11. 如图甲所示为常见的饮料机,现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯(如图丙),放在饮料机的水平杯座上接饮料,已知饮料出口每秒流出 40 mL 的饮料,杯子高度为 8 cm,杯子底面积$ S = 40 \ \mathrm{cm}^2 $,饮料流出速度$ v = 0.5 \ \mathrm{m/s} $,若杯座受到的压力$ F $随杯中饮料的高度$ h $变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是(

A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5 N
B.空杯中接满饮料所需时间为16 s
C.饮料持续流入3 s,杯子对底座的压力为2.5 N
D.饮料持续流入6 s,杯中饮料对杯底的压强为800 Pa
C
)。A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5 N
B.空杯中接满饮料所需时间为16 s
C.饮料持续流入3 s,杯子对底座的压力为2.5 N
D.饮料持续流入6 s,杯中饮料对杯底的压强为800 Pa
答案
11.C 【点拨】本题考查液体压强的公式及计算、速度公式的简单计算、压力的大小。
【解析】A. 由图可知,空杯对杯座的压力:$F_0 = 1\ \mathrm{N}$;装满饮料时,杯对杯座的压力:$F_1 = 5\ \mathrm{N}$,因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以装满饮料时杯底受到饮料的压力:$F = F_1 - F_0 = 5\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$;故A错误;B. 杯中接满饮料时,饮料的体积:$V_0 = SH = 40\ \mathrm{cm}^2 × 8\ \mathrm{cm} = 320\ \mathrm{cm}^3 = 3.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,根据题意可得,饮料的流量:$v_1 = 40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s} = 0.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3/\mathrm{s}$。空杯接满饮料所需的时间:$T_0 = \frac{V_0}{v_1} = \frac{3.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3}{0.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3/\mathrm{s}} = 8\ \mathrm{s}$;故B错误;C. 杯子为平底薄壁直圆筒状,装满饮料时饮料的重力:$G_{饮料} = F = 4\ \mathrm{N}$,饮料持续流入空杯3 s,此时杯中饮料的重力:$G'_{饮料} = \frac{3\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}} × 4\ \mathrm{N} = 1.5\ \mathrm{N}$,此时杯对杯座的压力:$F' = G'_{饮料} + G_{杯} = 1.5\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} = 2.5\ \mathrm{N}$,故C正确;D. 饮料持续流入空杯6 s,此时杯中饮料的重力:$G''_{饮料} = \frac{6\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}} × 4\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N}$,杯子为平底薄壁直圆筒状,则此时饮料对杯座的压力:$F'' = G''_{饮料} = 3\ \mathrm{N}$,饮料对杯座的压强为:$p'' = \frac{F''}{S_2} = \frac{3\ \mathrm{N}}{40 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 750\ \mathrm{Pa}$,故D错误。
【解析】A. 由图可知,空杯对杯座的压力:$F_0 = 1\ \mathrm{N}$;装满饮料时,杯对杯座的压力:$F_1 = 5\ \mathrm{N}$,因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以装满饮料时杯底受到饮料的压力:$F = F_1 - F_0 = 5\ \mathrm{N} - 1\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$;故A错误;B. 杯中接满饮料时,饮料的体积:$V_0 = SH = 40\ \mathrm{cm}^2 × 8\ \mathrm{cm} = 320\ \mathrm{cm}^3 = 3.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3$,根据题意可得,饮料的流量:$v_1 = 40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s} = 0.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3/\mathrm{s}$。空杯接满饮料所需的时间:$T_0 = \frac{V_0}{v_1} = \frac{3.2 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3}{0.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3/\mathrm{s}} = 8\ \mathrm{s}$;故B错误;C. 杯子为平底薄壁直圆筒状,装满饮料时饮料的重力:$G_{饮料} = F = 4\ \mathrm{N}$,饮料持续流入空杯3 s,此时杯中饮料的重力:$G'_{饮料} = \frac{3\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}} × 4\ \mathrm{N} = 1.5\ \mathrm{N}$,此时杯对杯座的压力:$F' = G'_{饮料} + G_{杯} = 1.5\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} = 2.5\ \mathrm{N}$,故C正确;D. 饮料持续流入空杯6 s,此时杯中饮料的重力:$G''_{饮料} = \frac{6\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}} × 4\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N}$,杯子为平底薄壁直圆筒状,则此时饮料对杯座的压力:$F'' = G''_{饮料} = 3\ \mathrm{N}$,饮料对杯座的压强为:$p'' = \frac{F''}{S_2} = \frac{3\ \mathrm{N}}{40 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 750\ \mathrm{Pa}$,故D错误。
解析
【分析】
本题需结合图像信息和物理公式逐一分析选项:从图乙可知空杯对杯座的压力、装满饮料时的总压力,由此得到饮料重力;再根据杯子底面积和高度计算容积,结合饮料流出流量算接满时间;对不同流入时间的情况,按比例算出饮料重力,进而计算杯座压力或饮料压强,判断选项正误。
【解析】
A. 由图乙得,空杯对杯座的压力$F_0=1\ \mathrm{N}$,装满饮料时总压力$F_1=5\ \mathrm{N}$。因杯子为平底薄壁直圆筒状,杯底受饮料的压力等于饮料重力,即$F=F_1-F_0=5\ \mathrm{N}-1\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$,故A错误;
B. 杯子容积$V=Sh=40\ \mathrm{cm}^2×8\ \mathrm{cm}=320\ \mathrm{cm}^3$,饮料每秒流出$40\ \mathrm{cm}^3$,接满时间$t=\frac{V}{40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s}}=\frac{320\ \mathrm{cm}^3}{40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s}}=8\ \mathrm{s}$,故B错误;
C. 流入3s时,饮料重力$G'=\frac{3\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}}×4\ \mathrm{N}=1.5\ \mathrm{N}$,杯对杯座压力$F'=F_0+G'=1\ \mathrm{N}+1.5\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$,故C正确;
D. 流入6s时,饮料重力$G''=\frac{6\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}}×4\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$,饮料对杯底压强$p=\frac{G''}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{40×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=750\ \mathrm{Pa}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
压力计算、液体压强、体积时间计算
【点评】
本题结合图像考查力学综合计算,需准确提取图像信息,明确平底圆筒容器中液体压力等于重力的特点,结合比例法、压强公式分析选项,属于基础力学综合题。
【难度系数】
0.5
本题需结合图像信息和物理公式逐一分析选项:从图乙可知空杯对杯座的压力、装满饮料时的总压力,由此得到饮料重力;再根据杯子底面积和高度计算容积,结合饮料流出流量算接满时间;对不同流入时间的情况,按比例算出饮料重力,进而计算杯座压力或饮料压强,判断选项正误。
【解析】
A. 由图乙得,空杯对杯座的压力$F_0=1\ \mathrm{N}$,装满饮料时总压力$F_1=5\ \mathrm{N}$。因杯子为平底薄壁直圆筒状,杯底受饮料的压力等于饮料重力,即$F=F_1-F_0=5\ \mathrm{N}-1\ \mathrm{N}=4\ \mathrm{N}$,故A错误;
B. 杯子容积$V=Sh=40\ \mathrm{cm}^2×8\ \mathrm{cm}=320\ \mathrm{cm}^3$,饮料每秒流出$40\ \mathrm{cm}^3$,接满时间$t=\frac{V}{40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s}}=\frac{320\ \mathrm{cm}^3}{40\ \mathrm{cm}^3/\mathrm{s}}=8\ \mathrm{s}$,故B错误;
C. 流入3s时,饮料重力$G'=\frac{3\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}}×4\ \mathrm{N}=1.5\ \mathrm{N}$,杯对杯座压力$F'=F_0+G'=1\ \mathrm{N}+1.5\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$,故C正确;
D. 流入6s时,饮料重力$G''=\frac{6\ \mathrm{s}}{8\ \mathrm{s}}×4\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N}$,饮料对杯底压强$p=\frac{G''}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{40×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=750\ \mathrm{Pa}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
压力计算、液体压强、体积时间计算
【点评】
本题结合图像考查力学综合计算,需准确提取图像信息,明确平底圆筒容器中液体压力等于重力的特点,结合比例法、压强公式分析选项,属于基础力学综合题。
【难度系数】
0.5
12. 如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm²;杯内水重2 N,水深5 cm,水的密度为$1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg。下列选项中正确的是(

A.水对杯底的压强为900 Pa
B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压力为2.8 N
D.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
D
)。A.水对杯底的压强为900 Pa
B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压力为2.8 N
D.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
答案
12.D 【点拨】本题考查液体压强的公式及计算、压力的大小、根据$F=pS$求压力大小。
【解析】A. 杯内水的深度为:$h = 5\ \mathrm{cm} = 0.05\ \mathrm{m}$,水对杯底的压强为:$p = \rho gh = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.05\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{Pa}$,故A错误;B. 根据$p = \frac{F}{S}$可得,水对杯底的压力为:$F = pS = 500\ \mathrm{Pa} × 30 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 1.5\ \mathrm{N}$,故B错误;CD. 杯对桌面的压力等于水和杯子的重力之和,则杯对桌面的压力为:$F' = G_{水} + G_{杯} = 2\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N}$,杯对桌面的压强为:$p' = \frac{F'}{S} = \frac{3\ \mathrm{N}}{30 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 1\ 000\ \mathrm{Pa}$,故C错误,D正确。
【解析】A. 杯内水的深度为:$h = 5\ \mathrm{cm} = 0.05\ \mathrm{m}$,水对杯底的压强为:$p = \rho gh = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.05\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{Pa}$,故A错误;B. 根据$p = \frac{F}{S}$可得,水对杯底的压力为:$F = pS = 500\ \mathrm{Pa} × 30 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 1.5\ \mathrm{N}$,故B错误;CD. 杯对桌面的压力等于水和杯子的重力之和,则杯对桌面的压力为:$F' = G_{水} + G_{杯} = 2\ \mathrm{N} + 1\ \mathrm{N} = 3\ \mathrm{N}$,杯对桌面的压强为:$p' = \frac{F'}{S} = \frac{3\ \mathrm{N}}{30 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 1\ 000\ \mathrm{Pa}$,故C错误,D正确。
解析
【分析】
要解决这道题,需分别计算水对杯底的压强、压力,以及水杯对桌面的压力、压强。首先明确:液体压强用公式$ p=\rho gh $计算,其中$ h $是液体深度(液面到容器底的垂直距离);水对杯底的压力由$ F=pS $计算;水平桌面上,水杯对桌面的压力等于水和杯子的总重力,再用$ p=\frac{F}{S} $计算桌面受到的压强,计算时要注意单位统一(深度转米,面积转平方米)。
【解析】
A. 水的深度$ h=5\ \mathrm{cm}=0.05\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式,水对杯底的压强:
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa} $,故A错误;
B. 由$ p=\frac{F}{S} $得,水对杯底的压力:
$ F=pS=500\ \mathrm{Pa}×30×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=1.5\ \mathrm{N} $,故B错误;
C. 水平桌面上,水杯对桌面的压力等于水和杯子的总重力:
$ F'=G_{\mathrm{水}}+G_{\mathrm{杯}}=2\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N} $,并非2.8N,故C错误;
D. 水杯对桌面的压强:
$ p'=\frac{F'}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{30×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算、固体压强计算、压力的计算
【点评】
本题考查液体压强与固体压强的区分应用,关键是明确液体压强公式中深度的含义,以及水平面上固体压力等于总重力,计算时需注意单位换算,避免因单位错误导致结果偏差,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分别计算水对杯底的压强、压力,以及水杯对桌面的压力、压强。首先明确:液体压强用公式$ p=\rho gh $计算,其中$ h $是液体深度(液面到容器底的垂直距离);水对杯底的压力由$ F=pS $计算;水平桌面上,水杯对桌面的压力等于水和杯子的总重力,再用$ p=\frac{F}{S} $计算桌面受到的压强,计算时要注意单位统一(深度转米,面积转平方米)。
【解析】
A. 水的深度$ h=5\ \mathrm{cm}=0.05\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式,水对杯底的压强:
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa} $,故A错误;
B. 由$ p=\frac{F}{S} $得,水对杯底的压力:
$ F=pS=500\ \mathrm{Pa}×30×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=1.5\ \mathrm{N} $,故B错误;
C. 水平桌面上,水杯对桌面的压力等于水和杯子的总重力:
$ F'=G_{\mathrm{水}}+G_{\mathrm{杯}}=2\ \mathrm{N}+1\ \mathrm{N}=3\ \mathrm{N} $,并非2.8N,故C错误;
D. 水杯对桌面的压强:
$ p'=\frac{F'}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{30×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa} $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算、固体压强计算、压力的计算
【点评】
本题考查液体压强与固体压强的区分应用,关键是明确液体压强公式中深度的含义,以及水平面上固体压力等于总重力,计算时需注意单位换算,避免因单位错误导致结果偏差,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
二、填空题(每空1分,共24分)
13. 如图所示,实心正方体A、B置于水平地面上,它们的棱长之比为1:2,它们对地面的压强相等,则A、B的密度关系是$\rho_A:\rho_B =$

13. 如图所示,实心正方体A、B置于水平地面上,它们的棱长之比为1:2,它们对地面的压强相等,则A、B的密度关系是$\rho_A:\rho_B =$
2:1
,若沿竖直方向各切掉一半体积后,剩余部分对地面的压强关系是$p'_A:p'_B =$=
。答案
13. 2:1 =
【点拨】本题考查利用$p=\rho gh$计算规则柱体压强、固体压强的比较大小。
【解析】假设A的棱长为$h_0$,则B的棱长为$2h_0$,正方体对水平面的压强为$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{\rho Vg}{S} = \rho gh$,由它们对地面的压强相等,可得$\rho_A g h_0 = \rho_B g × 2h_0$,所以A、B的密度关系是$\frac{\rho_A}{\rho_B} = \frac{2}{1}$;根据正方体对水平面的压强公式$p=\rho gh$可知,沿竖直方向各切掉一半体积后,高度和密度都不变,剩余部分对地面的压强不变,即$p'_A:p'_B = 1:1$。
【点拨】本题考查利用$p=\rho gh$计算规则柱体压强、固体压强的比较大小。
【解析】假设A的棱长为$h_0$,则B的棱长为$2h_0$,正方体对水平面的压强为$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{\rho Vg}{S} = \rho gh$,由它们对地面的压强相等,可得$\rho_A g h_0 = \rho_B g × 2h_0$,所以A、B的密度关系是$\frac{\rho_A}{\rho_B} = \frac{2}{1}$;根据正方体对水平面的压强公式$p=\rho gh$可知,沿竖直方向各切掉一半体积后,高度和密度都不变,剩余部分对地面的压强不变,即$p'_A:p'_B = 1:1$。
解析
【分析】首先,实心正方体属于规则柱体,对水平地面的压强可推导为$ p=\rho gh $(推导过程:$ p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh $),该公式说明规则柱体对地面的压强仅与密度和高度有关,与底面积无关。第一步,已知A、B棱长之比和压强相等,利用$ p=\rho gh $可求出密度比;第二步,沿竖直方向切割时,正方体的密度和剩余高度均不变,因此压强不变,由此可得切割后的压强比。
【解析】设正方体A的棱长为$ h_0 $,则正方体B的棱长为$ 2h_0 $。
1. 求密度比:已知A、B对地面的压强相等,即$ p_A=p_B $,代入规则柱体压强公式$ p=\rho gh $得:$ \rho_A g h_A = \rho_B g h_B $,约去$ g $,代入$ h_A=h_0 $、$ h_B=2h_0 $,可得$ \rho_A h_0 = \rho_B × 2h_0 $,因此$ \frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{2}{1} $,即$ \rho_A:\rho_B=2:1 $。
2. 求竖直切割后的压强比:沿竖直方向切掉一半体积时,正方体的密度$ \rho $不变,剩余部分的高度$ h $也不变,根据$ p=\rho gh $,剩余部分对地面的压强与原压强相等,原压强相等,故$ p'_A:p'_B = p_A:p_B=1:1 $。
【答案】2:1;1:1
【知识点】固体压强、密度与压强的关系、规则柱体压强计算
【点评】本题核心是掌握规则柱体对水平地面的压强公式$ p=\rho gh $,竖直切割时压强不变的结论是解题关键,需灵活运用压强公式推导,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】设正方体A的棱长为$ h_0 $,则正方体B的棱长为$ 2h_0 $。
1. 求密度比:已知A、B对地面的压强相等,即$ p_A=p_B $,代入规则柱体压强公式$ p=\rho gh $得:$ \rho_A g h_A = \rho_B g h_B $,约去$ g $,代入$ h_A=h_0 $、$ h_B=2h_0 $,可得$ \rho_A h_0 = \rho_B × 2h_0 $,因此$ \frac{\rho_A}{\rho_B}=\frac{2}{1} $,即$ \rho_A:\rho_B=2:1 $。
2. 求竖直切割后的压强比:沿竖直方向切掉一半体积时,正方体的密度$ \rho $不变,剩余部分的高度$ h $也不变,根据$ p=\rho gh $,剩余部分对地面的压强与原压强相等,原压强相等,故$ p'_A:p'_B = p_A:p_B=1:1 $。
【答案】2:1;1:1
【知识点】固体压强、密度与压强的关系、规则柱体压强计算
【点评】本题核心是掌握规则柱体对水平地面的压强公式$ p=\rho gh $,竖直切割时压强不变的结论是解题关键,需灵活运用压强公式推导,难度适中。
【难度系数】0.5
14. 在学习“液体压强”过程中,小明观察图甲后得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。小宝并不认同此观点,于是另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并搭建了图乙所示实验装置。
(1)图乙中两个小圆孔C、D的压强大小关系为$p_{C}$ ______(选填“>”“<”或“=”)$p_{D}$,理由是________。
(2)你是否认同小明的结论,请利用图乙的实验装置加以说明:______(选填“认同”或“不认同”),________。

(1)图乙中两个小圆孔C、D的压强大小关系为$p_{C}$ ______(选填“>”“<”或“=”)$p_{D}$,理由是________。
(2)你是否认同小明的结论,请利用图乙的实验装置加以说明:______(选填“认同”或“不认同”),________。
答案
14.(1)< 同种液体压强随深度的增大而变大
(2)不认同 将木板向右平移至最远的水流依然落在木板上,可观察到D孔喷出的水流最远距离小于C孔喷出的水流
【点拨】本题考查探究液体内部的压强、探究液体内部压强与深度的关系。
【解析】(1)图乙中两个小圆孔C、D的压强$p_C$小于$p_D$,理由是同种液体压强随深度的增大而变大。
(2)不认同这个观点,没有控制水流的下落高度相同,不能比较水喷出的最远距离,不能通过喷出的距离显示压强大小。
(2)不认同 将木板向右平移至最远的水流依然落在木板上,可观察到D孔喷出的水流最远距离小于C孔喷出的水流
【点拨】本题考查探究液体内部的压强、探究液体内部压强与深度的关系。
【解析】(1)图乙中两个小圆孔C、D的压强$p_C$小于$p_D$,理由是同种液体压强随深度的增大而变大。
(2)不认同这个观点,没有控制水流的下落高度相同,不能比较水喷出的最远距离,不能通过喷出的距离显示压强大小。
解析
【分析】
要解答本题,需先明确液体压强的规律:同种液体中,液体压强随深度的增加而增大,公式为$p=\rho gh$。对于第一问,通过比较C、D两孔的深度,结合液体压强规律判断压强大小;对于第二问,小明的结论未控制变量(水流下落高度),需调整装置控制下落高度相同,再通过观察喷出距离验证结论是否正确,核心是利用控制变量法分析实验。
【解析】
(1)根据液体压强公式$p=\rho gh$,C、D孔处于同种液体(水)中,液体密度$\rho$相同,C孔的深度(液面到C孔的竖直距离)小于D孔的深度,因此$p_C < p_D$,理由是:同种液体,深度越深,液体压强越大。
(2)小明的结论存在错误,他未控制水流喷出后的下落高度相同,无法仅通过喷出距离判断压强与深度的关系。利用图乙装置,将木板向右平移,使C、D两孔喷出的水流都落在木板上,此时可观察到:深度更大的D孔喷出的水流最远距离反而小于C孔喷出的水流,说明小明的结论不成立,因此不认同小明的观点。
【答案】
(1)<;同种液体,深度越深,液体压强越大
(2)不认同;将木板向右平移至C、D两孔喷出的水流都落在木板上,可观察到D孔喷出的水流最远距离小于C孔喷出的水流
【知识点】
液体压强规律;控制变量法
【点评】
本题考查液体压强的特点及实验探究中的控制变量法,关键在于理解实验中需控制相关变量,避免因变量未统一导致结论错误,是对实验探究能力的基础考查。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需先明确液体压强的规律:同种液体中,液体压强随深度的增加而增大,公式为$p=\rho gh$。对于第一问,通过比较C、D两孔的深度,结合液体压强规律判断压强大小;对于第二问,小明的结论未控制变量(水流下落高度),需调整装置控制下落高度相同,再通过观察喷出距离验证结论是否正确,核心是利用控制变量法分析实验。
【解析】
(1)根据液体压强公式$p=\rho gh$,C、D孔处于同种液体(水)中,液体密度$\rho$相同,C孔的深度(液面到C孔的竖直距离)小于D孔的深度,因此$p_C < p_D$,理由是:同种液体,深度越深,液体压强越大。
(2)小明的结论存在错误,他未控制水流喷出后的下落高度相同,无法仅通过喷出距离判断压强与深度的关系。利用图乙装置,将木板向右平移,使C、D两孔喷出的水流都落在木板上,此时可观察到:深度更大的D孔喷出的水流最远距离反而小于C孔喷出的水流,说明小明的结论不成立,因此不认同小明的观点。
【答案】
(1)<;同种液体,深度越深,液体压强越大
(2)不认同;将木板向右平移至C、D两孔喷出的水流都落在木板上,可观察到D孔喷出的水流最远距离小于C孔喷出的水流
【知识点】
液体压强规律;控制变量法
【点评】
本题考查液体压强的特点及实验探究中的控制变量法,关键在于理解实验中需控制相关变量,避免因变量未统一导致结论错误,是对实验探究能力的基础考查。
【难度系数】
0.5
15. 如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的棱长为0.4 m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余部分对地面的压强随切去厚度h变化的图像如图乙所示。由此判断,左边的物体是:

A
(选填“A”或“B”);物体A单独放在水平地面上时,水平地面对它的支持力为192
N。答案
15. A 192
【点拨】本题考查有关压强公式的应用的问题,熟记压强的公式。
【解析】由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3 m时,B剩余部分对地面的压强为0,则物体B的高度为0.3 m,所以左边的物体是A,右边的物体是B;由图乙可知,当A上没有放B时,A对地面的压强为1 200 Pa,物体A的底面积为:$S_A = (0.4\ \mathrm{m})^2 = 0.16\ \mathrm{m}^2$,根据$F=pS$可得,此时A对地面的压力为:$F_A = p_A S_A = 1\ 200\ \mathrm{Pa} × 0.16\ \mathrm{m}^2 = 192\ \mathrm{N}$,由于物体间力的作用是相互的,所以水平地面对它的支持力为192 N。
【点拨】本题考查有关压强公式的应用的问题,熟记压强的公式。
【解析】由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3 m时,B剩余部分对地面的压强为0,则物体B的高度为0.3 m,所以左边的物体是A,右边的物体是B;由图乙可知,当A上没有放B时,A对地面的压强为1 200 Pa,物体A的底面积为:$S_A = (0.4\ \mathrm{m})^2 = 0.16\ \mathrm{m}^2$,根据$F=pS$可得,此时A对地面的压力为:$F_A = p_A S_A = 1\ 200\ \mathrm{Pa} × 0.16\ \mathrm{m}^2 = 192\ \mathrm{N}$,由于物体间力的作用是相互的,所以水平地面对它的支持力为192 N。
解析
【分析】
要判断左边的物体,需从图乙中提取B的高度信息:当切去B的厚度h=0.3m时,B剩余部分对地面的压强为0,说明B的高度为0.3m;结合已知A的棱长为0.4m,A的高度大于B,因此左边更高的物体是A。计算A单独时的支持力,需利用压强公式,先求A对地面的压力,再根据相互作用力的关系得到支持力。
【解析】
1. 判断物体:由图乙可知,当切去B的厚度h=0.3m时,B剩余部分对地面的压强为0,说明B的高度为0.3m;已知A的棱长为0.4m,0.4m>0.3m,因此左边的物体是A。
2. 计算支持力:A单独放在水平地面时,对地面的压强p_A=1200Pa,A的底面积S_A=(0.4m)²=0.16m²;根据压强公式p=F/S,可得A对地面的压力F_A=p_A S_A=1200Pa×0.16m²=192N;水平地面对A的支持力与A对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故支持力为192N。
【答案】
A;192
【知识点】
压强公式应用、相互作用力
【点评】
本题结合图像考查压强的计算,关键是从图像中获取B的高度信息,再利用压强公式和相互作用力的关系解题,需注意单位换算和公式的正确应用。
【难度系数】
0.5
要判断左边的物体,需从图乙中提取B的高度信息:当切去B的厚度h=0.3m时,B剩余部分对地面的压强为0,说明B的高度为0.3m;结合已知A的棱长为0.4m,A的高度大于B,因此左边更高的物体是A。计算A单独时的支持力,需利用压强公式,先求A对地面的压力,再根据相互作用力的关系得到支持力。
【解析】
1. 判断物体:由图乙可知,当切去B的厚度h=0.3m时,B剩余部分对地面的压强为0,说明B的高度为0.3m;已知A的棱长为0.4m,0.4m>0.3m,因此左边的物体是A。
2. 计算支持力:A单独放在水平地面时,对地面的压强p_A=1200Pa,A的底面积S_A=(0.4m)²=0.16m²;根据压强公式p=F/S,可得A对地面的压力F_A=p_A S_A=1200Pa×0.16m²=192N;水平地面对A的支持力与A对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故支持力为192N。
【答案】
A;192
【知识点】
压强公式应用、相互作用力
【点评】
本题结合图像考查压强的计算,关键是从图像中获取B的高度信息,再利用压强公式和相互作用力的关系解题,需注意单位换算和公式的正确应用。
【难度系数】
0.5
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