沪科版八年级物理第八章 压强同步测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.坦克装有宽大的履带 B.书包背带做得较宽
C.斧刃磨得很锋利 D.在铁轨下面铺枕木
2、容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m,如图所示,橡皮膜相平。下列结论正确的是( )
A.酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B.酒精对橡皮膜的压力为10N
C.容器右侧中酒精的深度为12.5cm
D.容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
3、一份报纸,对折后平放在水平桌面上,则它对桌面的压强约为( )
A.1帕 B.2帕 C.4帕 D.无法确定
4、如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平且甲液体的质量大于乙液体的质量。则此时液体对各自容器底部的压强、和液体对各自容器底部的压力、的关系是( )
A. B.
C. D.
5、根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是( )
A.将两个鸡蛋托起的力约为10N
B.一个中学生站在水平地面上对地的压强约为1000Pa
C.西藏高原上的气压约为1.01×105Pa
D.一个成年人手大拇指甲盖上受到的大气压力约为10N
6、如图所示,盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,甲、乙对地面压强相等。现从容器中抽出部分甲并沿水平方向切去部分乙后,甲、乙剩余部分的体积相等。若甲、乙减少的质量分别为m甲、m乙,则( )
A.m甲一定等于m乙 B.m甲一定大于m乙
C.m甲可能小于m乙 D.m甲一定小于m乙
7、如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8、下列说法中正确的是( )
A.人潜入较深的水中时,必须穿潜水服,因为液体压强随深度增加而增大
B.铲车宽大的轮子可以增大受力面积,增大对地面的压强
C.用吸管吸饮料时,是利用了嘴对饮料的作用力将饮料吸入口中
D.飞机升力的产生是由于机翼上方的空气流速小于下方的空气流速,形成向上压强差
9、下列生活现象不属于利用大气压的实例是( )
A.钢笔把墨水吸进钢笔的墨囊中 B.真空包装的食品被压得紧紧的
C.用注射器能把药液注入肌肉里 D.用吸尘器能吸取地板上的灰尘
10、我省不少地方建有风力发电站,绿色环保无污染。若同时需在山上建一种简约却不易被吹飞的休息站,其独特的支架悬空形状发挥作用。下列哪个休息站的形状符合要求( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)
1、著名的______实验证明了大气压强的存在且很大,意大利科学家______在1米长的玻璃管内装入水银做实验测出大气压强的值,若增大玻璃管的长度,则测得的大气压强值______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2、如图所示,某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制,其整个工作过程分为:a.可调压载水舱注水;b.匀速下潜;c.抛掉“下潜压载”后减速;d.潜水器靠底;e.抛掉“上浮压载”后加速上浮;f.匀速上浮阶段;g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表,海水密度约为1.0×103千克/米3。
排开水总体积(米3) 21 下潜压载质量(千克) 246 下潜压载体积(米3) 0.031
潜水器总质量(千克) 2.09×105 上浮压载质量(千克) 540 上浮压载体积(米3) 0.068
乘员3人总质量(千克) 224 最大下潜深度(米) 7000 高压气罐内 气体的最大压强(Pa) 1.5×107
①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的______;
A.重力 B.压力 C.压强
②当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量______重力减小量,所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮;
③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时,能否利用排水的方式实现上浮?请根据表格中的数据判断并说明理由______。
3、正方体物块重0.2N ,边长为2cm,静止在水平桌面上,则物块对水平桌面的压力为___N,物块对水平桌面的压强大小为______Pa。如果把正方体物块沿竖直方向切去一半,则剩下的一半对水平桌面的压强大小为______Pa。
4、如图所示,密度为2×103kg/m3的均匀实心长方体棱长分别为0.1m、0.2m、0.4m,它可以平放、侧放或立放在水平地面上,当它平放时对水平地面的压强为___________Pa;为了使该长方体对水平地面的压强变为1500Pa,在其上部沿水平方向切去一定质量m,若可改变长方体的放置方式,要使切去的质量m最大,则m的最大值为___________kg。
5、甲、乙 为两个质量分布均匀的实心圆柱体放置在水平桌面上,沿着水平方向,切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度的关系如下图所示,已知甲的密度为4.0×103kg/m3。则可计算出圆柱体甲的高度为______cm。当它们被切去高度均为12cm,将各自被切去部分放置在另一个圆柱体剩余部分的上表面时,甲剩余部分和乙切去部分的组合体对桌面的压强为p1.乙剩余部分和甲切去部分的组合体对桌面的压强为p2,且p1:p2=9:4,则甲、乙圆柱体的底面积之比为______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示,重为2牛的薄壁柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为210-2米。其内部放置物体乙的重力为19.6牛,体积为110-1米。现将体积为310-3米的水倒入容器中,将乙浸没且水不溢出。
(1)求倒入水的质量m水;
(2)求容器对地面的压强p容;
(3)求容器中水对容器底的压力F水。
2、履带式拖拉机的质量是6000kg,每条履带与地的接触面的长为,宽,如果河面冰层能承受的最大压强为,这台拖拉机能否通过冰面?若能通过,最多能载多少kg货物?
3、密度为、长a、高b、宽c分别为的匀质长方体,其表面光滑,静止在水平面上,并被一个小木桩抵住,如图(a)所示。
(1)无风情况下,地面的支持力为多大?
(2)当有风与水平方向成角斜向上吹到长立方体的一个面上,如图(b)所示.风在长方体光滑侧面产生的压力为F,则力F要多大才能将长方体翘起?
(3)实验表明,风在光滑平面上会产生垂直平面的压强,压强的大小跟风速的平方成正比,跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来,风向与水平方向成角,如图(c)所示。当大于某个值时,无论风速多大,都不能使长方体翘起。请通过计算确定的值。
4、某水平公路路面所能承受的最大压强为。一辆卡车的质量为2t,当装载3t货物静止在该路面上时,车轮与路面接触的总面积为0.1。请通过计算说明卡车对该路面是否产生损坏。(g取10N/kg)
5、如图所示,先将薄壁轻质柱形容器甲置于水平地面上,容器足够高,其底面积为1.5×10-2米2,再将质量为2千克、高度为0.2米、底面积为0.5×10-2米2的圆柱体乙置于甲中,然后向甲中倒入0.1米深的水。求:
(1)圆柱体的密度ρ;
(2)水对容器底部的压强p水;
(3)容器对水平地面的压力F和压强p容;
(4)继续向甲中倒入4×10-3米3的水,此时水对容器底部的压强p水 。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
[实验1]小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。
(1)实验时,机翼模型上表面的空气流速大于下表面的空气流速,若发现________,可说明气体的流速越大,压强越小。
[实验2]小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)探头,右端与吹风机的尾部相连。
(2)当用吹风机抽气时,三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是________(选填“A”、“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。
2、如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)压强计上的U形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器,甲所示压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫______;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差。通过______(填写正确选项前字母)方法可以进行调节;
A.拆除软管重新安装
B.从左管口向U形管内添加适量水
C.从U形管右管口向外抽出适量水
(3)比较图中乙图、丙图和丁图,可以得到结论:______;
(4)在乙图中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为______Pa。(p0=1.01×105Pa,ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A.坦克装有宽大的履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小汽车对地面的压强,故A不符合题意;
B.书包背带很宽,是在压力一定时,增大书包和肩膀的受力面积来减小书包对肩膀的压强,使肩膀感到舒服,故B不符合题意;
C.斧刃磨得很锋利,在压力一定时,减小受力面积来增大压强的,故C符合题意;
D.铁轨下铺枕木,是在压力一定时,增大铁轨和路基的受力面积来减小铁轨对路基的压强,保护路基,故D不符合题意。
故选C。
2、D
【详解】
A.橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等,因为水的密度大于酒精的密度,橡皮膜到容器底的距离相等,根据p=ρgh可知,橡皮膜下面水的压强大于酒精的压强,液体对容器底的压强等于橡皮膜上下方液体压强之和,所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强,故A错误;
B.左侧上面水对橡皮膜的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强,酒精对橡皮膜的压强也为1000Pa,酒精对橡皮膜的压力
F=pS=1000Pa×1×10-4m2=0.1N
故B错误;
C.根据p=ρgh知,可以算出橡皮膜上面的酒精的深度,但不知道橡皮膜下面酒精的高度,不能判断出容器右侧中酒精的深度,故C错误;
D.根据=ρgh知橡皮膜上面的酒精的深度
又因为橡皮膜中心到水面的距离为
0.1m=10cm
容器右侧液面比左侧水面高
12.5cm﹣10cm=2.5cm
故D正确。
故选D。
3、B
【详解】
根据教材中所提供的数据可知,一张报纸平放在水平桌面上,报纸对桌面的压强约为1帕;若把这张报纸对折后再平放在水平桌面上,报纸对桌面的压力不变,受力面积减小一半,由可知,报纸对桌面的压强变为原来的2倍,即2帕,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
由图知,容器底面积 ,因为,由于液面相平,故h相同,所以
因为, 所以,两液体的密度关系
根据可知,液体对各自容器底部的压强、的关系为
对于圆柱形容器,液体对容器底部的压力
所以,液体对各自容器底部的压力
由以上分析可知,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5、D
【详解】
A.一个鸡蛋的质量约为50g,重力约为0.5N,托起两个鸡蛋的力大约为1N,故A不符合题意;
B.一个普通中学生的体重G=500N,站在水平地面上时对水平地面的压力与重力大小相等。站立时两只脚与地面的接触面积S=0.05m2,所以人对地的压强约为
故B不符合题意;
C.标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压,标准大气压的大小约为1.01×105Pa,大气压与海拔高度、天气等因素有关,西藏高原海拔高度变高,气压降低,则西藏高原上的气压小于1.01×105Pa,故C不符合题意;
D.一个成年人手大拇指甲盖的面积约1cm2=1×10-4m2,则指甲盖上受到的大气压力约为
故D符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
根据题意,由可得
,
如图所示
,
所以,物体对水平地面的压力等于物体的重力。故
所以。
圆柱体对水平面的压强为
根据题意
,
由可得,而剩余部分的体积相等即假设为V,由密度公式可知剩余的质量分别为
,
所以,又因为原来的质量,故甲减少的质量一定小于乙减少的质量,即m甲一定小于m乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7、A
【详解】
①柱形容器中装的液体全部压在容器底上,因此液体对容器底的压力和液体的重力相等,故①正确;
②容器横截面积上大下小,一部分液体压在容器侧壁上,因此对容器底的压力小于液体的体积,即
故②正确;
③④固体对水平面的压力与形状无关,都等于固体的重力,故③正确,④错误。
故选A。
8、A
【详解】
A.液体压强随着深度的增加而增大,当人潜入深水中时,水对人体的压强很大,为了保护人体,所以要穿潜水服,故A正确;
B.铲车宽大的轮子可以增大受力面积,在压力一定时,减小对地面的压强,故B错误;
C.用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压的作用,故C错误;
D.飞机升力的产生是由于机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,形成向上压强差,故D错误。
故选A。
9、C
【详解】
A.用力一按墨囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,墨囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入墨囊中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.把包装袋内气体抽出,大气压将真空包装的食品被压得紧紧的,利用了大气压,故B不符合题意;
C.用注射器能把药液注入肌肉里靠的是人的推力,与大气压无关,故C符合题意;
D.由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
10、A
【详解】
A.“上平下凸”,横风吹过该结构时,其上方气体流速小,压强大;下方流速大,压强小,使其受到向下的压强、压力差,从而避免被强横风吹得移位,故A符合题意;
B.房子设计成图B所示的圆顶,尽管容易清除积雪,但屋顶受到向上的压强等于向下的压强,受到的向上的压力等于向下的压力,不能避免被强横风吹得移位,故B不符合题意;
C.房子设计成图C所示的圆顶,风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,不能避免被强横风吹得移位,故C不符合题意,
D.图中上下表面水平,屋顶受到向上的压强等于向下的压强,受到的向上的压力等于向下的压力,不能避免被强横风吹得移位,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、马德堡半球 托里拆利 不变
【详解】
[1]1654年,德国的马德堡市的市长在广场上做了一个著名的实验,他将两个铜制的半球合在一起,抽空里面的空气,然后用两个马队向相反的方向拉,半球未被拉开,从而证明了大气压强的存在且很大。
[2][3]意大利科学家托里拆利利用液体水银进行实验,计算水银柱的压强,间接测出了大气压强的数值。大气压强的大小与玻璃管的长度无关,因此,即便增大玻璃管的长度,测得的大气压强值也不会改变。
2、B 小于 最大深度处海水的压强大于压缩气体的压强,所以在此深度无法将水舱中的水排出
【详解】
①[1]潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的;
A.重力的大小与质量成正比,与面积的大小无关,故A不符合题意;
B.由可知,压强一定的情况下,受力面积越小, 压力越小,故B符合题意;
C.由 可知,潜水器在深海中受到压强与深度有关,故C不符合题意。
故选B。
②[2]当 时,物体上升。所以,当潜水器在最大深度处准备上浮时,需要抛掉“上浮压载”,此时潜水器的浮力减小量小于重力减小量,才能保证,实现潜艇上浮。
③[3]潜水器在最大深度处时,海水产生的压强
高压气罐内气体的最大压强1.5×107Pa<7×107Pa,所以,不能利用排水的方式实现上浮。
3、0.2 500 500
【详解】
[1]本题中,物块静止在水平桌面上,则物块对水平桌面的压力大小等于它的重力大小,即物块对水平桌面的压力为
F=0.2N
[2]物块对水平桌面的压强
[3]把正方体物块沿竖直方向切去一半,压力变为原来的一半,而受力面积也变为原来的一半,剩下的一半对水平桌面的压强
则剩下的一半对水平桌面的压强为500 Pa。
4、2000/2×103 13
【详解】
[1]该长方体的体积
V=abc=0.1m×0.2m×0.4m=8×10-3m3
由可得,该长方体的质量
m=ρV=2×103kg/m3×8×10-3m3=16kg
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,该长方体平放时对水平地面的压强
[2]由题意可知,要使该长方体对水平地面的压强为1500Pa,沿水平方向在上部切去的质量m越大,剩余部分的质量就越小,由可知,压强一定时,压力越小,受力面积也就越小,因此在压强不变时,要想切去的质量最大,受力面积应最小,则砖应竖放,此时长方体剩余部分的重力大小即对水平地面的压力大小为
G′=F′=p′S=p′ab=1500Pa×0.1m×0.2m=30N
长方体剩余部分的质量
则切去的最大质量
m最大=m-m′=16kg-3kg=13kg
5、20 8∶27
【详解】
[1]由图像知道,开始时甲对水平桌面的压强p甲=8000Pa,因均匀实心圆柱体对水平桌面的压强
所以,圆柱体甲的高度
[2] 由图像知道,圆柱体乙的高度h乙=30cm,因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,当它们被切去高度均为h=12cm时,由于
F=G=mg=ρVg=ρShg
所以,甲剩余部分和乙切去部分的组合体对桌面的压力
乙剩余部分和甲切去部分的组合体对桌面的压力
F2=(G甲+G乙)-0.4(G甲+G乙)=0.6(G甲+G乙)
因p1∶p2=9∶4,所以
解得甲、乙圆柱体的底面积之比为
三、计算题
1、(1)3kg;(2)2550Pa;(3)39.2N
【详解】
(1)由知道,倒入水的质量
(2)甲容器内水的重力
容器对地面的压力
容器对地面的压强
(3)容器内水的深度
水对容器底的强
水对容器底的压力
答:(1)倒入水的质量为3kg;
(2)容器对地面的压强为2550Pa;
(3)容器中水对容器底的压力为39.2N。
2、(1)能;(2)
【详解】
解:由题意可知,拖拉机对冰面的压力为
拖拉机与冰面的接触面积为
故拖拉机对冰面的压强
由于,所以拖拉机能通过冰面,由可得,冰面能承受拖拉机的最大压力
拖拉机最多能载的货物重
则货物的质量
答:这台拖拉机能通过冰面;最多能载的货物。
3、(1);(2);(3)
【详解】
解:根据二力平衡条件,地面的支持力
(2)无论风向为哪个方向,他对物体产生的压力总是垂直于作用面的(流体的特点),因此风产生的压力为F,方向水平向右,如图所示
根据力矩平衡条件,有
解得
(3)根据风在光平面上会产生垂直平面的压强,压强的大小跟风速的平方成正比,跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比可得,风在顶面产生的压力
风在侧面产生的压力
当时,长方体将不会翘起,即
由于可以取足够大,为使上式对任意大都成立,必须有
即
则
答:(1)无风情况下,地面的支持力为;
(2)力F为时才能将长方体翘起;
(3)当时,无论风速多大,都不能使长方体翘起。
4、见解析
【详解】
卡车与货物所受总重力
G=mg=(2+3)×103kg×10N/kg=5×104N
卡车装载货物时对路面的压力
F=G=5×104N
卡车对路面的压强
因p卡
5、(1)2×103kg/m3;(2)980Pa;(3)29.4N,1960Pa;(4)3920Pa
【详解】
解:(1)根据题意知道,圆柱体的体积
由知道,圆柱体的密度
(2)由知道,水对容器底部的压强
p水=ρ水gh=1000kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(3)根据题意知道,水的体积
水的质量
m水=ρV水=1000 kg/m3×10-3m2=1kg
容器对水平地面的压力
F=G=mg=(2kg+1kg)×9.8N/kg=29.4N
容器对水平地面的压强
(4)继续向甲中倒入4×10-3m3的水,则水的深度
水对容器底部的压强
p水′=ρ水gh=1000 kg/m3×9.8 N/kg×0.4m=3920Pa
答:(1)圆柱体的密度2×103kg/m3;
(2)水对容器底部的压强980 Pa ;
(3)容器对水平地面的压力29.4N,压强1960Pa ;
(4)继续向甲中倒入4×10-3米3的水,此时水对容器底部的压强3920 Pa。
四、实验探究
1、弹簧秤甲的示数变小,弹簧秤乙的示数变大 A 增大
【详解】
(1)[1]机翼模型上表面的空气流速大,压强小,机翼模型下表面的空气流速小,压强大,机翼模型上下表面就会形成一个压力差,这个压力差就是升力,因此机翼模型上方的弹簧秤甲的示数会变小,机翼模型下方的弹簧秤乙示数会变大。
(2)[2]由图可知,A管的横截面积较小,气体流速较大,C管的横截面积较大,气体流速较小,由图丙可知,图线①的压强最小,图线③的压强最大,根据气体在流速大的地方压强小,可知,图线①反映的是A管内气体的压强随时间变化的情况。
[3]第10s后,①②③三条图线开始出现下移,说明气体压强减小,根据气体在流速越大的地方压强越小,可知气体的流速在增大。
2、不属于 转换法 A 在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等 变大 500
【详解】
(1)[1]由于压强计上端不都是开口的,所以,不属于连通器。
[2]压强计是通过比较U形管两边液面的高度来反映被测压强大小的,这种方法叫转换法。
(2)[3]进行调节时,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A正确。
故选A。
(3)[4]比较乙图、丙图和丁图知道,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)[5]在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,控制深度不变,由于把水换成盐水,液体密度变大,故可以观察到U形管两边液体的高度差变大。
(5)[6]根据压强计的原理知道,橡皮管内气体的压强与大气压之差即液体产生的压强,由于图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,故橡皮管内气体的压强与大气压之差
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa