Сила давления на стол
Контрольная работа по физике Давление твердых тел, жидкостей и газов для 7 класса с ответами. Контрольная работа представлена в 5 вариантах , в каждом варианте по 8 заданий.
Вариант 1
1. Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Площадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м 2 . Определите давление книги на стол.
1) 75 Па
2) 7,5 Па
3) 0,13 Па
4) 0,048 Па
2. Давление, создаваемое водой на дне озера, равно 4 МПа. Плотность воды 1000 кг/м 3 . Если не учитывать атмосферное давление, то глубина озера равна
1) 4 м
2) 40 м
3) 400 м
4) 4000 м
3. Альпинисты поднимаются к вершине горы. Как изменяется атмосферное давление по мере движения спортсменов?
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
4) сначала увеличивается, а затем уменьшается
4. Площадь малого поршня гидравлической машины 10 см 2 , на него действует сила 1 кН. Какую силу необходимо приложить к большому поршню, чтобы поршни были в равновесии? Площадь большого поршня 500 см 2 .
1) 50 Н
2) 20 Н
3) 500 Н
4) 50 кН
5. Аэростат объёмом 1000 м 3 заполнен гелием. Плотность гелия 0,18 кг/м 3 , плотность воздуха 1,29 кг/м 3 . На аэростат действует выталкивающая сила, равная
1) 1,29 кН
2) 1,8 кН
3) 12,9 кН
4) 180 кН
6. Как будет вести себя тело, изображенное на рисунке?
1) опустится на дно
2) будет плавать внутри жидкости
3) будет плавать на поверхности
4) зависит от объема тела
7. Установите соответствие между научными открытиями и именами ученых, которым эти открытия принадлежат. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ
А) Закон о передаче давления жидкостями и газами
Б) Впервые измерил атмосферное давление
В) Получил формулу для расчета выталкивающей силы
АРХИМЕД
1) Архимед
2) Броун
3) Торричелли
4) Ньютон
5) Паскаль
8. Площадь плота, изготовленного из сосновых брусьев квадратного сечения, равна 4 м 2 , толщина 30 см. Какую максимальную массу груза может удержать плот? Плотность сосны 500 кг/м 3 , а воды 1000 кг/м 3 .
Вариант 2
1. Трактор массой 6 т имеет площадь обеих гусениц 2 м 2 . Найдите давление трактора на почву.
1) 15 Па
2) 15 кПа
3) 30 Па
4) 30 кПа
2. В открытой цистерне, наполненной до уровня 4 м, находится жидкость. Ее давление на дно цистерны равно 28 кПа (без учета атмосферного давления). Плотность этой жидкости равна
1) 1400 кг/м 3
2) 7000 кг/м 3
3) 700 кг/м 3
4) 70 кг/м 3
3. Какие приборы служат для измерения атмосферного давления?
А. Ртутный барометр
Б. Барометр-анероид
1) только А
2) только Б
3) А и Б
4) ни А, ни Б
4. Определите площадь малого поршня гидравлической машины, если, при действии на большой поршень площадью 40 см 2 силой 4 кН, на малый действует сила 800 Н.
1) 8 см 2
2) 800 см 2
3) 20 см 2
4) 0,08 см 2
5. Какая выталкивающая сила действует на гранитный булыжник объёмом 0,004 м 3 , лежащий на дне озера? Плотность воды 1000 кг/м 3 .
1) 1200 Н
2) 40 Н
3) 98 Н
4) 234 Н
6. В воду поместили дубовый шарик. Что будет происходить с шариком? Плотность воды 1000 кг/м 3 , а дуба 700 кг/м 3 .
1) опустится на дно
2) будет плавать внутри жидкости
3) будет плавать на поверхности
4) зависит от объема шарика
7. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Давление жидкости
Б) Архимедова сила
В) Сила давления
ФОРМУЛЫ
8. Масса оболочки воздушного шара составляет 200 кг. При надувании его гелием шар принимает объем 1000 м 3 , при этом плотность гелия в шаре 0,18 кг/м 3 . Плотность воздуха 1,29 кг/м 3 . Какую максимальную массу груза может поднять этот шар?
Вариант 3
1. Кошка массой 5 кг свернулась клубочком, заняв место площадью 0,12 м 2 . Какое давление оказывает кошка на пол?
1) 6 Па
2) 36 Па
3) 40 Па
4) 416,7 Па
2. На какую максимальную высоту может поднимать воду насос, если создаваемый им перепад давления равен 50 кПа? Плотность воды 1000 кг/м 3 .
1) 5 м
2) 20 м
3) 200 км
4) 200 м
3. Кто первым из ученых определил атмосферное давление?
1) Паскаль
2) Архимед
3) Ломоносов
4) Торричелли
4. Площадь меньшего поршня гидравлического пресса 20 см 2 . На него действует сила 200 Н. Площадь большего поршня 200 см 2 . Какая сила действует на больший поршень?
1) 40 Н
2) 4000 Н
3) 2000 Н
4) 40000 Н
5. При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 1,5 Н. Выталкивающая сила равна
1) 0,5 Н
2) 1,5 Н
3) 2 Н
4) 3,5 Н
1) зависит от объема тела
2) будет плавать внутри жидкости
3) будет плавать на поверхности
4) опустится на дно
7. Установите соответствие между физическими величинами и их единицами измерения в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) Давление
Б) Архимедова сила
В) Площадь
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ В СИ
1) Килограмм
2) Квадратные метры
3) Кубические метры
4) Ньютон
5) Паскаль
8. Объем плота, сделанного из еловых брусьев, равен 3,6 м 3 . Плотность ели 360 кг/м 3 , а воды 1000 кг/м 3 . Какую максимальную массу груза может принять плот, оставаясь при этом на плаву?
Вариант 4
1. Какое давление оказывает на пол человек массой 80 кг, если на его плечах находится рюкзак массой 10 кг? Площадь двух подошв его ботинок 0,06 м 2 .
1) 1,5 Па
2) 15000 Па
3) 3000 Па
4) 1500 Па
2. Какое давление оказывает клей на железную скрепку, находящуюся на дне банки? Плотность клея 1500 кг/м 3 . Высота банки 8 см.
1) 187,5 Па
2) 1200 Па
3) 120 кПа
4) 578 кПа
3. Какое из утверждений верно?
А. Воздушная оболочка Земли существует благодаря беспорядочному движению молекул газов
Б. Воздушная оболочка Земли существует благодаря силе тяжести, действующей на молекулы газов
4. На малый поршень гидравлического пресса площадью 200 см 2 действует сила 100 Н. Какова площадь большого поршня, если масло на него давит с силой 2 кН?
1) 4000 см 2
2) 40 см 2
3) 4 см 2
4) 0,4 см 2
5. Чему примерно равна архимедова сила, действующая на тело объемом 2 м 3 , наполовину погруженное в воду? Плотность воды 1000 кг/м 3 .
1) 2000 Н
2) 5000 Н
3) 10000 Н
4) 20000 Н
6. В воду поместили свинцовый шарик. Что будет происходить с шариком? Плотность воды 1000 кг/м 3 , а свинца 11300 кг/м 3 .
7. Установите соответствие между физическими величинами и их измерительными приборами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Атмосферное давление
Б) Давление, большее или меньшее атмосферного
В) Архимедова сила
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
1) Весы
2) Манометр
3) Барометр
4) Динамометр
5) Секундомер
8. Масса оболочки воздушного шара составляет 210 кг. Надутый гелием, он может поднять груз массой 1010 кг. При этом плотность гелия в шаре 0,18 кг/м 3 , а плотность воздуха 1,29 кг/м 3 . Чему равен объём шара?
Вариант 5
1. Дно ящика массой 100 кг имеет площадь 0,04 м 2 . Вычислите давление, которое производит ящик на пол.
1) 0,0004 Па
2) 40 Па
3) 2500 Па
4) 25000 Па
2. Современные подводные лодки опускаются на глубину до 400 м. Вычислите давление морской воды на этой глубине. Плотность морской воды 1030 кг/м 3 .
1) 20 кПа
2) 1130 кПа
3) 4120 кПа
4) 6800 кПа
3. Какое утверждение верно?
А. При подъеме с нижнего этажа здания на верхний показания барометра уменьшаются
Б. По мере подъема в гору плотность атмосферного воздуха увеличивается
4. На малый поршень гидравлического пресса площадью 20 см 2 действует сила 50 Н. Какова площадь большого поршня, если масло на него давит с силой 2 кН?
1) 800 см 2
2) 80 см 2
3) 8 см 2
4) 0,8 см 2
5. Железобетонная плита размером 4 м х 0,5 м х 0,25 м погружена в воду наполовину. Какова архимедова сила, действующая на нее? Плотность воды 1000 кг/м 3 .
1) 250 Н
2) 500 Н
3) 2500 Н
4) 5000 Н
6. В воду поместили фарфоровый шарик. Что будет происходить с шариком? Плотность воды 1000 кг/м 3 , а фарфора 2300 кг/м 3 .
А) Давление твёрдого тела
Б) Архимедова сила
В) Давление жидкости
8. Масса оболочки воздушного шара равна 500 кг, а его объем 1500 м 3 . Рассчитайте максимальную массу груза, который может поднять такой шар, если его оболочку заполнить водородом. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м 3 , плотность водорода — 0,09 кг/м 3 .
Ответы на контрольную работу по физике Давление твердых тел, жидкостей и газов для 7 класса
Вариант 1
1-1
2-3
3-2
4-4
5-3
6-3
7. А5 Б3 В1
8. 600 кг
Вариант 2
1-4
2-3
3-3
4-1
5-2
6-3
7. А4 Б1 В5
8. 910 кг
Вариант 3
1-4
2-1
3-4
4-3
5-1
6-4
7. А5 Б4 В2
8. 2304 кг
Вариант 4
1-2
2-2
3-3
4-1
5-3
6-1
7. А3 Б2 В4
8. 1099 м 3
Вариант 5
1-4
2-3
3-1
4-1
5-3
6-1
7. А2 Б4 В3
8. 1300 кг
Давление твердых тел
Фразу «Не дави на меня» можно заменить на другую: «Дави на меня, пожалуйста, с большей площадью соприкосновения». В этой статье — о том, что такое давление, и почему не все зависит от силы.
О чем эта статья:
Твердое агрегатное состояние
В природе есть три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное Их характеристики — в таблице:
| Агрегатные состояния | Свойства | Расположение молекул | Транскрипция | Русский аналог |
|---|---|---|---|---|
| Твердое | сохраняет форму и объем | в кристаллической решетке | соотносится с размером молекул | колеблется около своего положения в кристаллической решетке |
| Жидкое | сохраняет объем | хаотично | близко друг к другу | малоподвижны, при нагревании |
| Газы | занимают предоставленный объем | хаотично | больше размеров молекул | хаотичное и непрерывное |
Твердое состояние очень легко представить — это любой предмет, который мы встречаем в жизни. В этом состоянии тело сохраняет форму и объем. Расстояние между молекулами, приблизительно равно размеру самих молекул, которые, в свою очередь, расположены очень структурированно.
Такая структура называется кристаллической решеткой — из-за четкой структуры молекулам сложно двигаться, и они просто колеблются около своих положений.
Агрегатных состояния точно три?
На самом деле, есть еще четвертое — плазма. Звучит, как что-то из научной фантастики, но это просто ионизированный газ — газ, в котором помимо нейтральных частиц, есть еще и заряженные. Ионизаторы воздуха как раз строятся на принципе перехода из газообразного вещества в плазму.
Давление твердого тела
Идущий по рыхлому снегу человек будет в него постоянно проваливаться. Но, надев лыжи, он может передвигаться по снегу спокойно. Казалось бы, сила и масса человека не меняется — он воздействует на снег с одинаковой силой и на лыжах, и без них.
Дело в том, что «проваливание» в снег характеризуется не только силой — оно также зависит от площади, на которую эта сила воздействует. Площадь поверхности лыжи в 20 раз больше площади поверхности подошвы, поэтому человек, стоя на лыжах, действует на каждый квадратный сантиметр с силой в 20 раз меньшей, чем без них.
Или, например, если втыкать кнопки в пробковую доску, и действовать на них с одинаковой силой — легче войдет та кнопка, у которой более заостренный конец, так как у него площадь меньше.
А теперь подтвердим этот вывод опытами, как настоящие физики.
Результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади поверхности, к которой эта сила приложена.
А теперь подтвердим этот вывод опытами, как настоящие физики
Возьмем небольшую доску и вобьем гвозди в ее углы. Также возьмем емкость с песком и поставим конструкцию из доски и гвоздей в эту емкость. Сначала расположим конструкцию так, как показано на рисунке — «шляпками» вниз — и поставим на нее гирю. Конструкция не потонет в песке, а только чуть-чуть углубится.
Затем перевернем конструкцию так, чтобы «шляпки» гвоздей оказались сверху и также поставим на доску гирю. Теперь конструкция потонет в песке.
От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия силы
Во всех примерах мы говорили о действии силы, перпендикулярной поверхности. Чтобы охарактеризовать это действие, вводят величину «давление».
Давление
p = F/S
Как уменьшить или увеличить давление
Тяжелый гусеничный трактор производит давление на почву, равное 40 — 50 кПа. Мальчик массой 45 кг производит давление всего лишь в 3 раза меньше, чем такой трактор. Это связано как раз с тем, что площадь гусениц больше.
В зависимости от того, какое давление хотят получить, площадь опор уменьшают или увеличивают. Например, чтобы уменьшить давление здания на грунт, в процессе строительства увеличивают площадь нижней части фундамента.
Шины грузовых автомобилей делают значительно шире легковых автомобилей (обратите внимание на колеса какой-нибудь большой фуры). Самые широкие шины можно увидеть на автомобилях, предназначенных для передвижения в пустыне. Тот же самый «лайфхак» используется в шасси самолетов.
Обратная зависимость тоже используется, например, при создании лезвий колющих и режущих инструментов. Острое лезвие имеет малую площадь, поэтому даже при небольшом нажатии создается большое давление.
Задачка раз
Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Площадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м2. Определите давление книги на стол.
Решение:
На стол будет давить сила, равная весу книги. Так как она покоится, ее вес будет равен силе тяжести. Следовательно:
p = mg/S = 0,6*10/0,08 = 75 Па
Ответ: давление книги на стол будет равно 75 Па
Задачка два
Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м2. Определите давление этого трактора на почву.
p=m⋅g/S = 6610⋅10/1,4 = 47 214Па = 47,2 кПа.
Ответ: давление трактора на почву составляет 47,2 кПа
Задачка три
Человек массой 80 кг с сумкой весом 100 Н стоит неподвижно на полу. Сила давления подошв его ботинок на пол равномерно распределена по площади 600 см2. Какое давление человек оказывает на пол?
Масса человека: m = 80 кг.
Вес сумки, которую держит человек: Pc = 100 Н.
Площадь соприкосновения подошвы ботинок с полом: S = 600 кв. см.
600 кв. см = 600/10000 кв. м = 0,06 кв. м
Давление — это отношение силы к площади, на которую она действует. В данном случае на площадь действует сила, равная сумме силы тяжести человека и веса сумки:
Поэтому давление, оказываемое человеком с сумкой на пол, равно
p = (mg + Pc)/S = (80*10 + 100)/0,06 = 15 000 Па = 15 кПа
Ответ: давление человека, держащего сумку, на пол равно 15 кПа
Еще больше задачек — на онлайн-курсах по физике для 9 класса в школе Skysmart.
Закон Паскаля
Блез Паскаль был плодовитым ученым и много чего придумал: взять хотя бы треугольник Паскаля или закон о давлении для жидкостей и газов. О последнем мы сегодня и поговорим.
Давление
Идущий по рыхлому снегу человек будет в него постоянно проваливаться. А вот на лыжах он сможет передвигаться по тому же самому снегу спокойно. Казалось бы, ничего не меняется — человек воздействует на снег с одинаковой силой и на лыжах, и без них.
Или, например, если вы будете с одинаковой силой втыкать кнопки в пробковую доску, легче войдет та кнопка, у которой более заостренный конец, так как его площадь меньше.
Резюмируем: результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади поверхности, к которой эта сила приложена.
Возьмем небольшую доску и вобьем гвозди в ее углы. Также возьмем емкость с песком и поставим конструкцию из доски и гвоздей в эту емкость. Сначала расположим конструкцию шляпками вниз и поставим на нее гирю. Конструкция не утонет в песке, а только чуть-чуть углубится в него.
Затем перевернем конструкцию так, чтобы шляпки гвоздей оказались сверху и также поставим на доску гирю. Теперь конструкция утонет в песке.
От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия силы.
Во всех примерах мы говорили о действии силы, перпендикулярной поверхности. Чтобы охарактеризовать это действие, используется величина давление.
p — давление [Па]
F — сила [Н]
S — площадь [м 2 ]
Тяжелый гусеничный трактор производит давление на почву, равное 40–50 кПа. Мальчик массой 45 кг производит давление всего лишь в 3 раза меньше, чем такой трактор. Это связано с большой площадью гусениц трактора.
Шины грузовых автомобилей делают значительно шире легковых автомобилей. Чтобы убедиться в этом, обратите внимание на колеса какой-нибудь большой фуры. Самые широкие шины можно увидеть на автомобилях, предназначенных для передвижения в пустыне. Тот же лайфхак используется в шасси самолетов.
Обратную зависимость тоже применяют, например, при создании лезвий колющих и режущих инструментов. Острое лезвие имеет малую площадь, поэтому даже при небольшом нажатии создается большое давление.
Задачка раз
Книга лежит на столе. Масса книги равна 0,6 кг. Площадь ее соприкосновения со столом равна 0,08 м2. Определите давление книги на стол. В этой задаче g = 10 Н/кг.
Решение
p = mg/S = 0,6 × 10 / 0,08 = 75 Па
Ответ: давление книги на стол будет равно 75 Па.
Задачка два
Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6 610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м 2 . Определите давление этого трактора на почву. В этой задаче g = 10 Н/кг.
Решение:
p = mg/S = 6 610 × 10 / 1,4 = 47 214 Па = 47,2 кПа
Ответ: давление трактора на почву составляет 47,2 кПа.
Задачка три
Человек массой 80 кг с сумкой весом 100 Н стоит неподвижно на полу. Сила давления подошв его ботинок на пол равномерно распределена по площади 600 см2. Какое давление человек оказывает на пол? В этой задаче g = 10 Н/кг.
Вес сумки, которую держит человек: Pc = 100 Н.
Площадь соприкосновения подошвы ботинок с полом: S = 600 см 2 .
600 см 2 = 600 / 10 000 м 2 = 0,06 м 2
Поэтому давление, оказываемое человеком с сумкой на пол, равно:
p = (mg + Pс) / S = (80 × 10 + 100) / 0,06 = 15 000 Па = 15 кПа
Ответ: давление человека с сумкой на пол равно 15 кПа.
Определение закона Паскаля
Прежде чем переходить к формулировке закона, рассмотрим опыт с шаром Паскаля. Присоединим к трубе с поршнем полый шар со множеством небольших отверстий. Зальем в шар воду и будем давить на поршень. Давление в трубе вырастет и вода будет выливаться через отверстия, причем напор всех струй будет одинаковым. Такой же результат получится, если вместо воды в шарике будет газ.
Это работает только с жидкостями и газами. Дело в том, что молекулы жидких и газообразных веществ под давлением ведут себя совсем не так, как молекулы твердых тел. Если молекулы жидкости и газа движутся почти свободно, то молекулы твердых тел так не умеют. Они могут лишь колебаться, немного отклоняясь от исходного положения. Именно благодаря свободному передвижению молекулы газа и жидкости оказывают давление во всех направлениях.
Итак, мы подошли к формулировке закона Паскаля, и звучит она так:
Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку одинаково во всех направлениях.
У Земли есть атмосфера. Эта атмосфера создает давление, которое добавляется ко всем другим. То есть если мы давим рукой на стол, то давление, которое испытывает стол — это давление нашей руки плюс атмосферное.
Контрольная работа по физике Давление твердых тел, жидкостей и газов для 7 класса
Читайте также: