6. 风洞测试是指将飞行器的模型或实物安置在风洞中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取试验数据。小明模拟了风洞测试,如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。下列说法正确的是 (

A.吹风前,机翼上方空气压强比下方小
B.吹风时,机翼上方空气压强比下方大
C.吹风时与吹风前相比,弹簧测力计的示数变小
D.吹风时与吹风前相比,弹簧测力计的示数变大
C
)A.吹风前,机翼上方空气压强比下方小
B.吹风时,机翼上方空气压强比下方大
C.吹风时与吹风前相比,弹簧测力计的示数变小
D.吹风时与吹风前相比,弹簧测力计的示数变大
答案
6. C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合流体压强与流速的关系(流速越大的位置,压强越小)和受力分析判断各选项:
1. 吹风前,机翼模型静止,上下方空气流速相同,压强相等,此时弹簧测力计示数等于机翼重力;
2. 吹风时,机翼上方为弧形,空气流过上方的路程更长、流速更大,压强更小;下方流速小、压强大,机翼因此受到向上的压强差(升力);
3. 弹簧测力计的拉力等于机翼重力减去升力,据此判断示数变化。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:吹风前,机翼上下方空气流速相同,压强相等,并非上方压强更小,A错误;
选项B:吹风时,机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,因此上方压强比下方小,B错误;
选项C:吹风前,弹簧测力计示数等于机翼重力;吹风时,机翼受向上的升力,根据受力平衡,弹簧测力计拉力 = 重力 - 升力,示数比吹风前变小,C正确;
选项D:由选项C的分析可知,示数变小,并非变大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
流体压强与流速的关系、受力分析
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的实际应用,结合受力分析判断弹簧测力计示数变化,属于初中物理基础题型,需准确掌握“流速越大,压强越小”的核心原理。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合流体压强与流速的关系(流速越大的位置,压强越小)和受力分析判断各选项:
1. 吹风前,机翼模型静止,上下方空气流速相同,压强相等,此时弹簧测力计示数等于机翼重力;
2. 吹风时,机翼上方为弧形,空气流过上方的路程更长、流速更大,压强更小;下方流速小、压强大,机翼因此受到向上的压强差(升力);
3. 弹簧测力计的拉力等于机翼重力减去升力,据此判断示数变化。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:吹风前,机翼上下方空气流速相同,压强相等,并非上方压强更小,A错误;
选项B:吹风时,机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,因此上方压强比下方小,B错误;
选项C:吹风前,弹簧测力计示数等于机翼重力;吹风时,机翼受向上的升力,根据受力平衡,弹簧测力计拉力 = 重力 - 升力,示数比吹风前变小,C正确;
选项D:由选项C的分析可知,示数变小,并非变大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
流体压强与流速的关系、受力分析
【点评】
本题考查流体压强与流速关系的实际应用,结合受力分析判断弹簧测力计示数变化,属于初中物理基础题型,需准确掌握“流速越大,压强越小”的核心原理。
【难度系数】
0.6
7. 完全相同的8块砖,每块砖的长、宽、高的比均为$4:2:1$。小明同学在水平桌面上把它们摆放成如图甲、乙、丙、丁所示的四种形式,其中对桌面压强相等的是________。

答案
7. 甲和丙,乙和丁
解析
【分析】
要判断对桌面压强相等的组,需利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $。由于8块砖完全相同,总重力相同,因此对桌面的压力$ F $相等,压强大小由受力面积$ S $决定,受力面积相等的组压强相等。设每块砖的长、宽、高分别为$ 4k、2k、k $,再分别计算甲、乙、丙、丁四种摆放方式与桌面的接触面积,进而判断压强是否相等。
【解析】
设每块砖的重力为$ G $,则8块砖对桌面的总压力$ F = 8G $。根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,压强相等时受力面积$ S $相等,计算各摆放的受力面积:
甲:与桌面接触的受力面积$ S_甲 = 2k × k × 2 = 4k^2 $,压强$ p_甲 = \frac{8G}{4k^2} = \frac{2G}{k^2} $;
乙:与桌面接触的受力面积$ S_乙 = 4k × 2k = 8k^2 $,压强$ p_乙 = \frac{8G}{8k^2} = \frac{G}{k^2} $;
丙:与桌面接触的受力面积$ S_丙 = (2k × k) × 2 = 4k^2 $,压强$ p_丙 = \frac{8G}{4k^2} = \frac{2G}{k^2} $;
丁:与桌面接触的受力面积$ S_丁 = (4k × k) × 2 = 8k^2 $,压强$ p_丁 = \frac{8G}{8k^2} = \frac{G}{k^2} $;
因此,$ p_甲 = p_丙 $,$ p_乙 = p_丁 $,即压强相等的是甲和丙,乙和丁。
【答案】
甲和丙,乙和丁
【知识点】
压强计算、受力面积分析
【点评】
本题考查压强公式的应用,核心是明确水平面上压力等于总重力,通过分析不同摆放方式的受力面积判断压强关系,需结合砖的尺寸比例进行计算,属于中等难度的压强应用题型。
【难度系数】
0.4
要判断对桌面压强相等的组,需利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $。由于8块砖完全相同,总重力相同,因此对桌面的压力$ F $相等,压强大小由受力面积$ S $决定,受力面积相等的组压强相等。设每块砖的长、宽、高分别为$ 4k、2k、k $,再分别计算甲、乙、丙、丁四种摆放方式与桌面的接触面积,进而判断压强是否相等。
【解析】
设每块砖的重力为$ G $,则8块砖对桌面的总压力$ F = 8G $。根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,压强相等时受力面积$ S $相等,计算各摆放的受力面积:
甲:与桌面接触的受力面积$ S_甲 = 2k × k × 2 = 4k^2 $,压强$ p_甲 = \frac{8G}{4k^2} = \frac{2G}{k^2} $;
乙:与桌面接触的受力面积$ S_乙 = 4k × 2k = 8k^2 $,压强$ p_乙 = \frac{8G}{8k^2} = \frac{G}{k^2} $;
丙:与桌面接触的受力面积$ S_丙 = (2k × k) × 2 = 4k^2 $,压强$ p_丙 = \frac{8G}{4k^2} = \frac{2G}{k^2} $;
丁:与桌面接触的受力面积$ S_丁 = (4k × k) × 2 = 8k^2 $,压强$ p_丁 = \frac{8G}{8k^2} = \frac{G}{k^2} $;
因此,$ p_甲 = p_丙 $,$ p_乙 = p_丁 $,即压强相等的是甲和丙,乙和丁。
【答案】
甲和丙,乙和丁
【知识点】
压强计算、受力面积分析
【点评】
本题考查压强公式的应用,核心是明确水平面上压力等于总重力,通过分析不同摆放方式的受力面积判断压强关系,需结合砖的尺寸比例进行计算,属于中等难度的压强应用题型。
【难度系数】
0.4
8. 容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为$1\ \mathrm{cm}^2$的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为$0.1\ \mathrm{m}$,如图所示,橡皮膜相平。已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$\rho_{\mathrm{酒精}}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,则下列说法正确的是 ($\boldsymbol{}$)

A.酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B.酒精对橡皮膜的压力为$10\ \mathrm{N}$
C.容器右侧中酒精的深度为$12.5\ \mathrm{cm}$
D.容器右侧液面比左侧水面高$2.5\ \mathrm{cm}$
A.酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B.酒精对橡皮膜的压力为$10\ \mathrm{N}$
C.容器右侧中酒精的深度为$12.5\ \mathrm{cm}$
D.容器右侧液面比左侧水面高$2.5\ \mathrm{cm}$
答案
8. D
解析
【分析】
本题考查液体压强的相关计算,关键是明确橡皮膜相平意味着两侧在橡皮膜处的液体压强相等,利用液体压强公式$p=\rho gh$分析各选项。首先根据压强相等求出酒精液面到橡皮膜的深度,再结合深度的定义对比各选项描述判断对错。
【解析】
1. 橡皮膜相平,说明橡皮膜两侧受到的液体压强相等,即$p_{\mathrm{水}} = p_{\mathrm{酒精}}$。
根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得:
$\rho_{\mathrm{水}} g h_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精}}$
代入已知数据$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$h_{\mathrm{水}}=0.1\ \mathrm{m}$,$\rho_{\mathrm{酒精}}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,解得酒精液面到橡皮膜的深度:
$h_{\mathrm{酒精}}=\frac{\rho_{\mathrm{水}} h_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{酒精}}}=\frac{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×0.1\ \mathrm{m}}{0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.125\ \mathrm{m}=12.5\ \mathrm{cm}$。
2. 分析各选项:
选项A:容器底部的压强,水的总深度为$h_{\mathrm{水总}}=0.1\ \mathrm{m} + h_{\mathrm{底}}$($h_{\mathrm{底}}$为橡皮膜到容器底的距离),酒精的总深度为$h_{\mathrm{酒精总}}=0.125\ \mathrm{m} + h_{\mathrm{底}}$。则水对容器底的压强$p_{\mathrm{水底}}=\rho_{\mathrm{水}} g h_{\mathrm{水总}}=1.0×10^3×10×(0.1 + h_{\mathrm{底}})=1000 + 10^4 h_{\mathrm{底}}$,酒精对容器底的压强$p_{\mathrm{酒精底}}=\rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精总}}=0.8×10^3×10×(0.125 + h_{\mathrm{底}})=1000 + 8×10^3 h_{\mathrm{底}}$,显然$p_{\mathrm{水底}}>p_{\mathrm{酒精底}}$,A错误。
选项B:酒精对橡皮膜的压强$p_{\mathrm{酒精}}=\rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精}}=0.8×10^3×10×0.125=1000\ \mathrm{Pa}$,橡皮膜面积$S=1\ \mathrm{cm}^2=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,则压力$F=pS=1000×1×10^{-4}=0.1\ \mathrm{N}≠10\ \mathrm{N}$,B错误。
选项C:容器右侧中酒精的深度指酒精液面到容器底的总深度,题目未给出橡皮膜到容器底的距离,无法确定该总深度,且实际酒精液面到橡皮膜的深度为12.5cm,并非总深度,C错误。
选项D:左侧水面到橡皮膜的距离为0.1m=10cm,右侧酒精液面到橡皮膜的距离为12.5cm,因此右侧液面比左侧水面高$12.5\ \mathrm{cm}-10\ \mathrm{cm}=2.5\ \mathrm{cm}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强、压强计算
【点评】
本题重点考查液体压强公式的应用,需明确深度的定义(从液面到该点的垂直距离),易错点是混淆“到橡皮膜的深度”和“到容器底的总深度”,需仔细分析选项描述。
【难度系数】
0.5
本题考查液体压强的相关计算,关键是明确橡皮膜相平意味着两侧在橡皮膜处的液体压强相等,利用液体压强公式$p=\rho gh$分析各选项。首先根据压强相等求出酒精液面到橡皮膜的深度,再结合深度的定义对比各选项描述判断对错。
【解析】
1. 橡皮膜相平,说明橡皮膜两侧受到的液体压强相等,即$p_{\mathrm{水}} = p_{\mathrm{酒精}}$。
根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得:
$\rho_{\mathrm{水}} g h_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精}}$
代入已知数据$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$h_{\mathrm{水}}=0.1\ \mathrm{m}$,$\rho_{\mathrm{酒精}}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,解得酒精液面到橡皮膜的深度:
$h_{\mathrm{酒精}}=\frac{\rho_{\mathrm{水}} h_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{酒精}}}=\frac{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×0.1\ \mathrm{m}}{0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.125\ \mathrm{m}=12.5\ \mathrm{cm}$。
2. 分析各选项:
选项A:容器底部的压强,水的总深度为$h_{\mathrm{水总}}=0.1\ \mathrm{m} + h_{\mathrm{底}}$($h_{\mathrm{底}}$为橡皮膜到容器底的距离),酒精的总深度为$h_{\mathrm{酒精总}}=0.125\ \mathrm{m} + h_{\mathrm{底}}$。则水对容器底的压强$p_{\mathrm{水底}}=\rho_{\mathrm{水}} g h_{\mathrm{水总}}=1.0×10^3×10×(0.1 + h_{\mathrm{底}})=1000 + 10^4 h_{\mathrm{底}}$,酒精对容器底的压强$p_{\mathrm{酒精底}}=\rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精总}}=0.8×10^3×10×(0.125 + h_{\mathrm{底}})=1000 + 8×10^3 h_{\mathrm{底}}$,显然$p_{\mathrm{水底}}>p_{\mathrm{酒精底}}$,A错误。
选项B:酒精对橡皮膜的压强$p_{\mathrm{酒精}}=\rho_{\mathrm{酒精}} g h_{\mathrm{酒精}}=0.8×10^3×10×0.125=1000\ \mathrm{Pa}$,橡皮膜面积$S=1\ \mathrm{cm}^2=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,则压力$F=pS=1000×1×10^{-4}=0.1\ \mathrm{N}≠10\ \mathrm{N}$,B错误。
选项C:容器右侧中酒精的深度指酒精液面到容器底的总深度,题目未给出橡皮膜到容器底的距离,无法确定该总深度,且实际酒精液面到橡皮膜的深度为12.5cm,并非总深度,C错误。
选项D:左侧水面到橡皮膜的距离为0.1m=10cm,右侧酒精液面到橡皮膜的距离为12.5cm,因此右侧液面比左侧水面高$12.5\ \mathrm{cm}-10\ \mathrm{cm}=2.5\ \mathrm{cm}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强、压强计算
【点评】
本题重点考查液体压强公式的应用,需明确深度的定义(从液面到该点的垂直距离),易错点是混淆“到橡皮膜的深度”和“到容器底的总深度”,需仔细分析选项描述。
【难度系数】
0.5
9. 大威在“探究压力的作用效果”的实验中,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是$S_A = S_B < S_C$。在三个容器中分别倒入适量的清水和盐水,其中B、C两容器中液体的质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。

(1)实验过程中可以通过观察海绵的
(2)通过比较
(3)大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的液体压强计,将压强计的探头放入B、C两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较
(4)再将探头放入B容器中的某一位置,改变探头的方向,会发现U形管左右两侧液面的高度差不变,由此说明,在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都
(1)实验过程中可以通过观察海绵的
凹陷程度
来比较压力的作用效果。(2)通过比较
甲、乙
两次实验,探究压力的作用效果与压力大小的关系。得出结论:受力面积
相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。(3)大威还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的液体压强计,将压强计的探头放入B、C两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同。发现探头在盐水中时,U形管左右两侧液面的高度差较
大
(选填“大”或“小”),这说明在深度相同时,液体密度
越大,液体压强越大。(4)再将探头放入B容器中的某一位置,改变探头的方向,会发现U形管左右两侧液面的高度差不变,由此说明,在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都
相等
。答案
9.(1)凹陷程度 (2)甲、乙 受力面积 (3)大 液体密度 (4)相等
解析
【分析】
本题围绕压力作用效果和液体压强的探究实验展开,需结合转换法、控制变量法分析:
(1) 压力的作用效果无法直接观察,利用转换法将其转化为海绵的凹陷程度来体现;
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系时,需控制受力面积相同,改变压力大小,甲、乙容器底面积相同,液体质量不同导致压力不同,符合控制变量要求;
(3) 探究液体压强与密度的关系时,控制深度相同,盐水密度大于清水,根据液体压强规律,盐水中压强更大,U形管液面高度差更大;
(4) 同种液体同一深度,改变探头方向,液面高度差不变,说明各方向压强相等。
【解析】
(1) 实验中采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,甲、乙两容器底面积$S_A = S_B$,受力面积相同,乙中液体质量更大,对海绵的压力更大,故比较甲、乙两次实验,得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3) 保持探头在B(清水)、C(盐水)中的深度相同,盐水密度大于清水,根据$p=\rho gh$,盐水中压强更大,因此U形管左右两侧液面的高度差更大,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(4) 同种液体(B容器为清水),探头在同一深度,改变方向后U形管液面高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【答案】
(1)凹陷程度 (2)甲、乙 受力面积 (3)大 液体密度 (4)相等
【知识点】
压力的作用效果、液体压强的特点
【点评】
本题结合压力作用效果和液体压强的探究实验,重点考查转换法与控制变量法的应用,是初中物理压强部分的基础题型,需掌握实验设计的核心逻辑。
【难度系数】
0.7
本题围绕压力作用效果和液体压强的探究实验展开,需结合转换法、控制变量法分析:
(1) 压力的作用效果无法直接观察,利用转换法将其转化为海绵的凹陷程度来体现;
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系时,需控制受力面积相同,改变压力大小,甲、乙容器底面积相同,液体质量不同导致压力不同,符合控制变量要求;
(3) 探究液体压强与密度的关系时,控制深度相同,盐水密度大于清水,根据液体压强规律,盐水中压强更大,U形管液面高度差更大;
(4) 同种液体同一深度,改变探头方向,液面高度差不变,说明各方向压强相等。
【解析】
(1) 实验中采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,甲、乙两容器底面积$S_A = S_B$,受力面积相同,乙中液体质量更大,对海绵的压力更大,故比较甲、乙两次实验,得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3) 保持探头在B(清水)、C(盐水)中的深度相同,盐水密度大于清水,根据$p=\rho gh$,盐水中压强更大,因此U形管左右两侧液面的高度差更大,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
(4) 同种液体(B容器为清水),探头在同一深度,改变方向后U形管液面高度差不变,由此说明:在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【答案】
(1)凹陷程度 (2)甲、乙 受力面积 (3)大 液体密度 (4)相等
【知识点】
压力的作用效果、液体压强的特点
【点评】
本题结合压力作用效果和液体压强的探究实验,重点考查转换法与控制变量法的应用,是初中物理压强部分的基础题型,需掌握实验设计的核心逻辑。
【难度系数】
0.7
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