可知,ρ甲>ρ乙;两容器中的液体深度h相同,ρ甲>ρ乙,根据公式p=ρgh可得,p甲>p乙.某同学用吸管吸容器中的饮料时,管中的空气变少,气压减小,所以饮料在外界大气压的作用下被压进人们的嘴中.
4.水力采煤是用喷枪射出水的巨大压力冲击煤层来采煤的.若从喷枪中射出的水柱在煤层表面0.01m2的面积上产生的压力为1000N,则水柱在煤层上产生的压强为________Pa.
【答案】100000帕
【解析】
根据题意知道,煤层受力面积是S=0.01m2,压力为P=1000N,故在煤层上产生的压强是P=F/S=1000N/0.01m2=100000帕
5.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强PA______PB,容器对桌面的压强PA′_____PB′.(选填“大于”“等于”“小于”)
【答案】
(1).小于
(2).等于
【解析】
已知A、B两容器,装有等深、
由题中“等质量”可知:
由题图可以看出:
,
根据
可得:
,
由题中“等深”可知:
,
根据液体压强公式
可得,液体对容器底部的压强为:
,
由于A、B两容器的底面积和质量都相同,容器内液体质量相等,它们对桌面的压力相等,所以容器对桌面的压强pA′=pB′.
6.小涵同学利用如图所示的器材探究“液体内部压强的特点”
(1)压强计_____(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是_____(选填“A“或“B”)
A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装
(3)调好后,将探头放入水中,并多次改变探头在水中的深度如图乙所示,同时比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差.这是为了探究_____.
【答案】
(1).不属于
(2).B(3).液体内部压强与深度的关系
【解析】
(1)这是测量液体压强的压强计;它的左端是密闭的,所以不是连通器.
(2)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B;
(3)实验中液体
密度不变,改变探头在水中的深度,研究的是液体内部压强与深度的关系.
故答案为
(1)不属于;
(2)B;(3)液体内部压强与深度的关系.
7.如图所示,桶的质量为0.5kg,它的底面积为4.5×10﹣2m2,容积为1.5×10﹣2m3,桶的手柄与手的接触面积别为2×10﹣3m2.桶内装12.5kg的水,水深为10cm,g=10N/kg.求:
(1)桶底受到水的压强.
(2)桶底受到水的压力
(3)提起桶时,手所受的压强.
【答案】
(1)桶底受到水的压强为1000Pa.
(2)桶底受到水的压力为45N.(3)提起桶时,手所受的压强为6.5×104Pa.
【解析】
(1)桶底受到水的压强:
;
(2)由
得桶底受到水的压力:
;
(3)水和桶的总重:
,
提起桶时,手所受的压力:
,
受力面积
,
手所受的压强:
.
考点三:
大气压强
1.下列工具、物品或设施中,使用时利用了大气压强的是:
A.天平B.温度计C.船闸D.塑料吸盘
【答案】D
【解析】
A项,天平利用的是杠杆原理,故A项错误.B项,温度计利用的是液体的热胀冷缩,故B项错误;C项,船闸利用的是连通器原理,故C项错误.D项,塑料吸盘利用的是大气压强,故D项正确.综上所述,本题正确答案为D.
2.下列现象中能说明存在大气压的是( )
A.潜水员潜入水下越深,所受水
压强越大
B.盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水
C.水从高处流下,形成瀑布
D.在三峡大坝旁修建大型船闸
【答案】B
【解析】
潜水员潜入水下越深,所受水的压强越大,说明了液体压强与深度的关系,A不符合题意;盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,正是大气压支持着杯内的水不会流出来,B符合题意;水从高出流下是因为水受到向下的重力作用,与大气无关,C不符合题意;船闸是利用了连通器的原理,D不符合题意,故选B.
3.在制药时为了从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗菌素不能在超过80℃的温度下提取,应采用的方法是
A.用微火加热使其沸腾B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间D.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃
【答案】B
【解析】
A.如果不降低气压,即使用微火加热,水的温度仍为100℃,并不能降温,此方法不可行.B.降低容器内气压,水的沸点也会降低,低于80℃,此方法是可行的;
C.如果不降低气压,即使缩短加热沸腾时间,水的温度仍为100℃,并不能降温,此方法不可行;D.增加容器内气压,水的沸点会升高,高于80℃,此方法不可行;故选B.
4.下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是
A.高压锅能增大锅内气压降低沸点
B.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
C.马德保半球实验证明了大气压的存在
D.托里拆利最早测出了大气压的值
【答案】A
【解析】
A、高压锅能增大锅内气压,使沸点升高,故A符合题意;
B、吸盘内气压低于吸盘外大气压,吸盘在大气压力作用下被压在墙面上,故B不符合题意;
C、马德堡半球实验证实了大气压的存在,故C不符合题意;
D、托里拆利最早测出了大气压值,故D不符合题意.
故选A.
5.下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A.火车轨道
B.锅炉水位计
C.拦河大坝
D.用吸管吸饮料
【答案】D
【解析】
A、火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的;故A错误;
B、锅炉水位计,是连通器的应用,故B错误;
C、由于液体压强随深度的增加而增大,为了抵御更深处水的压强,大坝修成“上窄下宽”的形状,故C错误;
D、用吸管吸饮料时,先吸走部分空气,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压,故D正确.
故选D.
6.如图1,普通水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了_____的原理;如图2,用吸管将杯中的饮料吸入口中,是利用了_____的作用.
【答案】
(1).连通器
(2).大气压
【解析】
由图知,壶嘴和壶身构成连通器,是利用连通器原理工作的;
用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压.
7.小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是________;
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为________;
(3)若实验中测得的大气压值都偏小,这是因为________;
(4)实验室有甲乙丙三个注射器,活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用________(选填“甲”、“乙”、“丙”)注射器合适.
【答案】
(1).排尽筒内的空气,密封注射器
(2).
(3).注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气(4).甲
【解析】
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是排尽筒内的空气,密封注射器.
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,注射器的容积为V,则注射器的横截面积为:
,因为此时活塞的受力平衡,即拉力克服大气压的作用,根据
可知,大气压的值可表示为:
.
(3)根据此实验
原理知,当注射器内的空气排得不干净,或橡皮帽漏气时,而注射器内的空气是不可能排干净的,如前端的细管中的空气是排不出来的,所以实验中测得的大气压值会偏小.
(4)实验室有甲乙丙三个注射器,活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2,
大气按约105Pa考虑,则甲受到的大气压力为:
;
乙受到的大气压力为:
;
丙受到的大气压力为:
;
可见若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用甲射器合适.
考点四:
流体压强
1.飞机机翼初看象是一个整体,实际上是由几部分组成的,如图甲.它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转.飞行员在飞机上升、下降等过程中,是通过操纵杆改变襟翼的弯度来改变飞机的升力、阻力的.下图是简化的机翼截面图,假如飞机在空中要做出横滚动作(飞机水平飞行时以机身为轴旋转),其右侧机翼形状如图乙,则其左侧机翼的形状最可能为
【答案】D
【解析】
从乙图可知:
右侧襟翼绕轴向后下方转动,而飞机在空中要做出横滚动作,两侧机翼受到空气阻力的方向应相反,所以左侧襟翼要向相反方向即后上方转动.
故选D.
2.氢气球和飞机都能在空中飞行,但他们的原理不同.根据他们的原理不同,解答下列问题:
(1)氢气球和飞机各依据什么原理;氢气球靠________________,飞机靠_________________(填“浮力”、“升力”).
(2)一氢气球容积为1000m3,在空气密度1.29kg/m3的条件下,这气球收到的浮力是多大____________?
(3)根据如图机翼模型图,解释几十吨的飞机为什么能在空中飞行________________?
【答案】
(1).浮力
(2).升力(3).1.29×104N(4).机翼模型上下不对称,在相同的时间内,上面的路程长,流速快,压强小;下面的路程短,流速慢,压强大,在机翼的上下表面形成一个压强差,这个压强差产生一个升力,所以飞机能在空中飞行.
【解析】
试题分析:
(1)氢气球能在空中飞行利用了浮力的原理,当浮力大于重力时就能够上升;飞机飞上天利用的是液体压强与流速的关系而产生的升力.
(2)F浮=G排=ρgV排=1.29kg/m3×10N/kg×1000m3=1.29×104N
(3)机翼模型上下不对称,在相同的时间内,上面的路程长,流速快,压强小;下面的路程短,流速慢,压强大,在机翼的上下表面形成一个压强差,这个压强差产生一个升力.
考点五:
浮力及其影响因素
1.一般大桥的桥墩要打入江底很深的泥土中,但总有一部分浸在江水中,如图所示,则这部分桥墩在水中时
A.如果桥墩上粗下细,则不受水的浮力作用
B.如果桥墩上细下粗,则不受水的浮力作用
C.无论桥墩是什么形状,都不受水的浮力作用
D.无论桥墩是什么形状,都受到水的浮力作用
【答案】B
【解析】
浮力等于物体上下表面受到的压力差,如图所示,桥墩下部埋入泥中很深,下部没有水,桥墩下表面没有受到水的压力的作用,所以桥墩都不受浮力的作用,即桥墩受到的浮力为0.
但如果桥墩上粗下细,则其侧面会受到向上的压力,会受到浮力,而相反,如果桥墩上细下粗,则其侧面会受到向下的压力,,不会受到浮力.
所以只有B选项的说法是正确的.
故选B.
2.如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若选用的操作是③④,可探究浮力的大小与_______的关系.
(2)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是______(填序号).
(3)由操作可知,物体浸没在水中时所受的浮力大小为______N.
(4)由操作可知,物体的体积大小为______cm3.
【答案】
(1).液体密度
(2).②③(3).1(4).1×10-4
【解析】
(1)由图知道,在实验③④中,物体都是浸没在液体中,即物体排开液体的体积相同,由于液体种类不同,液体密度不同,物体受到的浮力不同,所以,由实验③④,可探究浮力的大小与液体密度的关系;
(2)若探究浮力大小与