华师大版八上科学《第2章 压强》练习(含答案)

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名称 华师大版八上科学《第2章 压强》练习(含答案)
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文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2023-11-14 09:28:14

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八上科学《第2章 压强》 练习
一.选择题(共20小题)
1.密度,以下说法正确的是(  )
A.物质的体积越大,密度越小
B.物质的质量越大,密度越大
C.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
D.密度是物质的特性,与质量和体积的大小无关
2.下列生活实例中,属于增大压强的是(  )
A.大型载重货车有很多车轮
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.剪刀的刀刃做得很薄
3.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压强接近于(  )
A.103Pa B.104Pa C.105Pa D.106Pa
4.2022年2月,北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景,解释正确的是(  )
A.图甲:冰壶表面打磨得很光滑,是为了增大摩擦力
B.图乙:滑雪板面积较大,是为了增大压强
C.图丙:冰球离杆后继续运动,是因为冰球具有惯性
D.图丁:滑冰运动员转弯滑行时,处于平衡状态
5.在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜
B.将玻璃管稍微下压
C.将玻璃管稍微提升(管下端不露出液面)
D.玻璃管内混入空气
6.如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是(  )
A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
7.如图所示是甲、乙两种固体物质的质量m和体积V的关系图象,若用甲、乙两种固体物质分别做成质量相等的正方体A、B,则A、B对水平桌面的压强之比为(  )
A.1:4 B.4:1 C.1:8 D.8:1
8.如图所示,将装满水的瓶子倒放在一个水槽内,因不慎,瓶底被碰破一个小孔,此时瓶内的水将(  )
A.从小孔喷出
B.要下降,直到液面与水槽面齐平
C.不喷出也不下降
D.无法判定
9.如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强(  )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
10.如图在水平放置的书架上,并列放10本完全相同的书(每本书与书架的接触面积相同),书架受到书的压力为F,压强为p.当取走右边的4本书后,其余6本书不动,书架受到书的压力和压强又为(  )
A.压力为F,压强为p
B.压力为F,压强为p
C.压力为F,压强为p
D.压力为F,压强为p
11.如图所示,甲、乙两个立方体(V甲>V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若把乙放在甲上面,甲对地面的压强增加p1;若把甲放在乙上面,乙对地面的压强增加p2;则p1、p2的大小关系(  )
A.p1>p2 B.p1=p2
C.p1<p2 D.条件不足,无法判断
12.如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=50N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为50N
D.B物体对地面的压强为1×103Pa
13.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是(  )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
14.如图所示,在平底薄壁玻璃管一端包上一层橡皮膜,将玻璃管竖直放入装有适量水的烧杯中,测得玻璃管浸入的深度为h1,此时橡皮膜凹陷;逐渐向玻璃管内加入液体,直至橡皮膜恰好水平为止,测得玻璃管内液面的深度为h2,则未知液体的密度为(  )
A. B.
C. D.
15.有资料说明,在刮龙卷风时,屋顶.上方大气压可以达到9×104帕斯卡。在一座面积为200米2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105帕斯卡,如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是(  )
A.方向向上,2×106牛 B.方向向下,1.8×106牛
C.方向向下,1.6×107牛 D.方向向上,1.6×107牛
16.共享单车给市民带来很多的方便。下列关于共享单车说法错误的是(  )
A.单车的速度逐渐减小,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用
B.共享单车车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对身体的压强
C.骑共享单车上坡时,需要用力踩上几脚来加速,便于获得更大的惯性,有利于上坡
D.共享单车的车把套花纹,是为了增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦力
17.如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度小,甲受到的重力大
D.甲的密度大,甲受到的重力小
18.下列实际应用中,主要从密度的角度考虑的是(  )
A.用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器件
B.用塑料做砂锅的手柄
C.用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”
D.用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表
19.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是(  )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
20.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA,则以下分析正确的是(  )(取g=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm时,pA:pB=16:21
C.B的底面积为100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
二.填空题(共18小题)
21.在测量液体密度的实验中,小明同学测得液体体积跟液体和烧杯的总质量的关系如图所示。
(1)空烧杯的质量是    克。
(2)液体的密度为    千克/米3。
(3)当液体和烧杯的总质量为240克时,液体的体积是    厘米3。
22.如图所示,边长为5cm的正方体A的质量是2kg,F的大小是30N,则A对天花板的压力是   N,A对天花板的压强是   Pa(g取10N/kg)
23.边长12cm的均匀正方体,重为72N,放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)正方体对桌面的压强为    Pa。
(2)若沿水平方向裁下一半A立放在水平桌面上,如图乙所示,则A部分与剩余部分B所受到的压强比为:pA:pB=   。
24.如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度    ,水对容器底的压强    。(填“变小”、“不变”或“变大”)
25.如图所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。请回答
(1)若分别沿水平方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为   (选填字母代号,下同)
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
(2)若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为   。
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
26.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲   p乙;若两种液体对容器底部的压强相等时,则A、B两点压强关系是pA   pB.(均选填“>”“=”或“<”)
27.如图是小应同学自制的气压计,瓶内装的是染有红色的水。
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内液面的高度差(cm) 5 5.3 5.7 6 6.3
(1)制作时,瓶内的水    (选填“要”、“不要》装满。
(2)使用该气压计时,发现细玻璃管内水柱上升,说明此时大气压变    (选填“大、小)”。
(3)他将气压计从1楼到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如下表:从表中数据可以看出大气压强随高度的增高而    。
28.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,则p水   p酒精(选填“>”“=”或“<”),B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快,   。
29.在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小    Pa。
30.如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有a、b、c三塞子,玻璃管中水面高于b低于a,玻璃管下端高于c低于b。则只拔出a时发生的现象是    ,只拔出b时发生的现象是    。(选填序号:①向外流水、②向里冒气泡、③没有现象)
31.如图,物体与墙的接触面积为0.2m2,某人用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为   N,对墙的压强是   Pa,物体受到墙对它的摩擦力为   N。
32.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”)
33.一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次放置时,甲图中杯子对桌面的压力和压强分别为F甲和p甲,乙图中杯子对桌面的压力和压强分别为F乙和p乙,则F甲   F乙、p甲   p乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
34.小科同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压的值。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对    (选填“针筒”或“活塞”)的压力;
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对    (选填“平衡力”或“相互作用力”);
(3)研究对象受大气压力的面积等于注射器的横截面积。已知注射器的容积为V,注射器有刻度部分的长度为L。则大气压值的表达式为p=   ;
(4)若活塞与针筒之间的摩擦无法忽略,则测得的大气压强值    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
35.1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在。
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近    ,周围的    把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要    (山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为    Pa(大气压取105Pa)。
36.小明学习了液体压强的特点后,决定利用压强计对液体压强特点进行进一步探究。
(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是    。
(2)如图甲、乙所示,烧杯和水槽装有水,把压强计的金属盒浸入相同的深度时,U形管两侧液柱高度差    。(选填“相同”或“不相同”)
(3)小明将甲中的水替换成等体积盐水后,要使U形管两侧液面高度差保持不变,则需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更    (“深”或“浅”)的位置。
37.如图甲所示,两个实心长方体A,B叠放在一起,放在水平地面上,已知它们的质量之比mA:mB等于1:3,底面积之比SA:SB等于1:4,此时它们对地面的压强为p1,若把B放在A的上面如图乙所示,此时B对A的压强为p2,则p1:p2为   。
38.如图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒)其中a、b两点到液面的距离相同,a、c两点到容器底部的距离相同。
(1)甲盛的是    。
(2)在a、c两点水平面以下,容器中水的质量比酒精    (选填“大”或“小”)。
(3)在a、b两点水平面以下,容器中水的质量比酒精    (选填“大”或“小”)。
三.实验探究题(共6小题)
39.小科将书本放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)下列属于一对平衡力的是    。
A.书本对桌面的压力
B.桌面对书本的支持力
C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是    。
A.压力减小,压强不变
B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大
D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置O移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是    。
40.为了测量大气压强,小明选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。
①如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=   cm。
②如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,活塞受到弹簧测力计的拉力F与水平方向所受的    是一对平衡力。
③小明所测得的大气压强值为    Pa。
(2)正确使用测量仪器,且读数正确,该实验过程中导致误差的因素是    (写出一种)。
(3)若使用如图丙所示的b注射器实验,拉力达到弹簧测力计的最大测量值时,仍未拉动活塞,则应该改选图示的    (a/c)注射器进行实验。
41.小金同学用一个自制的机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,如图所示。请你回答下面问题:
(1)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计示数的变化情况是:弹簧测力计A示数变    ,机翼模型受到空气给它的    (填“向上的升力”或“向下的压力”)。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速    (填“大于”“小于”或“等于”)机翼模型下表面的空气流速,说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越    。
42.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过    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
(2)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”)。
(3)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取10N/kg)
43.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是   (选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而   ,因此拦河大坝要做成   的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当   (选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有   (多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=   (用题中字母和ρ水表示)。
44.小东利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是    ;
(2)实验前把注射器的活塞推到底端,目的是    ,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)该实验必须在水平方向进行测量,而不是竖直方向,这是为了    ;
(4)小东发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小东与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因可能会使测量值大于真实值的是    。
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
四.计算题(共3小题)
45.爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,
平衡车参数
材质 镁合金高弹性车架
净重 10kg(含电池组)
最高车速 18km/h
充电时间 约4h
轮胎个数 2
轮胎总触地面积 5cm2
求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度匀速骑行时,平衡车的动力是多少牛?
46.如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为6.0×10﹣4m3,液体的深度为0.25m,若容器重为2N,底面积为2.0×10﹣3m2(容器的厚度不计),容器底受到液体的压强为2.5×103Pa,求:
(1)液体的密度。
(2)液体对容器底的压力。
(3)距容器底高为0.1m处A点的液体压强。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强。
47.如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为20.25千克。求:
(1)物体A的受到的重力。
(2)物体B对水平地面的压强。
(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若将两个正方体上方沿水平方向截取相同高度Δh后,A、B剩余部分对地面的压强相等,则截取部分的高度Δh为多少?
五.解答题(共2小题)
48.科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克。(g=10N/kg)
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为   帕。
(2)大象的质量约为   千克。
49.如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的质量为6kg,边长为0.1m。求:
(1)甲的密度ρ甲。
(2)甲对水平地面的压强p甲。
(3)若甲、乙对水平地面的压强相等,且密度之比为2:1,将甲竖直切去一半后,将切去部分叠放到乙的上方中央,则甲剩余部分对水平地面的压强p甲'与乙对水平地面压强变化量Δp乙的比值为多少?
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.密度,以下说法正确的是(  )
A.物质的体积越大,密度越小
B.物质的质量越大,密度越大
C.物质的密度与质量成正比,与体积成反比
D.密度是物质的特性,与质量和体积的大小无关
【解答】解:
密度是物质本身的一种特性,同种物质,密度一定,与质量和体积无关。
故选:D。
2.下列生活实例中,属于增大压强的是(  )
A.大型载重货车有很多车轮
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.剪刀的刀刃做得很薄
【解答】解:A、大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故A不合题意;
B、铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意;
C、取出一些书的书包,重力减小,对肩膀的压力减小,而受力面积不变,根据p=可知,压强减小,所以背起来更舒服。故C不合题意;
D、剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选:D。
3.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压强接近于(  )
A.103Pa B.104Pa C.105Pa D.106Pa
【解答】解:
一个普通中学生的质量约为50kg,双脚与地面的接触面积约为500cm2=0.05m2,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,他对水平地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
他对水平地面的压强:p===104Pa。
故选:B。
4.2022年2月,北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景,解释正确的是(  )
A.图甲:冰壶表面打磨得很光滑,是为了增大摩擦力
B.图乙:滑雪板面积较大,是为了增大压强
C.图丙:冰球离杆后继续运动,是因为冰球具有惯性
D.图丁:滑冰运动员转弯滑行时,处于平衡状态
【解答】解:A、冰壶表面打磨得很光滑,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故A错误;
B、滑雪板的面积比较大,是通过增大接触面积来减小压强,故B错误;
C、冰球离杆后继续运动,是由于冰球具有惯性要保持原来的运动状态,故C正确;
D、滑冰运动员转弯滑行时,方向不断变化,所以滑冰运动员处于非平衡状态,故D错误。
故选:C。
5.在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜
B.将玻璃管稍微下压
C.将玻璃管稍微提升(管下端不露出液面)
D.玻璃管内混入空气
【解答】解:ABC、托里拆利实验中,是否倾斜、上提下压、管的粗细都不影响水银柱的高度,故ABC错误;
D、若玻璃管内混进了少许空气,则p水银+p空气=p大气,所以空气会产生一定的压强,从而抵消掉一部分外界大气压,最终测量结果会偏小,故D正确。
故选:D。
6.如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是(  )
A.A的质量可能等于B的质量
B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度
D.A的密度一定小于B的密度
【解答】解:物体对水平桌面的压强:
p======ρgh,
因为VA<VB,SA>SB,
所以hA<hB,
又因为pA=pB,
所以ρA>ρB,故CD选项不正确;
又因为pA=pB,SA>SB,
所以FA>FB,
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以GA>GB,即mA>mB,故B选项正确、A选项不正确。
故选:B。
7.如图所示是甲、乙两种固体物质的质量m和体积V的关系图象,若用甲、乙两种固体物质分别做成质量相等的正方体A、B,则A、B对水平桌面的压强之比为(  )
A.1:4 B.4:1 C.1:8 D.8:1
【解答】解:由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3;
所以ρ甲:ρ乙=8:1;
由ρ=
可得V=,
ρ甲:ρ乙=8:1,m甲:m乙=1:1,
所有V甲:V乙=1:8,
因为V=a3,
所以边长之比:a甲:a乙=1:2;
因为正方体对地面的压强:
p======ρga;
所以两正方体A、B对水平地面的压强之比:p甲:p乙=ρ甲a甲g:ρ乙a乙g=(8×1):(1×2)=4:1。
故选:B。
8.如图所示,将装满水的瓶子倒放在一个水槽内,因不慎,瓶底被碰破一个小孔,此时瓶内的水将(  )
A.从小孔喷出
B.要下降,直到液面与水槽面齐平
C.不喷出也不下降
D.无法判定
【解答】解:当瓶底被碰破一个小孔时,外界气压大于瓶中的气压,根据压强差,水向下流。
故选:B。
9.如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强(  )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
【解答】解:由示意图知,两支完全相同的试管液面相平时,乙试管中液体的体积较大,甲试管中液体的体积较小,
已知两种液体质量相等,由公式ρ=可知:甲液体的密度较大;
由图可知两液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲液体对试管底部的压强较大。
故选:A。
10.如图在水平放置的书架上,并列放10本完全相同的书(每本书与书架的接触面积相同),书架受到书的压力为F,压强为p.当取走右边的4本书后,其余6本书不动,书架受到书的压力和压强又为(  )
A.压力为F,压强为p
B.压力为F,压强为p
C.压力为F,压强为p
D.压力为F,压强为p
【解答】解:一本书对书架的压力为,剩余6本对书架的压力为F1==F,
假设10本书与书架的接触面积为S,剩余6本书与书架的接触面积为S,
所以此时书架受到的压强为P1===P。
故选:C。
11.如图所示,甲、乙两个立方体(V甲>V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若把乙放在甲上面,甲对地面的压强增加p1;若把甲放在乙上面,乙对地面的压强增加p2;则p1、p2的大小关系(  )
A.p1>p2 B.p1=p2
C.p1<p2 D.条件不足,无法判断
【解答】解:由题意知:甲、乙两立方体的底面积S甲>S乙,则>1,<1.由题意知,甲、乙两物体对地面的压强
p=,p=,则m甲g=pS甲,m乙g=pS乙.由题意知:p1==<p,p2==>p.所以p1<p2。
故选:C。
12.如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=50N,B是边长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是(  )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.B物体对支撑面的压力为50N
D.B物体对地面的压强为1×103Pa
【解答】解:(1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的10N的拉力,
因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,
所以,B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数F=10N,故AB错误;
(2)B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,在三个力的共同作用下,物体B处于平衡状态,
所以,物体B受到的支持力:
F支持=GB﹣F=50N﹣10N=40N,
因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,
所以,B物体对支撑面的压力:
F压=F支持=40N,故C错误;
B对地面的压强:
p===1×103Pa,故D正确。
故选:D。
13.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是(  )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
【解答】解:
(1)因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,
对水平地面的压强p======ρgh;
由图知,甲、乙、丙的高度h甲=h乙<h丙,且三者对地面的压强相等,
由p=ρgh可知,三圆柱体的密度关系为:ρ甲=ρ乙>ρ丙;故A正确,B错误;
(2)由图知,甲、乙的底面积关系为:S甲<S乙,高度关系为:h甲=h乙,
由V=Sh可知,甲、乙的体积关系为:V甲<V乙,
因为ρ甲=ρ乙,由m=ρV可知,甲、乙圆柱体的质量关系为:m甲<m乙;
已知乙、丙的底面积关系为:S乙=S丙,它们对地面的压强相等,
由p===可知,乙、丙圆柱体的质量关系:m乙=m丙,
综上可知,三圆柱体的质量关系为:m甲<m乙=m丙,故CD错。
故选:A。
14.如图所示,在平底薄壁玻璃管一端包上一层橡皮膜,将玻璃管竖直放入装有适量水的烧杯中,测得玻璃管浸入的深度为h1,此时橡皮膜凹陷;逐渐向玻璃管内加入液体,直至橡皮膜恰好水平为止,测得玻璃管内液面的深度为h2,则未知液体的密度为(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:当橡皮膜恰好水平时,液体对其向下的压强与水对其向上的压强相等,即:p液=p水,
又因为玻璃管内液体对橡皮膜的压强为:p液=ρ液gh2,
玻璃管外水对橡皮膜的压强为:p水=ρ水gh1,
则有:ρ液gh2=ρ水gh1,
所以液体的密度为:ρ液=×ρ水。
故选:A。
15.有资料说明,在刮龙卷风时,屋顶.上方大气压可以达到9×104帕斯卡。在一座面积为200米2的简易平顶厂房中,当时的大气压强是1×105帕斯卡,如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过,那么大气对厂房房顶的作用力可能是(  )
A.方向向上,2×106牛 B.方向向下,1.8×106牛
C.方向向下,1.6×107牛 D.方向向上,1.6×107牛
【解答】解:因为p=,有龙卷风时,房顶外面压力:
F1=p1S=9×104Pa×200m2=1.8×107N,方向向下,
屋内大气压为1.0×105 Pa,屋内压力为F2=p2S=1.0×105Pa×200m2=2×107N,
所以厂房所受大气对房顶的作用力F=F2﹣F1=2×107N﹣1.8×107N=2×106N。
方向与较大的力的方向相同,即竖直向上,故A正确。
故选:A。
16.共享单车给市民带来很多的方便。下列关于共享单车说法错误的是(  )
A.单车的速度逐渐减小,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用
B.共享单车车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对身体的压强
C.骑共享单车上坡时,需要用力踩上几脚来加速,便于获得更大的惯性,有利于上坡
D.共享单车的车把套花纹,是为了增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦力
【解答】解:A.单车的速度逐渐减小,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用,故A正确;
B.共享单车车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对身体的压强,故B正确;
C.骑共享单车上坡时,需要用力踩上几脚来加速,是为了有足够的动能转化为重力势能,有利于上坡,而惯性大小不变,故C错误;
D.共享单车的车把套花纹,是为了增大接触面粗糙程度,从而增大摩擦力,故D正确。
故选:C。
17.如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度小,甲受到的重力大
D.甲的密度大,甲受到的重力小
【解答】解:它们对地面的压强相等,根据公式p====ρgh=ρgh可知,甲的小于高度乙的高度,所以甲的密度大于乙的密度;
根据公式p=可知,甲的底面积小,所以甲对地面的压力小,也就是甲的重力小。
故选:D。
18.下列实际应用中,主要从密度的角度考虑的是(  )
A.用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器件
B.用塑料做砂锅的手柄
C.用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”
D.用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表
【解答】解:
A、铜具有良好的导电性,所以用铜做家庭电路的导线,与密度无关。故A不符合题意。
B、用塑料做炒锅的手柄是为了防止炒锅使用时烫手,利用了塑料的导热性差,与密度无关。故B不符合题意。
C、用塑料泡沫搭建舞台表演中的道具房屋是因为塑料泡沫的密度比较小,不容易对人造成危害。故C符合题意。
D、用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表,是利用被测温度在酒精熔点和沸点之间,与密度无关,故D不符合题意。
故选:C。
19.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是(  )
A.温度等于4℃时,水的密度最大
B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质
C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬
【解答】解:A、由图象可知,在4℃时水的密度是最大的;故A正确;
B、在0~4℃范围内,温度越高,密度越大,体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B正确;
C、因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,故A点为0℃,故C错误;
D、温度不同的水密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层的密度小的水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止,故如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确。
故选:C。
20.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA,则以下分析正确的是(  )(取g=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm时,pA:pB=16:21
C.B的底面积为100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
【解答】解:(1)由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m,
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,B的底面积为20cm×20cm=400cm2,故C错误;
当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式可得pB=,即=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A错误;
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式可得=6000Pa,即=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A对地面的压强pA===4000Pa,故D错误;
(2)当L=2.5cm时,A对地面的压强为==4000Pa,
B对地面的压强为==5250Pa,
则==,故B正确。
故选:B。
二.填空题(共18小题)
21.在测量液体密度的实验中,小明同学测得液体体积跟液体和烧杯的总质量的关系如图所示。
(1)空烧杯的质量是  150 克。
(2)液体的密度为  0.9×103 千克/米3。
(3)当液体和烧杯的总质量为240克时,液体的体积是  100 厘米3。
【解答】解:
(1)(2)设空烧杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=168g,
可得:ρ×20cm3+m杯=168g,﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=120cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=258g,
可得:ρ×120cm3+m杯=258g,﹣﹣﹣②
①﹣②得液体的密度:
ρ=0.9g/cm3=0.9×103kg/m3。
代入①得:
m杯=150g。
(3)当液体和烧杯的总质量为240克时,液体的质量m′=m总3﹣m杯=240g﹣150g=90g,
液体的体积V3===100cm3。
故答案为:(1)150;(2)0.9×103;(3)100。
22.如图所示,边长为5cm的正方体A的质量是2kg,F的大小是30N,则A对天花板的压力是 10 N,A对天花板的压强是 4000 Pa(g取10N/kg)
【解答】解:正方体A的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N,
由图知,F的方向竖直向上,且F>G,
所以根据力的合成可得,A对天花板的压力:F压=F﹣G=30N﹣20N=10N,
S=5cm×5cm=25cm2=25×10﹣4m2,
则A对天花板的压强:p===4000Pa。
故答案为:10;4000。
23.边长12cm的均匀正方体,重为72N,放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)正方体对桌面的压强为  5000 Pa。
(2)若沿水平方向裁下一半A立放在水平桌面上,如图乙所示,则A部分与剩余部分B所受到的压强比为:pA:pB= 2:1 。
【解答】解:(1)长方体底面积即受力面积S=0.12m×0.12m=0.0144m2;
所以长方体对桌面的压强:
p====5000Pa;
(2)若沿水平方向裁下一半,A立放在水平桌面上,A、B对桌面的压力相同,都等于正方体重力的一半,A的受力面积为B受力面积的一半,由p=知剩余部分B所受到的压强为A部分所受到的压强的一半,即pA:pB=2:1。
故答案为:(1)5000;(2)2:1。
24.如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度  变大 ,水对容器底的压强  变大 。(填“变小”、“不变”或“变大”)
【解答】解:(1)把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会增大;
(2)当管内水柱高度增大时,水深增加,由P=ρgh知,当ρ一定时,h越大,P值越大,因此水对容器底的压强变大;
故答案为:变大;变大;
25.如图所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。请回答
(1)若分别沿水平方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 D (选填字母代号,下同)
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
(2)若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 C 。
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
【解答】解:
(1)由题意可知,甲、乙两个均匀实心正方体的质量相等,即m甲=m乙,
由图可知,V甲<V乙,S甲<S乙,
由ρ=可知,两者的密度关系为ρ甲>ρ乙,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p===可知,原来对水平地面的压强关系p甲>p乙,
若在两个正方体的上面,沿水平方向分别截去高度相同的一部分,
因均匀实心正方体对水平地面的压强p======ρhg,
所以,减小的压强关系为Δp甲>Δp乙,
则剩余部分对水平地面的压强分别为:
p甲′=p甲﹣Δp甲,p乙′=p乙﹣Δp乙,
又因p甲>p乙,Δp甲>Δp乙,
所以“小减小、大减大”其结果无法判断,即无法判断剩余部分对水平地面的压强p甲′和p乙′的大小关系,可能p甲<p乙、也可能p甲=p乙、也可能p甲>p乙,故D正确;
(2)原来对水平地面的压强关系p甲>p乙,
沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分的密度和高度不变,
由p=ρhg可知,剩余部分对水平地面的压强不变,则p甲>p乙,故C正确。
故选:D;C。
26.如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲 > p乙;若两种液体对容器底部的压强相等时,则A、B两点压强关系是pA < pB.(均选填“>”“=”或“<”)
【解答】解:
(1)若A、B两点的压强相等,即pA′=pB′﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
因为p=ρgh,hA<hB,
所以两液体的密度关系:ρ甲>ρ乙,
又因为A、B两点到容器底的距离相等,
所以从A、B两点以下的液体对容器底的压强关系:pA″>pB″﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
而两种液体对容器底的压强:p甲=pA′+pA″,p乙=pB′+pB″,
所以p甲>p乙;
(2)两种液体对容器底的压强相等,由p===得,两种液体的质量相等,
由图知VA<VB,由ρ=可知液体密度ρA>ρB,
因为A,B到容器底的距离相同,
所以pA下>pB下,
若两种液体对容器底部的压强相等时,
pA底=pB底,
因为液体对容器底的压强pA底=pA+pA下,pB底=pB+pB下,
所以A、B两点的压强关系:pA<pB;
故答案为:>;<。
27.如图是小应同学自制的气压计,瓶内装的是染有红色的水。
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内液面的高度差(cm) 5 5.3 5.7 6 6.3
(1)制作时,瓶内的水  不要 (选填“要”、“不要》装满。
(2)使用该气压计时,发现细玻璃管内水柱上升,说明此时大气压变  小 (选填“大、小)”。
(3)他将气压计从1楼到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如下表:从表中数据可以看出大气压强随高度的增高而  减小 。
【解答】解:(1)制作时,瓶内的水不要装满,目的使瓶内的气压大于外界大气压,使玻璃管内的水面高于瓶内的水面;
(2)瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,即p内=p大气压+p水;当瓶内气压不变,水柱上升,水柱的压强p水增大,所以大气压减小;
(3)由表中的数据可知,高度越高,管内与瓶内液面的高度差越大,大气压越小。
故答案为:(1)不要;(2)小;(3)减小。
28.如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,则p水 = p酒精(选填“>”“=”或“<”),B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快, 压强减小 。
【解答】解:
设B管内水柱产生的压强为p水,C管内酒精产生的压强为p酒精,管内气体压强为p,
由图知,管内气体压强加上液体产生的压强等于大气压,
则大气压p0=p+p水=p+p酒精,
所以p水=p酒精;
当在A处沿水平方向快速吹气时,A处空气流速加快、压强减小,管内气体的压强小于外界大气压,液体在大气压的作用下上升。
29.在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小  4000 Pa。
【解答】解:因为G=F=ΔpS,
所以Δp=。
故答案为:4000。
30.如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有a、b、c三塞子,玻璃管中水面高于b低于a,玻璃管下端高于c低于b。则只拔出a时发生的现象是  ② ,只拔出b时发生的现象是  ① 。(选填序号:①向外流水、②向里冒气泡、③没有现象)
【解答】解:瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,玻璃管中水面高于b低于a,则b、c两处压强大于外界气压,a处小于外界气压,则只拔出a时发生的现象是,a处无水流出,且向里冒气泡;
只拔出b时发生的现象是b处向外流水。
故答案为:②;①。
31.如图,物体与墙的接触面积为0.2m2,某人用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 200 N,对墙的压强是 1000 Pa,物体受到墙对它的摩擦力为 300 N。
【解答】解:用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为200N;物体对墙的压强为P===1000Pa;
物体处于静止状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f=G=300N。
故答案为:200;1000;300。
32.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 300 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 10 N;当推力增大到15N时,该物体受到的摩擦力 不变 。(填“变大”“变小”或“不变”)
【解答】解:
(1)物体对地面的压力:F=G=60N,
物体对地面的压强:
p===300Pa;
(2)因物体在水平地面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力和水平推力是一对平衡力,
所以,地面对物体的摩擦力f=F推=10N;
(3)当将推力增大到15N时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力不变,仍为10N。
故答案为:300;10;不变。
33.一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次放置时,甲图中杯子对桌面的压力和压强分别为F甲和p甲,乙图中杯子对桌面的压力和压强分别为F乙和p乙,则F甲 等于 F乙、p甲 大于 p乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且杯子的总质量不变,所以,由F=G=mg可知,杯子对桌面的压力不变,即F甲=F乙;
由图可知,S甲<S乙,由p=可知,杯子对桌面的压强关系为p甲>p乙。
故答案为:等于;大于。
34.小科同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压的值。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对  活塞 (选填“针筒”或“活塞”)的压力;
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对  平衡力 (选填“平衡力”或“相互作用力”);
(3)研究对象受大气压力的面积等于注射器的横截面积。已知注射器的容积为V,注射器有刻度部分的长度为L。则大气压值的表达式为p= p= ;
(4)若活塞与针筒之间的摩擦无法忽略,则测得的大气压强值  偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力;
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力;
(3)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其全部刻度部分的长度L;
再读出体积V,得出活塞的面积S=,将测量结果代入压强公式得:p==;
(4)活塞与针筒之间的摩擦无法忽略,会造成拉力F偏大,由可知,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏大。
故答案为:(1)活塞;(2)平衡力;(3)p=;(4)偏大。
35.1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在。
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近  真空 ,周围的  大气压 把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)如图,某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要  大 (山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4000N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为  2×104 Pa(大气压取105Pa)。
【解答】解:(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近真空,球内没有空气压强,而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起。通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的。
(2)因为气压随高度的增加而减小,在山底比在山顶的气压大,所以在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要大;
以左侧锅底为研究对象,受到向左的拉力,向左的内部空气压力,向右的大气压力,
S=500cm2=0.05m2,
向右的大气压力,F′=p0S=105Pa×0.05m2=5000N
则锅内空气的压力F=F′﹣4000N=5000N﹣4000N=1000N,
此时锅内空气的压强p===2×104Pa。
故答案为:(1)真空;大气压;(2)大;2×104。
36.小明学习了液体压强的特点后,决定利用压强计对液体压强特点进行进一步探究。
(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是  检查压强计的气密性是否良好 。
(2)如图甲、乙所示,烧杯和水槽装有水,把压强计的金属盒浸入相同的深度时,U形管两侧液柱高度差  相同 。(选填“相同”或“不相同”)
(3)小明将甲中的水替换成等体积盐水后,要使U形管两侧液面高度差保持不变,则需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更  浅 (“深”或“浅”)的位置。
【解答】解:(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;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)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,烧杯和水槽装有水,把压强计的金属盒浸入相同的深度时,U形管两侧液柱高度差相同。
(3)小明将甲中的水替换成等体积盐水后,要使U形管两侧液面高度差保持不变,由于液体密度不同,要使压强计的高度差相等,根据p=ρgh知液体的密度和液体的深度成反比,所以需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更浅的位置。
故答案为:(1)检查压强计的气密性是否良好;(2)相同;(3)浅。
37.如图甲所示,两个实心长方体A,B叠放在一起,放在水平地面上,已知它们的质量之比mA:mB等于1:3,底面积之比SA:SB等于1:4,此时它们对地面的压强为p1,若把B放在A的上面如图乙所示,此时B对A的压强为p2,则p1:p2为 1:3 。
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲图中压力为A和B的重力之和,受力面积为B的底面积,
则p1===,
乙图中B对A的压力为B的重力,受力面积为S的底面积,
则p2===,
因mA:mB=1:3,SA:SB=1:4,
所以,==×=×=×=。
故答案为:1:3。
38.如图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒)其中a、b两点到液面的距离相同,a、c两点到容器底部的距离相同。
(1)甲盛的是  水 。
(2)在a、c两点水平面以下,容器中水的质量比酒精  大 (选填“大”或“小”)。
(3)在a、b两点水平面以下,容器中水的质量比酒精  小 (选填“大”或“小”)。
【解答】解:(1)由图可知甲中液体的体积小于乙中液体的体积,即V甲<V乙,
已知m甲=m乙,由可知ρ甲>ρ乙,则甲盛的是水;
(2)由图可知在a、c两点水平面以下,液体体积相同,ρ水>ρ酒,
由可知水的质量比酒精大;
(3)由题知a、b以上液体体积相同,ρ水>ρ酒,由可知a、b以上水的质量比酒精大,
两个容器中的水和酒精总质量相同,因此在a、b两点水平面以下,容器中水的质量比酒精小。
故答案为:(1)水;(2)大;(3)小。
三.实验探究题(共6小题)
39.小科将书本放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)下列属于一对平衡力的是  BC 。
A.书本对桌面的压力
B.桌面对书本的支持力
C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是  B 。
A.压力减小,压强不变
B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大
D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置O移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是  书本受到的支持力和重力不在同一直线上 。
【解答】解:(1)书所受的重力与桌面对书的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体,是一对平衡力,故选BC;
(2)因水平面上书本的压力和自身的重力相等,所以在水平力的作用下沿直线向左匀速直线运动,直至书本右端与桌边对齐时,书本对桌面的压力F不变,而书本与桌面的接触面积变小,受力面积变小,由p=可知,书本对桌面的压强变大,故选:B;
(3)当书本的重心位置O移出桌子边缘时,书本相当于一个杠杆,支点为书与桌子边缘的交点,桌子里面部分书的重力为阻力,外面部分书的重力为动力,此时的动力大于阻力、动力臂大于阻力臂,即动力与动力臂的乘积大于阻力与阻力臂的乘积,所以书本会立马翻落到地面。
故答案为:(1)BC;(2)B;(3)书本受到的支持力和重力不在同一直线上。
40.为了测量大气压强,小明选择的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线。
①如图甲,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L= 4.00 cm。
②如图乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,活塞受到弹簧测力计的拉力F与水平方向所受的  大气压力 是一对平衡力。
③小明所测得的大气压强值为  9.92×104 Pa。
(2)正确使用测量仪器,且读数正确,该实验过程中导致误差的因素是  针筒内的空气不能完全排尽 (写出一种)。
(3)若使用如图丙所示的b注射器实验,拉力达到弹簧测力计的最大测量值时,仍未拉动活塞,则应该改选图示的  a (a/c)注射器进行实验。
【解答】解:(1)注射器针筒的刻度线对准刻度尺的4cm位置处,故读数应读出准确值为4.0,再估计到最小刻度的下一位,即为0,故读数为4.00cm;
(2)用注射器和弹簧测力计粗测大气压时,当活塞开始滑动时,根据二力平衡,拉力大小与大气压力平衡;
(3)根据乙图弹簧测力计的最小刻度值为0.2N,读出拉力的大小为6.2N,大气压强值为:P===9.92×104Pa;
(4)该测量方法存在误差:如活塞与针筒之间的摩擦力、针筒内的空气不能完全排尽等;
(5)当大气压强一定时,横截面积越大,受到的大气压力越大,故应选用横截面积小的注射器,才能拉动,所以选a注射器;
故答案为:(1)4.00;(2)大气压力;(3)9.92×104;(4)针筒内的空气不能完全排尽;(5)a。
41.小金同学用一个自制的机翼模型探究气体的压强与流速的关系时,把机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计,如图所示。请你回答下面问题:
(1)当他接通电风扇对着机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计示数的变化情况是:弹簧测力计A示数变  小 ,机翼模型受到空气给它的  向上的升力 (填“向上的升力”或“向下的压力”)。
(2)实验过程中,机翼模型上表面的空气流速  大于 (填“大于”“小于”或“等于”)机翼模型下表面的空气流速,说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越  小 。
【解答】解:(1)如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,结果弹簧测力计A示数会减小,弹簧测力计B示数会增大。
故答案为:(1)小;向上的升力;(2)大于;小。
42.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过  B 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
(2)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  变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)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  500 Pa。
(p0=1.01×105Pa,ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样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B正确;
(2)在图乙中,若将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,即深度相同,盐水的密度大,同一深度液体压强大,U形管液面的高度差变大;
(3)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm=0.05m,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)B;(2)变大;(3)500。
43.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是 B (选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 增大 ,因此拦河大坝要做成 上窄下宽 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 上移 (选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 BD (多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= ×ρ水 (用题中字母和ρ水表示)。
【解答】解:(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,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;选B;
(2)正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;
保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移;
(4)①在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh4=ρ液gh2;
ρ液=×ρ水,故需要测量的物理量是:
右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
选BD;
②液体的密度的表达式:ρ液=×ρ水。
故答案为:(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)上移;(4)BD;×ρ水。
44.小东利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是  刻度尺 ;
(2)实验前把注射器的活塞推到底端,目的是  排尽筒内空气 ,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)该实验必须在水平方向进行测量,而不是竖直方向,这是为了  避免活塞重力的影响 ;
(4)小东发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小东与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因可能会使测量值大于真实值的是  C 。
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【解答】解:(1)该实验的实验原理是p=,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式V=SL知道,需要测出刻度部分的长度,所以,还需要的器材是刻度尺;
(2)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力。所以,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽筒内空气,使注射器密封。
(3)实验时,若弹簧测力计不在水平方向,由于活塞受重力的作用,弹簧测力计的示数会增大,测量的误差增大,所以托住弹簧测力计保持在水平方向的目的是避免活塞重力的影响,提高实验的准确度;
(4)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;会使拉力变小,算出的大气压会偏小;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使力的测量值偏大,算出的大气压会偏大;
③弹簧测力计的示数没有读准,会使力的测量值偏大或偏小,算出的大气压也可能偏大,也可能偏小;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,会使拉力变小,算出的大气压会偏小。
综上所述,可能会使测量值大于真实值的是②③。
故选C。
故答案为:(1)刻度尺;(2)排尽筒内空气;(3)避免活塞重力的影响;(4)C。
四.计算题(共3小题)
45.爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,
平衡车参数
材质 镁合金高弹性车架
净重 10kg(含电池组)
最高车速 18km/h
充电时间 约4h
轮胎个数 2
轮胎总触地面积 5cm2
求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度匀速骑行时,平衡车的动力是多少牛?
【解答】解:(1)小林骑该电动平衡车的速度v=12km/h,时间t=15min=h,
由v=可得小林家到市民广场的距离:
s=vt=12km/h×h=3km;
(2)小林驾驶平衡车时,车对地面的压力:
F=G总=(m人+m车)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N,
车对水平地面的压强:
p===1×106Pa;
(3)平衡车的最大速度:v′=18km/h=5m/s,
因平衡车的最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态,平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力,
所以,平衡车的动力:
F′=f=0.1G总=0.1×500N=50N。
答:(1)小林家到市民广场的距离是3km;
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是1×106Pa;
(3)平衡车的动力是50N。
46.如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为6.0×10﹣4m3,液体的深度为0.25m,若容器重为2N,底面积为2.0×10﹣3m2(容器的厚度不计),容器底受到液体的压强为2.5×103Pa,求:
(1)液体的密度。
(2)液体对容器底的压力。
(3)距容器底高为0.1m处A点的液体压强。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)由液体压强公式p=ρgh可得,液体的密度:
ρ===1.0×103kg/m3;
(2)由p=可得,液体对容器底的压力:
F=pS=2.5×103Pa×2×10﹣3m2=5N;
(3)距容器底高为0.1m处A点的深度hA=0.25m﹣0.1m=0.15m,
则A点的液体压强:
pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(4)由ρ=可得,容器内液体的质量:
m液=ρV=1.0×103kg/m3×6.0×10﹣4m3=0.6kg;
液体的重力为:
G液=m液g=0.6kg×10N/kg=6N,
容器对桌面的压力为:
F′=G容+G液=2N+6N=8N;
容器对桌面的压强为:
p′===4×103Pa。
答:(1)液体的密度为1.0×103kg/m3;
(2)液体对容器底的压力为5N;
(3)距容器底高为0.1m处A点的液体压强为1.5×103Pa。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强为4×103Pa。
47.如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为20.25千克。求:
(1)物体A的受到的重力。
(2)物体B对水平地面的压强。
(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若将两个正方体上方沿水平方向截取相同高度Δh后,A、B剩余部分对地面的压强相等,则截取部分的高度Δh为多少?
【解答】解:(1)物体A的质量:mA=ρAVA=2×103kg/m3×(0.2m)3=16kg;
物体A的重力:GA=mAg=16kg×10N/kg=160N;
(2)物体B对水平地面的压力:
FB=GB=mBg=20.25kg×10N/kg=202.5N;
pB===2250Pa;
(3)物体B的密度:
ρB===0.75×103kg/m3;
在两个正方体上方沿水平方向截取相同高度为Δh,
A、B剩余部分对地面的压强相等,即ρAg(LA﹣Δh)=ρBg(LB﹣Δh),
代入数据有:2×103kg/m3×10N/kg×(0.2m﹣Δh)=0.75×103kg/m3×10N/kg×(0.3m﹣Δh),
解得:Δh=0.14m。
答:(1)物体A的受到的重力为160N;
(2)物体B对水平地面的压强为:
(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若将两个正方体上方沿水平方向截取相同高度△h后,A、B剩余部分对地面的压强相等,则截取部分的高度△h为0.14m。
五.解答题(共2小题)
48.科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时,发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印,如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器,将它放在脚印边同样的沙面上,不断往容器中装小钢珠,使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等,然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2,容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状,剪下“脚印”,测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形,测出质量为5克。(g=10N/kg)
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为 250000 帕。
(2)大象的质量约为 4000 千克。
【解答】解:(1)容器和小钢珠的总重力G=mg=25kg×10N/kg=250N;
行走(两脚着地)时大象对地面的压强为p====250000Pa;
(2)一块边长10厘米的正方形的面积为S1=10cm×10cm=100cm2,质量为m1=5g,质量为m2=40g的纸片的面积也就是大象一个脚印的面积S脚,因为ρ==;
所以大象一个脚印的面积为S脚===800cm2=0.08m2;
大象行走时两只脚着地,
所以大象对地面的压力等于大象的重力,F压=G象=2pS脚=2×250000Pa×0.08m2=40000N;
大象的质量为m===4000kg。
故答案为:250000;4000。
49.如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的质量为6kg,边长为0.1m。求:
(1)甲的密度ρ甲。
(2)甲对水平地面的压强p甲。
(3)若甲、乙对水平地面的压强相等,且密度之比为2:1,将甲竖直切去一半后,将切去部分叠放到乙的上方中央,则甲剩余部分对水平地面的压强p甲'与乙对水平地面压强变化量Δp乙的比值为多少?
【解答】解:(1)甲的密度:
ρ甲===6×103kg/m3;
(2)甲对水平地面的压力:
F甲=G甲=m甲g=6kg×10N/kg=60N,
甲对水平地面的压强:
p甲===6000Pa;
(3)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,均匀实心正方体对水平地面的压强:
p======ρgL,
因甲、乙对水平地面的压强相等,且密度之比为2:1,
所以,===,
将甲水平切去一半后,将切去部分叠放到乙的上方中央,则甲剩余部分的密度和高度不变,
对水平地面的压强p甲′=p甲=ρ甲gL甲,
乙对水平地面压力的增加量ΔF=G甲=m甲g=ρ甲L甲3g,
乙对水平地面压强变化量Δp乙==,
则==2()2=2×()2=8。
答:(1)甲的密度为6×103kg/m3;
(2)甲对水平地面的压强为6000Pa;
(3)甲剩余部分对水平地面的压强p甲′与乙对水平地面压强变化量Δp乙比值为8。
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