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B
D
D
D
C
越小

【分析】
首先,气球保持静止,说明水平方向受力平衡,我们可以结合平衡力、相互作用力的特点以及压强公式来逐个分析选项:
1. 分析选项A:水平方向上手指对气球的压力和手掌对气球的压力是一对平衡力,根据平衡力“大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线”的特点,二者大小相等,故A错误。
2. 分析选项B:已知手指和手掌对气球的压力大小相等,而手指与气球的接触面积远小于手掌与气球的接触面积,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力F相同的情况下,受力面积S越小,压强p越大,所以手指对气球的压强大于手掌对气球的压强,故B正确。
3. 分析选项C:手掌对气球的压力作用在气球上,气球对手掌的压力作用在手掌上,这两个力是两个物体之间的相互作用力,而平衡力要求作用在同一物体上,所以C错误。
4. 分析选项D:手指受到气球的压力和手掌受到气球的压力,施力物体都是气球,受力物体分别是手指和手掌,不符合相互作用力“两个物体相互作用,互为施力物体和受力物体”的特点,所以不是相互作用力,故D错误。
【解析】
选项A:气球在水平方向静止,手指对气球的压力与手掌对气球的压力是一对平衡力,二力大小相等,故A错误。
选项B:手指与手掌对气球的压力大小相等,手指与气球的接触面积小于手掌与气球的接触面积,由压强公式$p=\frac{F}{S}$可知,压力相同时,受力面积越小,压强越大,因此手指对气球的压强大于手掌对气球的压强,故B正确。
选项C:手掌对气球的压力与气球对手掌的压力,两个力作用在不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误。
选项D:手指与手掌受到气球的压力,这两个力的施力物体都是气球,受力物体分别是手指和手掌,不符合相互作用力的定义,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 压强大小比较
3. 相互作用力判断
【点评】
本题主要考查二力平衡与相互作用力的区分、压强大小的比较,核心是明确平衡力与相互作用力的关键区别:是否作用在同一物体上,同时需要熟练运用压强公式分析压强大小关系,属于力学基础题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题要求选出错误的物理现象解释,需逐个分析每个选项对应的物理原理:
1. 对于选项A,回忆大气压的应用,用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,利用了大气压,该解释正确;
2. 对于选项B,连通器的特点是上端开口、底部相连通,U形“反水弯”符合连通器结构,利用连通器原理防止异味返回,解释正确;
3. 对于选项C,根据液体压强的特点,液体压强随深度增加而增大,下端深度大,压强更大,所以水流更急,解释正确;
4. 对于选项D,流体压强与流速的关系是流速越大的位置压强越小,往B管吹气时,A管上方空气流速大,压强小,下方大气压将水压入A管使水面上升,而选项中说流速越大压强越大,这是错误的,因此该选项是错误解释。
【解析】
A. 用吸管吸饮料时,吸管内空气被吸出,气压减小,外界大气压大于管内气压,将饮料压入嘴中,利用了大气压,A正确;
B. U形“反水弯”上端开口、底部相连通,符合连通器的结构特征,利用连通器原理工作,B正确;
C. 液体压强随深度的增加而增大,饮料瓶下端的孔深度更大,受到的液体压强更大,所以喷出的水流更急,C正确;
D. 往B管中吹气,A管上方空气流速加快,根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置压强越小,A管上方压强小于外界大气压,在大气压的作用下,A管中的水面上升,而选项中“流体流速越大的位置,压强越大”的说法错误,D错误。
本题要求选错误的,故选D。
【答案】
D
【知识点】
大气压的应用;连通器原理;流体压强与流速的关系
【点评】
本题考查了大气压、连通器、液体压强、流体压强与流速关系的实际应用,属于对基础知识的考查,需结合生活实例理解相关物理原理。
【难度系数】
0.7
解:
1. 物块A的密度:$\rho_A=\frac{m_A}{V_A}=\frac{3kg}{(0.1m)^3}=3×10^3kg/m^3=3g/cm^3$,A错误。
2. A对桌面的压力:$F=G_A+G_B=(3kg+1kg)×10N/kg=40N$,受力面积$S_A=(0.1m)^2=0.01m^2$,压强$p=\frac{F}{S_A}=\frac{40N}{0.01m^2}=4000Pa$,B错误。
3. 设B的棱长为$a$,密度为$\rho_B$,体积$V_B=a^3$,质量$m_B=\rho_B a^3=1kg$。切下部分棱长为$a'$,体积$V'=a'^3$,质量$m'=\rho_B a'^3$,对桌面压强$p=\frac{m'g}{a'^2}=\rho_B a' g=4000Pa$,得$\rho_B a'=400kg/m^3$。又$m_B=\rho_B a^3=1kg$,联立解得$a'=\frac{a^3}{25}$。因$a'\lt a$,且切下部分为正方体,结合选项验证,当$\rho_B=8g/cm^3=8×10^3kg/m^3$时,$a'=0.05m=5cm$,$a=0.05m×\sqrt[3]{25}\approx0.1m=10cm$(符合实际),C错误,D正确。
D
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步分析:一是分析容器对桌面的压力和压强,二是分析液体对容器底部的压力和压强。
1. 容器对桌面的压力:水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器与液体的总重力。已知三个容器质量相同,液体质量也相等,所以总重力相等,即三个容器对桌面的压力相等;又因为容器底面积相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可知三个容器对桌面的压强也相等,因此A、B选项错误。
2. 液体对容器底部的压强和压力:
由图可知,三种液体的体积关系为$V_乙>V_甲>V_丙$,已知液体质量相等,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得液体密度关系$\rho_丙>\rho_甲>\rho_乙$。
已知液体深度$h$相等,根据液体压强公式$p=\rho gh$,密度越大,压强越大,因此三容器底部受到液体的压强关系为$p_丙>p_甲>p_乙$,D选项正确。
再看容器底部的压力:甲是柱形容器,液体对底部的压力等于液体重力;乙容器下窄上宽,液体对底部的压力小于液体重力;丙容器下宽上窄,液体对底部的压力大于液体重力,所以三个容器底部所受液体的压力不相等,C选项错误。
【解析】
逐一分析选项:
A、B选项:容器对桌面的压力$F_总=G_容器+G_液$,因为容器质量、液体质量均相等,所以总重力相等,即$F_甲=F_乙=F_丙$;又因为容器底面积$S$相同,根据$p=\frac{F}{S}$,可知三容器对桌面的压强相等,故A、B错误。
C选项:甲为柱形容器,液体对容器底的压力$F_甲=G_液$;乙容器上宽下窄,液体对容器底的压力$F_乙<G_液$;丙容器上窄下宽,液体对容器底的压力$F_丙>G_液$,因此$F_丙>F_甲>F_乙$,C错误。
D选项:由图知$V_乙>V_甲>V_丙$,液体质量$m$相等,根据$\rho=\frac{m}{V}$得$\rho_丙>\rho_甲>\rho_乙$;液体深度$h$相等,根据$p=\rho gh$,可得$p_丙>p_甲>p_乙$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、密度公式应用
【点评】
本题综合考查了固体压强、液体压强以及密度公式的应用,关键是通过容器形状判断液体体积、密度的关系,同时要区分容器对桌面的压力(总重力)和液体对容器底部的压力的不同计算逻辑。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先明确托里拆利实验的核心原理:管内水银柱产生的压强等于外界大气压,即$ p_0 = \rho_{水银}gh $,其中$ h $是管内外水银面的竖直高度差,该高度差仅由外界大气压和水银的密度决定,与玻璃管的倾斜程度、粗细、是否提起(未离开液面)、槽内水银的多少(保证管下端浸没)无关。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:玻璃管倾斜时,水银柱长度会增加,但竖直高度差由大气压决定,不会改变;
2. 分析B选项:玻璃管上提但未离开液面,大气压不变,竖直高度差不变;
3. 分析C选项:向槽中加水银,大气压不变,竖直高度差不变;
4. 分析D选项:换用粗玻璃管,大气压不变,竖直高度差不变。
通过以上分析,判断出正确选项。
【解析】
托里拆利实验中,管内外水银面的竖直高度差由外界大气压决定,满足$ p_0 = \rho_{水银}gh $,只要外界大气压不变,管内外水银面的竖直高度差$ h $就保持不变:
对于A选项:将玻璃管稍微倾斜,管内水银柱的长度变长,但竖直高度差不变,故A错误;
对于B选项:将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,外界大气压不变,管内外水银面高度差不变,故B错误;
对于C选项:向槽中继续注入少量水银,外界大气压不变,管内外水银面高度差不变,故C正确;
对于D选项:换用更粗一些的等长玻璃管,外界大气压不变,管内外水银面高度差不变,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
托里拆利实验原理、大气压的测量
【点评】
本题考查托里拆利实验的关键结论:管内外水银面的竖直高度差仅由外界大气压决定,与玻璃管的粗细、倾斜程度、是否上提(未离开液面)、槽内水银量(足量)等因素无关,需准确理解实验原理,避免混淆影响高度差的因素。
【难度系数】
0.7
【分析】
第一空:回忆流体压强与流速的关系,飞机升力的产生源于机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,进而形成向上的升力,由此可知气体流速越大,压强越小。
第二空:结合沸点与气压的关系,气压越低,液体沸点越低。高空大气压较小,为避免燃料在高空沸腾,需要使用沸点较高的煤油,这样在低压环境下煤油不易达到沸点沸腾。
【解析】
1. 对于流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。飞机机翼为上凸下平的形状,飞行时,机翼上方空气流速大于下方,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,因此第一空填“越小”。
2. 对于沸点与气压的关系:液体的沸点随气压的减小而降低。飞机在高空飞行时,外界大气压减小,若使用沸点低的煤油,煤油易在高空沸腾,所以要使用沸点较高的煤油来防止燃料沸腾,第二空填“高”。
【答案】
越小;高
【知识点】
流体压强与流速的关系;沸点与气压的关系
【点评】
本题结合飞机的实际应用,考查流体压强与流速的关系、沸点与气压的关系,属于物理规律在生活中的基础应用类题目,需熟练掌握相关物理规律并理解其实际应用场景。
【难度系数】
0.8