时,电动车动力的功率是300W。
31.(2022·四川成都·统考模拟预测)如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,将质量均匀、高为20cm的圆柱体竖直放入容器中,向容器中缓慢注水。从开始注水到注水结束,整个过程,水的深度与水的体积的关系图像如图乙所示。g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
(1)注水结束时,求水对圆柱体底面的压力;
(2)将圆柱体竖直向上提升6cm时,求水对容器底部的压强;
(3)注水结束后,把圆柱体取出,若将圆柱体水平切去高度为h的部分,并将剩余部分竖直缓慢放入容器中。整个操作过程,假设容器中水的体积不变,求容器底部所受液体压强p与切去高度h的函数关系式。
【答案】(1)12N;(2)1500Pa;(3)p=1800﹣20h(Pa)
【详解】解:(1)设容器的底面积为S1,圆柱体的底面积为S2,由图乙可知,当注入V水1=2.4dm3的水时,图像出现拐点,此时容器内水的深度为h1=12cm,小于圆柱体的高度20cm,说明此时圆柱体恰好漂浮,所以容器的底面积为
所以圆柱体漂浮时排开水的体积为
此时圆柱体受到的浮力为
由浮力产生的原因可知,此时水对圆柱体底面的压力
从此时注水结束,圆柱体一直处于漂浮状态,则注水结束时,水对圆柱体底面的压力仍为12N。
(2)因为圆柱体的底面积
将圆柱体竖直向上提升h3=6cm时,容器内水面下降的高度为
此时容器内水深为
此时水对容器底部的压强为
(3)注水结束后,圆柱体漂浮在水中,则圆柱体的重力为
注水结束后,注入水的重力为
若将圆柱体水平切去高度为h的部分,并将剩余部分竖直缓慢放入容器中,则剩余部分仍漂浮在水中,又因容器为柱形容器,所以水对容器底部的压力为
所以容器底部所受水的压强为
答:(1)注水结束时,水对圆柱体底面的压力为为12N;
(2)将圆柱体竖直向上提升6cm时,水对容器底部的压强为1500Pa;
(3)容器底部所受到水的压强p与切去高度h的函数关系式为p=1800﹣20h(Pa)。
32.(2022·四川成都·校联考模拟预测)多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻。该机器人的质量为120kg,它与水平地面的接触面积为80cm2,它最多负载60kg重物,g取10N/kg,求:
(1)机器人空载时所受的重力;
(2)机器人满载时对地面的压强(满载时与水平地面的接触面积未变)。
【答案】(1)1200N;(2)2.25×105Pa
【详解】解:(1)机器人空载时所受重力G机器人=m机器人g=120kg×10N/kg=1200N
(2)机器人满载时对地面的压力F=G总=(m机器人+m负)g=(120kg+60kg)×10N/kg=1800N
机器人满载时对水平地面的压强
答:(1)机器人空载时所受的重力为1200N;
(2)机器人满载时对地面的压强为2.25×105Pa。
五、填空题
33.(2023·四川遂宁·统考中考真题)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了_____Pa。升降台AB升高的高度为____
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