压强 综合测试
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.生活中处处有物理。如图所描述的生活情景中,不能说明大气压的存在的是( )
(
A.吸盘牙刷架 B.吸饮料 C.抽取血液 D.拔火罐
)
2.(19 北京)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
3.我国高铁占世界高铁总量的66.3%,高铁站台边缘一定距离的地方都标有安全线,人必须站到安全线以外区域候车,当有列车驶过时,如果人站到安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的,这是因为( )
A.流体流速大的位置压强大
B.流体流速大的位置压强小
C.流体流速小的位置压强小
D.流体压强大小与流速大小无关
4.学习了压强的知识后,小明和小华用同一只碗放在面粉盘中进行了实验探究,如右图所示,下面是他们的一些认识,你认为不正确的是( )
A.两种情况下碗对面粉盘的压力相同
B.两只碗对面粉盘的压强不相等
C.他们这样做是探究压力作用效果与压力大小的关系
D.他们这样做是探究压力作用效果与受力面积大小的关系
5.地球是人类赖以生存的“家园”,大气层是这个“家园”的保护伞,没有了它,人类将无法生存。请你设想一下,假如地球周围没有大气层,以下现象将不再发生的是( )
A.用天平秤物体质量 B.水往低处流
C.将衣服上的灰尘拍下 D.用吸管喝饮料
6.在空的易拉罐内装入少量清水,放在煤气灯上加热,直到罐内的水沸腾,用带着手套的双手将易拉罐迅速翻转,使其三角形开口浸没在装有冷水的浅盆内,如图,则此时( )
A.由于热水重力的作用,罐内的热水将会流入浅盆内
B.由于热水的密度较小,冷水的密度较大,热水将不会流进浅盆,冷水也不会上升
C.由于存在压强差,浅盆内的部分冷水将会被易拉罐吸入
D.无法确定
7.小明参观火力发电厂时发现电厂烟囱很高,他还注意到学校附近的供热站的的锅炉烟囱也较高。于是他作出了许多猜想,你认为他的下列猜想哪个更科学( )
A.建较高的烟囱,是为了外观上更雄伟、壮观
B.烟囱建得越高,对地面的压强越大,这样地基更加稳固
C.烟囱建得越高,烟囱内上下的大气压力差越大,有利于将炉膛内的废气排出
D.建高高的烟囱,主要是给周围建筑物防雷电
8.如图所示为长江某水坝的示意图。水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等,水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则
A. pA
B. pA=pB>pC
C. pA>pB=pC
D. pA=pC9.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出的过程中,弹簧测力计的示数和木块对桌面压强的变化情况分别是( )
A.不变,不变 B.不变,增大 C.减小,不变 D.增大,减小
10.水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水,如果向烧杯内加一定量的清水(未溢出),则( )
A.盐水密度减小,烧杯底部受到的液体压强减小
B.盐水密度增大,烧杯底部受到的液体压强增大
C.盐水密度减小,烧杯底部受到的液体压强增大
D.盐水密度增大,烧杯底部受到的液体压强减小
二、实验探究(本大题共5个小题,11小题9分,12小题7分,13小题7分, 14小题5分,15小题6分,共34分)
11.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完全相同的矿泉水.
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果.
(2)如图所示,小亮将两瓶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 .以下实例中应用该结论的有 .(选填字母)
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带
C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(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)同组的小明同学认为用木板替代海绵也能完成实验,你认为它的实验方案 (“合理”或“不合理”),你的理由是 。
12.某小组同学在探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,他们猜想:液体内部压强可能与液体的深度h、液体离开容器底部距离d和液体的密度ρ有关。他们用U形管压强计做了实验。其中甲、乙容器中装有水,丙容器中装有盐水(假设甲、乙、丙容器均能盛足够多的液体)。他们把压强计的金属盒先后分别放置在液体中不同位置处,如图18所示,并把实验数据记录在下列表格中。(已知ρ盐水>ρ水)
表一:甲容器 (水) 表二:乙容器 (水) 表三:丙容器 (盐水)
实验次数 h (厘米) d (厘米) L (格) 实验次数 h (厘米) d (厘米) L (格) 实验次数 h (厘米) d (厘米) L (格)
1 10 40 4 5 10 30 4 9 10 40 5
2 10 30 4 6 20 20 8 10 20 30 10
3 10 20 4 7 30 10 12 11 30 20 15
4 10 10 4 8 40 0 16 12 40 10 20
(1)该同学是通过观察比较 知道液体内部压强大小的。
(2)分析比较表一中的实验数据,可得到初步结论:液体内部压强的大小与离开容器底部的距离d 的(选填“有关”或“无关”),理由是 。
(3)分析比较实验次数 的实验数据,可得到初步结论:当深度相同时,液体内部压强与液体的密度有关,液体的密度越大,液体内部压强越大。
(4)分析比较表二或表三中的实验数据,可得到初步结论: 。
13.大气压随高度的升高而降低,一只登山队测出了几个高度的大气压,如下表所示。
高度h/km 大气压p/×105Pa
0 1.01
0.4 0.97
0.8 0.92
1.4 0.86
2.0 0.79
(1)请你根据表中的数据,在图所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像。
(2)根据图像,可以看出大气压随高度变化的变化规律为:
(3)当高度为1km时,大气压约为 Pa。当高度为3000km时,已到了大气层的边缘,此处的大气压约为 Pa。
(4)除了高度,大气压还与什么因素有关?请提出你的一个猜想: 。
14.新建的广场喷泉引起了同学们的好奇:喷水时,“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事?同学们有种种猜测。小玲联想所学知识,意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关,她与同学们反复讨论,设计了一个模拟实验并获得了成功,如图(a)为实验情景。
实验器材:圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。
实验步骤:
(1)取圆珠笔杆作为喷管,通过软管接于自来水龙头上;打开龙头,自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。
(2)将乒乓球放到水束上方,观察乒乓球的情况。
观察结果:多次实验表明,乒乓球能稳定在水束上方旋转。
分析讨论∶
①球能稳定在水束上方某一位置,是因为它在竖直方向受到_________作用的缘故;球在水束上方旋转,是由于水对球左右两侧向上的推力不相等所造成的,从图(b)中球的旋转情况看,此时水束对球左侧向上的推力_______右侧(选填“大于”或“小于”);根据你的思考,在多次实验中,每次乒乓球旋转的方向_____________(选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”)。
②如图(b),水束略偏左,球为什么没有向右远离而下落呢?这是因为,左侧水的流速________右侧水的流速,导致左侧水的压强________右侧水的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)使球在水平方向能维持平衡。
15.小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,如图22所示。小林对这一现象的解释是:塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了,与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。
实验器材:
实验步骤:
实验现象与结论:
三、综合应用(本大题共10小题。16-19题每空1分,共11分,20小题6分,21小题4分,22小题3分,23、24小题各6分,共36分):)
16.在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过 受力面积的方法,从而 压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”)。 为了便于敲碎窗户玻璃,安全锤的质量应该较 (选填“大”或“小”)
17.登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区 得多(选填“大”或“小”)。在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸
点 100℃(选填“高于”或“低于”)。高压锅结构图如图,为满足高原地区使用需要,要送往高原地区的高压锅应适当 安全阀的质量。
18.某同学根据在游泳池中潜泳时潜入水中深度越深越觉胸闷的事实,提出猜想:液体内部压强可能与液体的 有关。他计划用一个圆柱形玻璃瓶,开口端蒙上橡皮膜后扎紧,放入水中的不同深度处,通过观察橡皮膜的凹陷程度来得出结论,你认为他的实验方案是 (“可行”或“不可行”)的,你这种想法的依据是 。
19.小明学习了初中物理知识后,写了一篇作文《假如物理……》,来假想违反物理规律后的科幻情景。文章中有这样一个情景,“八月秋高风怒号,杜甫草庐被压塌”,他这样猜想,违背了 规律。如果按照他的想象,你认为生活中还能出现的其他现象还有 。
20.阅读短文,思考解答:
蛟龙潜海
“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,一代伟人毛泽东的诗词正成为2019年我国高科技领域的最佳写照。
(
“蛟龙入海”
)北京时间2019年6月30日15时许,“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试圆满、超额完成了今年海试预定的全部试验任务。在今年进行的6次下潜中,“ 蛟龙 ”号3次超越7000米,最大下潜深度达到7062米,每次下潜都按照预定的试验内容达到了目标。
试验取得了宝贵的地质样品、生物样品、沉积物样品和水样,以及大量的海底影像资料,这是目前世界科学家利用载人潜水器首次在马里亚纳海沟7000米级深度的海底获得的第一手宝贵资料,充分证明了“蛟龙”号所具备的优越的海底作业能力。
据介绍,未来“蛟龙号”的使命包括运载科学家和工程技术人员进入深海,在海山、洋脊、盆地和热液喷口等复杂海底有效执行各种海洋科学考察任务,开展深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测和捕获等工作,并可以执行水下设备定点布放、海底电缆和管道的检测以及其他深海探询及打捞等各种复杂作业。
“蛟龙号”载人深潜器在世界上同类型的载人潜水器中具有最大设计下潜深度——7000米,可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域使用。
阅读短文后思考解答:
(1)如右图,为“蛟龙号”深海载人潜水器由吊车下放到水中时的情景。当潜水器逐渐潜入深海的过程中,其外壳受到海水的压强与潜海深度的关系可以下列哪个图像表示( )
(
A B C D
) (
国旗插在3759米海底
) (2)“蛟龙号”深海载人潜水器的最大设计深度为当今“世界之最”——达到7000米。则在潜水器下潜到7000米深处时受到海水的压强为 Pa。
(3)如图所示,为“蛟龙号”深海载人潜水器曾经把一面国旗插在3759米深的南海海底所摄制的图片。国旗每平方厘米上受到海水的压力为 N。(ρ海水=1.03×103Kg/m3;g=10N/Kg)
21.某校科技兴趣小组的同学到一家茶具生产厂进行社会实践活动,发现这个厂生产的茶壶都是图传统样式的。同学们思想很活跃,给这个厂提建议,能不能把茶壶的造型改变一下,用新颖的造型来吸引客户。厂里对这个建议很重视,干脆对这些同学说,这个任务就交给你们了。大家积极性很高,充分发挥想像力,画了好多设计图案,最后向厂里提交了他们最得意的三种设计,如图abc的结果,厂里只选中了其中的一种,另外两种虽然造型新颖,但不符合物理原理,不适用,因而未被选中。哪一种被选中了呢 你是怎么看出来的
22.如图所示,重为10N的物体静止在斜面上,此时物体对斜面的压力为6N,请画出物体所受重力G和物体对斜面的压力F的示意图.
23.我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就﹣“玉兔二号”月球车成功
登陆月球背面。图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型,质量为36kg。
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g取10N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
24.水平桌面的上正中央放存一个薄壁长方体鱼缸,其底面积为1200cm2.里面装有深20cm的水.缸和水总重295N.
(1)求水对鱼缸底部的压力是多少
(2)小虹买来一些观赏鱼放入缸内.若鱼的总质量为500克.把鱼儿放住水中后,鱼缸对桌面的压强是多少 (g=10N/kg)
参考答案:
一、1.C
提示:吸盘牙刷架是通过挤出吸盘中的大气后,使吸盘中的气压减小,在大气压的作用下把吸盘压在光滑墙壁上的;用吸管吸饮料时,通过吸气使吸管中的气压减小,在外界大气压的作用下,把饮料压入嘴中;用注射器吸取血液时,向外拉注射器活塞,针管中的气压减小,在血管中血压的作用下,把血液压入注射器,不属于大气压的应用;拔火罐时,使罐中空气温度升高,排出一部分后压在背部,罐中空气冷却后气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用把肌肉压入罐中。选择答案C。
2.C 解析:铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力使一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故AB错误;由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由p=F/S可知右边手指受到的压强较大,故C正确,D错误。
3.B 解析:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
4.C 解析:碗在正放和倒放时对面粉的压力是一定的
5.D 解析:吸管吸饮料时,是由于外界大气压大于管内气压
6.C 解析:罐内空气冷却后,体积缩小,罐内气压小于外界大气压
7.C 解析:烟囱建得越高,上方空气流速越大,压强越小,烟囱内上下的大气压力差越大,有利于将炉膛内的废气排出
8.D
解析:水坝的两侧都是水,在液体密度相同时,液体的压强只与深度有关,深度越深压强越大。A和C两点到各自液面的距离相等,即A和C两点的深度相同,则压强相同;由于A和C两点的深度小于B点深度,所以A和C两点的压强小于B点的压强。故D正确,A、B、C错误。
9. B 解析:在匀速拉动的过程中,拉力等于摩擦力,且摩擦力的大小不随着接触面积的改变而改变;在压力一定时,受力面积变小,压强变大
10. C 解析:盐水中加水后被稀释,因而液体密度变小;但液体的总重力增大,在底面积一定时,对烧杯底的压强增大
二、11.(1)海绵的凹陷程度;
(2)压力;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;AD;
(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
(4)不合理;木板不容易发生形变,不便于观察记录实验现象
解析:(1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的运用.
(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小.
从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
A.菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意;
B.书包要用宽的背带,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,不合题意;
C.汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,不合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,符合题意.
故选AD.
(3)要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较.
12.(1)U型管两侧的液面高度差(L的长度)(2)无关;开容器底部的距离变化时,U型管两侧的液面高度差不变
(3)5、9(或6、10;7、11;8;12)
(4)同种液体的压强随深度的增加而增大
解析:(1)U型管两侧的液面高度差越大,就说明压强计内部的气体压强越大,从而得出液体内部的压强越大。
(2)根据表一可知,离开容器底部的距离d变化时,L的长度不变。
(3)要得出当深度相同时,液体内部压强与液体的密度有关的结论,就应该控制液体深度相同,让液体的密度发生改变。
(4)分析比较表二或表三中的实验数据,可以发现无论在水中还是在盐水中,深度越深,液体的压强越大。
13.(1)如图(2)大气压随高度的增加而减小 (3)0.9×105左右均正确;0 (4)大气压与天气变化(季节)有关
解析:(2)分析表格数据可知,高度越高,大气压强越小。
(3)分析表格数据,高度为0.9km时,气压为0.92×105Pa,当高度为1.4km时,气压为0.86×105Pa,推测1km处的大气压为0.9×105 Pa左右;当高度为3000km时,已到了大气层的边缘,而大气压是由于大气重力形成的,因而此处大气压约为0 Pa
(4)本问为开放性题目。大气压可能与大气的温度,大气的密度,天气的变化,有风无风等因素有关均可。
14.(1)平衡力;大于;不一定相同 解析:球在竖直方向上保持高度不变,即在竖直方向上受到平衡力的作用
(2)大于;小于
解析:流速越大的位置压强越小,球在压强差的作用下,会向压强小的一侧旋转
15.实验器材:纸杯、塑料片、小铁钉、水
实验步骤(1)先用铁钉在纸杯底部扎一个孔。(2)用手指堵住杯底的孔,将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严,用另一只手按住塑料片将纸杯倒置,移开按住塑料片的手,观察到塑料片和杯子里的水。
实验现象和结论:放开堵住孔的手指,发现塑料片和杯子里的水都马上落下来。结论:塑料片和杯子里的水都不落下来不是由于塑料片被水粘住了,与大气压有关。
三、16.减小;增大;大
解析:影响压强大小的因素有二:一是压力大小,二是受力面积大小。增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。若要破坏玻璃窗,则需要增大压强,所以逃生安全锤有一端设计成锥形的目的是通过减小受力面积来增大压强的。为增大压力,安全锤质量也应该较大。
17.小;低于;增大 解析:高原地区的大气压较低,内外气压差较大,需要增加安全阀的质量才可以时内外压强平衡
18.深度;可行;同种液体压强随深度的增加而增大。
解析:潜泳时潜入水中深度越深,所受压强越大,将圆柱形玻璃瓶,开口端蒙上橡皮膜后扎紧,放入水中的不同深度处,通过橡皮膜的凹陷程度来显示所受液体压强的大小,由于同种液体压强随深度增加而增大,所以可以完成实验。
19.在流体中,流速越大的位置流速越小;高铁车站安全线设置距离可以很小等
解析:八月秋高风怒号,空气流速变大,压强变小,将茅草卷起,而在他的科幻文章中,违背物理规律后,得到在流体中,流速越大的位置,压强越大,因而茅庐会被压塌。
20.(1)A (2)7.21×107 (3)3.87×103
解析:(1)同种液体的压强随深度增加而增大,因而液体压强与下潜深度成正比
(2)根据P=ρgh计算可得
(3)液体压力等于液体压强与受力面积之积。根据P=ρgh计算可得3759米深处的液体压强,再根据F=PS求出每平方厘米面积上受到的液体压力
21.选中了c。根据连通器原理,在连通器中的液体不流动时,各容器中的液面总是相平的,a图壶嘴过短,装水量过少;b图壶嘴过长,倾倒时不容易倒出水,c图中水嘴和壶面高度相当,容易倒出水且装水量最多。(点明利用连通器原理即可得分)
22.解析:根据长方体对角线的交点确定出重心,然后过物体重心画一条带箭头的线段,方向竖直向下,并标出G=10N,即重力示意图。在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,并标出F=6N,即压力示意图.如图所示:
23.解:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力:
F=G=mg=36kg×10N/kg=360N。
(2)车对地面的压强:
p===9×103Pa。
24.(1)P=ρgh=1.0×lO3kg/m3×10N/kg ×0.2m=2000Pa
F1=PS=2000Pa×0.12m2=240N
(2)G=mg=0.5kg×lON/kg=5N
F2=G
P=F2/S=(295N+5N)/0.12m2=2500Pa