作業(yè)9 壓強（解析版）

假期作業(yè)9——壓強一．選擇題（共10小題）1．將一本八年級上冊科學課本平放在水平桌面上，它對水平桌面的壓強最接近下列哪一個數(shù)值（）A．1Pa B．10Pa C．100Pa D．1000Pa【解答】解：八年級上冊科學課本的質量約250g＝0.25kg，受到的重力為G＝mg＝0.25kg×10N/kg＝2.5N，對桌面的壓力為F＝G＝2.5N，物理課本與桌面的接觸面積在S＝300cm2＝0.03m2左右，物理課本對桌面的壓強為p=FS=2.5N0.03m故選：C。2．如圖所示，置于水平桌面上的一個密閉的圓錐形容器內(nèi)裝滿了重力為G的某種液體。已知：圓錐形容器的容積公式為V＝πR2h/3，其中，R、h分別為容器的底面半徑和高。則容器內(nèi)的液體對容器側面的壓力大小為（）A．1G B．2G C．3G D．0【解答】解：∵V=π∴G＝mg＝ρVg＝ρgπR即ρghπR2＝3G．而容器底受到的壓力F＝PS＝ρghS＝ρghπR2＝3G。而液體能夠提供給底面的壓力只有G，換句話說底面受到的壓力中還有2G是其他地方提供的，而能提供壓力的只有容器側壁了，根據(jù)物體間力的作用是相互的，因此液體對容器側壁的壓力為3G﹣G＝2G。故選：B。3．如圖用兩手食指同時按壓鉛筆的兩端，下列說法正確的是（）A．筆尖對手指的壓力大于筆尾對手指的壓力 B．筆尖對手指的壓力小于筆尾對手指的壓力 C．筆尖對手指的壓強大于筆尾對手指的壓強 D．筆尖對手指的壓強等于筆尾對手指的壓強【解答】解：AB、由于鉛筆和手同時處于靜止狀態(tài)，所以所受合力為0，因此，筆尖對手指的壓力等于筆尾對手指的壓力，故AB錯誤；CD、由于鉛筆的兩端對手指的壓力相同，筆尖一端的受力面積小，由p=FS可知筆尖對手指的壓強大于筆尾對手指的壓強，故C正確，故選：C。4．如圖所示，水平桌面上有甲、乙兩個質量和底面積都相等的容器。向容器中注入高度相等的不同液體后容器對桌面的壓強相等，若液體對容器底部的壓強分別為p甲、p乙，容器對桌面的壓力分別為F甲、F乙，比較p甲和p乙，F(xiàn)甲和F乙的大小關系（）A．p甲＝p乙，F(xiàn)甲＜F乙 B．p甲＝p乙，F(xiàn)甲＝F乙 C．p甲＞p乙，F(xiàn)甲＝F乙 D．p甲＜p乙，F(xiàn)甲＜F乙【解答】解：因水平桌面上有甲、乙兩個質量和底面積都相等的容器，向容器中注入高度相等的不同液體，由圖知乙中液體的體積大，根據(jù)p=FS=G杯+G液S，因容器對桌面的壓強相等，故容器對桌面的壓力分別為F甲＝根據(jù)ρ=m由p＝ρgh知，p甲＞p乙．只有C正確。故選：C。5．如圖，甲、乙、丙三個質量和底面積均相同的容器，若容器中分別裝入等高度的酒精、水和硫酸（液體均不溢出，ρ酒精＜ρ水＜ρ硫酸），三個容器底部都受到液體的壓力（）A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一樣大【解答】解：由題意可知，甲、乙、丙三個容器的底面積相同，且容器中分別裝入等高度的酒精、水和硫酸，因ρ酒精＜ρ水＜ρ硫酸，所以，由p＝ρ液gh可知，三液體對容器底部的壓強關系為p酒精＜p水＜p硫酸，由p=FS的變形式F＝pS可知，三個容器底部都受到液體的壓力關系為F酒精＜F水＜F故選：C。6．一塊長為L，質量分布均勻的木板A放在水平桌面上，板A右端與桌邊相齊（如圖所示）。在板的右端施一水平力F使板A右端緩慢地離開桌邊L3，在板AA．A對桌面的壓強不變 B．A對桌面的壓力不變 C．A對桌面的壓力不斷變小 D．A對桌面的壓強不斷變小【解答】解：因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，用水平力F向右勻速推動木板時，木板對桌面的壓力F不變，故B正確、C錯誤；因水平力F向右勻速推動木板時，木板與桌面的接觸面積變小，受力面積變小，所以，由p=FS可知，長木板對桌面的壓強變大，故故選：B。7．如圖，甲、乙、丙三個相同的容器中分別盛有密度不同的液體，放在水平桌面上，已知在液體內(nèi)部同一水平面a、b、c三點處液體的壓強相等，則各容器中液體的密度大小、液體對容器底部壓強的大小排列順序都正確的是（）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：已知在液體內(nèi)部同一水平面a、b、c三點處液體的壓強相等，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，由圖可知a、b、c三點到杯底的深度相同，即h相同，由p＝ρgh得密度大的壓強大，則a、b、c三點以下液體對容器底部壓強，p甲下＞p乙下＞p丙下。又因為a，b，c三點處液體的壓強相等，即p甲上＝p乙上＝p丙上，所以整個液體對容器底部壓強的大小排列順序為p甲＞p乙＞p丙。故選：C。8．如圖所示，物體G是邊長為10cm的正方體物塊，重6N，被豎直向上的力F＝20N頂在天花板，則天花板受到的壓強為（）A．600Pa B．1400Pa C．2000Pa D．2600Pa【解答】解：木塊在豎直方向上受到重力G、手對物塊向上的壓力F1和天花板對物塊的壓力F2的作用，木塊處于靜止狀態(tài)，G+F2＝F1，天花板對木塊的壓力：F2＝F1﹣G＝20N﹣6N＝14N；木塊對天花板的壓力與天花板對木塊的壓力是一對相互作用力，木塊對天花板的壓力：F＝F2＝14N，物塊邊長為10cm，則底面積是100cm2＝1×10﹣2m2，木塊對天花板的壓強：p=FS故選：B。9．小樂將輕質塑料掛鉤（質量不計）的吸盤壓在玻璃餐桌的下表面，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2，同時將盛水塑料桶掛到掛鉤上，如圖所示。則吸盤能掛住多重的盛水塑料桶（）A．10N B．50N C．100N D．1000N【解答】解：吸盤與玻璃的接觸面積為S＝10cm2＝0.001m2；根據(jù)P=FS可知，吸盤受到的大氣壓力：F＝PS＝1.0×105Pa×0.001m2＝對于吸盤來說，當筒重等于大氣壓力時，吸盤剛好不下落，故得G＝F＝100N。故選：C。10．如圖，圓柱形容器中放有一個密度為0.4g/cm3的球，往容器中勻速注水直至注滿，球不吸水，下列表示容器底部受到水的壓強隨時間變化曲線合理的是（）A． B． C． D．【解答】解：由題意可知，球的密度是小于水的密度的，隨著水的增加，最終球會漂浮在水面；往容器中勻速加水，在球漂浮前，由于球的下方體積較小，水的深度h增加的速度越來越快，當加水至球漂浮后，隨著水的勻速增加，水的深度h隨時間勻速增加；由液體壓強公式可知，容器底部受到水的壓強隨時間變化是先變快，后勻速增加，故BCD錯誤，A正確，故選：A。二．填空題（共3小題）11．小明學習了液體壓強的特點后，決定利用壓強計對液體壓強特點進行進一步探究。（1）組裝好壓強計后，他用手指輕壓壓強計金屬盒的橡皮膜，觀察U形管兩側液面是否保持一定的高度差，其目的是檢查壓強計的氣密性是否良好。（2）如圖甲、乙所示，燒杯和水槽裝有水，把壓強計的金屬盒浸入相同的深度時，U形管兩側液柱高度差相同。（選填“相同”或“不相同”）（3）小明將甲中的水替換成等體積鹽水后，要使U形管兩側液面高度差保持不變，則需將壓強計的金屬盒浸入鹽水液面以下更淺（“深”或“淺”）的位置?！窘獯稹拷猓海?）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，就會有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化小；調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時，橡皮膜不受液體的壓強，因此U形管兩邊的液面應該相平。（2）在同種液體的同一深度處（或在相同條件下），液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等，燒杯和水槽裝有水，把壓強計的金屬盒浸入相同的深度時，U形管兩側液柱高度差相同。（3）小明將甲中的水替換成等體積鹽水后，要使U形管兩側液面高度差保持不變，由于液體密度不同，要使壓強計的高度差相等，根據(jù)p＝ρgh知液體的密度和液體的深度成反比，所以需將壓強計的金屬盒浸入鹽水液面以下更淺的位置。故答案為：（1）檢查壓強計的氣密性是否良好；（2）相同；（3）淺。12．如圖所示，質量相同的甲、乙兩個均勻實心正方體放在水平地面上。請回答（1）若分別沿水平方向截去厚度相等的部分后，則剩余部分對水平地面的壓強p甲和p乙的關系為D（選填字母代號，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）若分別沿豎直方向截去厚度相等的部分后，則剩余部分對水平地面的壓強p甲和p乙的關系為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）由題意可知，甲、乙兩個均勻實心正方體的質量相等，即m甲＝m乙，由圖可知，V甲＜V乙，S甲＜S乙，由ρ=mV可知，兩者的密度關系為ρ甲＞ρ因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，由p=FS=GS=mg若在兩個正方體的上面，沿水平方向分別截去高度相同的一部分，因均勻實心正方體對水平地面的壓強p=FS=所以，減小的壓強關系為△p甲＞△p乙，則剩余部分對水平地面的壓強分別為：p甲′＝p甲﹣△p甲，p乙′＝p乙﹣△p乙，又因p甲＞p乙，△p甲＞△p乙，所以“小減小、大減大”其結果無法判斷，即無法判斷剩余部分對水平地面的壓強p甲′和p乙′的大小關系，可能p甲＜p乙、也可能p甲＝p乙、也可能p甲＞p乙，故D正確；（2）原來對水平面的壓強關系p甲＞p乙，沿豎直方向截去厚度相等的部分后，則剩余部分的密度和高度不變，由p＝ρhg可知，剩余部分對水平地面的壓強不變，則p甲＞p乙，故C正確。故選：D；C。13．為了方便盲人行走，在馬路兩旁人行道上鋪設了有凸棱的盲道，在盲道上行走感覺腳有些不舒服，從物理學角度分析，是因為：受力面積減小，壓強增大。潛水艇是人類研究海洋的重要設備，它的上浮和下潛是通過改變自身的重力來實現(xiàn)的。在科學考試作圖時，小亮畫錯了一個地方，于是就用橡皮輕輕地擦，沒有擦干凈，然后他稍使點勁就擦干凈了。這是通過增大壓力的方法來增大橡皮與紙之間的摩擦的。【解答】解：（1）盲道上凹凸不平，人踩上去時腳與地面接觸面積小、壓強大，所以感到不舒服；（2）潛水艇在水面下上浮和下潛時浮力不變，靠充水和排水改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下潛；（3）小亮稍使點勁擦，是通過增大壓力的方法來增大橡皮與紙之間的摩擦，從而擦得更干凈。故答案為：受力面積減小，壓強增大；自身的重力；壓力。三．實驗探究題（共2小題）14．在探究壓力作用效果與哪些因素有關時，小科猜想“壓力作用效果可能與壓力大小和受力面積有關，為驗證壓力作用效果是否與受力面積有關”，小科采用如圖甲和圖乙兩種方法靜止地擠壓在兩手指間的鉛筆來進行實驗，請分析回答下列問題：（1）圖甲和乙（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）中鉛筆受到了平衡力的作用。（2）圖甲（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）的方法能驗證“壓力作用效果是否與受力面積有關”的猜想。（3）要研究壓力作用效果與壓力大小的關系，能（選填“能”或“不能”）采用圖甲的方法?！窘獯稹拷猓海?）圖甲與圖乙中鉛筆都處于靜止狀態(tài)，受到了平衡力的作用；（2）為驗證“壓力作用的效果是否與受力面積有關”，應當控制壓力大小不變，而乙圖中鉛筆豎直放置時，由于鉛筆的重力會導致下面手指受的壓力大，所以用甲圖的方法能驗證“壓力作用效果是否與受力面積有關”的猜想，而圖乙不能；（3）如果研究壓力作用效果與壓力的關系，應控制受力面積大小不變，只改變壓力大??；圖甲中用不同的力去比較同一個手指的感覺或是現(xiàn)象也能研究壓力作用效果與壓力的關系。故答案為：（1）甲和乙；（2）甲；（3）能。15．為了探究影響壓力作用效果的因素，小明用如圖所示實驗裝置進行了如下實驗：①稱取200克細沙置于燒杯中；②將氣球置于裝置內(nèi)，將燒杯中的細沙緩緩倒在木板B上，直至氣球剛好破裂，稱量燒杯中剩余細沙的質量，重復實驗3次，并記錄平均值；③改變木板A上塑料釘?shù)臄?shù)量，用完全相同的氣球重復步驟②，記錄數(shù)據(jù)如下：實驗組別塑料釘數(shù)量/枚細沙的總質量/克燒杯中剩余細沙的總質量/克14200152262001363820011741020095（1）為完成本實驗，小明需要的測量工具為天平；（2）小明選擇細沙而不選擇砝碼來完成實驗的原因是細沙質量更小，對氣球產(chǎn)生的壓力變化更精細；（3）請結合所學知識分析，本實驗能否得出“受力面積越大，壓力作用效果越不明顯”的結論并說明理由。塑料釘數(shù)量越多，受力面積越大，氣球剛破裂時所需的細沙質量越大，即在更大的壓力作用下，才能達到氣球剛破裂時相同的壓力作用效果。所以可以得出受力面積越大，壓力作用效果越不明顯的結論【解答】解：（1）實驗中需要測量細沙的質量，故小明需要的測量工具為天平；（2）細沙與砝碼相比，細沙質量更小，對氣球產(chǎn)生的壓力變化更精細；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，塑料釘數(shù)量越多，受力面積越大，氣球剛破裂時所需的細沙質量越大，即在更大的壓力作用下，才能達到氣球剛破裂時相同的壓力作用效果。所以可以得出受力面積越大，壓力作用效果越不明顯的結論。故答案為：（1）天平；（2）細沙質量更小，對氣球產(chǎn)生的壓力變化更精細；（3）塑料釘數(shù)量越多，受力面積越大，氣球剛破裂時所需的細沙質量越大，即在更大的壓力作用下，才能達到氣球剛破裂時相同的壓力作用效果。所以可以得出受力面積越大，壓力作用效果越不明顯的結論。四．計算題（共5小題）16．2020年4月9出我國第一艘航空母艦﹣﹣遼寧艦（如圖1）駛入臺灣海峽，對我國臺灣及其附屬島嶼領土進行日常的戰(zhàn)備巡航，維護臺海地區(qū)和平穩(wěn)定。如表是遼寧艦的主要參數(shù)值。相關的量主要參數(shù)值遼寧艦滿載質量6.75×107kg遼寧艦最大航行速度54km/h殲15艦載機質量1.5×104kg殲15艦載機與甲板接觸面積0.5m2（1）一架殲15艦載機停在航母上，對水平甲板的壓強是多少2.94×105Pa？（要求寫出計算過程）（2）如圖2是遼寧艦某次直線巡航時的路程和時間的關系圖：①分析圖像可知，40分鐘到60分鐘內(nèi)遼寧艦處于勻速直線運動狀態(tài)。②求40分鐘到60分鐘內(nèi)遼寧艦的航行速度15m/s。（要求寫出計算過程）【解答】解：（1）由表格參數(shù)可知，艦載機的重力G＝mg＝1.5×104kg×9.8N/kg＝1.47×105N，艦載機靜止時，對甲板的壓強p=FS=GS=（2）①由圖2可知，航母在40分鐘到60分鐘內(nèi)處于勻速直線運動狀態(tài)。②根據(jù)圖2信息，計算航母航行的速度v=s路答：（1）艦載機靜止時，對甲板的壓強為2.94×105Pa。（2）①勻速直線運動狀態(tài)；航母航行的速度為15m/s。17．雪地摩托車是一款冬季越野裝備，配有履帶和滑雪板。下表是某款雪地摩托車的主要參數(shù)。（1）履帶和滑雪板都做得很寬是為了減小對雪地的壓強。（2）雪地摩托車停放在水平雪地上時，對雪地的壓強為多少？凈重180kg額定輸出功率15kW最高車速50km/h每塊滑雪板與地面接觸面積0.15m2履帶與地面總接觸面積0.6m2【解答】解：（1）由題意知雪地摩托車停放在水平雪地上時，對雪地的壓力等于自身的重力。由公式P=F（2）由題意知雪地摩托車停放在水平雪地上時，對雪地的壓力等于自身的重力。所以由公式G＝mg的雪地摩托車對雪地壓力為：F＝G＝mg＝180kg×10N/kg＝1800N；由題意知雪地摩托車停放在水平雪地上時與對雪地的接觸面積為：S＝2S1+S2＝2×0.15m2+0.6m2＝0.9m2；由公式P=FS計算得雪地摩托車停放在水平雪地上時，對雪地的壓強為：P=答：（1）履帶和滑雪板都做得很寬是為了減小對雪地的壓強。（2）雪地摩托車停放在水平雪地上時，對雪地的壓強為2000Pa。18．鳥撞飛機事件時有發(fā)生，是不是它們“瞎”了？研究發(fā)現(xiàn)雨燕等鳥類具有邊飛邊睡的能力，甚至還能長時間張開一只眼睛來觀察飛行路徑，避免與其它鳥類或物體碰撞。研究還發(fā)現(xiàn)，某種鳥類只有距離運動的物體30m內(nèi)才逃離。由于飛機速度很快，所以它們就沒有足夠的時間來逃離，而引起撞機事件。綜合上述信息，回答下列問題：（1）數(shù)據(jù)顯示，一只0.5kg的鳥正面撞在迎面飛來的速度為720km/h的飛機上，就會產(chǎn)生1.6×104N撞擊力，對飛機造成損傷。假如撞擊面積為0.01m2，計算該鳥撞擊飛機的壓強。（2）如表是三種材料的相關參數(shù)，從飛機承受鳥類撞擊力和飛機自身重量考慮，最適宜用來制造飛機的材料是C。性質材料A材料B材料C抗壓性（kg/m2）1.2×1061.6×1062.0×106密度（kg/m3）1.2×1034.0×1031.2×103【解答】解：（1）該鳥撞擊飛機的壓強：p=FS=1.6×104（2）為了抗擊鳥的撞擊，飛機的材料的抗壓性要大；為了減輕飛機的重量，應選用密度小的材料；對比可知，材料C符合以上兩個條件。答：（1）該鳥撞擊飛機的壓強為1.6×106Pa；（2）C。19．如圖所示，容器重4N，放在水平桌面上，容器上部是邊長5cm的立方體，下部是邊長10cm的正方體，若向容器內(nèi)注入1.1kg水。（取g＝10N/kg）求：（1）這個裝著水的容器對桌面的壓力多大？（2）容器底部所受水的壓強多大？【解答】解：（1）水的重力：G水＝m水g＝1.1kg×10N/kg＝11N，容器和水的總重力：G＝