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章末测试卷(二)
【第二章 压力压强】
一、选择题(每题4分,共40分)
1.下列关于压力的说法正确的是( )
A.物体受到的重力越大,产生的压力越大 B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力产生的效果只跟压力的大小有关 D.压力的方向总是垂直于物体的受力面
2.如图所示,静止在斜面上的物体对斜面的压力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
3.下列实例中,为了增大压强的是( )
A.刀刃做得很薄 B.书包背带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带 D.大型平板车装有很多轮子
4.如图所示的设备中没有利用连通器原理的是( )
5.下列事例中,利用大气压强的是( )
A.水往低处流 B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中
C.用吸管吸饮料 D.深水潜水员要穿特制潜水服
6.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动。如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动 B.向B方向飘动 C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断
7.如图所示,三个规格相同的杯子里分别装有水、盐水和煤油。它们对杯子底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定(ρ煤油<ρ水<ρ盐水)( )
A.甲杯中是水,乙杯中是盐水 B.甲杯中是盐水,乙杯中是煤油
C.乙杯中是盐水,丙杯中是水 D.乙杯中是水,丙杯中是煤油
8.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.图甲实验:装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.图乙实验:当液体压强计的探头在水中的深度逐渐增大时,U形管两侧液面高度差不变
C.图丙实验:测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.图丁实验:向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
9.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则液体对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
10.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A.8:1 B.4:3 C.1:2 D.4:1
二、填空题(每空3分,共36分)
11.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放置于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桌面的过程中,弹簧测力计的示数 ,木块对桌面的压力 ,木块对桌面的压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
12.工程载重汽车装有许多车轮,是为了减小汽车对地面的 ;轮胎上的花纹比较深,是为了 。若轮胎能承受的最大压强为7×105Pa,轮胎与地面的总接触面积为0.4m2,则该汽车载物后的总重不能超过 N。
13.向空矿泉水瓶内倒入一些热水,摇晃后倒出并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,此现象可以证明 的存在;制药时为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗生素,采用的方法是 (选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80℃。
14.如图甲所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:
根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会 (选填“上升”“下降”或“不动”)。
15.我国“蛟龙号”载人深潜器已完成了水下5000m及水下7000m级深潜试验。已知海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg。深潜器在7000m深处所受海水的压强是 Pa。深潜器从5000m深处继续下潜的过程中,受到的压强 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、实验探究题(每空3分,共45分)
16.(15分)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倒立和正立放在海绵上,其目的是控制
大小相同,改变受力面积的大小。从实验中得出的结论是:
。
以下实例中应用该结论增大压强的有 (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: 。
17.(15分)小李同学利用如图所示的装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液面的高度差变化 (选填“大”或“小”),表明其气密性差。小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)小李把金属盒分别浸人甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液面的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 。他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)小李应该比较图 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液面的高度差就越大,表示液体的压强就越 。
(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液面的高度差不变,表明 。
18.(15分)如图所示,在用注射器去测大气压数值的实验中:
(1)当活塞相对于针筒开始滑动时,活塞受到弹簧测力计的拉力F与水平方向所受的 力是一对平衡力,判断的依据是 。
(2)活塞受大气压力的受力面积等于注射器的横截面积,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出 的长度L就可以计算出大气压的值,其表达式为p= 。
(3)实际测量过程中,针筒与活塞之间存在摩擦,这会使大气压的测量值 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、计算题(共49分)
19.(7分)一个质量为60kg的人,若仰躺在硬板床上产生的压强是6×103Pa,躺在“席梦思”床上,身体与床的接触面积为0.3m2.请你通过计算说明:为什么睡在“席梦思”床上更舒服。(g取10N/kg)
20.(12分)如图所示,一重为20N、底面积为0.02m2的容器置于水平桌面上,所装液体的体积是0.01m3,深0.3m。若容器底受到的液体压强是2.7×103Pa。求:(g取10N/kg)
(1)液体的密度。
(2)距容器底面0.1m处的a点液体的压强。
(3)桌面受到的压强。
21.(15分)在高速公路上,一些司机为了降低运营成本,肆意超载,按照我国汽车工业的行业标准,载货汽车对地面的压强应控制在7×105Pa以内。
有一辆自重2000kg的6轮车,已知该车在某次实际装运中装货10t,每个轮子与地面的接触面积为0.02m2.求:
(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运营时不超过行业标准,这辆车最多可装多少吨货?
(设轮子与地面的接触面积不变)
(3)请你用所学过的物理知识分析超载会带来什么危害?(说一点就行)
22.(15分)2020年10月,山东首批远海钢质灯光渔船和拖网渔船在青岛开工建造,今年样板船将可下水进行测试,渔船设计最大的吃水深度为4m。
(1)当渔船在海里达到了最大的吃水深度时,求船底离海面4m深处受到的海水的压强为多大?(ρ海水=1.03×103kg/m3)
(2)渔船在岸上建造,为了便于在完工后推到海里,计划采用的方法是:在船底适当的位置上安装钢轮,并铺设通到海里的滑行轨道。若下水测试渔船及所装物品的总重力为2.8×107N,安装的全部钢轮与轨道的总接触面积为1.4m2,求渔船在水平轨道上时对轨道的压强是多大?
参考答案
一、选择题
1.D【解析】A.若压力不是由于重力引起,压力大小与重力大小无关,故A错误;BD.压力方向总是垂直于被压物体表面,例如压在竖直面上的物体,压力沿水平方向,故B错误,D正确;C.压力产生的效果与压力大小和受力面积大小有关,故C错误。
2.C【解析】。A.F1是斜面对物体的支持力;不正确;B.F2是斜面对物体的摩擦力;不正确;C.F3是物体对斜面的压力,作用点在斜面上,方向是和斜面垂直向下的;正确;D.F4是物体的重力;不正确。
3.A【解析】A.刀刃做的很薄,即在压力一定时,减小了受力面积,增大了压强,故符合题意。B.书包带宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,背起来舒服些,不符合题意。C.坦克装有履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,不符合题意。D.大型的平板车装有很多的轮子,即在压力不变时,增大了受力面积减小了压强,故不符合题意。
4.C【解析】A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故A不合题意;B.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器。故B不合题意;C.活塞式抽水机,是利用了大气压的原理,故C符合题意题意;D.洗手池的回水管,下端相通,是连通器的应用,故D不合题意。
5.C【解析】A.水往低处流是由于重力作用,不是大气压的利用,故A不符合题意。B.注射时,医生用针筒把药水推入肌肉中,靠的是推力,不是大气压的利用,故B不符合题意。C.吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故C符合题意;D.因为液体压强随深度的增加而增大,所以深水潜水员要穿特制的抗压潜水服,是为了承受更大的水压,不是大气压的利用,故D不符合题意。
6.A【解析】因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,空气压强小;马路两边的空气流速小,压强大。所以两边的气压大于马路中央的气压,树叶向马路中央运动。
7.C【解析】根据p=ρgh可知,压强相等时,密度越大深度越小,因为盐水密度最大,所以深度最小的是盐水,其次是水,最多的是油。
8.C【解析】A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错;B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,受到的压强变大,U形管两边液面高度差越大,故B错;C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,大气压强p=,故C正确;D.丁图实验,向外拉活塞,试管内气压减小、沸点降低,水再一次沸腾,可知气压减小,水的沸点降低。故D错。
9.A
10.D
二、填空题
11.不变;不变;变大【解析】在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,木块对桌面的压力始终等于木块的重力,所以不变,摩擦力大小与接触面积无关,所以摩擦力不变,弹簧测力计示数不变,因为弹簧测力计的拉力与摩擦力是平衡力;因为受力面积减小,根据压强的公式p=可知,木块对桌面的压强变大。
12.压强;增大摩擦力;2.8×105【解析】(1)工程载重汽车比一般汽车轮子多,是在压力一定时,增大受力面积减小车对地面的压强,保护路面。(2)轮胎上有花纹而且比较深,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。(3)由p=可得,G=F=pS=7×105Pa×0.4m2=2.8×105N。
13.大气压;降低【解析】(1)向瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉,热水蒸发的水蒸气排出了里面的空气,立即盖紧瓶盖,过一会儿,瓶内的水蒸气液化使瓶内气压减小,而外界大气压不变,在大气压作用下使瓶子慢慢向内凹陷。(2)液体的沸点与气压有关:气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。一标准大气压下,水的沸点是100℃,而抗菌素不能在超过80℃的温度下提取。那么既要水沸腾,同时又不能超过80℃,根据沸点与气压的关系,应该降低容器内的气压,沸点也会随之降低。
14.气体在流速大的地方压强小;上升【解析】(1)当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小;(2)向塑料管B吹气时,细管A的上方空气流速大压强小,细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。
15.7.21×107;变大【解析】深潜器在7000m深处所受海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa;深潜器从5000m深处继续下潜的过程中,深度变大,根据p=ρ海水gh可知受到的压强变大。
三、实验探究题
16.(1)海绵的凹陷程度;(2)压力;压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;AD;(3)把其中一瓶倒出一些水后正立放在海绵上,另一瓶也正立放在海绵上,观察对比海绵的凹陷程度(或把同一瓶水,正立放在海绵上,倒出一些水后,再正立放在海绵上,观察对比前后两次海绵的凹陷程度)【解析】(1)在实验中,该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,属转换法的运用。(2)如图所示,将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定,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,是在压力一定时,减小受力面积,可增大压强,使压力作用效果更明显,符合题意;B.书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强的;C.汽车限重,是通过减小压力来减小对路面的压强,不符合题意;D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是在压力一定时,减小受力面积,可增大压强,使压力作用效果更明显,符合题意。故所列实例中应用上述结论的有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,只改变压力大小,故他的操作步骤是:把其中一瓶倒出一些水后正立放在海绵上,另一瓶也正立放在海绵上,观察对比海绵的凹陷程度(或把同一瓶水,正立放在海绵上,倒出一些水后,再正立放在海绵上,观察对比前后两次海绵的凹陷程度)。
17.(1)小;(2)深度相同;(3)乙、丙;大;(4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等【解析】(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。
(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度;由甲、乙两图可知,实验中没有控制金属盒浸入液体中的深度相同,因此无法正确判断液体的种类。(3)研究液体压强与深度的关系时,应控制液体密度相同,改变深度,小李应该比较图乙、丙,金属盒离液面的距离越深,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越大。(4)在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明:在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等。
18.(1)大气压;活塞保持静止;(2)全部刻度;(3);(4)偏大
四、计算题
19.通过计算压强可知p硬>p软,睡在“席梦思”软床减小了对人体的压强,所以睡在“席梦思”软床上更舒服【解析】在水平面上,物体对水平面的压力等于物体的重力,即压力为:F=G=mg=60kg×10N/Kg=600N,睡在“席梦思”床上的压强p软====2×103Pa,从而可知,p硬=6×103Pa>p软=2×103Pa,睡在“席梦思”软床减小了对人体的压强,所以睡在“席梦思”软床上更舒服。答:通过计算压强可知p硬>p软,睡在“席梦思”软床减小了对人体的压强,所以睡在“席梦思”软床上更舒服。
21.(1)1×106Pa,超过行业标准;(2)6.4吨;(3)①对路面压强超标,会损坏路面。②超载质量超标,惯性超大,易肇事
22.(1)4×104Pa;(2)2×107Pa
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