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D
B
C
A
C
C
C
【分析】
首先回忆压强的定义和公式:压强是单位面积上受到的压力,公式为$ p = \frac{F}{S} $,变形可得$ F = pS $。其次明确压强和压力的单位:压强单位是帕斯卡(Pa),压力单位是牛顿(N),据此可先排除单位错误的选项B、C。对于A选项,题目中给出的$ 2×10^4 \mathrm{Pa} $是汽车对路面的压强,即单位面积的压力作用效果,并非“每平方米路面受到的压强”,表述错误。最后根据公式计算,当受力面积$ S=1\mathrm{m}^2 $时,每平方米路面受到的压力$ F = pS = 2×10^4 \mathrm{Pa}×1\mathrm{m}^2 = 2×10^4 \mathrm{N} $,因此D选项正确。
【解析】
1. 明确物理概念与公式:
压强是单位面积上受到的压力,公式为$ p = \frac{F}{S} $,变形可得$ F = pS $;压强的单位是$\mathrm{Pa}$,压力的单位是$\mathrm{N}$。
2. 逐一分析选项:
选项B:将压强的单位写为$\mathrm{N}$,单位错误,排除;
选项C:将压力的单位写为$\mathrm{Pa}$,单位错误,排除;
选项A:题目中已给出汽车对路面的压强为$2×10^4 \mathrm{Pa}$,这是整个接触面的压强,并非“每平方米路面受到的压强”,表述错误,排除;
选项D:当受力面积$S=1\mathrm{m}^2$时,代入公式计算压力:
$ F = pS = 2×10^4 \mathrm{Pa}×1\mathrm{m}^2 = 2×10^4 \mathrm{N} $,符合计算结果,正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 压强的定义
2. 压强与压力的单位区分
3. 压强公式的应用
【点评】
本题属于基础概念题,重点考查压强和压力的物理意义、单位及公式的简单应用,核心是区分压强与压力的概念,避免因单位或概念混淆而出错。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,我们需要从压力、压强的概念及影响因素入手分析:
1. 首先明确,水平地面上的物体对地面的压力大小等于自身重力,履带式拖拉机的重力较大,因此它对地面的压力并不小,所以选项A、D可以直接排除;
2. 行驶速度的大小与拖拉机是否陷入泥土没有直接关联,选项C不符合题意;
3. 履带式拖拉机的履带增大了与地面的受力面积,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力$F$一定时,受力面积$S$越大,压强$p$越小。压强越小,对地面的作用效果越弱,就不容易陷入松软的泥土中,因此正确选项是B。
【解析】
1. 分析压力与重力的关系:水平地面上,物体对地面的压力等于自身重力,履带式拖拉机重力大,对地面的压力大,故A、D选项错误;
2. 分析压强的影响因素:压强的大小由压力和受力面积决定,公式为$p=\frac{F}{S}$。履带式拖拉机的履带增大了受力面积,在压力一定时,受力面积越大,压强越小,压强小则对松软泥土的作用效果弱,不易陷入,故B选项正确;
3. 行驶速度与拖拉机是否陷入泥土无直接联系,C选项错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
压强的影响因素、减小压强的方法
【点评】
本题考查压强在生活中的实际应用,核心是区分压力与压强的概念,理解减小压强的方法(增大受力面积),结合生活实例分析即可得出结论,属于基础题,侧重对物理概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,铅笔保持静止,处于平衡状态,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,大小相等;根据力的作用是相互的,铅笔对两手指的压力大小也相等,即两手指受到的压力相同。
其次,压强的大小由压力和受力面积共同决定,公式为$p=\frac{F}{S}$。两手指受到的压力$F$相同,而食指与铅笔的接触面积(受力面积)更小,根据公式可知,受力面积越小,压强越大,所以食指受到的压强更大。据此对选项逐一判断即可。
【解析】
1. 分析压力:
铅笔静止,受力平衡,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,因此这两个压力大小相等。根据力的作用是相互的,铅笔对两手指的压力与手指对铅笔的压力大小相等,所以两手指受到的压力相同。
2. 分析压强:
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,已知两手指受到的压力$F$相同,食指与铅笔的接触面积$S$更小,因此食指受到的压强更大。
综上,两手指受到的压力相同,食指受到的压强较大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、力的作用相互性、压强的计算
【点评】
本题结合受力平衡和压强公式考查压力与压强的判断,需要明确平衡力、相互作用力的特点,同时理解压强的影响因素(压力和受力面积),区分压力与压强的概念是解题的关键。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,我们首先回忆液体压强的计算公式$ p = \rho gh $。题目中明确给出两个容器的液面高度相同,即液体深度$ h $相等。根据公式可知,在深度$ h $相同时,液体压强的大小取决于液体的密度$ \rho $。我们知道水的密度大于煤油的密度,因此代入公式可判断,装水的容器底部受到的压强更大。同时要注意,液体压强与容器的容积、底面积无关,选项C、D属于干扰项。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $:
1. 由题意可知,两容器中液体的液面高度相同,即液体深度$ h_{水} = h_{煤油} $;
2. 已知水的密度$ \rho_{水} > \rho_{煤油} $;
3. 将条件代入公式可得:$ p_{水} = \rho_{水}gh_{水} $,$ p_{煤油} = \rho_{煤油}gh_{煤油} $,因为$ \rho_{水} > \rho_{煤油} $且$ h_{水} = h_{煤油} $,所以$ p_{水} > p_{煤油} $。
因此装水的容器底部受到的压强较大,故选A。
【答案】
A
【知识点】
液体压强的计算;液体压强的影响因素
【点评】
本题考查液体压强的相关知识,核心是掌握液体压强公式$ p = \rho gh $,明确液体压强只与液体密度和深度有关,与容器的容积、底面积等无关,需注意排除干扰选项,避免被无关条件误导。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决本题,需按以下思路推导:
1. 明确水对量筒底部压强的决定因素:根据液体压强公式$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh $,水的密度和g为定值,压强大小仅与水面高度h有关,h越大,压强越大。
2. 关联金属块体积与排开水的体积:金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块自身的体积,因此金属块体积越大,水面上升越高。
3. 利用密度公式比较金属块体积:已知金属块质量相等,且$ \rho_{\mathrm{铜}}>\rho_{\mathrm{铁}}>\rho_{\mathrm{铝}} $,由$ V=\frac{m}{\rho} $可知,质量相同时,密度越小,体积越大,因此铝块体积最大。
综上,放铝块的量筒水面最高,水对底部压强最大。
【解析】
1. 液体压强的影响因素:根据液体压强公式$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh $,$ \rho_{\mathrm{水}} $和g为常量,水对量筒底部的压强大小由水面高度h决定,h越大,压强p越大。
2. 金属块体积的比较:已知三个金属块质量$ m $相等,且$ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铁}} > \rho_{\mathrm{铝}} $,由密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $变形得$ V = \frac{m}{\rho} $。当质量m相同时,物体密度越小,体积越大,因此$ V_{\mathrm{铜}} < V_{\mathrm{铁}} < V_{\mathrm{铝}} $。
3. 水面高度的判断:金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块的体积($ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{物}} $)。由于初始时量筒内水的体积相同,放入铝块的量筒中排开水的体积最大,水面上升高度最高,最终水面高度$ h_{\mathrm{铝}} > h_{\mathrm{铁}} > h_{\mathrm{铜}} $。
4. 压强大小比较:将水面高度代入$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh $,可知放铝块的量筒中水对底部的压强最大。
【答案】
C
【知识点】
液体压强的影响因素、密度公式的应用、阿基米德原理
【点评】
本题综合考查了密度公式与液体压强公式的应用,核心是通过“质量相等的不同密度物体的体积关系”,结合“浸没时排液体积等于物体体积”,推导出水面对应的高度变化,最终判断液体压强大小,需要学生具备知识点串联分析的能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题,关键是明确大气压应用的本质是利用内外气压差,需逐个分析选项中现象的原理,判断是否依赖大气压作用:
1. 先梳理大气压相关现象的共性:通常是通过使内部气压小于外界大气压,借助外界大气压的作用实现相应效果;
2. 对每个选项逐一排查:
A、B、D选项均借助了外界大气压与内部的气压差,使墨水、牛奶、水在大气压作用下发生移动或被托住;
C选项是通过手的推力直接作用于活塞,将药液推入肌肉,未利用气压差,与大气压无关。
【解析】
对各选项的原理分析如下:
选项A:用自来水笔吸墨水时,先挤压笔囊排出内部空气,使笔囊内气压小于外界大气压,在大气压的作用下,墨水被压入笔囊中,与大气压有关。
选项B:用塑料吸管喝牛奶时,吸气使吸管内气压减小,外界大气压将牛奶压入吸管进而进入口中,与大气压有关。
选项C:用注射器把药液注射到肌肉里,是通过手的推力推动注射器活塞,使药液在推力作用下进入肌肉,该过程未利用大气压,与大气压无关。
选项D:纸片能托住倒置的一满杯水,是因为外界大气压对纸片向上的压力大于杯内水对纸片向下的压力,从而托住水,与大气压有关。
因此,与大气压无关的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题属于大气压强的基础应用题,核心是区分“利用大气压(气压差)的现象”和“依靠外力(如推力)的现象”,需要准确理解大气压应用的本质,有助于加深对大气压强在生活中应用的认识。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,首先需要明确流体压强与流速的核心关系:流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。解题时,我们需要逐个分析每个选项的物理原理,判断其是否利用了流体压强与流速的关系,最终找出不揭示该关系的选项。
1. 先回忆各选项对应的物理现象原理:对于涉及“吹气、流动的空气”的选项,优先考虑流体压强与流速的关系;对于“吸饮料”这类现象,回忆其是否与大气压有关。
2. 依次对每个选项进行判断:分析该选项中是否存在“流速不同导致压强差”的情况,若存在则属于揭示流体压强与流速的关系,反之则不是。
【解析】
逐个分析各选项的物理原理:
选项A:向气球的一侧吹气,该侧空气流速加快,压强减小;气球另一侧空气流速慢、压强大,在压强差的作用下气球向该侧倾斜,此现象揭示了流体压强与流速的关系。
选项B:吹气时,纸条上方空气流速大、压强小,下方空气流速慢、压强大,在压强差的作用下纸条向上飘,此现象揭示了流体压强与流速的关系。
选项C:用吸管从瓶中吸饮料时,是通过吸气使吸管内气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴中,该现象利用的是大气压强,与流体压强和流速的关系无关。
选项D:快速向下吹气,乒乓球上方空气流速大、压强小,下方空气流速慢、压强大,在压强差的作用下乒乓球不会掉下来,此现象揭示了流体压强与流速的关系。
综上,不能揭示流体压强与流速关系的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
流体压强与流速的关系;大气压强应用
【点评】
本题的核心是区分流体压强与流速的关系和大气压强的应用,需要学生熟悉两种原理对应的典型现象,避免混淆。题目将多个典型现象放在一起考查,有助于学生对比理解不同的力学原理。
【难度系数】
0.7