13. 如图所示,甲图书包带做得较宽是增大

受力面积
来减小压强;图乙是电动平衡车,平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦力
,质量为58kg的小红驾驶质量为12kg的平衡车(两轮)行驶在水平路面上,每只轮胎着地面积约$25cm^2,$平衡车对水平地面的压强是1.4×10⁵
Pa;如图丙竖直切除物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
受力面积 摩擦力 1.4×10⁵ 变小
解析
【分析】
我们可以逐个分析每个空的解题思路:
1. 第一个空:根据压强的影响因素,压强与压力和受力面积有关,压力一定时,增大受力面积可以减小压强,书包带做得较宽,就是通过增大受力面积来减小压强。
2. 第二个空:摩擦力的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度,平衡车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3. 第三个空:计算平衡车对地面的压强,首先要确定总压力,总压力等于人和平衡车的总重力,即总质量乘以重力加速度;然后确定受力面积,是两只轮胎的着地面积之和,最后根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
4. 第四个空:分析丙图,竖直切除阴影部分后,剩余部分对桌面的压力变小,而受力面积不变,根据$p=\frac{F}{S}$,在受力面积不变时,压力减小,压强变小。
【解析】
1. 甲图书包带做得较宽,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
2. 图乙中平衡车轮胎上的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
3. 计算平衡车对水平地面的压强:
总质量:$m_{总}=m_{人}+m_{车}=58kg+12kg=70kg$,
总重力(即对地面的压力):$F=G_{总}=m_{总}g=70kg×10N/kg=700N$,
受力面积:$S=2×25cm^2=50cm^2=50×10^{-4}m^2=5×10^{-3}m^2$,
压强:$p=\frac{F}{S}=\frac{700N}{5×10^{-3}m^2}=1.4×10^5Pa$;
4. 图丙中,竖直切除物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压力减小,受力面积不变,根据$p=\frac{F}{S}$可知,剩余部分对桌面的压强变小。
【答案】
受力面积;摩擦力;$1.4×10^5$;变小
【知识点】
压强的影响因素;摩擦力的影响因素;压强的计算
【点评】
本题综合考查压强和摩擦力的相关知识,需要结合影响压强、摩擦力的因素分析物理现象,同时涉及压强的计算,要注意受力面积的确定,区分不同场景下的物理量变化。
【难度系数】
0.6
我们可以逐个分析每个空的解题思路:
1. 第一个空:根据压强的影响因素,压强与压力和受力面积有关,压力一定时,增大受力面积可以减小压强,书包带做得较宽,就是通过增大受力面积来减小压强。
2. 第二个空:摩擦力的影响因素是压力大小和接触面的粗糙程度,平衡车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3. 第三个空:计算平衡车对地面的压强,首先要确定总压力,总压力等于人和平衡车的总重力,即总质量乘以重力加速度;然后确定受力面积,是两只轮胎的着地面积之和,最后根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
4. 第四个空:分析丙图,竖直切除阴影部分后,剩余部分对桌面的压力变小,而受力面积不变,根据$p=\frac{F}{S}$,在受力面积不变时,压力减小,压强变小。
【解析】
1. 甲图书包带做得较宽,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
2. 图乙中平衡车轮胎上的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
3. 计算平衡车对水平地面的压强:
总质量:$m_{总}=m_{人}+m_{车}=58kg+12kg=70kg$,
总重力(即对地面的压力):$F=G_{总}=m_{总}g=70kg×10N/kg=700N$,
受力面积:$S=2×25cm^2=50cm^2=50×10^{-4}m^2=5×10^{-3}m^2$,
压强:$p=\frac{F}{S}=\frac{700N}{5×10^{-3}m^2}=1.4×10^5Pa$;
4. 图丙中,竖直切除物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压力减小,受力面积不变,根据$p=\frac{F}{S}$可知,剩余部分对桌面的压强变小。
【答案】
受力面积;摩擦力;$1.4×10^5$;变小
【知识点】
压强的影响因素;摩擦力的影响因素;压强的计算
【点评】
本题综合考查压强和摩擦力的相关知识,需要结合影响压强、摩擦力的因素分析物理现象,同时涉及压强的计算,要注意受力面积的确定,区分不同场景下的物理量变化。
【难度系数】
0.6
14. 小红提了一桶水给刚栽的树苗浇水。已知桶和水的总质量为6kg,手的受力面积为$1.0×10⁻^3m^2,$则手受到的压强是
6×10⁴
Pa;若水深为15cm,则水产生的压强是1.5×10³
Pa。$(ρₛ = 1.0×10^3kg/m^3,g$取10N/kg)答案
6×10⁴ 1.5×10³
解析
手受到的压力:$F = G = mg = 6\,kg × 10\,N/kg = 60\,N$
手受到的压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{60\,N}{1.0 × 10^{-3}\,m^2} = 6 × 10^4\,Pa$
水的深度:$h = 15\,cm = 0.15\,m$
水产生的压强:$p' = \rho_{水}gh = 1.0 × 10^3\,kg/m^3 × 10\,N/kg × 0.15\,m = 1.5 × 10^3\,Pa$
$6 × 10^4$;$1.5 × 10^3$
手受到的压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{60\,N}{1.0 × 10^{-3}\,m^2} = 6 × 10^4\,Pa$
水的深度:$h = 15\,cm = 0.15\,m$
水产生的压强:$p' = \rho_{水}gh = 1.0 × 10^3\,kg/m^3 × 10\,N/kg × 0.15\,m = 1.5 × 10^3\,Pa$
$6 × 10^4$;$1.5 × 10^3$
15. 如图甲是家畜自动饮水机简易图,它是利用

连通器
原理工作的;如图乙,为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生,候车时乘客应站在黄色安全线以外,这是因为列车进站时车体附近空气流速大,压强小
。答案
连通器 流速大,压强小
解析
【分析】
首先分析图甲:家畜自动饮水机的结构是上端开口、底部相互连通,这符合连通器的构造特点,所以要联想到连通器原理;再分析图乙:列车进站时,车体附近空气流动速度会加快,结合流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小,外侧压强大于内侧压强,会产生向列车的压力差,所以要明确这个原理来解释为什么要站在安全线外。解题时先分别对应两个图的物理场景,回忆相关物理原理,再结合场景组织语言。
【解析】
1. 图甲的家畜自动饮水机,上端开口,底部彼此连通,满足连通器的结构特征,因此是利用连通器原理工作的,当内部装同种液体且液体静止时,各容器液面保持相平,实现自动供水。
2. 图乙中,列车进站时,车体附近的空气流速变大,根据流体压强与流速的规律:流体中流速越大的位置压强越小。此时乘客身体外侧空气流速小、压强大,内侧流速大、压强小,形成向列车方向的压强差,易将乘客“吸”向列车,所以候车时乘客需站在黄色安全线以外。
【答案】
连通器;流速大,压强小
【知识点】
连通器原理;流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中的常见装置和场景,考查物理原理的实际应用,体现了物理与生活的紧密联系,帮助学生理解物理知识在生活中的作用。
【难度系数】
0.7
首先分析图甲:家畜自动饮水机的结构是上端开口、底部相互连通,这符合连通器的构造特点,所以要联想到连通器原理;再分析图乙:列车进站时,车体附近空气流动速度会加快,结合流体压强与流速的关系,流速大的位置压强小,外侧压强大于内侧压强,会产生向列车的压力差,所以要明确这个原理来解释为什么要站在安全线外。解题时先分别对应两个图的物理场景,回忆相关物理原理,再结合场景组织语言。
【解析】
1. 图甲的家畜自动饮水机,上端开口,底部彼此连通,满足连通器的结构特征,因此是利用连通器原理工作的,当内部装同种液体且液体静止时,各容器液面保持相平,实现自动供水。
2. 图乙中,列车进站时,车体附近的空气流速变大,根据流体压强与流速的规律:流体中流速越大的位置压强越小。此时乘客身体外侧空气流速小、压强大,内侧流速大、压强小,形成向列车方向的压强差,易将乘客“吸”向列车,所以候车时乘客需站在黄色安全线以外。
【答案】
连通器;流速大,压强小
【知识点】
连通器原理;流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活中的常见装置和场景,考查物理原理的实际应用,体现了物理与生活的紧密联系,帮助学生理解物理知识在生活中的作用。
【难度系数】
0.7
16. 如图是液压千斤顶的示意图,它主要利用了密闭液体能大小不变地把压强向各个方向传递的特点,这个规律被称为
帕斯卡
定律。如果不计活塞自重,且右边大活塞横截面积是左边小活塞横截面积的4倍,当对小活塞施加竖直向下F = 100N的压力时,大活塞能托住的物体所受重力为400
N。答案
帕斯卡 400
解析
【分析】
首先回忆液体压强传递的相关规律,密闭液体能大小不变地传递压强的规律是帕斯卡定律,可直接得出第一空答案。然后根据帕斯卡定律,密闭液体中各处压强相等,即小活塞处压强等于大活塞处压强。结合压强公式$p=\frac{F}{S}$,利用已知的活塞面积关系和小活塞压力,就能计算出大活塞受到的压力,该压力等于它能托住的物体重力。
【解析】
1. 密闭液体能大小不变地把压强向各个方向传递的规律被称为帕斯卡定律,故第一空填帕斯卡。
2. 根据帕斯卡定律,小活塞和大活塞处的压强相等,即$p_1 = p_2$。
由压强公式$p = \frac{F}{S}$可得:
$\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}$
已知右边大活塞横截面积是左边小活塞的4倍,即$S_2 = 4S_1$,对小活塞施加的压力$F_1 = 100N$,代入公式得:
$F_2 = F_1 × \frac{S_2}{S_1} = 100N × 4 = 400N$
不计活塞自重时,大活塞能托住的物体重力等于大活塞受到的压力,即$G = F_2 = 400N$。
【答案】
帕斯卡;400
【知识点】
帕斯卡定律;压强公式应用
【点评】
本题是帕斯卡定律的基础应用,核心是理解密闭液体传递压强的特点,通过压强相等的关系结合压强公式进行计算,属于力学基础题型,有助于巩固液体压强传递的相关知识。
【难度系数】
0.8
首先回忆液体压强传递的相关规律,密闭液体能大小不变地传递压强的规律是帕斯卡定律,可直接得出第一空答案。然后根据帕斯卡定律,密闭液体中各处压强相等,即小活塞处压强等于大活塞处压强。结合压强公式$p=\frac{F}{S}$,利用已知的活塞面积关系和小活塞压力,就能计算出大活塞受到的压力,该压力等于它能托住的物体重力。
【解析】
1. 密闭液体能大小不变地把压强向各个方向传递的规律被称为帕斯卡定律,故第一空填帕斯卡。
2. 根据帕斯卡定律,小活塞和大活塞处的压强相等,即$p_1 = p_2$。
由压强公式$p = \frac{F}{S}$可得:
$\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}$
已知右边大活塞横截面积是左边小活塞的4倍,即$S_2 = 4S_1$,对小活塞施加的压力$F_1 = 100N$,代入公式得:
$F_2 = F_1 × \frac{S_2}{S_1} = 100N × 4 = 400N$
不计活塞自重时,大活塞能托住的物体重力等于大活塞受到的压力,即$G = F_2 = 400N$。
【答案】
帕斯卡;400
【知识点】
帕斯卡定律;压强公式应用
【点评】
本题是帕斯卡定律的基础应用,核心是理解密闭液体传递压强的特点,通过压强相等的关系结合压强公式进行计算,属于力学基础题型,有助于巩固液体压强传递的相关知识。
【难度系数】
0.8
17. 如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为$5.0×10⁻^3m^2,A$的底面向上凸起,B的底面为平面,在两容器中均加入质量为1kg的水,则B对桌面的压强为

2.0×10³
Pa,A对桌面的压强大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)B对桌面的压强;若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pₐ、pᵦ,则pₐ大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)pᵦ。(g取10N/kg)答案
2.0×10³ 大于 大于
解析
【分析】
1. 首先分析容器对桌面的压力:由于容器重力不计,容器对桌面的压力等于水的重力,可先计算出水的重力。
2. 计算B对桌面的压强:B的底面为平面,与桌面的接触面积等于容器横截面积,根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$即可求出B对桌面的压强。
3. 比较A、B对桌面的压强:A的底面向上凸起,与桌面的接触面积小于容器横截面积,A对桌面的压力与B相同,根据$p=\frac{F}{S}$,压力相同时,接触面积越小,压强越大,可判断A对桌面的压强与B的大小关系。
4. 比较同一高度处的液体压强:水的质量相同,A的底面凸起,导致A中水面高度高于B中水面高度;同一高度处,A中该点的深度大于B中该点的深度,根据液体压强公式$p=\rho gh$,深度越大,压强越大,可判断$p_A$与$p_B$的大小关系。
【解析】
1. 计算水的重力:
$G_{水}=m_{水}g=1kg×10N/kg=10N$
因为容器重力不计,所以B对桌面的压力$F_B=G_{水}=10N$。
2. 计算B对桌面的压强:
已知容器横截面积$S=5.0×10^{-3}m^2$,根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p_B=\frac{F_B}{S}=\frac{10N}{5.0×10^{-3}m^2}=2.0×10^3Pa$
3. 比较A、B对桌面的压强:
A对桌面的压力$F_A=G_{水}=10N=F_B$,但A的底面向上凸起,A与桌面的接触面积$S_A < S_B$,根据$p=\frac{F}{S}$,在压力F相同时,接触面积S越小,压强p越大,因此A对桌面的压强大于B对桌面的压强。
4. 比较同一高度处的液体压强:
两容器中水量相同,A的底面凸起,所以A容器内水面高度$H_A > H_B$。取水中同一高度处(距离桌面高度相同),该点到水面的深度$h_A=H_A - h$,$h_B=H_B - h$,则$h_A > h_B$。根据液体压强公式$p=\rho gh$,水的密度$\rho$和g相同,深度h越大,压强越大,因此$p_A > p_B$。
【答案】
$2.0×10^3$;大于;大于
【知识点】
固体压强计算、液体压强特点、压力与重力的关系
【点评】
本题综合考查固体压强与液体压强的相关知识,需要区分固体压强中接触面积、压力的分析,以及液体压强中深度的判断,明确不同压强的分析方法是解题关键,题目注重对物理思维的考查。
【难度系数】
0.6
1. 首先分析容器对桌面的压力:由于容器重力不计,容器对桌面的压力等于水的重力,可先计算出水的重力。
2. 计算B对桌面的压强:B的底面为平面,与桌面的接触面积等于容器横截面积,根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$即可求出B对桌面的压强。
3. 比较A、B对桌面的压强:A的底面向上凸起,与桌面的接触面积小于容器横截面积,A对桌面的压力与B相同,根据$p=\frac{F}{S}$,压力相同时,接触面积越小,压强越大,可判断A对桌面的压强与B的大小关系。
4. 比较同一高度处的液体压强:水的质量相同,A的底面凸起,导致A中水面高度高于B中水面高度;同一高度处,A中该点的深度大于B中该点的深度,根据液体压强公式$p=\rho gh$,深度越大,压强越大,可判断$p_A$与$p_B$的大小关系。
【解析】
1. 计算水的重力:
$G_{水}=m_{水}g=1kg×10N/kg=10N$
因为容器重力不计,所以B对桌面的压力$F_B=G_{水}=10N$。
2. 计算B对桌面的压强:
已知容器横截面积$S=5.0×10^{-3}m^2$,根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p_B=\frac{F_B}{S}=\frac{10N}{5.0×10^{-3}m^2}=2.0×10^3Pa$
3. 比较A、B对桌面的压强:
A对桌面的压力$F_A=G_{水}=10N=F_B$,但A的底面向上凸起,A与桌面的接触面积$S_A < S_B$,根据$p=\frac{F}{S}$,在压力F相同时,接触面积S越小,压强p越大,因此A对桌面的压强大于B对桌面的压强。
4. 比较同一高度处的液体压强:
两容器中水量相同,A的底面凸起,所以A容器内水面高度$H_A > H_B$。取水中同一高度处(距离桌面高度相同),该点到水面的深度$h_A=H_A - h$,$h_B=H_B - h$,则$h_A > h_B$。根据液体压强公式$p=\rho gh$,水的密度$\rho$和g相同,深度h越大,压强越大,因此$p_A > p_B$。
【答案】
$2.0×10^3$;大于;大于
【知识点】
固体压强计算、液体压强特点、压力与重力的关系
【点评】
本题综合考查固体压强与液体压强的相关知识,需要区分固体压强中接触面积、压力的分析,以及液体压强中深度的判断,明确不同压强的分析方法是解题关键,题目注重对物理思维的考查。
【难度系数】
0.6
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