2023-2024全國初中物理競賽試題第11講壓強(qiáng)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁第11講壓強(qiáng)(解析版)一、單選題1.(2023·山東青島·九年級??几傎悾┤鐖D所示,甲、乙是放在水平地面上的兩個(gè)質(zhì)量均勻的長方體,它們的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面積之比S甲:S乙=5:8,對水平地面的壓強(qiáng)之比p甲:p乙=6:5,下列有關(guān)甲、乙的說法正確的是(

)A.甲、乙的質(zhì)量之比是4:3B.甲、乙的體積之比是8:9C.將甲、乙分別沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分對地面的壓強(qiáng)可能相等D.將甲、乙分別沿水平方向切去相同的體積后,剩余部分對地面的壓強(qiáng)可能相等【答案】D【詳解】A.甲、乙對水平地面的壓力之比為因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可得,甲、乙的質(zhì)量之比為故A錯(cuò)誤;B.甲、乙的體積之比為故B錯(cuò)誤;C.因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,物體對地面的壓強(qiáng)為p==ρgh則切去相同的厚度后,兩者壓強(qiáng)的變化量分別為Δp甲′=ρ甲gΔhΔp乙′=ρ乙gΔh已知它們的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5則ρ甲<ρ乙所以Δp甲′<Δp乙′已知原來甲乙對水平地面的壓強(qiáng)之比p甲:p乙=6:5則p甲>p乙由于剩余部分對地面的壓強(qiáng)p′=p-Δp所以剩余部分對地面的壓強(qiáng)不可能相等,故C錯(cuò)誤;D.因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,物體對地面的壓強(qiáng)p=切去相同體積時(shí),兩者壓強(qiáng)的變化量分別為Δp甲=Δp乙=所以Δp甲>Δp乙已知原來甲乙對水平地面的壓強(qiáng)之比p甲:p乙=6:5則p甲>p乙由于剩余部分對地面的壓強(qiáng)p′=p-Δp所以剩余部分對地面的壓強(qiáng)可能相等,故D正確。故選D。2.(2023春·江蘇蘇州·九年級校考競賽)如圖所示,現(xiàn)有密度分別為和的兩種液體,且。在甲杯中盛滿這兩種液體,兩種液體的質(zhì)量各占一半;在乙杯中也盛滿這兩種液體,兩種液體的體積各占一半。假設(shè)兩種液體之間不發(fā)生混合現(xiàn)象,甲、乙兩個(gè)杯子也完全相同,則()A.液體對甲杯底的壓力大 B.乙杯內(nèi)液體的質(zhì)量大C.液體對甲、乙杯底的壓力相等 D.無法判斷壓力大小【答案】B【詳解】ACD.甲杯中,由于,兩種液體的質(zhì)量且各占一半。由知道,密度ρ1的液體體積大于密度ρ2的液體,密度ρ1的液體體積用灰標(biāo)記,密度ρ2的液體體積用藍(lán)色標(biāo)記。乙杯中,兩種液體體積相等,密度ρ1的液體體積用灰標(biāo)記,密度ρ2的液體體積用藍(lán)色標(biāo)記。對照組體現(xiàn)體積相等時(shí)之間的分界線。對甲杯密度ρ1的液體體積進(jìn)行處理,切割成和模型2中密度ρ1的液體體積相同,即是容器體積的一半(如圖所示).對乙杯中密度ρ2的液體體積進(jìn)行處理,切割成和甲杯中密度ρ2的液體體積相同(如圖所示),經(jīng)過處理便可以直接從對比處比較甲、乙兩杯內(nèi)液體質(zhì)量的大小了,答案很明顯是對比處是藍(lán)色的乙杯大。所以液體對乙杯底的壓力大。故ACD錯(cuò)誤;B.設(shè)杯子的容積為V,兩液體的密度為ρ1、ρ2,則甲杯中兩液體的質(zhì)量均為,杯子中液體的體積乙杯中兩液體的體積均為,則故即m乙>m甲,故B正確。故選B。3.(2023春·新疆伊犁·八年級??几傎悾┤鐖D所示,一重為G=20N的物體,用一個(gè)水平作用力F=30N壓在平整豎直粗糙墻面上靜止,則下列分析正確的是()A.物體受到豎直向上的摩擦力大小等于20NB.物體對墻壁的壓力為20NC.物體受到的壓力越大,摩擦力越大D.若物體受到的力全部消失,則物體將向下運(yùn)動(dòng)【答案】A【詳解】A.物體在豎直墻面上靜止,豎直方向受到的兩個(gè)力:豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力的作用,處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力是一對平衡力,大小相等,所以摩擦力的大小為20N。故A正確;B.由題意知,水平作用力F作用在物體上,則物體受到的壓力為30N,則物體對墻壁的作用力為30N,故B錯(cuò)誤;C.物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),所受靜摩擦力的大小等于自身重力的大小,與受到壓力的大小無關(guān),故C錯(cuò)誤;D.物體受到的全部力都消失,據(jù)牛頓第一定律知,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,所以會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài),故D錯(cuò)誤。故選A。4.(2022秋·江蘇南京·九年級南京市科利華中學(xué)校考競賽)混凝土的抗壓強(qiáng)度與混凝土的容重有關(guān),工程上把容重定義為1m3混凝土的重。某發(fā)泡混凝土的抗壓強(qiáng)度與其容重的關(guān)系數(shù)據(jù)如表。下列關(guān)于混凝土容重γ、抗壓強(qiáng)度p與密度ρ的關(guān)系圖像可能正確的是()抗壓強(qiáng)度p(106Pa)3.33.84.35.05.56.27.4容重γ(103N·m-3)8.28.68.99.39.59.710.0A. B.C. D.【答案】C【詳解】AB.根據(jù)容重定義可知,混凝土容重為即混凝土容重γ與密度ρ成正比,故AB錯(cuò)誤;CD.由表中數(shù)據(jù)可知,混凝土的抗壓強(qiáng)度p與其容重γ的關(guān)系圖大致如下因?yàn)榛炷寥葜卅门c密度ρ成正比,所以混凝土的抗壓強(qiáng)度p與密度ρ的關(guān)系圖像和抗壓強(qiáng)度p與容重γ的關(guān)系圖像的變化趨勢一樣,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2022春·廣東佛山·八年級佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學(xué)??几傎悾┤鐖D所示,將一個(gè)不漏氣的薄塑料密封袋平放在桌面上,一根飲料吸管插在袋口邊緣并與內(nèi)部接通,使塑料袋口不漏氣。將兩塊正方形硬紙板(硬紙板質(zhì)量不計(jì))相隔一定距離平放在塑料袋上,大紙板的面積是小紙板面積的4倍。在大紙板上放2個(gè)1元的硬幣,在小紙板上放1個(gè)1元的硬幣,然后通過吸管慢慢地向袋里吹氣。首先被塑料袋“抬”起來的是()A.大紙板 B.小紙板 C.同時(shí)被抬起 D.無法確定【答案】A【詳解】大紙板的面積是小紙板的面積的4倍,即S大=4S小在大紙板上放2個(gè)1元的硬幣,在小紙板上放1個(gè)1元的硬幣,根據(jù),大紙板對塑料袋的壓強(qiáng)為小紙板對塑料袋的壓強(qiáng)為故故大紙板會(huì)首先被塑料袋“抬”起來,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。6.(2022春·廣東佛山·八年級佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學(xué)??几傎悾┩欣锊鹄麥y量大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)如圖所示。以下判斷正確的是()A.此時(shí)大氣壓強(qiáng)等于760mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)B.若把水銀換用水做實(shí)驗(yàn),則大氣壓能支撐的水柱高度會(huì)變低C.若換用更粗的玻璃管,則管內(nèi)的液面會(huì)下降D.若此裝置從廣州塔首層乘電梯到達(dá)頂層后管內(nèi)的液面上升【答案】A【詳解】A.讀圖可知,玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度為780mm-20mm=760mm,因此,當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故A正確;B.若把如圖裝置中的水銀換用水繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),水產(chǎn)生的壓強(qiáng)和水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,等于外界大氣壓,因?yàn)樗拿芏刃∮谒y,根據(jù)可知大氣壓能支撐的水柱高度大于支撐水銀柱的高度,故B錯(cuò)誤;C.把玻璃管加粗既不能改變大氣壓的大小,又不能改變水銀柱的壓強(qiáng),故都不能使管內(nèi)外高度差變化,故C錯(cuò)誤;D.若此裝置從廣州塔首層乘電梯到達(dá)頂層,外界大氣壓隨高度的升高而減小,管內(nèi)的液面將下降,故D錯(cuò)誤。故選A。7.(2021·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·九年級統(tǒng)考競賽)如圖所示,容器中裝有一定量的水,靜止在水平桌面上,容器中的水所受重力為G1,容器所受重力為G2,容器中的水對容器底的壓力為F1,容器對桌面的壓力為F2,桌面對容器的支持力為N,則下列判斷正確的是()A.F1與G1大小相等B.G1、G2大小之和與F2大小相等C.F1與N是一對相互作用力D.F2與N是一對平衡力【答案】B【詳解】A.由圖可知,容器形狀是上窄下寬,此時(shí),容器中水對容器底的壓力F1大于水的重力G1,故A錯(cuò)誤;B.容器和容器中的水作為一個(gè)整體共同壓在水平桌面上,所以容器對桌面的壓力大小就等于容器和水的總重力,故B正確;C.相互作用力是作用在兩個(gè)物體上,且F1是水對容器底的壓力,N的大小等于水和容器的總重力,二者大小無法判斷,故C錯(cuò)誤;D.一對平衡力一定是作用在一個(gè)物體,而F2與N作用在兩個(gè)物體上,故D錯(cuò)誤。故選B。8.(2022春·廣東佛山·八年級佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學(xué)??几傎悾┤鐖D所示,中國空軍中個(gè)頭最大,被稱為“胖妞”的Y?20運(yùn)輸機(jī),其起飛質(zhì)量能達(dá)220t,航程大于7800km,曾在2020年2月13日馳援武漢,運(yùn)送了大量醫(yī)療物資。關(guān)于該運(yùn)輸機(jī)下列說法正確的是()A.起飛時(shí),飛機(jī)受到了平衡力的作用B.飛行時(shí),機(jī)翼上方的空氣流速較大,壓強(qiáng)較大C.輪胎較多,停放時(shí)可以減小飛機(jī)對地面的壓力D.Y?20運(yùn)輸機(jī)停在地面時(shí)所受地面的支持力和它對地面的壓力是一對相互作用力【答案】D【詳解】A.起飛時(shí),飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變,飛機(jī)受到了非平衡力的作用,故A錯(cuò)誤;B.流體流速大的位置壓強(qiáng)小,飛行時(shí),機(jī)翼上方的空氣流速較大,壓強(qiáng)較小,故B錯(cuò)誤;C.飛機(jī)對地面的壓力等于飛機(jī)的重力,輪胎較多不能減小飛機(jī)對地面的壓力,目的是減小對地面的壓強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.力的作用是相互的,運(yùn)輸機(jī)對地面有壓力的作用,同時(shí)運(yùn)輸機(jī)受到地面對它的支持力,這兩個(gè)力是一對相互作用力,故D正確。故選D。9.(2019春·湖南湘西·八年級統(tǒng)考競賽)年帕斯卡做了著名的“裂桶實(shí)驗(yàn)”,他在一個(gè)密閉的、裝滿水的木桶桶蓋上插入一根細(xì)長的管子,然后在樓房的陽臺(tái)上往管子里灌水。結(jié)果,只灌了幾杯水,桶竟裂開了。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了決定水內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素是()A.水的密度 B.水的深度 C.水的體積 D.水的重力【答案】B【詳解】倒入幾杯水后,水的質(zhì)量雖然變化,由于是一根細(xì)管,所以倒入幾杯水后,細(xì)管中水的深度增加的很多,根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知:液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大,所以這一實(shí)驗(yàn)表明的是影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素是水的深度。故選B。10.(2019秋·廣東·八年級校聯(lián)考競賽)如圖,小魚口中吐出的氣泡在升至水面的過程中,體積會(huì)逐漸變大,則氣泡受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化情況是()A.浮力不變,壓強(qiáng)不變 B.浮力變小,壓強(qiáng)變小C.浮力變大,壓強(qiáng)變大 D.浮力變大,壓強(qiáng)變小【答案】D【詳解】根據(jù)可知,氣泡的體積在變大,那么氣泡受到的浮力也在變大;氣泡的體積變大,氣體質(zhì)量不變,那么氣泡里面氣體的壓強(qiáng)在變小。故選D。11.(2017·山西大同·九年級校聯(lián)考競賽)在柱狀容器里注入適量的濃鹽水,在鹽水中放入一塊冰,冰與鹽水的質(zhì)量相等,并始終漂浮在鹽水面上。當(dāng)三分之一的冰熔化之后,發(fā)現(xiàn)容器里的液面上升h,當(dāng)剩余的冰全部熔化之后,液面又會(huì)上升()A. B.h C. D.2h【答案】B【分析】利用液體的壓強(qiáng)及密度公式來解決問題?!驹斀狻坑捎谑侵鶢钊萜?,所以冰融化過程,容器底部受到的壓力不變,則有可得;由已知h=h2-h1=-h1此為①式;設(shè)開始時(shí)鹽水及冰的質(zhì)量為m,則有此為②式;聯(lián)立①②得h=h1剩余的冰全部熔化之后,液面又會(huì)上升h'=h3-h2=-此為④式;又因?yàn)榇藶棰菔剑粚ⅱ冖荽擘艿胔'=h1所以h'=h故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。12.(2014·上海·九年級競賽)在柱狀容器里注入適量的濃鹽水,在鹽水中放入一塊冰,冰與鹽水的質(zhì)量相等,并始終漂浮在鹽水面上.當(dāng)一半冰熔化之后,發(fā)現(xiàn)容器里的水面上升的高度為h,當(dāng)剩余的冰全部熔化之后,水面將又會(huì)上升()A.h B.h C.h D.h【答案】C【詳解】設(shè)鹽水的質(zhì)量為m,則冰的質(zhì)量也為m。當(dāng)一半冰熔化成水時(shí),液面升高了h,但直筒形容器的底面在冰熔化前后受到的壓力是不變的,再設(shè)容器的底面積為S,冰熔化前液面的高度為H,則冰熔化前容器底受到的壓力為ρ鹽gHS,冰熔化后,鹽水的密度變小,其實(shí)是質(zhì)量為m的鹽水與質(zhì)量為m的水混合后的密度,即密度變?yōu)閯t冰熔化一半后容器底受到的壓力為g(H+h)S當(dāng)全部冰熔化后,設(shè)液面會(huì)升高h(yuǎn)′,此時(shí)鹽水的密度又變?yōu)橘|(zhì)量為m的鹽水與質(zhì)量為m的水混合后的密度,即則冰全部熔化后容器底受到的壓力為g(H+h+h′)S則存在如下關(guān)系ρ鹽gHS=g(H+h)S=g(H+h+h′)S解之得h′=h。故選C。13.(2017·山西大同·九年級校聯(lián)考競賽)如圖所示,底面積不同的柱狀容器甲、乙分別盛有兩種液體,液體對容器底部的壓強(qiáng)p甲<p乙,若要使兩容器中的液體對容器底部的壓強(qiáng)相等,一定可行的方法是在()A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液體B.乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液體C.甲、乙中同時(shí)抽取相同高度的原有液體D.甲、乙中同時(shí)倒入相同高度的原有液體【答案】C【分析】液體對容器底部的壓強(qiáng)p甲<p乙,根據(jù)公式p=ρgh可求液體密度的大?。灰胧辜讓θ萜鞯撞康膲簭?qiáng)等于乙對容器底部壓強(qiáng),采取的辦法就是抽出的液體產(chǎn)生的,據(jù)此判斷得出答案。【詳解】已知液體對容器底部的壓強(qiáng)p甲<p乙,h甲>h乙根據(jù)公式p=ρgh可知ρ甲<ρ乙A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液體,會(huì)使左邊液體對容器底部的壓強(qiáng)仍然小于右邊液體對容器底部壓強(qiáng),故A不可行;B.乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液體∵ρ甲<ρ乙∴∴有可能等于,但是若滿足條件時(shí)倒入甲中的液體超過容器的高度,故B不可行;C.甲、乙中同時(shí)抽取相同高度的液體∵ρ甲<ρ乙∴所以有可能等于,故C可行;D.甲、乙中同時(shí)倒入相同高度的原有液體,∵ρ甲<ρ乙∴∴液體對容器底部的壓強(qiáng)仍然是p甲<p乙故D不可行。故選C。14.(2019·河北·九年級??几傎悾┤鐖D所示,錐形瓶中盛有0℃的水,現(xiàn)用酒精燈加熱,使水溫升高到10℃,在這一過程中(不考慮水的汽化及錐形瓶的熱脹冷縮),則水對錐形瓶底的壓強(qiáng)變化是()A.不變 B.變大C.先變小,后變大 D.先變大,后變小【答案】C【分析】根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh,錐形瓶中的水是一圓臺(tái)形狀,圓臺(tái)的體積公式:V=,將水的體積代入液體壓強(qiáng)公式,根據(jù)水的體積的變化,判斷水的上表面的變化(下表面是不變的),最后判斷出水對錐形瓶底的壓強(qiáng)變化?!驹斀狻克畬﹀F形瓶底的壓強(qiáng)①錐形瓶中的水是一圓臺(tái)形狀,圓臺(tái)的體積公式V=②代入①式得③當(dāng)水從0℃升高到4℃時(shí),水的質(zhì)量不變,水的體積變小,液面下降,水的上表面變大,根據(jù)③可知,壓強(qiáng)變小;當(dāng)水從4℃升高到10℃時(shí),水的質(zhì)量不變,水的體積變大,液面上升,水的上表面變小,根據(jù)③可知,壓強(qiáng)變大;所以,當(dāng)水從0℃升高到10℃時(shí),水對錐形瓶底的壓強(qiáng)先變小再變大。故選C。15.(2016·山東·九年級校聯(lián)考競賽)一根兩端開口的U形細(xì)玻璃注入一定量的水銀,液面相平。再從另一端注入高度為的某種液柱,結(jié)果使管內(nèi)水銀面下降了。如果水銀密度為,則該液體密度為(

)A. B. C. D.【答案】D【詳解】從另一端注入高度為h1的某種液柱,當(dāng)玻璃管內(nèi)水銀面下降h2時(shí),如圖所示:左管內(nèi)液體與同一水平面右管內(nèi)水銀的壓強(qiáng)相等,即ρgh1=ρ0g2h2所以故選D。16.(2019·河北·九年級校考競賽)如圖所示,在一個(gè)一端開口的U形管內(nèi)裝有水,管的左端封閉著一些空氣,水中有一只小試管浮在水面,小試管中也封閉著一些空氣。向右管中注入水,則小試管相對左管內(nèi)的水面變化情況()A.小試管將上浮B.小試管將向下沉一些C.小試管將先向下沉一些,再上浮D.無法判斷【答案】B【分析】試管的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于它所受浮力與重力的大小關(guān)系,而這里重力不變,對U型管的左端封閉著的空氣和試管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)都增大,使空氣的體積被壓縮,根據(jù)小試管內(nèi)部氣體體積的變化判斷?!驹斀狻肯蛴夜苤凶⑺?,密閉端的氣體壓強(qiáng)增大,小試管內(nèi)的氣壓也要跟著增加,小試管才會(huì)保持平衡,小試管中的一定量空氣,壓強(qiáng)增大,體積減小,空氣柱長度變短,相對水面是下沉的。故選B。17.(2019·廣東韶關(guān)·九年級統(tǒng)考競賽)如圖所示,體積相同、密度分別為ρA、ρB的A、B兩立方體正對疊放于水平桌面上,且ρA:ρB=1:3.A對B的壓強(qiáng)為pA,B對桌面的壓強(qiáng)為pB.現(xiàn)逐漸減小A的體積,但始終保持A的形狀為立方體且密度不變.在A的體積減小的過程中,pA與pB的比值()A.始終變大 B.始終變小C.先減小后變大 D.先增大后減小【答案】B【詳解】設(shè)A立方體的邊長為a,B立方體的邊長為b,A立方體的密度為ρ,則B立方體的密度為3ρ,則A對B的壓強(qiáng)為pA=ρga,B對桌面的壓強(qiáng)為pB=3ρgb+,,當(dāng)a=b時(shí),,當(dāng)a=b時(shí),,當(dāng)a=b時(shí),,當(dāng)a=b時(shí),,所以,在A的體積減小的過程中,pA與pB的比值始終變?。?8.(2019·湖南長沙·九年級校考競賽)兩根較長的薄壁試管的橫截面積分別為S和2S,大試管內(nèi)盛有適量的水銀,將充滿水銀的小試管開口朝下插入大試管內(nèi),小試管的底部恰好與大試管內(nèi)的液面相平,此時(shí),水銀對大試管底面的壓力為N1,現(xiàn)將小試管緩慢地豎直拉出,在小試管離開大試管液面前的一瞬間,水銀對大試管底面的壓力為N2,若大氣壓強(qiáng)為p0,則N2與N1相比()A.減小p0S B.增大p0S C.減小2p0S D.增大2p0S【答案】A【詳解】小試管緩慢地豎直拉出時(shí)的變化如下圖所示:(1)小試管的底部恰好與大試管內(nèi)的液面相平時(shí),∵小試管內(nèi)水銀上方是真空,∴小試管內(nèi)水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等;∵F=pS,且小試管底部受到的壓力和自身的重力相等,∴小試管內(nèi)水銀的重力G2=F=p0S.(2)又∵大試管內(nèi)水銀對底部的壓力和大試管內(nèi)水銀的重力相等,∴N1﹣N2=G1﹣G3=G2=p0S.二、填空題19.(2022·重慶綦江·九年級統(tǒng)考競賽)郭萌用兩種不同的石料磨制出A、B兩個(gè)實(shí)心長方體,將這兩個(gè)長方體分別放在已調(diào)節(jié)平衡的天平左、右盤,天平恰好平衡。郭萌用刻度尺測得A、B兩長方體的長度之比為2:1,寬度之比為1:3,高度之比為5:3,則A、B兩長方體的密度之比為ρA:ρB=;若將A、B兩長方體豎直立在水平桌面上,高度之比為5:3時(shí),則A、B兩長方體對桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)之比pA:pB=?!敬鸢浮俊驹斀狻縖1](1)甲、乙兩長方體的體積之比為將這兩個(gè)長方體分別放在已調(diào)好的天平左、右盤,天平恰好平衡,說明兩個(gè)長方體的質(zhì)量m相等,甲、乙兩長方體的密度之比為[2]長方體豎直立在水平桌面上,對桌面的壓力等于其重力,則對桌面的壓強(qiáng)為甲、乙兩長方體對桌面壓強(qiáng)之比為20.(2019·河北·九年級校考競賽)如圖所示,一根細(xì)繩懸掛一個(gè)半徑為r米、質(zhì)量為m千克的半球,半球的底面與容器底部緊密接觸,此容器內(nèi)液體的密度為ρ千克/米3,高度為H米,大氣壓強(qiáng)為p0帕,已知球體的體積公式是,球面積公式是S球=4πr2,圓面積公式是S圓=πr2.則液體對半球的壓力為牛。若要把半球從水中拉起,則至少要用牛的豎直向上的拉力。【答案】πr2ρgH﹣ρgπr3πr2ρgH﹣ρgπr3+mg+p0πr2【分析】浸沒在液體中的固體受到的浮力等于固體各表面所受液體壓力的合力;我們可以先設(shè)想半球體下表面有液體,求出此時(shí)下表面受到的液體壓力和半球體受到的浮力,從而求出此時(shí)液體對半球體上表面的壓力;然后對半球體進(jìn)行受力分析,求出把半球體從水中拉起需要的拉力?!驹斀狻縖1]假設(shè)半球下表面處全部為液體,則半球受到的浮力F浮方向豎直向上,由阿基米德原理可知半球表面各處所受液體壓力的分布如圖所示,半球上表面受到的液體壓力F上豎直向下,因?yàn)椋瑒tF=pS,半球下表面受到的液體壓力方向豎直向上,半球受到的浮力F浮等于半球下表面與上表面所受液體對它的壓力合力,即在本題給出的條件中,半球底部與容器底部緊密接觸,即半球的下表面處并不與液體接觸,但這并不改變半球上表面受液體壓力作用的情況,則液體對半球的壓力仍為[2]半球剛要被拉起時(shí),容器底板對半球的下表面已無向上的支持力,則豎直向上的拉力F拉至少要等于上述的F上、半球本身的重力、大氣壓力之和,即21.(2011·湖北黃岡·九年級競賽)把同種材料制成的甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體,放在水平桌面上,甲、乙對桌面的壓強(qiáng)分別為p1和p2.把甲放在乙的上面,如圖所示,則乙對桌面的壓強(qiáng)為:【答案】【詳解】設(shè)兩正方體的密度為ρ,邊長分別為L甲和L乙,甲對桌面的壓強(qiáng)為:p1=∴L甲=,同理,L乙=。當(dāng)把甲放在乙的上面時(shí),乙對桌面的壓強(qiáng)為:22.(2021秋·廣東揭陽·九年級揭東二中??几傎悾┤鐖D所示是演示“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置,U形管中裝有水,直徑相同的a、b兩管中的水靜止時(shí)液面相平。如果在右端c處往裝置里急吹氣,導(dǎo)致b管上方氣流速度a管上方的氣流速度發(fā)生改變,U形管中(選填“a”或“b”)管水面升高?!敬鸢浮縜【詳解】如果在右端c處往裝置里急吹氣,b管上方比a管上方粗,因此b管上方空氣流動(dòng)速度慢,a管上方空氣流動(dòng)速度快,導(dǎo)致b管上方壓強(qiáng)大,a管上方壓強(qiáng)小,b管與a管的水面上方形成壓強(qiáng)差、壓力差,這個(gè)壓力差會(huì)把U形管中b管水面壓低而導(dǎo)致a管水面升高。23.(2018·湖南長沙·八年級長郡中學(xué)競賽)如圖所示,在裝有適量水的盤子中央,固定一支點(diǎn)燃的蠟燭,然后將一個(gè)透明的玻璃杯倒扣在蠟燭上,蠟燭火焰很快熄滅,盤中的水在的作用下進(jìn)入杯中。這一過程中,杯中水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)將?!敬鸢浮看髿鈮鹤兇蟆驹斀狻縖1]蠟燭在杯內(nèi)燃燒時(shí),消耗杯中的氧氣,使杯中的氣壓減小,小于外界大氣壓,盤中的水在外界大氣壓的作用下,被壓入杯中。[2]杯中水的高度增加,利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知,液體的深度越深,壓強(qiáng)越大。故杯中水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)將增大。三、實(shí)驗(yàn)題24.(2020春·廣東·八年級校聯(lián)考競賽)閱讀短文,回答問題:隨著人們生活水平的不斷提高,各種轎車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。轎車的一些設(shè)計(jì)和使用過程中的許多現(xiàn)象與物理知識(shí)有關(guān),請你用學(xué)過的物理知識(shí)解答下面的問題:(1)如圖甲所示是小麗家新買的轎車,總質(zhì)量1.2×103kg,車輪與地面總接觸面積8×10﹣3m2,則轎車停放在車庫時(shí),車對地面的壓強(qiáng)為Pa;(2)交通法規(guī)規(guī)定轎車行駛時(shí)不能追尾。如兩輛同向行駛的轎車發(fā)生“追尾”。轎車B剎車后由于仍撞到轎車A;觀察轎車A的尾部(如圖乙),說明力能夠改變物體的;此時(shí)對轎車A中的司機(jī)起保護(hù)作用的是(安全氣囊/汽車頭枕)。(3)轎車采用四輪鼓式制動(dòng),有效地減少了制動(dòng)距離。通過測量獲得轎車以不同速度行駛時(shí)對應(yīng)的制動(dòng)距離(即從操縱制動(dòng)剎車到車停下來的距離),數(shù)據(jù)如下表所示:實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345速度/(m?s﹣1)23456制動(dòng)距離/m0.51.132.003.134.50請?jiān)趫D丙中描點(diǎn)作出s﹣v2圖像,寫出s和v的定量關(guān)系式s=,當(dāng)轎車速度為8m/s時(shí)對應(yīng)的制動(dòng)距離是m。【答案】1.5×106慣性形狀汽車頭枕0.125m﹣1s2×v28【詳解】(1)[1]根據(jù)圖甲可知,轎車對地面的壓力為轎車的重力,轎車對地面的壓力為車對地面的壓強(qiáng)為(2)[2]如圖乙兩輛同向行駛的轎車發(fā)生“追尾”是轎車B剎車后由于慣性仍向前行駛撞到轎車A;[3]A轎車尾部已變形,說明力能夠改變物體的形狀;[4]此時(shí)對轎車A由于受到B轎車的撞擊會(huì)向前加速運(yùn)動(dòng),由于慣性司機(jī)會(huì)向后運(yùn)動(dòng),所以對司機(jī)起保護(hù)作用的是汽車頭枕。(3)[5]根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出s﹣v2圖像如圖[6]根據(jù)圖象可得s和v和定量關(guān)系式[7]當(dāng)轎車速度為8m/s時(shí)對應(yīng)的制動(dòng)距離25.(2023·山東青島·九年級??几傎悾┤粘I钪械脑S多現(xiàn)象,往往隱含著許多科學(xué)道理,如;a。自行車在烈日下暴曬,車胎容易發(fā)生爆炸;b。壓縮一段封閉在注射器內(nèi)的空氣,發(fā)現(xiàn)越壓縮越費(fèi)力;

(1)關(guān)于一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)呢?小明做出了以下猜想:猜想一:可能與氣體的溫度有關(guān);猜想二:可能與氣體的體積有關(guān);(2)為驗(yàn)證猜想一,小明進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:①取一根長約為1m,一端封閉的細(xì)玻璃管,在室溫(20℃)下用水銀封閉一段空氣柱,將玻璃管豎直固定,并在玻璃管上標(biāo)出水銀柱下表面的位置,如圖甲;②將空氣柱浸入50℃的水中,待水銀柱不再上升后,往玻璃管內(nèi)注入水銀直到為止;③再將空氣柱浸入80℃的水中,重復(fù)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)空氣柱的溫度越高,其上方的水銀柱也越長,由此可得出結(jié)論:一定質(zhì)量的氣體,體積一定,溫度越高,產(chǎn)生的壓強(qiáng)越;(3)小明又利用傳感器設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置,探究驗(yàn)證猜想二:①實(shí)驗(yàn)中,小明要控制氣體的溫度和不變,改變測量壓強(qiáng);②小明實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓強(qiáng)p(Pa)體積V(m3)pV值(Pam3)11.591050.7510-51.192521.201051.0010-51.200030.971051.2510-51.212540.751051.6010-51.200050.601052.0010-51.2000分析表中數(shù)據(jù),可得結(jié)論:?!敬鸢浮繕?biāo)記處大質(zhì)量體積一定質(zhì)量的氣體,溫度一定時(shí),壓強(qiáng)與體積成反比【詳解】(2)[1]為驗(yàn)證假設(shè)一,進(jìn)行如下操作:步驟一:取一根長度約為1m一端封閉的細(xì)玻璃管,在室溫(20°C)下用水銀密封一段空氣柱,將玻璃管豎直固定,并在玻璃管上標(biāo)出水銀柱下表面的位置;步驟二:將空氣柱浸入50°C的水中,待水銀柱不再上升后,往玻璃管內(nèi)注入水銀,直到水銀柱下表面到達(dá)標(biāo)記處為止;步驟三:將空氣柱浸入80°C的水中,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。[2]根據(jù)“空氣柱的溫度越高,上方的水銀柱也越長”可以得出這樣的結(jié)論:一定質(zhì)量的氣體,溫度越高,其壓強(qiáng)越大。(3)[3][4]為驗(yàn)證猜想二,即一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可能與氣體的體積有關(guān);①根據(jù)控制變量法可知要探究“一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與氣體體積的關(guān)系”,需要控制氣體的質(zhì)量和溫度不變,改變氣體的體積,測量壓強(qiáng)。②[5]根據(jù)表格數(shù)據(jù)知,壓強(qiáng)與體積的乘積都約等于1.2Pam3,說明氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比,即一定質(zhì)量的氣體,溫度一定時(shí),壓強(qiáng)與體積成反比。26.(2022春·廣東佛山·八年級佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學(xué)??几傎悾y定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,因缺少大量程的彈簧測力計(jì),同學(xué)們設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,測出吸盤的直徑為d;②將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上;③用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙,直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板,用天平測出這時(shí)小桶和沙的總質(zhì)量為m。請幫助同學(xué)們完成下列問題(1)將吸盤蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了;(2)吸盤脫離玻璃板時(shí),若不計(jì)塑料掛鉤的質(zhì)量,空氣對塑料吸盤的壓力大小是,此時(shí)的受力面積大小是,測得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是(均用字母表示,寫出最終的化簡結(jié)果);(3)同學(xué)們經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)測量值與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓有較大的差異,實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因可能是。(寫出一條即可)【答案】排出吸盤內(nèi)的空氣mg吸盤內(nèi)空氣未排干凈【詳解】(1)[1]將吸盤蘸水后再按壓在光滑水平板面上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,則吸盤在外界大氣壓的作用下被緊壓在玻璃板上,故目的是為了排出吸盤內(nèi)的空氣。(2)[2][3][4]吸盤脫離玻璃板時(shí),小桶對吸盤的拉力(桶和細(xì)沙的重力)等于大氣壓對吸盤的壓力,即空氣對塑料吸盤的壓力大小為F=p大氣S=G=mg此時(shí)的受力面積大小為則大氣壓為(3)[5]實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程并不如原理分析中那么理想化,如擠壓吸盤時(shí),吸盤內(nèi)的空氣不可能完全都被排出。故實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因可能是吸盤內(nèi)空氣未排干凈。四、計(jì)算題27.(2019春·湖南湘西·八年級統(tǒng)考競賽)如圖所示,置于水平面上的兩個(gè)圓柱形容器A、B分別裝有液體甲和液體乙。已知:A和B所在的水平面高度差為h,甲液體的深度為16h,乙液體的深度為19h,且液體乙的體積為5×10-3m3、密度為0.8×103kg/m3,求:(g取10N/kg)(1)液體乙的質(zhì)量m乙;(2)液體乙對容器底面的壓力F;(3)若在圖示水平面MN處兩種液體的壓強(qiáng)相等,則液體甲對容器底面的壓強(qiáng)是多少?(注:h作為已知條件)【答案】(1)4kg;(2)40N;(3)1.6×105hPa【詳解】(1)由得液體乙的質(zhì)量m乙=乙V乙=0.8×103kg/m3×5×10m3=4kg(2)設(shè)圓柱形容器B的底面積是S,則B容器中乙的體積V乙=S×19h液體乙對容器底面的壓強(qiáng)所以液體乙對容器底面的壓力(3)由圖可知液體甲液面到圖示水平面MN處的深度是16h-8h=8h因?yàn)锳和B所在的水平面高度差為h,所以液體乙液面到圖示水平面MN處的深度是19h-8h-h=10h若在圖示水平面MN處兩種液體的壓強(qiáng)相等,則有即甲=乙=×0.8×103kg/m3=1×103kg/m3則液體甲對容器底面的壓強(qiáng)P甲=甲g×16h=1×103kg/m3×10N/kg×16h=1.6×105hPa答:(1)液體乙的質(zhì)量m乙為4kg;(2)液體乙對容器底面的壓力F為40N;(3)若在圖示水平面MN處兩種液體的壓強(qiáng)相等,則液體甲對容器底面的壓強(qiáng)是1.6×105hPa。28.(2019·江蘇南京·九年級統(tǒng)考競賽)某地下油層的壓強(qiáng)為2.10×107Pa,從地面向此油層鉆一口油井,自油層面向上計(jì)算,原油自噴時(shí)可能達(dá)到的最大高度為多大?若油層距地面2000m,油井直徑為10cm,要阻止原油噴出地面,至少要向出油層施加多大的壓力?(原油密度為0.9×103kg/m3,大氣壓強(qiáng)比原油壓強(qiáng)小得多,故在計(jì)算中可以忽略大氣壓強(qiáng)的影響)【答案】26376N【詳解】(1).由p=ρgh得:;(2).油層距地面高度h0=2000m,噴至出油口處的壓強(qiáng)為p',則p'=p﹣ρgh0=2.10×107Pa﹣900kg/m3×9.8N/kg×2000m=3.36×106Pa.油井口直徑D=10cm=0.1m,面積為:原油噴出地面的力為:F=p'S=3.36×106Pa×7.85×10﹣3m2=26376N要阻止原油噴出地面,至少應(yīng)向出口處施加26376N.答:(1).原油自噴時(shí)可能達(dá)到的最大高度為2381m;(2).要阻止原油噴出地面,至少要向出油口施加26376N的壓力.29.(2019秋·廣東·八年級校聯(lián)考競賽)如圖所示,為了學(xué)生的安全我省購置了一批“大鼻子”校車,校車滿員時(shí)人和車的總質(zhì)量為1×104kg,車輪的總著地面積為0.25m2,校車以36km/h的速度在平直公路上勻速直線行駛10min,所受阻力是總重力的0.01倍。(g=10N/kg)(1)滿員的校車靜止在水平地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng);(2)校車在這10min內(nèi)行駛的路程?!敬鸢浮?1)4×105Pa;(2)6000m【詳解】解:(1)校車對水平路面的壓力F=G=mg=1.0×104kg×10N/kg=1.0×105N校車對水平路面的壓強(qiáng)(2)由可得,校車在這10min內(nèi)行駛的路程s=vt=10m/s×600s=6000m答:(1)滿員的校車靜止在水平地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng)4×105Pa;(2)校車在這10min內(nèi)行駛的路程6000m。五、作圖題30.(2020春·廣東·八年級校聯(lián)考競賽)下面甲乙兩圖所示容器中都裝有水,但圖中都只畫出了左邊容器中的水面,請?jiān)趫D中把未畫的水面的大致位置補(bǔ)畫出來。()【答案】【分析】上端開口、下端相連通的容器叫連通器;連通器里只有一種液體,在液體不流動(dòng)的情況下,連通器各容器中液面的高度總是相同的;分析圖中的各容器,看是不是能夠形成一個(gè)連通器,若是連通器,根據(jù)連通器內(nèi)液體的特點(diǎn)畫出未畫出的水面的大致位置?!驹斀狻块y門處于關(guān)閉狀態(tài),左端、中間和右端的容器構(gòu)成了一個(gè)連通器,水不流動(dòng)時(shí),液面就是相平的;閥門處于打開狀態(tài),水在重力的作用下就會(huì)向下流,中間一段管子比較粗,水流速度小,液體壓強(qiáng)大,水柱高;右邊管子比較細(xì),水流速度大,液體壓強(qiáng)小,水柱低,如圖所示:六、綜合題31.(2021秋·廣東揭陽·九年級揭東二中校考競賽)閱讀短文,回答問題:沸水也能結(jié)冰?沸水也能結(jié)冰嗎?在地球表面自然環(huán)境中的確不可能,但人為改變外界環(huán)境因素后一切皆有可能??茖W(xué)家將盛有適量水的杯子放置在玻璃罩中密封(如圖甲),用抽氣機(jī)向外抽氣,奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了:杯子中的水沸騰了,繼續(xù)抽氣,杯子中上層水仍在沸騰,下層水開始結(jié)冰,最終水全部結(jié)成了冰。原來隨著玻璃罩中的空氣被抽出,沸點(diǎn)一直降到室溫,故杯中的水沸騰了。研究表明晶體的熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn))也與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越小,晶體的熔點(diǎn)(或凝固點(diǎn))越高,所以當(dāng)玻璃罩中氣體壓強(qiáng)減小到足夠低時(shí),水的凝固點(diǎn)升高到室溫,故沸騰的水很快結(jié)冰了。(1)文中提到“原來隨著玻璃罩中的空氣被抽出,沸點(diǎn)一直降到室溫”的依據(jù)是。由于能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有,所以地球表面自然環(huán)境中,杯子中上層水沸騰、下層水結(jié)冰的現(xiàn)象(可能/不可能)存在;(2)如圖乙,在溫度較低的環(huán)境中將一根兩端拴有重物的細(xì)金屬絲,掛在一個(gè)粗大的冰塊上。一段時(shí)間后,鋼絲穿冰塊而過,而冰塊完整無缺。使用細(xì)金屬絲和懸掛重物的目的都是,從而使冰的熔點(diǎn)(降低/提高/保持不變),所以細(xì)金屬絲下方的冰塊熔化,由于環(huán)境溫度較低,熔化而成的水又很快(填寫物態(tài)變化名稱)故鋼絲穿冰塊而過且不留縫隙;(3)滑冰運(yùn)動(dòng)員所穿滑冰鞋都帶有冰刀,如圖丙所示,在滑冰過程中,冰刀通過的方式使得冰的內(nèi)能變大,同時(shí)(增大/減小)了對冰面的壓強(qiáng),從而改變了冰的熔點(diǎn),使得冰刀劃過的冰面容易熔化,最終能起到的作用?!敬鸢浮吭谑覝叵滤序v了方向性不可能增大壓強(qiáng)降低凝固做功增大減小摩擦力【詳解】(1)[1]由于我們觀察到水在室溫下發(fā)生了沸騰現(xiàn)象,因此可得出“原來隨著玻璃

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