17. 我国自主研制的“蛟龙”号深海载人潜水器,已经成功下潜至$7062m$的深度。潜水器全部潜入海,在下潜过程中受到海水的压强(选填“变大”“变小”或“不变”)。在$5000m$处,潜水器受到海水的压强是$Pa$。(设$\rho_{海水}=1.05×10^{3}kg/m^{3}$)
答案
变大
$5.25×10^{7}$
$5.25×10^{7}$
解析
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,潜水器在下潜过程中,海水密度$ \rho_{海水} $不变,重力加速度$ g $不变,深度$ h $不断增大,因此受到海水的压强变大。
在5000m处,代入公式计算压强:
$ p = \rho_{海水}gh = 1.05×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×5000m = 5.25×10^{7}Pa $
【答案】
变大;$ 5.25×10^{7} $
【知识点】
液体压强的特点;液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强的规律与计算,属于基础题型,需熟练掌握液体压强公式的应用及影响液体压强的因素。
【难度系数】
0.8
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,潜水器在下潜过程中,海水密度$ \rho_{海水} $不变,重力加速度$ g $不变,深度$ h $不断增大,因此受到海水的压强变大。
在5000m处,代入公式计算压强:
$ p = \rho_{海水}gh = 1.05×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×5000m = 5.25×10^{7}Pa $
【答案】
变大;$ 5.25×10^{7} $
【知识点】
液体压强的特点;液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强的规律与计算,属于基础题型,需熟练掌握液体压强公式的应用及影响液体压强的因素。
【难度系数】
0.8
18. 一块砖的长、宽、高之比为$5:2:1$,将此砖分别平放、侧放、立放在水平地面上,则三种放法对地面的压力之比为,压强之比为。
答案
1:1:1
1:2:5
1:2:5
解析
【解析】
1. 压力分析:砖放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$ F = G $。由于砖的重力不变,所以平放、侧放、立放时对地面的压力相等,压力之比为$ 1:1:1 $。
2. 压强分析:根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,因$ F $相同,压强与受力面积成反比。设砖的长、宽、高分别为$ 5a $、$ 2a $、$ a $:
平放时受力面积$ S_{\mathrm{平}} = 5a × 2a = 10a^2 $;
侧放时受力面积$ S_{\mathrm{侧}} = 5a × a = 5a^2 $;
立放时受力面积$ S_{\mathrm{立}} = 2a × a = 2a^2 $。
则压强之比$ p_{\mathrm{平}}:p_{\mathrm{侧}}:p_{\mathrm{立}} = \frac{F}{10a^2}:\frac{F}{5a^2}:\frac{F}{2a^2} = 1:2:5 $。
【答案】
$ 1:1:1 $;$ 1:2:5 $
【知识点】
压力与重力的关系、压强公式应用、受力面积分析
【点评】
本题考查压力和压强的基础计算,核心是理解水平面上压力等于物体重力,以及压强公式的灵活运用,需准确判断不同放置方式下的受力面积,属于力学基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 压力分析:砖放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$ F = G $。由于砖的重力不变,所以平放、侧放、立放时对地面的压力相等,压力之比为$ 1:1:1 $。
2. 压强分析:根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,因$ F $相同,压强与受力面积成反比。设砖的长、宽、高分别为$ 5a $、$ 2a $、$ a $:
平放时受力面积$ S_{\mathrm{平}} = 5a × 2a = 10a^2 $;
侧放时受力面积$ S_{\mathrm{侧}} = 5a × a = 5a^2 $;
立放时受力面积$ S_{\mathrm{立}} = 2a × a = 2a^2 $。
则压强之比$ p_{\mathrm{平}}:p_{\mathrm{侧}}:p_{\mathrm{立}} = \frac{F}{10a^2}:\frac{F}{5a^2}:\frac{F}{2a^2} = 1:2:5 $。
【答案】
$ 1:1:1 $;$ 1:2:5 $
【知识点】
压力与重力的关系、压强公式应用、受力面积分析
【点评】
本题考查压力和压强的基础计算,核心是理解水平面上压力等于物体重力,以及压强公式的灵活运用,需准确判断不同放置方式下的受力面积,属于力学基础题型。
【难度系数】
0.8
三、作图题
19. 在图8-64中,物体受到的重力为$8N$,请画出物体静止时受到的力的示意图,并标注力的大小。

19. 在图8-64中,物体受到的重力为$8N$,请画出物体静止时受到的力的示意图,并标注力的大小。
答案
解析
【解析】
物体静止在水平面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者是一对平衡力,大小相等,均为8N,作用点均在物体的重心。过物体重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,分别标注$G=8N$和$F_{支}=8N$,且两条线段长度相等。
【答案】
画出过物体重心,竖直向下标注$G=8N$的重力,以及竖直向上标注$F_{支}=8N$的支持力,两条线段长度相等的示意图,对应参考答案中的受力示意图
【知识点】
力的示意图;二力平衡
【点评】
本题考查了静止物体的受力分析与力的示意图的绘制,需掌握平衡力的特点,规范表示力的方向、大小与作用点。
【难度系数】
0.8
物体静止在水平面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者是一对平衡力,大小相等,均为8N,作用点均在物体的重心。过物体重心,分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段,分别标注$G=8N$和$F_{支}=8N$,且两条线段长度相等。
【答案】
画出过物体重心,竖直向下标注$G=8N$的重力,以及竖直向上标注$F_{支}=8N$的支持力,两条线段长度相等的示意图,对应参考答案中的受力示意图
【知识点】
力的示意图;二力平衡
【点评】
本题考查了静止物体的受力分析与力的示意图的绘制,需掌握平衡力的特点,规范表示力的方向、大小与作用点。
【难度系数】
0.8
20. 如图8-65所示,将一连通器置于斜面上,在连通器中注入适量的水,画出连通器$A$、$B$、$C$三根管子中液面的位置(用虚线表示)。

答案
解析
【解析】
连通器内装有同种液体(水),当液体静止时,根据连通器原理,各容器中的液面总保持相平,且液面与水平面平行。因此需在A、B、C三根管子中画出与水平面平行的虚线,使三根管子的液面相平。
【答案】
在A、B、C三根管子中画出与水平面平行的虚线,三根管子的液面处于同一水平高度(液面为水平的虚线,与各管相交,保持液面相平)
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理的应用,关键是理解连通器中静止的同种液体,液面始终保持相平,不受容器形状和放置斜面的影响。
【难度系数】
0.7
连通器内装有同种液体(水),当液体静止时,根据连通器原理,各容器中的液面总保持相平,且液面与水平面平行。因此需在A、B、C三根管子中画出与水平面平行的虚线,使三根管子的液面相平。
【答案】
在A、B、C三根管子中画出与水平面平行的虚线,三根管子的液面处于同一水平高度(液面为水平的虚线,与各管相交,保持液面相平)
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理的应用,关键是理解连通器中静止的同种液体,液面始终保持相平,不受容器形状和放置斜面的影响。
【难度系数】
0.7
四、简答题
21. 打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,蛋壳就破了。为了分离碗中的蛋黄、蛋清,可以先用手按压空瓶子,再把瓶口贴着蛋黄(图8-66),松手后蛋黄会被吸进瓶子。请用所学的物理知识解释:
(1)打鸡蛋时要选择向碗沿碰的原因。

(2)蛋黄被吸进瓶子的原因。
21. 打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,蛋壳就破了。为了分离碗中的蛋黄、蛋清,可以先用手按压空瓶子,再把瓶口贴着蛋黄(图8-66),松手后蛋黄会被吸进瓶子。请用所学的物理知识解释:
(1)打鸡蛋时要选择向碗沿碰的原因。
(2)蛋黄被吸进瓶子的原因。
答案
(1) 选择向碗沿碰是因为碗沿的受力面积较小,在压力一定的条件下,压强更大,蛋壳更容易破
(2) 手按压空瓶子,把瓶口贴着蛋黄,松手后瓶子恢复原状,体积增大;瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子
(2) 手按压空瓶子,把瓶口贴着蛋黄,松手后瓶子恢复原状,体积增大;瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子
解析
【解析】
(1)打鸡蛋时,在压力一定的情况下,碗沿的受力面积较小,压强更大,蛋壳更容易破碎。
(2)手按压空瓶子排出部分空气,松手后瓶子恢复原状,体积增大,瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子。
【答案】
(1) 选择向碗沿碰是因为碗沿的受力面积较小,在压力一定的条件下,压强更大,蛋壳更容易破。
(2) 手按压空瓶子,把瓶口贴着蛋黄,松手后瓶子恢复原状,体积增大;瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子。
【知识点】
压强的影响因素、大气压强的应用
【点评】
本题结合生活常见现象,考查压强与大气压强的应用,体现物理与生活的紧密联系,注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
(1)打鸡蛋时,在压力一定的情况下,碗沿的受力面积较小,压强更大,蛋壳更容易破碎。
(2)手按压空瓶子排出部分空气,松手后瓶子恢复原状,体积增大,瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子。
【答案】
(1) 选择向碗沿碰是因为碗沿的受力面积较小,在压力一定的条件下,压强更大,蛋壳更容易破。
(2) 手按压空瓶子,把瓶口贴着蛋黄,松手后瓶子恢复原状,体积增大;瓶内气压减小,小于外界大气压强,蛋黄在大气压强的作用下被吸进瓶子。
【知识点】
压强的影响因素、大气压强的应用
【点评】
本题结合生活常见现象,考查压强与大气压强的应用,体现物理与生活的紧密联系,注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
五、实验题

22. 如图8-67所示,在探究影响压力作用效果因素的实验中,小明先将砖平放在海绵上[图(a)],再将砖立放在海绵上[图(b)],最后在图(b)的基础上往立放的砖的顶部放一个砝码[图(c)]。
(1)实验中,通过观察海绵的来比较压力的作用效果。
(2)比较图(a)和图(b),可得到的实验结论是。
(3)图(b)和图(c)是为了探究压力的作用效果与的关系。
(4)小明注意到,将砖平放在桌面上时并没有图(a)中较为明显的作用效果,但根据所学知识可知,不管是放在桌面还是海绵上,压力和受力面积均相同时,压强应该是一样的。这说明用压力的作用效果来比较压强的大小时,压力应作用在(选填“相同”或“不同”)材料上。
22. 如图8-67所示,在探究影响压力作用效果因素的实验中,小明先将砖平放在海绵上[图(a)],再将砖立放在海绵上[图(b)],最后在图(b)的基础上往立放的砖的顶部放一个砝码[图(c)]。
(1)实验中,通过观察海绵的来比较压力的作用效果。
(2)比较图(a)和图(b),可得到的实验结论是。
(3)图(b)和图(c)是为了探究压力的作用效果与的关系。
(4)小明注意到,将砖平放在桌面上时并没有图(a)中较为明显的作用效果,但根据所学知识可知,不管是放在桌面还是海绵上,压力和受力面积均相同时,压强应该是一样的。这说明用压力的作用效果来比较压强的大小时,压力应作用在(选填“相同”或“不同”)材料上。
答案
凹陷程度
在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
压力大小
相同
解析
【解析】
(1) 本实验采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵形变越明显,压力作用效果越强。
(2) 图(a)和图(b)中,压力大小相同(同一砖块),受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,立放时受力面积小,凹陷更明显,因此得出结论:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3) 图(b)和图(c)中,受力面积相同(砖块均立放),压力大小不同(图(c)增加了砝码),因此是为了探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4) 砖在桌面和海绵上,压力和受力面积相同,但桌面形变不明显,海绵形变明显,说明只有压力作用在相同材料上时,才能通过压力的作用效果来比较压强大小。
【答案】
(1) 凹陷程度
(2) 在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3) 压力大小
(4) 相同
【知识点】
压力作用效果的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法和转换法在探究压力作用效果实验中的应用,需明确实验的控制变量与变化量,理解实验原理。
【难度系数】
0.7
(1) 本实验采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵形变越明显,压力作用效果越强。
(2) 图(a)和图(b)中,压力大小相同(同一砖块),受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,立放时受力面积小,凹陷更明显,因此得出结论:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3) 图(b)和图(c)中,受力面积相同(砖块均立放),压力大小不同(图(c)增加了砝码),因此是为了探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4) 砖在桌面和海绵上,压力和受力面积相同,但桌面形变不明显,海绵形变明显,说明只有压力作用在相同材料上时,才能通过压力的作用效果来比较压强大小。
【答案】
(1) 凹陷程度
(2) 在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3) 压力大小
(4) 相同
【知识点】
压力作用效果的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法和转换法在探究压力作用效果实验中的应用,需明确实验的控制变量与变化量,理解实验原理。
【难度系数】
0.7
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