第八章 神奇的压强-2020-2021学年八年级物理下册单元检测卷(沪粤版)

第八章 神奇的压强 单元练习
一、选择题(每题3分,共24分)
1.如图所示,站在沙地上的一个人要搬走木箱,已知他一只鞋底的面积约为200 cm2,则木箱对沙地的压强约为 (　　)
A.1 000 Pa B.7 000 Pa C.10 000 Pa D.20 000 Pa
2.下列情形与大气压强无关的是 (　　)
A.高原上用普通锅不易煮熟米饭
B.用吸管吸饮料
C.“玉兔号”在月球上留下“足迹”
D.马德堡半球实验
3.请你想象一下,假如“减小受力面积可以减小压强”,则可能会出现 (　　)
A.刀刃磨得越锋利,切菜越容易
B.书包带做得越窄,背着越舒服
C.墙基做得越宽,越不容易下陷
D.图钉尖做得越尖,越容易被按入墙中
4.如图所示是测量大气压强的装置,玻璃管长约1 m,槽内装有水银.下列说法正确的是 (　　)
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强值的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强值一定为760毫米汞柱
D.将此装置从山脚移到山顶,管内、外汞液面高度差减小
5.如图所示,用一块轻质塑料片挡住两端开口的玻璃管的下端,竖直插入水中到一定深度,然后向玻璃管内缓慢注入某种液体,当管内液面高出管外水面2 cm时,塑料片下沉.关于液体密度ρ液和水的密度ρ水的大小关系正确的是 (　　)
A.ρ液>ρ水
B.ρ液=ρ水
C.ρ液<ρ水
D.不能确定
6.如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍.当阀门K关闭时,左、右两管中水面的高度分别为h和2h;现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的高度是 (　　)
A.h 　 B.h
C.h D.h
7.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是 (　　)
A.pA>pB>pC
B.pA=pB=pC
C.pAD.pA=pC>pB
8.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.薄板与桌面间的光滑程度不变,现用水平向右的力推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是 (　　)
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
二、填空题(每空2分,共32分)
9.(1)请观察如图所示的订书机结构,观察其用到了哪些与压强相关的知识,任举出一例填写到下面的表格内.
订书机结构 应用的物理知识
例:压柄做得宽大 增大受力面积,减小压强
　　　
(2)订书时,若订书针对书产生的压强为1×108 Pa,订书针与书的接触面积为2×10-7 m2,人手按压柄的压力为　　　　N.(不考虑压柄的重力和摩擦)
10.小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示.妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水 ”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了.”妈妈说:“你试试再加点水看看.”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成　　　　　　,壶嘴和壶身中的水面具有　　　　　　　　的特点,所以不必担心再加多一点水会溢出来.
11.如图所示,水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平,A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB和pC.
(1)pA、pB和pC的大小关系是　　　　　　　.
(2)要使水在C点的压强pC变小,可以采取的做法是　　　　　　　.
12.甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器,一正一反放置在同一水平桌面上,装有质量相等、深度相同的不同液体,如图所示.桌面受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和F乙,两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,则F甲　　　　F乙,p1　　　　p2.(均填“大于”“小于”或“等于”)
第12题图　　　　　　第13题图
13.输液时药液匀速下滴,如图所示,输液时输液瓶口A处插有输液管B、空气管C,C插入高度不能过高,保证瓶口处压强与　　　　相等,用输液管中液体(即瓶口到手的液柱)产生的压强把药液压入血液中.当输液瓶和手之间的高度差一定时,随着瓶内药液的减少,输液管中液体对手上针眼处的压强　　　　(填“变大”“变小”或“不变”).
14.如图所示的装置,抽气前气球内气体压强　　　　　大气压;抽气时玻璃瓶内的气球膨胀,说明气球内气体压强　　　　玻璃瓶内气体压强,从而推测此时瓶内的气体压强　　　　大气压强.(均填“大于”“等于”或“小于”)
15.我国蛟龙号载人潜水器已完成了7 km级的潜水试验,它潜入海面下7 km深处时受到海水的压强是　　　　Pa(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg);在逐渐上升返回海面的过程中,其所受到海水的压强将　　　　(填“变大”“不变”或“变小”).
三、实验题(第16题10分,第17题12分,第18题10分,共32分)
16.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.小亮找到的器材有海绵和两瓶质量完全相同的矿泉水.
(1)该实验中压力的作用效果是通过　　　　　　　　来体现的.
(2)如图所示,小亮将两瓶质量完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制　　　　　大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
(4)在生活中,压路机的碾子很重,这是通过　　　　　的方法来增大压力作用的效果的.
17.小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺,足量的酒精、水和盐水,已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水.
甲　　　乙
(1)如图甲是U形管压强计.实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,小明用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面　　　　　　.
(2)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
实验 次数 液体 密度 液体深度 h/cm U形管两侧液面 的高度差Δh/cm 液体压强 的大小
1 相同 3 2.7 a
2 6 5.8 b
3 9 8.9 c
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整(填“大”“中”或“小”):
a　　　　,b　　　　,c　　　　.
②根据表中信息可得出的结论是 　.
(3)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,三次实验现象如图乙所示.三个烧杯中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同,探头在液体中的深度不同.
小明根据三次实验现象,并结合(2)中②的结论,得出了该实验的结论.请你简要说明他分析实验信息得出结论的过程: 　.
18.物理兴趣小组的同学利用星期天开展了一次登山活动,并利用所学的物理知识测量了花果山的高度.若已知在竖直方向每升高10 m大气压强减小Δp,且山下的大气压强为p0.
他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等.到达山顶后,他们首先排尽注射器筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图所示的实验.(实验中注射器筒与活塞之间的摩擦不计)
(1)为了测量山顶的大气压强,你认为实验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的符号表示):　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　.
(2)山顶的大气压强p=　　　　(用所测量的物理量及已知量表示).
(3)花果山的高度h=　　　　(用所测量的物理量及已知量表示).
(4)在海拔两千米以内,每升高10 m,大气压减少111 Pa.若某处气压计示数是91 120 Pa,则该处海拔约为　　　　m.
四、计算题(每题6分,共12分)
19.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100 cm,h2=60 cm,容器底面积S=20 cm2,求:
(1)水对容器顶的压强;
(2)水对容器底的压强;
(3)水对容器底的压力.(g取10 N/kg)
20.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和图丙的模型.若A、B是质量分布均匀的正方体物块,其棱长分别是20 cm、30 cm,密度之比ρA∶ρB=3∶1.将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5 100 Pa(如图乙),g取10 N/kg.求:
(1)图乙中,物块A对地面的压力;
(2)物块A的密度;
(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图丙),要使B对地面的压强为2 800 Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几.
参考答案
1.D　【解析】　人的质量约为60 kg,若g取10 N/kg,那么其重力约为G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N;人和沙地的接触面积约为S=2×200 cm2=400 cm2=4×10-2 m2;则人对沙地的压强约为p人====1.5×104 Pa.由题图知:木箱在沙地中的凹陷程度大于人在沙地中的凹陷程度,因此木箱对沙地的压强大于人对沙地的压强.故选D.
2.C　【解析】　高原上用普通锅不易煮熟米饭是因为高原上的气压低,水的沸点低,与大气压强有关,A不符合题意;用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,外界大气压把饮料压入吸管,B不符合题意;“玉兔号”在月球上留下“足迹”是因为力能使物体发生形变,与大气压强无关,C符合题意;马德堡半球实验证明了大气压的存在,D不符合题意.
3.B　【解析】　A项,刀刃越锋利,受力面积越小,题设下压强越小,切菜越困难,故A项错误;B项,书包带越窄,受力面积越小,题设下压强越小,背着越舒服,故B项正确;C项,墙基越宽,受力面积越大,题设下压强越大,越容易下陷,故C项错误;D项,图钉尖越尖,受力面积越小,题设下压强越小,越不容易被按入墙中,故D项错误.
4.D　【解析】　因玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故A错误;第一次利用题图装置测出大气压强值的科学家是托里拆利,故B错误;因大气压是变化的,所以玻璃管竖直放置时测出的大气压强值不一定为760毫米汞柱,故C错误;山顶的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度下降,管内、外汞液面高度差减小,故D符合题意.
5.C　 【解析】　塑料片刚好下沉时,它所受向上的压力和向下的压力相等,因为受力面积相等,所以塑料片受到玻璃管中液体的压强和水对它的压强相等.因为h水6.C　【解析】　 当打开阀门K时,左右两部分构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此右边水面将下降,左边水面将升高.由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,竖管中水的总体积V=Sh+2S×2h=5Sh.因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,即左管中水的体积为V左=×5Sh=,右管中水的体积为V右=×5Sh=,左管水的体积的增大量为-Sh=Sh,即左管水面上升的高度是h.
7.A　【解析】　由题图可知hA>hB>hC,而三种液体对容器底部的压强相等,因此可知ρA<ρB<ρC;当从三个容器内抽出相同深度的液体后,根据p=ρgh可知,减小的压强ΔpA<ΔpB<ΔpC,因此剩余液体对容器底部的压强关系是pA>pB>pC.
8.D　【解析】　薄板放在水平桌面上,对桌面的压力F等于重力G,故推动过程中F不变;摩擦力f的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小、薄板与桌面间的粗糙程度不变,故f不变;推动前,薄板对桌面的压强p=====ρdg,推动后,薄板对桌面的压力不变,受力面积变为原来的,则压强变为p,故D正确.
9.【答案】　(1)如下表所示.(答案合理即可)　(2)20
订书机结构 应用的物理知识
例:压柄做得宽大 增大受力面积,减小压强
底座做得宽大 增大受力面积,减小压强
10.【答案】　连通器　高度总是相同
11.【答案】　(1)pB【解析】　(1)液体密度一定时,深度越深,压强越大,因此A点的压强比B点的压强大;深度一定时,液体密度越大,压强越大,因此C点的压强比A点的压强大.
(2)要使C点的压强变小,可以倒出适量的水,使C点所处深度变小.
12.【答案】　等于　小于
【解析】　甲、乙两容器对地面的压力F=G容+G液,因为G容和G液均相同,故桌面受到两容器的压力相等;由题图可知,V液甲>V液乙,而m液甲=m液乙,根据ρ=,因此ρ液甲<ρ液乙,根据p=ρgh,因两种液体的深度h相同,故p113.【答案】　大气压　不变
14.【答案】　等于　大于　小于
15.【答案】　　7.21×107　变小
【解析】　蛟龙号受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×7 000 m=7.21×107 Pa;潜水器所处海水深度越小,受到海水的压强越小.
16.【答案】　(1)海绵的形变程度　(2)压力　压力作用效果与受力面积有关,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显　(3)把左侧瓶中的水倒出一些后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较　(4)增大压力
17.【答案】　(1)是否出现高度差　(2)①小　中　大　②液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大　(3)在密度不同的液体中,压强相同时,密度越大,液体深度越小,由此可推出:液体深度相同时,密度越大,压强越大
18.【答案】　(1)注射器带刻度部分的长度L　缓慢拉动活塞时弹簧测力计的示数F　(2)　(3)×10 m　(4)800
【解析】　(1)本实验的原理是先根据缓慢拉动活塞时,弹簧测力计对活塞的拉力F与大气对活塞的压力F气相等得出活塞受到的大气压力F气,再根据注射器的容积V和有刻度部分的长度L得出活塞面积S=,最后根据p=得大气压强p==.由本实验的原理可知:需要测量出注射器带刻度部分的长度L,拉动活塞时弹簧测力计的示数F.
(2)山顶的大气压强p===.
(3)花果山山顶和山脚的压强差为p'=p0-p=p0-=,根据在竖直方向每升高10 m大气压强减小Δp可知:花果山的高度h=×10 m=×10 m.
(4)在海拔2 000 m 以内,每升高10 m大气压降低111 Pa,该处气压降低了约1.0×105 Pa-91 120 Pa=8 880 Pa,该处升高了约×10 m=800 m,所以该处海拔约为800 m.
19.解:(1)容器顶距离液面的高度h=h1-h2=1 m-0.6 m=0.4 m,
水对容器顶的压强p顶=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa.
(2)水对容器底的压强p底=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m=1.0×104 Pa.
(3)由p=可得,水对容器底的压力F=p底S=1.0×104 Pa×20×10-4 m2=20 N.
20.解:(1)由p=可得,题图乙中物块A对地面的压力F=pSA=
5 100 Pa×0.2 m×0.2 m=204 N.
(2)题图乙中物块A对地面的压力等于物块A、B的总重,
所以A、B的总重G总=F=204 N.
由重力和密度公式可得:GA+GB=ρAVAg+ρBVBg=204 N,
因为ρA∶ρB=3∶1,所以有ρA×(0.2 m)3×10 N/kg+ρA×(0.3 m)3×10 N/kg=204 N,
解得ρA=1.2×103 kg/m3.
(3)物块A的重力GA=ρAVAg=1.2×103 kg/m3×(0.2 m)3×10 N/kg=96 N;
物块B的重力GB=G总-GA=108 N,
沿竖直方向切去一部分物块B后,设剩余部分占物块B体积的比例为x,则物块B剩余部分的底面积为xSB,物块B剩余部分的重力为xGB,则由p=可得:
pB==2 800 Pa,
即=2 800 Pa,解得x=,即应将物块B沿竖直方向切去三分之一的体积.