粤沪版物理八年级下册第八章 神奇的压强必考点解析
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、图钉的钉帽宽大,钉针尖细,对此,下列说法中正确的是( )
A.钉针尖细可增大压强 B.钉帽宽大可增大压强
C.钉针尖细可增大压力 D.钉帽宽大可减小压力
2、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.将该装置从山下移到山上
3、下列判断不正确的是( )。
A.一个标准大气压大约能托起 10m 高的水柱
B.高山上的大气压低于 1.013×105Pa
C.一个苹果的质量约为 200g
D.走在路上的中学生对地面的压强约为 1×103Pa
4、图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
5、在下图所示的现象中,不是大气压强引起的是( )
A.用吸管能吸饮料
B.救生锤能击碎车窗玻璃
C.吸盘能吸附墙上
D.水杯倒置水没流出
6、如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则( )
A.p1=p2,F1=F2 B.p1<p2,F1<F2
C.p1<p2,F1=F2 D.p1<p2,F1>F2
7、下列表述正确的是( )
A.随着气压的增大,水的沸点会升高
B.利用马德堡半球实验可以精确测出大气压的值
C.大坝的下部比上部建造得宽,是因为液体压强随深度增加而减小
D.大气压强随海拔高度的增加而增大
8、如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接.若将阀门K打开后( )
A.当水不流动时,A中液面依然会高于B中液面
B.当水不流动时,A,B两容器中液面相平,所以A,B容器底的深度均为6cm
C.当水不流动时,A,B两容器底所受压强之比为1:1
D.当水不流动时,A,B两容器底所受压强之比为5:7
9、一位中学生站立在水平地面上,对水平地面的压强约为( )
A.1.5×102帕 B.1.5×103帕 C.1.5×104帕 D.1.5×105帕
10、如图所示,向一个上粗下细的水桶中缓慢匀速注水(相同时间内有相同质量的水注入桶中),直至将水注至标记处.此过程中,水桶底部由于水重产生的压力F随时间t变化的关系图线如图所示,其中最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、水平地面上放着一个重是60N,底面积是0.2m2的物体,物体对地面的压强是 Pa;用10N的水平推力,使它做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力大小是 N;当推力增大到15N时,该物体受到的摩擦力 。(填“变大”“变小”或“不变”)
2、我国蛟龙号载人潜水器已完成了7km级的潜水实验,它潜入海面下7km深处受到海水的压强是 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg);在逐渐上升返回海面的过程中,所受到海水的压强将 。
3、如图所示,甲、乙两个相同的圆台形容器以不同的方式放在水平桌面上,容器内装有深度相同、质量相同、密度不同的A、B液体,则两液体密度ρA ρB,两液体对容器底部压强pA pB,两容器对桌面的压强p甲 p乙.(均选填“>”、“=”或“<”)
4、如图所示,用力沿管口向盛水的密闭瓶子里吹入少量气体后,瓶内气压气 (选填“增大”“减小”或“不变”)停止吹气后,细管中水柱会上升。将该装置从山脚拿到山顶,发现玻璃管中的液柱会 ,(选填“升高”或“降低”),说明大气压强随着海拔高度的升高而 ,此时瓶中水的沸点与在山脚时相比会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
5、为建立全民免疫,国家给18﹣59岁居民免费注射“重组新型冠状病毒疫苗”。医护人员用注射器吸取药液是利用 把药液吸取上来的;注射器的针头做得很尖,是为了增大使用时的 ,以便容易刺入人体。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、质量是60千克的人,若他每只鞋底与冰面的接触面积为 ,问:他能否站在能承受最大压强为2× Pa的冰面上?为什么
2、如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为 ,其底面积为 ,茶水的质量为 ,茶水的深度为 (茶水密度约为 , 取 ,杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强。
(2)茶水对杯底的压力。
(3)茶杯对水平桌面的压强。
3、图甲为某自动注水装置的部分结构简图,杠杆AOB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA=3OB,竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点,另一端与高为0.2m的长方体物块C固定;竖直细杆b的下端通过力传感器固定,上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水,打开水龙头,将水箱中的水缓慢放出,通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小;图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时,物体C刚好全部露出水面,此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求:
(1)物块C的重力;
(2)物块C受到的最大浮力;
(3)从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,水对水箱底部的压强变化了多少
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明同学(利用小桌、砝码、海绵块)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过观察 来显示压力的作用效果,此处应用了 法;
(2)由甲、 两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2、如图是小明利用注射器估测大气压的实验装置图。
(1)该实验中以 (填“针筒”、“活塞”或“弹簧测力计”)为研究对象,利用 原理来测出大气对活塞的压力,当注射器中的活塞 ,此时弹簧测力计对活塞向左的拉力 F (填“大于”、“等于”或“小于”)大气对活塞向右的压力;
(2)为测出活塞的横截面积,必须读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器 (填“针筒”、“活塞”或“全部刻度”)的长度L;
(3)此时大气压值p= ;
(4)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽或漏气,则测得的大气压值偏 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】A.由压强公式p 可知,要增大压强,可以增大压力,减小受力面积。钉针尖细,减小了受力面积,可以增大压强,A符合题意;
B.增大受力面积,减小压力,都可以减小压强。钉帽宽大,增大了受力面积,可以减小压强,B不符合题意;
C.压力的大小与钉针尖的粗细无关,C不符合题意;
D.压力的大小与钉帽的面积大小无关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,增加压强可以通过增加压力和减小受力面积实现。
2、【答案】D
【解析】【解答】玻璃管在气密性良好的情况下,只要外界的大气压不变,管内外水银面的高度差就不会发生变化;
ABC.将玻璃换成更粗或更细的、或将玻璃管稍微倾斜、或将玻璃管稍微向上提一点(管口未离开液面),这些都不能改变外界的大气压,所以玻璃中内外液面高度差都不会发生变化,ABC不符合题意;
D.将该装置从山下移到山上,外界大气压减小,所以玻璃中内外液面高度差会减小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用水银测量大气压时,海拔高度改变,大气压改变。
3、【答案】D
【解析】【解答】A.一个标准大气压可以托起水柱的高度约:,故A正确不合题意;
B.由于高山上的海拔高度很大,因此它的大气压强比海平面上的标准气压要小得多,故B正确不合题意;
C.500g苹果大约有3~4个,那么一个苹果大约170g~125g,而200g也在正常范围内,故C正确不合题意;
D.中学生对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
中学生一只脚的底面积约:0.2m×0.1m=0.02m2;
中学生行走时对地面的压强大约: ,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】(1)标准大气压的值是 1.013×105Pa ,根据公式 计算水柱的高度;
(2)大气压强随高度的增加而减小;
(3)500g苹果大约有3~4个;
(4)中学生的体重大约50kg,根据F=G=mg计算出对地面的压力,然后根据 计算行走时对地面的压强即可。
4、【答案】D
【解析】【解答】由图乙可知,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的底面积不变,根据 可知容器中水先下降后上升,利用p=ρgh无法判断容器底受到水的压强p如何变化。当水温从0°C升到15°C时,水的质量不变,处于规则容器中,则水对容器底部的压力等于水的重力,根据 可知,当水温从0°C升到15°C时,容器底受到水的压强p不变。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在圆柱形容器中,容器底的压强可以利用压力和受力面积的比值计算。
5、【答案】B
【解析】【解答】A.用吸管吸饮料是利用大气压将饮料压入吸管流入口中,是利用大气压,A不符合题意;
B.救生锤是利用减小受力面积来增大压强的,不是利用大气压,B符合题意;
C.吸盘使用时,将盘内的空气挤出,松手时,盘内气压减小,外界大气压将吸盘压在墙上,从而使吸盘与墙面的摩擦力增大的,是利用大气压,C不符合题意;
D.水杯倒置时,外界大气压大于杯内压强,使纸片不下落,水不流出,是利用大气压,D不符合题意。
故答案为:B。
【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】D
【解析】【解答】由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G
所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,由得:倒置后对桌面的压强变大,即p1<p2
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;即F1>F2
故答案为:D。
【分析】水平桌面上物体的压力和自身的重力相等。倒置后,由液体压强公式得出压强的变化情况;水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力。
7、【答案】A
【解析】【解答】A.液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低,A符合题意;
B.利用马德堡半球实验可以证明大气压的存在,但不能精确地测出大气压的值,B不符合题意;
C.大坝的下部比上部建造得宽,是因为液体压强随深度增加而增大,C不符合题意;
D.大气压随海拔高度的增加而减小,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】沸点随气压的增大而升高;马德堡半球实验可以证明大气压的存在;液体压强随深度增加而增大;大气压随海拔高度的增加而减小。
8、【答案】D
【解析】【解答】A、由图可知,若将阀门K打开后,AB构成连通器,因为如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的,A的液面高于B的液面,所以若将阀门K打开水从容器A内向B流动,当水不流动时,A中液面与B中液面相平,AC不符合题意;
BCD、根据题中的插图可知,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,
B两容器底面的压强之比: = = = .BC不符合题意,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器.如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的.据此对AC做出判断;(2)打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降,B液面上升,根据图中的条件求出两液面的高度,进而根据公式p=ρgh求出压强之比.据此对BD做出判断.
9、【答案】C
【解析】【解答】一位中学生的质量约为50kg,所以中学生的重力为中学生两只脚与地面的接触面积约为0.03m2,则中学生对水平地面的压强约为
故答案为:C。
【分析】要估测中学生对地面的压强,根据P=,需要先估测中学生的体重和中学生双脚的面积。
10、【答案】B
【解析】【解答】水桶的形状是上宽下窄,所以在向水桶倒水时,相同时间内倒入相同质量的水,但水在水桶中增加的高度越来越小,根据p=ρgh可知容器底所受液体压强的增加量也会越来越小,根据F=pS可知,在受力面积不变时,压力增加量也会越来越小,B符合题意.
故答案为:B
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
二、填空题
1、【答案】300;10;不变
【解析】【解答】物体对地面的压强 =300Pa用10N的水平推力,使它做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是平衡力,所以它受到的摩擦力f=F=10N当推力增大到15N时,压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力不变。
【分析】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;水平匀速拉动物体,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力大小。
2、【答案】7.21×107;变小
【解析】【解答】它潜入海面下7km深处受到海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa,潜水器在逐渐上升返回海面的过程中,液体密度不变,蛟龙号在水中所处的深度变小,根据p=ρgh可知,所受到海水的压强变小。
【分析】根据液体的密度和深度,可以计算液体的压强,深度减小,液体压强减小。
3、【答案】>;>;>
【解析】【解答】解:(1)水平桌面上,甲乙两容器中两种液体质量相同,由图可知A液体的体积小于B液体的体积,由ρ= 可知,两液体的密度ρA>ρB;(2)两容器中液体的深度相同,ρA>ρB,由p=ρgh可知,两液体对容器底部压强pA>pB;(3)水平桌面上,甲乙两个相同容器中两种液体质量相等,则甲乙的总重力相等,故对桌面的压力F甲=F乙,由图知S甲<S乙,由 可知两容器对桌面的压强p甲>p乙。
故答案为:>;>;>。
【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;
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。
4、【答案】增大;升高;降低;降低
【解析】【解答】用力沿管口向盛水的密闭瓶子里吹入少量气体后,瓶内容积不变,气体质量变大,瓶内气压增大,停止吹气后,细管中水柱会上升。将该装置从山脚拿到山顶,管中的液面升高,说明大气压随高度的升高而降低。
水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;大气压随高度的升高而降低,山顶气压较小,瓶内气体把水压入玻璃管中,瓶内部气体体积变大,瓶内气压变小,故此时瓶中水的沸点与在山脚时相比会降低。
【分析】体积一定时,气体的质量变大,气压变大;密闭容器中气压变大,可以支持更高的液柱;大气压和海拔高度有关;液体的沸点与大气压有关。
5、【答案】大气压;压强
【解析】【解答】用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的气压变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里。
注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大其使用时的压强,以便容易刺入人体。
【分析】注射器吸取药液利用的是大气压;增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
三、计算题
1、【答案】人站在冰面上,对冰面的压力等于自身的重力
人对地面的压强
由于
所以冰面可以承受他的压强。
答:人对地面的压强为 ,所以他可以站在冰面上。
【解析】【分析】根据质量计算重力,利用压力和接触面积的比值计算压强。
2、【答案】(1)解:茶水的深度为 ,茶水对杯底的压强为
答:茶水对杯底的压强为 ;
(2)解:根据 ,茶水对杯底的压力
答:茶水对杯底的压力为 ;
(3)解:茶杯对水平桌面的压强为固体产生的压强,将茶杯和水看做一个整体,其对桌面的压力等于其重力
茶杯对水平桌面的压强
答:茶杯对水平桌面的压强为 。
【解析】【分析】(1)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;
(2)已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
(3)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。
3、【答案】(1)解:当物体C刚好全部露出时,杠杆受到的阻力为C的重力,此时B端的拉力为6N,根据杠杆的平衡条件得到G×OA=6N×OB
G=
答:物块C的重力是2N;
(2)解:物体B受到的最大浮力时,B端的压力为24N,根据杠杆的平衡条件得到(F浮-G)×OA=24N×OB
F浮=
答:物块C受到的最大浮力是10N;
(3)解:由F浮=pgV排可得,物体C浸没时排开水的体积:
长方体C的底面积:=5×10-3m2,
由图乙可知,从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,放出水的质量m1=1kg,
从物块C上表面刚好与液面相平到物体C刚好全部露出水面时,放出水的质量m2=2kg- 1kg=1kg,
由ρ=可得,两种情况下放出水的体积:
V2=V1===1×10-3m3,
由V2= ( S水箱-SC) hC可得,水箱的底面积:
S水箱==+5×10-3m3=1×10-2m2
从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,
水面下降的高度:
则该过程中水对水箱底部的压强变化量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kgx0.1m= 1000Pa.
答:从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时,水对水箱底部的压强变化了1000Pa。
【解析】【分析】(1)根据杠杆的平衡条件,结合杠杆上的力臂关系,计算力的大小;(2)利用杠杆平衡条件,结合杠杆上最大力计算杠杆对物体受到的最大浮力;(3)根据液体密度和深度的变化量,计算液体压强的变化量。
四、实验探究
1、【答案】(1)泡沫塑料的凹陷程度;转换
(2)乙;压力
(3)等于
【解析】【解答】(1)实验中,泡沫塑料凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,即用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力的作用效果;这种方法叫做转换法。
(2)在探究压力的作用效果与压力的关系时,需要控制受力面积大小相同,而压力不同,故需要对比甲、乙两次实验;由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力越大,泡沫塑料的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,由此可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)从乙、丁两图可以看到,小桌和砝码的压力是相同的,接触面积也相同,根据可知,乙、丁两种情况中小桌产生的压强是相同的。
【分析】(1)通过观察海绵的凹陷程度,反应压力的作用效果大小,利用了转换法;
(2)当探究压力的作用效果和压力大小的关系时,需要保持受力面积一定;此时压力越大, 压力的作用效果越明显;
(3)压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同。
2、【答案】(1)活塞;二力平衡;刚开始滑动时;等于
(2)全部刻度
(3)
(4)小
【解析】【解答】(1)该实验中以活塞为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。
弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,弹簧测力计的拉力与大气的压力大小相等,因此需要记录此时的示数。
(2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出容积V,得出活塞的面积S= 。
(3)此时大气压值
(4)从表达式中可以看出,V、L的测量结果不变,当注射器漏气时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
【分析】当活塞恰好开始运动时,受到的拉力等于大气压对活塞的压力;利用刻度尺测量物体的长度,结合活塞的半径求解面积;已知压力的大小,结合压强的公式p=F/S求解压强;活塞密封性不好、里面有残余气体,活塞与侧壁有摩擦力会使得拉力产生的压强偏小。