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第九章 压强单元检测卷(解析版)
(时间60分钟,总分100分)
一、选择题(每小题3分,共27分)
1.如图是某同学在“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列说法中正确的是( )。
A.甲乙对比说明,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
B.乙图中小桌对海绵的压力大于丙图中小桌对海绵的压力
C.乙图中小桌静止时,小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力
D.丙图中砝码对小桌压强可能大于小桌对海绵压强
【答案】D。
【解析】A、根据甲乙对比可知,接触面积相同,压力不同,压力也大,海绵的凹陷程度越大,这说明,受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显,故A错误;
B、在水平面上的物体对水平面的压力等于重力,由图可知,乙图中小桌对海绵的压力等于丙图中小桌对海绵的压力,故B错误;
C、甲图中小桌静止时,海绵对小桌的支持力等于小桌重力与砝码重力的和,要大于小桌的重力,不符合二力平衡的条件,故C错误;
D、丙图中砝码对小桌压力虽然小于小桌对海绵的压力,但砝码与小桌的受力面积要小于小桌和海绵的受力面积,根据p可知,砝码对小桌压强可能大于小桌对海绵压强,故D正确。
故选:D。
2.在托里拆利实验和自制气压计的相关知识中,下列说法错误的是( )。
A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升;
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大;
C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压;
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
【答案】D。
【解析】A、因大气压随高度的增大而减小,故将上述装置都拿到山顶时,大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,会发现托里拆利实验装置中的水银柱下降;因自制气压计的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当拿到山顶时,由于大气压随高度的升高而减小,瓶外的大气压变小,则细管中的水柱将上升,故A正确;
B、当温度下降时,瓶中被封闭空气遇冷收缩,气压减小,在外界大气压的作用下,玻璃管的水面会下降,我们会误认为大气压升高,故自制气压计使用时,受温度的影响较大,故B正确;
C、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,故C正确;
D、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小,故D错误;故选:D。
3.如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )。
A.4:1 B.4:3 C.1:2 D.8:1
【答案】A。
【解析】由图可知,当m甲=8g时V甲=1cm3,当m乙=4g时V乙=4cm3,
则甲乙两种物质的密度分别为:
ρ甲8g/cm3,ρ乙1g/cm3,
则,
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比:,
由V=L3可得,两正方体的边长之比:,
A、B两正方体的底面积之比:()2=()2,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,两物体对水平地面的压强之比:。故选:A。
4.下列说法中正确的是( )。
A.人潜入较深的水中时,必须穿潜水服,因为液体压强随深度增加而增大;
B.铲车宽大的轮子可以增大受力面积,增大对地面的压强;
C.用吸管吸饮料时,是利用了嘴对饮料的作用力将饮料吸入口中;
D.飞机升力的产生是由于机翼上方的空气流速小于下方的空气流速,形成向上压强差
【答案】A。
【解析】A、液体压强随着深度的增加而增大,当人潜入深水中时,水对人体的压强很大,为了保护人体,所以要穿潜水服。故A正确;
B、铲车宽大的轮子可以增大受力面积,在压力一定时,减小对地面的压强。故B错误;
C、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压的作用,故C错误;
D、飞机升力的产生是由于机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,形成向上压强差。故D错误。故选:A。
5.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )。
A.实验中玻璃管内水银面的上方气压为零;
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱,使它不下落;
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强;
D.玻璃管倾斜会影响实验测量结果
【答案】D。
【解析】A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,气压为零,故A正确;
B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确;
C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故C正确;
D、实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故D错误。
故选:D。
6.两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为P甲和P乙,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )。
A.P甲<P乙,F甲>F乙 B.P甲<P乙,F甲<F乙
C.P甲=P乙,F甲>F乙 D.P甲=P乙,F甲<F乙
【答案】A。
【解析】(1)由于圆柱形容器甲和乙高度相同,分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,则液体的深度相同,由于ρ水<ρ盐水,根据p=ρgh可知:p甲<p乙.故CD错误。
(2)由图可知:鸡蛋在水下沉,在盐水中处于漂浮,则G排水=F甲浮<G鸡蛋,G排盐水=F乙浮=G鸡蛋;
所以G排水<G排盐水;
由于甲、乙分别装满水、浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等,则G水=G盐水;
放入水和浓盐水中鸡蛋完全相同的,则根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知:
F甲=G水+G鸡蛋﹣G排水,F乙=G盐水+G鸡蛋﹣G排盐水,
所以,F甲>F乙,故A正确,B错误。故选:A。
7.连通器在日常生活,生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中利用连通器原理的是( )。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】C。
【解析】①图中地漏的结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理制成的,符合题意;
②图中拦河大坝的结构不符合上端开口下部连通的容器,不是连通器,不合题意;
③图中下水管中“存水弯”符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意;
④图中的过路涵洞符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意。
综上分析可知,利用连通器原理的是①③④。故选:C。
8.容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m,如图所示,橡皮膜相平。下列结论正确的是( )。
酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强;
B.酒精对橡皮膜的压力为10N;
C.容器右侧中酒精的深度为12.5cm ;
D.容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
【答案】D。
【解析】A、橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等,因为水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh知,下面水的压强大于酒精的压强,所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强,故A错误;
B、左侧上面水对橡皮膜的压强:p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强,
酒精对橡皮膜的压也为1000Pa,
根据p知酒精对橡皮膜的压力:F=pS=1000Pa×1×10﹣4m2=0.1N,故B错误;
C、根据p=ρgh知,可以算出橡皮膜上面的酒精的深度,但不知道橡皮膜下面酒精的高度,不能判断出容器右侧中酒精的深度,故C错误;
D、根据p=ρgh知橡皮膜上面的酒精的深度:
h酒精0.125m=12.5cm,
又因为橡皮膜中心到水面的距离为0.1m=10cm,
容器右侧液面比左侧水面高12.5cm﹣10cm=2.5cm,故D正确。故选:D。
9.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是( )。
A.若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙;
B.若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙;
C.若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙;
D.若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙
【答案】B。
【解析】(1)已知液体对容器底部的压强相等,由于柱状容器中液体对底面的压力等于液体的重力,则:p甲,p乙;
A、若倒入相等质量的原液体,则p甲'p甲;p乙'p乙;
由图可知:S甲>S乙,则,所以,p甲'<p乙',故A错误;
B、若抽出相等质量的原液体,则p甲'p甲;p乙'p乙;
由图可知:S甲>S乙,则,所以,p甲'>p乙',故B正确;
(2)根据p=ρgh可得:p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙;
由题意知,p甲=p乙,即:ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;
由图可知,h甲>h乙,所以,ρ甲<ρ乙;
C、若倒入相等体积的原液体,则倒入后甲容器中液面的高度h甲′=h甲,乙容器中液面的高度h乙′=h乙;
则有:p甲'=ρ甲gh甲′=ρ甲g(h甲)=ρ甲gh甲+ρ甲gp甲△Vg,
p乙'=ρ乙gh乙′=ρ乙g(h乙)=ρ乙gh乙+ρ乙gp乙△Vg,
已知:ρ甲<ρ乙,由图可知,S甲>S乙,则有:,所以,p甲'<p乙',故C错误;
D、若抽出相等体积的原液体,抽出后甲容器中液面的高度h甲′=h甲,乙容器中液面的高度h乙′=h乙;
则有:p甲'=ρ甲gh甲′=ρ甲g(h甲)=ρ甲gh甲﹣ρ甲gp甲△Vg,
p乙'=ρ乙gh乙′=ρ乙g(h乙)=ρ乙gh乙﹣ρ乙gp乙△Vg,
已知,ρ甲<ρ乙,由图可知,S甲>S乙,则:,所以,p甲'>p乙',故D错误。
故选:B。
二、填空题(每空2分,共38分)
9.如图所示,老师在做托里拆利实验时,当时大气压相当于 mmHg产生的压强;若玻璃管的顶端混入了部分空气,实验测得气压值 实际值(选填“大于”“小于”或“等于”);如果将玻璃管稍微倾斜,管内水银柱高度会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】755;小于;不变。
【解析】(1)读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm,因此,当时的大气压强等于755mm高水银柱产生的压强;
(2)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小;则实验测得气压值小于实际值;
(3)大气压强等于管内水银柱产生的压强;如果将玻璃管稍微倾斜,管中水银柱长度将增大,由于此时大气压强不变,所以管内水银柱高度不变。
故答案为:755;小于;不变。
10.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了 (填“利用”或“不利用”)大气压强。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 Pa。(ρ药=ρ水)
【答案】利用;1.3×104。
【解析】因为输液时,如果没有这根“闲置”管,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的;
针管处受到的液体压强p=ρ药液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3m=1.3×104Pa。
故答案为:利用;1.3×104。
11.如图所示,鱼缸里有许多缓慢游动的鱼,A、B、C是其中三条鱼上的某点,已知A点的压强为9.8×102帕,它表示每平方米面积上受到水的 为9.8×102牛,B点受到水的压强方向为水平向 (选填“右”或“左”);若C点的深度比A点增加0.3米,则C点水的压强为 帕。
【答案】压力;右;3920。
【解析】A点的压强为9.8×102帕,它表示该处每平方米面积上受到水的压力为9.8×102N;
由图可知,B点位于鱼的左侧,故B点受到水的压强方向为水平向右;
由p=ρgh可得,A点的深度:hA0.1m,
则C点的深度:hC=hA+0.3m=0.4m,
所以C点水的压强为:pC=ρ水ghC=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3920Pa。
故答案为:压力;右;3920。
12.如右图所示,三个质量相等、形状不同、底面积相同的容器,它们都装有高度相同的同种液体,比较它们对容器底部的压强大小关系是 ,它们对容器底的压力大小关系是 ,它们对桌的压力大小关系是 ,它们对桌面压强的大小关系是 。(四空分别用p、F、F′、p′加下标表示。)
【答案】p1=p2=p3;F1=F2=F3;F1′>F2′>F3′;p1′>p2′>p3′。
【解析】(1)三个容器内都装有高度相同的同种液体,由液体压强公式p=ρgh得:
三容器底部所受液体的压强关系是p1=p2=p3;
∵三个容器底面积相同,由F=pS得:三容器底部所受液体的压力关系是F1=F2=F3;
(2)三个容器底面积相同,形状不同,装有相同高度的液体。则体积关系为:V1>V2>V3;
∵都装有高度相同的同种液体,∴根据m=ρV可知,m1>m2>m3,
∵F′=G容+G液=(m容+m液)g,且三个容器质量相等,
∴三个容器对桌面的压力F1′>F2′>F3′,
∵三个容器底面积相同,
∴由p得:三个容器对桌面的压强关系是p1′>p2′>p3′。
故答案为:p1=p2=p3;F1=F2=F3;F1′>F2′>F3′;p1′>p2′>p3′。
13.如图,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则甲、乙对地面压力的变化量为△F甲 △F乙,对地面压强变化量为△p甲 △p乙,剩余部分对地面压力为F′甲 F′乙,剩余对地面压强为p甲 p乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】大于;小于;大于;大于。
【解析】(1)设甲边长为a,乙边长为b,则由图可知a>b,两物体对地面的压强相等,即;
化简得:ρ甲a=ρ乙b;
截去相等高度后,甲的体积仍大于乙的体积;
两物体剩余质量m甲=ρ甲a2(a﹣h),m乙=ρ乙b2(b﹣h),;
即剩余部分质量甲的质量大于乙的质量;
而F=G=mg,
所以剩余部分甲的压力F′甲大于乙的压力F′乙;
(2)由p得:
两物体剩余部分对地面的压强p′甲ρ甲(a﹣h)g;
p′乙ρ乙(b﹣h)g;;
即剩余部分甲对地面的压强p′甲大于乙对地面的压强p′乙;
(3)截去相等高度h后,
甲减少的质量为△m甲=ρ甲a2h,
乙减少的质量为△m乙=ρ乙b2h,
甲减少的压力为△F甲=△G甲=△m甲g=ρ甲a2hg,
乙减少的压力为△F乙=△G乙=△m乙g=ρ乙b2hg, 1,
所以甲对地面压力的变化量为△F甲大于乙对地面压力的变化量△F乙;
(4)截去相等高度h后,甲减少的压强为△p甲=ρ甲gh,
乙减少的压强为△p乙=ρ乙gh,
已知ρ甲<ρ乙,所以△p甲<△p乙。
故答案为:大于;小于;大于;大于。
14.两个质量不同的柱形容器A、B(mA<mB)放在水平桌面上,底面积分别为SA和SB(SA<SB)。现将容器中分别装入密度不同的液体,再将两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,如图所示,此时液体对容器底的压强相等。当取出两容器中的金属球,液体对容器底部压强的变化量分别为△pA、△pB则△pA △pB;此时两容器对桌面的压力分别为FA、FB,则FA FB.(均选填“<”、“>”或”=”)
【答案】>;<。
【解析】(1)两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,液体对容器底的压强相等,A容器液体深度小于B容器液体深度,根据p=ρgh得,A容器液体密度大于B容器液体密度。
当把两个完全相同的金属球取出,两个容器中液体对容器底的压力减小了金属球排开同体积液体的重力,△F=F浮=G排=m排g=ρ液gV排,两个金属球的体积相同,排开液体的体积相同,因为ρA液>ρB液,△FA>△FB,△pA,△pB,因为SA<SB,所以,△pA>△pB。
(2)再将两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,液体对容器底的压强相等,因为SA<SB,根据F=pS得,AB两个容器底受到液体的压力:F'A<F'B,
金属球在A中浮力大于金属球在B中的浮力,容器底受到的金属球的压力:G﹣FA浮<G﹣FB浮,容器对桌面的压力等于容器底受到液体的压力和金属球对容器底的压力之和,所以此时容器底的压力:F'A+G﹣FA浮<F'B+G﹣FB浮,即FA<FB。
故答案为:>;<。
15.如图所示,放在水平面上的两个相同的烧杯中装有相同体积的盐水和纯净水,则a、b、c、d四点中液体压强最大的是 点;若已知a点受到的液体压强为Pa,hac=hbd=h,已知盐水的密度ρ盐水,纯净水的密度ρ水,则d点受到的液体压强为 。
【答案】c;ρ水(gh)。
【解析】(1)由图可知,a、b两点的深度相同,c、d两点的深度相同,但盐水的密度大于纯净水的密度,
根据公式p=ρgh可知,a点的压强大于b点的压强,c点的压强大于d点的压强;
又因为c点的深度大于a点的深度,所以c点的液体压强最大;
(2)已知a点受到的液体压强为pa,hac=hbd=h,
a、b两点的深度相同,根据p=ρgh可得:hb=ha,
d点的深度hd=hb+h,
则d点受到的液体压强为:pd=ρ水g(hb+h)=ρ水g(h)=ρ水(gh)。
故答案为:c;ρ水(gh)。
三、实验题(20分)
16.(8分)在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材,进行了如图所示的实验。
(1)比较 两图,可得出的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;比较 两图,可得出的结论是:压力的大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。图丙中,砝码和小桌的质量分别为500g和100g,砝码的底面积和小桌桌面的面积分别为20cm2和200cm2,砝码对小桌的压强和小桌对海绵的压强分别为 Pa和 Pa。(g=10N/kg)
【答案】(1)甲、乙;乙、丙;(2)2500;300。
【解析】(1)探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,比较甲、乙两图,可得出的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,比较乙、丙两图,可得出的结论是:压力的大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(2)在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。图丙中,砝码和小桌的质量分别为500g和100g,砝码的底面积和小桌桌面的面积分别为20cm2和200cm2,砝码对小桌的压强:
p12.5×103Pa;
小桌对海绵的压强:
p2300Pa。
故答案为:(1)甲、乙; 乙、丙; (2)2500;300。
17.(12 分)通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:
(1)压强计 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压 大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:
A、将此时右管中高出的液体倒出
B、取下软管重新安装
(3)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因可能是: 。
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由: 。
【答案】(1)不是;(2)大于;B。(3)探头漏气。(4)①不可靠;②金属盒在两种液体中的深度不同(或没有控制金属盒在两种液体中的深度相同)。
【解析】(1)上端开口而底部连通的容器叫连通器,因压强计一端是密封的,所以压强计不是连通器;
(2)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该是相平的,小明同学却观察到如图(a)所示的情景若,U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压;
调节的方法:只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,选B;
(3)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;因此出现这种情况可能的原因是探头漏气;
(4)盐水的密度大于水的密度,根据公式P=ρgh,在橡皮膜浸入液体的深度相同时,盐水中的压强比较大,可以比较相同深度处盐水和水的压强大小,从而判断出哪杯是盐水;
因为液体的压强不仅与液体密度有关,还与浸入液体的深度有关,该实验小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,所以得出的结论是不可靠的。
故答案为:(1)不是;(2)大于;B。(3)探头漏气。(4)①不可靠;②金属盒在两种液体中的深度不同(或没有控制金属盒在两种液体中的深度相同)。
四、计算题(15分)
18.(6分)司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满了沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶40km,所用时间是0.5h,货车总重约3×105N,轮胎与地面的总接触面积约0.3m2.该路段限速60km/h.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。(取g=10N/kg)请解答:
(1)货车轮胎对地面的压强是多少?
(2)根据计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。(答出一种即可)
【解析】(1)货车轮胎对地面的压力:F=G=3×105N,
货车轮胎对地面的压强:p1×106Pa;
(2)货车的速度:v80km/h,
因汽车对地面的压强p>p控,汽车的速度v>v限,
所以,货车违规行为是超载、超速,
危害:超载易压坏路面、缩短汽车使用寿命、汽车难以制动易发生交通事故等;
超速易发生交通事故、汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等。
答:(1)货车轮胎对地面的压强是1×106Pa;(2)违规行为:超载(或超速)。危害:超载易压坏路面或缩短汽车使用寿命、汽车难以制动易发生交通事故等(超速易发生交通事故或汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等)。
19.(9分)如图所示,质量为3千克,边长为0.1米、体积为0.001米3的均匀正方体甲,和底面积为0.02米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器足够高,内盛有0.1 米深的水。
(1)求正方体甲的密度;
(2)求水对乙容器底部的压强;
(3)现将甲物体水平切去一部分,乙容器中抽取部分水,当甲物体、乙容器中的水减少体积相同,并使正方体甲对地面 的压强等于水对乙容器底部的压强,求切去部分的体积。
【解析】(1)正方体甲的密度:ρ甲3×103kg/m3;
(2)乙容器中水的深度h=0.1m,
水对乙容器底产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m/3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(3)将甲物体水平切去一部分,乙容器中抽取部分水,当甲物体、乙容器中的水减少体积相同,设为△V,
此时正方体甲对地面的压强等于水对乙容器底部的压强,即p甲=p乙,
根据压强定义式和液体压强公式可得:;
即:,
解得△V=8×10﹣4m3,即切去部分的体积为8×10﹣4m3.。
答:(1)正方体甲的密度3×103kg/m3;(2)水对乙容器底部的压强980Pa;(3)切去部分的体积为8×10﹣4m3。中小学教育资源及组卷应用平台
第九章 压强单元检测卷(原卷版)
(时间60分钟,总分100分)
一、选择题(每小题3分,共27分)
1.如图是某同学在“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列说法中正确的是( )。
A.甲乙对比说明,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
B.乙图中小桌对海绵的压力大于丙图中小桌对海绵的压力
C.乙图中小桌静止时,小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力
D.丙图中砝码对小桌压强可能大于小桌对海绵压强
2.在托里拆利实验和自制气压计的相关知识中,下列说法错误的是( )。
A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升;
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大;
C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压;
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
3.如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )。
A.4:1 B.4:3 C.1:2 D.8:1
4.下列说法中正确的是( )。
A.人潜入较深的水中时,必须穿潜水服,因为液体压强随深度增加而增大;
B.铲车宽大的轮子可以增大受力面积,增大对地面的压强;
C.用吸管吸饮料时,是利用了嘴对饮料的作用力将饮料吸入口中;
D.飞机升力的产生是由于机翼上方的空气流速小于下方的空气流速,形成向上压强差
5.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )。
A.实验中玻璃管内水银面的上方气压为零;
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱,使它不下落;
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强;
D.玻璃管倾斜会影响实验测量结果
6.两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压强分别为P甲和P乙,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )。
A.P甲<P乙,F甲>F乙 B.P甲<P乙,F甲<F乙
C.P甲=P乙,F甲>F乙 D.P甲=P乙,F甲<F乙
7.连通器在日常生活,生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中利用连通器原理的是( )。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
8.容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m,如图所示,橡皮膜相平。下列结论正确的是( )。
酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强;
B.酒精对橡皮膜的压力为10N;
C.容器右侧中酒精的深度为12.5cm ;
D.容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
9.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是( )。
A.若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙;
B.若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙;
C.若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙;
D.若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙
二、填空题(每空2分,共38分)
9.如图所示,老师在做托里拆利实验时,当时大气压相当于 mmHg产生的压强;若玻璃管的顶端混入了部分空气,实验测得气压值 实际值(选填“大于”“小于”或“等于”);如果将玻璃管稍微倾斜,管内水银柱高度会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
10.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。这根“闲置”管是为了 (填“利用”或“不利用”)大气压强。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 Pa。(ρ药=ρ水)
11.如图所示,鱼缸里有许多缓慢游动的鱼,A、B、C是其中三条鱼上的某点,已知A点的压强为9.8×102帕,它表示每平方米面积上受到水的 为9.8×102牛,B点受到水的压强方向为水平向 (选填“右”或“左”);若C点的深度比A点增加0.3米,则C点水的压强为 帕。
12.如右图所示,三个质量相等、形状不同、底面积相同的容器,它们都装有高度相同的同种液体,比较它们对容器底部的压强大小关系是 ,它们对容器底的压力大小关系是 ,它们对桌的压力大小关系是 ,它们对桌面压强的大小关系是 。(四空分别用p、F、F′、p′加下标表示。)
13.如图,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则甲、乙对地面压力的变化量为△F甲 △F乙,对地面压强变化量为△p甲 △p乙,剩余部分对地面压力为F′甲 F′乙,剩余对地面压强为p甲 p乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
14.两个质量不同的柱形容器A、B(mA<mB)放在水平桌面上,底面积分别为SA和SB(SA<SB)。现将容器中分别装入密度不同的液体,再将两个完全相同的金属球分别浸没在两液体中,如图所示,此时液体对容器底的压强相等。当取出两容器中的金属球,液体对容器底部压强的变化量分别为△pA、△pB则△pA △pB;此时两容器对桌面的压力分别为FA、FB,则FA FB.(均选填“<”、“>”或”=”)
15.如图所示,放在水平面上的两个相同的烧杯中装有相同体积的盐水和纯净水,则a、b、c、d四点中液体压强最大的是 点;若已知a点受到的液体压强为Pa,hac=hbd=h,已知盐水的密度ρ盐水,纯净水的密度ρ水,则d点受到的液体压强为 。
三、实验题(20分)
16.(8分)在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材,进行了如图所示的实验。
(1)比较 两图,可得出的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;比较 两图,可得出的结论是:压力的大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。图丙中,砝码和小桌的质量分别为500g和100g,砝码的底面积和小桌桌面的面积分别为20cm2和200cm2,砝码对小桌的压强和小桌对海绵的压强分别为 Pa和 Pa。(g=10N/kg)
17.(12 分)通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:
(1)压强计 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压 大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:
A、将此时右管中高出的液体倒出
B、取下软管重新安装
(3)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因可能是: 。
(4)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水。
①你认为小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由: 。
四、计算题(15分)
18.(6分)司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满了沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶40km,所用时间是0.5h,货车总重约3×105N,轮胎与地面的总接触面积约0.3m2.该路段限速60km/h.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。(取g=10N/kg)请解答:
(1)货车轮胎对地面的压强是多少?
(2)根据计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。(答出一种即可)
19.(9分)如图所示,质量为3千克,边长为0.1米、体积为0.001米3的均匀正方体甲,和底面积为0.02米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器足够高,内盛有0.1 米深的水。
(1)求正方体甲的密度;
(2)求水对乙容器底部的压强;
(3)现将甲物体水平切去一部分,乙容器中抽取部分水,当甲物体、乙容器中的水减少体积相同,并使正方体甲对地面 的压强等于水对乙容器底部的压强,求切去部分的体积。