人教版初中物理八年级下学期 第九章 压强 能力提优测试卷
一、单选题
1.(2020九上·高平期末)下列选项中,各物理单位的关系都正确的是( )
A.1J=1N m 1W=1J s 1Pa=1N/m2
B.1J=1W s 1W=1A2 Ω 1Pa=1N m2
C.1J=1V A s 1W=1V2/Ω 1Pa=1kg/m3 N/kg m
D.1J=1V A 1W=1J/s 1Pa=1kg/m3 N/kg m3
2.(2020·连云港)下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.重力大的物体产生的压力也大
B.大气对处于其中的物体都有压强
C.流体的流速越大,流体的压强越大
D.相同深度的液体对容器底部产生的压强相同
3.(2020九上·长沙开学考)在生活中经常需要估测一些物理量,下列估测比较接近实际的是( )
A.物理书的质量大约为500g
B.人体感觉舒适的温度为37℃
C.中学生行走时对地面的压强约2.5×104Pa
D.成年人的步行速度大约为1.1m/s
4.(2021九上·广州开学考)夏日炎炎,两个人在沙滩上散步,留下一小一大深深浅浅的一串脚印,则( )
A.脚印大的对人对沙滩的压力一定大
B.脚印深的人对沙滩的压强一定大
C.不同大小的脚印对沙滩的压力一定不同
D.两个人对沙滩的压强一定相同
5.(2021八上·监利开学考)一封闭容器中盛满了某种液体。如图甲,液体对容器底的压力和压强分别为F1和p1;若把容器倒置后,如图乙,液体对容器底的压力和压强分别为F2和p2。则F1与F2、p1与p2的大小关系是( )
A.F1=F2、p1=p2 B.F1>F2、p1=p2
C.F1>F2、p1>p2 D.F1=F2、p1<p2
6.(2020九上·路北开学考)下列是小明用学过的物理知识解释的生活现象,正确的是( )
A.护士用注射器向病人注射药液是利用了大气压的作用
B.利用高压锅容易将饭煮熟是利用了气压增大液体沸点降低的原理
C.拦河大坝修成上窄下宽是由于液体内部压强随深度的增加而减小
D.人必须站在安全线以外等候列车,因为人与行驶的列车之间空气流速大,压强小
7.(2020·百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置 B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验 D.将装置到山顶上做实验
8.(2020·潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小 B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小 D.对地面的压强变大
9.(2020·潍坊)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A.a点时大 B.b点时大 C.一样大 D.均有可能
10.(2020·武汉)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10cm,密度是0.8×103kg/m3,漂浮在液面上露出液面的体积占物块体积的 。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时,下列说法错误的是( )
A.液体的密度是1.2×103kg/m3
B.手对物块上表面的压力大小是2N
C.液体对物块下表面的压力大小是12N
D.物块下表面受到液体的压强是1.2×103Pa
11.(2020八下·北京期末)如图所示,在下列底部连通、上端开口的容器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2020·雅安)将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的内能减小,不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
13.(2021八下·德惠月考)如图是ab两种物质m﹣V的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上,下列
说法正确的是( )
A.a、b两物质的密度之比为4:1
B.甲、乙两物体的体积之比为8:1
C.甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1
D.甲、乙两物体对地面的压力之比为2:1
二、填空题
14.(2021·崇明模拟)著名的 实验证明了大气压的存在并且大气压的值是很大的,1644年,意大利科学家 用实验测定了大气压的值,大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强就越 。
15.(2020八上·合浦期中)攀登喜马拉雅山顶峰的队员们,在山峰上做饭时,只能使用高压锅,否则食物就煮不熟,原因是峰顶 低,水的 低。
16.(2021·哈尔滨模拟)如图所示的平底容器质量为0.3kg,底面积为3×10-3m2,内装0.6kg的水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在边长为1m的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为 Pa,容器中的水对容器底的压力大小为 N。(忽略容器厚度,取g=10N/kg)
17.(2020八上·通州期末)水平桌面上两个相同容器中装有甲、乙两种液体,小明为比较两种液体密度的大小,他将调好的同一支压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度,实验现象如图所示,由此推断出液体 的密度较大。(选填“甲”或“乙”)
18.(2020八上·通州期末)图所示的跑车尾部安装了一种“气流偏导器”,它上表面平直,下表面呈弧形向下凸起。当跑车高速行驶时,气流偏导器上、下方会形成压强差,从而对车的尾部产生一个向 的压力。(选填“上”或“下”)
19.(2020九上·松江月考)将A、B两个相同的容器,如图所示的方法放置在水平的桌面上,若两个容器中都装满水,则水对容器底部的压强关系为pA pB,水对容器底的压力关系是FA FB,两个容器对桌面的压力关系是 ,容器对桌面的压强关系是 。(均选填“大于”,“等于”或“小于”)
三、作图题
20.(2021八下·西安月考)
(1)如图甲,排球离开手后仍在空中继续飞行。不考虑空气阻力,请在图中画出排球的受力示意图;
(2)如图,画出静止在斜面上的物体 对斜面的压力 。
四、解答题
21.(2020八下·闽侯期中)防控新冠肺炎疫情中,在防护效果相同的情况下,你会选择带子宽大的口罩还是选择带子很小的口罩?请用物理知识简单说明你的选择和原因。
22.(2020·荣县模拟)家中烧水的水壶壶嘴为什么不能比壶身低?壶盖上常有一个小孔,如果不留这个小孔倒水时水不容易倒出来,你知道为什么吗?
五、实验探究题
23.(2020·高邑模拟)小明用一端扎有橡皮膜的薄壁玻璃管、一个装有水的大烧杯、刻度尺、细沙来探究“液体内部压强的规律”。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)如图甲所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明 。
(2)如图乙所示,将玻璃管从水中取出,并向管中缓慢倒入适量水,发现橡皮膜向管外部凸出,此现象说明 。
(3)将玻璃管中的水倒掉,擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜 ,用刻度尺测出每一次橡皮膜到水面的距离。
(4)实验数据如下表,请将表格补充完整:
实验次数 1 2 3 4
沙子的质量/g 10 20 30 40
橡皮膜在水中受到的压强/Pa 125 250 375
橡皮膜的深度/cm 1.25 2.5 3.75 5
(5)分析实验数据可得出的结论是液体内部的压强与深度成 。
(6)[拓展]将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,测得橡皮膜的深度为3.125cm,这种液体的密度是 g/cm3。
六、计算题
24.(2020九上·上海月考)如图所示轻质薄壁容器A高0.4米,底面积为200厘米2,内装有0.3米的水。求:
(1)容器内水的质量 ;
(2)容器内水对底部的压强 ;
(3)若将体积为2.5×10-3米3的正方体B轻轻放入A容器中,则:此正方体的密度至少为多大时,容器内水对底部的压强才能达到最大值。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.因为W=Fs,并且J是功的单位,N是力的单位,m是距离的单位,所以1J=1N m;因为P=W/t,并且W是功率的单位,J是功的单位,t是时间的单位,所以1W=1J/s;因为p=F/S,并且Pa是压强的单位,N是压力的单位,m2是受力面积的单位,所以1Pa=1N/m2。A不完全正确;
B.因为W=Pt,并且J是功的单位,W是功率的单位,s是时间的单位,所以1J=1W s;因为P=I2R,并且W是电功率的单位,A是电流的单位,Ω是电阻的单位,所以1W=1A2 Ω;因为p=F/S,并且Pa是压强的单位,N是压力的单位,m2是受力面积的单位,所以1Pa=1N/m2。B不完全正确;
C.因为W=UIt,并且J是电功的单位,V是电压的单位,A是电流的单位,t是时间的单位,所以1J=1V A s;因为P=U2/R,并且W是电功率的单位,V是电压的单位,Ω是电阻的单位,所以 1W=1V2/Ω;因为p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρgh,并且Pa是压强的单位,kg/m3是密度的单位,N/kg是g的单位,m是高度的单位,所以1Pa=1kg/m3 N/kg m。C都正确;
D.因为W=UIt,并且J是电功的单位,V是电压的单位,A是电流的单位,t是时间的单位,所以1J=1V A s;因为P=W/t,并且W是功率的单位,J是功的单位,t是时间的单位,所以1W=1J/s;因为p=F/S=G/S=mg/s=ρgh,并且Pa是压强的单位,kg/m3是密度的单位,N/kg是g的单位,m是高度的单位,所以1Pa=1kg/m3 N/kg m。D不完全正确。
故答案为:C。
【分析】七个基本单位:长度m,时间s,质量kg,热力学温度K,电流A,光强度cd,物质的量mol,结合公式分析求解即可。
2.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.重力大的物体产生的压力不一定也大,只有水平面上的物体,产生的压力等于其重力,A不符合题意;
B.空气有重力,并和液体一样具有流动性,所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强,B符合题意;
C.流体的流速越大,流体的压强越小,C不符合题意;
D.液体压强与液体的深度和液体的密度有关,相同深度的液体,如果液体的密度不同,液体对容器底部产生的压强不相同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】重力是地球的吸引力使物体受到的竖直向下的力,压力和支撑面像垂直;空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强;液体压强与液体的深度和液体的密度有关。
3.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;物质的基本属性;速度与物体运动;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物理书的质量大约在250g左右,A不符合题意;
B.人体感觉舒适的温度为23℃,B不符合题意;
C.中学生的体重在G=500N左右,走路时一只脚与地面的接触面积在
左右,对地面的压强为 ,C不符合题意;
D.成年人正常步行的速度在 左右,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的质量、温度、压强和速度,结合数据解答。
4.【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】脚印越深,说明压力的作用效果越明显,即压强越大;脚印越浅,说明压力的作用效果越不明显,即压强越小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】压强是用来表示压力作用效果的物理量。
5.【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】由题意,根据液体压强公式 可知,容器倒置前后的液体密度、液面高度相同,则压强相同,即p1=p2;由压强计算公式 可知,液体对容器底的压力分别为 ,
由于S1>S2,则F1>F2。
故答案为:B。
【分析】液体压强和液体的密度、深度有关;容器底受到的压力是压强和底面积的乘积。
6.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.用注射器将药液注入病人体内,是利用了手的推力,没有利用大气压的作用,A不符合题意;
B.利用高压锅容易将饭煮熟是利用了气压增大、液体沸点升高的原理,B不符合题意;
C.拦河大坝修成上窄下宽是由于液体内部压强随深度的增加而增加,为了能够承受更大的压强,C不符合题意;
D.人必须站在安全线以外等候列车,因为人与行驶的列车之间空气流速大,压强小,容易将人推向列车发生事故,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】注射器将药液注入病人体内,是利用了手的推力;液体沸点和大气压有关;液体内部压强随深度的增加而增加;空气流速大,压强小。
7.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,不符合题意;
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,大气压的大小不变,管内外水银面高度不变,不符合题意;
C.若换用更粗的玻璃管,既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,不符合题意;
D.将装置到山顶上做实验,大气压减小,管内、外水银面高度差变小,符合题意。
故答案为:D。
【分析】大气压和海拔高度有关,海拔越高,大气压越小。
8.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】在沼泽地段铺设宽木板,不会改变坦克的重力以及对地面的压力,是通过增大受力面积来减小压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积减小压强。
9.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b两点时的体积大于a点时体积。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,液体对气压压强越小,气体膨胀,体积变大。
10.【答案】B
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物块漂浮时,物块所受的浮力等于其所受的重力,即
则有
因有 露出水面,故
故
A正确,不符合题意;
B.由题意知,手对物块的压力,等于物块 浸没液体中所受的浮力,即 B错误,符合题意;
CD.物块下表面受到的压强为
下表面受到的压力为
CD正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】漂浮物体受力的浮力等于物体的重力,根据浮力和排开液体的体积,可以计算液体密度;根据液体深度可以计算液体压强大小。
11.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】根据连通器的定义可知,选项中的容器均为连通器,静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.观察图示可知,只有C符合这一特点,ABD不符合题意,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.
12.【答案】D
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】盛有水的烧瓶放在火焰上加热,达到沸点,继续吸热,水沸腾,沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,瞬间水的温度还保持在沸点,但无法继续吸收热量,此时停止沸腾;当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来的.
故答案为:D。
【分析】液体沸腾的条件:达到沸点、继续吸收热量。液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
13.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图像可知,
A、a、b两物质的密度之比为4:1 ,由图像可知应该为8:1,故A是错误的。
B、甲、乙两物体的体积之比为8:1,由图像可知应该为1:8,故B是错误的。
C、甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1,甲乙两物体质量是相同的,所以重力也是相同的,压力也是相同的,它们的底面积比为1:4,所以压强比为4:1,故C正确。
D、甲、乙两物体对地面的压力之比为2:1,因为甲乙两物体的质量相同,所以重力相同则压力相同,所以压力之比应为1:1,故D错误。
故答案为:C
【分析】在质量不变的前提下,体积跟密度成反比。
14.【答案】马德堡半球;托里拆利;小
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】为了证明大气压的存在,马德堡市市长在马德堡市完成了马德堡半球实验。1644年,意大利科学家托里拆利用一端封闭的玻璃管装满水银倒放入水银槽中的实验精确测定了大气压的值。大气压强与海拔高度有关,海拔越高的地方,空气越稀薄,大气压强越小。
【分析】马德保半球实验最早证明了大气压的存在,托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa。
15.【答案】气压;沸点
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】由于海拔高度增加,所以气压减小,又因为气压减小时,水的沸点降低,所以要想把饭煮熟,需要增大气压。
【分析】液体的沸点与海拔的高低有关,海拔越高,液体的沸点越低。
16.【答案】3×103;4.5
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】容器和水总重量为G总=m总g=(0.3kg+0.6kg)×10N/kg=9N
静止于桌面,对桌面的压力等于重力,即F压=G总=9N
则容器对桌面的压强为 水对容器底面的压强为
则水对容器底部的压力为F容=p2S=1.5×103Pa×3×10-3m2=4.5N
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
17.【答案】乙
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由图可知,探头在甲、乙两种液体中的相同深度处,而在乙液体中,压强计液面高度差大,所以在同一深度处,液体乙的压强大,由 可知,液体乙的密度大。
【分析】液体压强和液体的密度有关,和深度有关;深度相同时,压强越大,液体密度越大。
18.【答案】下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图知道,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,此时,上方空气压强比下方空气压强大,对车的尾部产生一个向下的压力,从而使车轮抓紧地面。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
19.【答案】等于;大于;等于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】A、B两个相同的容器都装满水,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相同,即pA=pB由图可知水对A容器的受力面积比B容器大,由[1]已知水对它们底部的压强相同,根据 可知水对A容器底的压力大于水对B容器底的压力,即FA>FB物体对水平面的压力等于自身的重力,则它们对对桌面的压力等于空容器和水的重力之和,由于A、B两个相同的容器都装满水,所以两个容器对桌面的压力相同,即 由图可知A容器对桌面的受力面积比B容器大,由[3]已知两个容器对桌面的压力相同,根据 可知A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强,即
【分析】液体压强和液体密度和深度有关;压力是压强和受力面积的乘积;水平面上受到的压力等于物体的重力,利用压力和受力面积的比值计算压强。
20.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)排球在空中飞行时,不考虑空气阻力,排球只受重力,找到排球的重心,然后沿重力方向画一条带箭头的线段表示这个力。如下图所示:
(2)物体对斜面的压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下。如下图所示:
【分析】
作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作压力的示意图,力的作用点在两物体接触面上,方向垂直指向被压物体,用字母F压表示。
21.【答案】解:应该选择带子宽大的,根据p= ,当压力一定时,宽大的口罩带子增大了受力面积,减小了压强,所以长时间佩戴也能感到舒适。
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【分析】当压力一定时,受力面积越大,压强越小。
22.【答案】答:①壶嘴和壶身上端是开口的,下部是相通的,是连通器,因为连通器原理,所以家中烧水的水壶壶嘴不能比壶身低;
②茶壶的盖子上有一个小孔,是为了使茶壶内的气体和外界的大气相通,使壶内气体压强等于大气压,水容易倒出。
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器,连通器中装同种液体且不流动时,液面相平,利用大气压,茶壶中的水方便倒出。
23.【答案】(1)水对橡皮膜有向上的压强
(2)水对橡皮膜有向下的压强
(3)水平
(4)500
(5)正比
(6)0.8
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)甲图中,将扎有橡皮膜的一端竖直插入水槽中,发现橡皮膜向玻璃管内部凹陷,此现象说明水对橡皮膜有向上的压强;(2)乙图中,将玻璃管从水中取出,并向管中缓慢倒入适量水,发现橡皮膜向管外部凸出,此现象说明水对橡皮膜有向下的压强;(3)向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜水平,用刻度尺测出每一次橡皮膜到水面的距离,此时液体产生的压强与细沙的压强相等;(4)由图表可知,p1=ρgh1,p4=ρgh4,可得 = , = ,解得p4=500pa;(5)分析实验数据可得出的结论是液体内部的压强与深度成正比;装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,由装有20g细沙的玻璃管橡皮膜在水中受到的压强相等,根据p=ρgh可得:ρ液gh液=p2,
液体的密度:ρ液= = =0.8×103kg/m3=0.8g/cm3;
故答案为:(1)水对橡皮膜有向上的压强;(2)水对橡皮膜有向下的压强;(3)水平;(4)500;(5)正比;(6)0.8。
【分析】(1)液体内部向上有压强;(2)液体内部向下有压强;(3)当突出的橡皮膜水平时,内外受力相等;(4)根据压强和深度,可以计算未知压强的大小;(5) 在同种液体中,液体压强和深度成正比;(6)利用压强和深度,可以计算液体的密度。
24.【答案】(1)解:容器内水的质量
答:容器内水的质量为
(2)解:容器内水对底部的压强
答:容器内水对底部的压强为
(3)解:容器内水对底部的压强达到最大时
正方体排开水的体积最小为
因为正方体B的体积为2.5×10-3米3大于排开水的体积2×10-3米3,所以正方体B应该漂浮在水面上。
正方体排开水的质量
正方体最小质量
正方体最小密度
答:正方体的密度 。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;(2)利用液体密度和深度,结果液体压强;(3)根据容器底面积和高度计算体积;结合密度和体积的乘积计算质量;利用质量和体积的比值计算密度。
1 / 1人教版初中物理八年级下学期 第九章 压强 能力提优测试卷
一、单选题
1.(2020九上·高平期末)下列选项中,各物理单位的关系都正确的是( )
A.1J=1N m 1W=1J s 1Pa=1N/m2
B.1J=1W s 1W=1A2 Ω 1Pa=1N m2
C.1J=1V A s 1W=1V2/Ω 1Pa=1kg/m3 N/kg m
D.1J=1V A 1W=1J/s 1Pa=1kg/m3 N/kg m3
【答案】C
【知识点】压强;电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】A.因为W=Fs,并且J是功的单位,N是力的单位,m是距离的单位,所以1J=1N m;因为P=W/t,并且W是功率的单位,J是功的单位,t是时间的单位,所以1W=1J/s;因为p=F/S,并且Pa是压强的单位,N是压力的单位,m2是受力面积的单位,所以1Pa=1N/m2。A不完全正确;
B.因为W=Pt,并且J是功的单位,W是功率的单位,s是时间的单位,所以1J=1W s;因为P=I2R,并且W是电功率的单位,A是电流的单位,Ω是电阻的单位,所以1W=1A2 Ω;因为p=F/S,并且Pa是压强的单位,N是压力的单位,m2是受力面积的单位,所以1Pa=1N/m2。B不完全正确;
C.因为W=UIt,并且J是电功的单位,V是电压的单位,A是电流的单位,t是时间的单位,所以1J=1V A s;因为P=U2/R,并且W是电功率的单位,V是电压的单位,Ω是电阻的单位,所以 1W=1V2/Ω;因为p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρgh,并且Pa是压强的单位,kg/m3是密度的单位,N/kg是g的单位,m是高度的单位,所以1Pa=1kg/m3 N/kg m。C都正确;
D.因为W=UIt,并且J是电功的单位,V是电压的单位,A是电流的单位,t是时间的单位,所以1J=1V A s;因为P=W/t,并且W是功率的单位,J是功的单位,t是时间的单位,所以1W=1J/s;因为p=F/S=G/S=mg/s=ρgh,并且Pa是压强的单位,kg/m3是密度的单位,N/kg是g的单位,m是高度的单位,所以1Pa=1kg/m3 N/kg m。D不完全正确。
故答案为:C。
【分析】七个基本单位:长度m,时间s,质量kg,热力学温度K,电流A,光强度cd,物质的量mol,结合公式分析求解即可。
2.(2020·连云港)下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.重力大的物体产生的压力也大
B.大气对处于其中的物体都有压强
C.流体的流速越大,流体的压强越大
D.相同深度的液体对容器底部产生的压强相同
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.重力大的物体产生的压力不一定也大,只有水平面上的物体,产生的压力等于其重力,A不符合题意;
B.空气有重力,并和液体一样具有流动性,所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强,B符合题意;
C.流体的流速越大,流体的压强越小,C不符合题意;
D.液体压强与液体的深度和液体的密度有关,相同深度的液体,如果液体的密度不同,液体对容器底部产生的压强不相同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】重力是地球的吸引力使物体受到的竖直向下的力,压力和支撑面像垂直;空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强;液体压强与液体的深度和液体的密度有关。
3.(2020九上·长沙开学考)在生活中经常需要估测一些物理量,下列估测比较接近实际的是( )
A.物理书的质量大约为500g
B.人体感觉舒适的温度为37℃
C.中学生行走时对地面的压强约2.5×104Pa
D.成年人的步行速度大约为1.1m/s
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;物质的基本属性;速度与物体运动;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.物理书的质量大约在250g左右,A不符合题意;
B.人体感觉舒适的温度为23℃,B不符合题意;
C.中学生的体重在G=500N左右,走路时一只脚与地面的接触面积在
左右,对地面的压强为 ,C不符合题意;
D.成年人正常步行的速度在 左右,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物体的质量、温度、压强和速度,结合数据解答。
4.(2021九上·广州开学考)夏日炎炎,两个人在沙滩上散步,留下一小一大深深浅浅的一串脚印,则( )
A.脚印大的对人对沙滩的压力一定大
B.脚印深的人对沙滩的压强一定大
C.不同大小的脚印对沙滩的压力一定不同
D.两个人对沙滩的压强一定相同
【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】脚印越深,说明压力的作用效果越明显,即压强越大;脚印越浅,说明压力的作用效果越不明显,即压强越小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】压强是用来表示压力作用效果的物理量。
5.(2021八上·监利开学考)一封闭容器中盛满了某种液体。如图甲,液体对容器底的压力和压强分别为F1和p1;若把容器倒置后,如图乙,液体对容器底的压力和压强分别为F2和p2。则F1与F2、p1与p2的大小关系是( )
A.F1=F2、p1=p2 B.F1>F2、p1=p2
C.F1>F2、p1>p2 D.F1=F2、p1<p2
【答案】B
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】由题意,根据液体压强公式 可知,容器倒置前后的液体密度、液面高度相同,则压强相同,即p1=p2;由压强计算公式 可知,液体对容器底的压力分别为 ,
由于S1>S2,则F1>F2。
故答案为:B。
【分析】液体压强和液体的密度、深度有关;容器底受到的压力是压强和底面积的乘积。
6.(2020九上·路北开学考)下列是小明用学过的物理知识解释的生活现象,正确的是( )
A.护士用注射器向病人注射药液是利用了大气压的作用
B.利用高压锅容易将饭煮熟是利用了气压增大液体沸点降低的原理
C.拦河大坝修成上窄下宽是由于液体内部压强随深度的增加而减小
D.人必须站在安全线以外等候列车,因为人与行驶的列车之间空气流速大,压强小
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.用注射器将药液注入病人体内,是利用了手的推力,没有利用大气压的作用,A不符合题意;
B.利用高压锅容易将饭煮熟是利用了气压增大、液体沸点升高的原理,B不符合题意;
C.拦河大坝修成上窄下宽是由于液体内部压强随深度的增加而增加,为了能够承受更大的压强,C不符合题意;
D.人必须站在安全线以外等候列车,因为人与行驶的列车之间空气流速大,压强小,容易将人推向列车发生事故,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】注射器将药液注入病人体内,是利用了手的推力;液体沸点和大气压有关;液体内部压强随深度的增加而增加;空气流速大,压强小。
7.(2020·百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置 B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验 D.将装置到山顶上做实验
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A.若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,不符合题意;
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,大气压的大小不变,管内外水银面高度不变,不符合题意;
C.若换用更粗的玻璃管,既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,不符合题意;
D.将装置到山顶上做实验,大气压减小,管内、外水银面高度差变小,符合题意。
故答案为:D。
【分析】大气压和海拔高度有关,海拔越高,大气压越小。
8.(2020·潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小 B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小 D.对地面的压强变大
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】在沼泽地段铺设宽木板,不会改变坦克的重力以及对地面的压力,是通过增大受力面积来减小压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积减小压强。
9.(2020·潍坊)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A.a点时大 B.b点时大 C.一样大 D.均有可能
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b两点时的体积大于a点时体积。
故答案为:B。
【分析】流体在流速大的地方压强小,液体对气压压强越小,气体膨胀,体积变大。
10.(2020·武汉)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10cm,密度是0.8×103kg/m3,漂浮在液面上露出液面的体积占物块体积的 。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时,下列说法错误的是( )
A.液体的密度是1.2×103kg/m3
B.手对物块上表面的压力大小是2N
C.液体对物块下表面的压力大小是12N
D.物块下表面受到液体的压强是1.2×103Pa
【答案】B
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】当物块漂浮时,物块所受的浮力等于其所受的重力,即
则有
因有 露出水面,故
故
A正确,不符合题意;
B.由题意知,手对物块的压力,等于物块 浸没液体中所受的浮力,即 B错误,符合题意;
CD.物块下表面受到的压强为
下表面受到的压力为
CD正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】漂浮物体受力的浮力等于物体的重力,根据浮力和排开液体的体积,可以计算液体密度;根据液体深度可以计算液体压强大小。
11.(2020八下·北京期末)如图所示,在下列底部连通、上端开口的容器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】根据连通器的定义可知,选项中的容器均为连通器,静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.观察图示可知,只有C符合这一特点,ABD不符合题意,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.
12.(2020·雅安)将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的内能减小,不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
【答案】D
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】盛有水的烧瓶放在火焰上加热,达到沸点,继续吸热,水沸腾,沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,瞬间水的温度还保持在沸点,但无法继续吸收热量,此时停止沸腾;当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来的.
故答案为:D。
【分析】液体沸腾的条件:达到沸点、继续吸收热量。液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低。
13.(2021八下·德惠月考)如图是ab两种物质m﹣V的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上,下列
说法正确的是( )
A.a、b两物质的密度之比为4:1
B.甲、乙两物体的体积之比为8:1
C.甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1
D.甲、乙两物体对地面的压力之比为2:1
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图像可知,
A、a、b两物质的密度之比为4:1 ,由图像可知应该为8:1,故A是错误的。
B、甲、乙两物体的体积之比为8:1,由图像可知应该为1:8,故B是错误的。
C、甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1,甲乙两物体质量是相同的,所以重力也是相同的,压力也是相同的,它们的底面积比为1:4,所以压强比为4:1,故C正确。
D、甲、乙两物体对地面的压力之比为2:1,因为甲乙两物体的质量相同,所以重力相同则压力相同,所以压力之比应为1:1,故D错误。
故答案为:C
【分析】在质量不变的前提下,体积跟密度成反比。
二、填空题
14.(2021·崇明模拟)著名的 实验证明了大气压的存在并且大气压的值是很大的,1644年,意大利科学家 用实验测定了大气压的值,大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强就越 。
【答案】马德堡半球;托里拆利;小
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】为了证明大气压的存在,马德堡市市长在马德堡市完成了马德堡半球实验。1644年,意大利科学家托里拆利用一端封闭的玻璃管装满水银倒放入水银槽中的实验精确测定了大气压的值。大气压强与海拔高度有关,海拔越高的地方,空气越稀薄,大气压强越小。
【分析】马德保半球实验最早证明了大气压的存在,托里拆利最早给出了大气压的数值,一个标准大气压为1.013×105Pa。
15.(2020八上·合浦期中)攀登喜马拉雅山顶峰的队员们,在山峰上做饭时,只能使用高压锅,否则食物就煮不熟,原因是峰顶 低,水的 低。
【答案】气压;沸点
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】由于海拔高度增加,所以气压减小,又因为气压减小时,水的沸点降低,所以要想把饭煮熟,需要增大气压。
【分析】液体的沸点与海拔的高低有关,海拔越高,液体的沸点越低。
16.(2021·哈尔滨模拟)如图所示的平底容器质量为0.3kg,底面积为3×10-3m2,内装0.6kg的水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在边长为1m的水平桌面中央,则容器对桌面的压强为 Pa,容器中的水对容器底的压力大小为 N。(忽略容器厚度,取g=10N/kg)
【答案】3×103;4.5
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】容器和水总重量为G总=m总g=(0.3kg+0.6kg)×10N/kg=9N
静止于桌面,对桌面的压力等于重力,即F压=G总=9N
则容器对桌面的压强为 水对容器底面的压强为
则水对容器底部的压力为F容=p2S=1.5×103Pa×3×10-3m2=4.5N
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
17.(2020八上·通州期末)水平桌面上两个相同容器中装有甲、乙两种液体,小明为比较两种液体密度的大小,他将调好的同一支压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度,实验现象如图所示,由此推断出液体 的密度较大。(选填“甲”或“乙”)
【答案】乙
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由图可知,探头在甲、乙两种液体中的相同深度处,而在乙液体中,压强计液面高度差大,所以在同一深度处,液体乙的压强大,由 可知,液体乙的密度大。
【分析】液体压强和液体的密度有关,和深度有关;深度相同时,压强越大,液体密度越大。
18.(2020八上·通州期末)图所示的跑车尾部安装了一种“气流偏导器”,它上表面平直,下表面呈弧形向下凸起。当跑车高速行驶时,气流偏导器上、下方会形成压强差,从而对车的尾部产生一个向 的压力。(选填“上”或“下”)
【答案】下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由图知道,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,由于上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度小,此时,上方空气压强比下方空气压强大,对车的尾部产生一个向下的压力,从而使车轮抓紧地面。
【分析】流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
19.(2020九上·松江月考)将A、B两个相同的容器,如图所示的方法放置在水平的桌面上,若两个容器中都装满水,则水对容器底部的压强关系为pA pB,水对容器底的压力关系是FA FB,两个容器对桌面的压力关系是 ,容器对桌面的压强关系是 。(均选填“大于”,“等于”或“小于”)
【答案】等于;大于;等于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】A、B两个相同的容器都装满水,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相同,即pA=pB由图可知水对A容器的受力面积比B容器大,由[1]已知水对它们底部的压强相同,根据 可知水对A容器底的压力大于水对B容器底的压力,即FA>FB物体对水平面的压力等于自身的重力,则它们对对桌面的压力等于空容器和水的重力之和,由于A、B两个相同的容器都装满水,所以两个容器对桌面的压力相同,即 由图可知A容器对桌面的受力面积比B容器大,由[3]已知两个容器对桌面的压力相同,根据 可知A容器对桌面的压强小于B容器对桌面的压强,即
【分析】液体压强和液体密度和深度有关;压力是压强和受力面积的乘积;水平面上受到的压力等于物体的重力,利用压力和受力面积的比值计算压强。
三、作图题
20.(2021八下·西安月考)
(1)如图甲,排球离开手后仍在空中继续飞行。不考虑空气阻力,请在图中画出排球的受力示意图;
(2)如图,画出静止在斜面上的物体 对斜面的压力 。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
【知识点】重力示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)排球在空中飞行时,不考虑空气阻力,排球只受重力,找到排球的重心,然后沿重力方向画一条带箭头的线段表示这个力。如下图所示:
(2)物体对斜面的压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下。如下图所示:
【分析】
作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作压力的示意图,力的作用点在两物体接触面上,方向垂直指向被压物体,用字母F压表示。
四、解答题
21.(2020八下·闽侯期中)防控新冠肺炎疫情中,在防护效果相同的情况下,你会选择带子宽大的口罩还是选择带子很小的口罩?请用物理知识简单说明你的选择和原因。
【答案】解:应该选择带子宽大的,根据p= ,当压力一定时,宽大的口罩带子增大了受力面积,减小了压强,所以长时间佩戴也能感到舒适。
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【分析】当压力一定时,受力面积越大,压强越小。
22.(2020·荣县模拟)家中烧水的水壶壶嘴为什么不能比壶身低?壶盖上常有一个小孔,如果不留这个小孔倒水时水不容易倒出来,你知道为什么吗?
【答案】答:①壶嘴和壶身上端是开口的,下部是相通的,是连通器,因为连通器原理,所以家中烧水的水壶壶嘴不能比壶身低;
②茶壶的盖子上有一个小孔,是为了使茶壶内的气体和外界的大气相通,使壶内气体压强等于大气压,水容易倒出。
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器,连通器中装同种液体且不流动时,液面相平,利用大气压,茶壶中的水方便倒出。
五、实验探究题
23.(2020·高邑模拟)小明用一端扎有橡皮膜的薄壁玻璃管、一个装有水的大烧杯、刻度尺、细沙来探究“液体内部压强的规律”。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)如图甲所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明 。
(2)如图乙所示,将玻璃管从水中取出,并向管中缓慢倒入适量水,发现橡皮膜向管外部凸出,此现象说明 。
(3)将玻璃管中的水倒掉,擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜 ,用刻度尺测出每一次橡皮膜到水面的距离。
(4)实验数据如下表,请将表格补充完整:
实验次数 1 2 3 4
沙子的质量/g 10 20 30 40
橡皮膜在水中受到的压强/Pa 125 250 375
橡皮膜的深度/cm 1.25 2.5 3.75 5
(5)分析实验数据可得出的结论是液体内部的压强与深度成 。
(6)[拓展]将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,测得橡皮膜的深度为3.125cm,这种液体的密度是 g/cm3。
【答案】(1)水对橡皮膜有向上的压强
(2)水对橡皮膜有向下的压强
(3)水平
(4)500
(5)正比
(6)0.8
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】解:(1)甲图中,将扎有橡皮膜的一端竖直插入水槽中,发现橡皮膜向玻璃管内部凹陷,此现象说明水对橡皮膜有向上的压强;(2)乙图中,将玻璃管从水中取出,并向管中缓慢倒入适量水,发现橡皮膜向管外部凸出,此现象说明水对橡皮膜有向下的压强;(3)向玻璃管中分别装入不同质量的细沙,将其竖直缓慢插入水中,直至橡皮膜水平,用刻度尺测出每一次橡皮膜到水面的距离,此时液体产生的压强与细沙的压强相等;(4)由图表可知,p1=ρgh1,p4=ρgh4,可得 = , = ,解得p4=500pa;(5)分析实验数据可得出的结论是液体内部的压强与深度成正比;装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平,由装有20g细沙的玻璃管橡皮膜在水中受到的压强相等,根据p=ρgh可得:ρ液gh液=p2,
液体的密度:ρ液= = =0.8×103kg/m3=0.8g/cm3;
故答案为:(1)水对橡皮膜有向上的压强;(2)水对橡皮膜有向下的压强;(3)水平;(4)500;(5)正比;(6)0.8。
【分析】(1)液体内部向上有压强;(2)液体内部向下有压强;(3)当突出的橡皮膜水平时,内外受力相等;(4)根据压强和深度,可以计算未知压强的大小;(5) 在同种液体中,液体压强和深度成正比;(6)利用压强和深度,可以计算液体的密度。
六、计算题
24.(2020九上·上海月考)如图所示轻质薄壁容器A高0.4米,底面积为200厘米2,内装有0.3米的水。求:
(1)容器内水的质量 ;
(2)容器内水对底部的压强 ;
(3)若将体积为2.5×10-3米3的正方体B轻轻放入A容器中,则:此正方体的密度至少为多大时,容器内水对底部的压强才能达到最大值。
【答案】(1)解:容器内水的质量
答:容器内水的质量为
(2)解:容器内水对底部的压强
答:容器内水对底部的压强为
(3)解:容器内水对底部的压强达到最大时
正方体排开水的体积最小为
因为正方体B的体积为2.5×10-3米3大于排开水的体积2×10-3米3,所以正方体B应该漂浮在水面上。
正方体排开水的质量
正方体最小质量
正方体最小密度
答:正方体的密度 。
【知识点】密度公式及其应用;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据密度和体积的乘积计算质量;(2)利用液体密度和深度,结果液体压强;(3)根据容器底面积和高度计算体积;结合密度和体积的乘积计算质量;利用质量和体积的比值计算密度。
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