第83页

信息发布者:
D
C
A
D
B
D
D
【分析】
要解决这道题,首先回忆压强的计算公式$p=\frac{F}{S}$,压强的大小与压力$F$和受力面积$S$有关。增大压强的方法有两种:一是在压力一定时,减小受力面积;二是在受力面积一定时,增大压力。减小压强的方法则相反:压力一定时增大受力面积,或受力面积一定时减小压力。
接下来逐个分析选项:
1. 选项A:房屋的墙砌在接触面积大的地基上,压力(房屋的重力)一定,通过增大受力面积来减小压强,防止房屋下陷,属于减小压强,不符合题意。
2. 选项B:过沼泽垫木板,压力(人的重力)一定,增大了受力面积,从而减小压强,避免人陷入沼泽,属于减小压强,不符合题意。
3. 选项C:载重汽车装很多轮子,压力(汽车和货物的总重力)一定,增大受力面积来减小对地面的压强,保护路面,属于减小压强,不符合题意。
4. 选项D:冰鞋上的冰刀,压力(人的重力)一定,冰刀的受力面积很小,通过减小受力面积来增大压强,能让冰刀更容易切入冰面,符合增大压强的要求,符合题意。
【解析】
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,对各选项逐一分析:
A选项:房屋墙砌在大地基上,压力$F$不变(等于房屋重力),增大受力面积$S$,由公式可知压强$p$减小,属于减小压强,不符合题意。
B选项:过沼泽时脚下垫木板,压力$F$不变(等于人的重力),增大受力面积$S$,压强$p$减小,属于减小压强,不符合题意。
C选项:载重汽车装有很多轮子,压力$F$不变(等于车和货物总重),增大受力面积$S$,压强$p$减小,属于减小压强,不符合题意。
D选项:冰鞋上装有冰刀,压力$F$不变(等于人的重力),减小受力面积$S$,由公式可知压强$p$增大,属于增大压强,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
压强的改变方法、压强公式应用
【点评】
本题考查压强的改变,解题关键是明确增大和减小压强的两种方法,结合生活实例分析,要能区分生活中增大和减小压强的不同应用场景,将物理知识与生活实际结合起来。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道压强估算题,需利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $逐步分析:
1. 确定压力:水平地面上,物体对地面的压力等于自身重力,因此先估算中学生的体重,进而得到重力(即压力);
2. 确定受力面积:估算中学生双脚站立时与地面的接触总面积;
3. 将压力和受力面积代入压强公式计算,对比选项得出最接近的结果。
【解析】
1. 估算压力:一名中学生的质量约为$ m = 50\ \mathrm{kg} $,根据重力公式$ G = mg $(取$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $),可得其重力$ G = 50\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 500\ \mathrm{N} $。
由于双脚站立在水平地面上,对地面的压力$ F = G = 500\ \mathrm{N} $。
2. 估算受力面积:中学生单只脚的底面积约为$ 250\ \mathrm{cm^2} $,双脚站立时受力面积$ S = 2 × 250\ \mathrm{cm^2} = 500\ \mathrm{cm^2} = 0.05\ \mathrm{m^2} $。
3. 计算压强:将数据代入压强公式$ p = \frac{F}{S} $,得$ p = \frac{500\ \mathrm{N}}{0.05\ \mathrm{m^2}} = 10^4\ \mathrm{Pa} $,与选项C最接近。
【答案】
C
【知识点】
压强的估算、压力与重力的关系
【点评】
本题是结合生活实际的物理估算题,考查对常见物理量(中学生体重、脚的面积)的估测能力,以及压强公式的应用。解题关键是准确估测生活中的物理量,并熟练运用压强公式计算。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需逐个结合压强相关知识点分析每个选项的正误:首先回忆飞机升力的原理判断A选项;再根据液体压强随深度的变化规律分析B选项;依据固体压强的影响因素(压力和受力面积)判断C选项;最后明确马德堡半球实验和托里拆利实验的不同作用来分析D选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:飞机机翼的形状上凸下平,飞行时机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,上下表面的压强差产生向上的升力,该说法正确。
B选项:液体压强随深度的增加而增大,拦河坝设计成下宽上窄,是为了承受更深位置更大的液体压强,该说法错误。
C选项:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力一定时,菜刀刀刃很薄,通过减小受力面积来增大压强,便于切割物体,该说法错误。
D选项:马德堡半球实验首次证明了大气压强的存在,而托里拆利实验首次测出了大气压强的具体数值,该说法错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系、液体压强特点、大气压强的探究
【点评】
本题综合考查了固体压强、液体压强、大气压强以及流体压强的相关基础知识点,注重对概念细节的考查,要求学生准确区分相似实验的作用和压强影响因素的应用,避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决本题,可分两步分析:
1. 压力比较:水平地面上的实心圆柱体对地面的压力等于自身重力,结合重力公式、体积公式推导压力表达式,再代入已知的横截面积、高度关系,比较压力大小。
2. 压强比较:对于实心柱体,可推导得出压强公式$ p = \rho gh $,利用材料相同(密度相同)、高度的关系,直接比较压强大小。
【解析】
已知甲、乙为相同材料的实心圆柱体,故$ \rho_{甲} = \rho_{乙} $,且$ S_{甲}=4S_{乙} $,$ h_{甲}=2h_{乙} $。
1. 比较压力:
水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,即$ F = G = mg = \rho Vg $,又圆柱体体积$ V = Sh $,因此$ F = \rho Shg $。
则$ \frac{F_{甲}}{F_{乙}} = \frac{\rho S_{甲}h_{甲}g}{\rho S_{乙}h_{乙}g} = \frac{S_{甲}}{S_{乙}} × \frac{h_{甲}}{h_{乙}} = 4 × 2 = 8 $,即$ F_{甲}=8F_{乙} $,说明甲对地面的压力更大。
2. 比较压强:
对实心柱体,压强公式可推导为:
$ p = \frac{F}{S} = \frac{\rho Shg}{S} = \rho gh $
因$ \rho_{甲} = \rho_{乙} $,$ h_{甲}=2h_{乙} $,故$ \frac{p_{甲}}{p_{乙}} = \frac{\rho gh_{甲}}{\rho gh_{乙}} = \frac{h_{甲}}{h_{乙}} = 2 $,即$ p_{甲}=2p_{乙} $,说明甲对地面的压强更大。
综上,甲对地面的压力大、压强大,故选D。
【答案】
D
【知识点】
柱体压强计算,压力与重力关系,密度公式应用
【点评】
本题考查水平地面上实心柱体的压力与压强比较,关键在于掌握公式的推导与灵活应用,利用$ p = \rho gh $可快速比较柱体压强,简化计算,需要学生理清压力、重力、压强之间的关系。
【难度系数】
0.6
【分析】
要比较容器底部受到水的压强,需根据液体压强的决定因素分析。液体压强公式为$ p=\rho gh $,其中$ \rho $是液体密度,$ g $是重力加速度,$ h $是液体深度。本题中两容器内都是水,液体密度$ \rho $相同,因此只需比较水的深度$ h $即可判断压强大小。由图可知,乙容器中水的深度明显大于甲容器中水的深度,因此可判断乙容器底部受到的水的压强更大。
【解析】
根据液体压强公式$ p = \rho gh $:
1. 两容器中均为水,液体密度$ \rho $相同,重力加速度$ g $为定值;
2. 由图可知,乙容器内水的深度$ h_{乙} > h_{甲} $(甲容器内水的深度);
3. 代入公式可得:$ p_{乙} = \rho g h_{乙} $,$ p_{甲} = \rho g h_{甲} $,因为$ h_{乙} > h_{甲} $,所以$ p_{乙} > p_{甲} $,即乙容器底部受到水的压强更大。
【答案】
B
【知识点】
液体压强的计算;液体压强的影响因素
【点评】
本题考查液体压强的基础比较,核心是掌握液体压强公式$ p=\rho gh $,明确液体压强仅与液体密度和深度有关,与容器的形状无关,解题时需准确判断液体的深度。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们需要逐个分析每个选项的物理原理,判断其是否与大气压存在相关:首先明确,证明大气压存在的核心是利用“外界大气压与内部气压的差异,使物体在大气压作用下产生相应现象”。接下来依次分析选项:A选项钢笔吸墨水是利用大气压将墨水压入笔囊;B选项马德堡半球实验是经典的大气压存在证明实验;C选项吸盘吸玻璃是靠大气压将吸盘压在玻璃上;D选项是液体压强随深度变化导致的,与大气压无关,我们需要找出这个不符合的选项。
【解析】
A. 钢笔吸墨水:挤压钢笔笔囊排出内部空气,使笔囊内气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入笔囊,能证明大气压存在。
B. 马德堡半球实验:将两个半球内的空气抽出后,外界大气压将两个半球紧紧压合,需用很大的力才能拉开,是公认的证明大气压存在的经典实验。
C. 吸盘吸在玻璃上:排出吸盘内部的空气后,吸盘内气压远小于外界大气压,外界大气压将吸盘压在玻璃表面,能证明大气压存在。
D. 深海鱼到岸上后因内脏胀破而死:深海中海水的压强随深度增加而增大,鱼在深海时体内压强与外界海水压强保持平衡;到岸上后,外界压强(大气压)远小于鱼体内的压强,导致内脏胀破,这是液体压强的影响,与大气压存在无关,不能证明大气压存在。
【答案】
D
【知识点】
大气压的存在、液体压强与深度的关系
【点评】
本题主要考查大气压存在的证明现象与液体压强现象的区分,要求学生准确掌握常见的大气压应用实例,理解不同现象的物理原理,避免混淆大气压与液体压强的作用场景,属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,核心是依据阿基米德原理分析浮力的决定因素。首先回忆阿基米德原理:浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力,公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知浮力仅与液体密度和排开液体的体积有关。接下来逐个分析选项:
1. 分析A选项:物体自身重力不影响浮力,比如重力不同的两个物体,若排开液体体积相同,浮力相等,排除A;
2. 分析B选项:物体体积大但未完全浸没时,排开液体体积小于物体体积,浮力由排开体积决定,而非物体体积,排除B;
3. 分析C选项:物体密度与浮力无关,比如同体积的铁球和铝球浸没在同种液体中,浮力相同,排除C;
4. 分析D选项:根据阿基米德原理,排开液体体积是浮力的决定因素之一,符合原理,确定D正确。
【解析】
根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力的大小公式为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,由此可知,浮力大小仅与液体的密度$\rho_{液}$和物体排开液体的体积$V_{排}$有关,与其他因素无关。对各选项分析如下:
A选项:物体本身的重力与浮力无关。例如,重力不同的两个物体,若排开液体的体积相同,所受浮力大小相等,故A错误;
B选项:物体的体积不等于排开液体的体积,若物体未完全浸没,排开液体体积小于物体体积,此时浮力由排开液体体积决定,与物体体积无直接关系,故B错误;
C选项:物体的密度不影响浮力大小。例如,体积相同的铁球和铝球完全浸没在同种液体中,排开液体体积相同,所受浮力相等,与物体密度无关,故C错误;
D选项:由阿基米德原理公式可知,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大,浮力与物体排开液体的体积有关,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
阿基米德原理、浮力的影响因素
【点评】
本题考查对阿基米德原理的理解与应用,重点在于区分物体自身属性(重力、体积、密度)和浮力决定因素的差异,帮助学生纠正“浮力与物体自身重力、体积、密度相关”的错误认知,掌握浮力的本质决定因素是解题关键。
【难度系数】
0.8