一、单选题
1.潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中,他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是(不考虑海水的密度变化)( )
A. 浮力逐渐变大,压强不变 B. 浮力逐渐变大,压强逐渐变大
C. 浮力不变,压强逐渐变大 D. 浮力逐渐变小,压强逐渐变大
2.如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是( )
A. A液面上升 B. A液面下降 C. B液面下降 D. A、B液面高度均不变
3.以下现象不能用大气压强的知识解释的是( )
A. 医生向外拉注射器的活塞,以吸取药瓶中的药水
B. “拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上
C. 柴油机工作时把空气吸进气缸
D. 两个表面平整、干净的铅块紧压在一起后,他们会“粘”在一起,很难将它们拉开
4.下列情形与大气压强无关的是( )
A. 高原上用普通锅不易煮熟米饭 B. 用吸管吸饮料
C. “玉兔”号在月球上留下“足迹” D. 马德堡半球实验
5.18年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了(如图)。这个实验说明了( )
A. 液体压强与水的深度有关
B. 液体压强与管的粗细有关
C. 液体压强与水的密度有关
D. 液体压强与水的质量有关
6.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 锅炉水位计
C. 船闸
D. 拦河大坝
7.如图是甲、乙两种液体的压强P与深度h关系图象,由图可知,甲液体的密度ρ甲与乙液体的密度ρ乙大小关系是( )
A. ρ甲>ρ乙 B. ρ甲=ρ乙 C. ρ甲<ρ乙 D. 都有可能
8.如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时个漂浮、一个悬浮(液体均无溢出,则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A. ρA<ρB p甲<p乙 B. ρA>ρB p甲>p乙 C. ρA>ρB p甲<p乙 D. ρA<ρB p甲>p乙
9.如图所示,水平桌面上放一底面为圆柱形的杯子,重为2N,其底面积为100 。内装水的高度h=0.1m,水的质量是0.5kg。(g取10N/kg, );则杯子底部受到的水的压力是( )
A. ION B. 7N C. 5N D. 2N
10.将质量和底面积都相等的A、B两容器放置在水平桌面上,分别向两容器中注入等质量的液体后两液面相平,如图所示,已知液体对A、B容器底部的压力和压强分别为FA、FB、pA、pB , A、B容器对水平桌面的压力和压强分别为FA'、FB'、pA'、pB',则下列关系正确的是( )
A. FA=FB pA=pB B. FA'=FB' pA'=pB' C. FA=FB pA >pB D. FA'>FB' pA'=pB'
11.下列所示的各种力学现象中,分析正确的是( )
A. 用力吹气,硬币跳起说明流速大的地方压强大
B. 厨房地漏可以防止异味,主要用到了连通器原理
C. 橡皮膜向左凸出反映了液体压强与密度的关系
D. 将瓶子拿到高处,外界气压减小,细管内水柱下降
12.如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A. 液体密度关系为:ρA<ρB<ρC
B. 液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C. C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
D. 三个容器对桌面的压强相等
二、填空题
13.首次测出大气压值的著名实验是________实验。测得的压强值为________Pa。大气压可用________气压计或无液气压计来测量,大气压随高度的升高而________。
14.小李同学暑假乘坐飞机去北京旅游,客机在飞行时,机翼下方空气流速比机翼上方慢,机翼下方压强比机翼上方________(选填“大”或“小”),由此获得向上的升力;小李同学在飞机上用吸管喝饮料时,饮料在________的作用下被吸入口中。
15.如图,a、b、c、d为某液体内部的四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三点的压强以及长方形的边长已在图中标注,则c点的液体压强沿________(填“竖直”或“各个”)方向,大小为________kPa:该液体密度为________kg/m3 , a点的深度为________m.(g取10N/kg)
16.小明同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,在气泡上升过程中受到的浮力________(填“变大”“不变"或“变小”),气泡内气体压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
17.小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图所示,则此时大气压强等于________mm水银柱产生的压强;如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将________(选填“高于”、“等于”或“低于”)100℃。
18.世界上第一个温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,中空玻璃管与玻璃泡相连,玻璃管中水柱上方密封部分空气,用玻璃泡测量物体的温度。当大气压不变,被测物体温度升高时,水柱会________。当被测物体温度不变、大气压变小时,水柱会________。(两空均选填“上升”“下降”或“不变”)
19.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2 , 轻轻往挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为________N,大气压强的值为________Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏________.
20.如图所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡).两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水面静止时,在与水面相平的位置做出标记,这样做利用了________原理,其目的是保证两点在________,工农业生产和生活中利用这一原理的还有________ 。
三、计算题
21.水平桌面上有一柱形容器,其底面积为800cm2 , 高度为50cm,容器中装满密度为0.8×103 kg/m3的某种液体。若容器本身重20N,g取10N/kg.求:
(1)容器中所装液体的质量;
(2)液体对容器底部的压强;
(3)容器对水平桌面的压力大小。
22.如图所示,水平桌面的正放着一个重为30N的圆形鱼缸,其底面积为0.12m2。现向鱼缸内装入0.2m深、质量为27kg的水。g取10N/kg。水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)水对鱼缸底的压强:
(2)鱼缸底部受到的水的压力:
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
四、实验探究题
23.如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(p盐水>p水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的________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“)。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型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,这说明同种液体內部的压强随________的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC________hB(选填”<””=”或“>“),这是为了研究液体压强与液体________关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A,B,C,D四个位置压强最大的是位置________。
24.小明制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。
(1)如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度,但高度不够,应该 ________使水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。
(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水位________,说明大气压随高度的降低而________。
(3)将简易气压计放在阳光下,过一会儿,发现玻璃管内水位发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到________的影响。
(4)如果再用一根细玻璃管,水平对着图中的竖直玻璃管上端管口吹气,则竖直玻璃管中的水位将________。
25.小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。
(1)如图甲,先在水平桌面上固定两根平行的小棒,接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球。然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两个乒乓球将________(选填“靠近”或“分开”).这是因为气体流速越大的地方,压强越________。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图乙),将其放置在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 。
A. 将氢气球放手后,它会漂向空中
B. 火车与站台之间有黄色的安全线
C. 通过拍打衣服清除它上面的灰尘。
26.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是________。
(2)如图甲所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞________时,记下弹簧测力计的示数为29.9N。
(3)如图乙所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为________cm,计算出活塞的横截面积。
(4)计算得到大气压强的数值为________Pa。
(5)同学们发现实验误差较大,请分析该实验过程中导致误差的主要因素是:________。(写出一条)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】解:他在水面下不断下潜的过程中,海水的密度ρ海水不变,
由于排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水V排g可知,他受到的浮力不变,ABD不符合题意;
由于所处的深度逐渐变大,根据p=ρ海水gh可知,他受到的海水的压强逐渐变大,C符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用阿基米德原理F浮=ρ海水V排g及p=ρ海水gh可知浮力、压强变化情况.
2.【答案】 B
【解析】【解答】解:气体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小,
从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流量是相同的,粗管中的空气流速小、压强大,细管中的空气流速大、压强小,则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,所以会造成A液面下降,B液面上升。
故答案为:B。
【分析】流体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小.
3.【答案】 D
【解析】【解答】解:A、医生向外拉注射器的活塞,是注射器内部的气压减小,大气压将药液压入注射器,A不符合题意;
B、“拔火罐”过程中,棉花燃烧消耗罐内的气体,里面气体压强减小,火罐内气体压强小于外界大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,B不符合题意;
C、柴油机的吸气冲程时,活塞向下运动,气缸内气体的体积变大,气压减小,大气压将空气压进气缸,C不符合题意;
D、两个表面平整、干净的铅块紧压在一起后,他们会“粘”在一起,很难将它们拉开是利用分子引力,不是大气压的作用,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
4.【答案】 C
【解析】【解答】A.海拔高的地方气压低,水的沸点低,利用高压锅方便煮熟实物,与大气压有关,A不符合题意;
B.利用吸管喝饮料,是大气压把饮料压入口中,B不符合题意;
C.“玉兔号”在月球上留下足迹,与大气压无关,C符合题意;
D.马德堡半球实验证明大气压的存在,与大气压有关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】大气也有压强,吸管喝饮料利用了大气压,液体沸点和大气压有关。
5.【答案】 A
【解析】【解答】解:液体压强与液体的密度和深度有关,由帕斯卡做的实验知,由于虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关,与液体密度、管子粗细、液体质量等无关。
故答案为:A。
【分析】液体压强与液体深度有关,与液体密度、管子粗细、液体质量等无关.
6.【答案】 D
【解析】【解答】解:水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,D符合题意,ABC不合题意。
故答案为:D。
【分析】连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
7.【答案】 A
【解析】【解答】解:由图象可知,两液体的深度h相同时,液体的压强关系为p甲>p乙 ,
由p=ρgh的变形式ρ= 可知,两液体的密度关系为ρ甲>ρ乙 , A符合题意。
故答案为:A
【分析】在液体的深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
8.【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由图知:hA<hB , 已知两种液体对容器底的压强相等,则根据p=ρgh可知,ρA>ρB;AD不符合题意;(2)因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则FA=GA=pSA;FB=GB=pSB;
又因为SA>SB , 可得GA>GB ,
由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为G,
则由p甲=p+ ;p乙=p+ ,
所以,p甲<p乙;B不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合p=ρgh分析得出两种液体的密度大小;利用浮沉条件和p=分析确定两者底部所受液体的压强.
9.【答案】 A
【解析】【解答】根据深度计算液体压强为 , 对容器底的压力为 , A符合题意。
故答案为:A.
【分析】液体的压强和液体的深度有关,容器底的压力是压强和面积的乘积。
10.【答案】 B
【解析】【解答】AC.如图所示,VA<VB;由于mA=mB , 根据ρ= 得到:ρA>ρB;根据p=ρgh可知:A、B液体对容器底的压强大小关系为:pA>pB;A、B容器的底面积相同,由F=pS可知:液体对A、B容器底的压力大小关系:FA>FB , AC不符合题意;
BD.两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同,容器对桌面的压力F′=G总=m总g,所以两个容器对桌面的压力相同,即FA'=FB',容器底面积相等,由p= 可知,两个容器对桌面的压强关系为pA′=pB′,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】根据ρ=得A、B液体的密度关系;液体的深度相同,利用液体压强计算公式p=ρgh可以判定液体对容器底的压强大小;再根据两容器底面积的大小关系,利用p= 判断出液体对容器底部的压力大小关系.
11.【答案】 B
【解析】【解答】解:A、紧贴硬币上表面使劲吹气使硬币上方的空气流速大,压强变小,硬币下方的空气流速小,压强大,硬币受到一个竖直向上的压力差,所以硬币就跳起来了。A不符合题意;
B、卫生间的地漏,利用连通器原理防止异味上到地面上来,B符合题意;
C、探究液体压强与密度的关系,应该控制液体深度相同,橡皮膜左右两侧液体密度不同,选项中液体深度和密度均为变量,无法比较液体压强与密度的关系;C不符合题意;
D、将瓶子拿到高处,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内较大气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此玻璃管内水柱上升。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大.
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关系.
气压随高度的增加而减小.
12.【答案】 D
【解析】【解答】。由于容器底面积相同,A容器口变小,C容器口变大,A液体的体积最小,C液体的体积最大,在质量相同时,A的密度最大,C液体密度最小,A不符合题意;
B.容器A中液体对容器底的压力大于液体重力,C液体对容器底的压力小于液体重力,根据 , A对容器底的压强最大,B不符合题意;
CD.因为容器的质量、液体的质量相同,所以桌面受到的压力相同,压强相同,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据液体的质量和体积分析密度关系,结合容器形状,分析容器底受到的压力和压强关系。
二、填空题
13.【答案】 托里拆利;;水银;降低
【解析】【解答】首次测量出大气压数值的实验是托里拆利实验,测量值为Pa,大气压可以用水银气压计或无液气压计测量,大气压随高度的升高而降低。
故答案为:托里拆利;;水银;降低。
【分析】测量大气压的实验是托里拆利实验,大气压的大小和海拔高度有关。
14.【答案】 大;大气压
【解析】【解答】解:(1)机翼的形状是“上凸下平”,等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,上方空气通过时的路程大,所以机翼上方的空气流速比机翼下方大;由流体压强与流速的关系可知,机翼上方的压强小,下方的压强大,存在向上的压强差,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。(2)用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管。
故答案为:大;大气压。
【分析】对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,进而判断物体在压强差作用下的运动情况.
大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等.
15.【答案】 各个;60;1×103;1.2
【解析】【解答】解:(1)液体压强特点;同一深度,液体向各个方向的压强相等;所以,c点的液体压强沿各个方向都有压强,由于abcd是竖直平面内一长方形的四个顶点,由图可知:bd受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知在同一深度处,则:a到b、d点所在平面的高度与c到b、d点所在平面的高度相等,
根据p=ρgh可知:
pc=pb+(pb﹣pa)=36kPa+(36kPa﹣12kPa)=60kPa;(2)已知ab=4m,ad=3m,根据直角三角形的特点可得:bd=5m,
则根据三角形相似可得: = ,
所以,hab= ×ab= ×4m=2.4m,
△pab=pb﹣pa=36kPa﹣12kPa=24kPa=24000Pa;
根据p=ρgh可得:
ρ= = =1×103kg/m3;(3)已知:pa=12kPa=12000Pa;
根据p=ρgh可得:ha= = =1.2m。
故答案为:各个;60;1×103;1.2。
【分析】液体内部压强的大小与液体的深度和液体密度有关,同一深度,液体向各个方向的压强相等;根据p=pgh来分析c点的压强、求出a点的深度;求出任意两点之间高度差和压强差,根据p=ρgh即可求出液体密度.
16.【答案】 变大;变小
【解析】【解答】水中的气泡上升时,体积变大,受到的浮力变大,气泡膨胀时,内部气体密度减小,气泡内的压强减小。
故答案为:变大;变小。
【分析】物体受到的浮力和物体排开液体的体积有关,气体的压强和气体的密度有关。
17.【答案】 750;低于
【解析】【解答】解:图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;
标准大气压下水银柱的高度为760mm,故此时的气压小于标准大气压,水的沸点低于100℃。
故答案为:750;低于
【分析】测定大气压强值的实验是:托里拆利实验.在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关.
沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.
18.【答案】 下降;下降
【解析】【解答】解:(1)当外界气温上升的时候,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降; (2)当温度不变,外界大气压变小,而玻璃管内的气体由于被封闭可以视为气压不变;所以玻璃泡内外气压变小,能够支撑的水柱高度变低,水柱下降;
故答案为:下降;下降
【分析】气体有着较突出的热胀冷缩的性质,随着外界温度的变化,球形容器内气体的体积会有明显的变化.
19.【答案】 32;8×104
;小
【解析】【解答】大气对吸盘的压力:F=G=mg=3.2kg×10N/kg=32N;
大气压的值:p气=p拉=;
吸盘内的空气不难完全被排出,拉动过程中的形变等因素都会使拉力变小,由可知,计算出大气压强值会偏小。
故答案为:32;8×104;小。
【分析】 吸盘内的空气 完全被排出时,使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,根据即可求出此时的大气压强值。不过吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
20.【答案】 连通器;同一水平面上(或同一高度);船闸(或其他合理即可)
【解析】【解答】透明塑料软管是上端开口下端连通的容器,利用了连通器的原理,其目的是在液体不流动的情况下,液面的高度总是相平的,这样可保证两点在同一水平面上;如茶壶、船闸等都是利用联通器的原理工作的。
故答案为:连通器;同一水平面上(或同一高度);船闸 (或其他合理即可) 。
【分析】连通器的特点:连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
三、计算题
21.【答案】 (1)解:容器装满液体的体积:
V=800cm2×50cm=40000cm3=0.04m3 ,
由ρ= 得液体的质量:
m=ρV=0.8×103 kg/m3×0.04m3=32kg
答:容器中所装液体的质量为32kg
(2)解:液体深度h=50cm=0.5m,
对容器底部的压强:
p=ρgh=0.8×103 kg/m3×10N/kg×0.5m=4×104Pa
答:液体对容器底部的压强为4×104Pa
(3)解:液体重力G液=mg=32kg×10N/kg=320N,
容器对水平桌面的压力:
F=G总=G液+G容器=320N+20N=340N
答:容器对水平桌面的压力大小为340N
【解析】【分析】(1)利用液体的密度和体积的乘积计算质量;
(2)根据液体密度和深度的不同计算压强的大小;
(3)根据物体的重力计算压力的大小。
22.【答案】 (1)解:鱼缸底部受到的水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)解:鱼缸底部受到的水的压力:F=pS=2×103Pax0.12m2=240N
(3)解:水的重力:G=mg=27kg×10N/kg=270N.
鱼缸对桌面的压力:F=G+G缸=270N+30N=300N,
已知水缸的底面积S=1200cm=0.12m2 ,
鱼缸对桌面的压强:P=F/S=300N/0.12m2=2.5×103Pa
【解析】【分析】(1)知道鱼缸内水的深度,利用p=ρgh计算鱼缸底部受到的水的压强;
(2)知道鱼缸底部受到的水的压强和圆形鱼缸的底面积即受力面积,利用F=pS计算水对鱼缸底部的压力;
(3)根据水的质量,根据G=mg求出水的重力,鱼缸对桌面产生的压力等于鱼缸和水的重力之和,利用计算鱼缸对桌面产生的压强。
(3)浮力和液体密度有关,和排开的液体的体积有关,和深度无关。
四、实验探究题
23.【答案】 (1)高度差
(2)有色
(3)深度
(4)>;密度
(5)D
【解析】【解答】解:(1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小,采用的是转换法;液体压强越大,两侧液面高度差也越大;(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用有色液体;(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA , 探头慢慢下移,深度变大,发现U型管两边液面的高度差逐渐增大,故结论为:深度越深液体压强越大;(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC>hB , 在相同的深度时,探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了,即压强变大了,故结论为:在深度相同中,液体密度越大,压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系;(5)D点位于密度大,深度大的位置,故该点液体压强最大。
故答案为:(1)高度差;(2)有色;(3)深度;(4)>;密度;(5)D。
【分析】探究液体压强的特点,涉及到转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
24.【答案】 (1)往玻璃瓶内吹气
(2)下降;增大
(3)温度
(4)升高
【解析】【解答】(1)将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度,但高度不够,这时应该往玻璃瓶内吹气,这样会增大内部气压,使液柱升高到瓶口以上适当位置;(2)四楼移到一楼过程中,高度减小,大气压会增大。瓶内气压等于大气压和管内液柱产生的压强之和,所以管内水柱高度会降低;这一现象可以说明大气压随高度的降低而增大;(3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,瓶内气体吸热,温度升高,体积膨胀,压强增大,则液柱会升高,这一现象说明简易气压计的测量结果会受到温度的影响。(4)再用一根细玻璃管,水平对着图中的竖直玻璃管上端管口吹气,此时玻璃管上端管口空气流速变大,由流体压强与流速的关系知,上端管口压强变小,在内部气压的作用下,竖直玻璃管中的水位将升高。
【分析】(1)瓶内气压越大,水柱的高度越高.
(2)大气压随高度的减小而增加,气压计从四楼移到一楼过程中,大气压增大,使得管内水位降低、水柱高度减小.
(3)气压的大小与气温有关.
(4)对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,进而判断物体在压强差作用下的运动情况.
25.【答案】 (1)靠近;小
(2)变小
(3)B
【解析】【解答】解:(1)流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。(2)机翼模型固定在托盘测力计上,无风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力;
因为机翼模型上表面弯曲,下表面平直,当电风扇吹风时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,机翼模型在压强差下产生向上的升力。
因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力,所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了,小于机翼模型的重力,故托盘测力计的示数变小;(3)A.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力;不能用上述实验规律进行解释。不合题意;
B、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以火车与站台之间有黄色的安全线,能用上述实验规律进行解释;符合题意;
C.拍打衣服前,衣服和灰尘一起静止,当拍打时,衣服运动,灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态,所以灰尘从衣服上掉下来,是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释。不合题意。
故答案为:(1)靠近;小;(2)变小;(3)B。
【分析】对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,进而判断物体在压强差作用下的运动情况.
26.【答案】 (1)排尽注射器内的空气
(2)刚被拉动
(3)6
(4)8.97×104
(5)空气没有排尽
【解析】【解答】解:(1)为了排尽注射器内的空气,把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,(3)从图中可以看出,注射器可容纳的药(2)活塞刚被拉动时,由二力平衡的条件可知:此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等。(3)由图可知,注射器容积为20ml=20cm3 , 注射器全部刻度的长度为6.00cm,
故活塞的横截面积为S= = = cm2= ×10﹣4m2。(4)可计算出大气压强的值为:p大气= = ≈8.97×104Pa。(5)从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等;拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
故本题答案为:(1)排尽注射器内的空气;(2)刚被拉动;(3)6;(4)8.97×104;(5)空气没有排尽。
【分析】(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气.
(2)由二力平衡的条件分析解答即可.
(3)测出注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S.
(4)根据p=求出大气压强的值.
(5)造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等.下载本文