名称 | 【精品解析】华师大版初中科学八上第二章第一节压强同步练习 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.5MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 科学 | ||
更新时间 | 2021-07-29 19:45:28 |
故D正确,而A、B、C错误。 故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】根据图片可知,石头A并没有直接与地面接触,因此它不会对地面产生压力,即A对地面的压力为零,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据容器底部受到压力的产生原因和压强公式分析判断。
【解答】长方体容器内底部受到的压力由液体的重力产生,因此压力F=G,则液体压力F甲=F乙,故A正确,C错误;
根据图片可知,容器底部的底面积S甲p乙,故B、D错误。
故选A。
9.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】根据压强的公式分析判断。
【解答】小萌跳舞时,她对地面的压力始终等于自身重力,因此她对地面的压强保持不变。根据压强公式可知,当压力相等时,受力面积越小,对地面的压强越大。根据图片可知,B中小萌与地面的接触面积最小,对地面的压强最大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】大型运输车装有很多轮子、书包的背带较宽和滑雪板的面积较大 ,都是通过增大受力面积的方法而减小压强,故A、B、C不合题意;
安全锤头部做成锥形,通过减小受力面积的方式增大压强,故D符合题意。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据F=G分析木板对桌面压力的变化,根据压强公式分析压强的大小变化。
【解答】当木板在桌面上时,桌面受到的压力由木板的重力产生。因为木板的重力保持不变,所以木板移动时,它对桌面的压力保持不变。
当木板移动后,受力面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据计算出活塞的横截面积,然后根据F=pS计算大气作用在活塞上的拉力,最后根据二力平衡的知识计算出匀速拉出活塞时所用的力。
【解答】活塞的横截面积;
大气作用在活塞上的压力:F=pS=105Pa×1.25×10-4m2=12.5N。
当匀速拉出活塞时,人的拉力与大气压力相互平衡,
那么拉出活塞所用的力为12.5N。
故选D。
13.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据F=pS分别计算出厂房屋顶受到的大气压力,然后根据同一直线上二力的合力法则判断大气对房顶作用力的方向和大小。
【解答】龙卷风对屋顶向上的压力:F上=p上S=1×105Pa×200m2=2×107N;
龙卷风对屋顶向下的压力:F下=p下S=9×104Pa×200m2=1.8×107N;
同一直线上二力的合成,合力等于两个力的差,方向与较大的力的方向一致;
据此可知大气对厂房作用力为:F合力=F上-F下=2×107N-1.8×107N=2×106N;
且方向向上。
故选A。
14.【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】分析各个选项中现象对应的物理原理即可。
【解答】A.给车胎打气时,车胎内部的气压不断增大,当压强大于车胎的承受极限时,车胎就会爆炸,故A不合题意;
B.喝完汽水后,汽水在人体内受热,从而使二氧化碳的溶解度减小,于是二氧化碳气体溢出,因此容易打嗝,与气压无关,故B符合题意;
C.打开易拉罐饮料时,饮料上方的气压减小,气体的溶解度减小,于是大量气泡喷出,故C不合题意;
D.高山上大气压强很小,水的沸点很低,因此很难将鸡蛋煮熟,故D不合题意。
故选B。
15.【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】改变压强的方法有:①改变压力;②改变接触面积,据此分析判断。
【解答】A.把书包带做得扁而宽,是通过增大受力面积的方式减小书包对人体的压强,故A正确;
B.滑雪板一般都有较大的面积,是通过增大受力面积而减小对雪地的压强,故B错误;
C.菜刀钝了磨一磨,是通过减小受力面积的方式增大对被切物的压强,故C错误;
D.在铁轨下铺设枕木,是为了增大受力面积而减小对地面的压强,故D错误。
故选A。
16.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:① 减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】A.啄木鸟的喙很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.骆驼的脚掌很大,通过增大受力面积的方法减小压强,故B符合题意;
C.鳄鱼的牙齿很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故C不合题意;
D.蚊子的口器很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选B。
17.【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据对探究压力作用效果的因素的实验的认识分析即可。
【解答】①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力都等于小桌和砝码的重力之和,因此压力相等,故①正确;
②甲图中海绵凹陷的更深一些,因此甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显,故②正确;
③甲、乙两次实验,压力相等但是受力面积不同,因此说明压力的作用效果与受力面积的大小有关,故③错误;
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来从而改变压力,还要将小桌腿朝下保证受力面积相等,再和甲图对比即可,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
18.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据浮沉原理和相互作用力原理分析容器底部受到液体压力的大小。
【解答】10g物体的重力为:G=mg=0.01kg×10N/kg=1N;
甲:容器上下粗细一致,那么容器底部增加的压力等于酒精的重力,即△F甲=1N;
乙:木块在水面漂浮,那么容器底部增大的压力等于木块的重力,即△F乙=1N;
丙:铁块在容器底部下沉,那么它受到的浮力小于重力。因为铁块对水的压力与水对铁块的浮力为相互作用力,所以水对容器底部压力的增加量肯定小于1N,即F丙<1N。
那么三个浮力的大小关系为:F甲=F乙
19.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】用雪橇滑雪、螺丝连接工件、拖拉机装履带,三者都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、C、D不合题意;
细线分割肥皂,通过减小受力面积的方式增大压强,故B符合题意。
故选B。
20.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】对于上下粗细一致的柱状实心物体,它对水平地面的压强,据此分析判断即可。
【解答】设A的边长为hA,B的边长为hB,
根据p=ρgh可得,A、B对地面的压强分别为:
pA=ρAghA,
pB=ρBghB,
已知它们对地面的压强相等,且hA<hB;
得到:pA=pB,
ρAghA=ρBghB。
解得:ρA>ρB,故C正确;
长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),
则,,
则剩余部分对地面的压强分别为:
,
,
因此切割后压强变小了,
故D错误;
因为pA=pB,所以pA'=pB',故B错误;
由于SA>SB,
根据F=pS可得:
剩余部分对地面的压力FA>FB,故A错误。
故选C。
21.【答案】相等;小于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识比较皮肤内外压强的大小关系;
(2)皮肤总是向压强减小的方向凸起,据此比较罐内气压和血液压强大大小。
【解答】(1)正常情况下,人的皮肤保持平整状态,根据二力平衡的条件可知,皮肤内的压强与皮肤外的压强是相等的;
(2)拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后皮肤向罐内凸起,那么罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强大于罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
22.【答案】1.5×105;由于人体内也有气压,内外气压抵消
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=pS计算大气对人的压力;
(2)根据二力平衡的知识分析人体没有被压扁的原因。
【解答】(1)大气作用在人体上的压力:F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N;
(2)人体并没有被压扁,是因为人体内也有气压,内外气压抵消。
23.【答案】受力面积;压强
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的受力面积,从而减小了沙发对人的压强。
24.【答案】3:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上,物体对桌面的压力等于自身的重力,据此计算出压力之比,再根据公式计算压强之比。
【解答】(1)原来物块对桌面的压力F1=G,后来物块对桌面的压力F2=;那么压力之比:F1:F2=G:=3:1;
(2)受力面积之比:S1:S2=S:=3:1;
那么压强之比。
25.【答案】不变;变大
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【分析】(1)水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,据此分析压力的变化;
(2)根据公式分析对桌面压强的变化。
【解答】(1)在木板A移动的过程中,它对桌面的压力始终等于自身重力。因为木板的重力保持不变,所以它对桌面的压力不变。
(2)在木板A移动的过程中,木板与桌面的接触面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强变大。
26.【答案】不变;不变
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)当物体处在水平地面上时,它对地面的压力等于自身的重力;
(2)上下粗细均匀的柱体在水平地面上时,它对地面的压强,因此它对地面的压强只与自身的密度和高度有关,与接触面积大小无关。
【解答】(1)一块长方体橡皮,无论侧放还是平放,它对水平桌面上的压力都等于自身的重力,因此压力保持不变;
(2)若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分仍然是一个长方体,根据公式p=ρgh可知,剩余部分对桌面的压强保持不变。
27.【答案】120
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式可知,密度均匀粗细一致的柱体对地面的压强与受力面积无关,只与密度和高度有关;
(2)首先根据F=G=mg计算出200张纸对地面的压力,然后根据计算A4纸对桌面的压强。
【解答】根据公式可知,密度均匀粗细一致的柱体对地面的压强与受力面积无关,只与密度和高度有关,因此200张A4纸对桌面的压强与同种材料200张60g的复印纸对桌面的压强相等。
那么200张A4纸对桌面的压力:F=G=mg=0.06kg×200×10N/kg=120N;
那么这包复印纸对桌面的压强为:。
28.【答案】2000(科学记数法也可以);增大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算出花卉对窗台的压力,再根据计算花盆对窗台的压强;
(2)首先分析浇水后窗台受到压力的变化,再根据分析压强的变化。
【解答】(1)花盆对窗台的压力:F=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
花盆对窗台的压强:;
(2)浇水后花盆的总重力增大,那么对窗台的压力增大,根据公式可知,花盆对窗台的压强将增大。
29.【答案】2500;10000
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】将正方体的底面积与桌面的面积比较,确定接触面积大小,然后根据计算正方体对桌面的压强。
【解答】(1)若桌面的边长为50cm,
那么桌面的面积大于正方体的底面积,
因此接触面积S=(0.2m)2=0.04m2;
此时正方体对桌面的压强为:;
(2)若桌面的边长为10cm,
那么桌面的面积小于正方体的底面积,
因此接触面积S'=(0.1m)2=0.01m2;
此时正方体对桌面的压强为:。
30.【答案】1000;不变;变大;=
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力等于自身重力,根据公式计算压强;
(2)根据压力和重力的关系判断压力是否改变,再根据压强公式判断对桌面压强的变化;
(3)上下粗细一致的柱体对地面的压强:,据此比较即可。
【解答】(1)长方体对桌面的压强:;
(2)在推动物体的过程中,物体对桌面的压力始终等于自身重力,因此保持不变。但是长方体与桌面的接触面积变小了,根据公式可知,物体对桌面的压强变大了;
(3)根据公式p=ρgh可知,长方体对桌面的压强只与密度和高度有关,与接触面积无关,因此剩余部分对桌面的压强与原来相等,即p2=p1。
31.【答案】(1)解:G最大=F=p0s=1.0×105Pa×50×10-4m2=500牛
(2)解:△F=G=400N △p内=80000帕 p内=20000帕
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)当吸盘刚刚被拉下来时,它受到的大气压力和物体的重力相互平衡,即根据G最大=F=p0s;
(2)首先根据F内=F-G计算出皮碗内气体产生的压力,然后根据计算皮碗内的气压。
【解答】(1)所挂物体的重力最多:G最大=F=p0s=1.0×105Pa×50×10-4m2=500N;
(2)皮碗内气体产生的压力F内=F-G=500N-400N=100N;
皮碗内的气压。
32.【答案】(1)解:大气压产生的压力:
F=pS=105Pa×3.14×(0.2m)2=12560N,
一匹马产生的拉力:F拉=12560N/8=1570N
根据力的相互作用可知,一对马产生的拉力:F拉′=F拉=1570N
(2)半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=pS计算出大气对半球的压力,然后根据二力平衡的知识计算出马的拉力。一共16匹马,每侧8匹,最后用马的总拉力除以马的匹数得到每对马产生的拉力。
(2)根据公式F=pS可知,当大气压强相同时,压力与半球的表面积成正比。因为实验室教学用的半球表面积较小,所以产生的大气压力较小,最终只需四人就能拉开。
33.【答案】(1)人站立时对地面的压强p=1.5×104Pa;
小明的重力F=G=pS=1.5×104Pa×4×10-2m2=600N;
(2)人躺着时对床面的压强3×103Pa;
小明同学平躺时与床的接触面积;
(3)小明对地面的压力F=G+G包=600N+20N=620N;
行走时人与地面的接触面积为站立时的一半,
那么小明此时对地面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)从图片中找到人站立时对地面的压强,然后根据F=G=pS计算小明的重力;
(2)平躺时对床的压力等于重力,根据公式计算与床的接触面积;
(3)小明同学对地面的压力等于自身重力和书包重力之和,然后根据公式j计算对水平地面的压强。
34.【答案】(1)安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强:
;
(2)当限压阀刚好被顶开时,大气压强和自重产生的压强之和等于锅内气体的压强,即p内=p自重+p大气=1×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
(3)根据右图可知,当锅内气压为1.6×105Pa时,锅内的最高温度为115℃。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算限压阀的自重对气孔处的压强;
(2)根据二力平衡的知识计算高压锅内的最大压强;
(3)根据计算出的最大压强,利用右图确定锅内的最高温度。
35.【答案】(1)解:设长方体的密度为ρ,重力为G,则p= F/S= G/(ab)=ρgh
p1=F1/S1=ρg(1-n)h=(1-n)p
p2=F2/S2=G/[(1-n)ab]= p/(1-n)
(2)解:Δp1=p-p1=np
Δp2=p2-p=p/(1-n) -p=np/(1-n)
表示成p- p2计算正确同样给分
若Δp2=4Δp1
np/(1-n) =4 np 则n=3/4
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对水平桌面的压力等于自身重力,根据压强公式计算出原来长方体对桌面的压强。
在长方体上沿水平方向按比例n截去一定厚度后,那么受力面积S不变,压力变为原来的(1-n)倍,根据压强公式计算出此时对桌面的压强。
长方体沿竖直方向按比例n截去一定长度后将二者叠放,那么压力不变,但是受力面积变为原来的(1-n)倍,根据压强公式计算出此时对桌面的压强即可。
(2)变化的压强等于前后两个压强之差,据此用式子分别表示出Δp2和Δp1,最后将前面的计算结果代入二者的关系式,推导计算出n的数值即可。
36.【答案】(1)D、E
(2)①③⑤
(3)海绵的形变程度
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求确定哪个因素不同,哪个因素相同即可;
(2)比较E和F两个实验,分析影响压力作用效果的因素,然后再对各个选项进行分析即可;
(3)当压力作用在海绵上时,海绵的形变程度越大,压力的作用效果越明显,据此分析解答。
【解答】(1)为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,必须控制受力面积相同而改变压力大小,故选实验DE。
(2)在实验E和F中,压力相同而受力面积不同,得到结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
①书包的背带为何做得又宽又大,通过增大受力面积来减小压强,故①符合题意;
②压路机的碾子很重更易压平路面,通过增大压力来增大压强,故②不合题意;
③躺在沙发上看手机比坐在木凳上舒服,通过增大受力面积减小压强,故③符合题意;
④用大木锤敲刀背来切冰冻硬肉,通过增大压力来增大压强,故④不合题意;
⑤用切蛋器上的细钢丝来切蛋,通过减小受力面积来增大压强,故⑤符合题意。
故选①③⑤。
(3)探究实验过程中运用了转换法,利用海绵的形变程度来反映压力的作用效果。
37.【答案】(1)海绵的凹陷程度;利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动(合理即可)
(2)不正确,因为没有保持压力的大小相同
(3)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)砖块挤压海绵,海绵会发生凹陷,它的凹陷程度越大,说明砖块对海绵的压力作用效果越明显。回忆我们做过课本上的实验,从中寻找使用转换法的实验即可。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等而改变接触面积。在丙和戊中,不但接触面积不同,且压力大小不同,据此分析解答。
(3)根据压强公式可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有:利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动。
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。我认为他的观点不正确,理由为:因为没有保持压力的大小相同
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。其原理为:表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
38.【答案】(1)0.5×10-4m2
(2)1.02×105pa
(3)偏小
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算活塞的横截面积;
(2)根据公式计算大气压强的值;
(3)如果针筒内存在空气,那么它会产生向外的压强,从而使弹簧测力计的示数变小,计算出的大气压强的数值偏小。
【解答】(1)活塞的横截面积;
(2)大气压强的数值为:;
(3)小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值偏小。
39.【答案】(1)海绵凹陷程度;在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2)丁
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显;海绵的凹陷程度越小,说明压力的作用效果越不明显。分析甲和乙两个实验中,哪个因素相同,哪个因素不同,然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】(1)本实验是通过观察海绵凹陷程度来了解压力作用效果的大小,通过甲乙实验能够得到的结论是:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)若要探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等而改变接触面积大小,故选实验丁。
40.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较甲、乙两图,分析相同的因素和不同的因素,然后根据控制变量法得出实验结论;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,必须控制接触面的面积相同而改变压力,而甲和丁中,压力和接触面积都发生了变化,因此不能得出结论。
【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,我认为他的观点错误,理由是:没有控制受力面积相同。
1 / 1华师大版初中科学八上第二章第一节压强同步练习
一、单选题
1.(2020七下·下城期末)下列实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉尖很尖锐
B.书包背带较宽
C.汽车车轮较多
D.滑雪板面积较大
【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大的压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】书包背带较宽、汽车轮胎较多、滑雪板面积较大,三者都是通过增大受力面积的方法减小压强,故B、C、D不合题意;
图钉尖很尖锐,通过减小受力面积的方法增大压强,故A符合题意。
故选A。
2.(2020八上·仙居期末)新冠重症监护室采用负压病房,负压病房内的气压低于病房外气压,不让病房内被污染过的空气泄露出去,下列物体内部处于负压状态的是( )
A.充满气的自行车轮胎
B.烧煮中的高压锅
C.未开封的雪碧瓶内的气压
D.用吸管吸饮料时,吸管内部的气压
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】所谓负压状态,是指里面的压强小,而外面的气压大,据此分析判断。
【解答】A.充满气的自行车轮胎,车胎里面的压强大于外面的大气压强,故A不合题意;
B.烧煮中的高压锅,锅内的压强大于外面的大气压强,故B不合题意;
C.未开封的雪碧瓶内的气压,瓶内的气压大于瓶外的大气压强,故C不合题意;
D.用吸管吸饮料时,吸管内部的气压小于外面的大气压强,故D符合题意。
故选D。
3.(2021八上·柯桥月考)有资料说明,在刮龙卷风时,其中心大气压强可以达到9×104帕斯卡。在一座面积为200米2的简易厂房中,当时的大气压强是1×105帕斯卡,如果此时龙卷风中心从厂房房顶上方刮过,那么在厂房房顶上受到的作用力可能是( )
A.方向向上,2×106牛 B.方向向下,2×106牛
C.方向向上,1.8×107牛 D.方向向下,1.8×107牛
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)同一直线上的两个力方向相反时,合力等于两个力的差,方向与较大的力的方向一致;
(2)根据F=△pS计算出房顶受到的作用力即可。
【解答】(1)房顶受到的向上的压力大,向下的压力小,那么合力方向向上;
(2)厂房房顶上受到的作用力:F=△pS=(1×105Pa-0.9×105Pa)×200m2=2×106N。
故选A。
4.(2021·台州)电动自行车驾驶人应佩戴安全头盔并扣好系带。如图。系带设计得比较宽是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】头盔上的系带比较宽,可以通过增大受力面积的方式减小压强,佩戴更舒适,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2021七下·新昌期末)下列事例中,属于增大压强的是( )
A.骆驼宽大的趾
B.啄木鸟长而尖的喙
C.书包有宽宽的背带
D.坦克装有宽宽的履
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力片;②减小受力面积。
【解答】骆驼宽大的趾 、书包有宽宽的背带和坦克装有宽宽的履带,都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、C、D不合题意;
啄木鸟长而尖的喙,通过减小受力面积的方式增大压强,故B符合题意。
故选B。
6.(2021·杭州)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则 ( )
A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上的物体对地面产生的压力等于自身重力,据此比较瓶子对桌面的压力大小,再根据公式比较瓶子对桌面压强的大小。
【解答】无论瓶子正立,还是瓶子倒立,它对桌面的压力都等于它的重力,因此瓶子对桌面的压力相等,即F甲=F乙。与桌面的接触面积S甲>S乙,根据公式可知,对桌面的压力p甲
故选D。
7.(2021七下·杭州期末)如图是小方堆的石头塔,三块石头的重力分别为GA=10N,GB=20N,GC=30N,则A对地面的压力为( )
A.0N B.30N C.60N D.10N
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】根据图片可知,石头A并没有直接与地面接触,因此它不会对地面产生压力,即A对地面的压力为零,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.(2020七下·下城期末)如图,一个长方体密闭容器内装满某种液体,按甲、乙两种方式放在水平桌面上,容器底受到的液体压力和压强大小关系正确的是( )
A.压力:F甲=F乙 B.压强:p甲=p乙
C.压力:F甲
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据容器底部受到压力的产生原因和压强公式分析判断。
【解答】长方体容器内底部受到的压力由液体的重力产生,因此压力F=G,则液体压力F甲=F乙,故A正确,C错误;
根据图片可知,容器底部的底面积S甲p乙,故B、D错误。
故选A。
9.(2021·瑞安模拟)下图是小萌跳舞时做的几个动作,若她的重力全部由地面承受,其中对地面压强最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】根据压强的公式分析判断。
【解答】小萌跳舞时,她对地面的压力始终等于自身重力,因此她对地面的压强保持不变。根据压强公式可知,当压力相等时,受力面积越小,对地面的压强越大。根据图片可知,B中小萌与地面的接触面积最小,对地面的压强最大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.(2021七下·温州期中)如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.大型运输车装有很多轮子
B.书包的背带较宽
C.滑雪板的面积较大
D.安全锤头部做成锥形
【答案】D
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析判断。
【解答】大型运输车装有很多轮子、书包的背带较宽和滑雪板的面积较大 ,都是通过增大受力面积的方法而减小压强,故A、B、C不合题意;
安全锤头部做成锥形,通过减小受力面积的方式增大压强,故D符合题意。
故选D。
11.(2020八上·江北月考)如图,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L/3,在板A移动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.A对桌面的压强不变 B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压力不断变小 D.A对桌面的压强不断减小
【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】根据F=G分析木板对桌面压力的变化,根据压强公式分析压强的大小变化。
【解答】当木板在桌面上时,桌面受到的压力由木板的重力产生。因为木板的重力保持不变,所以木板移动时,它对桌面的压力保持不变。
当木板移动后,受力面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.(2020八上·绍兴月考)有一注射器容积为10毫升,0到10毫升刻度线的距离为8厘米。小明先把活塞推到底,再把注射器出药水的小孔封住,则他匀速拉出活塞时所用的力约为( )
A.1.25牛 B.1250牛 C.125牛 D.12.5牛
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据计算出活塞的横截面积,然后根据F=pS计算大气作用在活塞上的拉力,最后根据二力平衡的知识计算出匀速拉出活塞时所用的力。
【解答】活塞的横截面积;
大气作用在活塞上的压力:F=pS=105Pa×1.25×10-4m2=12.5N。
当匀速拉出活塞时,人的拉力与大气压力相互平衡,
那么拉出活塞所用的力为12.5N。
故选D。
13.(2020八上·滨江期中)有资料说明,在刮龙卷风时,屋顶.上方大气压可以达到9×104帕斯卡。在一座面积为200米2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105帕斯卡,如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是( )
A.方向向上,2×106牛 B.方向向下,1.8×106牛
C.方向向下,1.6×107牛 D.方向向上,1.6×107牛
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据F=pS分别计算出厂房屋顶受到的大气压力,然后根据同一直线上二力的合力法则判断大气对房顶作用力的方向和大小。
【解答】龙卷风对屋顶向上的压力:F上=p上S=1×105Pa×200m2=2×107N;
龙卷风对屋顶向下的压力:F下=p下S=9×104Pa×200m2=1.8×107N;
同一直线上二力的合成,合力等于两个力的差,方向与较大的力的方向一致;
据此可知大气对厂房作用力为:F合力=F上-F下=2×107N-1.8×107N=2×106N;
且方向向上。
故选A。
14.(2020八上·温岭期中)“压强变化的现象”在生活中经常会遇到,下列现象不是由压强变化引起的是( )
A.不小心打气筒将车胎打爆
B.喝完汽水后容易打嗝
C.打开易拉罐饮料时,大量气泡喷出
D.高山上很难将鸡蛋煮熟
【答案】B
【知识点】压强的变化
【解析】【分析】分析各个选项中现象对应的物理原理即可。
【解答】A.给车胎打气时,车胎内部的气压不断增大,当压强大于车胎的承受极限时,车胎就会爆炸,故A不合题意;
B.喝完汽水后,汽水在人体内受热,从而使二氧化碳的溶解度减小,于是二氧化碳气体溢出,因此容易打嗝,与气压无关,故B符合题意;
C.打开易拉罐饮料时,饮料上方的气压减小,气体的溶解度减小,于是大量气泡喷出,故C不合题意;
D.高山上大气压强很小,水的沸点很低,因此很难将鸡蛋煮熟,故D不合题意。
故选B。
15.(2020八上·镇海期中)在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】改变压强的方法有:①改变压力;②改变接触面积,据此分析判断。
【解答】A.把书包带做得扁而宽,是通过增大受力面积的方式减小书包对人体的压强,故A正确;
B.滑雪板一般都有较大的面积,是通过增大受力面积而减小对雪地的压强,故B错误;
C.菜刀钝了磨一磨,是通过减小受力面积的方式增大对被切物的压强,故C错误;
D.在铁轨下铺设枕木,是为了增大受力面积而减小对地面的压强,故D错误。
故选A。
16.(2020八上·慈溪期中)下列所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是( )
A.啄木鸟的喙
B.骆驼的脚掌
C.鳄鱼的牙齿
D.蚊子的口器
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:① 减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
【解答】A.啄木鸟的喙很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.骆驼的脚掌很大,通过增大受力面积的方法减小压强,故B符合题意;
C.鳄鱼的牙齿很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故C不合题意;
D.蚊子的口器很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选B。
17.(2020八上·慈溪期中)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法正确的是( )
①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】根据对探究压力作用效果的因素的实验的认识分析即可。
【解答】①甲乙两次实验中,小桌对海绵压力都等于小桌和砝码的重力之和,因此压力相等,故①正确;
②甲图中海绵凹陷的更深一些,因此甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显,故②正确;
③甲、乙两次实验,压力相等但是受力面积不同,因此说明压力的作用效果与受力面积的大小有关,故③错误;
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来从而改变压力,还要将小桌腿朝下保证受力面积相等,再和甲图对比即可,故④错误。
那么正确的是①②。
故选A。
18.(2020八上·江北期中)如图所示,甲乙丙为三个完全相同的容器,内装有质量相等的水,现将质量为 10g 的酒精倒入甲容器中,容器底部受到的液体压力为 F 甲 ,将质量为10g 的木块(密度小于水)放入乙容器中,待液体稳定后容器底部受到的液体压力为 F 乙 ,将质量为 10g 的铁块放入丙容器中,待液体稳定后容器底部受到的液体压力为 F 丙 ,已知实验中水均未溢出,则下列选项正确的是( )
A.F甲 =F乙 =F丙 B.F甲
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】根据浮沉原理和相互作用力原理分析容器底部受到液体压力的大小。
【解答】10g物体的重力为:G=mg=0.01kg×10N/kg=1N;
甲:容器上下粗细一致,那么容器底部增加的压力等于酒精的重力,即△F甲=1N;
乙:木块在水面漂浮,那么容器底部增大的压力等于木块的重力,即△F乙=1N;
丙:铁块在容器底部下沉,那么它受到的浮力小于重力。因为铁块对水的压力与水对铁块的浮力为相互作用力,所以水对容器底部压力的增加量肯定小于1N,即F丙<1N。
那么三个浮力的大小关系为:F甲=F乙
19.(2020八上·江北期中)如图是日常生活或生产技术中的四种情境,其中属于增大压强的是( )
A.用雪橇滑雪 B.细线分割肥皂
C.螺丝连接工件 D.拖拉机装履带
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
【解答】用雪橇滑雪、螺丝连接工件、拖拉机装履带,三者都是通过增大受力面积的方式减小压强,故A、C、D不合题意;
细线分割肥皂,通过减小受力面积的方式增大压强,故B符合题意。
故选B。
20.(2020八上·余姚期中)如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( )
A.FA<FB
B.pA>pB
C.ρA>ρB
D.切割前后A、B对地面的压强均不变
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】对于上下粗细一致的柱状实心物体,它对水平地面的压强,据此分析判断即可。
【解答】设A的边长为hA,B的边长为hB,
根据p=ρgh可得,A、B对地面的压强分别为:
pA=ρAghA,
pB=ρBghB,
已知它们对地面的压强相等,且hA<hB;
得到:pA=pB,
ρAghA=ρBghB。
解得:ρA>ρB,故C正确;
长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),
则,,
则剩余部分对地面的压强分别为:
,
,
因此切割后压强变小了,
故D错误;
因为pA=pB,所以pA'=pB',故B错误;
由于SA>SB,
根据F=pS可得:
剩余部分对地面的压力FA>FB,故A错误。
故选C。
二、填空题
21.(2020八上·拱墅期末)拔火罐是中医常用的一种治疗手段。正常情况下,人体皮肤内外受到的压强是 的。拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后罐内的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强
(选填“大于”“等于”或“小于”)罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
【答案】相等;小于;大于
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)根据二力平衡的知识比较皮肤内外压强的大小关系;
(2)皮肤总是向压强减小的方向凸起,据此比较罐内气压和血液压强大大小。
【解答】(1)正常情况下,人的皮肤保持平整状态,根据二力平衡的条件可知,皮肤内的压强与皮肤外的压强是相等的;
(2)拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后皮肤向罐内凸起,那么罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。人体血液因体内压强大于罐内压强而聚集在皮肤处,可观察到皮肤上被拔的部位留下圆形的血印。
22.(2020八上·慈溪月考)已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么,在1个标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(一个标准大气压p=1.0×105Pa)
【答案】1.5×105;由于人体内也有气压,内外气压抵消
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=pS计算大气对人的压力;
(2)根据二力平衡的知识分析人体没有被压扁的原因。
【解答】(1)大气作用在人体上的压力:F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N;
(2)人体并没有被压扁,是因为人体内也有气压,内外气压抵消。
23.(2020八上·镇海期中)沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的 ,从而减小了沙发对人的 。
【答案】受力面积;压强
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的受力面积,从而减小了沙发对人的压强。
24.(2020八上·江北期中)水平桌面上放着一个均匀的正方体小物块,它对桌面的压力是 F1,压强是 p1,现将它沿竖直方向切去 2/3,此时它对桌面的压力是 F2 ,压强是 p2 ,那么 F1 :F2 = ,p1:p2 = 。
【答案】3:1;1:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上,物体对桌面的压力等于自身的重力,据此计算出压力之比,再根据公式计算压强之比。
【解答】(1)原来物块对桌面的压力F1=G,后来物块对桌面的压力F2=;那么压力之比:F1:F2=G:=3:1;
(2)受力面积之比:S1:S2=S:=3:1;
那么压强之比。
25.(2020八上·海曙月考)如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐,在木板的右端施一水平力F,使板A右端缓慢地离开桌边 ,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压力 ,对桌面的压强 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变;变大
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【分析】(1)水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,据此分析压力的变化;
(2)根据公式分析对桌面压强的变化。
【解答】(1)在木板A移动的过程中,它对桌面的压力始终等于自身重力。因为木板的重力保持不变,所以它对桌面的压力不变。
(2)在木板A移动的过程中,木板与桌面的接触面积减小,根据公式可知,木板对桌面的压强变大。
26.(2020七下·江干期末)如图所示,一块长方体橡皮,当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强 填(“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变;不变
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)当物体处在水平地面上时,它对地面的压力等于自身的重力;
(2)上下粗细均匀的柱体在水平地面上时,它对地面的压强,因此它对地面的压强只与自身的密度和高度有关,与接触面积大小无关。
【解答】(1)一块长方体橡皮,无论侧放还是平放,它对水平桌面上的压力都等于自身的重力,因此压力保持不变;
(2)若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分仍然是一个长方体,根据公式p=ρgh可知,剩余部分对桌面的压强保持不变。
27.(2020七下·湖州期末)一包新的A4复印纸的包装上标有“60g/m2”字样,它的意思是每平方米这种质地及厚度的纸的质量为60g,去掉外包装,把这包新的复印纸(共200张)平放在水平桌面上产生的压强是 Pa。(A4纸的尺寸规格为:210mm×297mm,g取10N/kg)。
【答案】120
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式可知,密度均匀粗细一致的柱体对地面的压强与受力面积无关,只与密度和高度有关;
(2)首先根据F=G=mg计算出200张纸对地面的压力,然后根据计算A4纸对桌面的压强。
【解答】根据公式可知,密度均匀粗细一致的柱体对地面的压强与受力面积无关,只与密度和高度有关,因此200张A4纸对桌面的压强与同种材料200张60g的复印纸对桌面的压强相等。
那么200张A4纸对桌面的压力:F=G=mg=0.06kg×200×10N/kg=120N;
那么这包复印纸对桌面的压强为:。
28.(2020七下·柯桥期末)为了美化教室环境,小科同学从家里带来了一盆盆栽花卉,放于水平窗台上,盆栽花卉的总质量为 4kg,花盆底面与水平窗台的接触面积为200cm2,则该花盆对窗台的压强为 Pa。小科每三天都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)(g 取10N/kg)。
【答案】2000(科学记数法也可以);增大
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算出花卉对窗台的压力,再根据计算花盆对窗台的压强;
(2)首先分析浇水后窗台受到压力的变化,再根据分析压强的变化。
【解答】(1)花盆对窗台的压力:F=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
花盆对窗台的压强:;
(2)浇水后花盆的总重力增大,那么对窗台的压力增大,根据公式可知,花盆对窗台的压强将增大。
29.将一重100N、棱长为0.2m的均匀正方体,放置在水平的正方形桌面中央,若桌面的边长为50cm,这时正方体对桌面的压强是 Pa,若把此正方体放在边长为10cm的平台上,则正方体对平台的压强为 Pa。(每次放置时使它们中心相对)
【答案】2500;10000
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】将正方体的底面积与桌面的面积比较,确定接触面积大小,然后根据计算正方体对桌面的压强。
【解答】(1)若桌面的边长为50cm,
那么桌面的面积大于正方体的底面积,
因此接触面积S=(0.2m)2=0.04m2;
此时正方体对桌面的压强为:;
(2)若桌面的边长为10cm,
那么桌面的面积小于正方体的底面积,
因此接触面积S'=(0.1m)2=0.01m2;
此时正方体对桌面的压强为:。
30.(2020八上·镇海期中)质地均匀的长方体重10N,如图甲放在桌面上,它与桌面的接触面积为0.01m2则它对桌面的压强p1为 Pa;用水平力F1向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。在推动物体的过程中,物体对桌面的压力 (选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体对桌面的压强 :如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强p2 p1(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】1000;不变;变大;=
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对桌面的压力等于自身重力,根据公式计算压强;
(2)根据压力和重力的关系判断压力是否改变,再根据压强公式判断对桌面压强的变化;
(3)上下粗细一致的柱体对地面的压强:,据此比较即可。
【解答】(1)长方体对桌面的压强:;
(2)在推动物体的过程中,物体对桌面的压力始终等于自身重力,因此保持不变。但是长方体与桌面的接触面积变小了,根据公式可知,物体对桌面的压强变大了;
(3)根据公式p=ρgh可知,长方体对桌面的压强只与密度和高度有关,与接触面积无关,因此剩余部分对桌面的压强与原来相等,即p2=p1。
三、解答题
31.(2020八上·拱墅期中)如图所示甲是一个深度很浅的皮碗,乙是将皮碗压向水平的天花板,挤出皮碗下的全部空气,皮碗像吸盘一样“平贴”在天花板上,皮碗的吸附面积为50cm2,皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。(不计细线和皮碗的重量,大气压取1.0×105Pa)
(1)要想吸盘不脱落,所挂物体的重力最多不得超过多少?
(2)实际上所挂物体的重力达到400牛时,皮碗刚好下落,求此时皮碗内的气压是多少?
【答案】(1)解:G最大=F=p0s=1.0×105Pa×50×10-4m2=500牛
(2)解:△F=G=400N △p内=80000帕 p内=20000帕
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)当吸盘刚刚被拉下来时,它受到的大气压力和物体的重力相互平衡,即根据G最大=F=p0s;
(2)首先根据F内=F-G计算出皮碗内气体产生的压力,然后根据计算皮碗内的气压。
【解答】(1)所挂物体的重力最多:G最大=F=p0s=1.0×105Pa×50×10-4m2=500N;
(2)皮碗内气体产生的压力F内=F-G=500N-400N=100N;
皮碗内的气压。
32.(2020八上·越城期中)在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验,如图1所示,把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。
(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产生的拉力是多少?(大气压的值约为105Pa,计算时把半球看成一个圆盘,π取3.14)
(2)某实验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开。
其原因是 。
【答案】(1)解:大气压产生的压力:
F=pS=105Pa×3.14×(0.2m)2=12560N,
一匹马产生的拉力:F拉=12560N/8=1570N
根据力的相互作用可知,一对马产生的拉力:F拉′=F拉=1570N
(2)半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F=pS计算出大气对半球的压力,然后根据二力平衡的知识计算出马的拉力。一共16匹马,每侧8匹,最后用马的总拉力除以马的匹数得到每对马产生的拉力。
(2)根据公式F=pS可知,当大气压强相同时,压力与半球的表面积成正比。因为实验室教学用的半球表面积较小,所以产生的大气压力较小,最终只需四人就能拉开。
33.(2020八上·海曙月考)小明同学双脚与地面的接触面积为4×10-2m2,请根据如图所示情况下的压强数值估算:
(1)小明同学的重力;
(2)小明同学平躺时与床的接触面积;
(3)小明同学背着重为20N的书包行走时对水平地面的压强。
【答案】(1)人站立时对地面的压强p=1.5×104Pa;
小明的重力F=G=pS=1.5×104Pa×4×10-2m2=600N;
(2)人躺着时对床面的压强3×103Pa;
小明同学平躺时与床的接触面积;
(3)小明对地面的压力F=G+G包=600N+20N=620N;
行走时人与地面的接触面积为站立时的一半,
那么小明此时对地面的压强:。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)从图片中找到人站立时对地面的压强,然后根据F=G=pS计算小明的重力;
(2)平躺时对床的压力等于重力,根据公式计算与床的接触面积;
(3)小明同学对地面的压力等于自身重力和书包重力之和,然后根据公式j计算对水平地面的压强。
34.(2020八上·镇海期中)如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?
(3)对照右图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【答案】(1)安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强:
;
(2)当限压阀刚好被顶开时,大气压强和自重产生的压强之和等于锅内气体的压强,即p内=p自重+p大气=1×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
(3)根据右图可知,当锅内气压为1.6×105Pa时,锅内的最高温度为115℃。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算限压阀的自重对气孔处的压强;
(2)根据二力平衡的知识计算高压锅内的最大压强;
(3)根据计算出的最大压强,利用右图确定锅内的最高温度。
35.(2020八上·余姚期中)设均匀实心长方体的长为a,宽为b,高度为h,长方体原来平放时对水平面的压强为p。若在长方体上沿水平方向按比例n截去一定厚度后(即截取nh)如图甲,长方体剩余部分对水平地面的压强为p1,变化的压强为Δp1;若长方体沿竖直方向按比例n截去一定长度(即截取na)并把截下的部分叠放在剩余部分的上方后如图乙,此时长方体对水平地面的压强为p2,变化的压强为Δp2。
(1)求出压强p1和p2。(用p,n表示)
(2)若Δp2=4Δp1,求比例n。
【答案】(1)解:设长方体的密度为ρ,重力为G,则p= F/S= G/(ab)=ρgh
p1=F1/S1=ρg(1-n)h=(1-n)p
p2=F2/S2=G/[(1-n)ab]= p/(1-n)
(2)解:Δp1=p-p1=np
Δp2=p2-p=p/(1-n) -p=np/(1-n)
表示成p- p2计算正确同样给分
若Δp2=4Δp1
np/(1-n) =4 np 则n=3/4
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)长方体对水平桌面的压力等于自身重力,根据压强公式计算出原来长方体对桌面的压强。
在长方体上沿水平方向按比例n截去一定厚度后,那么受力面积S不变,压力变为原来的(1-n)倍,根据压强公式计算出此时对桌面的压强。
长方体沿竖直方向按比例n截去一定长度后将二者叠放,那么压力不变,但是受力面积变为原来的(1-n)倍,根据压强公式计算出此时对桌面的压强即可。
(2)变化的压强等于前后两个压强之差,据此用式子分别表示出Δp2和Δp1,最后将前面的计算结果代入二者的关系式,推导计算出n的数值即可。
四、实验探究题
36.(2021七下·浦江期末)如图所示,在水平桌面上进行“研究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论。
(2)通过实验E和F对比,得到的结论可以解释以下现象的有 。(选填以下序号)
①书包的背带为何做得又宽又大
②压路机的碾子很重更易压平路面
③躺在沙发上看手机比坐在木凳上舒服
④用大木锤敲刀背来切冰冻硬肉
⑤用切蛋器上的细钢丝来切蛋
(3)探究实验过程中运用了转换法,利用 来反映压力的作用效果。
【答案】(1)D、E
(2)①③⑤
(3)海绵的形变程度
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求确定哪个因素不同,哪个因素相同即可;
(2)比较E和F两个实验,分析影响压力作用效果的因素,然后再对各个选项进行分析即可;
(3)当压力作用在海绵上时,海绵的形变程度越大,压力的作用效果越明显,据此分析解答。
【解答】(1)为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,必须控制受力面积相同而改变压力大小,故选实验DE。
(2)在实验E和F中,压力相同而受力面积不同,得到结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
①书包的背带为何做得又宽又大,通过增大受力面积来减小压强,故①符合题意;
②压路机的碾子很重更易压平路面,通过增大压力来增大压强,故②不合题意;
③躺在沙发上看手机比坐在木凳上舒服,通过增大受力面积减小压强,故③符合题意;
④用大木锤敲刀背来切冰冻硬肉,通过增大压力来增大压强,故④不合题意;
⑤用切蛋器上的细钢丝来切蛋,通过减小受力面积来增大压强,故⑤符合题意。
故选①③⑤。
(3)探究实验过程中运用了转换法,利用海绵的形变程度来反映压力的作用效果。
37.(2021七下·吴兴期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小安对实验器材做了一些改进,如图所示,在透明有机盒里放入一块海绵和砖块进行实验。(砖块和筒壁间摩擦不计)
(1)实验时,是通过观察 来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有 (请举一例);
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。你认为他的观点是否正确?并说明理由。
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。请解释其原理。 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动(合理即可)
(2)不正确,因为没有保持压力的大小相同
(3)表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)砖块挤压海绵,海绵会发生凹陷,它的凹陷程度越大,说明砖块对海绵的压力作用效果越明显。回忆我们做过课本上的实验,从中寻找使用转换法的实验即可。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等而改变接触面积。在丙和戊中,不但接触面积不同,且压力大小不同,据此分析解答。
(3)根据压强公式可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,是通过观察海绵的凹陷程度来比较砖块对海绵的压力作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同方法的实验还有:利用音叉弹开物体证明发声的物体在振动。
(2)对比丙戊两图,小吉认为压力作用效果与受力面积大小无关。我认为他的观点不正确,理由为:因为没有保持压力的大小相同
(3)小安看到“胸口碎大石”的魔术,查阅资料并通过实验发现:只要钉子尖端总的面积达到安全标准,同时尖端处于同一个水平界面,人就能安全躺在布满密密麻麻钉子的钉床上面。其原理为:表演者使用的钉板,钉子的数量非常多,在一定压力范围内,通过增大受力面积来减小压强,保证了表演者不被钉子扎伤。
38.(2020八上·杭州期中)小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小,其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,针筒内的摩擦忽略不计。他进行了如下实验:
(1)首先,小明测量了针筒全部刻度的总长度为4cm,则针筒活塞的横截面积为 ;
(2)于是他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时,针筒开始向右移动。则本地大气压强的测量值为 帕。
(3)小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.5×10-4m2
(2)1.02×105pa
(3)偏小
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式计算活塞的横截面积;
(2)根据公式计算大气压强的值;
(3)如果针筒内存在空气,那么它会产生向外的压强,从而使弹簧测力计的示数变小,计算出的大气压强的数值偏小。
【解答】(1)活塞的横截面积;
(2)大气压强的数值为:;
(3)小明发现将活塞推至底端时,注射器前端小孔内的气体无法排尽,这将使得大气压的测量值偏小。
39.(2020八上·余姚期中)小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,用海绵、砝码、小方桌做了如下图甲、乙的实验。
(1)本实验是通过观察 来了解压力作用效果的大小,通过甲乙实验能够得到的结论是 。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验。
【答案】(1)海绵凹陷程度;在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2)丁
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显;海绵的凹陷程度越小,说明压力的作用效果越不明显。分析甲和乙两个实验中,哪个因素相同,哪个因素不同,然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】(1)本实验是通过观察海绵凹陷程度来了解压力作用效果的大小,通过甲乙实验能够得到的结论是:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)若要探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等而改变接触面积大小,故选实验丁。
40.(2020八上·海曙月考)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确"或“错误”);理由是 。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显;
(2)比较甲、乙两图,分析相同的因素和不同的因素,然后根据控制变量法得出实验结论;
(3)根据控制变量法的要求可知,要探究压力作用效果与压力大小的关系,必须控制接触面的面积相同而改变压力,而甲和丁中,压力和接触面积都发生了变化,因此不能得出结论。
【解答】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,我认为他的观点错误,理由是:没有控制受力面积相同。
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