20. 新趋势
综合实践 彤彤用自制的气压计去梵净山探究海拔对气压的影响,测得山脚气压如图甲所示,此时瓶内外的气压差为
1000
Pa;再将此装置移到梵净山山顶,玻璃管中液面高度将
上升
(选填"上升""下降"或"不变").同行的诗诗用B管水平向A管管口吹气(如图乙所示),A管中液面升高,是由于
流体流速越大，压强越小
. (g取10N/kg,$\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$)
答案：20.1000 上升 流体流速越大，压强越小
解析：
解：瓶内外的气压差为：$\Delta p = \rho_{水}gh = 1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{Pa}$；
山顶气压低于山脚，玻璃管中液面高度将上升；
用B管水平向A管管口吹气，A管中液面升高，是由于流体流速越大，压强越小。
1000；上升；流体流速越大，压强越小
21. 均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度$\Delta h$,剩余部分对地面的压强p与$\Delta h$的关系如图所示,已知$\rho_{甲}=8×10^{3}kg/m^{3}$,乙的棱长为20cm,则乙的密度为
3×10³
$kg/m^{3}$,甲的质量为
8
kg,图中A点的横坐标为
4
.(g取10N/kg)
答案：21.3×10³ 8 4 解析：乙的底面积S乙 = l乙² = (20cm)² = 400cm² = 0.04m²，乙的体积V乙 = l乙³ = (20cm)³ = 8000cm³ = 0.008m³。由图可知，切之前乙对地面的压强p乙₀ = 6×10³Pa，放在水平地面上的物体对地面的压力等于其重力，所以乙的重力G乙 = F乙 = p乙₀S乙 = 6×10³Pa×0.04m² = 240N，由G = mg = ρVg可得，乙的密度ρ乙 = G乙 / (V乙g) = 240N / (0.008m³×10N/kg) = 3×10³kg/m³。由图可知，甲的棱长l甲 = 10cm = 0.1m，则甲的体积V甲 = l甲³ = (0.1m)³ = 0.001m³，所以甲的质量m甲 = ρ甲V甲 = 8×10³kg/m³×0.001m³ = 8kg。图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时，剩余部分对地面的压强相等，即p甲 = p乙，由p = ρgh可知，ρ甲gh甲 = ρ乙gh乙，则ρ甲(l甲 - Δh) = ρ乙(l乙 - Δh)，即8×10³kg/m³×(0.1m - Δh) = 3×10³kg/m³×(0.2m - Δh)，解得Δh = 0.04m = 4cm，即A点的横坐标为4。
解析：
解：乙的棱长$l_{\mathrm{乙}}=20\,\mathrm{cm}=0.2\,\mathrm{m}$，底面积$S_{\mathrm{乙}}=l_{\mathrm{乙}}^{2}=(0.2\,\mathrm{m})^{2}=0.04\,\mathrm{m}^{2}$，体积$V_{\mathrm{乙}}=l_{\mathrm{乙}}^{3}=(0.2\,\mathrm{m})^{3}=0.008\,\mathrm{m}^{3}$。
由图知，切前乙对地面压强$p_{\mathrm{乙}0}=6×10^{3}\,\mathrm{Pa}$，乙的重力$G_{\mathrm{乙}}=F_{\mathrm{乙}}=p_{\mathrm{乙}0}S_{\mathrm{乙}}=6×10^{3}\,\mathrm{Pa}×0.04\,\mathrm{m}^{2}=240\,\mathrm{N}$。
由$G=mg=\rho Vg$，乙的密度$\rho_{\mathrm{乙}}=\frac{G_{\mathrm{乙}}}{V_{\mathrm{乙}}g}=\frac{240\,\mathrm{N}}{0.008\,\mathrm{m}^{3}×10\,\mathrm{N/kg}}=3×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^{3}$。
由图知，甲的棱长$l_{\mathrm{甲}}=10\,\mathrm{cm}=0.1\,\mathrm{m}$，体积$V_{\mathrm{甲}}=l_{\mathrm{甲}}^{3}=(0.1\,\mathrm{m})^{3}=0.001\,\mathrm{m}^{3}$，甲的质量$m_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{甲}}V_{\mathrm{甲}}=8×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^{3}×0.001\,\mathrm{m}^{3}=8\,\mathrm{kg}$。
A点处$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}$，即$\rho_{\mathrm{甲}}g(l_{\mathrm{甲}}-\Delta h)=\rho_{\mathrm{乙}}g(l_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$，代入数据：$8×10^{3}×(0.1-\Delta h)=3×10^{3}×(0.2-\Delta h)$，解得$\Delta h=0.04\,\mathrm{m}=4\,\mathrm{cm}$。
乙的密度为$3×10^{3}\,\mathrm{kg/m}^{3}$，甲的质量为$8\,\mathrm{kg}$，A点的横坐标为$4$。
22. (2025·湖南长沙期末)如图甲,棱长为10cm、密度为$0.6g/cm^{3}$的实心均匀正方体A,自由放置在重力为10N、底面积为$200cm^{2}$、高为26cm的薄壁柱形容器中,如图甲所示,此时A对容器底的压强为
600
Pa;将一个底面积为$50cm^{2}$、高为12cm、重为15N的长方体B,通过一根轻质细线悬挂于天花板,现往容器中注入某种液体,正方体A慢慢上浮至与长方体B黏合在一起,当液体深度为25cm时,液体对容器底的压强为3750Pa,此时正方体A露出液面的高度为2cm,则正方体A受到的浮力为
12
N;若最后轻轻剪断乙图中的细线,待AB这个整体静止后相较于乙图,容器对桌面的压强变化了
150
Pa.(g取10N/kg)
答案：22.600 12 150 解析：正方体A对容器底的压力F = GA = ρAVAg = 0.6×10³kg/m³×(0.1m)³×10N/kg = 6N，正方体A对容器底的压强p = F / S = 6N / (0.1m)² = 600Pa；由p = ρ液gh可得，液体的密度ρ液 = p / (gh) = 3750Pa / (10N/kg×0.25m) = 1.5×10³kg/m³，图乙中正方体A浸入液体的体积V排 = SAh浸入 = (0.1m)²×(0.1m - 0.02m) = 8×10⁻⁴m³，正方体A受到的浮力F浮 = ρ液V排g = 1.5×10³kg/m³×8×10⁻⁴m³×10N/kg = 12N；A、B的总重力G总 = GA + GB = 6N + 15N = 21N，F浮 ＜ G总，轻轻剪断乙图中的细线，则AB会下沉，假设AB静止时处于漂浮状态，则有F浮' = G总 = 21N，AB整体所受浮力的增加量ΔF浮 = F浮' - F浮 = 21N - 12N = 9N，排开液体体积的增加量ΔV排 = ΔF浮 / (ρ液g) = 9N / (1.5×10³kg/m³×10N/kg) = 6×10⁻⁴m³ = 600cm³，图乙中A、B未浸入液体中的总体积V' = SAh₀ + SBhB = 100cm²×2cm + 50cm²×12cm = 800cm³ ＞ ΔV排，hA + hB = 10cm + 12cm = 22cm ＜ h容，所以A、B在液体中静止时处于漂浮状态，理论上液面升高的高度Δh = ΔV排 / ΔS容 = 600cm³ / 200cm² = 3cm，而实际上液面能升高的最大高度Δh' = 26cm - 25cm = 1cm，所以液体有溢出，所以容器对桌面压强的变化量Δp = ρ液gΔh' = 1.5×10³kg/m³×10N/kg×0.01m = 150Pa。
解析：
解：
1. 正方体A的体积：$V_{A}=(0.1m)^{3}=1×10^{-3}m^{3}$，重力：$G_{A}=\rho_{A}V_{A}g=0.6×10^{3}kg/m^{3}×1×10^{-3}m^{3}×10N/kg=6N$，底面积：$S_{A}=(0.1m)^{2}=0.01m^{2}$，对容器底的压强：$p=\frac{F}{S_{A}}=\frac{G_{A}}{S_{A}}=\frac{6N}{0.01m^{2}}=600Pa$。
2. 液体密度：$\rho_{液}=\frac{p}{gh}=\frac{3750Pa}{10N/kg×0.25m}=1.5×10^{3}kg/m^{3}$，A浸入液体的高度：$h_{浸}=10cm - 2cm=8cm=0.08m$，排开液体体积：$V_{排}=S_{A}h_{浸}=0.01m^{2}×0.08m=8×10^{-4}m^{3}$，浮力：$F_{浮}=\rho_{液}V_{排}g=1.5×10^{3}kg/m^{3}×8×10^{-4}m^{3}×10N/kg=12N$。
3. A、B总重力：$G_{总}=G_{A}+G_{B}=6N + 15N=21N$，浮力增加量：$\Delta F_{浮}=G_{总}-F_{浮}=21N - 12N=9N$，排开液体体积增加量：$\Delta V_{排}=\frac{\Delta F_{浮}}{\rho_{液}g}=\frac{9N}{1.5×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=6×10^{-4}m^{3}=600cm^{3}$，容器剩余空间体积：$V_{剩}=S_{容}(h_{容}-h)=200cm^{2}×(26cm - 25cm)=200cm^{3}$，液面升高高度：$\Delta h=\frac{V_{剩}}{S_{容}}=\frac{200cm^{3}}{200cm^{2}}=1cm=0.01m$，压强变化量：$\Delta p=\rho_{液}g\Delta h=1.5×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.01m=150Pa$。
600；12；150
23. (6分)按要求作图.
(1) (2025·江苏南通)如图甲,潜水艇模型悬浮在静止的水中,请画出它的受力示意图.
(2) 小强家种植了一些葫芦,其中一个枝头下的葫芦紧贴着墙壁,如图乙所示.请你画出葫芦所受的重力和葫芦对墙壁的压力的示意图.(O点为葫芦的重心)
(3) (2025·山东潍坊)如图丙所示是吸附在竖直墙壁上的吸盘,吸盘与墙壁间的空气被完全挤出.请画出:吸盘所受重力G和摩擦力f的示意图;吸盘所受大气压力F的示意图.
答案：23.(1) 如图所示
(2) 如图所示
(3) 如图所示
24. (5分)小明做"探究滑动摩擦力大小与什么因素有关"实验.
(1) 实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时滑动摩擦力大小
等于
(选填"大于""等于"或"小于")弹簧测力计示数.在利用图甲所示装置进行实验时,运动过程中物块A的速度突然变大,则物块A受到的滑动摩擦力将
不变
(选填"变大""不变"或"变小").
(2) 在图甲、乙、丙所示实验中,分别用$F_{1}=1N$、$F_{2}=2N$、$F_{3}=1.5N$的拉力拉着物块A匀速直线前进,为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较
甲、丙
两图所示的实验.
(3) 大量实验进一步证明:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力大小成正比.在图丙中物块A上叠放一个与A相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动(如图丁所示),此时弹簧测力计示数为$F_{4}$,则$F_{4}=$
3
N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力为
0
N.
答案：24.(1) 等于 不变 (2) 甲、丙 (3) 3 0
