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2021-2022学年人教版物理八年级下册第九章压强单元检测题
一、单选题
1.(2021八下·江岸期中)为了探究压力作用的效果跟哪些因素有关,小明设计了如图所示的实验步骤。下列说法正确的( )
A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的大小
B.乙图中砝码对小桌的压力就是砝码的重力
C.丙图中小桌对海绵的压强小于海绵对小桌的压强
D.由甲、乙得出的实验结论可以解释交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小
2.(2021·顺义模拟)如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 吸管一端做成尖形
B. 盲道上凸起的盲点
C. 滑雪板的面积很大
D. 安全锤的锄头做得很尖
3.(2021八下·梁子湖期中)如图所示,两行脚印分别是小东和小荣走过沙滩时留下的。下列判断中正确的是( )
A.小东对沙地的压强比小荣的小
B.小东对沙地的压强和小荣的一样
C.小东对沙地的压强比小荣的大
D.受力面积和压力都不知道,无法比较谁对沙地的压强大
4.(2021九上·上海期中)下列器材或装置中,不属于连通器的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉液位计
C. 注射器 D. 下水弯管
5.(2021·宜昌)下列与压强有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A. 三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大
B. 飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力
C. 青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
D. 用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
6.(2021·长沙)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
7.(2021八下·商河期末)如图所示,小明在探究“液体压强与哪些因素有关”时将压强计的金属盒放入水中,压强计U形管两边的液面就会产生高度差。对金属盒进行下列操作时,能使高度差增大的是( )
A.在原位置转动180° B.向上移动一段距离
C.向下移动一段距离 D.放入酒精中的同一深度处
8.(2021八下·吉林期末)如图所示,泡沫块正在沿粗糙斜面匀速下滑,现用吸管沿泡沫块上表面吹气,不计空气阻力,则吹气过程中泡沫块可能( )
A.继续向下滑 B.静止不动 C.加速向上滑 D.匀速向上滑
9.(2021九上·长宁期中)如图,一个质量均匀的正方体,沿虚线竖直切割成完成相同的两部分,分别按照甲乙方式放在水平面上,若对水平面的压强分别为p甲、p乙.则p甲∶p乙为( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.3∶1
10.(2021八下·乌苏期末)如图所示,甲、乙、丙三个薄壁柱形容器,它们底面积的关系是 。将质量相等的液体A和B倒入甲、乙两容器中,液体A和B对甲、乙容器底部的压强为600Pa和450Pa。若将甲、乙中的液体全部倒入丙容器中(液体无溢出),则混合液体对容器底部的压强为( )
A.600Pa B.720Pa C.900Pa D.1050Pa
11.(2021八下·东城期末)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,则三种液体密度的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2021八下·和平期末)2021年6月17日神舟十二号载人飞船发射圆满成功,三名中国人首次进入自己的空间站。太空,作为人类最为向往的地方,一直都是一个极其神秘又十分吸引人的未知区域,人类向往挑战,一些国家开展了对太空的探索,中国是这些国家中进步以及进展最快的。勇于进入太空的宇航员们,为人类的发展与进步做出了巨大贡献,他们是全人类的英雄。宇航员的工作要面临很多危险,如1971年6月30日,某国的宇宙飞船“联合Ⅱ号”由太空返回地面时,突然宇航员和地面指挥中心失去了通话联系,飞船上有自动飞行控制设备重新返回地面,但是三名宇航员因“血液沸腾症”全部遇难。从此以后,宇航员还得穿上“宇航服”,以免血液沸腾。关于“血液沸腾症”的下列说法正确的是( )
A.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点降低造成的
B.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点升高造成的
C.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点升高造成的
D.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点降低造成的
13.(2021八下·遂宁期末)如图所示,一只玻璃管开口向上,与水平面成30°角,被一段20cm长的水银柱封住部分空气。若管外为1标准大气压,则管内空气的压强p气是多少cm高水银柱( )
A.20cm B.76cm C.56cm D.86cm
14.(2021八上·通州期末)如图所示,将甲、乙两个底面积都为S的容器放在水平桌面上。甲是圆台形容器,其中盛有密度为ρ1的液体,乙是圆柱形容器,其中盛有密度为ρ2的液体,此时两液体液面相平,且质量相等,液体对甲、乙容器底部的压力分别为F1和F2,压强分别为p1和p2;将完全相同的两个物A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中,静止后,两容器中均无液体溢出,此时与物块未浸入液体时相比,甲、乙容器底部所受液体压强的增加量分别为Δp1和Δp2,甲、乙容器底部对桌面的压强增加量分别为Δp3和Δp4。已知物块的密度为ρ3,且ρ3<ρ1,ρ3<ρ2。下列选项正确的是( )
A.p1=p2,F1>F2 B.p1<p2,F1=F2
C.Δp1=Δp2,Δp3<Δp4 D.Δp1<Δp2,Δp3=Δp4
15.(2020·港南模拟)如图所示,两个密度均匀质量相等的圆柱体A、B,底面积之比 ,若将A的上方水平截去一段叠放在B的正上方后,A剩余部分对水平面的压强恰好等于此时B对水平地面的压强,A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同,则( )
A.A,B的高度之比
B.A,B的密度之比
C.A,B对水平面的压强之比
D.A截去的高度与A原高度之比
二、填空题
16.(2021九上·杨浦期中) 实验证明了大气压强的存在。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17.(2021八下·江津期末)如图所示,U形管一侧盛有煤油,另一侧盛有水(ρ水>ρ煤油),阀门关闭时,液面相平,此时该装置 (选填“是”或“不是”)连通器;当把阀门打开时,将会发现阀门处的液体将 (选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”)。
18.(2021八下·庄河期末)火车站站台上都画有安全线,如图所示,人若越过安全线,当有火车通过站台时,人与火车间的空气流速变 ,压强变 ,人在压力差的作用下有可能被“吸”向火车,发生危险。
19.(2021八下·江北期末)如图甲所示,将一个边长为10cm的正方体物块A放在水平桌面上,A物体的密度是4×103kg/m3,A对水平桌面的压强为 Pa;若在A的正中央放一个边长30cm,重200N的正方体物块B,如图乙所示,则乙图中A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为 。
20.(2021·广安)我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时,受到海水的压强会随下潜深度增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”),当“奋斗号”下潜到10000m深度时,其1 的表面受到海水的压力约为 N(海水密度约为 ,g取10 )。
三、作图题
21.(2021八下·临颍期中)如图所示,一个U形连通器静止在斜面上。请画出:(1)装水后水静止且水位最高时,两侧管内水面的位置(用直线表示);(2)水对管壁A点压力的示意图。
22.(2018八下·滨州月考)如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图;
四、实验探究题
23.(2021八下·碾子山期末)用如图所示的装置来探究压力的作用效果与哪些因素有关。如图a所示,将空啤酒瓶正放在海绵上,如图b所示将该瓶倒放在海绵上,如图c将它装满水再放海绵上。根据图示,回答下列各题。
(1)本实验采用的方法实验方法主要有 和 。
(2)本实验中压力的作用效果是通过 来判断的。
(3)比较 两图,可以获得的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)比较a、c两图,可以获得的结论是: .
24.(2021八下·清远期末)如图,用压强计探究液体内部压强规律。
(1)当用手指按压橡皮膜时,发现U型管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是 ;若压强计在使用前出现如图A中的情形,正确的调节方法是 (填序号);
A.将右侧管中的液体倒掉一些 B.取下软管重新安装
(2)实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面 反映的;
(3)通过比较B、C两图可得到结论:同种液体的压强随 的增加而增大;
(4)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,可得出结论: ;
(5)通过比较图C和图E, (选填“能”或“不能”)得出液体内部压强与液体密度的关系,理由是 。
25.(2021八下·苏州期末)如图甲所示,对接并用力挤压两个吸盘,拉开吸盘时需要用较大的力,这说明了大气压存在。小明利 用吸盘、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,这样做的目的是 。
(2)量出吸盘与玻璃板接触面的直径d,如图乙所示,用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直 到吸盘脱离玻璃板面,记录弹簧测力计的示数为F。
如果实验过程中小明所用的弹簧测力计的量程是0 10N,吸盘直径为2cm,则他 (选填“能” “不能”)测出大气压的大小(不计吸盘重,大气压强约为1.0×105Pa)。
(3)小明又把玻璃板分别斜放、立放,用弹簧测力计垂直玻璃板向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明 。
五、计算题
26.(2021八下·南陵期末)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行,这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。为迎接冬奥会,小华在进行花样滑冰训练,如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行了80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2。试求和解答:
(1)小华和冰刀受到的总重力是多大?
(2)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
(3)当小华由单脚滑行到双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化?简要说明理由。
27.(2021八下·临漳期中)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为 ,其底面积为 ,鱼缸内装有 深的水,水的质量是 ,请计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸底部受到水的压力;
(4)鱼缸对桌面产生的压强。
答案解析部分
1.【答案】D
【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】A.实验中用海绵被压下的深浅显示压力的作用效果,而不是显示压力的大小,A不符合题意;
B.乙图中砝码对小桌的压力大小等于砝码的重力,但压力不是砝码的重力,B不符合题意;
C.压强是压力的作用效果,丙图中小桌对海绵的压强大于海绵对小桌的压强,C不符合题意;
D.比较甲乙实验知道,接触面积一定时,压力越大作用效果越明显,所以,交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
2.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.吸管一端做成尖形是通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.盲道上凸起的盲点是通过减小受力面积来增大压强,B不符合题意;
C.滑雪板的面积很大是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.安全锤的锄头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现。
3.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】由图可知,小荣踩的脚印深,小东踩的脚印浅,且小荣脚印的面积大于小东的,因压强表示压力作用效果的物理量,所以,小荣对沙地的压强大于小东的压强,由F=pS可知,小东对沙地的压力比小荣的小,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
4.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】底部连通,上端开口的容器叫连通器,连通器至少有两个开口;
A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,A不符合题意;
B.锅炉的水位计与炉身下端相通,是连通器的应用,B不符合题意;
C.注射器针头一端开口活塞一端封闭,不属于连通器,C符合题意;
D.U形反水弯上端开口、底部连通,构成连通器,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】底部连通,上端开口的容器叫连通器。
5.【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.液体深度越深压强越大,三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大,大坝做的宽耐压,A正确,不符合题意;
B.飞机能够腾空而起是因为机翼上表面空气流速大,压强小,下表面气体的流速小,压强大,从而使飞机产生向上的升力,B正确,不符合题意;
C.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低,用高压锅可以提高水的沸点,从而把食物煮熟,C错误,符合题意;
D.用真空吸盘搬运沉重的钢板时,由于吸盘内是真空,外界的大气压把钢板牢牢地压在吸盘上,是利用大气压来完成的,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。
6.【答案】A
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.甲图中水银柱产生的压强,就是大气压强,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,压强就越大,A符合题意;
B.乙图中大气压变小时,由于瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升,B不符合题意;
C.由于气压随高度的升高而减小,把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定大,C不符合题意;
D.因为玻璃瓶内外气压不等,乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况,不能准确地测量出大气压的值,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】液注在外界大气压,内部气压和自身重力作用下静止,当外界大气压降低,或内部大气压升高,液注会上升,反之就会下降。
7.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.在同种液体中,液体的深度不变,方向改变,压强不变,故U形管的高度差不变,A不符合题意;
B.在同种液体中,液体的深度减小,压强变小,故U形管的高度差减小,B不符合题意;
C.在同种液体中,液体的深度增大,压强变大,故U形管的高度差增大,C符合题意;
D.深度相同,酒精的密度小于水的密度,压强变小,故U形管的高度差减小,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。
8.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用吸管沿泡沫块上表面吹气,泡沫块上表面空气流速增大,压强减小,而泡沫块下表面受到的大气压强不变,会形成一个向上的压力差,导致泡沫块受到的摩擦力减小,所以它将继续下滑。BCD不符合题意A符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意知道,正方体对水平面的压力等于其重力,即F=G,当沿虚线竖直切割成完全相同的两部分时,则两部分对水平面的压力都减半,即F甲=F乙=G;设正方体边长为a,由图甲和图乙知道,受力面积分别是:,对水平面的压强之比是: =2:1,C符合题意.
故答案为:C
【分析】正方体对水平面的压力等于其重力,比较图甲和图乙对水平面的压力、受力面积的大小,然后利用压强公式求解其压强之比。
10.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设A、B两液体的质量为m,由题意结合圆柱形容器中液体压强的公式 得,液体A对甲容器底部的压强
液体B对乙容器底部的压强
那么甲乙容器的底面积之比S甲:S乙=450∶600=3∶4
即
而 ,所以S丙=2S乙-S甲
将甲乙中的液体全部倒入丙后,液体对丙的底部压强
ACD都不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】柱形容器中,容器底的压力等于物体的重力;压力相等时,根据压力可以计算受力面积的比值;根据受力面积的关系,结合压力关系计算压强的大小。
11.【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由图可知,三容器内所装液体的深度hA>hB>hC
由p=ρgh,可知液体产生的压强与液体的密度和深度有关,三容器内液体对容器底部的压强相等,所以三液体的密度ρA<ρB<ρC
故答案为:A。
【分析】液体压强相等时,深度越大,液体的密度越小。
12.【答案】A
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】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。血液沸腾是因为血液的沸点降低,故宇航员如果不穿“宇航服”,当飞船漏气后, 密封舱内的气压降低,导致血液的沸点降低,人体温度37℃左右,当血液沸点降到37℃以下时,血液便会沸腾,从而引起人员死亡。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【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。
13.【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】管外为1标准大气压,管外大气压强
与水平面成30°角,20cm长的水银柱的高度为10cm,则管内空气的压强p气=p0+p水银=76cmHg+10cmHg=86cmHg
管内空气的压强p气是86cm高水银柱产生的压强。
故答案为:D。
【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。
14.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AB.因为两容器底面积都为S,甲是圆台形容器,两液体液面相平,所以V1大于V2且质量相等。根据得,ρ1小于ρ2。根据得
所以p1小于p1。又根据得
所以F1小于F2。AB不符合题意;
CD.因为ρ3<ρ1,ρ3<ρ2,所以物块放入甲、乙液体中后都处于漂浮状态,根据得,完全相同的物体A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中后,在两液体中受到的浮力相等,即
所以,相当于给两容器中的液面增加相同的压力(大小为完全相同的两物块的重力),根据得
因为甲容器液面横截面积大于乙容器液面横截面积,所以,由于A、B完全相同,且原来液体质量相等,两个容器底面积相等,根据得
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质量相同时,体积越大,液体的密度越小;深度相同时,液体压强和液体密度有关;物体进入液体中,容器的横截面积越大,液面升高小,液体对容器底的压强变化量小;根据压力和受力面积的比值,计算压强大小。
15.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】ACD.设两个密度均匀质量相等圆柱体A、B的质量为 ,因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,A、B对水平面的压强之比
由
可知,圆柱体的密度和横截面积不变时, 与 成正比,则圆柱体A截去部分的质量
剩余部分的质量
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,A剩余部分和此时B对水平地面的压力之比
因A剩余部分对水平面的压强恰好等于此时B对水平地面的压强,所以,由 可得
则
解得
因A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同,所以,B的高度
则A、B的高度之比
由 可得,A和B的体积之比
ACD不符合题意;
B.由 可得,A、B的密度之比
B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;结合压强相等列等量关系式;根据密度和体积的乘积计算质量,比较密度的比值、高度的比值、压强关系等。
16.【答案】马德堡半球;变小
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是证明大气压的存在。
神舟十三号飞船发射升空的过程中,空气的密度变小,故受到的大气压强增大。
【分析】证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
大气压强随着高度的增加而减小。
17.【答案】不是;向右流动
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】阀门关闭时,虽然两边液面相平,但其底部不连通,所以此时该装置不是连通器;当把阀门打开时,该装置构成连通器,由于液体的压强与液体的密度和深度有关,在U形管中的水与煤油的深度相同时,由于水的密度大,所以水产生压强大于煤油产生的压强,部分水将经阀门流向右侧管内,直至两边的液体压强相等。
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器;液体压强相等时,液体密度越大,深度越小。
18.【答案】大;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体的流速越大,压强越小;列车行驶过程中,列车的速度很大,人靠近列车时,使人和列车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
19.【答案】4000;6∶5
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】正方体物块A的边长VA=LA3=(0.1m)3=1×10-3m3
正方体物块A的质量mA=ρAVA=4×103kg/m3×1×10-3m3=4kg
正方体物块A的重力GA=mAg=4kg×10N/kg=40N
A对水平桌面的压强 =4000Pa
乙图中A对水平桌面的压强 =24000Pa
B对A的压强 =20000Pa
A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力;利用压力和受力面积的比值计算压强;根据总压力和受力面积的比值计算总压强,再计算压强比。
20.【答案】增大;1.03×104
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据p=ρgh,受到海水的压强会随下潜深度增加而增大。
压强为
其1 的表面受到海水的压力约为
【分析】液体压强和深度有关;根据液体密度和深度,可以计算液体压强,压强和受力面积的乘积计算压力的大小。
21.【答案】解:如图所示;
【知识点】压力及重力与压力的区别;连通器原理
【解析】【解答】(1)根据连通器的特点可知,连通器里装有同种液体,当液体不流动时,连通器各个部分中的液面总是相平,故两侧管内水面的位置如图所示。
(2)水对侧壁A点压力的作用点在A点,方向垂直于U形连通器侧壁向外,如图所示:
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上;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。
22.【答案】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】【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,压力是垂直作用在物体表面的力,作用在物体与斜面的接触面之间.
23.【答案】(1)控制变量法;转换法
(2)海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度)
(3)a、b
(4)当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
【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)(2) 实验中,通过改变不同因素进行探究,使用了控制变量法;用海绵的凹陷程度来表示压强的大小,使用了转换法。
(3) ab两图改变了受力面积,可以获得的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4) ac两图改变了压力大小。结果显示凹陷程度随面积减小与压力增大而增大。
故答案为:控制变量法;转换法;海绵的凹陷程度;ab; 当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
【分析】根据探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验相关知识易知。
24.【答案】(1)装置气密性不好;B
(2)高度差
(3)液体深度
(4)液体内部各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等
(5)不能;金属盒所处深度不同,没有控制变量
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)如果装置气密性良好,则当用手指按压橡皮膜时, U型管两边液柱的高度会发生变化,所以U型管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是装置气密性不好。
由图可知,图A中U型管两边液柱的高度不同,说明U型管两边压强不同,应取下软管重新安装,使U型管两边压强相同。
故答案为:B。
(2)当金属盒所处位置,液体压强越大时,橡皮膜发生的形变越大,则U型管两边液面高度差越大,所以实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面高度差反映的。
(3)由B、C两图可知,C图中金属盒所处深度较大,U形管两侧液面高度差较大,所以通过比较B、C两图可得到结论:同种液体的压强随液体深度的增加而增大。
(4)由图C、D可知,金属盒所处液体深度相同,方向不同,但U形管两侧液面高度差相同,所以可得出结论:液体内部各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等。
(5)根据控制变量法可知,液体内部压强与液体密度的关系时应保证除液体密度不同外,其他条件均相同,由C和图E可知,金属盒所处深度不同,没有控制变量,所以不能得出液体内部压强与液体密度的关系。
【分析】探究液体压强大小的影响因素,利用了控制变量法(探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度和深度相同)和转换法(液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映)。注意压强计的使用方法(压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差)。
25.【答案】(1)将塑料吸盘内的空气尽可能的排出干净
(2)不能
(3)大气向各个方向都有压强
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1) 将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,将塑料吸盘内的空气尽可能的排出干净,保证塑料吸盘内尽可能是真空环境,这样大气压才能将塑料吸盘吸在玻璃上,测量的大气压值比较准确。
(1)大气压力为
超出了弹簧测力计的量程,故不能测出大气压值。
(2) 小明又把玻璃板分别斜放、立放,用弹簧测力计垂直玻璃板向不同方向拉吸盘,能够测出大气压强,说明斜放、立放,存在大气压强,故总结为大气向各个方向都有压强。
【分析】(1)将吸盘和玻璃间的空气挤出,减小气压;
(2)根据圆的半径计算面积,利用大气压和面积的乘积计算压力;利用力的大小和测力计的量程,判断是否可以测量;
(3)大气向各个方向都有压强。
26.【答案】(1)解:小华和冰刀受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:小华和冰刀受到的重力是400N;
(2)解:小华在单脚滑行时对冰面的压力F=G=400N
小华在单脚滑行时对冰面的压强
答:小华在单脚滑行时对冰面的压强是2×105Pa;
(3)解:当小华双脚站立时,对冰面的压力不变,受力面积变大(两只冰刀与冰面的接触面积之和),由 可知,她对冰面的压强减小。
答:她对冰面的压强减小。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,结合压强的定义式p=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
27.【答案】(1)解:水的重力为G=mg=26kg×10N/kg=260N
答:鱼缸内所装水的重力260N;
(2)解:水对鱼缸底部产生的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
答:鱼缸底部受到的水的压强3×103Pa;
(3)解:鱼缸底部受到水的压力为F=pS=3×103Pa×1500 m2=450N
答:鱼缸底部受到水的压力300N;
(4)解:鱼缸对桌面的压力为F′=G+G缸=260N+40N=300N
鱼缸对桌面产生的压强为
答:鱼缸对桌面产生的压强2000Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;
(2)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;
(3)已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(4)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。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。
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2021-2022学年人教版物理八年级下册第九章压强单元检测题
一、单选题
1.(2021八下·江岸期中)为了探究压力作用的效果跟哪些因素有关,小明设计了如图所示的实验步骤。下列说法正确的( )
A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的大小
B.乙图中砝码对小桌的压力就是砝码的重力
C.丙图中小桌对海绵的压强小于海绵对小桌的压强
D.由甲、乙得出的实验结论可以解释交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小
【答案】D
【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】A.实验中用海绵被压下的深浅显示压力的作用效果,而不是显示压力的大小,A不符合题意;
B.乙图中砝码对小桌的压力大小等于砝码的重力,但压力不是砝码的重力,B不符合题意;
C.压强是压力的作用效果,丙图中小桌对海绵的压强大于海绵对小桌的压强,C不符合题意;
D.比较甲乙实验知道,接触面积一定时,压力越大作用效果越明显,所以,交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
2.(2021·顺义模拟)如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A. 吸管一端做成尖形
B. 盲道上凸起的盲点
C. 滑雪板的面积很大
D. 安全锤的锄头做得很尖
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.吸管一端做成尖形是通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.盲道上凸起的盲点是通过减小受力面积来增大压强,B不符合题意;
C.滑雪板的面积很大是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.安全锤的锄头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现。
3.(2021八下·梁子湖期中)如图所示,两行脚印分别是小东和小荣走过沙滩时留下的。下列判断中正确的是( )
A.小东对沙地的压强比小荣的小
B.小东对沙地的压强和小荣的一样
C.小东对沙地的压强比小荣的大
D.受力面积和压力都不知道,无法比较谁对沙地的压强大
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】由图可知,小荣踩的脚印深,小东踩的脚印浅,且小荣脚印的面积大于小东的,因压强表示压力作用效果的物理量,所以,小荣对沙地的压强大于小东的压强,由F=pS可知,小东对沙地的压力比小荣的小,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】探究影响压力作用效果的因素时,用到了转化法,物体形变量越大,压力作用效果越明显,压强越大。
4.(2021九上·上海期中)下列器材或装置中,不属于连通器的是( )
A. 茶壶 B. 锅炉液位计
C. 注射器 D. 下水弯管
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】底部连通,上端开口的容器叫连通器,连通器至少有两个开口;
A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,A不符合题意;
B.锅炉的水位计与炉身下端相通,是连通器的应用,B不符合题意;
C.注射器针头一端开口活塞一端封闭,不属于连通器,C符合题意;
D.U形反水弯上端开口、底部连通,构成连通器,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】底部连通,上端开口的容器叫连通器。
5.(2021·宜昌)下列与压强有关的生产生活实例的说法,不正确的是( )
A. 三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大
B. 飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力
C. 青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
D. 用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.液体深度越深压强越大,三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为坝底受到水的压强大,大坝做的宽耐压,A正确,不符合题意;
B.飞机能够腾空而起是因为机翼上表面空气流速大,压强小,下表面气体的流速小,压强大,从而使飞机产生向上的升力,B正确,不符合题意;
C.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低,用高压锅可以提高水的沸点,从而把食物煮熟,C错误,符合题意;
D.用真空吸盘搬运沉重的钢板时,由于吸盘内是真空,外界的大气压把钢板牢牢地压在吸盘上,是利用大气压来完成的,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料。
6.(2021·长沙)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
【答案】A
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.甲图中水银柱产生的压强,就是大气压强,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,压强就越大,A符合题意;
B.乙图中大气压变小时,由于瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升,B不符合题意;
C.由于气压随高度的升高而减小,把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定大,C不符合题意;
D.因为玻璃瓶内外气压不等,乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况,不能准确地测量出大气压的值,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】液注在外界大气压,内部气压和自身重力作用下静止,当外界大气压降低,或内部大气压升高,液注会上升,反之就会下降。
7.(2021八下·商河期末)如图所示,小明在探究“液体压强与哪些因素有关”时将压强计的金属盒放入水中,压强计U形管两边的液面就会产生高度差。对金属盒进行下列操作时,能使高度差增大的是( )
A.在原位置转动180° B.向上移动一段距离
C.向下移动一段距离 D.放入酒精中的同一深度处
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.在同种液体中,液体的深度不变,方向改变,压强不变,故U形管的高度差不变,A不符合题意;
B.在同种液体中,液体的深度减小,压强变小,故U形管的高度差减小,B不符合题意;
C.在同种液体中,液体的深度增大,压强变大,故U形管的高度差增大,C符合题意;
D.深度相同,酒精的密度小于水的密度,压强变小,故U形管的高度差减小,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。
8.(2021八下·吉林期末)如图所示,泡沫块正在沿粗糙斜面匀速下滑,现用吸管沿泡沫块上表面吹气,不计空气阻力,则吹气过程中泡沫块可能( )
A.继续向下滑 B.静止不动 C.加速向上滑 D.匀速向上滑
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】用吸管沿泡沫块上表面吹气,泡沫块上表面空气流速增大,压强减小,而泡沫块下表面受到的大气压强不变,会形成一个向上的压力差,导致泡沫块受到的摩擦力减小,所以它将继续下滑。BCD不符合题意A符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
9.(2021九上·长宁期中)如图,一个质量均匀的正方体,沿虚线竖直切割成完成相同的两部分,分别按照甲乙方式放在水平面上,若对水平面的压强分别为p甲、p乙.则p甲∶p乙为( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.3∶1
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意知道,正方体对水平面的压力等于其重力,即F=G,当沿虚线竖直切割成完全相同的两部分时,则两部分对水平面的压力都减半,即F甲=F乙=G;设正方体边长为a,由图甲和图乙知道,受力面积分别是:,对水平面的压强之比是: =2:1,C符合题意.
故答案为:C
【分析】正方体对水平面的压力等于其重力,比较图甲和图乙对水平面的压力、受力面积的大小,然后利用压强公式求解其压强之比。
10.(2021八下·乌苏期末)如图所示,甲、乙、丙三个薄壁柱形容器,它们底面积的关系是 。将质量相等的液体A和B倒入甲、乙两容器中,液体A和B对甲、乙容器底部的压强为600Pa和450Pa。若将甲、乙中的液体全部倒入丙容器中(液体无溢出),则混合液体对容器底部的压强为( )
A.600Pa B.720Pa C.900Pa D.1050Pa
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设A、B两液体的质量为m,由题意结合圆柱形容器中液体压强的公式 得,液体A对甲容器底部的压强
液体B对乙容器底部的压强
那么甲乙容器的底面积之比S甲:S乙=450∶600=3∶4
即
而 ,所以S丙=2S乙-S甲
将甲乙中的液体全部倒入丙后,液体对丙的底部压强
ACD都不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】柱形容器中,容器底的压力等于物体的重力;压力相等时,根据压力可以计算受力面积的比值;根据受力面积的关系,结合压力关系计算压强的大小。
11.(2021八下·东城期末)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,则三种液体密度的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由图可知,三容器内所装液体的深度hA>hB>hC
由p=ρgh,可知液体产生的压强与液体的密度和深度有关,三容器内液体对容器底部的压强相等,所以三液体的密度ρA<ρB<ρC
故答案为:A。
【分析】液体压强相等时,深度越大,液体的密度越小。
12.(2021八下·和平期末)2021年6月17日神舟十二号载人飞船发射圆满成功,三名中国人首次进入自己的空间站。太空,作为人类最为向往的地方,一直都是一个极其神秘又十分吸引人的未知区域,人类向往挑战,一些国家开展了对太空的探索,中国是这些国家中进步以及进展最快的。勇于进入太空的宇航员们,为人类的发展与进步做出了巨大贡献,他们是全人类的英雄。宇航员的工作要面临很多危险,如1971年6月30日,某国的宇宙飞船“联合Ⅱ号”由太空返回地面时,突然宇航员和地面指挥中心失去了通话联系,飞船上有自动飞行控制设备重新返回地面,但是三名宇航员因“血液沸腾症”全部遇难。从此以后,宇航员还得穿上“宇航服”,以免血液沸腾。关于“血液沸腾症”的下列说法正确的是( )
A.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点降低造成的
B.由于飞船密封舱漏气,密封舱内的气压减小,人体内的血液的沸点升高造成的
C.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点升高造成的
D.由于飞船进入大气层,密封舱内的气压增大,人体内的血液的沸点降低造成的
【答案】A
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】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。血液沸腾是因为血液的沸点降低,故宇航员如果不穿“宇航服”,当飞船漏气后, 密封舱内的气压降低,导致血液的沸点降低,人体温度37℃左右,当血液沸点降到37℃以下时,血液便会沸腾,从而引起人员死亡。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【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。
13.(2021八下·遂宁期末)如图所示,一只玻璃管开口向上,与水平面成30°角,被一段20cm长的水银柱封住部分空气。若管外为1标准大气压,则管内空气的压强p气是多少cm高水银柱( )
A.20cm B.76cm C.56cm D.86cm
【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】管外为1标准大气压,管外大气压强
与水平面成30°角,20cm长的水银柱的高度为10cm,则管内空气的压强p气=p0+p水银=76cmHg+10cmHg=86cmHg
管内空气的压强p气是86cm高水银柱产生的压强。
故答案为:D。
【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。
14.(2021八上·通州期末)如图所示,将甲、乙两个底面积都为S的容器放在水平桌面上。甲是圆台形容器,其中盛有密度为ρ1的液体,乙是圆柱形容器,其中盛有密度为ρ2的液体,此时两液体液面相平,且质量相等,液体对甲、乙容器底部的压力分别为F1和F2,压强分别为p1和p2;将完全相同的两个物A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中,静止后,两容器中均无液体溢出,此时与物块未浸入液体时相比,甲、乙容器底部所受液体压强的增加量分别为Δp1和Δp2,甲、乙容器底部对桌面的压强增加量分别为Δp3和Δp4。已知物块的密度为ρ3,且ρ3<ρ1,ρ3<ρ2。下列选项正确的是( )
A.p1=p2,F1>F2 B.p1<p2,F1=F2
C.Δp1=Δp2,Δp3<Δp4 D.Δp1<Δp2,Δp3=Δp4
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AB.因为两容器底面积都为S,甲是圆台形容器,两液体液面相平,所以V1大于V2且质量相等。根据得,ρ1小于ρ2。根据得
所以p1小于p1。又根据得
所以F1小于F2。AB不符合题意;
CD.因为ρ3<ρ1,ρ3<ρ2,所以物块放入甲、乙液体中后都处于漂浮状态,根据得,完全相同的物体A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中后,在两液体中受到的浮力相等,即
所以,相当于给两容器中的液面增加相同的压力(大小为完全相同的两物块的重力),根据得
因为甲容器液面横截面积大于乙容器液面横截面积,所以,由于A、B完全相同,且原来液体质量相等,两个容器底面积相等,根据得
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质量相同时,体积越大,液体的密度越小;深度相同时,液体压强和液体密度有关;物体进入液体中,容器的横截面积越大,液面升高小,液体对容器底的压强变化量小;根据压力和受力面积的比值,计算压强大小。
15.(2020·港南模拟)如图所示,两个密度均匀质量相等的圆柱体A、B,底面积之比 ,若将A的上方水平截去一段叠放在B的正上方后,A剩余部分对水平面的压强恰好等于此时B对水平地面的压强,A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同,则( )
A.A,B的高度之比
B.A,B的密度之比
C.A,B对水平面的压强之比
D.A截去的高度与A原高度之比
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】ACD.设两个密度均匀质量相等圆柱体A、B的质量为 ,因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,A、B对水平面的压强之比
由
可知,圆柱体的密度和横截面积不变时, 与 成正比,则圆柱体A截去部分的质量
剩余部分的质量
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,A剩余部分和此时B对水平地面的压力之比
因A剩余部分对水平面的压强恰好等于此时B对水平地面的压强,所以,由 可得
则
解得
因A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同,所以,B的高度
则A、B的高度之比
由 可得,A和B的体积之比
ACD不符合题意;
B.由 可得,A、B的密度之比
B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;结合压强相等列等量关系式;根据密度和体积的乘积计算质量,比较密度的比值、高度的比值、压强关系等。
二、填空题
16.(2021九上·杨浦期中) 实验证明了大气压强的存在。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】马德堡半球;变小
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是证明大气压的存在。
神舟十三号飞船发射升空的过程中,空气的密度变小,故受到的大气压强增大。
【分析】证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
大气压强随着高度的增加而减小。
17.(2021八下·江津期末)如图所示,U形管一侧盛有煤油,另一侧盛有水(ρ水>ρ煤油),阀门关闭时,液面相平,此时该装置 (选填“是”或“不是”)连通器;当把阀门打开时,将会发现阀门处的液体将 (选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”)。
【答案】不是;向右流动
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】阀门关闭时,虽然两边液面相平,但其底部不连通,所以此时该装置不是连通器;当把阀门打开时,该装置构成连通器,由于液体的压强与液体的密度和深度有关,在U形管中的水与煤油的深度相同时,由于水的密度大,所以水产生压强大于煤油产生的压强,部分水将经阀门流向右侧管内,直至两边的液体压强相等。
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器;液体压强相等时,液体密度越大,深度越小。
18.(2021八下·庄河期末)火车站站台上都画有安全线,如图所示,人若越过安全线,当有火车通过站台时,人与火车间的空气流速变 ,压强变 ,人在压力差的作用下有可能被“吸”向火车,发生危险。
【答案】大;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体的流速越大,压强越小;列车行驶过程中,列车的速度很大,人靠近列车时,使人和列车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
19.(2021八下·江北期末)如图甲所示,将一个边长为10cm的正方体物块A放在水平桌面上,A物体的密度是4×103kg/m3,A对水平桌面的压强为 Pa;若在A的正中央放一个边长30cm,重200N的正方体物块B,如图乙所示,则乙图中A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为 。
【答案】4000;6∶5
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】正方体物块A的边长VA=LA3=(0.1m)3=1×10-3m3
正方体物块A的质量mA=ρAVA=4×103kg/m3×1×10-3m3=4kg
正方体物块A的重力GA=mAg=4kg×10N/kg=40N
A对水平桌面的压强 =4000Pa
乙图中A对水平桌面的压强 =24000Pa
B对A的压强 =20000Pa
A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力;利用压力和受力面积的比值计算压强;根据总压力和受力面积的比值计算总压强,再计算压强比。
20.(2021·广安)我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时,受到海水的压强会随下潜深度增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”),当“奋斗号”下潜到10000m深度时,其1 的表面受到海水的压力约为 N(海水密度约为 ,g取10 )。
【答案】增大;1.03×104
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据p=ρgh,受到海水的压强会随下潜深度增加而增大。
压强为
其1 的表面受到海水的压力约为
【分析】液体压强和深度有关;根据液体密度和深度,可以计算液体压强,压强和受力面积的乘积计算压力的大小。
三、作图题
21.(2021八下·临颍期中)如图所示,一个U形连通器静止在斜面上。请画出:(1)装水后水静止且水位最高时,两侧管内水面的位置(用直线表示);(2)水对管壁A点压力的示意图。
【答案】解:如图所示;
【知识点】压力及重力与压力的区别;连通器原理
【解析】【解答】(1)根据连通器的特点可知,连通器里装有同种液体,当液体不流动时,连通器各个部分中的液面总是相平,故两侧管内水面的位置如图所示。
(2)水对侧壁A点压力的作用点在A点,方向垂直于U形连通器侧壁向外,如图所示:
【分析】连通器的特点是内部液面始终在同一水平面上;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。
22.(2018八下·滨州月考)如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图;
【答案】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】【分析】根据重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,压力是垂直作用在物体表面的力,作用在物体与斜面的接触面之间.
四、实验探究题
23.(2021八下·碾子山期末)用如图所示的装置来探究压力的作用效果与哪些因素有关。如图a所示,将空啤酒瓶正放在海绵上,如图b所示将该瓶倒放在海绵上,如图c将它装满水再放海绵上。根据图示,回答下列各题。
(1)本实验采用的方法实验方法主要有 和 。
(2)本实验中压力的作用效果是通过 来判断的。
(3)比较 两图,可以获得的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)比较a、c两图,可以获得的结论是: .
【答案】(1)控制变量法;转换法
(2)海绵的形变大小(或海绵的凹陷程度)
(3)a、b
(4)当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
【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)(2) 实验中,通过改变不同因素进行探究,使用了控制变量法;用海绵的凹陷程度来表示压强的大小,使用了转换法。
(3) ab两图改变了受力面积,可以获得的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4) ac两图改变了压力大小。结果显示凹陷程度随面积减小与压力增大而增大。
故答案为:控制变量法;转换法;海绵的凹陷程度;ab; 当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
【分析】根据探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验相关知识易知。
24.(2021八下·清远期末)如图,用压强计探究液体内部压强规律。
(1)当用手指按压橡皮膜时,发现U型管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是 ;若压强计在使用前出现如图A中的情形,正确的调节方法是 (填序号);
A.将右侧管中的液体倒掉一些 B.取下软管重新安装
(2)实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面 反映的;
(3)通过比较B、C两图可得到结论:同种液体的压强随 的增加而增大;
(4)保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,可得出结论: ;
(5)通过比较图C和图E, (选填“能”或“不能”)得出液体内部压强与液体密度的关系,理由是 。
【答案】(1)装置气密性不好;B
(2)高度差
(3)液体深度
(4)液体内部各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等
(5)不能;金属盒所处深度不同,没有控制变量
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)如果装置气密性良好,则当用手指按压橡皮膜时, U型管两边液柱的高度会发生变化,所以U型管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是装置气密性不好。
由图可知,图A中U型管两边液柱的高度不同,说明U型管两边压强不同,应取下软管重新安装,使U型管两边压强相同。
故答案为:B。
(2)当金属盒所处位置,液体压强越大时,橡皮膜发生的形变越大,则U型管两边液面高度差越大,所以实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面高度差反映的。
(3)由B、C两图可知,C图中金属盒所处深度较大,U形管两侧液面高度差较大,所以通过比较B、C两图可得到结论:同种液体的压强随液体深度的增加而增大。
(4)由图C、D可知,金属盒所处液体深度相同,方向不同,但U形管两侧液面高度差相同,所以可得出结论:液体内部各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等。
(5)根据控制变量法可知,液体内部压强与液体密度的关系时应保证除液体密度不同外,其他条件均相同,由C和图E可知,金属盒所处深度不同,没有控制变量,所以不能得出液体内部压强与液体密度的关系。
【分析】探究液体压强大小的影响因素,利用了控制变量法(探究液体压强跟深度的关系时,保持液体的密度和方向相同;探究液体压强跟密度的关系时,保持液体的深度和方向相同;探究液体压强跟方向的关系时,保持液体的密度和深度相同)和转换法(液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映)。注意压强计的使用方法(压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差)。
25.(2021八下·苏州期末)如图甲所示,对接并用力挤压两个吸盘,拉开吸盘时需要用较大的力,这说明了大气压存在。小明利 用吸盘、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,这样做的目的是 。
(2)量出吸盘与玻璃板接触面的直径d,如图乙所示,用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直 到吸盘脱离玻璃板面,记录弹簧测力计的示数为F。
如果实验过程中小明所用的弹簧测力计的量程是0 10N,吸盘直径为2cm,则他 (选填“能” “不能”)测出大气压的大小(不计吸盘重,大气压强约为1.0×105Pa)。
(3)小明又把玻璃板分别斜放、立放,用弹簧测力计垂直玻璃板向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明 。
【答案】(1)将塑料吸盘内的空气尽可能的排出干净
(2)不能
(3)大气向各个方向都有压强
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1) 将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,将塑料吸盘内的空气尽可能的排出干净,保证塑料吸盘内尽可能是真空环境,这样大气压才能将塑料吸盘吸在玻璃上,测量的大气压值比较准确。
(1)大气压力为
超出了弹簧测力计的量程,故不能测出大气压值。
(2) 小明又把玻璃板分别斜放、立放,用弹簧测力计垂直玻璃板向不同方向拉吸盘,能够测出大气压强,说明斜放、立放,存在大气压强,故总结为大气向各个方向都有压强。
【分析】(1)将吸盘和玻璃间的空气挤出,减小气压;
(2)根据圆的半径计算面积,利用大气压和面积的乘积计算压力;利用力的大小和测力计的量程,判断是否可以测量;
(3)大气向各个方向都有压强。
五、计算题
26.(2021八下·南陵期末)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行,这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。为迎接冬奥会,小华在进行花样滑冰训练,如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行了80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2。试求和解答:
(1)小华和冰刀受到的总重力是多大?
(2)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
(3)当小华由单脚滑行到双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化?简要说明理由。
【答案】(1)解:小华和冰刀受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:小华和冰刀受到的重力是400N;
(2)解:小华在单脚滑行时对冰面的压力F=G=400N
小华在单脚滑行时对冰面的压强
答:小华在单脚滑行时对冰面的压强是2×105Pa;
(3)解:当小华双脚站立时,对冰面的压力不变,受力面积变大(两只冰刀与冰面的接触面积之和),由 可知,她对冰面的压强减小。
答:她对冰面的压强减小。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,结合压强的定义式p=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
27.(2021八下·临漳期中)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为 ,其底面积为 ,鱼缸内装有 深的水,水的质量是 ,请计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸底部受到水的压力;
(4)鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)解:水的重力为G=mg=26kg×10N/kg=260N
答:鱼缸内所装水的重力260N;
(2)解:水对鱼缸底部产生的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
答:鱼缸底部受到的水的压强3×103Pa;
(3)解:鱼缸底部受到水的压力为F=pS=3×103Pa×1500 m2=450N
答:鱼缸底部受到水的压力300N;
(4)解:鱼缸对桌面的压力为F′=G+G缸=260N+40N=300N
鱼缸对桌面产生的压强为
答:鱼缸对桌面产生的压强2000Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;
(2)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;
(3)已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(4)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。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。
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