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A
A
大气压
至少
3

不变

大气压
A、C
B、D
1
7.4
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步分析:
1. 分析压力的变化:书放在水平桌面上,水平方向的推力不影响竖直方向的受力,书的重力大小不变,根据水平面上物体对桌面的压力等于自身重力,可知书对桌面的压力始终等于书的重力,所以压力不变。
2. 分析压强的变化:压强的计算公式为$ p = \frac{F}{S} $,其中$ F $是压力(已确定不变),当书的一部分移出桌面时,书与桌面的接触面积$ S $逐渐减小。根据公式,在$ F $不变的情况下,$ S $减小,压强$ p $会变大。
综上可判断压力和压强的变化情况。
【解析】
1. 压力的判断:
书的重力$ G $保持不变,由于书放在水平桌面上,根据“水平面上静止或缓慢运动的物体,对桌面的压力等于自身重力”,可知书对桌面的压力$ F_{\mathrm{压}} = G $,因此在推动过程中,压力大小不变。
2. 压强的判断:
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,其中压力$ F = F_{\mathrm{压}} $不变;当书一部分移出桌面时,书与桌面的接触面积$ S $减小。
在$ F $不变时,$ S $越小,压强$ p $越大,因此压强变大。
所以在此过程中,书对桌面的压力不变,压强变大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算、影响压强的因素
【点评】
本题考查压力和压强的动态变化分析,核心是明确水平面上压力与重力的关系,以及灵活运用压强公式分析接触面积变化对压强的影响,属于基础题型,需熟练掌握相关概念和公式。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,核心是抓住物体的漂浮条件。首先回忆:当物体漂浮在液体表面时,所受浮力等于物体自身的重力。接下来分析测量船的状态:“远望7号”从长江进入海洋,始终处于漂浮状态,船的自身重力没有发生变化(船的质量不变,$G=mg$)。根据漂浮条件,浮力始终等于重力,所以浮力大小不变。再结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,海水密度大于江水密度,浮力不变的情况下,排开海水的体积会小于排开江水的体积,但这是浮力不变带来的结果,而非浮力变化的原因。以此为依据逐一分析选项,就能判断出正确答案。
【解析】
根据物体的漂浮条件:漂浮在液体中的物体,所受浮力等于自身重力,即$F_{浮}=G$。
“远望7号”测量船从长江进入海洋的过程中,始终处于漂浮状态,船的自身重力$G$保持不变,因此船受到的浮力$F_{浮}$始终等于重力$G$,大小不变。
结合阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,由于海水的密度$\rho_{海水}>\rho_{江水}$,在浮力$F_{浮}$不变的情况下,船排开海水的体积$V_{排海水}<V_{排江水}$。
对选项逐一分析:
A选项:船始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,故浮力不变,该选项正确;
B选项:浮力由船的重力决定,与海水密度无关,船的重力不变,浮力也不变,该选项错误;
C选项:船在海洋里受到的浮力不变,并非因为排开海水体积小而浮力小,该选项错误;
D选项:船排开海水的体积更小,且浮力大小不变,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
物体漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,解题关键是紧扣“船始终漂浮”这一核心,明确浮力与重力的等量关系,避免被液体密度和排开体积的变化混淆逻辑。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先思考拉动注射器活塞时的变化:拉动活塞会使注射器内部空间变大,内部空气量减少,压强降低,此时内部压强小于外界大气压,药水在外界压力作用下进入注射器,由此可判断是利用了大气压的作用。
【解析】
当拉动注射器的活塞时,注射器内部的容积增大,内部空气的压强减小,小于外界的大气压强,在外界大气压强的作用下,药水被压入注射器内,因此这是利用大气压的作用。
【答案】
大气压
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题考查大气压强在生活中的常见应用,属于基础题型,需要结合大气压强的原理,联系生活实际理解这类现象。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这个问题,思路如下:
1. 坦克在水平冰面上时,对冰面的压力等于自身重力,即$F = G$;
2. 坦克安全通过冰面的前提是对冰面的压强不超过冰面能承受的最大压强,因此需利用压强公式变形计算最小受力面积;
3. 坦克有两条履带,计算出总受力面积后需除以2,得到每条履带的最小面积。
【解析】
已知冰面能承受的最大压强$p = 5 × 10^{4} \mathrm{Pa}$,坦克重力$G = 3.0 × 10^{5} \mathrm{N}$。
因为坦克在水平冰面上,所以对冰面的压力$F = G = 3.0 × 10^{5} \mathrm{N}$。
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,变形可得两条履带的总受力面积:
$S_{\mathrm{总}} = \frac{F}{p} = \frac{3.0 × 10^{5} \mathrm{N}}{5 × 10^{4} \mathrm{Pa}} = 6 \mathrm{m}^{2}$。
坦克有两条履带,因此每条履带的最小面积:
$S = \frac{S_{\mathrm{总}}}{2} = \frac{6 \mathrm{m}^{2}}{2} = 3 \mathrm{m}^{2}$。
为保证坦克安全通过,每条履带的面积至少为$3 \mathrm{m}^{2}$。
【答案】
至少;3
【知识点】
压强公式应用,水平面上压力与重力的关系
【点评】
本题考查压强公式的基础应用,关键是明确水平面上压力等于物体重力,同时要注意坦克有两条履带,计算单条履带面积时需将总受力面积除以2,避免因忽略这一细节而出错,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们需要结合液体压强的规律和公式来分析。首先回忆液体压强公式$p=\rho gh$,其中$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度。对于第一个空,潜艇潜入水下越深,深度$h$越大,水的密度$\rho$和$g$是定值,根据公式可知压强随深度增大而变大;对于第二个空,在水下同一深度航行时,深度$h$不变,$\rho$和$g$也不变,因此受到的压强保持不变。
【解析】
根据液体压强公式$p=\rho gh$:
1. 潜艇潜入水下越深,深度$h$越大,水的密度$\rho$和重力加速度$g$均不变,因此受到的压强越大;
2. 在水下同一深度航行时,深度$h$、水的密度$\rho$和$g$都不变,所以它受到的压强不变。
【答案】
大;不变
【知识点】
液体压强的特点;液体压强与深度的关系
【点评】
本题考查液体压强的基本规律,属于基础识记类题目,只要牢记液体压强随深度增加而增大,同一深度处液体压强不变的规律,就能轻松解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析高原地区的气压与沸点:海拔越高,大气压越低,而水的沸点随气压降低而降低,所以前两个空可确定;再看输液的C管,若没有C管,瓶内气压会随液体流出减小,小于外界大气压时输液会停止,插C管是为了借助大气压让瓶内与外界气压相通,保证输液顺利进行。
【解析】
1. 大气压随海拔高度的增加而减小,高原地区海拔高,因此大气压较低;
2. 液体的沸点与气压有关,气压越低,液体的沸点越低,所以高原地区水的沸点较低,需要用压力锅提升锅内气压来升高沸点,才能煮熟食物;
3. 输液时,C管使药水瓶内部与外界大气相通,利用大气压的作用,维持瓶内气压与外界气压平衡,确保药液能顺利流入血管,保证输液正常进行。
【答案】
低;低;大气压
【知识点】
大气压与海拔关系;沸点与气压关系;大气压的应用
【点评】
本题结合高原煮食、临床输液两个生活场景,考查大气压的相关知识,将物理原理与生活实际紧密结合,注重知识的实际应用,帮助学生理解物理在生活中的实用价值。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,首先需要明确连通器和大气压强的核心原理:连通器是上端开口、底部相互连通的容器,当容器内液体不流动时,各容器液面保持相平;大气压强的应用则是通过改变内部气压,利用外界大气压的作用实现相应功能。
接下来逐个分析每个选项:先判断每个装置的结构特点或工作过程,看是符合连通器的结构特征,还是利用了大气压的作用,再进行分类。
1. 观察茶壶的结构,壶身和壶嘴上端开口、底部连通,符合连通器特征;
2. 用吸管吸饮料时,是通过吸气减小管内气压,依靠外界大气压将饮料压入嘴中,属于大气压的应用;
3. 牲畜自动饮水机的两个容器底部连通、上端开口,是连通器的应用;
4. 吸盘式挂钩是排出吸盘内空气,利用外界大气压将吸盘压在墙面,属于大气压的应用。
通过这样逐个分析,就能准确区分两类装置。
【解析】
对于A选项:茶壶的壶身与壶嘴上端开口,底部相互连通,满足连通器的定义,利用连通器原理工作;
对于B选项:用吸管吸饮料时,吸气使吸管内部气压小于外界大气压,外界大气压将饮料压入吸管,进入口中,利用大气压强工作;
对于C选项:牲畜自动饮水机的两个容器底部相连通,上端开口,属于连通器装置,利用连通器原理工作;
对于D选项:吸盘式挂钩使用时,排出吸盘内的空气,吸盘内部气压远小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上,利用大气压强工作。
因此,主要利用连通器原理工作的是A、C;主要利用大气压强工作的是B、D。
【答案】
A、C;B、D
【知识点】
连通器原理,大气压强应用
【点评】
本题结合生活中的常见装置,考查连通器和大气压强的应用,需要学生将物理原理与生活实例结合,准确区分两类原理的应用场景,是对基础物理知识与生活联系的考查,有助于提升学生对物理知识的应用意识。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题考查浮力的计算,解题关键是掌握称重法测浮力和阿基米德原理的应用。首先,第一问可直接利用称重法公式计算铁块浸没时的浮力;第二问中,铁块一半体积露出水面时,排开水的体积为浸没时的一半,根据阿基米德原理,浮力与排开液体体积成正比,先求出此时的浮力,再用称重法变形公式计算弹簧测力计的示数。
【解析】
1. 计算铁块浸没在水中时受到的浮力:
根据称重法测浮力公式 $ F_{\mathrm{浮}} = G - F_{\mathrm{示}} $,已知铁块重力 $ G = 7.9\ \mathrm{N} $,浸没时弹簧测力计示数 $ F_{\mathrm{示}} = 6.9\ \mathrm{N} $,代入得:
$ F_{\mathrm{浮}} = 7.9\ \mathrm{N} - 6.9\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N} $。
2. 计算铁块一半体积露出水面时弹簧测力计的示数:
当铁块一半体积露出水面时,排开水的体积 $ V_{\mathrm{排}}' = \frac{1}{2}V_{\mathrm{排}} $($ V_{\mathrm{排}} $ 为浸没时排开水的体积)。
根据阿基米德原理 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}}gV_{\mathrm{排}} $,在水的密度和g不变时,浮力与排开液体体积成正比,因此此时浮力 $ F_{\mathrm{浮}}' = \frac{1}{2}F_{\mathrm{浮}} = \frac{1}{2} × 1\ \mathrm{N} = 0.5\ \mathrm{N} $。
再根据 $ F_{\mathrm{示}}' = G - F_{\mathrm{浮}}' $,代入数据得:
$ F_{\mathrm{示}}' = 7.9\ \mathrm{N} - 0.5\ \mathrm{N} = 7.4\ \mathrm{N} $。
【答案】
1;7.4
【知识点】
称重法测浮力;阿基米德原理
【点评】
本题是浮力基础计算题,核心是灵活运用称重法和阿基米德原理,通过排开液体体积的变化分析浮力的变化,题型常规,有助于巩固浮力的基本计算逻辑。
【难度系数】
0.8