2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练单元测试卷:第九章 压强
一、选择题
1.(2023八下·滨海期中)一块蛋糕平放在盘子里,将它竖直向下切去一半,剩下的一半对盘子的压强( )
A.是原来的 B.和原来的一样
C.是原来的2倍 D.条件不足无法确定
2.(2023八下·辽宁期中) 如图所示,是我国自主研发的商用大飞机,它将于数年后投人运营,客机中的部分钛合金零件采用了激光打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法不正确的是( )
A.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
B.客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
C.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力
D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
3.(2017八下·宝安月考)如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对
4.(2023八下·南岗月考)如图所示,盛有水的杯子(杯子的厚度不计)静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积为30cm2;杯内水重2N,水深6cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.水对杯底压力的大小等于水受到重力的大小
B.水杯对桌面的压强为1000Pa
C.水对杯底的压强为 900Pa
D.水对杯底的压力为3N
5.(2023八下·大兴期中)下图所示的实例中,不属于连通器的是( )
A.船闸 B.茶壶
C.下水道回水管 D.液体压强计
6.(2023八下·南岗期中)如图所示的现象中,不能运用大气压强知识解释的是( )
A.甲:手捏笔囊松手后,墨水被“吸”入钢笔
B.乙:塑料吸盘能吸附在墙上
C.丙:打针时,用注射器将药液注入人体
D.丁:用吸管喝饮料
7.(2023八下·滨海期中)如图所示,在小瓶中装入适量带色的水,瓶口用橡皮塞塞住。再取一根两端开口的细玻璃管,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。把气压计从山顶带到山脚( )
A.玻璃管内水柱的高度将变大
B.瓶内液面上方的气压变小
C.瓶底内表面受到的压强将变大
D.玻璃管内、外液面的高度差变小
8.如图是实际离心式水泵的示意图,箭头表示正常工作时叶轮转动的方向,示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2023八下·大兴期中)风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是因为窗外的( )
A.气体流速大,压强小 B.气体流速大,压强大
C.气体流速小,压强小 D.气体流速小,压强大
10.(2023八下·金安期末)两个用同种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有深度相同的同种液体,如图所示,若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为和,则匀速运动时、随时间的变化关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(2023八下·平潭期末)如图,质地均匀的长方体重,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为,则它对桌面的压强为 ;竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 填“变小”“不变”或“变大”.
12.(2023八下·相城期末考)如图所示,在盛有盐水的容器中加入少量的清水混合后,盐水的密度 (变大/不变/变小),盐水对容器底部的压强将 (变大/不变/变小).
13.(2023八下·靖江期末)置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,密度为0.9×103kg/m3的正方体物块,如右图甲所示,此时物块对容器底的压强为 Pa;当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触,液体未溢出),记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示,则液体密度为 kg/m3,当h=10cm时,物块处于 状态.
14.(2023八下·青岛期中)如图甲所示为小明用玻璃瓶和玻璃管自制的气压计,将此气压计从教学楼顶层移到地面,玻璃管中水柱的高度将 (选填“下降”或“上升”);乙图装置水银柱高度为750mm,则实验地气压可能比标准大气压 (选填“高”或“低”);若将管子倾斜如图丙所示,管内水银柱高度将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
15.(2022八下·大埔期末)保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞,过一段时间,瓶塞不易拔出.此现象表明:体积一定时气体的温度 ,气体的压强 .假定外界大气压为1.0×105pa,瓶口的截面积为10cm2,拔出瓶塞至少需要的力是20N,则瓶内气体的压强是 Pa.
16.(2023八下·吉林期末)生产生活中的很多物品都运用了物理学的知识,光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在 作用下被压在墙壁上;茶壶的壶身和壶嘴一样高,利用的是 原理;飞机的机翼上凸下平,是利用气体流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)的原理使飞机获得升力。
三、实验探究题
17.(2023八下·建邺期末) 小明在探究影响压力作用效果的因素时,取三个质量相同的圆柱形容器、、,它们底面积的关系是在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中、两容器中液体质量相等。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)比较乙、丙两图所示的实验,受力面积相同时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)比较 两图所示的实验,可以得出压力作用效果与受力面积的关系;
(4)小明还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的压强计,将其探头放入、两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,形管左右两侧液面的高度差较 选填“大”、“小”,说明在深度相同时, 越大,液体压强越大;
小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,如图戊所示,小华在、图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离满足条件 。对比图,可说明小华的观点是错误的。
18.(2023八下·南山期末)小明同学利用U型管压强计和装有水的大烧杯探究液体内部压强的特点。
(1)实验时,小明根据U型管压强计 ,可知液体压强大小;
(2)实验前他注意到压强计的U型管两边的液面已处于同一水平线上,如图中甲。当他将金属盒浸没于水中后,发现如图乙所示的情况,则装置出现的问题是 ;
(3)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,先后做了如图丙、丁两步实验,由此得出初步结论是 ;
(4)在如图丁实验的基础上,他又在烧杯中加入了一定量的浓盐水,他这样做是为了探究液体压强与 的关系。加入浓盐水后,为控制变量,小明应将金属盒的位置 。(选填“上移”“下移”或“不变”)
四、计算题
19.(2023八下·溧水期末)电动汽车是绿色环保型交通工具.如图所示是一辆电动四轮观光游览车,游览车的质量为1200kg.求:(g取10N/kg)
(1)游览车受到的重力是多少?
(2)游客乘坐游览车在水平路面上观光时,车轮与地面的总接触面积为800cm2,人的总重为6000N,则游览车对路面的压强是多少帕?
(3)游览车停在水平路面,游客陆续上车,在此过程中游览车对路面的压强如何变化,写出判断的依据.
20.(2023八下·南岗期中)如图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg深度为12cm的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
五、简答题
21.(2023八下·通榆期中)家里的茶壶盖上都开有一个小孔,如果小孔被堵住,壶里的水还能继续倒出来吗?请说明小孔的作用。
六、综合题
22.(2023八下·开平期末)如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气压减小。现有一个直径为24cm,空心柱小孔横截面积为10m2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。
(1)用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点 (“升高”或“降低”),从而使饭菜熟得更快:限压阀周围的白气是 形成的。(物态变化名称)
(2)高压锅是一种实用的厨具,登山队很喜欢使用它,因为在高原上,气压 (填“高于”或“低于”一个标准大气压,水在未达到10C时开始沸腾。若如图某型号的高压锅的锅盖面积为450cm2,当锅内水蒸气的压强达到1.6个当时大气压时,锅内气体对锅盖的作用力(压力)为 N;
(3)下表为不同气压下水的沸点,已知此高压锅内气体能达到的最大压强为1.8×105Pa,锅内水的最高温度能达到 ℃.经商品质量检验部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过8×105Pa,如果要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀不能使用,需要 (选填“增大”或“减小”)质量的,通过已知条件计算,新限压阀质量为 g.
p/105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.00
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 120
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】竖直向下切去一半后压力和受力面积都减半,所以剩下的一半对盘子的压强不变,B正确。
故选B。
【分析】压力和受力面积都减半,由可知压强不变。
2.【答案】B
【知识点】平衡状态的判断;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,即流体与压强的关系,表述正确,故A正确;
B、客机所在高空由于海拔高,所以此处的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故B错误;
C、钛合金材料“轻”,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故C正确;
D、在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确。
故选:B。
【分析】根据伯努利原理:流体流速越大的位置,压强越小;大气压随着海拔高度的增加而减小;制造客机时,为了尽可能地减轻其质量、重力,一般采用密度较小的材料;平衡状态为静止或匀速直线运动状态称,物体在保持平衡状态时,一定受到平衡力的作用。
3.【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】解:表示体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,
研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,不符合题意;
甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故不符合题意;
故乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关.
故答案为:B.
【分析】根据控制变量法的要求,根据实验控制的变量与实验现象分析图示现象,然后答题.
4.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】 ACD、水杯对桌面的压强为P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m=600Pa,水对杯子底部的压力为F=PS=600Pa×30×10-4m2=1.8N,故ACD错误。
B、水杯对桌面的压力为F=G水+G杯=2N+1N=3N,水杯对桌面的压强为,故B正确。
故答案为:B。
【分析】(1)液体对容器底的压强为P=ρgh。
(2)液体对容器底的压力F=PS=ρghS。
(3)容器对桌面的压力F=G液+G杯。
(4)容器对桌面的压强。
5.【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】ABC、船闸、茶壶、下水道回水管都是利用连通器工作的,故ABC不符合题意。
D、液体压强计,一端开口,一端封闭,不满足连通器的定义,不是连通器,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】连通器是指:上端开口下端相连的容器。
6.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】 A.手捏笔囊排气空气,松手后笔囊内气压减小,墨水在大气压的作用下被“吸”入钢笔,故A不符合题意。
B.将塑料吸盘紧压在光滑的墙面上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,能说明大气压强存在,故B不符合题意。
C.注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,不能说明大气压强存在,故C符合题意。
D.用吸管喝饮料,吸出管内空气,管内压强减小,在大气压作用下把饮料压入嘴中,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】生活中很多现象的工作原理都利用了大气压强,抽气机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等都可能利用到大气压。
逐个分析选择项中提到的物理情景,结合对应的物理知识从而确定答案。
7.【答案】D
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】把气压计从山顶带到山脚,大气压变大,瓶内气压不变,大气压大于瓶内气压,所以玻璃管内外高度差变小,D正确。
故选D。
【分析】大气压随海拔高度增加而减小,外界气压增大时,液柱下降。
8.【答案】B
【知识点】气压计和抽水机
【解析】【解答】解:A、根据叶轮的作用,它应将水向上甩出,而A的开口向下,是错误的;
B、观察图中的箭头可知,叶轮顺时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动可将水有效甩出,是正确的;
C、观察图中的箭头可知,叶轮逆时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动不能将水有效甩出,是错误的;
D、图中叶轮的叶片都是直的,在运转时阻力较大,甩水的效果也会差很多,不合实际,是错误的.
故选B.
【分析】离心式水泵是利用大气压的原理来进行工作的,在工作过程中,是叶轮先将泵壳内的水向上甩出,使泵壳内形成暂时的真空,大气压再将下面的水压上来,进入泵壳的.从这一角度我们可判断叶轮的作用和转动方向.
9.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】窗外风速大,窗内风速小,窗外流速大压强小,窗内的压强大于窗外,将窗帘挤向窗外,故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】流体压强是流速越大压强越小,窗外流速大压强小。
10.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知:容器中液体,同种液体的密度相同,由可知,容器对桌面的压力为,所以,容器的材料相同,粗糙程度相同,桌面对容器的摩擦力,容器做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,所以拉力,运动过程中拉力不变。C正确。
故选C。
【分析】由求出两种情况下液体的重力大小,容器对桌面的压力为,根据压力大小可以求出两种情况下摩擦力大小。运动过程中,拉力和摩擦力平衡,摩擦力不变则拉力不变,摩擦力小的拉力小。
11.【答案】700;变小
【知识点】压强;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 (1)根据压强公式,可以求出压强的大小。
(2)竖直切除该物体右边的阴影部分,压力变小,受力面积减小,但压力与受力面积的比值减小,即压强变小。
【分析】(1)直接利用压强公式就可以求出压强。
(2)利用压力与受力面积的比值可以判别压强的变化。
12.【答案】变小;变大
【知识点】密度及其特性;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)在混合物中,加入密度大的物质后混合物的密度增大;加入密度小的物质后混合物的密度减小;
(2)根据压强产生的原因判断容器底部受到水的压力变化,再根据分析容器底部受到液体压强的变化。
【分析】(1)如图所示,在盛有盐水的容器中加入少量的清水混合后,由于水的密度偏小,因此盐水的密度变小;
(2)液体的压强由液体的重力产生,加入清水后盐水的重力变大,则盐水对容器底部压力增大。根据可知,容器底部受到压强变大。
13.【答案】900;1000;漂浮
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)物体的体积为:V=L3=( 10cm )3=1000cm3=1×10-3m3物体的质量为m=ρV=0.9×103kg/m3×1×10-3m3=0.9kg:物体的重力为:G=mg=0.9kg×10N/kg=9N物体对容器底的压强为:。
(2)物体浸入的体积为V=Sh=100×10-4m2×9×10-2m=9×10-4m3,则液体的密度为。
(3) 当h=9cm时,物体浮力不变,物体本身高是10cm,所以物体漂浮。
【分析】(1)根据题意求出体积质量和重力,进而求出压强。
(2)根据阿基米德原理求出液体密度。
(3)物体浸入的部分小于本身体积,所以物体漂浮。
14.【答案】下降;低;不变
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】甲图中的气压计从教学楼顶层移到地面,海拔降低,大气压强增大,大于瓶内气体的气压,所以玻璃管中水柱的高度将下降;标准大气压下,水银柱的高度为720mm,若水银柱高度为750mm,说明实验地气压可能比标准大气压低;水银柱高度只取决于大气压的大小,所以将管子倾斜,管内水银柱高度不变。
【分析】海拔越高,大气压强越小;标准大气压下的水银柱高度为720mm;水银柱高度只取决于大气压的大小,与是否倾斜管子、管子的粗细、是否上提或下压管子,都没有关系。
15.【答案】降低;减小;
【知识点】压强的大小及其计算;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】盖紧瓶塞,保温瓶中的热水过一段时间冷却后,瓶内气体温度降低,会导致瓶内气压减小,使得外界的大气压大于瓶内气压,故瓶塞就被外界大气压紧紧地压在了瓶口上,很难拨出;
由得大气压力:
拔出瓶塞的力,则瓶内气体压力:
则瓶内气体的压强:
【分析】温度降低时,体积减小,气压降低;利用压强和受力面积的乘积计算压力;根据压力和受力面积的比值, 计算压强。
16.【答案】大气压;连通器;小
【知识点】连通器原理;大气压强的存在;飞机的升力
【解析】【解答】(1)光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在大气压强作用下被压在墙壁上;
(2)茶壶的壶身和壶嘴一样高,利用的是连通器原理;
(3)飞机的机翼上凸下平,是利用气体流速越大的位置压强越小的原理使飞机获得升力。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(3)根据流体压强和流速的关系解答。
17.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)甲、丙
(4)大;液体密度;
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,属转换法的应用;
(2)比较乙、丙两图所示的实验,受力面积相同,丙中压力大,海绵的凹陷程度更明显,故受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)比较甲、丙两图,压力相同,受力面积不相同,甲的受力面积大,压力的作用效果不明显,故可知压刀作用效果与受刀面积的天系;
(4)①将压强计的探头放入A、B两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在水中时,U形管左右两侧液面的高度差较小,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
②小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小;为研究此问题,小华在b图中保持金属盒的位置不变(即金属盒到容器底的距离保持11cm不变),往容器内加水,对比a图,要说明小华的观点是错误的,即b图中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于a图中金属盒受到水的压强,根据p = ρgh可知,b图中金属盒所处的深度应大于或等于a图中金属盒所处的深度(h甲深= 16cm - 9cm = 7cm),所以,b图中水面到容器底的距离L需要满足:L ≥ 11cm +7cm = 18cm。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)比较乙、内两图所示的实验,受力面积相同,丙中压力大,海绵的凹陷程度更明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力一定,改变受力面积的大小,据此得出结论;
(4)①在不同液体中,当探头所在的深度相同时,液体的密度越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,据此得出结论;
②小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小;对比a图,要说明小华的观点是错误的,即b图中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于a图中金属盒受到水的压强,根据p =Pzkgh可知,b图中金属盒所处的深度应大于或等于a图中金属盒所处的深度,据此进行解答。
18.【答案】(1)两侧液面的高度差
(2)橡皮膜漏气(或软管漏气)
(3)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大
(4)液体密度;上移
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验时,小明是通过U形管中液面的高度差来反映压强大小的;
(2)实验前他注意到压强计的U型管两边的液面已处于同一水平线上,如图中甲。当他将金属盒浸没于水中后,发现如图乙所示的情况,则装置出现的问题是橡皮膜漏气(或软管漏气);
(3)由丙丁可知,金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,那么得到:在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大;
(4)①如图丁实验的基础上,他又在烧杯中加入了一定量的浓盐水,则此时水的密度会增大,那么他这样做是为了探究液体压强与密度的关系;
②探究液体压强与液体密度的关系,需控制液体深度不变,必须把探头的位置上移。
【分析】(1)U形管中液面的高度差越大,说明压强计的橡皮膜上受到的压强越大;
(2)压强计的金属盒浸没在液体中,压强计的U形管左右液面是相平的,说明橡皮管破裂而漏气;
(3)根据图片分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)①根据描述分析影响液体压强大小的哪个因素发生改变即可;
②根据控制变量法的要求分析解答。
19.【答案】(1)解:G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
(2)解: G总=G车+G人=1.2×104N+0.6×104N=1.8×104N
F=G总=1.8×104N
(3)解:变大,根据,受力面积相同,压力变大,压强变大
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算重力大小;
(2)根据车和人的总重力,计算水平面受到的压力,根据,计算压强;
(3)受力面积一定时,压力越大,压强越大。
20.【答案】(1)解: 平底茶壶内水的深度:h=12cm=0.12m,
水对茶壶底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
由可得水对茶壶底部的压力:F=pS=1200Pa×40×10﹣4m2=4.8N;
答:水对茶壶底部的压力为4.8N;
(2)解: 茶壶对桌面的压力:F′=G总=(m水+m壶)g=(0.6kg+400×10﹣3kg)×10N/kg=10N,
茶壶对桌面的压强:。
答:茶壶对桌面的压强为2500Pa。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)知道茶壶内的水深,根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强,又知道茶壶的底面积,根据F=pS求出水对茶壶底部的压力。
(2)茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据求出茶壶对桌面的压强。
21.【答案】如果小孔被堵住,壶里的水不能继续倒出来,小孔起到平衡内外气压的作用。
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】 如果小孔被堵住了,此时壶嘴和壶身就不能构成一个连通器,当壶嘴放低时,由于壶中没有空气,壶身内的水会被大气压给托住,无法流出。
【分析】上端开口下端连通的仪器叫连通器,液体不流动时,各液面是相平的,大气中存在大气压。
22.【答案】(1)升高;液化
(2)低于;7200
(3)120;减小;80
【知识点】液化及液化放热;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)①用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点升高,从而使饭菜熟得更快:②限压阀周围的白气是水蒸气从气态变成液态发生液化现象形成的。
(2)大气压强随高度的增加而减小,则在高原上,气压低于一个标准大气压。
锅内气体对锅盖的作用力:F=△ps=(1.6×105Pa-1×105Pa)×450×10-4m2=2700N;
(3)根据表格可知,当锅内气压为2×105Pa时,锅内的最高温度为120℃。
现在限压阀的重力为:G=F=△pS=(1.8×105Pa-1×105Pa)×10×10-6m2=0.8N;
则限压阀的质量为:。
因为80g<100g,
所以限压阀的质量要减小。
【分析】(1)①根据液体沸点随上方气压的变化规律解答;
②根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
(2)根据大气压强随高度的变化规律解答。首先将锅内气压和锅外气压相减得到气体对锅盖向上的压强差,再根据F=△ps计算气体对锅盖的作用力。
(3)根据表格确定锅内的最高温度。首先根据G=F=△pS计算限压阀的重力,再根据计算限压阀的质量,然后比较即可。
1 / 12023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练单元测试卷:第九章 压强
一、选择题
1.(2023八下·滨海期中)一块蛋糕平放在盘子里,将它竖直向下切去一半,剩下的一半对盘子的压强( )
A.是原来的 B.和原来的一样
C.是原来的2倍 D.条件不足无法确定
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】竖直向下切去一半后压力和受力面积都减半,所以剩下的一半对盘子的压强不变,B正确。
故选B。
【分析】压力和受力面积都减半,由可知压强不变。
2.(2023八下·辽宁期中) 如图所示,是我国自主研发的商用大飞机,它将于数年后投人运营,客机中的部分钛合金零件采用了激光打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法不正确的是( )
A.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理
B.客机所在高空的大气压强,比海平面附近的大气压强更大
C.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力
D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】A、客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,即流体与压强的关系,表述正确,故A正确;
B、客机所在高空由于海拔高,所以此处的大气压强,比海平面附近的大气压强小,故B错误;
C、钛合金材料“轻”,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故C正确;
D、在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确。
故选:B。
【分析】根据伯努利原理:流体流速越大的位置,压强越小;大气压随着海拔高度的增加而减小;制造客机时,为了尽可能地减轻其质量、重力,一般采用密度较小的材料;平衡状态为静止或匀速直线运动状态称,物体在保持平衡状态时,一定受到平衡力的作用。
3.(2017八下·宝安月考)如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对
【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】解:表示体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,
研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,不符合题意;
甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故不符合题意;
故乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关.
故答案为:B.
【分析】根据控制变量法的要求,根据实验控制的变量与实验现象分析图示现象,然后答题.
4.(2023八下·南岗月考)如图所示,盛有水的杯子(杯子的厚度不计)静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积为30cm2;杯内水重2N,水深6cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.水对杯底压力的大小等于水受到重力的大小
B.水杯对桌面的压强为1000Pa
C.水对杯底的压强为 900Pa
D.水对杯底的压力为3N
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】 ACD、水杯对桌面的压强为P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m=600Pa,水对杯子底部的压力为F=PS=600Pa×30×10-4m2=1.8N,故ACD错误。
B、水杯对桌面的压力为F=G水+G杯=2N+1N=3N,水杯对桌面的压强为,故B正确。
故答案为:B。
【分析】(1)液体对容器底的压强为P=ρgh。
(2)液体对容器底的压力F=PS=ρghS。
(3)容器对桌面的压力F=G液+G杯。
(4)容器对桌面的压强。
5.(2023八下·大兴期中)下图所示的实例中,不属于连通器的是( )
A.船闸 B.茶壶
C.下水道回水管 D.液体压强计
【答案】D
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】ABC、船闸、茶壶、下水道回水管都是利用连通器工作的,故ABC不符合题意。
D、液体压强计,一端开口,一端封闭,不满足连通器的定义,不是连通器,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】连通器是指:上端开口下端相连的容器。
6.(2023八下·南岗期中)如图所示的现象中,不能运用大气压强知识解释的是( )
A.甲:手捏笔囊松手后,墨水被“吸”入钢笔
B.乙:塑料吸盘能吸附在墙上
C.丙:打针时,用注射器将药液注入人体
D.丁:用吸管喝饮料
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【解答】 A.手捏笔囊排气空气,松手后笔囊内气压减小,墨水在大气压的作用下被“吸”入钢笔,故A不符合题意。
B.将塑料吸盘紧压在光滑的墙面上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,能说明大气压强存在,故B不符合题意。
C.注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,不能说明大气压强存在,故C符合题意。
D.用吸管喝饮料,吸出管内空气,管内压强减小,在大气压作用下把饮料压入嘴中,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】生活中很多现象的工作原理都利用了大气压强,抽气机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等都可能利用到大气压。
逐个分析选择项中提到的物理情景,结合对应的物理知识从而确定答案。
7.(2023八下·滨海期中)如图所示,在小瓶中装入适量带色的水,瓶口用橡皮塞塞住。再取一根两端开口的细玻璃管,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。把气压计从山顶带到山脚( )
A.玻璃管内水柱的高度将变大
B.瓶内液面上方的气压变小
C.瓶底内表面受到的压强将变大
D.玻璃管内、外液面的高度差变小
【答案】D
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】把气压计从山顶带到山脚,大气压变大,瓶内气压不变,大气压大于瓶内气压,所以玻璃管内外高度差变小,D正确。
故选D。
【分析】大气压随海拔高度增加而减小,外界气压增大时,液柱下降。
8.如图是实际离心式水泵的示意图,箭头表示正常工作时叶轮转动的方向,示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】气压计和抽水机
【解析】【解答】解:A、根据叶轮的作用,它应将水向上甩出,而A的开口向下,是错误的;
B、观察图中的箭头可知,叶轮顺时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动可将水有效甩出,是正确的;
C、观察图中的箭头可知,叶轮逆时针旋转,结合叶片的方向可知,这样转动不能将水有效甩出,是错误的;
D、图中叶轮的叶片都是直的,在运转时阻力较大,甩水的效果也会差很多,不合实际,是错误的.
故选B.
【分析】离心式水泵是利用大气压的原理来进行工作的,在工作过程中,是叶轮先将泵壳内的水向上甩出,使泵壳内形成暂时的真空,大气压再将下面的水压上来,进入泵壳的.从这一角度我们可判断叶轮的作用和转动方向.
9.(2023八下·大兴期中)风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是因为窗外的( )
A.气体流速大,压强小 B.气体流速大,压强大
C.气体流速小,压强小 D.气体流速小,压强大
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】窗外风速大,窗内风速小,窗外流速大压强小,窗内的压强大于窗外,将窗帘挤向窗外,故A正确,BCD错误。
故答案为:A
【分析】流体压强是流速越大压强越小,窗外流速大压强小。
10.(2023八下·金安期末)两个用同种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有深度相同的同种液体,如图所示,若它们分别在水平方向拉力和的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为和,则匀速运动时、随时间的变化关系图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知:容器中液体,同种液体的密度相同,由可知,容器对桌面的压力为,所以,容器的材料相同,粗糙程度相同,桌面对容器的摩擦力,容器做匀速直线运动,拉力与摩擦力平衡,所以拉力,运动过程中拉力不变。C正确。
故选C。
【分析】由求出两种情况下液体的重力大小,容器对桌面的压力为,根据压力大小可以求出两种情况下摩擦力大小。运动过程中,拉力和摩擦力平衡,摩擦力不变则拉力不变,摩擦力小的拉力小。
二、填空题
11.(2023八下·平潭期末)如图,质地均匀的长方体重,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为,则它对桌面的压强为 ;竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 填“变小”“不变”或“变大”.
【答案】700;变小
【知识点】压强;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】 (1)根据压强公式,可以求出压强的大小。
(2)竖直切除该物体右边的阴影部分,压力变小,受力面积减小,但压力与受力面积的比值减小,即压强变小。
【分析】(1)直接利用压强公式就可以求出压强。
(2)利用压力与受力面积的比值可以判别压强的变化。
12.(2023八下·相城期末考)如图所示,在盛有盐水的容器中加入少量的清水混合后,盐水的密度 (变大/不变/变小),盐水对容器底部的压强将 (变大/不变/变小).
【答案】变小;变大
【知识点】密度及其特性;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】(1)在混合物中,加入密度大的物质后混合物的密度增大;加入密度小的物质后混合物的密度减小;
(2)根据压强产生的原因判断容器底部受到水的压力变化,再根据分析容器底部受到液体压强的变化。
【分析】(1)如图所示,在盛有盐水的容器中加入少量的清水混合后,由于水的密度偏小,因此盐水的密度变小;
(2)液体的压强由液体的重力产生,加入清水后盐水的重力变大,则盐水对容器底部压力增大。根据可知,容器底部受到压强变大。
13.(2023八下·靖江期末)置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,密度为0.9×103kg/m3的正方体物块,如右图甲所示,此时物块对容器底的压强为 Pa;当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触,液体未溢出),记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示,则液体密度为 kg/m3,当h=10cm时,物块处于 状态.
【答案】900;1000;漂浮
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)物体的体积为:V=L3=( 10cm )3=1000cm3=1×10-3m3物体的质量为m=ρV=0.9×103kg/m3×1×10-3m3=0.9kg:物体的重力为:G=mg=0.9kg×10N/kg=9N物体对容器底的压强为:。
(2)物体浸入的体积为V=Sh=100×10-4m2×9×10-2m=9×10-4m3,则液体的密度为。
(3) 当h=9cm时,物体浮力不变,物体本身高是10cm,所以物体漂浮。
【分析】(1)根据题意求出体积质量和重力,进而求出压强。
(2)根据阿基米德原理求出液体密度。
(3)物体浸入的部分小于本身体积,所以物体漂浮。
14.(2023八下·青岛期中)如图甲所示为小明用玻璃瓶和玻璃管自制的气压计,将此气压计从教学楼顶层移到地面,玻璃管中水柱的高度将 (选填“下降”或“上升”);乙图装置水银柱高度为750mm,则实验地气压可能比标准大气压 (选填“高”或“低”);若将管子倾斜如图丙所示,管内水银柱高度将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】下降;低;不变
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】甲图中的气压计从教学楼顶层移到地面,海拔降低,大气压强增大,大于瓶内气体的气压,所以玻璃管中水柱的高度将下降;标准大气压下,水银柱的高度为720mm,若水银柱高度为750mm,说明实验地气压可能比标准大气压低;水银柱高度只取决于大气压的大小,所以将管子倾斜,管内水银柱高度不变。
【分析】海拔越高,大气压强越小;标准大气压下的水银柱高度为720mm;水银柱高度只取决于大气压的大小,与是否倾斜管子、管子的粗细、是否上提或下压管子,都没有关系。
15.(2022八下·大埔期末)保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞,过一段时间,瓶塞不易拔出.此现象表明:体积一定时气体的温度 ,气体的压强 .假定外界大气压为1.0×105pa,瓶口的截面积为10cm2,拔出瓶塞至少需要的力是20N,则瓶内气体的压强是 Pa.
【答案】降低;减小;
【知识点】压强的大小及其计算;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】盖紧瓶塞,保温瓶中的热水过一段时间冷却后,瓶内气体温度降低,会导致瓶内气压减小,使得外界的大气压大于瓶内气压,故瓶塞就被外界大气压紧紧地压在了瓶口上,很难拨出;
由得大气压力:
拔出瓶塞的力,则瓶内气体压力:
则瓶内气体的压强:
【分析】温度降低时,体积减小,气压降低;利用压强和受力面积的乘积计算压力;根据压力和受力面积的比值, 计算压强。
16.(2023八下·吉林期末)生产生活中的很多物品都运用了物理学的知识,光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在 作用下被压在墙壁上;茶壶的壶身和壶嘴一样高,利用的是 原理;飞机的机翼上凸下平,是利用气体流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)的原理使飞机获得升力。
【答案】大气压;连通器;小
【知识点】连通器原理;大气压强的存在;飞机的升力
【解析】【解答】(1)光滑墙壁上的吸盘式挂钩是在大气压强作用下被压在墙壁上;
(2)茶壶的壶身和壶嘴一样高,利用的是连通器原理;
(3)飞机的机翼上凸下平,是利用气体流速越大的位置压强越小的原理使飞机获得升力。
【分析】(1)根据大气压强的知识解答;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器;
(3)根据流体压强和流速的关系解答。
三、实验探究题
17.(2023八下·建邺期末) 小明在探究影响压力作用效果的因素时,取三个质量相同的圆柱形容器、、,它们底面积的关系是在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中、两容器中液体质量相等。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)比较乙、丙两图所示的实验,受力面积相同时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)比较 两图所示的实验,可以得出压力作用效果与受力面积的关系;
(4)小明还想利用这些器材探究影响液体压强的因素,于是他找来一个如图丁所示的压强计,将其探头放入、两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在盐水中时,形管左右两侧液面的高度差较 选填“大”、“小”,说明在深度相同时, 越大,液体压强越大;
小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,如图戊所示,小华在、图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离满足条件 。对比图,可说明小华的观点是错误的。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力
(3)甲、丙
(4)大;液体密度;
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,属转换法的应用;
(2)比较乙、丙两图所示的实验,受力面积相同,丙中压力大,海绵的凹陷程度更明显,故受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)比较甲、丙两图,压力相同,受力面积不相同,甲的受力面积大,压力的作用效果不明显,故可知压刀作用效果与受刀面积的天系;
(4)①将压强计的探头放入A、B两容器中,保持探头在两种液体中的深度相同,发现探头在水中时,U形管左右两侧液面的高度差较小,说明在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;
②小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小;为研究此问题,小华在b图中保持金属盒的位置不变(即金属盒到容器底的距离保持11cm不变),往容器内加水,对比a图,要说明小华的观点是错误的,即b图中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于a图中金属盒受到水的压强,根据p = ρgh可知,b图中金属盒所处的深度应大于或等于a图中金属盒所处的深度(h甲深= 16cm - 9cm = 7cm),所以,b图中水面到容器底的距离L需要满足:L ≥ 11cm +7cm = 18cm。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)比较乙、内两图所示的实验,受力面积相同,丙中压力大,海绵的凹陷程度更明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力一定,改变受力面积的大小,据此得出结论;
(4)①在不同液体中,当探头所在的深度相同时,液体的密度越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,据此得出结论;
②小华认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小;对比a图,要说明小华的观点是错误的,即b图中液体内部某处到容器底的距离较大时,其金属盒受到水的压强应大于或等于a图中金属盒受到水的压强,根据p =Pzkgh可知,b图中金属盒所处的深度应大于或等于a图中金属盒所处的深度,据此进行解答。
18.(2023八下·南山期末)小明同学利用U型管压强计和装有水的大烧杯探究液体内部压强的特点。
(1)实验时,小明根据U型管压强计 ,可知液体压强大小;
(2)实验前他注意到压强计的U型管两边的液面已处于同一水平线上,如图中甲。当他将金属盒浸没于水中后,发现如图乙所示的情况,则装置出现的问题是 ;
(3)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,先后做了如图丙、丁两步实验,由此得出初步结论是 ;
(4)在如图丁实验的基础上,他又在烧杯中加入了一定量的浓盐水,他这样做是为了探究液体压强与 的关系。加入浓盐水后,为控制变量,小明应将金属盒的位置 。(选填“上移”“下移”或“不变”)
【答案】(1)两侧液面的高度差
(2)橡皮膜漏气(或软管漏气)
(3)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大
(4)液体密度;上移
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验时,小明是通过U形管中液面的高度差来反映压强大小的;
(2)实验前他注意到压强计的U型管两边的液面已处于同一水平线上,如图中甲。当他将金属盒浸没于水中后,发现如图乙所示的情况,则装置出现的问题是橡皮膜漏气(或软管漏气);
(3)由丙丁可知,金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,那么得到:在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大;
(4)①如图丁实验的基础上,他又在烧杯中加入了一定量的浓盐水,则此时水的密度会增大,那么他这样做是为了探究液体压强与密度的关系;
②探究液体压强与液体密度的关系,需控制液体深度不变,必须把探头的位置上移。
【分析】(1)U形管中液面的高度差越大,说明压强计的橡皮膜上受到的压强越大;
(2)压强计的金属盒浸没在液体中,压强计的U形管左右液面是相平的,说明橡皮管破裂而漏气;
(3)根据图片分析哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(4)①根据描述分析影响液体压强大小的哪个因素发生改变即可;
②根据控制变量法的要求分析解答。
四、计算题
19.(2023八下·溧水期末)电动汽车是绿色环保型交通工具.如图所示是一辆电动四轮观光游览车,游览车的质量为1200kg.求:(g取10N/kg)
(1)游览车受到的重力是多少?
(2)游客乘坐游览车在水平路面上观光时,车轮与地面的总接触面积为800cm2,人的总重为6000N,则游览车对路面的压强是多少帕?
(3)游览车停在水平路面,游客陆续上车,在此过程中游览车对路面的压强如何变化,写出判断的依据.
【答案】(1)解:G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N
(2)解: G总=G车+G人=1.2×104N+0.6×104N=1.8×104N
F=G总=1.8×104N
(3)解:变大,根据,受力面积相同,压力变大,压强变大
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算重力大小;
(2)根据车和人的总重力,计算水平面受到的压力,根据,计算压强;
(3)受力面积一定时,压力越大,压强越大。
20.(2023八下·南岗期中)如图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg深度为12cm的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)解: 平底茶壶内水的深度:h=12cm=0.12m,
水对茶壶底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
由可得水对茶壶底部的压力:F=pS=1200Pa×40×10﹣4m2=4.8N;
答:水对茶壶底部的压力为4.8N;
(2)解: 茶壶对桌面的压力:F′=G总=(m水+m壶)g=(0.6kg+400×10﹣3kg)×10N/kg=10N,
茶壶对桌面的压强:。
答:茶壶对桌面的压强为2500Pa。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)知道茶壶内的水深,根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强,又知道茶壶的底面积,根据F=pS求出水对茶壶底部的压力。
(2)茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据求出茶壶对桌面的压强。
五、简答题
21.(2023八下·通榆期中)家里的茶壶盖上都开有一个小孔,如果小孔被堵住,壶里的水还能继续倒出来吗?请说明小孔的作用。
【答案】如果小孔被堵住,壶里的水不能继续倒出来,小孔起到平衡内外气压的作用。
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】 如果小孔被堵住了,此时壶嘴和壶身就不能构成一个连通器,当壶嘴放低时,由于壶中没有空气,壶身内的水会被大气压给托住,无法流出。
【分析】上端开口下端连通的仪器叫连通器,液体不流动时,各液面是相平的,大气中存在大气压。
六、综合题
22.(2023八下·开平期末)如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气压减小。现有一个直径为24cm,空心柱小孔横截面积为10m2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。
(1)用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点 (“升高”或“降低”),从而使饭菜熟得更快:限压阀周围的白气是 形成的。(物态变化名称)
(2)高压锅是一种实用的厨具,登山队很喜欢使用它,因为在高原上,气压 (填“高于”或“低于”一个标准大气压,水在未达到10C时开始沸腾。若如图某型号的高压锅的锅盖面积为450cm2,当锅内水蒸气的压强达到1.6个当时大气压时,锅内气体对锅盖的作用力(压力)为 N;
(3)下表为不同气压下水的沸点,已知此高压锅内气体能达到的最大压强为1.8×105Pa,锅内水的最高温度能达到 ℃.经商品质量检验部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过8×105Pa,如果要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀不能使用,需要 (选填“增大”或“减小”)质量的,通过已知条件计算,新限压阀质量为 g.
p/105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.00
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 120
【答案】(1)升高;液化
(2)低于;7200
(3)120;减小;80
【知识点】液化及液化放热;压强的大小及其计算;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)①用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点升高,从而使饭菜熟得更快:②限压阀周围的白气是水蒸气从气态变成液态发生液化现象形成的。
(2)大气压强随高度的增加而减小,则在高原上,气压低于一个标准大气压。
锅内气体对锅盖的作用力:F=△ps=(1.6×105Pa-1×105Pa)×450×10-4m2=2700N;
(3)根据表格可知,当锅内气压为2×105Pa时,锅内的最高温度为120℃。
现在限压阀的重力为:G=F=△pS=(1.8×105Pa-1×105Pa)×10×10-6m2=0.8N;
则限压阀的质量为:。
因为80g<100g,
所以限压阀的质量要减小。
【分析】(1)①根据液体沸点随上方气压的变化规律解答;
②根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
(2)根据大气压强随高度的变化规律解答。首先将锅内气压和锅外气压相减得到气体对锅盖向上的压强差,再根据F=△ps计算气体对锅盖的作用力。
(3)根据表格确定锅内的最高温度。首先根据G=F=△pS计算限压阀的重力,再根据计算限压阀的质量,然后比较即可。
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