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文檔簡介

專題11大氣壓強、流體壓強與流速的關系

里知識沽單

考點1大氣壓強

項目具體內容說明

大氣對浸在它里面的物體產生的壓強叫“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是

定義做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用力有區(qū)別的,如高壓鍋內的氣壓一指

表示部分氣體壓強,高壓鍋外稱大氣壓。

大氣證明實驗馬德堡半球實驗第一次證明了大氣壓的存在。

壓存在實例塑料吸盤、吸水筆吸水、覆杯實驗、吸管吸飲料等。

第一次測定(1)實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的

托里拆利實驗

實驗是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真

空;若未灌滿,或進入空氣,則測量

結果偏小;

大氣壓(2)本實驗若把水銀改成水,則需要

玻璃管的長度為3m;

測量及標準大氣壓Po=l.O13xlO5Pa=760

數值mmHg產生的壓強

數值(3)將玻璃管稍上提或下壓(未離開

水銀面),管子的粗或細,管內外的高

度差不變,將玻璃管傾斜,高度丕

變,長度變是。

氣壓計水銀氣壓計和無液氣壓計。

與高度的關

大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。

大氣壓

與天氣的關

的變化晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。

與應用

與液體沸點

氣壓增大,液體沸點升高;氣壓減小,液體沸點降低。

的關系

考點2考點2流體壓強與流速的關系

知識點具體內容

流體壓強與

在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小。

流速的關系

飛機機翼的形狀上表面彎曲,下表面較平。

飛機前進時,機翼上方氣流通過路程較長,速度較大,空氣

對機翼上表面的壓強較??;下方正相反。這樣,機翼上、下

飛機升力的產生

表面就存在著壓強差,因而有壓力差,這就是飛機產生升力

的原因。

基礎檢測(限時30min)

1.生活處處有物理,以下情境解釋正確的是()

A.擲出去的實心球繼續(xù)向前運動--是由于受到慣性作用

B.氫氣球能往上飄--是因為受到浮力作用

C.用高壓鍋把食物煮熟--氣壓越大沸點越低

D.用注射器將藥液注入肌肉--大氣壓強

【答案】B

【解析】A.慣性是物體本身的一種屬性,不能用受到進行表述,故A錯誤;

B.氫氣球往上飄是因為受到的浮力大于重力,故B正確;

C.高壓鍋的密封性強,使用時增大氣壓,提高水的沸點,食物在高溫下,短時間內容易

熟,故C錯誤;

D.醫(yī)生用注射器將藥液注入肌肉是依靠手的推力的作用,不是利用大氣壓,故D錯誤。

故選Bo

2.下列物理量的估測中,最接近實際的是()

A.重慶市的大氣壓值為1.0xl06pa

B.普通教室的高度約為10m

C.九年級物理課本質量約為30g

D.一個普通中學生的體重約為500N

【答案】D

【解析】A.重慶市的大氣壓值大約為lOOkPa,即接近1標準大氣壓,故A不符合題意;

B.普通教室的高度與一層樓高接近,約3m,故B不符合題意;

C.九年級物理課本質量約300g,遠大于30g,故C不符合題意;

D.一個普通中學生的質量為50kg,體重為

G=mg=50kgxlON/kg=500N

故D符合題意。

故選D。

3.近年來,中國科技成就讓世人矚目,探月"嫦娥"、入海"奮斗者"、中國高鐵、國產大飛

機C919......下列說法正確的是()

A.繞月飛行的"嫦娥",運動狀態(tài)保持不變

B.國產大飛機C919能起飛是因為機翼受到向上的升力

C.高鐵因為速度快所以慣性大

D."奮斗者"號載人潛水器在海中加速下降時受平衡力作用

【答案】B

【解析】A.繞月飛行的"嫦娥",速度的方向一直在變化,故運動狀態(tài)發(fā)生了改變,故A錯

誤;

B.國產大飛機C919能起飛是因為機翼上下方壓強差不同,從而產生向上的升力,故B正

確;

C.慣性只與質量有關,與速度無關,故c錯誤;

D.“奮斗者”號載人潛水器在海中加速下降時,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,不受平衡力作用,

故D錯誤。

故選Bo

4."泥融飛燕子,沙暖睡鴛鴦”描繪了春天明麗紛繁的景色,對詩中描述的燕子和鴛鴦,下

列分析正確的是()

A,鴛鴦受到的重力和它對沙的壓力是一對相互作用力

B.鴛鴦受到的重力和沙對它的支持力是一對平衡力

C.燕子快速飛行時的慣性比停在電線桿上時較大

D.燕子在空中翱翔時翅膀上方空氣流速小于下方空氣流速

【答案】B

【解析】A.鴛鴦對沙的壓力,其受力物體是沙;鴛鴦受到的重力方向豎直向下,它對沙

的壓力方向垂直于沙面向下,這兩個力的方向相同,不是相互作用力,故A錯誤;

B.鴛鴦靜止在沙上,受到的重力和沙對它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體

上、作用在同一直線上,是一對平衡力,故B正確;

C.慣性大小只與物體的質量有關,燕子的質量不變,其慣性大小不變,與燕子的運動狀態(tài)

無關,故C錯誤;

D.燕子在空中翱翔時翅膀上方空氣流速大于下方空氣流速,上方壓強小于下方壓強,從

而產生向上的升力,故D錯誤。

故選Bo

5.生活中蘊含著豐富的物理知識,以下說法不正確的是()

A.增大自行車車座的面積,是為了減小對人的壓力

B.攔河大壩上窄下寬,是為了減小對壩體的壓強

C.茶壺蓋上有小孔,水容易被倒出,是由于大氣壓強的作用

D.教室的門窗打開時,過堂風會把門關閉,是由于空氣流速越大,壓強越大

【答案】ABD

【解析】A.增大自行車車座的面積,是為了增大受力面積,減小壓強,故A錯誤,符合

題意;

B.攔河大壩上窄下寬,是因為液體壓強與液體深度有關,深度越深,液體壓強越大,故

B錯誤,符合題意;

C.茶壺蓋上有小孔,使壺內外的氣壓相同,在大氣壓的作用下,水容易被倒出,故C正

確,不符合題意;

D.教室的門窗打開時,過堂風會把門關閉,是由于空氣流速越大,壓強越小,故D錯

誤,符合題意。

故選ABDo

6.生活中許多現象都與我們學過的物理知識有關,下列說法合理的是()

A.生活中用吸管將飲料吸入口中,是利用了大氣壓強的作用

B.高鐵站臺上的乘客不能越過安全黃線,因為列車進站時空氣流速大,產生的壓強大

C.小明坐公交車上學時,以向前行駛中的公交車為參照物,看到道路兩旁的樹木向后

運動

D.運動鞋底有凹凸不平的花紋,主要是為了增大鞋底與地面之間的摩擦

【答案】ACD

【解析】A.用吸管吸飲料時,吸管內氣壓減小,小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下飲

料被壓入吸管,因此A合理,故A符合題意;

B.在高鐵站上,火車與人之間的空氣流動速度大,人與火車間的氣體壓強小,人體另一側

的氣壓大,形成一個氣壓差,會把人壓向火車造成危險,因此B不合理,故B不符合題

-zsir.

思;

C.以向前行駛中公交車為參照物,道路兩旁的樹木相對于公交車,位置發(fā)生了改變,因

此看到樹木向后運動,因此c合理,故c符合題意;

D.運動鞋底有凹凸不平的花紋,增大了鞋底粗糙程度,也就增大鞋底與地面之間的摩

擦,因此D合理,故D符合題意。

故選ACD?

7.地球周圍的一層厚厚的大氣由于受到的作用,會對處于其中的物體產生壓強,

這個壓強叫做大氣壓強。意大利科學家首先用實驗測定了大氣壓強的值。

【答案】重力托里拆利

【解析】⑴大氣受地球的吸引力,即重力,并且具有流動性,因此會對處于其中的物體產

生壓強,這個壓強叫做大氣壓強。

⑵意大利科學家托里拆利利用水銀測量出大氣壓的值,發(fā)現大氣壓能夠支撐760mm高的

水銀柱,水銀柱高度產生的壓強即為大氣壓強值。

8.物理知識在生活中有廣泛的應用,圖(a)的船閘是原理的應用;圖(b)是小

明從上海乘坐火車到西藏旅游時,途中發(fā)現攜帶的密封食品包裝袋變得鼓起來,這是因外

界大氣壓強隨海拔高度增大而(選填"增大"、"減小"或"不變"),食品袋受到向

外的內外氣壓差,導致食品袋膨脹;圖(c)所示液體密度計是利用二力平衡知識和

原理來判斷液體密度大小的。

(a)(b)(c)

【答案】連通器減小阿基米德

【解析】⑴船閘在工作時,其閘室分別與上游和下游構成連通器,是利用了連通器的原理

來工作的。

⑵大氣壓強隨海拔高度增大而減小,從上海乘坐火車前往西藏,隨海拔高度增大,氣壓減

小,密封袋內部壓強大于外部壓強,導致食品袋膨脹。

[3]密度計的設計利用了二力平衡知識和阿基米德原理,密度計在液體中漂浮時下浮=6物,根

據阿基米德原理「浮書,"!/"可知,液體的密度越大,密度計排開液體的體積就越小,據此

來判斷液體密度大小。

9.如圖所示,順時針旋轉的足球可以繞過"人墻"射入球門,這是因為足球左側的空氣流速

比右側的空氣流速小,形成向(選填"左"或"右")的壓力差;足球在飛向球門的

過程中處于(選填"平衡"或"非平衡")狀態(tài)。

球門

II

G守門員

/球的實際路徑

\(焚)人墻

速度方向'弋

左也?右

【答案】右非平衡

【解析】[1]流體流速越大的地方,壓強越小。足球左側的空氣流速比右側的空氣流速小,

則足球左側的空氣壓強大于右側的空氣壓強,形成向右的壓力差,改變了足球的運動軌

跡。

⑵物體受到幾個力作用時,如果保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就說這幾個力相互平

衡,物體處于平衡狀態(tài);足球在非平衡力作用下,其運動狀態(tài)會發(fā)生改變,足球的速度大

小和方向會不斷變化,所以足球處于非平衡狀態(tài)。

10.如圖為機翼的模型圖,我國自主研制的國產大飛機C919在軌道上高速滑行時,機翼

上方受到空氣的壓強(選填"大于""小于"或"等于")下方受到空氣的壓強;在我國的

青藏高原,如果沒有高壓鍋,"生米煮成熟飯”是不可能的,煮軟了仍是夾生的,這是因為

海拔越高,氣壓越低,沸點越O

【答案】小于低

【解析】[1]機翼模型上凸下平的形狀導致機翼上方的空氣流速比機翼下方的空氣流速大。

流速大的地方壓強小,機翼上方的空氣流速比機翼下方空氣流速大,所以機翼上方受到空

氣的壓強比機翼下方受到的壓強小。

⑵大氣壓隨海拔的升高而減小,水的沸點隨氣壓的減小而降低,青藏高原海拔較高,大氣

壓較低,氣壓低于1標準大氣壓時,水的沸點就會低于100。&所以如果沒有高壓鍋,”生

米煮成熟飯”是不可能的。

11.喜歡動手操作的小明用一次性紙杯做了以下幾個物理小實驗。

⑴圖甲中,土電話利用了能夠傳聲。

⑵圖乙中,在紙杯旁用吸管吹氣,紙杯將向(選填"左"或"右")滾動,這是因為氣體

流速越大,壓強越.

⑶圖丙中,用與頭發(fā)摩擦過的塑料吸管靠近紙杯一側,紙杯被吸引.以下事例中原理與此相

同的是(填字母)。

A.磁鐵吸引鐵屑B.擠壓后的吸盤吸在瓷磚上C.干手搓開的新塑料袋吸在

手上

⑷如圖丁,將紙餐盤、紙杯和吸管粘合在一起做成"紙杯船".往紙杯里倒些水,水從吸管噴

出時,紙杯船就會前進,說明力的作用是的;杯內裝水越多,吸管噴水越遠,因為液

體壓強的大小與有關。

⑸如圖戊所示為氫氣爆炸實驗裝置,向紙杯中通入適量的氫氣與空氣混合,用火柴點燃氣

體,發(fā)生爆炸,紙杯被崩起.在氫氣爆炸實驗中,將氫氣燃燒釋放的內能轉化為紙杯的

能,此過程與汽油機的沖程相同。

【答案】(1)固體

(2)右小

⑶C

(4)相互液體深度

⑸機械做功

【解析】(1)聲音的傳播需要介質,聲音可以在固體中傳播,圖甲中的土電話是通過兩個

"話筒"之間的細繩進行傳聲,這是利用了固體能夠傳聲的原理。

(2)⑴⑵根據流體壓強與流速的關系可知,流體流速越大的地方壓強越小,所以用吸管

在紙杯右側吹氣時,紙杯右側氣體流速變大,壓強變小,產生向右的壓強差,使紙杯向右

滾動。

(3)與頭發(fā)摩擦過的塑料吸管因得到電子而帶負電,因為帶電物體由吸引輕小物體的性

質,所以用它靠近紙杯一側后紙杯會被吸引,而三個選項中,磁鐵吸引鐵屑是因為磁鐵具

有磁性,可以吸引鐵磁性物質,擠壓后的吸盤吸在瓷磚上是因為存在大氣壓,干手搓開的

新塑料袋吸在手上是因為手摩擦后帶電,從而能夠吸引輕小物體塑料袋,與C選項原理相

同,故選C。

(4)山水從吸管噴出時,船對水產生一個向后的作用力,因為力的作用是相互的,所以

水對船產生一個向前的作用力使紙船向前運動。

⑵液體內部的壓強與液體深度有關,深度越大,壓強越大,所以裝的水越多時,吸管處的

水的深度越大,產生的壓強越大,會使水噴得更遠。

(5)田⑵氫氣爆炸過程中,氫氣瞬間燃燒產生大量熱量,使氣體體積膨脹對紙杯做功,

讓紙杯被崩起,這是內能轉化為紙杯的機械能的過程,而汽油機的四個沖程中,做功沖程

也是將內能轉化為機械能,所以此過程與汽油機的做功沖程相同。

12.我國自主研制的"蛟龍?zhí)?載人潛水器可達到的最大下潛深度為7km,具有無動力下潛

上浮的先進技術,具有近底自動航行和懸停定位等多項先進功能。(1個標準大氣壓近似

取刃=1.0xl05pa,海水密度近似取p=1.0xlC)3kg/m3,g取10N/kg)求:

(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強;

(2)(1)中所得壓強相當于多少個p0?

【答案】(1)7xlO7Pa;(2)700

【解析】解:(1)水下7km處的海水壓強為

/>=pg/7=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx7xl03m=7xl07Pa

(2)1個標準大氣壓的值為po=l.Ox:LO5Pa,所以水下7km處的海水壓強相當于標準大氣

壓強的倍數為

p7xlO7Pa「八八,人、

n=—=-----------=700(個)

5

p01.0xl0Pa

答:(1)該潛水艇在海水下7km處的液體壓強為7xlO7Pa;

(2)(1)中所得壓強相當于700個外。

拔局]檢測(限時30min)

13.周末,小華在家中燒開水煮餃子。當水燒開準備下餃子時,媽媽提醒她鍋里的水量太

少了,于是,小華又往鍋里迅速加了一大碗冷水(水量比鍋里的少)。下面最能大致反映

整個燒水過程中水溫隨著時間變化的圖像是()

【答案】C

【解析】水沸騰之后,溫度保持不變,當向鍋里迅速加了一大碗水后,鍋內水的溫度降

低,然后在加熱過程中,水吸熱溫度上升,達到沸點繼續(xù)沸騰,在此過程中,水面上的氣

壓不變,所以水的沸點與原來相同

AD.當向鍋里迅速加了一大碗水后,鍋內水的溫度降低,圖像中水的溫度從較低的溫度達

到沸點,應該有一個升溫過程,故AD不符合題意;

B.水再次沸騰后,圖像的沸點與原來水沸騰時的沸點不同,故B不符合題意;

C.當向鍋里迅速加了一大碗水后,鍋內水的溫度降低,然后在加熱過程中,水吸熱溫度上

升,達到沸點繼續(xù)沸騰,故圖像符合題意,故C符合題意;

故選Co

14.與頭發(fā)摩擦過的塑料尺能"吸”引紙屑,下列現象中“吸"的物理原理與其相同的是()

A.擠壓后的塑料吸盤"吸”在瓷磚上B.干手揉搓的塑料袋"吸"在手上

C.削平的鉛柱擠壓后會"吸"在一起D.快速行駛的汽車的窗簾被"吸”出窗外

【答案】B

【解析】與頭發(fā)摩擦過的塑料尺能"吸"引紙屑,的原理是帶電體吸引輕小物體;

A.擠壓后的塑料吸盤"吸”在瓷磚上,是利用大氣壓,故A不符合題意;

B.干手揉搓的塑料袋"吸”在手上,是利用帶電體吸引輕小物體的原理,故B符合題意;

C.削平的鉛柱擠壓后會"吸"在一起,是因為分子間的作用力,故C不符合題意;

D.快速行駛的汽車的窗簾被"吸"出窗外是利用流體壓強,流速大的地方壓強小,故D不

符合題意。

故選Bo

15.2024年1月3日,由中國航空工業(yè)集團通用飛機有限責任公司自主研制的AG60E電動

飛機在浙江建德千島湖通用機場圓滿完成首次飛行。下面有關電動飛機的說法正確的是

()

A.飛機獲得升力的原理是"流體流速大的地方壓強大"

B.加速升空過程中,機械能不斷增大

C.飛機飛行時,機械能轉化為電能

D.勻速直線飛行時,飛機受非平衡力的作用

【答案】B

【解析】A.流體在流速大的地方,壓強小,在流速小的地方,壓強大;飛機機翼獲得升

力是因流體中流速大的地方壓強小,故A錯誤;

B.飛機加速升空過程中,速度增大,動能增大,高度增大,重力勢能增大,機械能等于動

能和勢能之和,則機械能不斷增大,故B正確;

C.飛機飛行時,消耗電能,將電能轉化機械能,故C錯誤;

D.飛機勻速直線飛行時,運動狀態(tài)不變,受平衡力的作用,故D錯誤。

故選Bo

16.小汽車已經進入普通家庭,如圖所示,下列說法正確的是()

A.汽車剎車時,由于受到慣性的作用,汽車還要向前滑行一段距離

B.汽車靜止在水平地面上,汽車對地面的壓力與地面對它的支持力是一對相互作用力

C.汽車勻速上坡時,汽車的牽引力與受到的阻力是一對平衡力

D.汽車高速行駛時對地面的壓力小于靜止時對地面的壓力

【答案】BD

【解析】A.慣性是物體的一種屬性,是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質,慣性不是

力,不能說受到慣性作用,故A錯誤;

B.汽車靜止在水平地面上,汽車對地面的壓力與地面對它的支持力是一對相互作用力,

故B正確;

C.因汽車勻速上坡,所以汽車一定受平衡力的作用,汽車一共受到重力、支持力、牽引

力、阻力四個力的作用,其中,汽車受到的牽引力與阻力和重力的分力相平衡,不是一對

平衡力,故C錯誤;

D.汽車高速行駛時,空氣經過汽車上面的速度比下面的速度快,汽車上面受到的氣體壓

強比下面受到的氣體壓強小,所以大氣對汽車有一個向上托的力,此時汽車對地面的壓力

等于其重力減去托力,所以壓力小于重力;汽車靜止時對地面的壓力等于其重力。故D正

確。

故選BD?

17.如圖所示,為活塞式水泵的工作原理示意圖,請完成下列填空。

大氣壓大氣壓大氣壓

甲乙丙

甲圖:提起活塞時,閥門關閉,大氣壓迫使水推開閥門,進入圓筒;

乙圖:壓下活塞時,閥門B,活塞下面的水推開閥門,涌入活塞上面;

丙圖:再提起活塞時,閥門關閉,它上面的水從出水口流出,迫使水推開閥門

B,水就進入圓筒。

【答案】AB關閉AA大氣壓

【解析】田⑵⑶⑷⑸⑹活塞式水泵是利用大氣壓原理工作的。提起活塞時,閥門A關

閉,大氣壓迫使水推開閥門B,進入圓筒;壓下活塞時,閥門B關閉,活塞下面的水推開

閥門A,涌入活塞上面;再提起活塞時,閥門A關閉,它上面的水從出水管流出,大氣壓

迫使水推開閥門B水就進入圓筒。如此循環(huán),就可以把水泵出。

18.小明家利用離心式水泵將河里的水抽到魚塘中,題圖甲是離心式水泵結構示意圖。離

心式水泵的抽水高度稱為揚程,揚程等于吸水揚程和壓水揚程的總和,吸水揚程是水泵能

把水從水源抽吸到水泵軸線的垂直高度,壓水揚程是水泵能把水從水泵軸線往上壓到排水

管出水口的垂直高度。

(1)水泵啟動時,葉輪帶動水泵里的水高速旋轉,水被壓入排水管,葉輪附近水的壓強

(選填"增大"或"減小"),河里的水在______的作用下進入水泵;

⑵如圖乙所示,離心式水泵應放在位置______(選填或"2");

【答案】(1)減小大氣壓

(2M

【解析】(1)四⑵葉輪高速運動,帶動水流高速運動,根據流體流速大壓強小的特點,

葉輪附近水的壓強減??;離心式水泵是利用大氣壓原理工作,使河水在大氣壓的作用下進

入水泵。

(2)大氣壓最高撐起約10m的水柱,故吸水揚程最大為10m;離心式水泵應放在其吸水

揚程最大值以內,/處高度為4m,8處高度為11.8m,/在吸水揚程范圍內,8超出吸水

揚程范圍,故離心式水泵應放在位置人

19.物理學中把具有流動性的液體和氣體稱為流體,下面是關于流體壓強的研究過程,請

回答下列問題:

⑴老師準備了如圖(甲)所示裝置:將三節(jié)粗細不同的塑料管①、②、③(橫截面積

Sr>S2>S3)連接在一起,右端開口,左端與抽氣機相通,抽氣機抽氣時,(選填

"①""②"或"③")管中氣體流速最大。將三個氣體壓強傳感器分別放入三個管內,傳感器

與計算機相連,計算機可以顯示出管中壓強值。

(2)計算機顯示的數據結果如圖(乙)所示,由此可知道(選填"①""②"或

"③")管中氣體壓強最??;并能進一步得出在氣體中,流速越大的位置,0

【答案】⑴③

⑵③壓強越小

【解析】(1)⑴由題可知,塑料管③橫截面積最小,當氣體流過時,相同時間內流過管

子橫截面的氣體體積相同,所以,③處的氣體流速最快。

(2)⑴由圖乙可知,三條曲線中,塑料管③內的氣體壓強比lOlkPa小得更多,即塑料管

③壓強最小。

⑵③處的氣體流速最快,且③處的壓強最小,故可以得出結論:在氣體中流速越大的位

置,壓強越小。

20.小金同學在便利店看到店員打包湯料的過程:先將一個塑料袋套在紙杯里(近似看作

一個圓柱形容器),如圖(a)所示,然后在塑料袋中加入湯料,如圖(b),當在塑料袋

中加入一定高度的湯料后,提起塑料袋,紙杯也隨塑料袋一起被提起靜止在空中,如圖

(c)所示。

(b)

為了探究原因,他查閱資料后得知:當相互接觸的兩個物體存在相對運動趨勢時,接觸面

之間會產生一個阻礙相對運動的力,這個力就是靜摩擦力;物體間的靜摩擦力存在最大

值,稱為"最大靜摩擦力",其大小與接觸面材料和壓力大小有關,并找到如下表數據:

接觸面材料木板一木板橡皮一鑄鐵

壓力大小(N)246246

最大靜摩擦力(N)0.81.62.41.63.24.8

⑴分析比較上表中最大靜摩擦力與壓力的大小變化情況,可得到的初步結論是:當接觸面

材料相同時,;

(2)由圖(c)可知,塑料袋對紙杯的靜摩擦力方向;小金同學在打開塑料袋時只需

抖一抖即可,這是因為:;

⑶請結合所學知識及上述信息,分析當塑料袋內加足夠高的湯料后,紙杯能被提起并靜止

在空中的原因:=

【答案】(1)最大靜摩擦力與壓力大小成正比

(2)豎直向上見解析

⑶見解析

【解析】(1)觀察表中最大靜摩擦力與壓力的大小變化情況發(fā)現,在接觸面材料不變時,

壓力越大,最大靜摩擦力越大,且最大靜摩擦力與壓力的比值不變,所以可得初步結論:

當接觸面材料相同時,最大靜摩擦力與壓力大小成正比。

(2)[1]觀察圖(c)發(fā)現,紙杯處于靜止狀態(tài),由二力平衡條件可知,紙杯受到的重力與

紙杯受到的摩擦力是一對平衡力,所以塑料袋對紙杯的靜摩擦力方向與紙杯的重力方向相

反,故塑料袋對紙杯的靜摩擦力方向豎直向上。

⑵抖動塑料袋時會加快外側空氣流速,從而減小外部壓強,塑料袋受到向外的壓力大于向

內的壓力,使塑料袋張開。

(3)加入的湯料越多,湯料對塑料袋側面的壓強越大,塑料袋對紙杯內側的壓力就越大,

導致塑料袋與紙杯的最大靜摩擦力越大,當加入足夠高的湯料時,此最大靜摩擦力就大于

或者等于紙杯的重力,所以紙杯能靜止在空中。

21.如圖所示是托里拆利實驗過程,根據圖示完成下面的問題。

⑴實驗中測得玻璃管內水銀柱的圖度為mm。

(2)通過計算可知當時的氣壓為Pa(p次航13.6g/cm3,g=10N/kg)。

⑶實驗過程中,若將玻璃管傾斜,則水銀柱的高度將—,水銀柱的長度將—=(均選

填"變長"、"變短"或"不變")

⑷實驗過程中,若玻璃管中的水銀沒有裝滿,則測量的大氣壓值比真實值要—o(選填

"偏大"或"偏小")

【答案】⑴760

(2)1.03x105

⑶不變變長

⑷偏小

【解析】(1)由圖中數據可知,水銀柱的高度為760mm。

(2)當時的氣壓為

335

p大=夕水銀g〃水銀=13.6xlOA:g/mxION/左gx0.76m?1.03xl0Pa

(3)⑴⑵由最后一圖可知,玻璃管傾斜,管中水銀柱長度將變長,但是高度不變。

(4)若實驗過程中,玻璃管中的水銀沒有裝滿,當倒插入水銀槽中時,玻璃管中會存在少

量空氣,空氣會產生一定的向下的壓強,使管中水銀柱高度減小,則測量的大氣壓值比真

實值要偏小。

22.小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm,排氣孔洞面積為12.5mm2,排氣孔蓋著限壓閥,當

鍋內氣壓達到預定值時,限壓閥將被頂起,讓鍋內保持穩(wěn)定氣壓,防止鍋體破裂或爆炸等

安全事故的發(fā)生。小明不慎丟失了鍋的限壓閥,當他到商店購買時售貨員告訴他,生產高

壓鍋的廠家提供的限壓閥有兩種,孔徑相同,質量分別為100g和60g。(鍋外大氣壓為

1.0xl05Pa,鍋內最高溫度與鍋內氣壓的關系如圖所示)

(1)如果高壓鍋烹飪溫度為100℃,鍋內氣壓為多少?此時是否需要使用限壓閥?

(2)為了使鍋內最高溫度可以達到120汽,請通過計算說明,小明應該買哪一種限壓閥?

【答案】(l)1.0xl()5pa;此時鍋內外氣壓相等,沒有必要使用限壓閥

(2)100g的限壓閥

【解析】(1)由圖丙可知,當溫度為100冤時,鍋內氣壓為1.0xlC)5pa,此時鍋內外氣壓相

等,沒有必要使用限壓閥。

(2)已知鍋外大氣壓為=1.0x105pa,排氣孔洞面積為為

5=12.5mm2=1.25xl0-5m2

由圖可知,當溫度為12CPC時,鍋內氣壓為1.8xl()5pa,承受的大氣壓力為

552

F大氣壓=/?o-5=l.OxlOPaxl.25xlO-m=1.25N

鍋內的壓力為

/內壓=P鍋壓-S=1.8xlO5Paxl.25xlO_5m3=2.25N

由于限壓閥此時恰好被頂起,所以

=心內壓一七氣壓=225N—1.25N=1N

小明應該的限壓閥為

1N

=O.lkg=100g

10N/kg

23.如圖所示為我國國產運輸機"運20"。某一次飛行過程中,飛機及運送的人員和物資的

總質量為2.1x105kg。飛機開始在空中水平勻速直線飛行。著陸后,飛機所有輪胎與地面

總接觸面積為4.2m"g=10N/kgo求:

⑴飛機能夠升空,是因為機翼上方的空氣流速比下方的(選填"快"或"慢"),

從而產生了較大的升力;

⑵飛機在空中水平勻速直線飛行過程中所受升力為多大?

⑶降落后,飛機在跑道上勻速滑行時,受到的路面的阻力大小始終為飛機總重力的0.06

倍,求飛機此時受到的動力為多大?

⑷降落后,飛機靜止時對水平地面的壓強為多大?

【答案】⑴快

(2)2.1xlO6N

(3)1.26xlO5N

(4)5xlO5Pa

【解析】(1)飛機機翼上凸下平,導致上方空氣流速快,壓強小,下方空氣流速慢,壓強

大,會產生向上的壓強差,壓力差,即為飛機受到的向上的升力。

(2)飛機受到的重力為

G=mg=2.1xl05kgxl0N/kg=2.1xl06N

因為飛機做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),所以飛行過程中所受升力

=G=2.1X106N

(3)因為飛機在跑道上勻速行駛,飛機此時受到的動力為

F動=/=0.06G=0.06X2.1X106N=1.26X105N

(4)因為飛機在地面保持靜止,對地面的壓力為

6

Fa=G=2.1X10N

飛機靜止時對水平地面的壓強

F_2.1X1Q6N

&=5xlOsPa

~S~~4.2m2

24.如圖甲所示,是我國研制的第一架以氫內燃機為動力的通航飛機,飛機采用上單翼、

低平尾、前置螺旋槳、前三點式不可收放起落架的布局形式,上單翼穩(wěn)定性強,產生的升

力大。前置螺旋槳是由發(fā)動機帶動旋轉向后排空氣,推動飛機飛行。飛機翼展13.5米,機

長8.2米,使用高壓氣態(tài)儲氫,儲氫重量4.5kg,巡航速度180km/h。飛機因使用氫作為航

空燃料而得名。飛機需在跑道上加速滑行一段距離,獲得足夠的升力后才能起飛。某次測

試中,飛機在起飛離地前,平直跑道對它的支持力F大與滑行距離s的關系如圖乙所示。

滑行中獲得的升力為心=”2,比例系數c=7.5N/m)v是相對空氣的速度。飛機起飛后航

行時所受阻力大小與速度的關系如表所示。(氫的熱值為1.4xlO8J/kg)請解答以下問

題:

速度V(m/s)1020304050

阻力f(N)30120480750

(1)飛機在跑道上加速滑行時,獲得升力的原因是流過機翼上方空氣的流速,壓強—

(均選填"大""小"或"不變");

⑵該飛機存儲的4.5kg氫完全燃燒放出的能量;

⑶飛機以30m/s勻速航行時,受到的動力為多少N;

⑷飛機落地后,關閉發(fā)動機的飛機要滑行較遠的距離才能停下來,請你利用所學的物理知

識解釋這一現象。

【答案】⑴大小

(2)6.3X108J

(3)270

⑷因為飛機的質量較大,慣性較大,運動狀態(tài)不易改變,所以由運動變?yōu)殪o止的時間較

長,滑行的距離較遠。

【解析】(1)5飛機機翼的形狀是上凸下平,當飛機在跑道上加速滑行時,空氣流過機

翼上方的路程比下方長,在相同時間內,空氣流過機翼上方的流速大。

[2]根據流體壓強與流速的關系,流速越大的地方壓強越小,因為機翼上方空氣流速大,

所以壓強小。

(2)根據熱值的計算公式,得到該飛機存儲的4.5kg氫完全燃燒放出的能量為

。放=g,m=1.4x108J/kgx4.5kg=6.3x108J

(3)分析標準數據可知,飛機起飛后航行時所受阻力大小與速度的關系為

/=0.3v2

所以飛機以30m/s勻速航行時,受到的阻力為

/=0.3x(30m/s)2=270N

由于飛機勻速航行,飛機受到的動力和阻力是一對平衡力,由二力平衡條件可知,飛機受

到的動力為

F=f=270N

(4)因為飛機的質量較大,慣性較大,運動狀態(tài)不易改變,所以由運動變?yōu)殪o止的時間較

長,滑行的距離較遠。

25.如圖甲所示,小明的媽媽為了躲避盛夏熱辣的陽光,想在電動車的前把上安裝遮陽

傘,可商家告訴媽媽根據《上海市非機動車安全管理條例》,自2021年5月1日起,已明

確禁止在非機動車上加裝遮陽傘。為探其原因,小明根據遮陽傘的形狀制作了如圖乙所示

的模型,并查閱資料了解到模型上表面呈圓弧狀,上方的空氣流速快;下表面較平整,下

方的空氣流速慢。小明把該模型穿在一根鐵絲上并固定,在鐵絲的上下各用一個力傳感器

施加向上、向下的拉力后,打開電扇對

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