【单元练】沈阳市八年级物理下册第九章【压强】提高卷(含答案解析)
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一、选择题
1.如图所示,底面积相同的甲乙丙三种容器,倒入质量相等的同种液体,甲中液体对容器底的压强为p1,乙中液体对容器底的压强为p2,丙中液体对容器底的压强为p3。
则下列说法中正确的是()
A.p1<p2<p3B.p1>p2>p3C.p1<p3<p2D.p1>p3>p2A
解析:A
【分析】
求解题干信息公式
液体对容器底压强的大小关系三种容器底面积相同;装入质量
相同的同种液体;甲为上宽下窄
开口容器、乙为规则容器、丙为
上窄下宽容器
F
p
S
=
三种容器中装入等质量的同种液体,又甲为上宽下窄开口容器、乙为规则容器、丙为上窄
下宽容器,故甲中液体对容器底面的压强F G
甲液
<
乙中液体对容器底面的压强
F G
=
乙液
丙中液体对容器底面的压强
F G
>
丙液
而
S S S
==
甲乙丙
根据
F
p
S
=
可得
p p p
甲乙丙
<<
故A正确,BCD不正确。
故选A。
【点睛】
较难题
失分原因:未掌握不规则容器中液体对容器底面的压力与液体重力之间的关系。
2.关于液体和气体压强及相关的应用,下列说法中正确的是()
A .小汽车设计成流线型,是为了在行驶时增强对地面的压力
B .三峡船闸通行轮船利用了连通器原理
C .深水里的海鱼,其体形结构更适宜在压强小的深海中生存
D .水库大坝根据液体压强规律设计成“上宽下窄”B
解析:B
A .汽车外观设计成流线型的好处是减小空气阻力,不是为了在高速行驶时增大对地面的压力,故A 错误;
B .船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,所以,船闸通行轮船是利用了连通器原理,故B 正确;
C .由于深度越深,液体产生的压强越大,深水里的海鱼,其体形结构更适宜在压强大的深海中生存,故C 错误;
D .液体(坝里的水)压强随深度的增大而增大,则坝的下部受到水的压强较大,为了承受更大的水压,大坝要筑成上窄下宽的形状,故D 错误。
故选B 。
3.日常生活中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关,下列对涉及压强的事例论述不正确的是( )
A .用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B .菜刀钝了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
C .用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体的沸点升高
D .拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体的压强随深度增大而增大B
解析:B
【解析】
A 、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,大气压将饮料压入吸管内,不符合题意;
B 、菜刀钝了在磨石上磨一磨,可以减小受力面积增大压强,符合题意;
C 、液体的沸点随液面上气压的增大而升高,所以高压锅内气压高沸点高,不符合题意;
D 、液体的压强随深度增大而增大,所以拦河坝坝堤下面要筑得宽一些以保护坝堤,不符合题意;
故选B .
4.小明学习了压强之后,计算了一本物理书平放在水平桌面上时对桌面的压强,你觉得下列数值与他计算的结果最接近的是( )
A .1.5×104Pa
B .3×104Pa
C .60Pa
D .600Pa C
解析:C
一本物理书的质量约为
m =150g =0.15kg
受到的重力为
G =mg =0.15kg ×10N/kg =1.5N
物理课本与桌面的接触面积在S =0.03m 2左右,物理课本对桌面的压强约为 2
1.5N 50Pa 0.03m F G p S S ====
接近60Pa,故选C。
5.关于力的知识,下列说法错误的是()
A.船员向后划水船就前进,这说明力的作用是相互的
B.做匀速圆周运动的物体,它的运动状态发生改变
C.物体对地面压力的大小始终等于物体的重力
D.用相同的力击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关C
解析:C
A.船员向后划水,对水有向后的作用力,反过来,水对船有向前的作用力,于是船能前进,这能说明力人作用是相互的,故A正确,不符合题意;
B.做匀速圆周运动的物体,其运动方向在改变,即运动状态发生改变,故B正确,不符合题意;
C.物体对地面压力的大小不一定等于物体的重力,譬如物体放在斜面上时,压力小于重力,故C错误,符合题意;
D.用相同的力击打球的不同部位,球放旋转方向不同的原因是力作用在球上的作用点不同,其作用效果也不同,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.下列实验中,能证明大气压强存在的是()
A.如图,将加有砝码的小桌放在海绵上,桌腿陷入海绵中
B.如图,将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出
C.如图,向连通器中装水,当水不流动时,两边的液面相平
D.如图,向两张纸中间吹气,纸向中间靠拢B
解析:B
A.当受力面积一定时,将加有砝码的小桌放在海绵上,压力增大,压力的作用效果越明显;不能证明大气压强存在,故A不符合题意;
B.将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,水不会流出,故B 符合题意;
C.上端开口、下端连通的容器称为连通器,连通器内盛同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,不能证明大气压强存在,故C不符合题意。
D .当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大、压强减小,而纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,纸受到向内的压力大于向外的压力,所以两张纸向中间靠拢,故D 不合题意。
故选B 。
7.下列数据最符合事实的是( )
A .一块橡皮从桌面掉到地面的时间大约10s
B .一枚鸡蛋受到的重力约为0.5N
C .中学生站在水平地面对地面的压强约为600pa
D .课桌的高度约为1.2m B
解析:B
A .一块橡皮从桌面掉到地面的时间不到1s ,故A 不符合实际;
B .一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg 左右,一个鸡蛋的重力约为
G=mg =0.05kg ×10N/kg=0.5N
故B 符合实际;
C .中学生的体重在G =500N 左右,双脚与地面的接触面积约是
S =500cm 2 =0.05m 2
故站立在水平地面上时对地面的压强为 42500N 110Pa 0.05m F p S =
==⨯ 故C 不符合实际; D .中学生的身高在160cm 左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm 左右,故D 不符合实际。
故选B 。
8.很多动物的器官进化成了适应生存的特征,下列几种动物的器官能减小压强的是( )
A .骆驼宽大的脚掌
B .大象锋利的牙齿
C .啄木鸟很尖的嘴
D.刺猬全身长满刺A
解析:A
A.骆驼宽大的脚掌,增大受力面积,减小压强,故A符合题意;
B.大象锋利的牙齿,减小受力面积,增大压强,故B不符合题意;
C.啄木鸟很尖的嘴,减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.刺猬全身长满刺,减小受力面积,增大压强,故D不符合题意。
故选A。
9.生活处处有物理,留心观察皆学问。
下列生活中的现象及其解释正确的是()A.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子
B.急刹车时,车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜
C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小
D.用吸管喝饮料时,杯中饮料是被嘴的“吸力”吸上来的A
解析:A
A.啄木鸟的嘴很尖细,受力面积较小,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子,故A正确;
B.急刹车时,车上的乘客由于惯性要保持原来的运动状态,所以身体会向前倾斜,不是受到惯性作用,故B错误;
C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故C错误;
D.用吸管喝饮料时,嘴内的气压小于嘴外部的大气压,杯中饮料是在大气压的作用下吸上来的,故D错误。
故选A。
10.如图所示的四个实例中,利用到了大气压强的是()
A.给病人注射药液B.风车转动
C.吸盘挂衣钩D.鹰在空中翱翔C
解析:C
A.注射药液是靠外力将药液压进人体的,与大气压无关,故A不符合题意;
B.风车的转动是空气流动形成的,与大气压无关,故B不符合题意;
C.挂衣钩的吸盘是将空气挤出后,靠吸盘外的大气压将其压紧的,故C题意;
D.鹰在空中是利用流速大的位置压强小来翱翔的,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
11.水平桌面上有微小压强计和装有等体积的酒精和浓盐水的甲、乙两个烧杯。
当微小压强计的探头分别放入这两种液体中相同深度h时,微小压强计U型管两端的液面高度差分别为h甲和h乙,且h甲>h乙,如图所示。
若已知浓盐水的密度大于酒精的密度,由此可以判断甲容器中的液体是______(选填“酒精”或“浓盐水”)。
浓盐水
解析:浓盐水
液体内部压强与液体密度、深度有关,液体密度越大、深度越深,压强越大;压强计U型管两端的液面高度差分别为h甲和h乙,且h甲>h乙,说明甲杯中压强计所受压强较大,微小压强计的探头放入这两种液体中深度h相同,故甲杯液体密度较大,为浓盐水。
12.如图茶壶的壶嘴与壶身构成了______,可以使壶嘴和壶身中水面保持相平,请列举一个生活中和茶壶原理相同的应用______。
连通器锅炉水位计
解析:连通器锅炉水位计
[1]茶壶的壶嘴与壶身构成了连通器,水不流动时可以使壶嘴和壶身中水面保持相平。
[2]生活中和茶壶原理相同的应用是锅炉水位计。
13.“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。
在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将_____,压强将_____;为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,那么它对地面的压力将_____,压强将_____。
(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
变小变小不变变大
解析:变小变小不变变大
[1][2]“月球车”与“着陆器”分离,“着陆器”重力减小,这时“着陆器”对地面的压力将变小,与地面的接触面积不变,根据F p S
=可知,压强变小。
[3][4]“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,与地面的接触面积变小,但月球车重力不变,对地面的压力大小不变,根据F p S =
可知,那么它对地面的压强将变大。
14.横截面积为100cm 2的溢水杯中装满水后置于水平桌面上,杯和水共重10N ,现将一质量为300g 、体积为50cm 3的小铁球轻放入溢水杯中,稳定后溢水杯中溢出水的体积为______cm 3,溢水杯对水平桌面的压强为______Pa (ρ铁=7.8×103kg/m 3, ρ水
=1.0×103kg/m 3)
解析:31.2510⨯
[1]小铁球的密度
3333300g =6g cm 610kg m 50cm
m V ρ===⨯ 小铁球的密度大于水的密度,在杯中沉底,故溢出水的体积为50cm 3。
[2]溢出水的体积
3-5350m 510m V ==⨯水
溢出水的质量
33-53-21.010kg /m 510m =510kg m V ρ==⨯⨯⨯⨯水水水
放入小铁球后,杯、水、铁球总重为
-210N 0.3kg 10N /kg 510kg 10N /kg 12.5N G G mg m g =+-=+⨯-⨯⨯=总水 溢水杯对桌面的压力
12.5N F G ==总
溢水杯对桌面的压强
3-2212.5N =1.2510Pa 110m
F p S ==⨯⨯ 15.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。
船闸是根据___________原理工作的。
当闸室内的水深为46 米时,水对闸室底部产生的压强为___________P a 。
连通器46×105
解析:连通器 4.6×105
[1]船闸是根据连通器的原理工作的。
[2] 当闸室内的水深为46 米时,水对闸室底部产生的压强
3351.010kg/m 10N/kg 46m=4.610Pa p gh ρ==⨯⨯⨯⨯
16.杨敏开车外出郊游。
他们全家和小车的总质量是2t ,在高速行驶的过程中,小车对地面的压力______2⨯104N(选填“大于”“等于”“小于”),突然路上窜出一只小狗,杨敏赶紧刹车,但车由于______没有迅速停下来,差点就撞到小狗。
小于惯性
解析:小于 惯性
[1]小车受到的重力
342?10kg?10N kg =2?10N G mg ==
小车行驶时,车的上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压力差,所以小车对地面的压力小于它受到的重力。
[2]小车原来向前运动,当路上突然窜出小狗时,虽然赶紧刹车,但是由于小车具有惯性,还要保持原来的运动状态继续向前运动,所以不能迅速停下来。
17.均为1kg 的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。
静止时,铁球所受的支持力为______N ,木块对桌面的压力为______N ,此时______对桌面的压强大。
(g =10N/kg )
10铁球
解析:10 铁球
[1]铁球和正方体木块的重力
1kg 10N/kg 10N G G mg ===⨯=铁球木块
静止时,铁球所受的支持力与自身重力是一对大小相等的平衡力,为10N 。
[2]物体对水平面的压力等于自身重力,所以木块对桌面的压力为10N 。
[3]由于铁球和木块的重力相等,根据F p S
=
可知,但铁球的受力面积小,所以对地面的压强大。
18.如图所示,水平地面上有一块质量为100kg ,底边为40cm 50cm ⨯、高1m 的长方体木块。
小明用水平推力F 把木块向前推动,此过程中,推力F 和木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况分别如图甲、乙所示。
(=10N/kg)g
(1)木块静止时,木块对水平地面的压强为______Pa ; (2)在0~6秒范围内,木块的运动状态没有发生改变的时间段有______、______;
(3)请在图丙中,将06-秒内木块所受的摩擦力f 随t 变化的图线补充完整______。
5000Pa
解析:5000Pa 01s ~ 3s 5s [1]木块静止时对水平地面的压力
100kg 10N/kg 1000N F G mg ===⨯=
受力面积
2240cm 50cm 2000cm 0.2m S =⨯==
对水平地面压强
2
1000N 5000Pa 0.2m F p S ===压 [2]由图乙可知,木块在0~1s 静止,在3s ~5s 匀速直线运动,可见运动状态不变的时间段是0~1s 、3s ~5s
[3]由图丙可知,用200N 的水平推力能使木箱匀速前进,说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力,摩擦力等于推力等于200N 。
木块在1~3s 内做加速运动,木块在3~5s 内减速运动,受到的摩擦力都为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,接触面粗糙程度与压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则1s ~6s 木块受到的摩擦力大小为200N ,图象如下图:
19.阅读材料回答下列问题:
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,月球绕地球公转的周期与自转周期相同,所以月球总是同一面背
对地球,这一面被称为月球背面。
物体在月球上的重力只有地球上的1
6。
月球背面与地球间的通讯是一个难题,为解决该问题,我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”(如图甲所示)。
2018年12月8日,我国又将嫦娥四号探测器送入太空。
嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程,最终在月球背面软着陆,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。
为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏。
在嫦娥四号的“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”(如图乙所示)。
“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件,可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,巡视器与着陆器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。
“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
阅读短文,回答问题:
(1)“鹊桥”中继卫星在轨道上运行时,受到的力_____(选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)为增大与月面间的摩擦,“玉兔二号”采用的装置是:_____。
(3)“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪光线通过镜头时发生的是光的_____。
(4)请根据所学物理知识分析嫦娥四号探测器“腿”上长着圆形“大脚掌”的原因。
(_____)不是利用其底部6个带齿纹的轮子增大了与月面间摩擦折射见解析
解析:不是利用其底部6个带齿纹的轮子增大了与月面间摩擦折射见解析
(1)[1]“鹊桥”中继星在轨道上运行时不是直线运动,运动方向不断变化,也就是状态不断
变化,所以受到的力不是平衡力。
(2)[2]“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子,可以增大与月面间摩擦。
(3)[3]全景相机、红外成像光谱仪的镜头是凸透镜,光线经过镜头时会发生折射。
(4)[4]嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月面的压强。
20.如图所示是工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃的情况。
图中E 为一圆形吸盘,其面积为0.005m 2,ABCD 为一正方形平板玻璃,边长为lm ,厚度为8mm ,密度为2500kg/m 3,则该平板玻璃的重力是__________________N 。
若吸盘能将该平板玻璃吸住并悬空,则吸盘内的气压最多为_______________________Pa 。
(外界气压取105Pa)
60000
解析:60000
[1]平板玻璃的体积
V =1m×1m×8×10-3m=8×10-3m 3
平板玻璃的质量
m =ρV =2.5×103kg/m 3×8×10-3m 3=20kg
板玻璃的重力
G =mg =20kg×10N/kg=200N
[2]吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力等于玻璃板的重力
F =
G =ΔpS
所以吸盘内外存在的压强差为
Δp =
2200N 0.005m
F G S S ===40000Pa 吸盘内的气压为
p ′=p 0-Δp =105Pa-40000Pa=60000Pa 三、解答题
21.在水平桌面上放置一个重2N 的空玻璃杯,底面积为0.01m 2。
在玻璃杯中装入0.9kg 水后,水对杯底的压强为900Pa (水的密度为1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg ,杯壁的厚度可忽略)。
求
(1)玻璃杯对桌面的压强;
(2)水的深度;
(3)通过计算推测出玻璃杯的形状是如图所示的哪一种?
解析:(1)1.1⨯103Pa ;(2)0.09m ;(3)乙
【分析】 考查压强知识,求压强可用F p S
=
,求液体深度可用液体压强p gh ρ=公式。
(1)玻璃杯对桌面的压强为 3222N 0.9kg 10N/kg 1.110Pa 110m
G G F p S S -++⨯====⨯⨯杯水 (2)由p gh ρ=可得,水的深度为 33900Pa 0.09m 110kg/m 10N/kg p h g ρ'=
==⨯⨯水 (3)玻璃杯的高度为
33320.9kg 0.09m 110kg/m 110m
V m h S S ρ====⨯⨯⨯水杯底底 h 杯=h 水,玻璃杯的形状与乙相同。
答:(1)玻璃杯对桌面的压强1.1⨯103Pa ;(2)水的深度0.09m ;(3)通过计算可知玻璃杯的形状是如图乙所示的。
22.狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式,阿拉斯加雪橇犬因为耐寒、耐力好而能够胜任这一工作。
一因纽特人想乘坐雪橇在冰面上安全滑行,已知人与雪橇的总质量为200kg ,设冰面能承受的最大压强为5000Pa ,匀速滑行时,冰面对雪橇的摩擦力为总重力的0.05倍。
求:(g =10N/kg )
(1)雪橇与冰面接触的面积最小应为多少?
(2)如果每只雪橇犬能提供50N 的拉力,至少需要多少只雪橇犬才能拉动雪橇? 解析:(1)0.4m 2;(2)2
解:(1)雪橇对水平地面的压力:
200kg 10N /kg 2000N F G mg ⨯==== 由F p S
=知,雪橇最小面积 22000N 0.4m 5000Pa
F S p === (2)若雪橇犬能拉动雪橇,需要的总拉力
0.050.052000N 100N F f G ===⨯=总
因为每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N 的拉力,所以至少需要雪橇犬的数量
100N 250N
F n F '===总
答:(1)雪橇与冰面接触的面积最小应为0.4m 2;
(2)如果每只雪橇犬能提供50N 的拉力,至少需要2只雪橇犬才能拉动雪橇。
23.如图所示是我国88式主战坦克,总质量为3×
104kg ,每条履带与地面的接触面积为1.5m 2,该坦克具有强渡功能。
(g =10N/kg ,ρ水=1×103kg/m 3)
求:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)坦克在深为7m 的河流中潜渡时,坦克受到水的压强为多大?
解析:(1)1×105Pa ;(2)7×104Pa
(1)坦克对水平面的压力等于坦克的重力,即
45310kg 10N/kg 310N F G mg ===⨯⨯=⨯
坦克对地面的压强
552310N 11015m 2
Pa F p S .⨯===⨯⨯ (2)坦克受到水的压强
334110kg/m 10N/kg 7m 70Pa 1ρgh p ==⨯⨯⨯=⨯水水
答:(1)坦克对地面的压强为1×
105Pa ; (2)坦克受到水的压强为7×104Pa 。
24.“共享单车”低碳环保,便于出行,近期定西市安定区投放了大量的共享单车,如图所示为一辆共享单车,其质量为20kg ,每个轮胎与水平路面的接触面积为20cm 2。
(g =10N/kg )
求:(1)这样的单车受到的重力是多大?
(2)若质量45kg 小强骑此车上学时,对水平路面上的压强是多大?
解析:(1)200N ;(2)51.62510Pa ⨯
(1)单车受到的重力
G 车=m 车g =20kg ×10N/kg=200N
(2)小强的重力
G 人=m 人g =45kg ×10N/kg=450N
小强骑此车上学时,对水平路面上的压强
532200N 450N 1.62510Pa 2S 2210m
G G G p S -++====⨯⨯⨯⨯人车总总
答:(1)单车受到的重力是200N ;
(2)若质量45kg 小强骑此车上学时,对水平路面上的压强是51.62510Pa ⨯。
25.如图所示,置于水平桌面上的一个上宽下窄、底面积为0.02m 2的薄壁容器内装有质量
为4kg 的液体,将一个密度为0.75×
103kg/m 3、体积为8×10-4m 3的物体放入容器内、物体漂浮在液面且刚好有一半的体积浸在液体中,此时容器内液体的深度为0.1m (g 取10N/kg)求:
(1)物体受到的重力;
(2)容器内液体的密度;
(3)容器底部受到液体的压强。
解析:(1)6N ;(2)1.5⨯103kg/m 3;(3)1500Pa
(1)物体受到的重力
33-43
0.75?10kg/m ?8?1=?10N/kg 0=6m N G mg V g ρ==物物
(2)物体漂浮在液面且刚好有一半的体积浸在液体中,所以物体受到的浮力 =6N F G =浮
物体排开液体的体积
-43-43×8?1011V ===m ?1422
0m V 排物 由F ρV g =浮液排 得,容器内液体的密度为
33-436N ==1.5?10kg/m 4?10m ?10N/kg
F V g ρ=浮液排 (3)容器底部受到液体的压强
33=1.5?10kg/m ?10N/kg?0.1m=1500Pa p gh ρ=液
答:(1)物体受到的重力为6N ;
(2)容器内液体的密度为1.5⨯103kg/m 3;
(3)容器底部受到液体的压强为1500Pa 。
26.实心均匀柱体竖直放置在水平地面上。
该柱体的体积为3×
103cm 3,密度为2×103kg/m 3,对水平地面的压强为p 。
(g =10N/kg )
(1)求该柱体对水平地面的压力;
(2)若将该柱体沿竖直方向切下一部分,并将切下部分叠放在剩余部分上方,叠放后它对水平地面的压强变为
65
p ,求切去部分的质量Δm 。
解析:(1) 60N ;(2) 1kg (1)该柱体的质量为
m =ρV =2×103kg/m 3×3×103×10-6m 3=6kg
该柱体对水平地面的压力为
F=G=mg=6kg×10N/kg=60N
(2)设没切之前该物体的底面积为S1,切下之和物体的底面积为S2,由于切下前后,柱体对地面的压力不变,切下前后的底面积之比为
1 2
6
5 6
5
F
S p
F
S
p
==
S2=5 6 S1
由此可知剩余部分为整体的5
6
,则切下部分为整体的
1
6
,由于该柱体是实心均匀柱体,故
切下部分的质量为
Δm=1
6
×6kg=1kg
答:(1)求该柱体对水平地面的压力是60N;
(2)切去部分的质量是1kg。
27.学习了大气压的知识以后,小明对大气压强通常有1.0×105Pa这么大存有疑问,想亲自证实一下.小明买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8.8L水.(g取10N/kg)
(1)试求轻塑料桶所装水的重力.
(2)大气对吸盘产生的压力大约是多少?
(3)分析(1)和(2)的数据,小明认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉,请说明判断依据.
(4)实际实况是,当桶挂上后,吸盘从餐桌表面脱落,请分析原因.(此时气压为标准大气压)
解析:(1)88N;(2)120N;(3)桶和水的重力小于大气对吸盘的压力,所以不会掉下来;(4)吸盘中存留空气,内部的空气对吸盘也有向外的压力,所以吸盘承受的拉力会变小
(1)桶中所装水的体积为V=8.8L=8.8dm3=8.8×10-3m3,根据ρ=m
V
,则这些水的质量为:
m=ρ水V=1×103kg/m3×8.8×10-3m3=8.8kg,则这些水的重力为:
G=mg=8.8kg×10N/kg=88N。
(2)大气压强为p=1.0×105Pa,根据p=F
S
,则大气对吸盘产生的压力大约是:
F=pS=1.0×105Pa ×1.2×10-3m2=120N。
(3)塑料桶中所装的水重力为88N,小于大气压对吸盘的压力,所以把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。
(4)在安装吸盘时,要将吸盘内的空气挤出,但实际吸盘内还内留空气,即吸盘内气压不为零,内部的空气对吸盘也有向外的压力,所以吸盘承受的拉力会变小。
答:(1)轻塑料桶所装水的重力为88N。
(2)大气对吸盘产生的压力大约是120N。
(3) 塑料桶中所装的水重力为88N,小于大气压对吸盘的压力,所以把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。
(4) 在安装吸盘时,要将吸盘内的空气挤出,但实际吸盘内还内留空气,即吸盘内气压不为零,内部的空气对吸盘也有向外的压力,所以吸盘承受的拉力会变小。
28.如图所示,工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上.求:
(1)若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2,箱子对楼板的压强为多少?
(2)工人吊起箱子过程中做的有用功是多少?
(3)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少?
解析:(1)4×103Pa(2)7.2×103J(3)300W
【解析】
(1).箱子对楼板的压力为F=G=600N
箱子对楼板的压强为P=F
S
=
2
600N
0.15m
=4×103Pa;
(2).对箱子做的有用功为W有用=Gh=600N×12m=7.2×103J;
(3).箱子上升所用的时间为t=h
v
=
12m
0.4m/s
=30s
拉力做的总功为W总=W
η
有用=
3
7.210J
80%
⨯
=9×103J
拉力的功率为P=W
t
=
3
910J
30s
⨯
=300W.
答:(1).箱子对楼板的压强为4×103Pa;
(2).对箱子做的有用功为7.2×103J;
(3).拉力的功率为300W.。