2 3 4 5
5 5 10 15
朝下 4.9
朝侧面 4.9 朝侧面 9.7 朝侧面 14.6
根据表中的数据,请回答下列问题:
①比较前三组数据,可得出的结论: 同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等 ;
②比较序号 3、4、5 的三组数据,可得出的结论是水的压强随深度的增加而增大。 (3)早在1648年,物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图2所示。结果,他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关,还由此说明了液体的压强与 液体质量 无关。
(4)我国第一艘深海载人潜水器蛟龙号,是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水
7
器。当蛟龙号潜水器下潜到7000m深度时,所受海水的压强为 7.21×10 Pa(g取
33
10N/kg,ρ海水=1.03×10kg/m)。 【分析】(1)(3)(4)液体压强与液体的密度和液体深度有关,与其他条件无关,计算液体压强可以利用公式p=ρgh;
(2)液体压强可能跟液体密度、深度、方向有关,实验中采用控制变量法的思想;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度和深度相同;探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同。
【解答】解:(1)图1中利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后,我们看到底部和侧壁的橡皮膜都会凸起,由此可说明:液体对容器侧壁和底部都有压强;
(2)①比较序号为1、2、3的三组数据,橡皮膜的朝向不同,其它条件相同,可得出的结论是:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②比较序号3、4、5的三组数据,液体的深度不同,其它条件相同,可得出的结论是:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)物理学家帕斯卡他只用了几杯水,就把木桶撑破了,此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关,还由此说明了液体的压强与液体质量无关;
(4)计算液体压强可以利用公式p=ρgh,则p=ρgh=1.03×10kg/m×10N/kg×7000m
7
=7.21×10Pa;
故答案为:(1)液体对容器侧壁和底部都有压强;(2)①同种液体,同一深度,液体向
7
各个方向的压强相等;②3、4、5;(3)液体质量;(4)7.21×10。
3
3
四、计算
(2024临沂)33.根据《电动自行车安全技术规范》,交管部门规定自2024年5月1日起
未申领临时标识的非标”电动自行车不得上路行驶。下图是小明家新购买的电动自行车,
整车质量为40kg。小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中,电动机两端的电压恒为48V,通过的电流是6.25A,车轮与地面的总接触面积为200cm2。小明爸爸的质量是60kg,g取10Nkg。求本次骑行过程中: (1)骑行所用时间。 0.5h (2)车对地面的压强。 5×10Pa (3)电动机的功率。 300w
(2024?眉山)2.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30s时间,将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力F是500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求: (1)拉力F在30s内所做的功; (2)整个装置的机械效率。
(1)2.25×10J (2)78.4%(注意g没有特殊说明,取9.8N/kg)
(2024?黄冈)16.具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航纹吸船“天鲲号”(图甲),可用于挖掘水下泥土、砂石等。其长140m、宽27.8m,满我排水量为17000t。作业时,输送系统将水下挖掘的泥石等,通过输送管输送到指定地方。已知水的密度为1.0x103kg/m3. (1)水面下4m处的船体上受到水的压强是多少?
(2)若“天鲲号”漂浮在水面时排开的体积为1.2×10m3,则它受到的总重力是多少? (3)某次作业时,水下重为G的泥沙沿着输送管匀速运动,泥沙运动的高度与时间的关系如图乙所示。设输送系统的总功率为P.效率为η,泥沙在水平运动时受到输送管的阻力为f。请推导在水平运动过程中,泥沙速度的表达式。
4
3
4
(2024?武威)22.(6分)“节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。李明同学坚持骑自行车上下学,他的质量为50kg,所骑自行车质量为15kg。(g=10N/kg)求: (1)若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m,则这段时间他骑行的速度是多大? (2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了多少功?
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?
(2024?丽水)9.(8分)2024年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车,部分参数如表所示,已知小金质量为60千克,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。 (1)车轮上刻花纹的目的是 ;
项目
最高车速(千来/小时) 整车质量(千克) 电动自行车最大功率(瓦)
参数 25 40 400
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为50厘米2,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕?
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功? (4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少? 【解答】 (1)车轮上刻花纹,能增大接触面的粗糙度,可以增大摩擦; (2)电动自行车行驶时,对地面的压力:
F=G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N, 受力面积:
S=50cm2=0.005m2,
电动自行车行驶时对地面的压强: p==
=2×104Pa;
(3)因电动车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,电动车受到的牵引力: F′=f=0.08G=0.08×1000N=80N,
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功:W=F′s=80N×10×103m=8×105J; (4)根据P==
=Fv知,
匀速行驶时的车速:v===5m/s。
答:(1)增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为50厘米2,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是2×104Pa;
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了8×105J的功;
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为5m/s。
(2024盐城)33. (8分)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图22 o饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v = 50 cm/s,杯高H= 10 cm,杯底面积 S2=30 cm2 ,g 取 10 N/kgo
(1) 装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大? (2) 饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5 s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0. 9 N 装满饮料时,杯対杯座的压力F1=4.5 N 所以杯底受到饮料的压力F= F1—F0=3.6 N (2)饮料质量 m =g=g=10N/kg= 0. 36 kg 饮料体积 V=S2H = 30 cm2xi0 cm = 3xl0-4 m3 饮料密度ρ=v=3x10?4m3=1.2x103 kg/m3 (3)
流入杯中饮料的质量
m
0.36kgGF
3.6N
m 1=pS1vt=1.2x103 kg/m3x0.8xl0-4m2x0.5m/sx5s =0.24 kg
饮料对杯底的压力F2=m1g=0. 24 kgx1O N/kg=2.4 N 杯对杯座的压强p=
F0+F20.9N+2.4Ns2
=30x10?4m2=1.1xlO3 Pa
(2024盐城)22.(6分)小明提着质量为3kg的书包,从1楼走到3楼用了15的时间书包带与手的接
触面积为10cmg取10N/kg (1)求书包的重力 (2)求包带对手的压强
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