自我综合评价
[范围:第九章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于压力的说法中正确的是 ( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.放在水平面上的物体对水平面的压力大小一定等于物体受到的重力
C.与受力物体的接触面相垂直的力一定是压力
D.压力的方向一定和受力物体的接触面相垂直
2.一名普通中学生双脚站在地面上时,他对地面的压强大约是 ( )
A.1.5×103 Pa B.1.5×104 Pa
C.1.5×105 Pa D.1.5×106 Pa
3.如图所示现象中属于增大压强的是 ( )
4.两个完全相同的正方体均匀物块,分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照如图所示位置摆放在同一水平面上,比较两物块对水平面的压强 ( )
A.a比较大 B.b比较大
C.一样大 D.无法判断
5.用真空采血管(如图所示)抽血时,将采血针一端刺入人体静脉后,另一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自 ( )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
6.如图所示,一个鱼缸用隔板隔成两部分,一部分装海水,另一部分装淡水,哪处水的压强最小(ρ水=1.0 g/cm3,ρ海水=1.1 g/cm3) ( )
A.a B.b C.c D.d
7.如图所示实例中没有利用连通器原理的是 ( )
8.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列说法正确的是 ( )
A.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将变小
B.若玻璃管封闭端进入少量空气,则测出的压强会偏小
C.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将变大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会减小
9.如图所示实例中不是利用大气压的是 ( )
10.如图甲所示为常见的饮料机,现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,已知饮料出口的横截面积S1=0.8×10-4 m2,杯子高度为8 cm,杯子底面积S2=
40 cm2,饮料流出速度v=0.5 m/s,若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图图乙所示,则下列判断正确的是 ( )
A.饮料持续流入6 s,杯中饮料对杯底的压强为800 Pa
B.空杯中接满饮料所需时间为16 s
C.饮料持续流入3 s,杯子对底座的压力为23 N
D.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5 N
二、填空题(每空2分,共30分)
11.2020年11月24日,搭载“嫦娥五号”的运载火箭顺利升空。如图所示,着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以________(选填“增大”或“减小”)它着陆时对月球表面的压力;同时在它每个支脚底部都安装了一个较大的底盘,较大的底盘是通过________________的方法来________(选填“增大”或“减小”)它对月球表面的压强,以防止着陆器深陷松软的月球表面。
12.为了研究压强大小是否与受力面积有关,晓月用两手指挤压铅笔,实验方法如图所示,她可以通过观察________________ 比较手指所受压强的大小,左边手指对铅笔的压力________(选填“大于”“小于”或“等于”)右边手指对铅笔的压力。
13.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板上有一圆孔用薄膜封闭。
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左凸起,由此说明液体的压强与________ 有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体的压强与________ 有关。
14.如图所示,容器中装有水,其中h1=1 m,h2=60 cm,h3=20 cm。则水对A点的压强是 ,
水对容器顶部的压强是________ 。(g取10 N/kg)
15.一个装有适量水的烧杯放置在水平桌面上,将一装满水的小试管(管壁厚度不计)倒扣在水中。对小试管施加一个竖直向上的拉力F,使其缓慢由如图甲所示位置上升到如图图乙所示位置。在此过程中,小试管中的水________ (选填“会”或“不会”)流出,试管口中心的压强________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图所示,塑料杯中灌满水,用一张纸覆盖杯口并压紧,然后将塑料杯悬空倒置,杯中的水和纸都不会落下,是因为________ 的作用。若此时在杯底用针扎一小孔,观察到的现象是________________(选填“水会洒落”“水不会洒落”或“水会从小孔喷出”)。
17.生活中处处有物理:生活在西部高原的人们往往采用炒、烤等方式烹饪食物,较少用煮的方式,这是由于高原地区的大气压较________,水的沸点较________。
三、实验探究题(共26分)
18.(14分)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于________(选填“A”“B”或“C”)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.探究同种物质的质量与体积的关系
C.弹簧测力计是用弹簧的伸长量来反映弹簧所受拉力的大小
(2)对比甲、乙两图,可以得出结论:当压力一定时,__ ________ 越小,压力的作用效果越明显。
(3)比较图________ 实验可知,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,这里应用的物理学研究方法是________________________ 。
(4)对比甲、丁两图,小刚发现海绵的形变程度一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小刚的方法是________(选填“正确”或“错误”)的,理由:没控制__________ 。
(5)公共汽车上都配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选中的________ 。
19.(12分)如图所示,用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)如图图甲所示压强计是通过U形管中液面的________ 来反映被测压强大小的。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,如图果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过__________(填序号)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图乙、图丙和图丁,可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强________。
(4)在图乙中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
(5)实验过程中,采用的物理研究方法是转换法和________ ,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体的密度和深度。
四、计算题(共14分)
20.(6分)国家规定载货车辆对地面的压强要控制在7×105 Pa以内。一辆在水平路面上行驶的货车,车与货物的总质量是1.3×104 kg,车轮与地面的接触总面积是0.13 m2。求:(g取10 N/kg)
(1)货车对路面的压力。
(2)货车对路面的压强是多少。并判断其是否超过国家标准。
21.(8分)在水平地面上,一质量为5 kg的容器内装有35 kg的水,如图所示,水的深度为1.2 m,容器的底面积为0.02 m2,求:(g取10 N/kg)
(1)容器底部受到水的压强和压力。
(2)地面受到的压力和压强。
答案
自我综合评价(三)
1.D
2.B 中学生的体重大约是500 N,双脚与地面的接触面积大约是400 cm2,则中学生双脚站立时对地面的压强大约是p===1.25×104 Pa,故B选项符合实际。
3.B 骆驼具有宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的;锋利的篆刻刀,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小铁轨对路基的压强的;载重汽车的轮子多而宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强的。
4.A 自由静止在水平面上的物体的压力和自身的重力相等,即F=G,
如图果沿水平方向切去一半后,剩余部分的重力为G,受力面积不变,为S,
如图果沿对角线切去一半后,剩余部分的重力为G,按如图图所示方式放置时受力面积大于S,
由p=可知,a对水平地面的压强大。
5.B 真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体的压强低于大气压,针头插入人体静脉时,在人体内血压的压力下,血液流入真空采血管,故B正确,ACD错误。
6.B 液体压强与液体的密度和液体的深度有关,由p=ρgh可知,b、c、d三点液体的密度相同,b的深度最小,c的深度最大,则pb
pb,综上可知,b处水的压强最小。
7.C
8.B 当玻璃管上端是真空时,大气压等于水银柱产生的压强,水银柱产生的压强跟水银柱粗细无关,跟高度有关,所以大气压支持的水银柱高度跟粗细无关,故A错误;
当玻璃管上端是真空时,大气压等于水银柱产生的压强,当玻璃管内有气体时,大气压等于水银柱产生的压强和管内气体压强之和,水银柱产生的压强减小,水银柱的高度减小,故B正确;
若将玻璃管稍稍倾斜,大气压不变,则管内外水银面的高度差将不变,故C错误;
由p=ρgh得玻璃管的长度至少为h=,由于大气压不变,若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支撑的液柱高度会增大,故D错误。
9.D 离心式抽水机工作时,泵壳内气压小于外界大气压,是大气压将水压入泵壳中,再通过叶轮将其甩到高处的,所以利用了大气压,故A不符合题意;
茶壶盖上的小孔与外界大气连通,大气压通过小孔作用在水上,使水顺利流出壶嘴,所以利用了大气压,故B不符合题意;
护士用注射器吸取药液时,管内气压减小,药液是在大气压的作用下进入针管的,所以利用了大气压,故C不符合题意;
排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理,与大气压无关,故D符合题意。
10.D 由图乙可知,空杯对杯座的压力:F0=0 N;装满饮料时,杯对杯座的压力:F1=5 N,因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以装满饮料时杯底受到饮料的压力:F=F1-F0=5 N-0 N=5 N,故D正确;
杯中接满饮料时,饮料的体积:V0=S2H=40 cm2×8 cm=320 cm3=3.2×10-4 m3,
根据题意可得,每秒流出饮料的体积:V1=S1vt1=0.8×10-4 m2×0.5 m/s×1 s=0.4×10-4 m3/s,
空杯接满饮料所需的时间:t0===8 s,故B错误;
杯子为平底薄壁直圆筒状,装满饮料时饮料的重力:G饮料=F=5 N,
饮料持续流入空杯3 s,此时杯中饮料的重力:G饮料'=×5 N=1.875 N,
此时杯对杯座的压力:F'=G饮料'=1.875 N,故C错误;
饮料持续流入空杯6 s,此时杯中饮料的重力:
G饮料″=×5 N=3.75 N,
此时杯对杯座的压力:F″=G饮料″=3.75 N,
杯子为平底薄壁直圆筒状,则饮料对杯座的压强:p″===937.5 Pa,故A错误。
11.减小 增大受力面积 减小 (1)根据m=ρV可知,体积相同的不同物质,密度小的质量小;着陆器的支架选用密度值较小的钛合金材料,可以减小支架的质量,从而减小它着陆时对月球表面的压力。
(2)登月舱每个支脚底部都安装了一个面积较大的底盘,增大了受力面积,在压力一定时,能减小对月球表面的压强,防止着陆器深陷松软的月球表面。
12.手指的凹陷程度 等于
实验中,可以通过观察手指的凹陷程度比较手指所受压强的大小,手指的凹陷程度越大(压力的作用效果越明显),说明手指受到的压强越大;铅笔处于静止状态,铅笔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。
13.(1)液体的深度 (2)液体的密度
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左凸起,说明右边压强大于左边,由此说明液体的压强与液体的深度有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体的压强与液体的密度有关。
14.8×103 Pa 4×103 Pa (1)A点的深度:h=h1-h3=1 m-0.2 m=0.8 m,则水对A点的压强:pA=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m=8×103 Pa。
(2)容器顶距离液面的高度:h'=h1-h2=1 m-0.6 m=0.4 m,水对容器顶的压强:p顶=ρgh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
15.不会 变小 大气压能支持约10 m高的水柱,因此在对小试管施加一个竖直向上的拉力F,使其缓慢上升的过程中,小试管中一直充满水,水不会流出来;由甲到乙,烧杯中水面到试管口的深度减小,由p=ρgh可知,水对试管口的压强变小,外界大气压不变,试管口中心的压强等于大气压加上烧杯中水对试管口的压强,则在此过程中,试管口中心的压强变小。
16.大气压 水会洒落
17.小 低 因为地球周围的大气层分布很不均匀,越到高空空气越稀薄,高原地区空气密度较小,所以高原地区的大气压较低,水的沸点较低,煮的食物不易熟。
18.(1)C (2)受力面积 (3)甲、丙 控制变量法
(4)错误 压力大小相同 (5)D
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法叫转换法。
用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,采用了等效替代法;探究同种物质的质量与体积的关系用到了归纳法;弹簧测力计用弹簧的伸长量来反映弹簧所受拉力的大小,采用了转换法。
(2)对比甲、乙两图,压力相同,受力面积不同,可以得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)要想得出受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,应控制受力面积相同,改变压力大小,故应该比较图甲、丙实验,这里应用的科学方法是控制变量法。
(4)对比甲、丁两图,得到“压力的作用效果与受力面积无关”的结论是错误的,因为实验过程中没有控制压力大小相同。
(5)为了更容易打破玻璃,应使物体的接触面积小,由图所示可知,逃生锤外形应选图中的D。
19.(1)高度差 不漏气
(2)B
(3)相等
(4)变大
(5)控制变量法
(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,用手轻轻按压几下橡皮膜,如图果U形管中的水面能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装即可。
(3)比较图乙、图丙和图丁,探头的深度相同,而探头橡皮膜的朝向不同,U形管中水面的高度差相同,故可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)在图乙中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,即控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差变大。
(5)本实验主要采用了转换法和控制变量法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体的密度和深度。
20.(1)货车对路面的压力:F=G=mg=1.3×104 kg×10 N/kg=1.3×105 N。
(2)货车对路面的压强:p===1×106 Pa,因1×106 Pa>7×105 Pa,所以,超过国家标准。
21.(1)水对容器底部的压强:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m=1.2×104 Pa;
由p=得水对容器底部的压力:
F=pS=1.2×104 Pa×0.02 m2=240 N。
(2)容器对地面的压力:F'=G=(m水+m容)g=(35 kg+5 kg)×10 N/kg=400 N;
容器对地面的压强:p'===2×104 Pa。