第9章 压强实验、简答典型题
一、实验题
1.(2021·广西柳州·八年级期中)小明同学(利用小桌、砝码、海绵块)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察______来显示压力的作用效果,此处应用了______法;
(2)由甲、______两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,______越大,压力作用效果越明显;
(3)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙_____p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2.(2021·广西·南宁市天桃实验学校八年级期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的__________来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为__________。
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在__________相同时,压力越__________,压力的作用效果越明显。小红联想到坦克车履带的设计,这可用__________两组实验所得结论解释。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙__________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半在桌面上。切割后,桌面受到的压强大小不变的是__________。
A. B. C.
3.(2021·广西民族大学附属中学八年级期中)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有______法和转换法;
(2)通过比较图______(填序号),说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图______(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强 p′的大小关系为p______p′(选填>/</=);
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。
4.(2021·广西桂林·八年级期中)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________。
5.(2021·广西北海·八年级期中)如图是用压强计探究“液体内部压强”的实验。
(1)用手指按压橡皮膜时,无论用多大的力,总发现U形管两边液面的高度差不明显,可能的原因是:______(选填“压强计的气密性不好”或“橡皮膜受到的压强太小”);
(2)如图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后可初步得出的结论是:液体内部的压强随深度的增加而______(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)比较______两图,可初步得出的结论是:液体内部的压强与液体的密度有关;
(4)如图乙,保持探头在水中的深度不变,只改变橡皮膜的朝向,U形管两边液面高度差______(选填“不变”或“变”),表明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强______。
6.(2021·广西防城港·八年级期中)在“探究影响液体内部压强”的实验中:
(1)使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的______。实验过程中通过观察U形管两侧液面的______来比较液体内部压强的大小;
(2)甲、乙两图是探究液体压强与______的关系;
(3)由乙、丙两图可得出结论:深度相同,液体的______越大,压强越大;
(4)由______和丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(5)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强______。
7.(2021·广西·南宁市天桃实验学校八年级期中)如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前应检查压强计装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体灵活升降,则说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”)。调节好的压强计放在空气中时,U形管的液面应该__________,为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用__________(选填“有色”或“无色”)的。
(2)图甲中把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而__________。
(3)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选取装置乙和装置__________来进行研究。
(4)在探究液体的压强与液体的深度是否有关时,同组的小明同学认为也可以这样做:保持图丙中探头所处的位置不动,向烧杯中继续加水,U形管两侧高度差变大,你认为这种方法__________(选填“可以”或“不可以”)探究液体的压强与液体深度的关系。
(5)固定图乙中探头的位置不动,向容器中慢慢加水(未溢出),当U形管中液面的高度差与图丙相同时,烧杯底部受到液体压强的大小关系是p水__________p盐水(选填“>”“<”或“=”)。
8.(2021·广西玉林·八年级期末)小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图所示。
(1)实验中液体内部压强的大小通过______反应出来的,这种方法叫______;
(2)探究液体内部压强与深度的关系,应选用图中的______两组实验,根据实验现象,现象得出的结论是______;
(3)小明保持(a)图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅拌后,实验情形如图(d)所示;比较(a)、(d)两次实验,小明得出了:液体的密度越大,内部的压强越大的结论;你认为他的结论是否可靠?______,原因是______。
9.(2021·广西崇左·八年级期末)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)在水中,压强计上的的橡皮膜会发生形变,说明力可以_______;
(2)压强计上的U形管______ (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。其调节的方法是______ (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(4)比较图乙和图丙,可以得到:液体的压强与______有关;
(5)比较______两图,可以得到:液体的压强与液体密度有关;
(6)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为_______Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
10.(2021·广西来宾·八年级期末)如图所示是探究“液体的压强”的实验,选用的器材有液体压强计和透明圆柱形容器,容器内分别盛有适量的水和盐水。
(1)在使用压强计前,发现U形管两侧液面已存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是______。
A.拆除橡皮管重新安装
B.直接从U形管右侧倒出适量的液体
(2)实验装置安装好后,进行实验。分析图乙、丙两个实验,初步得出的结论:在同种液体中,液体内部的压强随着液体深度的增加而______。因此,在建造拦河大坝时,大坝要建成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)保持图丙中探头的位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,小玲发现U形管两侧液面高度差变大了(如图丁所示)。于是她得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强也越大”的结论。小明认为她的结论是不可靠的,原因是加入浓盐水后液面位置改变了,接下来的做法是将探头适当________(选填“上移”或“下移”)。
(4)另一小组比较图丙、戊两个实验得出:液体压强和液体密度有关。小强认为这样比较得出的结论也不正确,他的理由是:___________。
(5)结合液体压强的知识,小叶设计了测量盐水密度的实验(如图已所示),请你帮他将实验步骤补充完整:
①用细线把橡皮膜紧绑在玻璃管下端并与管口平面相平(如图已A所示),向管内倒入适量的水后情形如图已B所示(玻璃管下端突出的橡皮膜内水可忽略不计),用刻度尺测出水面到下管口的距离为h2;
②如图已C所示,在烧杯中倒入适量的盐水,将玻璃管下管口缓慢浸入盐水中,直至_______________,用刻度尺测出盐水面到玻璃管下管口的距离为h2;
③被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________(用符号ρ水、h1、h2来表示)。
二、简答题
11.(2021·广西南宁·八年级期中)目前,青少年近视眼患病率逐年增高,不少同学不得不戴上眼镜如图所示是我们熟悉的眼镜,为了让人佩戴更舒服,在镜架的设计中鼻托设计得较宽,镜片、镜框采用轻质的材料。请运用学过的力学知识说明其中鼻托设计得较宽、采用轻质的材料的道理。
12.(2021·广西防城港·八年级期中)在沙滩上游玩时,亮亮看见沙滩车在松软的沙滩上自由飞驰,他发现沙滩车的轮胎做得比普通车的轮胎宽很多,而且轮胎上有许多又深又粗的花纹,请你解释这两种现象。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 泡沫塑料的凹陷程度 转换 乙 压力 等于
【解析】
(1)[1][2]实验中,泡沫塑料凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,即用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力的作用效果;这种方法叫做转换法。
(2)[3][4]在探究压力的作用效果与压力的关系时,需要控制受力面积大小相同,而压力不同,故需要对比甲、乙两次实验;由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力越大,泡沫塑料的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,由此可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)[5]从乙、丁两图可以看到,小桌和砝码的压力是相同的,接触面积也相同,根据可知,乙、丁两种情况中小桌产生的压强是相同的。
2. 凹陷程度 转换法 受力面积 大 乙、丙 = B
【解析】
(1)[1][2]实验时采用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[3][4]比较甲、乙两图,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显,故初步得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
[5]乙、丙两实验中,压力相同,丙中受力面积大,压力作用效果不明显。坦克对地面的压力一定,履带面积比较大,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的,故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释。
(3)[6]比较图丁与图丙可知,压力相同,受力面积的大小相同,根据可知,小桌对木板和海绵的压强相同。
(4)[7]A.因为在水平桌面上,F=G=mg,图中沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,S不变,由可知压强变为原来一半,故A不符合题意;
B.沿虚线切去一半后,G变小减半,所以压力减半,S减半,由可知压强不变,故B符合题意;
C.沿虚线切去一半后,G变小减半,所以压力减半,若去掉左半部分,剩下部分的受力面积小于一半,压强比原来增大,若去掉右半部分,剩下部分的受力面积大于一半,压强比原来减小,故C不符合题意。
故选B。
3. 凹陷程度 控制变量 甲、乙 乙、丙 = 没有控制压力大小相同
【解析】
(1)[1]本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这利用了转换法。
[2]实验用到的研究方法有控制变量法和转换法。
(2)[3]甲、乙两次实验中,受力面积一定,乙的压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]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,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[5]将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,由可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′。
(5)[6]研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小一定,实验时将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小不同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
4. 凹陷程度 压力 压力大小 错误 没有控制受力面积相同
【解析】
(1)[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)[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)[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)[4][5]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。
5. 压强计的气密性不好 增大 丙、丁 不变 相等
【解析】
(1)[1]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。
(2)[2]乙和丙比较,水的密度一定,橡皮膜的方向相同,深度不同,丙图中橡皮膜所处的深度比乙图中橡皮膜所处的深度大,丙图U型管中液面高度差比乙图U型管中液面高度差大,说明深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[3]要探究液体内部的压强与液体的密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。
(4)[4][5]影响液体内部压强的因素是液体的密度、液体的深度,如图乙,保持探头在水中的深度不变,液体的密度和深度不变,只改变橡皮膜的朝向,液体内部的压强不变,所以U形管两边液面高度差不变,表明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
6. 气密性 高度差 深度 密度 丙 无关 相等
【解析】
(1)[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,如果按压探头时,U形管两侧液面高度差有明显变化,则气密性良好。
[2]由图可知,用来探究液体内部压强的特点的工具是U型压强计,实验时把金属盒放入水中,通过观察两管中水面的高度差就可以反映橡皮膜受到水的压强的大小。
(2)[3]甲、乙两图用的是同种液体,探头所处的深度不同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可探究液体压强与深度的关系。
(3)[4]乙、丙两图所用的液体不同,探头所处的深度相同, U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结论:深度相同,液体的密度越大,压强越大。
(4)[5][6]丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U型管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
(5)[7]在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
7. 不漏气 相平 有色 增大 丙 不可以 <
【解析】
(1)[1]检查装置气密性的方法:用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能够灵活升降,则说明装置的气密性很好,装置不漏气。
[2]调节好的压强计放在空气中时,U形管的液面应该相平,否则会对实验结果造成影响,如果出现不相平的情况,可试着重新插拔一下橡胶管。
[3]为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用有色的,可以往其中滴入红墨水,这样更利于观察。
(2)[4]把探头慢慢下移,深度变大,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,说明在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[5]要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应该控制深度一定,探头朝向相同,改变液体的密度,故应选取装置乙和装置丙来进行研究。
(4)[6]保持图丙中探头所处的位置不动,向烧杯中继续加水,盐水的深度和密度都在变化,通过U型管两侧高度差变大不能得到液体的压强与液体深度的关系,因为没有控制盐水的密度不变。
(5)[7]当乙U形管中液面的高度差与图丙相同时,说明乙、丙两图探头以上部分液体压强相同。两图中探头距烧杯底部的距离相等,但因丙图盐水密度大于乙图水的密度,由可知,探头以下部分液体产生的压强丙图较大,故烧杯底部受到液体压强的大小关系是p水
8. U形管两管液面的高度差 转换法 (a)(c) 同种液体,液体压强随深度的增加而变大 不可靠 没有控制液体的深度相同
【解析】
(1)[1][2]实验中液体内部压强的大小通过U形管两管液面的高度差反应出来的,这种方法叫转换法。
(2)[3][4]探究液体内部压强与深度的关系,要控制密度相同,探头所处的深度不同,故应选用图中的(a)(c)两组实验,根据实验现象,得出的结论是:同种液体,液体压强随深度的增加而变大。
(3)[5][6]研究液体内部压强与液体密度的关系时,要控制深度相同,小明保持(a)图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅拌后,则橡皮膜的深度变大了,所以小明得出的结论不可靠,原因是没有控制液体的深度相同。
9. 改变物体的形状 不属于 B 液体深度 丙、丁 1000
【解析】
(1)[1] 在水中,水对压强计上的橡皮膜有压力,橡皮膜会发生形变,说明力可以改变物体的形状。
(2)[2] 压强计上的U形管只有一端开口,不属于连通器。
(3)[3] 在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,这是因为橡皮管内的气压和U型管开口端上方外界大气压不相等,调节的方法是取下软管重新安装,使U形管左右两侧的水面相平。
(4)[4] 比较图乙和图丙,液体密度相同,探头在液体中的深度不同,U型管两侧液面高度差不同,即液体压强不同,所以可以得到:液体的压强与液体深度有关。
(5)[5] 比较丙、丁两图,液体密度不同,探头在液体中的深度相同,U型管两侧液面高度差不同,即液体压强不同,所以可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(6)[6] 橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
10. A 增大 上窄下宽 上移 没有控制探头在同一深度 橡皮膜恢复到与玻璃管下端管口平面相平
【解析】
(1)[1]在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,接下来的操作是,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;故选A。
(2)[2][3]分析图乙中乙丙两次实验可知,液体密度相同,丙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)[4]研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移。
(4)[5]比较图丙、戊两个实验,没有控制橡皮膜在同一深度处,不能得到液体压强和液体密度有关。
(5)②[6]如图已C所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜水平为止,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2。
③[7]因为橡皮膜水平,说明盐水与水产生的压强相等,即
ρ盐水gh2=ρ水gh1
得盐水的密度表达式
ρ盐水=ρ水
11.鼻托设计得较宽增大受力面积减小压强;采用轻质的材料通过减小压力减小压强
【解析】
鼻托设计得较宽,增大了镜架的设计中鼻托与鼻子的接触面积,在压力一定时,通过增大受力面积而减小对鼻子的压强;采用轻质的材料在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
12.见详解
【解析】
沙滩车的轮胎做得比较宽,在压力一定时,增大受力面积来减小车对沙滩的压强,从而使车不易陷进沙里面;轮胎的花纹又深又粗,通过增大接触面的粗糙程度,增大车轮与沙滩间的摩擦力,使车轮不易打滑。
答案第1页,共2页