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1、第九章压强和浮力知识梳理1压强a.压力 垂直作用于物体外表的力叫做压力压力属于弹力压力的作用效果主要表现为使物体发生形变 压力的方向垂直于受力物体的外表并指向物体的内部 说明: a.压力与重力之比拟:压力与重力的区别 联 系压 力重 力当物体静止放置在水平支撑面上时,压力的大小等于物体重力的大小例如,人站在水平地面上时,人对地面的压力f=g力的性质相互挤压而产生的弹力地球的吸引而产生的场力力的方向垂直于受力面竖直向下力的作用点在接触的物体外表等效为在物体的重心上施力物体放支承的物体地球 有些压力是由重力引起的,有些压力与重力无关即使是由重力引起的压力,其大小也不一定就等于重力,如静止在斜面上的
2、物体,对斜面施加的压力是由物体的重力引起的,但压力小于重力 b固体能沿着压力的方向大小不变地传递压力 b.压强 a物理意义:压强是表示压力作用效果强弱的物理量 b定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强 c定义式和决定式: 式中p表示压强,f表示压力,s表示受力面积 说明:受力面积是指受压力作用的物体与施加压力的物体相互接触并相互挤压的那局部面积,受力面积不一定等于施加压力的物体的底面积,如一块砖平放在桌面上,只有2/3 的底面积与桌面接触,这时的受力面积是砖的底面积的2/3,而不是整个底面积 d单位 在s1中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是1pa=1nm2 一张报纸平摊在桌面上时对桌面的压
3、强约为0.5 pa,一粒西瓜籽平放在桌面上时对桌面的压强约为20pa;一块砖平放在地面上时对地面的压强约为103pa;一个人站立在地面上时对地面的压强约为104pa. 推导式:i静放在水平面上的柱体,当水平面的受压面积与柱体的底面积相等时,柱体对水平面的压强 式中p表示压强,单位是pa;p表示柱体的密度,单位是kgm3;g=9.8 nkg;h表示柱体的高度,单位是m ii假设受压面积不变,当压力改变f时,压强p=f/s. c.增大和减小压强的方法 为将某一物体顺利地压入另一物体中,就需要增大另一物体受到的压强任何物体所能承受的压强都有一定的限度,假设超过了这个限度,物体就会被压坏,为防止物体被
4、压坏,就需要设法减小物体受到的压强 a增大压强的方法 i增大压力如:压路机上碾子的质量很大 ii减小受力面积如:短道速滑运发动的冰鞋上装有冰刀;刀刃要磨得很锋利;图钉的一端做得很尖等 iii增大压力的同时减小受力面积如:投掷飞标 b减小压强的方法 i减小压力如:货车要限载 ii增大受力面积如:滑雪运发动脚上穿滑雪板;推土机有宽大的履带;铁轨铺在枕木上;房屋建在地基上;书包带做得较宽等 iii减小压力的同时增大受力面积如:红军过沼泽地时,丢掉一些装备并利用较宽的木板 2液体的压强 a.液体产生压强的原因 因为液体受到重力的作用且具有流动性,所以液体对支撑它的容器底部和阻碍它散开的容器侧壁部有压强
5、,液体内部向各个方向都有压强 b影响液体内部压强大小的因素 液体内部的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的形状、质量、重力等因素无关同种液体内部在同一深度向各个方向的压强相等;同种液体内部,深度越大,压强越大;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大 说明: a.深度 深度是指从自由液面到某点的竖直距离如以下图中a点的深度h应如下图 b液体内部压强的公式 从液面向下取一个竖直的小液柱(这是一个物理模型),利用知识,可推导出液体内部的压强公式:.式中各个物理量的配套单位是:p-pa;-kgm3;g-nkg;hm. c液体内部压强知识的应用例如 大型储油罐不能做得太高,而是做得粗一些;
6、建拦河坝时,必须把坝做成下宽上窄的形状; 潜水员潜水时,必须穿上强度大耐高压的潜水服; 潜水艇必须用强度大耐高压的金属做外壳; 护士给病人输液时,常将盐水瓶吊高一些,使盐水顺利地进入病人体内 3气体的压强 a.大气压及其产生的原因 地球被厚厚的大气层包围着,大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压 由于大气受到重力的作用且具有流动性,所以大气内任何一处向各个方向都有压强 马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在 b.大气压的测量 大气压既可据压强普遍适用的公式设计实验进行测量,也可据液体内部压强的公式设计实验进行测量,如托里拆利实验 说明:托里拆利设计的测大气压的实验,巧妙地将难
7、测的大气压等值转换为易测的液体压强,其原理是二力平衡在与槽内水银面齐平的管中取一个水平的小液片(这是一个物理模型),其受到的向上的大气压力与向下的水银压力二力平衡,结合f=ps可知:大气压p=p液=gh,这是一种等效法 由于水银有毒,所以现在在课堂上一般不做托里拆利实验,假设用其他液体来代替水银,那么所需的托里拆利管较长,操作不方便 c.标准大气压的数值 由于大气压的值不是固定不变的,通常把76 cm高的水银柱产生的压强称为l个标准大气压(1 atm) 1 atm=76 cm高水银柱=1.o×l05pa d大气压的变化 a.大气压随高度变化 由于大气压是因为大气受到重力的作用而产生的
8、,而大气密度不均匀,所以大气压随高度的增加而减小是不均匀的在海拔2 km的范围内,可以近似地认为高度每增加l2 m,大气压下降l mmhg(即133 pa) b大气压随天气变化 随着天气变化空气中水蒸气的含量不同,使空气的密度发生变化,一般地说,空气枯燥时,水蒸气含量较少,空气的密度较大,气压较高因此,晴天比阴雨天的气压高,冬天比夏天的气压高 e气压计测量大气压的仪器叫气压计,通常有水银压计和金属盒气压计,水银气压计是根据托里拆利实验制成的,它测量的结果比拟准确,但携带不便,常用于气象站 金属盒气压计(如下图)主要局部是一个圆弧形波纹金属盒,盒内空气已被抽出,为使金属盒不被大气压压扁,盒盖用弹
9、性钢片向外拉着,气压改变时,波纹盒的厚度发生变化,使得固定在盒面上的连杆通过传动机构带动指针偏转,指示出气压的大小,氧气瓶上所用的压力表,就是一种无液气压计 金属盒气压计充分运用了转换观察法和放大法 金属盒气压计也可以制成高度计,因为大气压随高度的增加而减小,一定的高度通常有对应的大气压值,因此把金属盒气压计刻度盘上的气压值换成对应的高度值,这就成了高度计 f液体的沸点与液面上气压的关系及其应用 a.关系 液体的沸点随液面上气压的增大而升高,随液面上气压的减小而降低 b应用 现代家庭普遍使用的高压锅,锅内气压能到达2atm,水的沸点能升到l20使食物更易煮熟工业上要提纯酒精或熬蔗糖,由于它们的
10、沸点低于水的沸点,所以要用低压锅 高压锅和低压锅的制作原理根本一样,都是利用密闭的锅盖,控制锅内的气压,进而控制液体的沸点如下图,高压锅上有出气孔,出气孔上有平安阀,当锅内气压超过一定限度时,平安阀被顶起来,从出气孔中排出局部气体,使锅内气压降到平安范围内低压锅那么不断向外抽气,使锅内气压保持在允许约范围内 g.液体压强与流速的关系及其应用 气体和液体都具有流动性,统称为流体 a.关系 在流体中流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大 b应用 如图(a)所示,由于机翼上凸下凹的特殊造型,当一股气流沿着机翼流过时,机翼上方通过的气流流速比机翼下方通过气流速大些,于是机翼上方所受气流的压强小
11、于下方所受的压强,以致向上的压力大于向下的压力,就形成了机翼的升力如图(b)所示,水翼船的下部也有类似飞机机翼的水翼,船在高速航行时,浸在水中的水翼便会获得升力,减小船体与水的接触面,从而减小水对船体的阻力,提高航速 如图(c)所示,有的跑车的尾部设计安装了一种“气压偏导器,它的上外表平直,底部凸弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,跑车在高速行驶时,“气流偏导器上方气流的速度小于下方气流的速度,上方受到的气压大于下方受到的气压,使跑车获得向下的空气压力的合力,这样跑车对地面的压力增大,跑车受到地面的摩擦力增大跑车易于控制、不易翻车 打乒乓球和踢足球中的弧线球,是靠球两侧的空气流速不同产生压强差而使
12、球在空中做曲线运动的 火车站月台上有一条警戒线,火车进站时人要站在黄色警戒线的外面 4浮力 a.浮力 液体对浸在其中的物体施加的竖直向上的托力,叫做浮力,浮力的作用点叫做浮心,浮心的位置在被排开的那局部液体的重心 b浮力产生的原因 如右图所示,设想一个长方体物块浸没在液体中,它的六个外表都受到液体的压力由于左、右两侧面浸在液体中的深度相同,受到液体的压强相等,又由于左、右两侧面面积相等,所以受到液体的压力也相等,对物体的作用互相抵消前后两侧面亦同,只有上、下两外表由于所处的深度不同,受到液体的压强不同,压力也不相等,这样就形成了上、下外表的压力差由于下外表在液体中的深度大,压强大,压力也大,使
13、物体受到向上的压力的合力,这就是浮力 浸在液体中的柱体受到的浮力:f浮=f压合=f向上f向下 推论: 当柱体的上外表露在液面上时,f向下=0,f浮=f向上 当柱体的下底面与容器的底部密合时(它们之间没有液体),f向上不存在,f浮也不存在(如桥墩) 在失重状态下,浮力不存在 说明: 一般情况下,物体浸在液体中的那一局部的外外表受到的液体的压力的合力,就是液体对物体的浮力(特殊情况下还要考虑大气压) c.阿基米德原理 a.文字表述 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力 b数学公式:f浮=g排液=液gv排.式中各量的配套单位:f浮n;液kg/m3;gn/kg;v排=m3 c几点说
14、明: “浸在包括局部浸在和浸没两种情况,局部浸在时v排<v物;浸没时v排=v物 f浮只与液和v排有关,与液体的多少,与物体的形状、体积、密度、重力、在液体中是否运动等因素无关当液一定时,f浮和v排成正比当物体浸没时,物体所受浮力与物体浸没在液体中的深度无关 该原理也适用于气体由于物体在气体中总是被气体包围,所以总有v排=v物 推导式:浸在同种液体中的某一物体,当它排开液体的体积改变v排时,它受到的浮力改变f浮=液gv排 d测量和计算浮力大小的理论根据 a.力的平衡条件 如用一细线将一木块系于容器底部,木块浸没于水中处于静止状态,如右图所示,此时f浮=f拉+g,再如用称重法测浮力 b浮力产
15、生的原因 对于浸在液体中的柱体f浮=f压合=f向上一f向下 c阿基米德原理 对于浸在液体中的任何形状的物体f浮=g排液=液gv排 典例剖析:1. 鸡和鸭同在湿稻田里行走,我们发现鸭的脚印明显比鸡的浅这是因为鸭与鸡相比,鸭脚掌接触地面的面积较 ,对地面产生的压强 (填“大或“小)2. 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,如下图,并测出脚印深2 cm方格纸每小格的边长是3cm,那么“野人每只脚的面积为 cm2(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 m为了估测“野人的质量,小明从背
16、包中拿出一个边长为5 cm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2 cm时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为65 n,据此小明算出“野人的质量为 kg(g取10 nkg)3. 实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯洁水,另一杯盛有盐水,告诉小敏,盐水的密度大于纯洁水的密度,希望她用压强计将它们区别开,如下图,小敏将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计u形管两侧的液面高度差h甲和h乙她发现h甲小于h乙,于是认为乙杯子中盛的是盐水指出小敏的实验过程是不正确的小敏认真思考后发现自己在实验过程中没有控制变量,并提出了新的实验思路
17、如下:将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,压强计u形管两侧的液面高度差分别用h甲和h乙表示,使h甲和h乙 ,比拟 ,那么 的一定是盐水,请你将小敏的实验思路补充完整 高度hkm 大气压p×l05 pa 0 1.0l4. 大气压随高度的升高而降低,一支登山队测出了几个高度的大气压,如下表所示(1)请你根据表中的数据,在图中所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像(2)根据图像,可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为: 。(3)当高度为lkm时,大气压约为 pa;当高度为3000 km时,已到了大气层的边缘,此处的大气压约为 pa(4)除了高度,大气压还与什么因素有关?请
18、提出你的一个猜测: 实验次序l2345气体的温度t()o255075100气体的压强p(1×103pa)1001101201301405. 科学家通过实验探究某一定质量的气体在体积不变的情况下压强p随温度变化的规律,得到如下表所示的一组t和p的数据:分析表中的实验数据,可推知上述气体的压强p与温度t之间的关系式应为 6. 如下图,横截面积为s的容器内盛有局部水,水面上方压有一块横截面积也为s的活塞m,现在活塞的中央挖一面积为s0的小孔,小孔内塞人一木塞n假设m与n间、m与容器壁间紧密结合,且不考虑任何摩擦水的密度为水,当在n的上方放置一块质量为m的物块后,活塞m上升的距离为 ;木塞n
19、下沉的距离为 。7. 如下图,将一只钢制砝码挂在精密的测力计下,并将砝码完全浸没在煤油中加热,装煤油的烧杯再放在电子秤上煤油的膨胀比钢的膨胀要明显得多,且不考虑加热过程中煤油质量的变化,那么随着温度的升高,测力计的读数将 ;烧杯底部上外表受到煤油的压强将 ;电子秤上的读数将 (填“变大、“变小或“不变)8. 如下图,ga=20n,gb=5n,f=120n,假设物体a、b处于静止状态,那么墙面受到的压力是( )a. 20 n b. 25 n c. 120 n d145n9. 一均匀正方体金属块放在水平地面上,对地面的压强为p假设任意地把它截去专(但只能截一刀),有三位同学对剩下的金属块对地面的压
20、强大小作如下判断:甲认为可能为p/2,乙认为可能为p;丙认为有可能为2p,那么以上判断中 ( )a. 只有甲正确 b. 只有乙正确 c. 只有甲、乙正确 d甲、乙、丙都正确10. 如图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像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,那么根据图像可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为 ( ) 11. 如下图甲、乙两个立方体(v甲>v乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,假设把乙放在甲上面,甲对地面压强增加p1,假设把甲放在乙上面,乙对地面压强增加p2,那么p1、p2的大小关系为 ( )a
21、. pl>p2 b. pl=p2 c. pl<p2 d无法判断12. 把同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1,和p2,如下图,如果把甲放在乙的上面,那么乙对桌面的压强为 ( ) 13. 如下图,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平,设液体对两试管底的压强分别为夕甲和夕乙,那么 ( ) d条件缺乏,无法判断14. 如下图,开口容器的底部有一个小孔,装水后,水不断从小孔流出以下图中能够粗略反映水流出时,容器底部受水的压强力与时间t的关系图像是 ( )15. 小亮同学从超市买来一个玻璃瓶
22、装的铁皮盖罐头,想把瓶盖翻开,可是怎么也拧不动小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就翻开了,这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以( )a. 增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力b. 减小瓶盖与瓶口的接触面积c. 减小瓶内外气体的压力差d由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力16. 在五一游艺晚会上,陈思同学演示了如图示的实验,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向斜上方吹气,乒乓球将 ( )a. 仍静止 b运动到左碗 c. 运动到右碗 d无法确定17. 肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的当胸廓容积扩大时,其内压强与大气压的关系是 ( )a. 大于大气压 b. 等于大
23、气压 c. 小于大气压 d先大于大气压,后小于大气压18. 一端开口、一端封闭的玻璃管,开口向下插人水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力f提着保持平衡,此时管内外水银面的高度差为h,如下图,如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的f和h与上提前相比 ( )a. f、h都增大 bf增大,h不变c. f不变,h增大 df、h都不变19. 以下图示表示的四种局部环流形式图中,错误的选项是 ( )20. 如下图,在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体,将三个相同的铁球分别下沉到各容器底部,当铁球静止时,试比拟三容器底部所受铁球的压力 ( )a. 甲最小b. 乙最小c
24、. 丙最小d大小一样21. 如下图,质量为60kg的滑雪运发动,其脚下每块滑雪板长2 m、宽0.1 m、重10 n求运发动站立时,水平雪面受到的压强某同学求解如下:m=60kg,a=2,b=0.1 m求p解:运发动站立时水平雪面的受力面积为s=ab=2m×0.1 m=0.2 m2运发动的重力为 g=mg=60 kg×l0 nkg=600 n因为运发动站立在水平雪面上,所以水平雪面受到的压力为f=g由压强公式得=600n/2=3×103pa答:运发动站立时,水平雪面受到的压强是3×103pa. 请检查该同学的解题过程与结果,指出其中的错误并加以更正自行车净
25、重200 n行驶时轮胎与地面接触的总面积50 cm2轮胎承受的最大气压×lo5pa车轮直径0.61 m匀速行驶过程中的总阻力总重力的倍22. 体重为400 n的小明同学骑自行车上学,在水平路面上匀速行驶,有关数据如下表所示:试求:(1)行驶过程中,车轮对地面的压强是多大?(2)小明骑行过程中能载的货物最多是多少?23. 一块边长为a的正方体合金块,是由密度分别为、的两种金属合成的,当将它放在水平桌商上时,对桌面的压强为p,求合金块中两种金属的体积之比(v1/v2)24. 如图(a)所示,底面积sl=20厘米2的圆柱形容器,在其底部放一截面积s2=5厘米2的平底薄试管(其质量不计),试
26、管内装有质量为100克的沙子(1)求试管对容器底部的压强(2)在容器至少加多少克水,才能使试管对容器底部的压强刚好为零(3)这时假设从试管中取出60克沙子,求试管上升的距离是多少?25. 高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到l00以上它省时、高效,深受消费者欢送(1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?(2)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞,致使高压锅爆炸的报道后,给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改良建议现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图甲所示)试说出小明建议的物理道理(3)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm,压在气孔上的平安阀的质量
27、为80g,通过计算并对照图像(如图乙所示),说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?假假设要把这种高压锅向地区销售,你认为需要做哪方面的改良,如何改良?(小明家中大气压为latm)26. 家庭常用的高压锅(图甲)与普通锅主要不同之处在于它的密封性好图乙是高压锅的结构示意图,它的盖子有三个气孔,带有活塞的气孔1使锅内与外界连通,此时锅内气压与外界大气压相等(外界大气压为l.0×105pa)当锅内温度升高至100时,锅内气体会把气孔1的活塞顶起,这时锅被密封锅内温度继续升高,气体压强增大,当压强增至最大值时,气体就会冲开气孔2上的限压阀气孔3正常情况下无作用,图乙中未画出设锅内气压
28、每增加3.6×103pa,水的沸点相应增加1锅内水的初始温度为20限压阀被冲开前,锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同(1)锅内温度升高到110时,锅内的气压是多大?(2)此高压锅限压阀的质量为70g,气孔2的面积为72,那么锅内的最高温度可到达多少?(g取10 nkg,结果保存整数)(3)假设“压强每增加3.6×103pa,水的沸点相应增加l这一条件以及限压阀的质量和气孔2的面积均未知,请用一只手表及题中的其他条件,估测出锅内的最高温度(说明:写出锅内最高温度的表达式,并指出表达式中各测量量的含义)实验序号l2345678f/nhcm21o27. 李静同学进行了如下图
29、的实验:她先测量出容器中水深为20,然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中(完全浸没时水不会溢出)实验过程中,她记下弹簧测力计的示数f,并测量出对应情况下容器中水的深度h,实验数据如下表:(g取l0nkg,水=1.0×l03kgm3)(1)在物块未浸入水中时,水对容器底部的压强为多少?(2)在物块完全浸入水中时,其受到的浮力为多大?(3)分析表中数据变化规律,你能得到什么结论?28. 某物理课外小组利用弹簧测力计、物块(材料、大小等均未知)、烧杯、水、细线等器材做了如下图实验,请你根据图中信息,求出与该未知物块有关的物理量(至少求出三个物理量,并写出计算过程)(g取10
30、nkg)29. 如下图的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2 n剪断细线、待木块静止后、将木块露出水面的局部切去,再在剩余的木块上加1 n向下的压力时,木块有20 cm3的体积露出水面求木块的密度(g取10 nkg 、水=1×103kg/m3)30. 如下图,底面积为400 cm2的圆柱形水槽内盛有适量的水,把质量为1 kg、高为12 cm、横截面积为l002的柱形物块,用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中的深度为2 . 弹簧测力计的测量范围为010 n,在刻度盘上从0从10 n之间的长度为l0cm,g取10 nkg,试求:(1)此时弹簧测力计的示数(2)向水槽内至少注人多少千克水,弹簧测
31、力计示数恰好为零?(柱形水槽容积足够大,以确保水不溢出)31. 如下图,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4 n,底面积l00 cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10 n的物块,现将物块浸没在水中,容器内水面由16 cm上升到20 cm(g取10 nkg)求:(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强(2)物块的密度(3)物块受到的浮力(4)物块浸没在水中后,容器对桌面的压强32. 今年,三峡水库比原方案提前一年蓄水到156 m高的水位,一天可多发电4.7亿度,6月6日对三峡围堰进行了爆破撤除(围堰是右岸大坝实现工地施工、围堰期发电而建的一个临时建筑物,其围堰的一局部示意图如下图),为使爆破不
32、影响大坝,应使堰内注水以改变围堰内外的水位差,问:(1)为什么库区水位提高后,可以增加发电量?(2)爆破时,为什么围堰内的水位要高于围堰外的水位,才可以辅助堰体向背离大坝方向坍塌?33. 用如下图的水杯盛水,经常会遇到这样的情况,往杯里装人大半杯热水,拧紧杯盖,过较长一段时间后,杯盖会很难拧下来(1)简要答复产生这一现象的原因(2)请设计两种翻开杯盖的方法,并说出每种方法用到的物理原理(不能损坏杯子)34. 厨房水池的下水管被堵塞了,人们常用图所示的工具(俗称“吸子)来处理这个工具由木柄和半球形皮碗构成,将橡皮碗盖在下水口上,向下压木柄,使皮碗变扁,翻开水龙头使水池中放满水,迅速向拔皮碗,堵塞
33、物就会松动随流水淌走,试说明道理马铃薯密度g·cm31.08所含淀粉百分率14182935. 马铃薯中所含淀粉的百分率与它的密度有关,其密度越大,所含淀粉百分率也越高,具体关系如下表所示:以马铃薯为原料的淀粉厂的收购员在选购马铃薯时,总是先把洗干净的马铃薯样品称一称,然后再将这些样品放在水中称一称,两次称量数值的差值越小,他评的收购价就越高请说明他所依据的道理36. 给你如图甲所示器材(a和b是金属圆柱体,c是海绵,d是一小段铅笔),请你根据图乙提供的场景设计实验,探究压力作用效果与受力面积的关系(1)方法一选用的器材: ; 方法二选用的器材: (2)选择以上两种方法中的一种,写出实
34、验步骤、现象和结论实验步骤: ;现象: ;结论: 。37. ,在一节课上探究压力作用效果与哪些因素有关时,某同学通过实验提出“压力作用效果与材料有关的观点,并说明了理由;同一个物体放在海绵和桌面上,对它们的压力是相同的,但压力产生的效果不同,压在海绵上,可以看到海绵有明显的压痕,而压在桌面上却看不到桌面有什么变化可见,压力的作用效果与材料有关你认为该同学的观点是否正确?为什么?实验序号小孔高度hm小孔深度hm小孔深度的平方根/m1/2水流射程sm12341o51o61o38. 小明和小华在学习了液体压强的知识后用加长的饮料瓶做了如下图的实验,在饮料瓶中灌满水,然后在瓶的a、b两处各扎一个小孔,
35、观察其后发生的现象(1)他们发现小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大,你认为其原因是 。(2)经过反复的试验,他们发现从小孔中射出水流的射程s(从小孔处到落地点的水平距oa)跟小孔到地面的高度h及小孔距水面的深度h这两个因素有关为了研究水流的射程s与h、h之间的关系,他们将饮料瓶放置在水平桌面边缘,看到如下图的现象,由此他们得出了结论:小孔距水面的深度h越大,水流的射程越大 你认为根据图示的现象能否得出上述结论?请说明你的理由(3)测量水流的射程s,需要 (填测量工具)请你运用学过的物理知识帮助他们确定水流射程起点d的位置,写出具体的方法(4)他们在实验中测得数据如表所示:根据表中数据,可以得
36、出结论:当小孔高度h一定时,水流射程s与 成正比39. 小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值寞验步骤如下(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。(2)如下图,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为8.2 n(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm,计算得到活塞的横截面积为 cm2(4)计算得到大气压强的数值为 pa.(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小请分析,该实验过程中导致误差的因素有
37、(请写出两条) ; 。40. 高尚同学发现家里用如下图的皮碗挂东西,皮碗所能挂的物体重力大小与什么因素有关呢?(1)请你提出一种猜测: ; 你猜测的依据是: (2)请你自选器材,提出一个验证你的猜测的探究实验方案41. 探究目的初步了解流体的压强与流速的关系提出问题气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?设计实验和进行实验(1)如下图,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气(2)你观察到的现象是 分析和论证你通过本实验可以得出的初步结论是 评估与交流请你联系实际,举出两个生产、生活中与此知识有关的实例: 。42. 由阿基米德原理(f浮=g排)结合相关知识,可以推得f浮=液v
38、排g从而看出物体受到的浮力大小与物体 和液体的 有关 有些爱思考的同学进一步提出,除上述两个因素外,浮力的大小是否还与别的什么因素有关?其中,一个比拟具体的问题是:物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题,假设提供以下器材由你选择,你将选择哪些器材?怎样进行探究? 供选择的器材有:弹簧测力计,三个形状不同的小石块、橡皮泥、烧杯、细线和水(1)你选择的器材是: (2)你的探究方案(即实验步骤)是: (3)你如何根据探究过程中观察到的现象或获得的数据得出结论: 43. 小明想测量一枚合金戒指(约10g)的密度,来到实验室,物理拿给他以下器材:250 cm3、100 cm3、50 cm3的
39、量筒各一个,量程为5 n,最小刻度值为0.2 n的弹簧测力计一个,最小砝码为lg,标尺的最小刻度为20 mg的托盘天平一台(已调平衡),如下图,还有小烧杯一个、足量的细线和水,让他从这些器材中选用一局部进行测量,请你帮助小明设计一个最正确的实验方案,使测量结果尽量精确要求:(1)写出选用的器材(2)写出主要的实验步骤(3)推导出计算戒指密度的公式44. 学习了密度的测量以后,小宇提出了这样一个问题:水和牛奶的密度哪个更大些?请你和小宇一起设计这个探究实验 可供选择的器材有:足够的水和牛奶、两只完全相同的烧杯、天平和砝码(天平已调平衡)、量筒、弹簧测力计、刻度尺、正方体铁块、细线(1)实验器材:
40、 (2)实验步骤: (3)结论分析: 液面到金属块底部的距离hm0弹簧测力计示数fn液体密度×103kg m3)2.0 弹簧测力计示数fn45. 某同学用弹簧测力计悬挂一均匀实心金属圆柱体浸在液体中,分别研究弹簧测力计示数与液体密度、物体在液体中深度的关系实验时,该同学先把圆柱体浸没在不同液体中,分别记下了弹簧测力计的示数,测得的实验数据如表l然后把圆柱体浸在同种液体中,通过改变液面到圆柱体底部的距离,记下弹簧测力计的示数,测得实验数据如表2 表1 表2根据实验数据,答复下问题:(1)请根据表l、表2中的实验数据,通过计算、分析,完成表l和表2中的空格填写(2)能正确反映表l中弹簧测
41、力计示数与液体密度之间关系是以下图中的 (3)金属圆柱体的底面积为多少米2(要求写出完整的解答过程)(4)在研究弹簧测力计示数与液体密度关系时,当液体密度为3×103kg m3时,测得弹簧测力计的示数为0,请说明产生此现象的原因(5)通过分析表2,是否能得出反映弹簧测力计示数与金属块浸在液体中体积之间的规律?假设能,可以用什么表达式来表达?假设不能,请说明理由自主训练一、填空题1. 一头质量为6×103kg 的大象,每只脚掌的面积为6002,它的重力为 n,它四脚着地时对地面的压强为 pa. 假设大象抬起一条腿,如下图,它对地面的压强(填“变大、“变小或“不变)(g取10
42、nkg)2. 封冰的江河,冰面所能承受的最大压强是2×105pa. 某坦克质量为60 t,两条履带着地面积共为5 m2,该坦克在冰面上行驶时对冰面的压强是 pa,它最多还能装载质量 t的人员和其他装备(g取10 nkg)3. 如下图,制造电工用的钢丝钳的材料是钢铁和橡胶,这主要利用钢铁的 和橡胶的 ;钢丝钳的钳口很薄,这是为了 4. 夏天,把一大块冰放在塑料袋中,如下图,过一段时间后,冰变成了水,这是 现象,塑料袋没有漏水,但是在塑料袋外面却出现了一层水珠,这是 现象(以上两空均填物态变化名称);同时发现,冰变成水后,塑料袋向四周鼓起来,这是因为液体向各个方向都有 。5. 拿一个空矿
43、泉水瓶,往瓶内倒一点开水,晃动几下后倒掉,并迅速盖紧瓶盖随后看到的现象是 ,产生这一现象的原因是 6. 随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购置的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼那么轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速 车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力7. 唐代诗人杜甫在茅屋为秋风所破歌这首诗中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅以上诗句中包含的物理知识有:(只写两条)(1) (2) 8. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与
44、烧杯底部接触为止,如下图是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数f随圆柱体下降高度h变化情况(g取10 nkg)(1)分析图像可知,圆柱体重力是 n(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 n(3)圆柱体的体积是 m3(4)圆柱体的密度是 kgm3(5)分析图像bc段,可得结论:物体浸没在液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 (填“大或“小)(6)分析图像cd段,可得结论: 9. 在探究“浮力的大小与哪些因素有关时,某同学给出了下面两种现象,请根据现象提出合理的猜测(1)轮船从江河航行到大海,在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同由此猜测:浮力可能与 有关(2)从井中提水,盛满水的桶露出
45、水面越多,提桶的力就越大由此猜测:浮力可能与 有关10. 如下图,两个正方体金属块a、b叠放在水平地面上,金属块b对地面的压强为p1,假设取走金属块a,金属块b对地面的压强为p2,p1:p2=3:2,金属块a、b的边长之比la:lb=2:3,那么金属块a与金属块b的密度之比a:b= 11. 人体的密度与水相近,假设把人体可以看成一个近似的圆柱体,当身高l6 m的同学直立站在水平地面时,对地面产生的压强约为 pa.12. 在工厂里常用圆形吸盘搬运玻璃,它是利用 工作的假设圆形吸盘e的直径为02 m,abcd为一正方形平板玻璃,边长为1 m,重为1256 n,吸盘要将该平板玻璃吸住并悬空,那么吸盘
46、内的气压应小于 pa.(大气压为1个标准大气压)实验次数1234空气柱长度h'cm416/3816空气的体积vcm3832/332管内外液面差hcm01938气体压强pcmhgp03p0/4p0/2p0/413. 如图是某同学利用一端封闭的玻璃管探究气体体积与压强关系的实验装置图实验时,用水银在管内封入一定质量的气体,将管倒插在水银槽中,使管内、外水银面相平,此时管内空气柱的长度为4 cm,每向上提起玻璃管时,管内水银面升高,空气柱增长,并做相应测量下表是该同学在实验过程中记录的局部数据(在实验过程中温度保持不变,外界压强始终为p0=76cmhg玻璃管横截面积为2 cm2)(1)第3次遗漏的数据据应为 cm3,第4次遗漏的数据为 cm.(2)由上面实验数据分析可得出结论:一定质量的气体,温度不变时, 14. 据报道,国外有人利用水的沸点与压强的关系,设计了一种“真空洗衣机,它不需要洗衣粉就能使常温的水产生大量的气泡,从而到达洗涤的效果你认为这那么报道真实吗? ;你的道理是 二、选择题15. 一只封闭的小箱子,自重为g,内有一只重为g0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上那么关天箱子对地面的压力的说法正确的选项是 ( )a. 假设小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行,箱子对地面的压力等于gb. 假设小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行,箱子对地面的压力大于
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