第3节压强第4节空间探索（重难点训练）

第3节压强第4节空间探索TOC\o"33"\h\z\u一、压力的作用效果压强 1二、增大或减小压强的方法 8三、液体压强 14四、火箭升空的原理空间探索 21一、压力的作用效果压强大象是陆地上现有体重最大的动物，一头成年大象的体重约为6000kg，每只脚掌的面积为0.06m2，这头大象站立在水平地面上时对地面的压强约为（）A．1×105Pa B．1×106Pa C．2.5×105Pa D．2.5×106Pa【解答】解：大象站立在水平地面上时对地面的压力：F＝G＝mg＝6000kg×10N/kg＝6×104N，则对地面的压强约为：p=FS=6×104故ABD不符合题意，C符合题意。故选：C。如图所示，轻质细绳将物体A，B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10N，GB＝100N，B是边长为20cm的正方体，整个装置处于静止状态（不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦），下列说法正确的是（）A．弹簧测力计的示数为0N B．弹簧测力计的示数为40N C．B物体对支撑面的压力为100N D．B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa【解答】解：（1）物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力，因弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的力是一对平衡力，所以，B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力，则弹簧测力计的示数F＝10N，故AB错误；（2）B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以，物体B受到的支持力：F支持＝GB﹣F＝100N﹣10N＝90N，因支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，所以，B物体对支撑面的压力：F压＝F支持＝90N，故C错误；B对地面的压强：p=F压SB=90N(0.2m)故选：D。如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图象。由图可知，甲乙物质的密度比即ρ甲：ρ乙＝。用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，把它们放在水平地面上，A、B两物体对水平地面的压强之比pA：pB＝。【解答】解：（1）由图可知，当m甲＝12g时V甲＝2cm3，当m乙＝3g时V乙＝4cm3，则甲、乙两种物质的密度分别为：ρ甲=m甲V甲=12g2cm3则甲、乙物质的密度比为：ρ甲（2）质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比：VA由V＝L3可得，两正方体的棱长之比：LAA、B两正方体的底面积之比：SASB=LA2LB2因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，两物体对水平地面的压强之比：pA故答案为：8：1；4：1。书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上，纸上放置一块“镇纸”（一般为长方体石条）。该“镇纸”质量为300g，与纸面接触面积为30cm2，则“镇纸”对纸的压强为Pa。在行笔过程中，纸保持静止，则纸（选填“会”或“不会”）受到“镇纸”施加的摩擦力。（取g＝10N/kg）【解答】解：“镇纸”对纸的压力为：F＝G＝mg＝300×10﹣3×10N/kg＝3N，“镇纸”对纸的压强为：p=FS在行笔的过程中，纸相对于“镇纸“始终处于静止状态，由于“镇纸”在水平方向没有受到其他力，且又处于平衡状态，所以纸不会受到“镇纸”的摩擦力。故答案为：1000；不会。已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1：3，高度之比为2：3，构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为pA和pB，将B放在水平地面上，A叠放在B上面（如图甲所示），B对地面的压强为p1，若把B叠放在A上面（如图乙所示），B对A的压强为p2，若p1：p2＝1：2，g＝10N/kg，则ρA：ρB＝；若A的重力为5N，则甲图中B对地面的压力为N。【解答】解：两个实心圆柱体A、B的体积之比：VA因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由G＝mg＝ρVg可得，图甲中B对地面的压力：FB＝ρAVAg+ρBVBg＝ρA×29VBg+ρBVBg＝（29ρA+ρB）VB对地面的压强：p1=F图乙中B对A的压力：FAB＝GB＝mBg＝ρBVBg，B对A的压强：p2=F则p1解得：ρA（2）ρA：ρB＝9：4，VA：VB＝2：9，由m＝ρV可得质量之比：mA：mB=ρAVA由G＝mg可得重力之比：GA：GB＝mAg：mBg＝mA：mB＝1：2，因为GA＝5N，所以GB＝10N，甲图中B对地面的压力：FB＝GA+GB＝5N+10N＝15N。故答案为：9：4；15。在人流大的网红步行街，经常能看到无人环卫清扫车，它不仅清扫效率高、安全性强，同时还能降低运营成本，减少环境污染。如图是一辆5G无人环卫车，其质量为460kg，车与地面的总接触面积为200cm2在水平路面上匀速直线行驶过程中阻力为车所受重力的12（1）该车未装垃圾时，对水平路面的压强是多大？（2）该车在水平路面上沿直线匀速行驶时，牵引力大小为多少？【解答】解：（1）无人环卫车的重力：G＝mg＝460kg×10N/kg＝4600N，静止时对水平路面的压力为：F＝G＝4600N，静止时对水平路面的压强为：p=FS=4600N200×10（2）无人环卫车匀速行驶受到的阻力为：f=12G=12由于无人环卫车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力F牵＝f＝2300N。答：（1）该车未装垃圾时，对水平路面的压强是2.3×105Pa；（2）该车在水平路面上沿直线匀速行驶时，牵引力大小为2300N。AG600水陆两栖飞机，被誉为国之重器，AG600主要用于森林灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落。最大巡航速度可以达到500km/h，AG600空载时质量为30t，最多可储水10t，停在停机坪时靠3个小轮即可支撑，每个轮子的受力面积仅为0.01m2。求：（1）以最大巡航速度前往1000公里之外的海难事发地所需要的时间。（2）满载时，飞机的总重力。（3）飞机空载静止于水平地面上时，对水平地面的压强。【解答】解：（1）飞机以最大巡航速度前往1000公里之外的海难事发地来回需要的时间为：t=s（2）满载时的飞机的总重力G＝（m空载+m水）g＝（30×103kg+10×103kg）×10N/kg＝4×105N（3）空载静止于水平地面上时，对水平地面的压强为：p=FS=GS=答：（1）以最大巡航速度前往1000公里之外的海难事发地来回需要2小时；（2）满载时的飞机的总重力是4×105N；（3）空载静止于水平地面上时，对水平地面的压强为1×107Pa。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。如图所示，把甲放在乙的上面，则乙对桌面的压强为（）A．p1+p2 B．p1C．p13+p【解答】解：将质量分布均匀的正方体放在水平桌面上对桌面产生压强：p=FS=设甲正方体的棱长为a，乙正方体的棱长为b，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，则甲、乙的压强可表示为：p1＝ρga，p2＝ρgb，甲、乙的边长可表示为：a=p1ρg，现在把甲放在乙的上面，则甲、乙对桌面的压力为：F总＝ρga3+ρgb3＝（a3+b3）ρg＝（p1ρg）3ρg+（p2ρg）3乙与桌面的接触面积为：S乙＝b2＝（p2ρg）2则乙对桌面的压强为：p乙=p故选：C。为研究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验：测得瓶底面积为40厘米2，瓶盖面积为8厘米2，并将瓶子装满550毫升水，依次正放和倒放于海绵上（如图）。（1）正放时水对瓶底的压力为F1，倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1F2（选填“大于”“小于”或“等于”）。（2）要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，需要从瓶子中倒出毫升水。【解答】解：（1）瓶中装满水，将瓶子竖直倒置，水的密度ρ、水的深度h不变，由液体压强公式p＝ρgh可知，瓶子正放时对海绵的压强与瓶子倒放时对海绵的压强相等，所以p1＝p2；由于S1＞S2，由F＝pS知F1＞F2；（2）V＝550mL＝550×10﹣6m3这瓶水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×550×10﹣6m3＝0.55kg。这瓶水重为：G＝mg＝0.55kg×10N/kg＝5.5N；物体放在水平面上，则F＝G＝5.5N。瓶子正放时对海绵的压强为：p1=FS要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，由p=FS得：倒放时水的重力G′＝F′＝pS′＝1375Pa×8×10﹣4m2＝倒出的水的重力ΔG＝G﹣G′＝5.5N﹣1.1N＝4.4N，则由G＝mg得：Δm=ΔGg由m＝ρV得V=Δmρ水=0.44kg1.0×103kg/m3=4.4×10﹣4故答案为：大于；440。如图，实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同，且mA：mB＝1：8，A、B叠放于水平地面，在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动，甲、乙两种情况对地面的压强p甲：p乙＝，水平推力F甲：F乙＝。【解答】解：因实心正方体A、B的材质相同，即密度相同，所以，由m＝ρV＝ρL3可得，它们的边长之比：LA因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，甲、乙两种情况对地面的压强之比：p甲p乙=GA+GBS因两种情况下整体对地面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以，整体受到的滑动摩擦力f相同，因物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，F甲＝F乙＝f，即F甲：F乙＝1：1。故答案为：4：1；1：1。“走钢丝”作为中国传统杂技项目，在我国有着悠久的历史，如图所示。（1）在走钢丝过程中，杂技演员张开双臂是为了调节演员身体的重心位置，尽量使重力作用线沿方向通过钢丝，以保持身体平衡。（2）如钢丝的直径为2cm，当杂技演员双脚站立在钢丝上时，对钢丝的压强接近于。（提示：每只脚的受力面积可以用脚长乘以2cm计算）A.2×104PaB.6×104PaC.2×105PaD.6×105Pa【解答】解：（1）在走钢丝过程中，杂技演员为了保持身体平衡，张开双臂调节演员身体的重心位置，尽量使重力作用线沿竖直方向通过钢丝；（2）走钢丝的演员的质量约为60kg，则演员对钢丝的压力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，脚的长度约为25cm，则由题意可知，两只脚与钢丝的接触面积：S＝2×25cm×2cm＝100cm2＝1×10﹣2m2，他的脚对钢丝的压强：p=FS=600N1×10故选：B。故答案为：（1）竖直；（2）B。二、增大或减小压强的方法如图所示是共享自行车的标志，由人、自行车和道路三种元素组成，寓意绿色出行。关于人在水平路面上骑行自行车时的说法，正确的是（）A．轮胎上的花纹是为了减小摩擦 B．坐垫一般较宽是为了减小压强 C．坐垫对人的支持力和人对坐垫的压力是一对平衡力 D．停止骑行后自行车还会向前运动是受到了惯性的作用【解答】解：A、轮胎上的花纹是为了增大摩擦，故A错误；B、根据p=FS可知：在压力一定时，增大受力面积，可以减小压强，坐垫一般较宽为了减小压强，故C、坐垫对人的支持力和人对坐垫的压力是一对相互作用力，故C错误；D、停止骑行后自行车还会向前运动是由于惯性，惯性不是一种力，是物体本身的一种性质，故D错误。故选：B。我国高铁技术已处于世界领先水平，下列有关说法正确的是（）A．匀速行驶的动车组，转弯时其运动状态不变 B．动车刹车时不能立即停下来，是因为受到了惯性的作用 C．动车铁轨下方铺放枕木，是通过增大受力面积来减小压强的 D．乘客在座位上休息时，乘客对座椅的压力与乘客受到的支持力是一对平衡力【解答】解：A、物体的运动状态的变化包括速度大小的变化和运动方向的变化，匀速行驶的动车组，转弯时，速度大小没变，运动方向发生了变化，所以运动状态改变，故A错误；B、惯性是物体固有的一种性质，任何物体在任何状态下都具有惯性，不能说物体“受到惯性的作用”，应该说“物体具有惯性”，故B错误；C、动车铁轨下方铺放枕木，是通过增大受力面积来减小压强的，故C正确；D、乘客在座位上休息时，乘客对座椅的压力与乘客受到的支持力分别作用在两个物体上，不是一对平衡力，是相互作用力，故D错误。故选：C。现代家具越来越重视“人体力学”的设计，如所示的电脑椅图a，当人向后靠时就比端坐在椅子上要舒服，如图b、c所示。下表中数据为重500N的人使用电脑椅时的一些参数。（g取10N/kg）椅子的质量（千克）10每个轮子的受力面积（厘米2）4人端坐在椅子上时对座垫的受力面积（厘米2）800人端坐在椅子上时对座垫的压力（牛）320人向后靠时对座垫的压强（帕）2000（1）椅子脚上装有轮子的作用是。（2）没人坐在椅子上时，求椅子对地面的压力。（3）计算人端坐在椅子上时对坐垫的压强，说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因。【解答】解：（1）椅子脚上装有轮子是为了变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦方便移动。（2）椅子所受的重力为G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N，没人坐在椅子上时，椅子对地面的压力F＝G＝100N，（3）人端坐时对坐垫的压强p1=F1S1=320N人后靠时对坐垫的压强p′＝2000Pa因为p1′＜p1，压强越小，压力的作用效果越不明显，所以“后靠”时比“端坐”时舒服。答：（1）减小摩擦；（2）没人坐在椅子上时，椅子对地面的压力为100N；（3）因为p1′＜p1，压强越小，压力的作用效果越不明显，所以“后靠”时比“端坐”时舒服。医院运用5G智能机器人进行红外智能测温和消毒，如图所示。当机器人感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。其部分参数如下表所示。项目净重（kg）水箱容积（L）每条履带与地面的接触面面积（cm2）参数10220150（1）通过遥控器发出的（选填“超声波”或“红外线”）来远程控制机器人的前进和后退。（2）当机器人减速时，机器人的运动状态（选填“改变”或“不变”）。（3）机器人安装履带代替车轮是为了。（4）机器人装满密度为0.9×103千克/米3的消毒液停在水平地面上，对水平地面的压强是多少？【解答】解：（1）通过遥控器发出的红外线来远程控制机器人的前进和后退；（2）当机器人减速时，机器人的运动状态改变；（3）机器人安装履带代替车轮是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；（4）液体的质量：m液＝ρ液V液＝0.9×103kg/m3×20×10﹣3m3＝18kg，机器人对地面的压力：F＝G总＝（m+m液）g＝（102kg+18kg）×10N/kg＝1200N，受力面积：S＝150cm2×2＝300cm2＝0.03m2，对地面的压强：p=FS=1200N0.03m答：（1）红外线；（2）改变；（3）减小压强；（4）机器人对水平地面的压强是4×104Pa。机械键盘与传统薄膜键盘相比，具有寿命长，打字手感更舒适等优点。其按键的简化结构如图所示。具体工作原理如下：①按压键帽，键帽推动轴体向下运动，同时弹簧被压缩。②当金属片A、B接触，便能通电发送电信号，输出相应字符。③松开键帽，轴体会向上运动，按键恢复原位。（1）松开键帽，轴体会向上运动，原因是。（2）按压键帽至恰好输出电信号的力称为“触发压力”。现设定按键的“触发压力”为0.4N，按键下方的弹簧长度与所受压力之间的关系如下表。则金属片AB的间距应设定为cm。压力大小/N00.20.40.60.8弹簧长度/cm2.001.901.81.701.6（3）作用在皮肤上的压强大于2700Pa时，人体会感觉不适。已知轴心的表面积约为5×10﹣6m2，按键的触发压力为0.4N，请通过计算说明为什么要在轴心上套一个键帽？（4）若按键的“触发压力”太小，打字时可能误触到其他按键，影响输出字符的准确性。为解决这一问题，请你提出一种改进方法。【解答】（1）物体在受力时会发生形变，不受力时，又要恢复到原来的形状，物体的这种形变叫弹性形变；按压键帽，轴体向下运动，同时弹簧被压缩；松开键帽，与轴体接触的弹簧具有弹性，要恢复原来形状，轴体会被带动向上运动；（2）从表格信息可知，“触发压力”为0.4N时，弹簧压缩量为l＝l1﹣l3＝2.00cm﹣1.8cm＝0.2cm，金属片AB间距应与此时弹簧压缩量相等；（3）轴心的表面积约为5×10﹣6m2，按键的触发压力为0.4N，作用在皮肤上的压强：p=FS=0.4N（4）在压强不变时，根据F＝pS可知增大按键的受力面积可增大“触发压力”。答：（1）轴体受到弹力作用；（2）0.2；（3）作用在皮肤上的压强：p=FS=0.4N（4）增大按键的受力面积。2013年底，嫦娥三号将携带中国的第一艘月球车奔赴月球，并实现中国首次对地外天体的软着陆。（1）在月球可否使用降落伞辅助降落，请说明理由。（2）软着陆分为主减速段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段等降落过程，主减速段将使用发动机反推减速，此时嫦娥三号发动机推力（“＞”或“＝”或“＜”）所受重力。（3）月壤更松软，为避免月球车陷下去，应（“增大”或“减小”）轮子数量和面积。月球重力约为地球的六分之一，为避免月球车打滑翻转，应使轮子表面（“粗糙”或“光滑”）。【解答】解：（1）在月球不可使用降落伞辅助降落，因为月球表面没有空气，不受阻力作用；（2）主减速段将使用发动机反推减速，即推力方向与运动方向相反，且减速时较大的力与运动方向相反，此时嫦娥三号发动机推力大于所受重力。（3）月壤更松软，为避免月球车陷下去，应减小压强，在压力一定时，应增大轮子数量和面积。月球重力约为地球的六分之一，使得压力减小，为避免月球车打滑翻转应增大摩擦力，应使轮子表面粗糙。故答案为：（1）不能；月球表面没有空气，不受阻力作用；（2）＞；（3）增大；粗糙。某物流公司为帮助某农民将养殖的鸡蛋运输出去，采用了以下方法：取泡沫箱，底部放入几包冰袋（如图甲），再在冰袋上放置装有凹形海绵垫的鸡蛋托，将鸡蛋放置在鸡蛋托上，且鸡蛋间彼此不接触（如图乙）。请用所学科学知识解释上述方法的原理。【解答】答：底部放入若干冰袋，冰袋熔化时要吸收热量，对鸡蛋起到降温保鲜的作用；将鸡蛋放置在装有凹形海绵垫的鸡蛋托上，在压力一定时，通过增大受力面积减小了对鸡蛋的压强，对鸡蛋起到保护作用。如图为我国自主研制的“雪龙2号”破冰船，主要用于南极地区科考探查，它可以在极地不超过1.5米的冰层上，以3.7～5.6千米/小时的速度连续破冰前行。（1）破冰船船头上翘呈铲型，当撞上较厚的冰层时，船头会滑上冰层，由于船头所受的重力很大，产生巨大压强将厚冰压碎，所以雪龙二号在破冰时是采用的方式来增大压强的。（2）科考船利用声呐系统对南极附近某海域的海底形状进行测绘。其具体方法是：在该海域水平面的不同位置向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间，并计算每个位置海底与海平面的距离，从而绘制出海底的大致形状。若某次勘测海底深度时，声呐发出到接受超声波信号的时间为1.2秒，则此处海底深度为多少？（声音在海水中传播速度为1531米/秒）【解答】解：（1）由于船头所受的重力很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强的；（2）因为声音传播到海底的时间为总的时间的一半，则t=12×1.2s由v=ss＝vt＝1531m/s×0.6s＝918.6m。答：（1）增大压力；（2）此处海底深度为918.6m。我们如果留意观察会发现，市内公交车与长途客车许多车内设施是不一样的（如图所示）。（1）市内公交车上往往是用硬质塑料做的椅子，长途客车上往往是用软质材料做的椅子，我们感觉坐在长途客车椅子上比较舒服，原因之一是采用的方法使压强减小。（2）长途客车每个座位上都有安全带，在高速行驶时如果不系安全带，在遇到紧急制动或碰撞时，人会由于具有从而发生撞击玻璃、被甩出车外等危险。【解答】解：（1）人坐在椅子上，压力相等，人坐在用软质材料做的椅子上，受力面积大，压强小，人感觉舒服。（2）在高速行驶时如果不系安全带，在遇到紧急制动或碰撞时，人的下半身随车一起停止运动，而人由于惯性保持原来的运动状态，会继续向前运动，从而发生撞击玻璃、被甩出车外等危险。故答案为：（1）增大受力面积；（2）惯性。三、液体压强如图所示，在如图所示的三个底面积相同的容器中，分别装入质量相等的三种不同液体，液面高度恰好也相等，则容器底部受到液体的压强（）A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大【解答】解：由题知，液体深度h、容器底面积S均相同，容器形状不同，则由容器的形状可知，液体的体积：V甲＜V乙＜V丙，因为三种液体质量相等，所以由ρ=mV可知液体的密度：ρ甲＞ρ乙＞ρ因h相同，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，所以由p＝ρgh可知，容器底部受到的液体压强：p甲＞p乙＞p丙，即容器底部受到液体压强最大的是甲。故选：A。如图所示，在W形玻璃管中，从两边装入不同的液体，ABC是水，EFG是油，CDE是密闭的空气，已知H1＝20cm，H3＝3cm，H4＝4cm，油的密度为0.8×103kg/m3，则H2的高度为是。【解答】解：在ABC中，B点左右侧压强相等，设CDE密封气体的压强为p1，大气压强为p2，则：p1＝p2+ρ水gH1﹣ρ水gH4，在EFG中，F点左右侧的压强相等，则有p1＝p2+ρ油gH2﹣ρ油gH3，所以p2+ρ水gH1﹣ρ水gH4＝p2+ρ油gH2﹣ρ油gH3，H2=ρ水(故答案为：23cm。如图所示，水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙，已知容器乙的高度为20cm，其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh，并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底，甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示，则Δh＝10cm时，水对容器底面的压强为Pa；图丙中a的值为cm。【解答】解：由图丙知，甲物体的高度为0.4m，利用p＝ρgh，得到ρ甲为2×103kg/m3；由于甲切除的体积为V甲切＝S甲×Δh＝1000cm3，甲切除的重力为G甲切＝ρ甲gV甲切＝20N，利用乙容器对地面的压强变化了2600Pa﹣1600Pa＝1000Pa，∵S乙×1000Pa＝20N，∴S乙＝200cm2，Δh＝10cm时，乙容器中原有的水与切下的甲物体恰填充满整个乙容器，之后水开始溢出，Δh＝20cm时，此时切下来的甲物体与容器乙恰等高，因此此时水溢出达到最大，由于原来水的体积为3000cm3，放入20cm的甲物体后，剩余水的体积为V剩＝（200cm2﹣100cm2）×20cm＝2000cm3；得溢出水的体积为ΔV＝3000cm3﹣2000cm3＝1000cm3；由于水溢出，从Δh＝10cm到Δh＝20cm这一段中乙容器对地面产生的压强比原有应减少Δp＝ρ水gΔV÷S乙＝500Pa故此时乙容器对底面的压强为p乙′＝2600Pa+1000Pa﹣500Pa＝3100Pa，故Δh＞20cm时，p乙的解析式为p乙＝3100Pa+100（Δh﹣20）Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①同时p甲＝8000Pa﹣200ΔhPa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②两图线的交点表示压强相等，即p甲＝p乙，则联立①②两式可解得此时Δh＝a＝23cm。故答案为：2×103；23。如图甲为品牌饮料机，将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图乙所示。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积：S2＝30cm2。（1）空杯质量为？（2）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为？（3）饮料的密度为多大？（4）若杯底与杯座的接触面积为S3＝15cm2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？【解答】解：（1）由图可知，当h＝0cm时F0＝0.9N，即空杯的重力为：G杯＝F0＝0.9N，由G＝mg可得，空杯质量为：m=G（2）当h＝10cm即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力F1＝4.5N，因为杯子是柱形，则杯底受到饮料的压力与饮料的重力相等，即F＝G＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N；（3）饮料对杯底的压强：p=F此时饮料的深度：h＝10cm＝0.1m，由p＝ρ液gh可得，饮料的密度：ρ=p（4）饮料流入杯中质量为：m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4m2×0.5m/s×5s＝0.24kg，此时，饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N，杯对杯座的压强为：p'答：（1）空杯质量为0.09kg；（2）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为3.6N；（3）饮料的密度为1.2×103kg/m3；（4）饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为2.2×103Pa。如图所示，完全相同的甲、乙两个圆柱形容器内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等。则下列关于烧杯中液体密度ρ甲、ρ乙和烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系说法正确的是（）①ρ甲＞ρ乙；②ρ甲＜ρ乙；③p甲＞p乙；④p甲＜p乙A．只有①③ B．只有②③ C．只有②④ D．只有①④【解答】解：（1）由图知，A、B所处的深度hA＜hB，而A、B两点压强相等，即pA＝pB，由p＝ρgh可知液体密度：ρ甲＞ρ乙；（2）设A、B距离杯底的高度为h，烧杯底受到的压强：p底甲＝pA+ρ甲gh，p底乙＝p乙+ρ乙gh，因为p甲＝p乙，ρ甲＞ρ乙，所以p甲+ρ甲gh＞p乙+ρ乙gh，所以烧杯底受到的压强：p底甲＞p底乙，因为烧杯是直壁容器，烧杯底受到的压强p=F设液体重分别为G甲、G乙，烧杯底面积为S，p底甲=G甲S，p可得：G甲两烧杯内液体重G甲＞G乙；（3）因为烧杯对桌面的压力F＝G杯+G液，所以甲烧杯对桌面的压力F甲＝G杯+G甲，乙烧杯对桌面的压力F乙＝G杯+G乙，所以烧杯对桌面的压力F甲＞F乙，因为p=F所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲＞p乙。综合分析①③正确故选：A。甲、乙、丙相同三个容器中分别盛有密度不同深度相同的液体，已知a、b、c三点处液体的压强相等，如图所示，则各容器中液体密度的大小、容器对桌面压强的大小排列顺序都正确的是（）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：由图可知：a、b、c三点处的深度大小关系是：ha＞hb＞hc；已知三种液体中a、b、c三点处的压强相同，由p＝ρgh得：ρ甲＜ρ乙＜ρ丙；液体的体积相同，根据G＝mg＝ρgV可知，液体的重力的大小关系为：G甲＜G乙＜G丙；容器的重力相同，则容器的总重力大小关系为：G甲总＜G乙总＜G丙总；则容器对桌面压强的大小排列顺序为：F甲总＜F乙总＜F丙总；容器的底面积相同，根据p=FS可知，容器对桌面的压强的大小关系为：p甲＜p乙＜p故选：B。如图所示，有两个相同的密闭轻质容器一正一倒地放置在水平桌面上。已知甲、乙中所装不同液体的体积相同，乙中液体为水，两种液体对容器底部的压力相等。甲图中液体深度为10cm，A点到液面距离1cm，乙图中液面高度和甲图中A点等高，B点距离容器底部1cm，乙图中容器与桌面的接触面积为50cm2。下列判断正确的是（）A．甲中液体对容器底的压强小于乙 B．甲中液体密度大于水的密度 C．乙中水对容器底部的压力为45N D．乙中水对B点的压强为900Pa【解答】解：AB．甲中液体对容器底的压强为p甲＝ρ液gh甲，甲中液体对容器底部的压力为F甲＝p甲S甲＝ρ液gh甲S甲①甲中液体对容器底部的压力小于甲中液体的重力大小F甲＜G甲②同理，乙中液体对容器底部的压力为F乙＝p乙S乙＝ρ水gh乙S乙③故乙中液体对容器底部的压力等于与乙容器底面积等大和液体的深度等高的液柱的重力大小，如上右图虚线表示的液柱的重力大小；故乙中液体对容器底部的压力大于乙中液体的重力大小F乙＞G乙④已知两种液体对容器底部的压力相等，即F甲＝F乙，而S甲＜S乙，由①③可知甲中液体对容器底的压强大于乙；由③④可得出G甲＞G乙，根据密度和重力公式可知ρ甲gV＞ρ乙gV，甲中液体密度大于水的密度，故A错误，B正确；C．由③，乙中液体对容器的压力为F乙＝p乙S乙＝ρ水gh乙S乙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m×50×10﹣4m2＝4.5N，故C错误；D．乙中水对B点的压强为pB＝ρ水ghB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.09m﹣0.01m）＝800Pa，故D错误。故选：B。某同学在家跟他爸爸聊天，谈到学习了压强的知识，会计算固体和液体的压强。他爸爸指着放在水平桌面的水杯说，那算一算水对杯底的压强和水杯对桌面的压强啊！于是他先用家用电子秤称出杯子跟水的总质量为660g．用刻度尺测出杯子里面谁的深度为8cm．测出杯子底的直径后算出杯底面积为6.0×10﹣3m已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg．请你也根据这些数据计算一下：①水对杯底的压强。②水杯对桌面的压强。【解答】解：（1）水对杯底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；（2）杯子对水平桌面的压力：F＝G＝mg＝0.66kg×10N/kg＝6.6N；杯子对水平桌面的压强：p′=FS=6.6N6.0×1答：（1）水对杯底的压强为103Pa；（2）杯子对桌面的压强1.1×103Pa。四、火箭升空的原理空间探索2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是。A.表面平均温度比地球低B.公转周期比地球长C.火星上昼夜温差比地球大D.雨、雪天数比地球多（2）图乙中t1时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是。（不计大气阻力）（3）火星大气层稀薄，大气层上部需要吸收大量的太阳紫外线，紫外线属于（选填“可见光”或“不可见光”），紫外线的应用有。A.杀菌B.银行利用验钞机发出的紫外线识别伪钞C.额温枪利用人体发出的紫外线快速测温（4）太阳光其中火星到太阳的距离为22794万千米，大约是地球到太阳距离的1.5倍，太阳光传送到火星大约需要分钟.A.8分钟B.10分钟C.12分钟【解答】解：（1）A.根据题意可知火星表面平均温度为﹣55C，地球表面平均温度大约为15C，故A正确；B.火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；C.火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；D.火星大气中没有液态水，且平均气温低至﹣55C，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错；故选：D；（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F＞G；（3）紫外线属于不可见光，具有杀菌的作用；银行利用验钞机发出的紫外线识别伪钞，额温枪利用人体发出的红外线快速测温，物体辐射红外线的本领跟物体的温度有关，温度越高的物体，辐射的红外线越强烈。故C不符合题意。故选：AB；（4）根据t=sv=227940000000m3×10故答案为：（1）D；（2）F＞G.（3）AB；（4）C。2021年10月17日，我国“神舟十三号”飞船成功发射，此次进入太空的这三名宇航员要停留6个月，完成包括出舱进行太空行走等多项科学考察任务。下列正确的（）A．这一天，杭州地区昼长夜短 B．宇航员出舱进行太空行走时必须穿着航天服，否则可能会导致体液爆沸 C．“神舟十三号”在太空中运行时受平衡力的作用 D．“神舟十三号”发射时将依次通过对流层、平流层、暖层和中间层【解答】解：A、2021年10月17日接近于霜降节气，此时杭州地区昼短夜长，A错误；B、宇航员进行太空行走时，外界的压强几乎为零，而人体内的压强几乎与地面上的大气压相等．所以为了维持人体内外的压强平衡，宇航员必须穿上充入一定压强气体的宇航服，否则可能会导致体液爆沸，B正确；C、“神舟十三号”在太空中运行时受力的作用，但不是平衡力，因为它不是匀速直线运动或静止，C错误；D、”神舟十三号”发射时将依次通过对流层、平流层、中间层和暖层，D错误。故选：B。某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。（1）瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞，体现的科学原理是。（2）为比较2个水火箭哪一个竖直上升的高度更高，实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量来间接比较这个高度。（3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，仅从拍摄的照片分析，可判断水火箭上升过程中，速度大小变化的情况是。（4）下表是小组同学制作的水火箭的功能评价量表评价指标优秀合格待改进功能性火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6秒火箭能顺利升空，在空中的上升时间3秒≤t＜6秒火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3秒或不能升空小组同学借助手机的速度监测软件，获得了某次水火箭发射过程中的速度和时间的关系图像，如图丁所示。据此，该水火箭功能指标被评为优秀，理由是。【解答】解：（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动；（2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度；（3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据v=s（4）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标