人教版八年级物理下册第九章-压强单元测试
(2021-2022学年 考试时间:90分钟,总分100分)
班级:__________ 姓名:__________ 总分:__________
题号 一 二 三
得分
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,为托里拆利实验装置图,下列操作能使玻璃中内外液面高度差发生改变的是( )
A.将玻璃换成更粗或更细的
B.将玻璃管稍微倾斜
C.将玻璃管稍微向上提一点(管口未离开液面)
D.将该装置从一楼拿到六楼
2、如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边但未落下,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,压力不变 B.M对桌面的压强不变,压力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变 D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
3、北京2022年冬奥会计划于2022年2月4日(正月初四)开幕,如图中滑雪运动员脚踩滑雪板,这样不容易陷入雪地中,穿滑雪板是为了( )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
4、如图所示,桌子置于水平地面,桌面水平且上有质量分布均匀的木板M,在水平力F的作用下,推到桌子中央,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变大,压力不变,摩擦力不变
B.桌子对地面的压强不变,压力也不变
C.M对桌面的压强变小,压力不变,摩擦力变大
D.桌子对地面的压强变大,压力不变
5、下列有关压强的四种情境中,其中能达到减小压强目的的是( )
A.冰刀与冰的接触面做得很窄 B.书包带做得较宽
C.吸管一端做成斜口 D.菜刀的刀刃做得很薄
6、下列与流体压强有关的现象和应用中叙述正确的是( )
A.小轿车高速行驶时,对水平路面的压力小于其重力
B.吊扇在工作时,对天花板的拉力大于其重力
C.高速行驶的列车产生的强大的气流会把靠近的人向外推倒
D.平行于窗户的风吹过敞开的窗子时,窗帘会被吹向室内一侧
7、如图实验不能说明大气压存在的是( )
A. 皮碗对吸 B. 瓶吞鸡蛋
C. 纸拖水杯 D.橡皮膜凸出
8、水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,把两个完全相同的实心物体分别缓慢放入两容器中,物体静止时如图所示且液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度比乙容器中液体的密度小
B.物体静止时,两个容器底部受到液体压强一样大
C.物体静止时甲容器对桌面的压力比乙对桌面的压力大
D.物体在甲容器液体中受到浮力比在乙中受到的浮力小
9、如图所示,在两个相同的圆柱体形烧杯中,装入等质量的水和酒精,放于水平桌面上,A、B为高度相同的两点,两点处所受液体强分别记作和,则( )
A.> B.< C.= D.无法判断
10、甲、乙两个完全相同的容器中装满两种不同的液体,现将A、B两个小球分别浸没在两杯液体中,如图所示,排开液体的质量相等。若现在,将两个小球取出,则液体对容器底部的压强的变化量、的大小关系正确的是( )
A. 一定小于 B. 一定大于
C. 一定等于 D. 可能小于
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢推动木板,如图甲、乙所示。在推动木板的过程中,长木板对桌面的压力______,压强______,摩擦力______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2、如图所示,课堂上物理老师把一个轻的空纸盒竖立在讲台上,让电吹风的风从它左边侧面吹过(不吹到盒子),可以看到盒子将向___________边倒,这是因为左边的空气流速大,压强___________。
3、为纪念______在物理学中的贡献,将他的名字作为压强的单位,生活在3.6亿年前的一种邓氏鱼(如图所示)在啃食猎物时每平方厘米的咬合力高达,由此可计算出它的咬合压强高达______。
4、剪刀、斧头要磨得锋利是通过______受力面积,而______压强。书包带宽些好,因为这样肩膀的受力面积______,肩膀受到的压强______。(填“增大”或“减小”)
5、如图中所示装置叫做______,它是通过两玻璃管中液面的______来反映液体压强的大小的。在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中,比较图(a)(b)可得初步结论:______。为了进一步探究液体内部压强与深度的关系,橡皮膜置于水中的深度______(选填“相等”或“不相等”)
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、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。
2、如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.5kg,底面积为0.01m2,容器高50cm,分别装有2.0×10-3m3的水和3.0×10-3m3的酒精,置于水平桌面上(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3);求:
(1)B容器中酒精的质量;
(2)A容器对水平桌面的压强;
(3)依据题意,下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度Δh后,容器中的液体对底部的压强能够达到p水>p酒精?请说明理由。
3、如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体;液体的体积为2.0×10﹣3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10﹣3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103 Pa.求:
(1)液体的密度及距容器底高为0.2m处A点的液体压强;
(2)容器对水平桌面的压强。
4、如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。容器A的底面积为250cm2,水的重力为20N,两容器底部受到液体的压强相等。求:(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)水的体积V水;
(2)水对容器A底部的压强p水;
(3)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了200Pa,求液体乙的密度ρ乙。
5、如图所示,将盛有水的薄壁薄底的柱形容器甲放在水平地面上,容器的高度为7h,容器的质量为2千克,容器的底面积为0.25米2。
(1)求距离水面0.1米深处的压强p水;
(2)若水的质量为8千克,求容器对地面的压强;
(3)若水的体积为3V,深度为3h。现有两个柱形物体A、B,其密度、体积的关系如表所示;请选择其中一个,将其竖直放入容器甲中(物体均能浸没在水中),使水对容器甲底部的压强增加量Δp最大。请写出选择的物体并说明理由,求出Δp最大。(用字母表示)
物块 密度 体积
A 3ρ水 5V
B 1.5ρ水 3V
---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度,即玻璃中内外液面高度差是不会改变的。
A.将玻璃换成更粗或更细的,外界大气压不变,玻璃中内外液面高度差不发生改变,故A不符合题意;
B.将玻璃管稍微倾斜,外界大气压不变,只会改变水银柱的长度,玻璃中内外液面高度差不发生改变,故B不符合题意;
C.将玻璃管稍微向上提一点(管口未离开液面),外界大气压不变,玻璃中内外液面高度差不发生改变,故C不符合题意;
D.将该装置从一楼拿到六楼,外界大气压变小,玻璃中内外液面高度差变小,故D符合题意。
故选D。
2、C
【解析】
【详解】
放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变;在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由p=可知,压强逐渐增大。因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变。
故选C。
3、D
【解析】
【分析】
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【详解】
滑雪运动员穿有滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,这样滑雪运动员就不易陷入雪地。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4、B
【解析】
【详解】
A.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下,木板M推到桌子中央的过程中,木板对桌面的压力F不变。因在此过程中,木板与桌面的接触面积变大,受力面积变大,所以,由可知,长木板对桌面的压强变小,故A错误;
B.在水平力F的作用下,木板M推到桌子中央的过程中,桌子对地面的压力始终等于木块和桌子的重力之和,且受力面积不变,桌子对地面的压力不变,压强不变,故B正确;
C.因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,木板受桌面的摩擦力不变,故C错误
D.在水平力F的作用下,木板M推到桌子中央的过程中,桌子对地面的压力始终等于木块和桌子的重力之和,且受力面积不变,桌子对地面的压力不变,压强不变,故D错误
故选B。
5、B
【解析】
【详解】
根据压强公式可知,当压力一定时,压强与接触面的受力面积成反比。
A.冰刀与冰的接触面做得很窄,减小了受力面积,增大了压强,故A不符合题意;
B.书包带做得较宽,增大了受力面积,减小了压强,故B符合题意;
C.吸管一端做成斜口,减小了受力面积,增大了压强,故C不符合题意;
D.图钉尖的面积做得很小,减小了受力面积,增大了压强,故D不符合题意。
故选B。
6、A
【解析】
【详解】
A.小汽车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快,下方的流速慢,上方的压强小,下方的压强大,从而产生一个向上的升力,因此对水平路面的压力小于车的重力,故A正确;
B.电风扇转动时,风扇叶对空气施加了一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力;此时风扇叶受到了三个力的作用,重力G、固定杆对扇叶的拉力F、空气对扇叶施加的力F'′,风扇在这三个力的作用下在竖直方向上静止,所以
所以
故B错误;
C.人离火车太近,火车开动时,使人和火车之间的空气流动速度变大,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较小,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,容易发生危险,故C错误;
D.平行于窗户的风吹过敞开的窗子时,外面空气流速快、压强小,内侧空气流速慢、压强大,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,故D错误。
故选A。
7、D
【解析】
【详解】
A.皮碗对吸,类似于课本上的马德堡半球实验,是大气压把两个皮碗紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故A不符合题意;
B.瓶吞鸡蛋实验实际上是大气压把鸡蛋压入到瓶中,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.纸托水杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故C不符合题意;
D.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压强,不能够证明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
8、C
【解析】
【详解】
A.把完全相同的两个物体放入液体中后,甲容器中物体漂浮,物体的密度小于甲液体的密度,乙容器中物体悬浮,说明物体的密度等于乙容器中液体的密度,所以甲容器中液体的密度较大,故A错误;
B.由于甲、乙两容器中液体的深度相同,甲液体的密度较大,根据公式p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体的压强大,故B错误;
C.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,甲液体的密度大于乙液体的密度,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg知甲液体的重力大于乙液体的重力,而甲、乙两个容器相同,两个完全相同的实心物体,由于物体静止时对水平桌面的压力
F压=G液+G容+G物
因此甲容器底部对水平桌面的压力较大,故C正确;
D.已知两个物体完全相同,重力相同,在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力也等于重力,两物体受到的浮力相等,故D错误。
故选C。
9、B
【解析】
【详解】
两个圆柱体容器形状完全相同,并且装入等质量的水和酒精,所以容器内A、B下方的液体体积相同,由m=ρV可知,A下方水的质量大于B下方酒精的质量,则A上方水的质量小于B上方酒精的质量,即A上方水的重力小于B上方酒精的重力,假设A、B位置为容器底,则底部受到液体的压力等于其重力,即FA故选B。
10、C
【解析】
【详解】
设甲、乙容器中液体的密度分别为、,取出A、B小球后两容器中液面下降高度分别为h甲、h乙,则
设容器中放入A、B两个小球后排开液体的体积分别为VA、VB,两容器相同,设它们的底面积均为S,所以
放入两小球后,排开液体的质量相等,即
可变式为
即
即
故ABD错误;C正确。
故选C。
二、填空题
1、不变 变小 不变
【详解】
[1]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变。
[2]由图示向右缓慢地推木板的过程中受力面积变大,根据可知木板对桌面的压强p变小。
[3]在推动木板的过程中,因为接触面的粗糙程度不变,压力不变,故摩擦力不变。
2、左 小
【详解】
[1][2]电吹风的风从它左边侧面吹过,纸盒左侧的空气流速变大,压强变小,纸盒右侧的大气压不变,产生了一个向左侧的压强差,将纸盒压向左侧。
3、帕斯卡
【详解】
[1]为纪念法国科学家在物理学中的贡献,将他的名字作为压强的单位,简称帕,用符号Pa表示。
[2] 邓氏鱼咬合压强大小为
4、减小 增大 增大 减小
【详解】
[1][2]因为在压力一定的情况下,通过减小受力面积可以增大压强,所以剪刀、斧头的刃要磨得锋利是通过减小受力面积,而增大压强。
[3][4] 在压力一定的情况下,通过增大受力面积可以减小压强,所以书包带宽些好,因为这样通过增大受力面积,而减小肩膀受到的压强。
5、U形管压强计 高度差 同一深度处,液体密度越大,液体内部压强越大 不相等
【详解】
[1] 如图中所示装置叫做U形管压强计,能够初步比较液体压强大小。
[2]它是通过两玻璃管中液面的高度差来比较压强的大小,高度差越大,液体压强就越大。
[3] 比较图(a)(b)可知,深度相同,密度不同,盐水的密度大,故液体压强大,故结论为同一深度处,液体密度越大,液体内部压强越大。
[4] 探究液体内部压强与深度的关系,需要改变橡皮膜置于水中的深度,故深度不相等。
三、计算题
1、(1);(2);(3)
【解析】
【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。
2、(1)2.4kg;(2)2500Pa;(3)见详解
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)酒精的质量
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×3.0×10-3m3=2.4kg
(2)水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
A容器对桌面的压力
FA=GA总=(m水+m容)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N
A容器对桌面的压强
=2500Pa
(3)水的深度
h水==0.2m
酒精的深度
h酒精==0.3m
若增大同一深度,当
p水>p酒精
时,由p=ρgh可得
ρ水g(h水+Δh)>ρ酒精g(h酒精+Δh)
1.0×103kg/m3×g×(h水+Δh)>0.8×103kg/m3×g×(h酒精+Δh)
整理可得
h水+Δh>0.8×(h酒精+Δh)
将
h水=0.2m,h酒精=0.3m
代入上式解得
Δh>0.2m
当
Δh>0.2m
时,水面的高度为
0.2m+0.2m>0.4m
酒精液面的高度为
0.3m+0.2m>0.5m
酒精会超出容器的高度,所以不能实现
p水>p酒精
答:(1)B容器中酒精的质量是2.4kg;
(2)A容器对水平桌面的压强为2500Pa;
(3)当两个容器中的液体在增大同一深度Δh后,容器中的液体对底部的压强不能达到p水>p酒精,因为此时添加酒精后的高度超出容器的高度。
3、(1)3000Pa;(2)2×104Pa
【解析】
【详解】
解:(1)由p=ρgh得:液体密度
ρ==1000kg/m3
A点距离液面的距离
hA=0.5m﹣0.2m=0.3m
A点的液体压强
pA=ρghA=1000kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)液体的重力
G=mg=ρVg=1000kg/m3×2.0×10﹣3m3×10N/kg=20N
所以容器对桌面的压力为
F=G+G容器=20N+20N=40N
这个装着液体的容器对桌面的压强
p′==2×104Pa
答:(1)液体的密度为1000kg/m3,距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3000Pa;
(2)容器对水平桌面的压强为2×104Pa。
4、(1)2×10﹣3m3;(2)800Pa;(3)800kg/m3
【解析】
【详解】
解:(1)容器甲中水的质量为
水的体积为
(2)容器甲中水的深度
水对容器底部的压强
。
(3)当容器甲内加水至于容器乙相平时,此时水深为h1,此时水对容器底部的压强
由 可得此时水的深度
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,
由可得,液体乙的密度
答:(1)水的体积为2×10﹣3m3;
(2)容器甲中水对容器底部的压强为800Pa;
(3)液体乙的密度为800kg/m3。
5、(1)1000Pa;(2)400Pa;(3)选A,理由见解析,Δp最大为4ρ水gh
【解析】
【详解】
解:(1)距离水面0.1米深处的压强
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)容器的质量为2千克,水的质量为8千克,容器和水的总重力为
G=(m水+m容器)g=(8kg+2kg)×10N/kg=100N
容器对地面的压力等于容器和水的总重力,则容器对地面的压强
(3)水的体积为3V,深度为3h,则容器甲的底面积
物体A、B的密度都大于水,所以物体均能浸没在水中,若选A,容器中水的高度为
此时有水溢出,若选B,容器中水的高度为
此时水未溢出,所以物体A竖直放入容器甲中,水对容器甲底部的压强增加量Δp最大,压强增加量
Δp最大=ρ水gΔh=ρ水g×(7h﹣3h)=4ρ水gh
答:(1)距离水面0.1米深处的压强为1000Pa;
(2)容器对地面的压强为400Pa;
(3)选A,理由见解析,Δp最大为4ρ水gh。