名称 | 【精品解析】人教版物理八年级下册第九章 压强单元测试 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 8.9MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-01-25 20:43:27 |
【答案】C 13.(2021九上·嘉定期中)如图所示,甲、乙两个正方体置于水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲 、p乙。若将乙叠放到甲的上表面中央、或将甲叠放到乙的上表面中央,甲、乙对地面压强的增加量相等。则p甲 、p乙 的关系是( )
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等,即 ①
根据 则有 ②
由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则
根据 可知
抽出等高的甲、乙液体,此时容器中剩余液体的高度由图可知
根据 可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系
水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,根据①式可知抽出部分液体的重力关系
即
根据②式由 可得 ③
可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。
由公式 和 可得桌面受到甲、乙容器的压力为
由③式可知
即
则
已知 且 ,所以
综上所述,ABD项不符合题意,C项符合题意。
故答案为:C
【分析】当压力变化相同时,受力面积越大,压强变化越大,若深度相同,压强变化越大,液体密度越大,根据变化的压力分析剩余压力大小,分析质量大小。
13.(2021九上·嘉定期中)如图所示,甲、乙两个正方体置于水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲 、p乙。若将乙叠放到甲的上表面中央、或将甲叠放到乙的上表面中央,甲、乙对地面压强的增加量相等。则p甲 、p乙 的关系是( )
A.p甲 >p乙 B.p甲 =p乙 C.p甲 <p乙 D.无法判断
【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】将乙叠放到甲的上表面中央对地面压强的增加量:,
将甲叠放到乙的上表面中央对地面压强的增加量:,
由题意可得:,
,
由图可知:,
则,
规则物体在水平面上时:F=G,又,由可得:,
故答案为:A。
【分析】根据压强的变化量相等,结合受力面积的大小,判断压力大小,再根据受力面积判断压强的大小。
14.(2021九上·松江期中)甲、乙两个均匀正方体( )分别放在水平地面上,若在两正方体的右侧,按图所示方式沿竖直方向各截去相同的体积,它们剩余部分对地面的压强相等,则两个正方体原来对地面的压力 、 的关系是( )
A. 一定小于 B. 可能等于
C. 一定大于 D. 可能小于
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】在两正方体右侧沿竖直方向各截去相同的体积,它们剩余部分对地面的压强相等,因为
根据公式
可知
因为是正方体,所以未切之前甲的边长小于乙的边长,所以甲的底面积小于乙的底面积,即
由p=ρgh可知,未切之前对地面的压强依然是相等的,根据公式F=pS可知,未切之前,甲对地面的压力小于乙对地面的压力。
故答案为:A。
【分析】水平面上受到的压力等于物体的重力,切去部分后,压力减小。
15.(2021八下·克山期末)一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立放 在水平桌面上(如图乙),两次放置时,甲图中水对杯底的压力和压强分别为 F甲 和 p甲,乙图中水对杯底的压力和压强分别为 F乙和 p乙,下列判断正确的是( )
A.p甲=p乙 B.p甲<p乙 C.p甲>p乙 D.F甲>F乙
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】ABC.水的密度不变,根据 可知,甲的深度大,故甲杯中水对杯底的压强大于乙杯中水对杯底的压强,C符合题意;AB不符合题意;
D.甲杯是上宽下窄,甲图中水对杯底的压力小于水的重力,而乙图中容器上窄下宽,水对杯底的压力大于重力,水的重力不变,故甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
二、填空题
16.(2021九上·长宁期中)如图所示的仪器是 ,它可以用来探究 ,通过观察比较 来反映金属盒受到的液体压强大小。
【答案】U形管压强计;液体内部压强的特点;U形管两侧液面的高度差
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】图中是用来探究液体内部压强特点的仪器,即U形管压强计。
实验时把金属盒放入液体中,通过观察U形管两侧液面的高度差就可以反映金属盒受到液体压强的大小。
【分析】研究液体内部压强特点的仪器是U形管压强计;用手按压强计的橡皮膜(或橡皮膜浸入液体中)时,U形管两侧液面出现高度差,即将液体压强的大小转换为U形管两侧液面的高度差。
17.(2021九上·长宁期中)如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生(此操作危险,切勿模仿)。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下10厘米处,则车门底部受到的水的压强为 帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为9.19千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到10.06千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里 (选填“充满水”或“没有水”),解释此时可以打开车门的原因 。
【答案】980;充满水;轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为9.19千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到10.06千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车产生的向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】车门底部处在水下10厘米处,水的压强为
轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为9.19千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到10.06千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车产生的向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
【分析】根据液体压强公式p=ρgh即可求出水的压强;由于最初轿车沉入水中时,车内没有进去水,此时车外水的压力大于车内空气的压力,由这个压强差产生一个向车内方向的压力差,门打不开,待水进入车厢后,随着车内水面升高车内的压强随之增大,故车内外的压力差变小了,则车门反而打开了。
18.(2021九上·嘉定期中)1644年意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,到了十七世纪中期,德国学者做的 实验,才使人们确信大气压强的存在。压强是表示 的物理量,压力 (选填“一定”、“可能”或“一定不”)是重力。如图所示的容器中盛满水,A点处压强是 帕。
【答案】托里拆利;马德堡半球;压力作用效果;一定不;9800
【知识点】压强;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值;历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,半球未被拉开,从而证实了大气压的存在,是大气压将两半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气压的存在。
压强是表示压力作用效果的物理量,用单位面积所受的压力来表示;压力是垂直压在物体表面的力,重力是物体由于地球的吸引而受到的力,二者的受力物体和施力物体均不同,因此压力一定不是重力。
由图知,A处的深度
A处压强
【分析】首先测量大气压的是托里拆利;马德堡半球实验证明了大气压的存在;压强表示压力的作用效果;压力和重力不同;根据液体密度和深度,可以计算压强大小。
19.(2021九上·嘉定期中)小明乘坐高铁时发现,在离站台边缘1米左右的地方有一条白色安全线,如图(a)所示。在列车即将进站的时间里,站台工作人员反复提示:“请乘客们站在安全线以外候车!”。为什么乘客必须站在安全线以外候车呢?通过网络他了解到这与气体流动时的压强有关。
(1)为了探究气体流动时压强大小的特点,小明将两纸片靠拢,纸片下端自然下垂,如图(b)所示。然后他向两纸片间慢速吹气,实验现象如图(c)所示,接着他快速吹气,实验现象如图(d)所示。
分析比较图(b)、(c)、(d)的实验现象可知:气体流动时,气体的压强会 ,并且气体的流速越快,气体的压强 ;
(2)请结合上述内容,解释“列车进站时,为什么乘客必须站在安全线以外候车?” 。
【答案】(1)变小;越小
(2)若站在安全线以内,当列车进站时,其周围的空气随列车一起运动,流动速度变快,压强变小,而人身后的空气流速较小,压强较大,形成向车身方向的压强差,会把人推向列车,发生危险
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)由图(b)、(c)、(d)知,气体流动时,气体的压强会变小,且气体流速越快,气体的压强越小,因为往两张纸间吹气越快,纸张被压得越近。
(2)若站在安全线以内,当列车进站时,其周围的空气随列车一起运动,流动速度变快,压强变小,而人身后的空气流速较小,压强较大,形成向车身方向的压强差,会把人推向列车,发生危险。
【分析】(2)气体流动时,气体的压强会变小,且气体流速越快,气体的压强越小;
(3)流体在流速大的地方压强小。
20.(2021九上·松江期中)如图所示,两个完全相同足够高的圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,内部盛有不同液体A、B( )。若将两个完全相同的金属球分别浸没在A、B液体中,液体对两容器底部的压强变化量分别为 和 ,则 ,两容器对水平地面的压强变化量分别为 和 ,则 (均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】小于;等于
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】因为两个圆柱形的容器完全相同,所以当两个完全相同的金属球分别浸没在A、B液体时,液面高度的变化量相同,即 ,根据图示可知,液体A的体积大于液体B的体积,即 ,且 ,由 可知, , 由 可知 。
放入金属球后,容器对水平地面的压力变化量等于增加的球的重力,即容器对桌面的压力增加量相同, 因两圆柱形的容器完全相同,所以容器的底面积 , 由 可知 。
【分析】液体密度相同时,深度不同液体压强不同;根据压力和受力面积的比值计算压强。
三、实验探究题
21.(2021九上·蓬安期中)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)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系;
(4)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)压力大小
(4)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,利用转换法通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图发现,相同的两个木块,一个竖放,一个平放,海绵受到的压力相同,接触面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以得到:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)分析甲、丙两图发现:海绵的受力面积相同,海绵受到的压力不同,海绵的凹陷程度不同;故可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同,因甲、丁两图中受力面积不同,即没有控制受力面积相同,故他的观点是错误的。
【分析】(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显。
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)在探究压力作用的效果与压力大小关系时,应保持受力面积一定,改变压力大小。
22.(2021九上·江油开学考)2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达到10008米,创造了中国教人深潜的新纪录。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用压强计等装置进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,接下来的操作是 ___(选填字母)。
A.直接从U无管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是: 。
(3)小芳用丁装置测量未知波体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮展相平,需要测量的物理量有 。
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量,推导出特测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
【答案】(1)B
(2)同种液体,深度越深,压强越大
(3)BD;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,接下来的操作是拆除胶管重新安装,使U形管中两侧液面相平。
(2)从图中可以看出,探头在水中的深度越深,探头受到的压强越大,故可得结论:当液体密度相同时,深度越深,压强越大。
(3)小芳用丁装置测量未知波体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮展相平,利用的是水对橡皮膜的压强与待测液体对橡皮膜的压强的压强相等,即
得
其中h4为左侧水到橡皮膜中心的深度, h2右侧待测液体到橡皮膜中心的深度。
【分析】(1)实验前U形管中存在高度差,需要重新组装器材调整。
(2)同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
(3)橡皮膜相平时,橡皮膜左侧和右侧的压强相等,在根据液体压强公式进行计算。
四、计算题
23.(2020九上·大洼开学考)如图所示.将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水.求:
(1)距容器底10cm的A处水的压强.
(2)容器对水平桌面压强.
(3)水对底部的压力
【答案】(1)解:由p=ρgh知道,距容器底10cm的A处水的压强是:p=ρgh_A =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)解:容器和水对桌面的压力是:F′=G容器+G水=45N+5N=50N,
由 知道,容器对桌面的压强是: =5000Pa
(3)解:由p=ρgh知道,水对容器底的压强是:p″=ρgh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.4m=4000Pa,
由 知道,水对容器底的压力是: F=p″S=4000Pa×100×10-4 m2 =40N.
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)(3)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;
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
24.(2020八下·安岳期中)入夏以来我国南方遭遇了大规模的强降雨袭击,冲锋舟在救灾中发挥了重要作用,如图所示,冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60kg,请计算:(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)冲锋舟满载时所受的浮力;
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数;
(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强
【答案】(1)解:因为冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,所以冲锋舟满载时所受的浮力是:F浮=ρgV排=1000kg/m3 ×10N/kg×1.5m3 =1.5×104 N
(2)解:根据题意知道,一个人的重力是:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
所以,最多承载的人数是: =15
(3)解:由p=ρgh知道,冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强是:p=ρgh=1000kg/m3 ×10N/kg×0.5m=5×103 Pa
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力的大小;(2)根据质量计算重力大小,结合浮力和重力,计算承载数量;(3)根据液体么密度和深度可以计算液体压强的大小。
1 / 1人教版物理八年级下册第九章 压强单元测试
一、单选题
1.(2021九上·嘉定期中)如图所示,下列四种现象中,属于减小压强的是( )
A.用刀切苹果
B.斧刃磨得很锋利
C.滑雪板较宽
D.针头做得尖
2.(2021九上·嘉定期中)一份报纸,对折后平放在水平桌面上,则它对桌面的压强约为( )
A.1帕 B.2帕 C.4帕 D.无法确定
3.(2021八下·江都期末)如图,穿着雪橇的芳芳总质量70kg,没有陷入雪地,穿着运动鞋的小明总质量50kg,深陷雪地。原因是芳芳与小明相比( )
A.产生的压力小
B.与雪地接触的面积小
C.单位面积上产生的压力小
D.受力面积和压力都不等,无法比较
4.(2020八下·北京期中)图是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在水平桌面上中央,已知锥形瓶的质量为 、底面积为S;当往锥形瓶中倒入质量为 的液体后,下列说法正确的是( )
A.锥形瓶所受的重力与水平桌面对锥形瓶的支持力是一对平衡力
B.液体对容器底的压强为
C.锥形瓶对水平桌面的压强为
D.液体对瓶底的压力与桌子对瓶底的支持力是一对平衡力
5.(2021九上·罗湖月考)下列没有利用大气压工作的是( )
A.活塞式抽水机
B.吸管吸饮料
C.液体压强计
D.盆景中倒扣的玻璃瓶中有水
6.(2021八下·长春期末)如图所示不属于连通器的是( )
A. U形“反水弯”
B. 锅炉水位计
C. 地漏存水杯
D. 自制气压计
7.(2021八下·增城期末)如图玻璃瓶内装有空气,玻璃管粗细均匀,水平部分内有一小段液柱,装置不漏气,不计摩擦。瓶内气压为p1,外界大气压为p2,液柱静止时,p1=p2。下列分析正确的是( )
A.若液柱向右移动,说明p1变大
B.若液柱向右移动,说明p2变小
C.若p1变小,p2不变,液柱会向右移动
D.若p1不变,p2变大,液柱会向左移动
8.(2021八下·越秀期末)黄老师在X地的课室做托里拆利实验,测得大气压为px,如图甲所示;与此同时,江老师在Y地用同样的装置做了该实验(两地g值相等),测得大气压为py,如图乙所示。忽略温度的影响,由图可知,下列情况符合事实的是( )
A.px大于py
B.py等于760mm高的水银柱产生的压强
C.py等于780mm高的水银柱产生的压强
D.px等于758mm高的水银柱产生的压强
9.(2021九上·江油开学考)如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况应该是( )
A.A液面下降 B.B液面下降
C.A,B液面高度均不变 D.以上都有可能
10.(2021八下·崆峒期末)如图所示是我国自主研发的C919商用大飞机。下列说法正确的是( )
A.客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
B.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
C.客机采用密度大的材料,可以减轻它受到的重力
D.客机在加速起飞阶段,受平衡力作用
11.(2021八下·九龙坡期中)如图所示,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。现将甲、乙均沿水平方向切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙切去的质量△m甲、△m乙和甲、乙对地面的压强变化量△p甲、△p乙的关系是( )
A.△m甲<△m乙,△p甲<△p乙 B.△m甲<△m乙,△p甲>△p乙
C.△m甲>△m乙,△p甲>△p乙 D.△m甲>△m乙,△p甲<△p乙
12.(2020·奉贤模拟)如图所示,盛有甲、乙两种液体的两个轻质薄壁圆柱形容器静置在水平桌面上,现从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等。若薄壁圆柱形容器内剩余甲、乙液体的质量分别为m′甲和m′乙,容器对桌面的压强分别为p′甲和p′乙,则( )
A.m′甲
C.m′甲>m′乙,p′甲>p′乙 D.m′甲>m′乙,p′甲
A.p甲 >p乙 B.p甲 =p乙 C.p甲 <p乙 D.无法判断
14.(2021九上·松江期中)甲、乙两个均匀正方体( )分别放在水平地面上,若在两正方体的右侧,按图所示方式沿竖直方向各截去相同的体积,它们剩余部分对地面的压强相等,则两个正方体原来对地面的压力 、 的关系是( )
A. 一定小于 B. 可能等于
C. 一定大于 D. 可能小于
15.(2021八下·克山期末)一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立放 在水平桌面上(如图乙),两次放置时,甲图中水对杯底的压力和压强分别为 F甲 和 p甲,乙图中水对杯底的压力和压强分别为 F乙和 p乙,下列判断正确的是( )
A.p甲=p乙 B.p甲<p乙 C.p甲>p乙 D.F甲>F乙
二、填空题
16.(2021九上·长宁期中)如图所示的仪器是 ,它可以用来探究 ,通过观察比较 来反映金属盒受到的液体压强大小。
17.(2021九上·长宁期中)如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生(此操作危险,切勿模仿)。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下10厘米处,则车门底部受到的水的压强为 帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为9.19千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到10.06千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里 (选填“充满水”或“没有水”),解释此时可以打开车门的原因 。
18.(2021九上·嘉定期中)1644年意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,到了十七世纪中期,德国学者做的 实验,才使人们确信大气压强的存在。压强是表示 的物理量,压力 (选填“一定”、“可能”或“一定不”)是重力。如图所示的容器中盛满水,A点处压强是 帕。
19.(2021九上·嘉定期中)小明乘坐高铁时发现,在离站台边缘1米左右的地方有一条白色安全线,如图(a)所示。在列车即将进站的时间里,站台工作人员反复提示:“请乘客们站在安全线以外候车!”。为什么乘客必须站在安全线以外候车呢?通过网络他了解到这与气体流动时的压强有关。
(1)为了探究气体流动时压强大小的特点,小明将两纸片靠拢,纸片下端自然下垂,如图(b)所示。然后他向两纸片间慢速吹气,实验现象如图(c)所示,接着他快速吹气,实验现象如图(d)所示。
分析比较图(b)、(c)、(d)的实验现象可知:气体流动时,气体的压强会 ,并且气体的流速越快,气体的压强 ;
(2)请结合上述内容,解释“列车进站时,为什么乘客必须站在安全线以外候车?” 。
20.(2021九上·松江期中)如图所示,两个完全相同足够高的圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,内部盛有不同液体A、B( )。若将两个完全相同的金属球分别浸没在A、B液体中,液体对两容器底部的压强变化量分别为 和 ,则 ,两容器对水平地面的压强变化量分别为 和 ,则 (均选填“大于”“等于”或“小于”)。
三、实验探究题
21.(2021九上·蓬安期中)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)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系;
(4)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 。
22.(2021九上·江油开学考)2020年10月27日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达到10008米,创造了中国教人深潜的新纪录。这个消息激发了小芳对“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用压强计等装置进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,接下来的操作是 ___(选填字母)。
A.直接从U无管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是: 。
(3)小芳用丁装置测量未知波体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮展相平,需要测量的物理量有 。
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量,推导出特测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
四、计算题
23.(2020九上·大洼开学考)如图所示.将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水.求:
(1)距容器底10cm的A处水的压强.
(2)容器对水平桌面压强.
(3)水对底部的压力
24.(2020八下·安岳期中)入夏以来我国南方遭遇了大规模的强降雨袭击,冲锋舟在救灾中发挥了重要作用,如图所示,冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60kg,请计算:(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)冲锋舟满载时所受的浮力;
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数;
(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】ABD.用刀切苹果、斧刃磨得很锋利、针头做得尖都是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,ABD不符合题意;B.滑雪板较宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C符合题意。故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
2.【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】根据教材中所提供的数据可知,一张报纸平放在水平桌面上,报纸对桌面的压强约为1帕;若把这张报纸对折后再平放在水平桌面上,报纸对桌面的压力不变,受力面积减小一半,由可知,报纸对桌面的压强变为原来的2倍,即2帕,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据压力和受力面积的比值,计算压强;根据受力面积的改变,判断压强的大小。
3.【答案】C
【知识点】压强
【解析】【解答】A.因为在雪地上芳芳和小明对雪地的压力的大小就等于他们的重力的大小,而芳芳的质量大,故芳芳的重力大,所以芳芳对雪地的压力比小明大,A不符合题意;
B.由题可知,芳芳与雪地接触的面积是两个雪橇与雪地的接触面积,小明与雪地接触的面积是两只运动鞋鞋底的接触面积,很明显芳芳与雪地接触的面积大,B不符合题意;
CD.芳芳没有陷入雪地而小明却深陷雪地说明小明对雪地压力的作用效果明显,故小明对雪地的压强大,物体单位面积上受到的压力叫压强,所以芳芳对雪地单位面积的压力比小明小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】压强是物体受到的压力的作用效果,是单位面积上受到的压力。
4.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.锥形瓶和瓶中水的重力之和等于水平桌面对锥形瓶的支持力,所以锥形瓶所受的重力要小于水平桌面对锥形瓶的支持力,这两个力为非平衡力,A不符合题意;
B.由锥形瓶的形状可知,瓶壁对液体会有向下的压力,所以液体对容器底的压力要大于液体的重力,可得液体对容器底的压强要大于 ,B不符合题意;
C.锥形瓶对水平桌面的压力
锥形瓶对水平桌面的压强为
C符合题意;
D.液体对瓶底的压力等于瓶内液体的重力, 桌子对瓶底的支持力等于瓶和瓶中液体重力之和,所以液体对瓶底的压力大小和桌子对瓶底的支持力不相等,它们不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据液体密度和深度计算液体压强,利用压力和受力面积的比值计算固体压强。
5.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.活塞式抽水机,是将管内抽的气压小,所以外界大气压把水压上来,故正确。
B.吸管吸饮料,是将管内的气压抽小,所以外界大气压把饮料压上来,故正确。
C.液体压强计是利用液体压强,故错误。
D.倒扣的瓶子中有水,是内部气压小,外界大气压拖住水,故正确。
故答案为:C
【分析】大气压强能拖住液柱,液体压强计利用液体压强。
6.【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.U形“反水弯”,反水弯两侧底部连通,上端开口,故是连通器,A不符合题意;
B.锅炉水位计,锅炉内与外部的水位计底部连通,上端开口,故是连通器,B不符合题意;
C.地漏存水杯底部连通,上端开口,故是连通器,C不符合题意;
D.自制气压计,利用大气压的变化,导致水柱高度的变化,故不是连通器,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上,与摆放位置无关,例如水壶、船闸等。
7.【答案】D
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】由题知,p1=p2时,液柱静止;若p1> p2 ,液柱会向右移动;若p1< p2 ,液柱会向左移动。
AB.若液柱向右移动,说明p1> p2 ,可能是p1变大,也可能是p2变小,AB不符合题意;
C.若p1变小,p2不变,则p1< p2,液柱会向左移动,C不符合题意;
D.若p1不变,p2变大,则p1< p2 ,液柱会向左移动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用密闭气体测量大气压的变化时,细管中的液柱会向气压小的方向移动。
8.【答案】A
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强,水银柱的高度是指玻璃管內水银面到水银槽中水银面的垂直高度。故图甲测得的大气压px等于750mm高的水银柱产生的压强, 图乙测得的大气压py等于740mm高的水银柱产生的压强,因此px大于py,A符合题意,BCD 不符合题意。
故答案为:A。
【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;托里拆利测量大气压的实验,试管上空是真空,那么外界的大气压就等于液体产生的压强。
9.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】气体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小,从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流量是相同的,粗管中的空气流速小,压强大;细管中的空气流速大,压强小。则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,所以会造成A液面下降,B液面上升。
故答案为:A。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
10.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;平衡状态的判断;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.大气压随海波高度增加而减小,所以客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更小,A不符合题意;
B.客机能够升空是因为机翼上方流速大、压强小,机翼下方流速小、压强大,产生一个向上的压强差,从而获得一个向上的升力,利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,B符合题意;
C.客机的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,客机的质量越小,所以制造客机时采用密度小的材料,可以减轻其质量,C不符合题意;
D.客机在加速起飞阶段,处于非平衡状态,受到非平衡力作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时,就叫做二力平衡。
11.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】解:开始时,甲对地面的压强为:P甲=ρ甲gh甲,乙对地面的压强:P乙=ρ乙gh乙,它们对地面的压强相等,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则ρ甲h甲=ρ乙h乙,由h甲=
切去之后甲、乙对地面的压力相等,则F剩甲=F剩乙;
水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,根据F=G=mg=ρgV可知:ρ甲gh剩甲S甲=ρ乙gh剩乙S乙;由于ρ甲h甲=ρ乙h乙,所以得到h剩甲=h剩乙;
切去的压力F甲切=F甲-F甲剩=ρ甲gh甲S甲-ρ甲ghS甲,F乙切=F乙-F乙剩=ρ乙gh乙S乙-ρ乙ghS乙,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,ρ甲h甲=ρ乙h乙,而h甲
故答案为:A.
【分析】正方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据F=pS判定压力变化的大小;根据压强公式P=ρgh判断压强大小关系,当判断变化压强时,需要先对剩余压强的大小进行判断。
12.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等,即 ①
根据 则有 ②
由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则
根据 可知
抽出等高的甲、乙液体,此时容器中剩余液体的高度由图可知
根据 可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系
水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,根据①式可知抽出部分液体的重力关系
即
根据②式由 可得 ③
可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。
由公式 和 可得桌面受到甲、乙容器的压力为
由③式可知
即
则
已知 且 ,所以
综上所述,ABD项不符合题意,C项符合题意。
故答案为:C
【分析】当压力变化相同时,受力面积越大,压强变化越大,若深度相同,压强变化越大,液体密度越大,根据变化的压力分析剩余压力大小,分析质量大小。
13.【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】将乙叠放到甲的上表面中央对地面压强的增加量:,
将甲叠放到乙的上表面中央对地面压强的增加量:,
由题意可得:,
,
由图可知:,
则,
规则物体在水平面上时:F=G,又,由可得:,
故答案为:A。
【分析】根据压强的变化量相等,结合受力面积的大小,判断压力大小,再根据受力面积判断压强的大小。
14.【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】在两正方体右侧沿竖直方向各截去相同的体积,它们剩余部分对地面的压强相等,因为
根据公式
可知
因为是正方体,所以未切之前甲的边长小于乙的边长,所以甲的底面积小于乙的底面积,即
由p=ρgh可知,未切之前对地面的压强依然是相等的,根据公式F=pS可知,未切之前,甲对地面的压力小于乙对地面的压力。
故答案为:A。
【分析】水平面上受到的压力等于物体的重力,切去部分后,压力减小。
15.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】ABC.水的密度不变,根据 可知,甲的深度大,故甲杯中水对杯底的压强大于乙杯中水对杯底的压强,C符合题意;AB不符合题意;
D.甲杯是上宽下窄,甲图中水对杯底的压力小于水的重力,而乙图中容器上窄下宽,水对杯底的压力大于重力,水的重力不变,故甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
16.【答案】U形管压强计;液体内部压强的特点;U形管两侧液面的高度差
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】图中是用来探究液体内部压强特点的仪器,即U形管压强计。
实验时把金属盒放入液体中,通过观察U形管两侧液面的高度差就可以反映金属盒受到液体压强的大小。
【分析】研究液体内部压强特点的仪器是U形管压强计;用手按压强计的橡皮膜(或橡皮膜浸入液体中)时,U形管两侧液面出现高度差,即将液体压强的大小转换为U形管两侧液面的高度差。
17.【答案】980;充满水;轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为9.19千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到10.06千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车产生的向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】车门底部处在水下10厘米处,水的压强为
轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为9.19千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到10.06千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车产生的向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
【分析】根据液体压强公式p=ρgh即可求出水的压强;由于最初轿车沉入水中时,车内没有进去水,此时车外水的压力大于车内空气的压力,由这个压强差产生一个向车内方向的压力差,门打不开,待水进入车厢后,随着车内水面升高车内的压强随之增大,故车内外的压力差变小了,则车门反而打开了。
18.【答案】托里拆利;马德堡半球;压力作用效果;一定不;9800
【知识点】压强;液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值;历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,半球未被拉开,从而证实了大气压的存在,是大气压将两半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气压的存在。
压强是表示压力作用效果的物理量,用单位面积所受的压力来表示;压力是垂直压在物体表面的力,重力是物体由于地球的吸引而受到的力,二者的受力物体和施力物体均不同,因此压力一定不是重力。
由图知,A处的深度
A处压强
【分析】首先测量大气压的是托里拆利;马德堡半球实验证明了大气压的存在;压强表示压力的作用效果;压力和重力不同;根据液体密度和深度,可以计算压强大小。
19.【答案】(1)变小;越小
(2)若站在安全线以内,当列车进站时,其周围的空气随列车一起运动,流动速度变快,压强变小,而人身后的空气流速较小,压强较大,形成向车身方向的压强差,会把人推向列车,发生危险
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)由图(b)、(c)、(d)知,气体流动时,气体的压强会变小,且气体流速越快,气体的压强越小,因为往两张纸间吹气越快,纸张被压得越近。
(2)若站在安全线以内,当列车进站时,其周围的空气随列车一起运动,流动速度变快,压强变小,而人身后的空气流速较小,压强较大,形成向车身方向的压强差,会把人推向列车,发生危险。
【分析】(2)气体流动时,气体的压强会变小,且气体流速越快,气体的压强越小;
(3)流体在流速大的地方压强小。
20.【答案】小于;等于
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】因为两个圆柱形的容器完全相同,所以当两个完全相同的金属球分别浸没在A、B液体时,液面高度的变化量相同,即 ,根据图示可知,液体A的体积大于液体B的体积,即 ,且 ,由 可知, , 由 可知 。
放入金属球后,容器对水平地面的压力变化量等于增加的球的重力,即容器对桌面的压力增加量相同, 因两圆柱形的容器完全相同,所以容器的底面积 , 由 可知 。
【分析】液体密度相同时,深度不同液体压强不同;根据压力和受力面积的比值计算压强。
21.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3)压力大小
(4)错误;没有控制受力面积相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,利用转换法通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图发现,相同的两个木块,一个竖放,一个平放,海绵受到的压力相同,接触面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以得到:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)分析甲、丙两图发现:海绵的受力面积相同,海绵受到的压力不同,海绵的凹陷程度不同;故可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同,因甲、丁两图中受力面积不同,即没有控制受力面积相同,故他的观点是错误的。
【分析】(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显。
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)在探究压力作用的效果与压力大小关系时,应保持受力面积一定,改变压力大小。
22.【答案】(1)B
(2)同种液体,深度越深,压强越大
(3)BD;
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,如图甲所示,接下来的操作是拆除胶管重新安装,使U形管中两侧液面相平。
(2)从图中可以看出,探头在水中的深度越深,探头受到的压强越大,故可得结论:当液体密度相同时,深度越深,压强越大。
(3)小芳用丁装置测量未知波体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮展相平,利用的是水对橡皮膜的压强与待测液体对橡皮膜的压强的压强相等,即
得
其中h4为左侧水到橡皮膜中心的深度, h2右侧待测液体到橡皮膜中心的深度。
【分析】(1)实验前U形管中存在高度差,需要重新组装器材调整。
(2)同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
(3)橡皮膜相平时,橡皮膜左侧和右侧的压强相等,在根据液体压强公式进行计算。
23.【答案】(1)解:由p=ρgh知道,距容器底10cm的A处水的压强是:p=ρgh_A =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)解:容器和水对桌面的压力是:F′=G容器+G水=45N+5N=50N,
由 知道,容器对桌面的压强是: =5000Pa
(3)解:由p=ρgh知道,水对容器底的压强是:p″=ρgh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.4m=4000Pa,
由 知道,水对容器底的压力是: F=p″S=4000Pa×100×10-4 m2 =40N.
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)(3)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;
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
24.【答案】(1)解:因为冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,所以冲锋舟满载时所受的浮力是:F浮=ρgV排=1000kg/m3 ×10N/kg×1.5m3 =1.5×104 N
(2)解:根据题意知道,一个人的重力是:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
所以,最多承载的人数是: =15
(3)解:由p=ρgh知道,冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强是:p=ρgh=1000kg/m3 ×10N/kg×0.5m=5×103 Pa
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力的大小;(2)根据质量计算重力大小,结合浮力和重力,计算承载数量;(3)根据液体么密度和深度可以计算液体压强的大小。
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