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B
C
A
C
B
C
【分析】
首先回忆大气压与海拔高度的关系:海拔越高,大气压强越低。然后分析简易气压计的工作原理:瓶内封闭了一定量的空气,在山脚下时瓶内气压与瓶外气压(山脚气压)保持平衡。当把气压计从山脚带到山顶,海拔升高,瓶外气压降低,此时瓶内气压大于瓶外气压,瓶内的空气会推动瓶中的水,使玻璃管内的水柱上升,据此判断选项。
【解析】
1. 明确大气压与海拔的关系:海拔越高,大气压强越小。将气压计从山脚带到山顶,海拔升高,因此瓶外的大气压强降低。
2. 分析气压差对水柱的影响:瓶内封闭了一定质量的空气,在山脚时瓶内气压与瓶外气压平衡。到山顶后,瓶外气压降低,瓶内气压大于瓶外气压,瓶内空气会将瓶中的水向上压,导致玻璃管内的水柱高度上升。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
大气压与海拔的关系、气压差的作用
【点评】
本题考查大气压随海拔高度变化的规律,以及简易气压计的工作原理,需要结合气压差的作用分析液体柱的变化,属于基础应用类题目,需联系生活常识理解气压变化规律。
【难度系数】
0.7
【解析】
小明由浅水处走向深水处时,自身重力G保持不变,排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,人受到的浮力$F_{浮}$逐渐增大。对人进行受力分析:人受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、鹅卵石对人竖直向上的支持力,三力平衡满足$G=F_{浮}+F_{支}$,推导得支持力$F_{支}=G-F_{浮}$,因此浮力越大,鹅卵石对人的支持力越小。脚底受到的压力大小等于支持力,支持力越小,脚底受到的压力越小,疼痛感就越轻。
选项B、D中认为人的重力发生变化,表述错误;选项A认为支持力越来越大,推导错误,只有C选项分析合理。
【答案】
C
【知识点】
阿基米德原理、受力平衡、压力作用效果
【点评】
本题结合生活实际场景,考查浮力与受力分析的综合应用,要求学生能够正确对研究对象做受力分析,结合阿基米德原理判断力的大小变化,体现了物理知识联系生活的考查特点。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断木块是否上浮,需依据物体漂浮的条件(浮力等于重力),分析各选项切除木块后,木块重力与浮力的变化关系:
1. 漂浮时木块满足$F_{浮}=G_{木}$,若要木块上浮,需使木块受到的浮力大于切除后的重力,从而减小排开水的体积,实现上浮。
2. 逐个分析选项:
选项A:切除上部分后,木块重力减小,原有浮力大于新重力,木块会上浮至新的平衡状态,排开体积减小,符合上浮要求。
选项B:切除左部分后,木块仍均匀,漂浮时浸入深度由木块与水的密度比决定,该比例不变,浸入深度不变,木块不会上浮。
选项C:切除下部分后,木块剩余部分失去原下部分的水的支撑,会下沉以重新平衡,无法上浮。
【解析】
根据物体漂浮条件$F_{浮}=G_{木}$,即$\rho_{水}gV_{排}=\rho_{木}gV_{木}$,可得$\frac{V_{排}}{V_{物}}=\frac{\rho_{木}}{\rho_{水}}$(该比值为定值),对各选项分析:
1. 选项A:沿$aa'$切除上部分,木块剩余重力$G'$减小,此时木块受到的浮力$F_{浮}$(原浮力)大于$G'$,木块所受合力向上,会上浮,排开水的体积减小,直至$F_{浮}'=G'$,木块上浮一点,符合要求。
2. 选项B:沿$bb'$切除左部分,木块密度不变,由$\frac{V_{排}'}{V_{物}'}=\frac{\rho_{木}}{\rho_{水}}$可知,木块浸入水中的深度不变,不会上浮。
3. 选项C:沿$cc'$切除下部分,切除后木块剩余重力$G'$减小,但木块会下沉以增大排开体积,直至$F_{浮}'=G'$,无法上浮。
4. 选项D:由上述分析可知,仅A选项可行,故D错误。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
物体漂浮条件,浮力的应用
【点评】
本题考查漂浮条件的灵活应用,核心是分析不同切除方式下重力与浮力的变化关系,需明确漂浮时排开体积与物体体积的比例规律,避免错误判断切除下部分的情况。
【难度系数】
0.5
【分析】
要判断容器倒置后对桌面的压力和压强变化,可分两步分析:首先,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,由于容器始终装满水,总重力不变,因此压力F不变;其次,根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力F不变,倒置后容器与桌面的接触面积S减小,所以压强p会变大,据此可确定正确选项。
【解析】
1. 压力分析:容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力,即$F=G_{总}$。容器倒置前后,容器和水的总重力没有发生变化,因此容器对桌面的压力F不变。
2. 压强分析:根据固体压强公式$p=\frac{F}{S}$,已知压力F不变,由图可知容器倒置后,与桌面的接触面积S变小,因此压强p会变大。
综上,容器倒置后F不变,p变大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
固体压力判断、固体压强计算
【点评】
本题考查固体压力与压强的判断,关键是明确容器对桌面的压力由总重力决定,压强结合受力面积的变化,利用$p=\frac{F}{S}$分析,需注意与液体压强判断方法区分开。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,我们需要明确压力和压强的相关规律:在水平面上,物体对桌面的压力大小等于自身重力;压强的大小由压力和受力面积共同决定,公式为$p=\frac{F}{S}$。
思考步骤:
1. 先判断压力:物体A在移动过程中未掉下桌面,自身重力不变,因此对桌面的压力始终等于重力,压力大小不变。
2. 再判断压强:物体向右移动时,与桌面的接触面积(受力面积$S$)逐渐减小,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,当压力$F$不变,受力面积$S$减小时,压强$p$会变大。由此可确定正确选项。
【解析】
1. 压力的分析:
物体A静止在水平桌面上,根据水平面上压力与重力的关系,物体对桌面的压力$F = G$($G$为物体A的重力)。在物体A向右移动且未掉下桌面的过程中,物体的重力大小不变,因此对桌面的压力$F$保持不变。
2. 压强的分析:
根据压强计算公式$p=\frac{F}{S}$,其中$F$不变,当物体A向右移动时,它与桌面的接触面积(受力面积$S$)逐渐减小。由公式可知,在压力$F$不变的情况下,受力面积$S$减小,压强$p$会变大。
综上,物体A对桌面的压力不变,压强变大,答案选B。
【答案】
B
【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,核心是理解水平面上压力等于物体重力,以及压强公式的应用,重点关注受力面积的变化对压强的影响,属于基础概念与公式的综合应用题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先,轮船始终处于漂浮状态,根据物体的漂浮条件,漂浮时物体受到的浮力等于自身重力。轮船的重力不变,所以无论在北大西洋还是印度洋,轮船受到的浮力都不变。
接下来分析海水密度的关系:标有“WNA”的载重线位置靠下,说明轮船在北大西洋冬季航行时排开海水的体积$ V_{排1} $较小;标有“T”的载重线位置靠上,说明轮船在印度洋(热带海洋)航行时排开海水的体积$ V_{排2} $较大。根据阿基米德原理$ F_{浮}=\rho_{液}gV_{排} $,浮力$ F_{浮} $不变,$ g $为常量,$ V_{排} $越小,对应的液体密度$ \rho_{液} $越大,因此北大西洋的海水密度$ \rho_{1} $大于印度洋的海水密度$ \rho_{2} $。
【解析】
1. 判断浮力变化:
轮船在海洋中始终处于漂浮状态,根据物体漂浮条件:$ F_{浮} = G_{船} $。
由于轮船的重力$ G_{船} $不变,所以轮船在北大西洋和印度洋中受到的浮力大小不变。
2. 判断海水密度关系:
由图可知,轮船在北大西洋冬季时排开水的体积$ V_{排1} $小于在印度洋热带时排开水的体积$ V_{排2} $。
根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{液}gV_{排} $,变形可得$ \rho_{液} = \frac{F_{浮}}{gV_{排}} $。
因为$ F_{浮} $不变,$ g $为定值,$ V_{排1} < V_{排2} $,所以$ \rho_{1} > \rho_{2} $。
综上,轮船浮力不变,$ \rho_{1} > \rho_{2} $,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
物体漂浮条件;阿基米德原理
【点评】
本题考查物体漂浮条件与阿基米德原理的综合应用,解题的关键是抓住“轮船漂浮时浮力等于重力”这一核心,结合载重线的位置分析排开液体体积的变化,进而推导液体密度的大小关系,需要学生理解漂浮条件和阿基米德原理的内在联系。
【难度系数】
0.7