第九章压强专题训练压强 实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册(有答案)

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名称 第九章压强专题训练压强 实验探究2021—2022学年人教版八年级物理下册(有答案)
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科目 物理
更新时间 2022-03-31 16:02:32

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第九章 专题训练 压强实验探究
1.小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察海绵___________来比较压力的作用效果,下列实验中所用的研究方法与此相同的是___________(填序号);
A.利用弹簧形变的程度来反映力的大小
B.研究滑动摩擦力与压力关系时控制接触面粗糙程度不变
C.研究阻力对物体运动的影响时,假设小车运动时不受力做出科学推理
(2)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应选择___________两图进行比较;
(3)甲、乙两图比较可以得到:受力面积一定吋,___________越大,压力的作用效果越明显。下列实例中,可用此结论解释的是___________ ;(填序号)
A.交通管理部门规定,货车毎一车轴的平均承载质量不得超过10t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(4)小明同学在上述实验的基础上又将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,取走左边小物块,此时物体B剩余部分对海绵的压强与丁图相比________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.探究“压力作用效果”的实验如图所示。
(1)A、B、C实验中,根据___________来比较压力的作用效果。
(2)通过A、B实验能够得到的结论是___________。
(3)通过B、C实验能够得出的结论是___________,请举出生活中应用此知识的一个实例:___________。
(4)将该小桌和砝码放在如图D所示的木板上,则图C中海绵受到的压强pC和图D中木板受到的压强pD的大小关系为pC___________pD(填“>”“<”或“=”)。
(5)实验中他又将小桌和砝码放到沙子里和木板上,如图所示,比较E、F两种情况后,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这种想法是___________(选“正确”或“错误”)的,因为___________。
3.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用了一块海绵和两块规格相同长方体砖块做了下面一系列实验,如图所示,请仔细观察,回答下列问题。
(1)压力作用效果的大小是通过海绵______程度来确定的。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:当压力相同时,______,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较图______的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(4)小健同学在做图丁的实验时,把两块砖都平放在海绵上,发现压力产生的作用效果与图乙相同,由此他得出实验结论是:压力作用效果与压力大小无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______。
4.如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察______来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)在图A、B、C操作中,观察图______和______可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察图B和C可知:受力面积—定时,______越大,压力的作用效果越明显。
5.如图所示,是“探究液体的压强与哪些因素有关”的实验:
(1)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 ___(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较丙、丁两组实验可知,液体内部压强与液体的 ___有关;
(3)已知图乙的盛液简和U形管中所盛液体均为酒精(ρ酒=0.8g/cm3),探头下表面距离液面的竖直距离为5cm,则乙图中探头下表面受到的液体压强为 ___Pa;若把U形管中的酒精换成水,保持探头在图乙中的位置不变,则U形管两侧的高度差将 ___(选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.如图所示,是用压强计探究内部压强的情境
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化______(选填“大”、“小”);
(2)通过______(从下列序号“①、②、③”中选填)方法可以进行调节:
①从U形管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U形管内加适量水;小旭把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该______(选填“相平”、“不相平”);
(3)把探头放入水中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强______(选填“越大”或“越小”);
(4)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强______;
(5)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液体的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随______的增加而增大;
(6)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液体的高度差将______。
7.水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上,如图乙所示。
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的本块,重复步骤①-③。
【实验数据及分析】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而______(填“增大”或“减小”);
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为______的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关;
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与_______有关。
8.在学习压强概念后,小明和小红知道了固体由于受重力作用会对支撑面产生压强,由此提出问题:液体也受重力作用,它对容器底部产生压强的特点与固体相同吗?
①他们分别将质量相等的水和冰块放入两个相同的塑料袋中,观察到如图10所示的现象。你认为产生上述现象的原因是:液体具有__________。
②他们决定探究液体内部的压强与哪些因素有关,小明将一根两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜,将其浸入盛有水的烧杯中,并不断增加玻璃管浸入水中的深度,实验操作过程及实验现象如图(a)(b)和(c)所示。则根据现象可得的初步结论是:__________。
③小红找来了盐水,她想利用现有的器材探究液体内部压强与液体密度的关系。你认为小红的设想可行吗?若可行,请写出实验操作步骤,若不可行则写出理由。__________
9.某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。
(1)本实验的原理是二力平衡和压强的定义式,实验中研究的是大气对________(活塞/注射器筒)的压力;
(2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器________(A/B/C)来进行实验;
(3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器________为L;
②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F;
③则测出的大气压值________(用所给的字母表示);
(4)小花发现,此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气 ②刻度尺的读数没读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封 ④活塞与注射器筒壁间有摩擦
上述原因一定会使测量值小于真实值的是_______;
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(5)小李同学为了排除摩擦力的影响,改进了实验,如图丙所示,将注射器固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为G2,则他计算大气压值的公式应该表示为p1________(用所给的字母表示)。
10.如图所示,小宇用轻质吸盘等器材估测大气压的大小,他设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为 F。
B.将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.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。
D.测出吸盘的直径 D。
E.计算出大气压强值 p大气压。
(1)利用此方法测大气压的原理是______, 小宇由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,前三项正确的顺序应为______。
(2)实验中计算大气压的表达式是p大气压=______(用测得的物理量表示)。
(3)如果吸盘漏气会导致所测量的大气压值______(选填“偏小”或“偏大”)。
(4)小宇又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,操作正确的情况下,他______(选填“能”或“不能”)估测出大气压的值。
11.不同飞机,机翼的形状一般不同,机翼的形状是否会影响飞机的升力(机翼上下表面压力差)呢?小应为此进行如下探究:用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,弹簧测力计的示数会变小,其原因是 __________________;
(2)第3组实验中,当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 __________________N;
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:__________________。
12.下面是有关流体压强和流速的关系在生活中的实例,请运用所学过的科学知识解答这些现象;
(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互______(填“靠近”或“远离”),由此得到流体流速越大,压强越______(填“大”或“小”);
(2)图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度______机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);
(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:
①小汽车在水平方向上受到的牵引力______(填“大于”“小于”或“等于”)它的阻力;
②小汽车对地面的压力______(填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
参考答案
1.凹陷程度 A 甲、丙 压力 A 不变
2.海绵的凹陷程度 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 = 错误
3.凹陷程度 受力面积越小 乙丁 没有控制受力面积相同
4.海绵的凹陷程度 A B 压力
5. 不漏气 深度 400 增大
6. 小 ② 相平 越大 相等 深度 变大
7. 增大 1、5、9 液体密度
8. 流动性 同种液体,深度越大的液体内部压强越大 可行,另取一个烧杯,在烧杯中倒入深度相同的盐水,让玻璃管浸入h3的深度,和(c)对比观察橡皮膜的凹陷情况。
9. 活塞 C 有刻度部分 A
10. B、C、A 偏小 能
11.机翼受到升力 8.5 在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大
12.靠近 小 大于 等于 小于