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第十四章压强和浮力
第十四章 压强和浮力
一、压强
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.___________________叫压力。
压力是在物体相互接触并互相挤压时产生的。
所以,压力是__________力的一种。
2.当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越____________;当压力大小相同时,受力面积____________,压力的作用效果越显著。
3.一种无缝钢管能承受的压强是78400kPa,它表示的意义是_______________________。
4.下面说法中正确的是( )
A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力
B.压力不是重力,但其大小与重力相等
C.压力的方向垂直指向受力面
D.压力的方向总是竖直向下的
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.关于压强的概念,下列哪种说法是正确的( )
A.压强就是压力B.压强只和压力有关
C.压强只和受力面积有关D.压强和压力及受力面积都有关
2.在图14-11中,正确表示压力的是( )
图14-11
3.人坐在沙发上比坐在硬凳上感到舒服,是因为人受到的压力____________(填“变大”“变小”或“不变”),受力面积____________,压强____________的缘故。
4.一块均匀的砖平放、侧放、竖放对地面的压力____________(填“相同”或“不同”),对地面的压强最大的放法是____________。
5.一个重500N的物体,静止在水平地面上,对地面的压力为__________N,若受到100N竖直向上的拉力后,物体对地面的压力为____________N,若将此物体放在一斜面上,对斜面的压力将_________500N(填“大于”“等于”或“小于”)。
6.某同学质量为50kg,每只鞋底与地面的接触面积为100cm2,则他双脚站在水平地面上时,对地面的压力为____________N,压强为____________Pa。
(g取10N/kg)
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.“沙漠之舟”骆驼能在松散的沙漠中顺利行走不陷下去,这是因为( )
A.骆驼的重量轻 B.骆驼跑得快
C.骆驼的耐力大有素D.骆驼脚掌面积大压强小
2.某同学在水平公路上骑自行车,骑车时车胎发生了缓慢漏气,那么车胎对路面的( )
A.压强变大B.压强变小
C.压强不变D.压力变大
3.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强最接近于( )
A.50N,103PaB.50N,104Pa
C.500N,103PaD.500N,104Pa
4.长方体砖块的长、宽、厚之比为4∶2∶1,将砖块平放、侧放、竖放在水平地面上时,砖块对地面的压强之比为( )
A.4∶2∶1B.1∶2∶4
C.8∶4∶1D.1∶1∶1
5.两个圆柱形工件,底面积相等,它们密度之比为ρ甲∶ρ乙=9∶8,平台所受压强之比为p甲∶p乙=3∶2(圆柱体都立放时),则它们的高度之比h甲∶h乙为( )
A.3∶4B.4∶3
C.27∶16D.6∶27
6.(2010四川)图14-1-2是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。
如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两种物体对水平面的压强之比p甲∶p乙为( )
图14-1-2
A.8∶1B.4∶1
C.2∶1D.1∶1
7.如图14-1-3所示,A、B、C三图中是同一物体在三种不同情况下静止时的情形,其中物体对支持面压力大小等于重力的是图________,物体对支持面压力大小小于重力的是图________,物体对支持面压力大小与重力无关的是图________,由此可知,压力有时和重力是无关的。
图14-1-3
8.请将下列四句话中所反映的物理知识填在横线上:
(1)马尾提豆腐——提不起来:
________________________
(2)水中捞月一场空:
________________________
(3)磨刀不误砍柴工:
________________________
图14-1-4
9.2010年3月,大型国宝珍品——秦始皇兵马俑在福建省博物馆展出。
小红参观时发现,秦俑脚下都踏踩着一块正方形或长方形的踏板,如图14-1-4所示。
为了弄清这种制作的好处,她收集了一尊站立姿态兵马俑的有关数据:
体重(含踏板)1600N,踏板面积1.6×10-2m2。
问:
(1)这尊兵马俑(含踏板)的质量是多少?
(g取10N/kg)
(2)这尊兵马俑竖放在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(3)踏板面积比双脚面积大,这样制作有什么好处?
请简要说明理由。
10.
(1)如图14-1-5所示,物体A、B叠放在一起,画出A对B的压力及B受到的重力的示意图。
图14-1-5图14-1-6
(2)如图14-1-6所示,物体M放在斜面上,静止不动。
画出其所受重力及对桌面压力的示意图。
11.在一次刑事案件侦察中,公安人员在海滩上发现了一连串罪犯逃跑时的清晰脚印,公安人员用蜡对其中一只鞋印进行了浇注,测得蜡鞋模的平均厚度为4cm,质量为900g,又经仪器测试发现达到鞋印同样的深度需要的压强为2.4×104Pa,请你帮助公安人员,计算罪犯的体重为多少?
12.湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印,队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印,如图14-1-7所示,并测出脚印深2cm。
已知方格纸每小格的边长是3cm,则“野人”每只脚的面积为多少平方厘米(不满一格的以半格计)?
一般情况下,人的身高大约是脚长的7倍,照此推算“野人”身高大约为多高?
为了估测“野人”的质量,小明从背包中拿出一个边长为5cm的正方体铝块,放在“野人”脚印旁的平地上,并在铝块上面加岩石块,当铝块陷入泥中的深度也为2cm时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为65N,据此小明算出“野人”的质量为多少?
(取g=10N/kg)
图14-1-7
二、液体的压强
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.液体内部压强的特点:
(1)液体内部向各个方向__________(填“有”或“没有”)压强。
(2)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小__________。
(3)液体内部的压强,随深度的增加__________。
(4)液体内部的压强跟液体的密度____________。
2.液体由于受到________而对容器底及浸在液体内部的物体产生压强,由于液体还具有________性,所以对侧壁也产生压强。
3.图14-2-1所示的各图中,探究液体内部压强的实验是( )
图14-2-1
4.下列日用器具中利用连通器原理工作的是( )
A.喷泉 B.钢笔吸水C.洒水壶 D.液体压强计
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.图14-2-2中,采用减小受力面积的方法增大压强的事例是( )
图14-2-2
2.关于液体内部的压强,下面的说法哪一种是对的( )
A.在液体内部,液体向各个方向的压强都相等
B.物体在液体内部受到液体的压强,各个方向的压强都相等
C.在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等
D.在液体内部,液体向下的压强总比向上的压强大
3.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。
如图1423所示的事例中利用连通器原理的是( )
图14-2-3
A.只有①②B.只有③④C.只有①③④D.①②③④
4.如图14-2-4所示,a、b、c底部互相连通,自b注入水,当图中水不流动时( )
图14-2-4
A.a中液面最高B.b中液面最高C.c中液面最高D.a、b、c中液面一样高
5.如图14-2-5所示,三个完全相同的容器,里面分别装有质量相等的三种不同液体,三个容器都是圆柱形,那么
(1)这三个容器底受到液体的压强pa___pb___pc(填“<”“=”或“>”);
(2)三种液体的密度相比较ρa__ρc___ρb;(3)三容器对桌面的压强pA__pB__pC。
图14-2-5
6.一艘潜艇能潜入海水下1500m,问它能承受的压强是多大?
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.如图14-2-6盛有某液体,pA、pB、pC分别表示A、B、C三点处液体的压强,则( )
图14-2-6
A.pA=pB=pCB.pA=pC>pBC.pA>pC>pBD.pA=pB 2.如图14-2-7所示,将一盛有水的试管倾斜后,液体对容器底的压强将(液体不流出)( ) 图14-2-7 A.变大B.变小C.不变D.无法确定 3.图14-2-8中正确的是( ) 图14-2-8 4.在盛满水的容器的侧壁上开有三个小孔,水从小孔中喷出,在如图14-2-9所示的四幅图中正确的是( ) 图14-2-9 5.一个装满煤的油桶高2m,在距底0.5m处有一点M,则M点的压强为(已知ρ油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)( ) A.1.6×104PaB.1.2×104PaC.0.8×104PaD.0.4×104Pa 6.有4种不同年代的潜水装置,它们潜入海水的最大深度如图14-2-10所示,其中能承受海水压强最大的是( ) 图14-2-10 7.(2010江苏如东模拟模拟)两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图14-2-11所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( ) 图14-2-11 A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.无法确定 8.潜水员潜入水中的深度有一定的限制,这与潜水员能承受的压强大小有关。 若某位潜水员能承受水产生的最大压强为4.0×105Pa,水的密度为1.0×103kg/m3(g取10N/km),则该潜水员在水中能下潜的最大深度是( ) A.4mB.40mC.400mD.60m 9.如图14-2-12所示,半球形容器中都装满水,在水对容器壁的压力示意图中,正确的是( ) 图14-2-12 10.比较A、B、C三点的压强pA_B____pC__。 如图14-2-13所示,三容器中是同一种液体。 图14-2-13 11.我国经济快速发展,很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点,纷纷为自己的产品做广告,但有些广告制作却忽视了其中的科学性。 如图14-2-14所示的广告图中有一处科学性的错误,请你找出来并简要说明它违背了什么物理原理或规律。 图14-2-14 错误: ____________________,它违背了______________________________。 12.图14-2-15中A是小华家的厨房,B是卫生间,A、B两地之间有墙,相互看不到,但是小华家在装修时必须搞清楚;厨房和卫生间的地面哪个高? 高度相差多少? 为此,小华设计了一个测量方法,他利用一根透明的塑料管,在里面灌满一些水,水管两端各固定在一个木块钉成的支架上,如图14-2-15,请你根据这张示意图,说一说小华测量的方法,并同时说明这种方法所应用的物理原理。 图14-2-15 13.我国幅员辽阔,水资源丰富,地势呈阶梯状分布,这为开发利用水能源提供了十分有利的条件,修建水库是开发利用水能的基础建设。 图14-2-16 (2)水库大坝总是建成下宽上窄的梯形,其横截面积如图14-2-16所示,试说明建成这种形状的物理道理。 (3)举世瞩目的三峡工程历经近十年的艰辛努力,终于在2003年6月1日下闸蓄水,6月16日水位将达到海拔135米,此时坝前水位将抬高55米,求: 此次蓄水,水对坝底所增加的压强。 (g取10N/kg) (4)一艘轮船的船底在过三峡船闸时不小心被撞了一个洞,洞口的面积为10cm2,用来堵洞的堵塞物受到的水压力为25N,求洞口在水下的深度。 (g取10N/kg) 三、大气压强 5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.1643年意大利科学家托里拆利首先用___________的方法测出了___________的数值,他所依据的就是“用大气压与液体压强相比较”的原理。 为了纪念他对科学所作的贡献,将他测量大气压强的实验叫做___________实验。 2.在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积减小压强就_______,体积增大压强就_______。 3.计算2.5个标准大气压=___________帕斯卡,100帕斯卡=___________毫米汞柱。 1个标准大气压=___________厘米汞柱高。 4.用来测定大气压的仪器是( ) A.托里拆利实验B.气压计C.马德堡半球实验D.高度计 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.如图14-3-1所示实验中不能说明大气压存在的是( ) 图14-3-1 2.(2010江苏南通)下列现象中,不属于利用大气压强的是( ) A.自来水笔吸墨水B.用吸管吸饮料C.活塞式抽水机抽水D.高压锅煮饭 3.如图14-3-2所示是某同学画鱼儿戏水时鱼吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是( ) 图14-3-2 A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.三图都正确 4.大气压强的值为105Pa,则大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是( ) A.1NB.10NC.100ND.1000N 5.下列事例中,属于利用大气压的是( ) A.用吸管把饮料吸入嘴里B.打针时,把药液注入肌肉里 C.瘪进去的乒乓球放入热水中烫一烫又能恢复原状 D.当壶中的水沸腾时,壶盖不断地跳动 6.请你观察如图14-3-3所示的现象,从中可知北京当时的大气压值________一个标准大气压。 (填: “大于”“等于”或“小于”)这个现象可以间接说明大气压随高度增加而________。 (填“增大”“减小”或“不变”) 图14-3-3 30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.在做托里拆利实验时,若管顶打个洞,则管内液柱( ) A.从小洞喷出 B.保持不变C.充满全管D.与槽中液面相平 2.做托里拆利实验时,下列哪一项会对测量结果造成不良影响( ) A.玻璃管倾斜B.玻璃管的粗细C.玻璃管插入水银槽的深度D.玻璃管内漏进空气 3.在冬天,装有一定量水的热水瓶过了一段时间后,软木塞不易拨出,这主要是由于( ) A.瓶内气压大于大气压B.瓶内气压小于大气压 C.瓶塞遇冷收缩D.塞子与瓶口间的摩擦力增大 4.如图14-3-4所示,在玻璃管的顶端打开一个小孔(当时大气压为760毫米汞柱),则管内水银将( ) 图14-3-4 A.往上喷出B.保持原来的高度不变C.降低到和管外水银相平D.上下往返运动 5.小明同学做托里拆利实验时,不小心使玻璃管内进了一点空气,测得大气压值将(外界为1个标准大气压)( ) A.大于760毫米汞柱B.小于760毫米汞柱C.等于760毫米汞柱D.无法判断 6.(2010北京海淀)游泳池内水的深度为2m,在池底水产生的压强为_____Pa。 (g取10N/kg) 7.(2010北京海淀)如图14-3-5所示,在装满水的杯子上盖一张纸片,将杯子倒置过来,纸片不下落,说明纸片受到向上的_________力的作用。 图14-3-5 8.(2010江苏无锡)小明想用如下的方法测量大气压强: 将一个面积为1×10-3m2的吸盘按在光滑的水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值为5N的弹簧测力计测量大气压力如图14-3-6所示。 然后计算大气压强。 若大气压强为1.01×105Pa则吸盘受到的大气压力是_________N。 小明发现不能用这个测力计完成测量,其原因是__________________________。 图14-3-6 图14-3-7 9.已知外界大气压为标准大气压,如图14-3-7所示的托里拆利实验装置中,管内水银上方为真空,则管内A点的压强为_________,槽内B点的压强为_________。 10.给病人进行静脉注射的输液瓶上为什么另外要插进一根短小的管子? 这根管子起什么作用? 11.张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,他测得高压锅限压阀(图14-3-8)的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2。 问这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大? 若锅盖面积为260cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全? (设大气压p0=105Pa) 图14-3-8 13.把塑料挂衣钩紧贴在光滑的墙上,如图14-3-9所示。 用它可以挂衣服、书包等,这是为什么? 图14-3-9 四、流体压强与流速的关系 5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.气体和液体都没有固定的_________,都具有_________性。 它们统称为“_________体”。 静态时内部有压强,动态时内部_________(填“有”或“无”)压强。 在气体和液体中,流速最快的位置,压强_________。 2.在一条河流中,河面窄河底浅的地方水流得_________,河面宽河水深的地方水流得_________(填“快”或“慢”)。 3.行驶在河里的轮船,总是被迫偏向邻近水流较_________的地方(填“急”或“缓”)。 4.物体在液体中受到的浮力大小( ) A.和物体本身的重力大小有关B.和物体的体积大小有关 C.和物体的密度大小有关D.和物体排开液体的体积大小有关 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.在一条河的两个宽窄不同的地方,如果水流的速度相同,那么这两处水的深度是( ) A.宽处水浅,窄处水深B.宽处水深,窄处水浅C.宽窄处同样深D.无法比较 2.(2010江苏淮安金湖)如图14-4-1所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球( ) 图14-4-1 A.相互靠近B.相互远离C.静止不动D.向同一方向运动 3.一艘很大的轮船以很快的速度从一艘小船旁很近处开过去时,小船( ) A.很容易被大船的气流和海浪推向远离大船处B.很容易被大船吸过来,而与大船相撞 C.小船与大船距离不变D.以上都有可能 4.飞机的机翼侧面形状如图14-4-2所示。 机翼与气流方向平行时,上面的气流速度大,下面的气流速度小,这样就产生了作用在机翼上的向上的力,这个力叫__________或__________。 飞机的升力图 14-4-2 5.在站台上,人离铁轨很近有被车吸过去的危险,原因是,列车疾驰而过,被列车带动的空气速度__________,压强__________,人被身后的__________推进铁轨。 因此,站台上有警戒线外候车的标志。 6.取两块硬纸片,把它们弯成如图14-4-3所示的形状,再把它们悬挂在两根细棍上,然后从上方向两纸片中间吹气,这时两纸片就要互相靠近。 试解释这个现象。 图14-4-3 30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道: “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。 ”说的是大风掀起了屋顶,如图14-4-4所示。 这一现象可用下列哪一条解释( ) 图14-4-4 A.振动产生声音B.力的作用是相互的 C.屋顶上方空气流速快,压强小,屋内空气不流动,压强大,屋顶上下的压力差将屋顶掀掉 D.运动和静止是相对的 2.如图14-4-5所示,小明在一个漏斗中放一只乒乓球,用手压住乒乓球,让大口朝下,朝漏斗的小口向下吹气,放开压乒乓球的手后,乒乓球会( ) 图14-4-5 A.掉下来B.在漏斗中静止不动C.在漏斗中旋转D.以上现象均有可能发生 3.用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,用手转动饮料瓶,使它绕对称轴线旋转,如图14-4-6所示。 如果这时用电风扇向它吹风它将移动,移动方向是( ) 图14-4-6 A.方向1B.方向2C.方向3D.无法判断 4.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图14-4-7所示)。 无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力。 根据你的分析,飞机受到的该力大小为_______N,方向___________。 图14-4-7 5.一次飓风发生时,屋外气压急剧降到9×104Pa,这是因为________________。 当门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略计为1×105Pa。 若室内屋顶面积为100m2,这时屋顶所受到的内外压力的差值为_________N,足以将屋顶掀飞。 6.如图14-4-8所示,农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外,其原因之一是风吹过烟囱顶端,使那儿空气的流速___________,压强___________,所以烟就顺着烟囱排到屋外。 图14-4-8 7.吸尘器是利用___________________________来工作的一种现代清洁工具,它不但用于宾馆饭店,而且逐步进入了普通百姓的家庭。 8.用力在硬币的上表面吹气,硬币可以跳障碍,说出其中的道理。 10.(2010广西钦州)把一个边长为0.1m的正方体木块放入水中,然后其上表面放一块底面积 为2.5×10-3m2的小柱体,静止时,木块刚好能全部浸入水中,如图14-4-10甲;现把小柱体拿走,木块上浮,静止时有1/5的体积露出水面,如图乙。 (ρ=1×103kg/m2,g取10N/kg)求: 图14-4-10 (1)木块的密度; (2)小柱体放在木块上面时对木块的压强。 11.在航海中,靠得很近的两艘船并肩行驶时,会自动靠拢而引起撞击事故,如图14-4-11所示,解释其中的道理。 图14-4-11 五、浮力 5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.不论物体漂浮在液体表面,还是浸没在液体中,物体都会受到_________施加的一个向上的托力。 我们把浸在液体中的物体受到液体向上的托力,叫做_________。 2.物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的_________有关,还与物体排开液体的_________有关,而与浸没在液体中的_________无关。 3.关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是( ) A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C.物体没入水中越深受到的浮力越大 D.物体的密度越大受到的浮力越大 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.四个体积相同的小球A、B、C、D,在水中处于静止状态,如图14-5-1所示,其中所受浮力最小的是( ) 图14-5-1 A.A球B.B球C.C球D.D球 2.烧杯中水面上浮一块冰块,当冰完全融化后( ) A.水面上升B.水面下降C.水面不变D.无法确定 3.浸没在液体中的物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。 这便是著名的_____________________。 4.一个物体挂在弹簧测力计下在空气中称时示数为0.9
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- 第十四 压强 浮力