C. F1>F2>F3D. 不能确定
9. 三峡船闸是世界上最大的人造连通器。图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打
开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B. 闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
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C. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力 D. 闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
10. 质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2.水桶内装有20cm深的水,放在水平地面
上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa.当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa.则下列选项正确的是( )
A. 水桶内水的质量为14kg C. F的大小为74 N 二、多选题
B. F的大小为l26 N D. 水桶内水的质量为20 kg
11. 一个人在公园结冰的湖面上行走,压破冰面掉进了冰窟窿。工作人员需要接近冰窟窿去
营救他。旁边有木板,为了救人,下面不合理的措施是( ) A. 立即走向冰窟窿
B. 将木板铺在冰上,从上面爬过去救落水者 C. 立即跑向冰窟窿
D. 人躺在冰面上,从上面匍匐过去救落水者
12. 如图,一木块放在水平桌面上,若将它沿虚线竖直截去一半,则木块对桌面
A. 压力变小 B. 压力不变 C. 压强变小 D. 压强不变
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13. 如图所示,一个密封的圆台状容器内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把他倒置过
来,则( )
A. 容器对桌面的压力不变 B. 容器对桌面的压强不变 C. 水对容器底部的压力变大 D. 水对容器底的压强变大
14. 已知两个相同的容器中装有等质量的不同液体,如图所示,液体的密度分别用ρ甲和ρ乙
表示,液体对容器底部的压强分别用p甲和p乙表示,下列判断正确的是
A. ρ甲 >ρ乙 B. ρ甲 <ρ乙 C. p甲 >p乙 D. p甲
15. 如图是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是760mm.下
列情况(试管口始终没离开水银面)水银面的高度差不变的是
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A. 稍稍提高玻璃管 B. 使玻璃管倾斜 C. 往水银槽中添加水银
D. 将实验装置转移到高山上进行实验 三、计算题
16. 如图所示,水平桌面上放着一个薄壁长方体鱼缸,其底面积为1200 cm2,里面装有深
20cm的水,缸和水总重300 N。已知ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)缸内水的质量。 (2)缸对桌面的压强。
17. 2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就−“玉兔二号”月球车成功登陆月
球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg。
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
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18. 如图是一个液压秤的示意图:A是活塞,上方固定了一个秤盘,活塞可以在装有水的容
器中无摩擦上下移动,容器的右下方与一根粗细均匀的细管连通,测量时通过细管中液柱升高的高度来显示盘中物体的质量:已知活塞底面积为0.2m2,盘中没放物体时容器内液面与细管内液面的高度差h为2cm。求:
(1)盘中没放物体时,活塞下表面处液体的压强为多少? (2)活塞和秤盘的总重力为多少?
(3)如果细管的横截面积为20cm2,盘中没放物体时,活塞下表面到容器底部的距离为1cm,细管足够长,则此秤能称量出的最大质量是多少?
19. 水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大水的沸点越高。下面给出了水面上
方气体的压强与沸点的关系。技术员利用这一关系,设计了如下图所示的锅炉水温控制装置。图中OC为一可绕O点旋转的杠杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S(阀门自身重力不计),阀门的底面积为6cm2,OB长度为20cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm。对水加热时,随着水温的升高,水面上方气体压强增大。当压强增大到一定程度时,阀门S被顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内的水的最高温度。
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(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压为1.0×10 5Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾时的温度为120℃,求此时阀门底部受到的气体向上的压力和上部受到的大气压力的差值是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当外界大气压强为1.0×10 5Pa时,要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾,应将G挂在离O点多远处? 【答案】
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1. D 8. B 15. ABC
2. B 9. A
3. A 10. D
4. B 11. AC
5. C 12. AD
6. C 13. AD
7. D 14. AD
16. 解:(1)鱼缸内水的体积:V=Sh=1200 cm2×10−4m3×20×10−2m=2.4×10−2m3,
由ρ=V得,水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.4×10−2m3=24kg; (2)缸对桌面的压力:F=G总=300N,
缸对桌面的压强:p=S=1200×10−4m2=2500Pa。 答:(1)缸内水的质量为24kg; (2)缸对桌面的压强为2500Pa。
17. 解:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力: F=G=mg=36kg×10N/kg=360N。 (2)车对地面的压强:
p=S=4×10−2m2=9×103Pa。
答:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为360N;
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强9×103Pa。 18. 解:(1)根据托盘中无物体时平衡,活塞对下方的压强与h段水柱的压强相等, 则活塞下表面处液体的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2×10−2m=200Pa;
(2)活塞对下方的压强与h段水柱的压强相等, 即p1=p=200Pa=S,
F=p1S=200Pa×0.2m2=40N, 活塞和秤盘的总重力:G=F=40N;
(3)不放物体时,活塞下方的水的体积V=Sh1=0.2m2×1×10−2m=2×10−3m3, 这些液体压到细管处上升高度h2=S=20×10−4m2=1m=100cm,
2
m
F300N
F360N
F
V
2×10−3m3
此时两侧液面差h′=2cm+1cm+100cm=103cm=1.03m,
活塞底部受到压强:p′=ρgh′=1×103kg/m3×10N/kg×1.03m=10300Pa, 活塞底部受到向上的压力等于重力:G总=F′=p′S=10300Pa×0.2m2=2060N,
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此时物体的重力G物=G总−G=2060N−40N=2020N, 则称量的最大质量:m=
G物g
=
2020N10N/kg
=202kg;
答:(1)盘中没放物体时,活塞下表面处液体的压强为200Pa; (2)活塞和秤盘的总重力为40N;
(3)此秤能称量出的最大质量是202kg。
5
19. 解:(1)查表可知,锅内气压为P内=2.0×10Pa。
555
(2)锅炉内外的压强差为:△P=P内−P外=2.0×10Pa−1.0×10Pa=1.0×10Pa
阀门的面积:S=6cm2=6×10−4m2 ∵P=S,
∴压力差为:△F=△P×S=1.0×105Pa×6×10−4m2=60N; (3)∵FB=△F=60N, FB×OB=G×OA, ∴60N×20cm=G×60cm, ∴G=20N;
锅炉内的水温度达到110℃时,锅内气压为P′内=1.4×105Pa。
∴△P′=P′内−P外=1.4×105Pa−1.0×105Pa=0.4×105Pa ∴△F′=△P′×S=0.4×105Pa×6×10−4m2=24N ∵F′B=△F′=24N ∴F′B×OB=G×OC ∴24N×20cm=20N×OC ∴OC=24cm
应将G挂在离O点24cm处。
答:(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时,锅炉内气体的压强是2.0×105Pa; (2)当外界大气压强为1.0×105Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾的温度为120℃,此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是60N;
(3)当大气压强为1.0×105Pa时,要使锅炉内的水温度达到110℃时沸腾,应将G挂在离O点24cm。
F
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