作业9 压强（解析版）

假期作业9——压强一．选择题（共10小题）1．将一本八年级上册科学课本平放在水平桌面上，它对水平桌面的压强最接近下列哪一个数值（）A．1Pa B．10Pa C．100Pa D．1000Pa【解答】解：八年级上册科学课本的质量约250g＝0.25kg，受到的重力为G＝mg＝0.25kg×10N/kg＝2.5N，对桌面的压力为F＝G＝2.5N，物理课本与桌面的接触面积在S＝300cm2＝0.03m2左右，物理课本对桌面的压强为p=FS=2.5N0.03m故选：C。2．如图所示，置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。已知：圆锥形容器的容积公式为V＝πR2h/3，其中，R、h分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压力大小为（）A．1G B．2G C．3G D．0【解答】解：∵V=π∴G＝mg＝ρVg＝ρgπR即ρghπR2＝3G．而容器底受到的压力F＝PS＝ρghS＝ρghπR2＝3G。而液体能够提供给底面的压力只有G，换句话说底面受到的压力中还有2G是其他地方提供的，而能提供压力的只有容器侧壁了，根据物体间力的作用是相互的，因此液体对容器侧壁的压力为3G﹣G＝2G。故选：B。3．如图用两手食指同时按压铅笔的两端，下列说法正确的是（）A．笔尖对手指的压力大于笔尾对手指的压力 B．笔尖对手指的压力小于笔尾对手指的压力 C．笔尖对手指的压强大于笔尾对手指的压强 D．笔尖对手指的压强等于笔尾对手指的压强【解答】解：AB、由于铅笔和手同时处于静止状态，所以所受合力为0，因此，笔尖对手指的压力等于笔尾对手指的压力，故AB错误；CD、由于铅笔的两端对手指的压力相同，笔尖一端的受力面积小，由p=FS可知笔尖对手指的压强大于笔尾对手指的压强，故C正确，故选：C。4．如图所示，水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器。向容器中注入高度相等的不同液体后容器对桌面的压强相等，若液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，比较p甲和p乙，F甲和F乙的大小关系（）A．p甲＝p乙，F甲＜F乙 B．p甲＝p乙，F甲＝F乙 C．p甲＞p乙，F甲＝F乙 D．p甲＜p乙，F甲＜F乙【解答】解：因水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器，向容器中注入高度相等的不同液体，由图知乙中液体的体积大，根据p=FS=G杯+G液S，因容器对桌面的压强相等，故容器对桌面的压力分别为F甲＝根据ρ=m由p＝ρgh知，p甲＞p乙．只有C正确。故选：C。5．如图，甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器，若容器中分别装入等高度的酒精、水和硫酸（液体均不溢出，ρ酒精＜ρ水＜ρ硫酸），三个容器底部都受到液体的压力（）A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大【解答】解：由题意可知，甲、乙、丙三个容器的底面积相同，且容器中分别装入等高度的酒精、水和硫酸，因ρ酒精＜ρ水＜ρ硫酸，所以，由p＝ρ液gh可知，三液体对容器底部的压强关系为p酒精＜p水＜p硫酸，由p=FS的变形式F＝pS可知，三个容器底部都受到液体的压力关系为F酒精＜F水＜F故选：C。6．一块长为L，质量分布均匀的木板A放在水平桌面上，板A右端与桌边相齐（如图所示）。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L3，在板AA．A对桌面的压强不变 B．A对桌面的压力不变 C．A对桌面的压力不断变小 D．A对桌面的压强不断变小【解答】解：因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，用水平力F向右匀速推动木板时，木板对桌面的压力F不变，故B正确、C错误；因水平力F向右匀速推动木板时，木板与桌面的接触面积变小，受力面积变小，所以，由p=FS可知，长木板对桌面的压强变大，故故选：B。7．如图，甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体，放在水平桌面上，已知在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等，则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是（）A．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，p甲＝p乙＝p丙 B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，p甲＜p乙＜p丙 C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，p甲＞p乙＞p丙 D．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，p甲＜p乙＜p丙【解答】解：已知在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等，由p＝ρgh得：深度最小的a密度最大，深度最大的c密度最小，故ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，由图可知a、b、c三点到杯底的深度相同，即h相同，由p＝ρgh得密度大的压强大，则a、b、c三点以下液体对容器底部压强，p甲下＞p乙下＞p丙下。又因为a，b，c三点处液体的压强相等，即p甲上＝p乙上＝p丙上，所以整个液体对容器底部压强的大小排列顺序为p甲＞p乙＞p丙。故选：C。8．如图所示，物体G是边长为10cm的正方体物块，重6N，被竖直向上的力F＝20N顶在天花板，则天花板受到的压强为（）A．600Pa B．1400Pa C．2000Pa D．2600Pa【解答】解：木块在竖直方向上受到重力G、手对物块向上的压力F1和天花板对物块的压力F2的作用，木块处于静止状态，G+F2＝F1，天花板对木块的压力：F2＝F1﹣G＝20N﹣6N＝14N；木块对天花板的压力与天花板对木块的压力是一对相互作用力，木块对天花板的压力：F＝F2＝14N，物块边长为10cm，则底面积是100cm2＝1×10﹣2m2，木块对天花板的压强：p=FS故选：B。9．小乐将轻质塑料挂钩（质量不计）的吸盘压在玻璃餐桌的下表面，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2，同时将盛水塑料桶挂到挂钩上，如图所示。则吸盘能挂住多重的盛水塑料桶（）A．10N B．50N C．100N D．1000N【解答】解：吸盘与玻璃的接触面积为S＝10cm2＝0.001m2；根据P=FS可知，吸盘受到的大气压力：F＝PS＝1.0×105Pa×0.001m2＝对于吸盘来说，当筒重等于大气压力时，吸盘刚好不下落，故得G＝F＝100N。故选：C。10．如图，圆柱形容器中放有一个密度为0.4g/cm3的球，往容器中匀速注水直至注满，球不吸水，下列表示容器底部受到水的压强随时间变化曲线合理的是（）A． B． C． D．【解答】解：由题意可知，球的密度是小于水的密度的，随着水的增加，最终球会漂浮在水面；往容器中匀速加水，在球漂浮前，由于球的下方体积较小，水的深度h增加的速度越来越快，当加水至球漂浮后，随着水的匀速增加，水的深度h随时间匀速增加；由液体压强公式可知，容器底部受到水的压强随时间变化是先变快，后匀速增加，故BCD错误，A正确，故选：A。二．填空题（共3小题）11．小明学习了液体压强的特点后，决定利用压强计对液体压强特点进行进一步探究。（1）组装好压强计后，他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜，观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差，其目的是检查压强计的气密性是否良好。（2）如图甲、乙所示，烧杯和水槽装有水，把压强计的金属盒浸入相同的深度时，U形管两侧液柱高度差相同。（选填“相同”或“不相同”）（3）小明将甲中的水替换成等体积盐水后，要使U形管两侧液面高度差保持不变，则需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更浅（“深”或“浅”）的位置。【解答】解：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平。（2）在同种液体的同一深度处（或在相同条件下），液体内部向各个方向的压强相等，烧杯和水槽装有水，把压强计的金属盒浸入相同的深度时，U形管两侧液柱高度差相同。（3）小明将甲中的水替换成等体积盐水后，要使U形管两侧液面高度差保持不变，由于液体密度不同，要使压强计的高度差相等，根据p＝ρgh知液体的密度和液体的深度成反比，所以需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更浅的位置。故答案为：（1）检查压强计的气密性是否良好；（2）相同；（3）浅。12．如图所示，质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。请回答（1）若分别沿水平方向截去厚度相等的部分后，则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为D（选填字母代号，下同）A．p甲＜p乙B．p甲＝p乙C．p甲＞p乙D．以上都有可能（2）若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后，则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为C。A．p甲＜p乙B．p甲＝p乙C．p甲＞p乙D．以上都有可能【解答】解：（1）由题意可知，甲、乙两个均匀实心正方体的质量相等，即m甲＝m乙，由图可知，V甲＜V乙，S甲＜S乙，由ρ=mV可知，两者的密度关系为ρ甲＞ρ因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由p=FS=GS=mg若在两个正方体的上面，沿水平方向分别截去高度相同的一部分，因均匀实心正方体对水平地面的压强p=FS=所以，减小的压强关系为△p甲＞△p乙，则剩余部分对水平地面的压强分别为：p甲′＝p甲﹣△p甲，p乙′＝p乙﹣△p乙，又因p甲＞p乙，△p甲＞△p乙，所以“小减小、大减大”其结果无法判断，即无法判断剩余部分对水平地面的压强p甲′和p乙′的大小关系，可能p甲＜p乙、也可能p甲＝p乙、也可能p甲＞p乙，故D正确；（2）原来对水平面的压强关系p甲＞p乙，沿竖直方向截去厚度相等的部分后，则剩余部分的密度和高度不变，由p＝ρhg可知，剩余部分对水平地面的压强不变，则p甲＞p乙，故C正确。故选：D；C。13．为了方便盲人行走，在马路两旁人行道上铺设了有凸棱的盲道，在盲道上行走感觉脚有些不舒服，从物理学角度分析，是因为：受力面积减小，压强增大。潜水艇是人类研究海洋的重要设备，它的上浮和下潜是通过改变自身的重力来实现的。在科学考试作图时，小亮画错了一个地方，于是就用橡皮轻轻地擦，没有擦干净，然后他稍使点劲就擦干净了。这是通过增大压力的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦的。【解答】解：（1）盲道上凹凸不平，人踩上去时脚与地面接触面积小、压强大，所以感到不舒服；（2）潜水艇在水面下上浮和下潜时浮力不变，靠充水和排水改变自身重力来实现上浮和下潜；（3）小亮稍使点劲擦，是通过增大压力的方法来增大橡皮与纸之间的摩擦，从而擦得更干净。故答案为：受力面积减小，压强增大；自身的重力；压力。三．实验探究题（共2小题）14．在探究压力作用效果与哪些因素有关时，小科猜想“压力作用效果可能与压力大小和受力面积有关，为验证压力作用效果是否与受力面积有关”，小科采用如图甲和图乙两种方法静止地挤压在两手指间的铅笔来进行实验，请分析回答下列问题：（1）图甲和乙（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）中铅笔受到了平衡力的作用。（2）图甲（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想。（3）要研究压力作用效果与压力大小的关系，能（选填“能”或“不能”）采用图甲的方法。【解答】解：（1）图甲与图乙中铅笔都处于静止状态，受到了平衡力的作用；（2）为验证“压力作用的效果是否与受力面积有关”，应当控制压力大小不变，而乙图中铅笔竖直放置时，由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力大，所以用甲图的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想，而图乙不能；（3）如果研究压力作用效果与压力的关系，应控制受力面积大小不变，只改变压力大小；图甲中用不同的力去比较同一个手指的感觉或是现象也能研究压力作用效果与压力的关系。故答案为：（1）甲和乙；（2）甲；（3）能。15．为了探究影响压力作用效果的因素，小明用如图所示实验装置进行了如下实验：①称取200克细沙置于烧杯中；②将气球置于装置内，将烧杯中的细沙缓缓倒在木板B上，直至气球刚好破裂，称量烧杯中剩余细沙的质量，重复实验3次，并记录平均值；③改变木板A上塑料钉的数量，用完全相同的气球重复步骤②，记录数据如下：实验组别塑料钉数量/枚细沙的总质量/克烧杯中剩余细沙的总质量/克14200152262001363820011741020095（1）为完成本实验，小明需要的测量工具为天平；（2）小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是细沙质量更小，对气球产生的压力变化更精细；（3）请结合所学知识分析，本实验能否得出“受力面积越大，压力作用效果越不明显”的结论并说明理由。塑料钉数量越多，受力面积越大，气球刚破裂时所需的细沙质量越大，即在更大的压力作用下，才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。所以可以得出受力面积越大，压力作用效果越不明显的结论【解答】解：（1）实验中需要测量细沙的质量，故小明需要的测量工具为天平；（2）细沙与砝码相比，细沙质量更小，对气球产生的压力变化更精细；（3）根据表中数据可知，塑料钉数量越多，受力面积越大，气球刚破裂时所需的细沙质量越大，即在更大的压力作用下，才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。所以可以得出受力面积越大，压力作用效果越不明显的结论。故答案为：（1）天平；（2）细沙质量更小，对气球产生的压力变化更精细；（3）塑料钉数量越多，受力面积越大，气球刚破裂时所需的细沙质量越大，即在更大的压力作用下，才能达到气球刚破裂时相同的压力作用效果。所以可以得出受力面积越大，压力作用效果越不明显的结论。四．计算题（共5小题）16．2020年4月9出我国第一艘航空母舰﹣﹣辽宁舰（如图1）驶入台湾海峡，对我国台湾及其附属岛屿领土进行日常的战备巡航，维护台海地区和平稳定。如表是辽宁舰的主要参数值。相关的量主要参数值辽宁舰满载质量6.75×107kg辽宁舰最大航行速度54km/h歼15舰载机质量1.5×104kg歼15舰载机与甲板接触面积0.5m2（1）一架歼15舰载机停在航母上，对水平甲板的压强是多少2.94×105Pa？（要求写出计算过程）（2）如图2是辽宁舰某次直线巡航时的路程和时间的关系图：①分析图像可知，40分钟到60分钟内辽宁舰处于匀速直线运动状态。②求40分钟到60分钟内辽宁舰的航行速度15m/s。（要求写出计算过程）【解答】解：（1）由表格参数可知，舰载机的重力G＝mg＝1.5×104kg×9.8N/kg＝1.47×105N，舰载机静止时，对甲板的压强p=FS=GS=（2）①由图2可知，航母在40分钟到60分钟内处于匀速直线运动状态。②根据图2信息，计算航母航行的速度v=s路答：（1）舰载机静止时，对甲板的压强为2.94×105Pa。（2）①匀速直线运动状态；航母航行的速度为15m/s。17．雪地摩托车是一款冬季越野装备，配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数。（1）履带和滑雪板都做得很宽是为了减小对雪地的压强。（2）雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为多少？净重180kg额定输出功率15kW最高车速50km/h每块滑雪板与地面接触面积0.15m2履带与地面总接触面积0.6m2【解答】解：（1）由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压力等于自身的重力。由公式P=F（2）由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压力等于自身的重力。所以由公式G＝mg的雪地摩托车对雪地压力为：F＝G＝mg＝180kg×10N/kg＝1800N；由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时与对雪地的接触面积为：S＝2S1+S2＝2×0.15m2+0.6m2＝0.9m2；由公式P=FS计算得雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为：P=答：（1）履带和滑雪板都做得很宽是为了减小对雪地的压强。（2）雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为2000Pa。18．鸟撞飞机事件时有发生，是不是它们“瞎”了？研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力，甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径，避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现，某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快，所以它们就没有足够的时间来逃离，而引起撞机事件。综合上述信息，回答下列问题：（1）数据显示，一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上，就会产生1.6×104N撞击力，对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2，计算该鸟撞击飞机的压强。（2）如表是三种材料的相关参数，从飞机承受鸟类撞击力和飞机自身重量考虑，最适宜用来制造飞机的材料是C。性质材料A材料B材料C抗压性（kg/m2）1.2×1061.6×1062.0×106密度（kg/m3）1.2×1034.0×1031.2×103【解答】解：（1）该鸟撞击飞机的压强：p=FS=1.6×104（2）为了抗击鸟的撞击，飞机的材料的抗压性要大；为了减轻飞机的重量，应选用密度小的材料；对比可知，材料C符合以上两个条件。答：（1）该鸟撞击飞机的压强为1.6×106Pa；（2）C。19．如图所示，容器重4N，放在水平桌面上，容器上部是边长5cm的立方体，下部是边长10cm的正方体，若向容器内注入1.1kg水。（取g＝10N/kg）求：（1）这个装着水的容器对桌面的压力多大？（2）容器底部所受水的压强多大？【解答】解：（1）水的重力：G水＝m水g＝1.1kg×10N/kg＝11N，容器和水的总重力：G＝