二、填空题
5.《天工开物》中记录有一种农具“耙”(如图所示),其常用于农耕。耙的铁齿做得尖锐是通过减小受力面积来

5.《天工开物》中记录有一种农具“耙”(如图所示),其常用于农耕。耙的铁齿做得尖锐是通过减小受力面积来
增大
(填“增大”或“减小”)压强;当土块太硬,耙不能插入时,人往往会站在耙上来碎土,这是采用增大压力
的方法来增大压强。答案
5.增大 压力
6.输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中。这根“闲置”管的作用是在输液过程中,当瓶内气压减小时,在
大气压
的作用下使空气进入瓶内。扎进血管的针头做得很尖,这是通过减小受力面积
来增大压强。答案
6.大气压 减小受力面积
7. 登上“梦回庐陵”游船,一舟载入梦,一河越千年。游客陆续登船的过程中,游船受到的浮力
增大
,船底受到水的压强增大
。(均填“增大”“减小”或“不变”)答案
7.增大 增大
8.如图所示,该实验模拟的是潜水艇的沉浮。当通过胶管A从烧瓶中吸气时,烧瓶内的水面会
上升
(填“上升”或“下降”),烧瓶受到的浮力不变
(填“变大”“变小”或“不变”),烧瓶将下沉。答案
8.上升 不变
9. 在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图所示。其工作原理和
活塞式抽水机
(填“船闸”或“活塞式抽水机”)的工作原理相同,洗手液能被“吸”上来是利用了大气压
。答案
9.活塞式抽水机 大气压
三、计算题
10.我国研发了一款长航程极地漫游机器人,该机器人的质量为500 kg,四条履带与冰面的总接触面积为4000 cm²。(g取10 N/kg)
(1)求机器人对水平冰面的压力;
(2)求机器人对水平冰面的压强;
(3)某处冰面能承受的最大压强为$2×10^{4}\ \mathrm{Pa}$,求该机器人最多能携带装备的质量。
10.我国研发了一款长航程极地漫游机器人,该机器人的质量为500 kg,四条履带与冰面的总接触面积为4000 cm²。(g取10 N/kg)
(1)求机器人对水平冰面的压力;
(2)求机器人对水平冰面的压强;
(3)某处冰面能承受的最大压强为$2×10^{4}\ \mathrm{Pa}$,求该机器人最多能携带装备的质量。
答案
10.解:(1)机器人所受的重力
$G = mg = 500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5000\ \mathrm{N}$
机器人对水平冰面的压力
$F = G = 5000\ \mathrm{N}$
(2)机器人与水平冰面的总接触面积
$S = 4000\ \mathrm{cm}^2 = 0.4\ \mathrm{m}^2$
机器人对水平冰面的压强
$p = \frac{F}{S} = \frac{5000\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2} = 1.25 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
(3)当机器人对冰面的最大压强为$2 × 10^4\ \mathrm{Pa}$时,机器人和装备的总重力
$G_大 = p_大 S = 2 × 10^4\ \mathrm{Pa} × 0.4\ \mathrm{m}^2 = 8 × 10^3\ \mathrm{N}$
机器人和装备最大的总质量
$m_大 = \frac{G_大}{g} = \frac{8 × 10^3\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 800\ \mathrm{kg}$
所以机器人最多能携带装备的质量
$m_{装备} = m_大 - m = 800\ \mathrm{kg} - 500\ \mathrm{kg} = 300\ \mathrm{kg}$
$G = mg = 500\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5000\ \mathrm{N}$
机器人对水平冰面的压力
$F = G = 5000\ \mathrm{N}$
(2)机器人与水平冰面的总接触面积
$S = 4000\ \mathrm{cm}^2 = 0.4\ \mathrm{m}^2$
机器人对水平冰面的压强
$p = \frac{F}{S} = \frac{5000\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m}^2} = 1.25 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
(3)当机器人对冰面的最大压强为$2 × 10^4\ \mathrm{Pa}$时,机器人和装备的总重力
$G_大 = p_大 S = 2 × 10^4\ \mathrm{Pa} × 0.4\ \mathrm{m}^2 = 8 × 10^3\ \mathrm{N}$
机器人和装备最大的总质量
$m_大 = \frac{G_大}{g} = \frac{8 × 10^3\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 800\ \mathrm{kg}$
所以机器人最多能携带装备的质量
$m_{装备} = m_大 - m = 800\ \mathrm{kg} - 500\ \mathrm{kg} = 300\ \mathrm{kg}$
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