【精品解析】浙教版七年级下册科学-第三单元-第7节压强

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名称 【精品解析】浙教版七年级下册科学-第三单元-第7节压强
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-01-09 14:30:31

文档简介

浙教版七年级下册科学-第三单元-第7节压强
一、单选题
1.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是 (  )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【解答】液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
【分析】在图示烧杯中A、B的深度是指与水面的距离,所以A的深度大于B的深度。在同种液体中密度相同,液体的压强随深度的增大而增大,所以PA>PB,A选项正确。
故选A
2.(2019七下·丽水月考)高度、材料相同的实心长方体 A 和 B 放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为 FA、FB,压强分别为 pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是(  )
A.FAFB,pA=pB
C.FA>FB,pA>pB D.FA>FB,pA<pB
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)同种材料的均匀柱体对水平面的压强为:;
(2)已知压强和受力面积根据F=Ps比较压力的大小。
【解答】实心长方体A和B对水平桌面的压强可用公式计算,因为密度和高度相同,所以它们对桌面的压强相等,即pA=pB;
根据公式F=Ps可知,因为pA=pB,且SA>SB,所以FA>FB。
故选B。
3.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,则它们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
【答案】B
【知识点】压强大小比较;影响液体压强大小的因素
【解析】【解答】液体深度h、容器底面积S相同,所以液体体积:V甲>V乙,因为液体质量相等,由m=ρV可知ρ甲<ρ乙;由p=ρgh,h相同,所以容器底部受到的液体压强p甲<p乙.故选B
【分析】根据容器形状判断甲、乙体积大小,根据质量相等判断出ρ甲<ρ乙,用压强公式p=ρgh可判断底部受到的压强大小。本题关键是要判断甲、乙容器中液体的密度大小。
4.(2023七下·上虞期末)如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙,受到液体的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系为()
A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据F=G=mg比较容器底部受到液体的压力大小,再根据比较液体对容器底部的压强大小。
【解答】如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,根据G=mg可知,液体的重力相等。
两个容器上下粗细一致,那么容器底部受到的液体压力等于液体重力,即F甲=F乙。
容器的底面积S甲>S乙,根据可知,容器底部受到液体的压强:p甲故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2023七下·上城期末)下列估测的数据接近生活实际的是(  )
A.图书馆阅览室的声音约为100分贝
B.人耳不能听到频率约为1赫兹的声音
C.中学生步行的速度约为10m/s
D.平放在水平桌面上的一粒西瓜子对桌面的压强约为10000Pa
【答案】B
【知识点】声音的传播;速度与物体运动;压强大小比较
【解析】【分析】根据对声音、听觉范围、速度和压强的认识判断。
【解答】A.图书馆阅览室的声音约为40分贝,故A错误;
B.人耳能够听到的声音频率范围为20~20000Hz,1赫兹的声音人耳不能听到,故B正确;
C.中学生步行的速度约为1m/s,故C错误;
D.平放在水平桌面上的一粒西瓜子对桌面的压强约为20Pa,故D错误。
故选B。
6.(2023七下·东阳期末)把铅笔的一端削尖,两手的手指用力压在铅笔的两端,使它保持静止,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
C.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
D.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。压力大小相同时,受力面积越小,压强越大。
【解答】A.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故A错误;
B.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故B正确;
C.铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故C错误;
D.铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故D错误;
故答案为:B。
7.(2023七下·东阳期末)实验是科学探究的基础,对于下列四个实验的描述,错误的是(  )
A.图甲装置可以探究水分和空气对种子萌发的影响
B.根据图乙的现象,可以说明液体的内部存在压强
C.根据图丙的现象,可以说明重力的方向总是竖直向下
D.图丁中探究不同阻力对物体运动的影响时,小车应从同一斜面同一高度由静止滑下
【答案】B
【知识点】种子的萌发;阻力对物体运动影响的探究实验;重力及其方向;液体的压强
【解析】【分析】图甲实验是探究种子萌发条件的,通过观察可以发现两组对照组:AB、BC。图乙探究液体对容器壁和底都由压强。图丙探究的是重力的方向。图丁探究的是不同阻力对物体运动的影响。
【解答】A.对比A、B种子,唯一变量是水分,可研究水分对种子萌发的影响,对比C、B种子,唯一变量是空气,可研究空气对种子萌发的影响,故A正确;
B.根据图乙的现象,可以说明液体对容器的底和侧壁有压强,不能说明液体内部有压强,故B错误;
C.根据图丙的现象,可以说明重力的方向总是竖直向下,故C正确;
D.图丁中探究不同阻力对物体运动的影响时,由控制变量法,要控制小车应从同一斜面同一高度由静止滑下,目的是控制小车下滑到水平面的速度相同,故D正确。
故答案为:B。
8.(2023七下·平湖期末)如图所示,小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】 液体压强大小与深度、液体的密度有关,密度相同时,深度越深压强越大。深度相同时,液体密度越大压强越大。
【解答】A.两边都是酒精,密度相同,左边深度大于右边,所以橡皮模向右凸,故A错误;
B.左边液体密度大于右边,深度也大于右边,所以橡皮模向右凸,故B错误;
C.左边液体密度大于右边,深度也大于右边,所以橡皮模向右凸,故C错误;
D.左边液体密度大于右边,右边深度大于左边,所以两边压强可能相等,故D正确。
故答案为:D。
9.(2023七下·金华期末)绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是(  )
A.压强
B.路程
C.g值
D.密度
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】图中阴影部分的面积即为纵横坐标两个物理量的乘积。
【解答】A.压强等于压力与受力面积的比值;
B.路程等于速度与时间的乘积;
C.g等于重力与质量的比值;
D.密度等于质量与体积的比值。
故答案为:B
10.(2023七下·富阳期末)下列各选项中所说的两个量相等的是(  )
A.甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B.乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C.乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D.等质量的两种液体距离底部相同距离的A,B两点的液体压强
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】(1)结合密度计算公式分析比较密度大小,再利用p=ρgh分析比较压强大小,根据F=pS分析两种液体对相同试管底部所产生压力的关系;
(2)根据p=ρ液gh比较容器底受到水的压强大小关系,根据F=pS分析两个容器底部所受水压力的关系;
(3)由图可知左容器水的体积大,由容器水的体积小,由密度公式判断出两容器中水质量的关系,由G=mg判断出水重力的关系,根据在水平面上压力等于总重力判断出容器对水平面压力的关系,由压强公式判断出两容器对水平桌面所产生压强的关系;
(4)两个烧杯内液体质量相等,右图液体的体积大,所以右边容器液体的密度小,液体对容器底部的压力等于自身的重力,烧杯完全相同,所以对容器底部的压力相等,压强也相等,A、B在同一高度,走边容器内液体的密度小,A点以下液体对底部的压强大于B点以下液体对底部的压强,根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
【解答】A.两试管相同,液体质量相同,由图知乙试管中液体的体积较大,所以乙试管中液体密度较小,即ρ甲>ρ乙,且深度h相同,由p=ρgh知乙试管中液体对容器底的压强较小,根据F=pS知甲液体对相同试管底部所产生压力大,故A不符合题意;
B.两容器水面相平,即水的深度h相同,根据液体压强公式p=ρgh可知,甲容器底受到水的压强等于乙容器底受到水的压强;两容器的底面积相同,根据F=pS可知,甲容器底受到水的压力等于乙容器底受到水的压力,故B符合题意;
C.由图乙可知左杯水的体积大,右杯水的体积小,由知左图水的质量大,由G=mg知,左图水的重力大,左图对桌面的压力大,由于容器的底面积相同,由知左边容器对水平桌面的压强大,故C不符合题意;
D.丙图中液体质量相等,根据G=mg知两液体的重力相同,对容器底的压力相同,根据知,在容器底面积相同时两个烧杯底部所受压强相同,右试管内液体的体积大,根据知左边液体的密度大;
根据公式p=ρgh可知,A、B以下液体对底部压强pA下>pB下,所以A、B两点压强为pA=p-pA下,pB=p-pB下,所以pA<pB,故D不符合题意。
故答案为:B。
11.(2020七下·上虞期末)如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了,这个实验说明了(  )
A.液体压强与液体密度有关 B.液体压强与液体深度有关
C.液体压强与管子粗细有关 D.液体压强与液体质量有关
【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据题目描述分析影响压强的哪个因素发生改变即可。
【解答】几杯水的质量和体积很小,密度也保持不变,由于管子很细,于是水柱的高度很大,就水桶底部水的深度很大,于是产生很大的压强,将木桶压破,因此这个实验说明液体压强与液体深度有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.(2020七下·新昌期末)如图,将圆柱体甲、乙放在水平面上,已知ρ甲>ρ乙、若沿水平方向切除相同的高度△h、则下列图像中能正确表示余下部分对地面的压强p与切去部分高度△h的关系是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】上下粗细一致密度均匀的柱体,对地面的压强,据此分析判断。
【解答】已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,
根据公式p=ρgh可知,甲对地面的压强p甲>p乙,
所以开始时甲图线在乙图线的上面;
若沿水平方向切除相同的高度△h,
因为ρ甲>ρ乙,
所以△p甲>△p乙,甲的压强减小的快。
由于乙的高度小于甲的高度,
所以乙的高度肯定先减小到零;
因此乙的压强先减小到零。
故ABC错误,D正确。
故选D。
13.(2022七下·新昌期末)三个体重、体型相似的人叠成两层静态造型,这是新昌的一种非物质文化遗产——叠罗汉,如图所示。假如每个人体重均为G,每只鞋的底面积均为S,则每只脚对水平地面的压强为(  )
A.3G/4S B.3G/S C.G/2S D.G/S
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式分析计算即可。
【解答】将三个人看做一个整体,它们对地面的压力等于三人的总重力,即F=3G。它们与地面的接触面积为4S,那么每只脚对地面的压强为:。
故选A。
二、填空题
14.(2023七下·温州期末)血压指血液在血管内流动时作用于血管壁的压强,包括收缩压和舒张压。袖带法浏量血压是目前临床测量血压的常用方法,需使用听诊器(如甲图)和水银柱血压计(如乙图)。使用方法如下:
步骤1:将听筒放在肘部血管搏动明显的部位,再用血压计的袖带包裹肘部;.
步骤2:通过气囊往袖带鼓气,水银柱随之上升,袖带压迫血管,使其停止搏动;
步骤3:松开气囊气阀,袖带放气,袖带对手臂压强减小,依次测出收缩压和舒张压。
(1)使用听诊器是为了能清晰听到血管搏动声音,其工作原理是血管搏动后,听筒内密闭气体随之振动,长导管内管道细,气体振动幅度变大,由此增大了血管搏动声音的   (填一种声音特性)
(2)血压计是通过水银柱高度来反应血压大小。水银是唯一一种常温常压下 呈液态的金属,
密度为13.59克/厘米3。相比其它液体,说明血压计选择水银这种液体来显示血压大小的优点。
(3)测量血压时,为避免手臂被压出淤青,袖带对手臂压力不能超过560牛。若袖带与手臂接触面积为0.02米2,则气囊给袖带充气时,袖带对手臂压强不能超过多少帕?
【答案】(1)响度
(2)相对于其它液体,水银液体密度大,达到相同压强,液体高度就小,便于读数及携带
(3)p= = 2.8×104帕
【知识点】声音的特性;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 声音的三特征是:音调、响度和音色,响度是由声源振动的幅度和离声源的远近决定的,振幅越大,响度越大,离声源越远,响度越小,离声源越近,响度越大;音调的高低和振动的频率有关,频率越高,音调越高。“压强的计算公式:P=F/S,液体压强p=ρgh:压强定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。公式:p=推导公式:F=PS,单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米2(m2),压强p的单位:帕斯卡(Pa)。
【解答】(1)响度用来表示声音的强弱,与振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大,所以其工作原理是血管搏动后,听筒内密闭气体随之振动,长导管内管道细,气体振动幅度变大,由此增大了血管搏动声音的响度;
(2) 相对于其它液体,水银液体密度大,达到相同压强,根据液体的压强公式P=ρ液gh;液体高度就小,便于读数及携带。
15.(2022七下·诸暨期末)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d.抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜    (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)观察到橡皮膜    (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了   法。
【答案】(1)C
(2)bd
(3)转换
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强小的方向凸起,即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
(2)根据结论确定液体压强影响因素的大小关系;
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)要证明液体内部向上有压强,那么橡皮膜必须向上凸起,故选C。
(2)根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知,选取的位置必须深度相同,故选bd。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了转换法。
16.(2022七下·新昌期末)长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S'(S【答案】小于;大于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=pS比较重力的大小;
(2)根据公式比较对地面的压强大小。
【解答】(1)甲和乙对地面的压强相等,且接触面积S(2)若将二者叠放在一起时,它们对地面的压力都等于二者重力之和,即对地面的压力相等,且接地面积S17.(2022七下·武义期末)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为P1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为P2,已知P1:P2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙=   ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为P3,则P3:P1=   。
【答案】(1)3:1
(2)4:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知A、B的边长之比可求体积之比,在水平桌面上压力等于物体自身的重力,根据公式,利用压强之比进一步求出重力之比。
(2)根据分别列出两个压强的表达式,然后作比即可。【解答】(1)A、B的体积之比;
将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为;
取走乙,甲对地面的压强为;
所以;
甲与乙的重力之比是:。
(2)若将甲叠放在乙上方时,
物块乙对桌面的压强为;
那么:。
18.(2023七下·余杭期末)由相同材料做成的两个实心立方体A和B (表面粗糙程度相同),A与B的边长之比为1:2,如图两个立方体用两种方式叠放在同一水平地面上。
(1)甲图中B对地面的压力为F甲,对地面的压强为P甲;乙图中A对地面的压力为F乙,对地面的压强为P乙;则F甲:F乙=   ,P甲:P乙=   。
(2)如果用水平向右的力推动两物体一起向右做匀速直线运动,甲图推力为F甲,乙图推力为F乙,则F’甲   F‘乙(填”大于”、”等于” 或”小于”)。
【答案】(1)1:1;1:4
(2)等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)压强等于压力与受力面积的比值;
(2)物体处于平衡状态时所受到的为平衡力;
【解答】(1)甲和乙对地面的压力等于两者物体的重力之和,故相等;即两者的压强之比为B和A受力面积的反比,即为1:4;
(2) 物体一起向右做匀速直线运动 ,压力和粗糙程度相同,故其所受摩擦力相等,推力等于摩擦力,所以推力也相等。
三、实验探究题
19.(2023七下·金东期末)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体压强的大小。回答下列问题:
(1)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或   有关:
(2)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都   ;
(3)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的   是否有关;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的   相等。
【答案】(1)深度
(2)无关
(3)密度
(4)深度
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】
(1)由图甲可知,三只管装的液体深度不同,鼓起的程度不同,表明压强不同;
(2)图乙中两只不同管中装水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同;
(3)5号管和2号管装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(4)2号管和6号管装液体的种类、深度相同,长度不同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同。
【解答】
(1)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,相应的质量、体积、重力也逐渐增大,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(2)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(3)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法:5号管中盐水和2号管中的水比较,二者的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,则5号管橡皮膜鼓起的程度大;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,利用控制变量法,2号管和6号管是相同的两支玻璃管,内装液体的种类相同、深度相同、长度不同时,橡皮膜鼓起的程度相同,表明液体的压强跟液体的长度无关。
故答案为:(1)深度;(2)无关;(3)密度;(4)深度。
20.(2023七下·常山期末)小明观察到鱼吐出的气泡在上浮的过程中越来越大,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关,并进行了如下实验。
如图甲,将实验室压强计的金属盒放入水中,发现金属盒的位置不动时,∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小,经检查发现压强计受损无法使用。于是小明取一足够大的空塑料瓶,在塑料瓶左侧不同的高度处扎两个小孔,制作了一个如图乙的”简易压强计”进行探究。
(1)使用实验室压强计时,出现上述现象的原因是   。
(2)简易压强计是通过   现象反映液体压强大小。
(3)小明利用简易液体压强计继续探究”塑料瓶右侧是否受到水的压强”,下列操作可行的是______。
A.让容器和水保持静止,塑料瓶绕中轴线缓慢旋转半圈
B.让塑料瓶保持静止,容器和水绕中轴线缓慢旋转半圈
C.让容器、水及塑料瓶相对静止绕中轴线缓慢旋转半圈
【答案】(1)压强计漏气
(2)水射入塑料瓶内的水平距离
(3)A;B
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】 压强计是一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器,我们可以从刻度尺上得知液体内部压强。
【解答】(1)如图甲,将实验室压强计的金属盒放入水中,发现金属盒的位置不动时,∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小,经检查发现压强计受损无法使用。说明压强计漏气,气压差不断减小;
(2) 简易压强计是通过水射入塑料瓶内的水平距离现象反映液体压强大小。水平距离越远,压强越大;
(3)AB都是合适的,只改变塑料瓶的位置或者改变容器和水的位置,控制单一变量;
故答案为:(1) 压强计漏气 (2) 水射入塑料瓶内的水平距离 (3)AB
21.(2020七下·越城期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动至如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。   
【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)橡皮膜的凸起程度与注水量的多少有关,即注水量越大,橡皮膜受到的压强越大,凸起的程度会越大;
(2)当橡皮膜浸入水中时,水会对橡皮膜产生向上的压强,于是它受到向下的压力差会减小,于是凸起程度会变小。
(3)当橡皮膜上下两个表面的压力相同时,橡皮膜就会保持相平。首先根据p=ρ液gh判断向上两个表面受到压强的大小关系,然后根据F=pS比较上下两个表面受到压力的大小关系即可。
【解答】(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会变大;
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动至如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度变小;
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是平面,理由是:玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
22.(2022七下·新昌期末)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是   (选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度   ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将    (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1)装置漏气
(2)越大
(3)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)在使用U形管压强计时,如果装置的气密性良好,那么橡皮膜受到挤压后,与管相连的一侧液面会下降,另一侧液面会上升;否则,装置可能漏气了。
(2)分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是装置漏气。
(2)根据图片可知,在乙和丙中,液体的种类不同,也就是液体的密度不同,那么得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,金属盒所在的深度会增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,橡皮膜受到液体压强将变大。
23.(2022七下·滨江期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由   。
【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;橡皮膜上下两个表面受到的水的压强相等
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大,而橡皮膜的凸起程度反映它所处位置液体压强的大小;
(2)玻璃管内的水对橡皮膜产生向下的压强,而玻璃管外的水对橡皮膜产生向上的压强。随着橡皮膜的深度逐渐增大,则向上的压强逐渐增大,而上下方向上的压强相互抵消,从而造成橡皮膜受到向下的压强减小,据此判断橡皮膜的凸起程度的改变;
(3)当橡皮膜不受压强时,它应该保持水平状态,据此分析解答。
【解答】(1)向管内缓缓注水,水的密度不变,水的深度增加,根据p=ρgh得到,水对橡皮膜的压强增大,水对橡皮膜的压力增大,橡皮膜向外凸的程度会变大。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动,橡皮膜受到水向上压强增大,压力增大,管内水对橡皮膜向下的压力不变,所以橡皮膜向外凸的程度会变小。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
24.(2022七下·柯桥期末)学习了液体的压强后,小科和小红利用图甲所示容器进行了容器内液体对容器侧壁的压强特点的探究。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO’在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。 小红认为这说明了容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强,但小科却认为无法得到以上结论,他的理由是    。
(2)小科去掉图乙中最上面的小孔上的橡皮膜,发现水喷射到地面的距离在不断的发生着改变,这是什么因素导致的呢?他猜想是因为该小孔附近的液体压强在变小。深入思考后,他们利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
a.用打孔器在大可乐瓶    (填 “同一”或“不同”)高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
b.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
C.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,适当时间后用塞子堵住小孔,用刻度尺测量水喷出的最远距离记录为L1。(此步骤中对“适当时间”的要求是看到   ,使小孔处的液体压强明显减小)
d.针对另外两个小孔,分别重复步骤c,测量水喷出的最远距离记录为L2和L3。
e.比较L1、L2和L3,得到水喷射的距离的远近与小孔附近液体的压强有关。
【答案】(1)因为橡皮膜在容器壁的同一侧,当水与容器壁一起转动,两者保持相对静止,故只能说明水对容器某一方 向有压强。
(2)同一;可乐瓶中的水面下降一定的高度(或水位下降明显)
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)如果要证明水对容器侧壁的不同方向存在压强,那么就要改变橡皮膜和水的相对位置,即可以让瓶子上的橡皮膜从左边转到右边,但是里面的水不能发生改变;
(2)a.在同一高度打孔,则打开不同的塞子时,里面的水面高度逐渐减小,即小孔上受到水的压强逐渐减小。根据喷出水的最远距离可判断它是否与液体压强的大小有关。
c.当可乐瓶中的水面下降一定高度时,则小孔上受到液体的压强会发生明显变化,而喷出水的最远距离肯定也会有明显的区别,这样方便找到二者之间的联系。
【解答】(1)小红认为这说明了容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强,但小科却认为无法得到以上结论,他的理由是:因为橡皮膜在容器壁的同一侧,当水与容器壁一起转动,两者保持相对静止,故只能说明水对容器某一方向有压强。
(2)a.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
c.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,适当时间后用塞子堵住小孔,用刻度尺测量水喷出的最远距离记录为L1。(此步骤中对“适当时间”的要求是看到可乐瓶中的水面下降一定的高度(或水位下降明显),使小孔处的液体压强明显减小)
四、解答题
25.(2023七下·上虞期末)如图甲所示,有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面,其各边长分别为:a=0.5米,b=0.6米,h=1米。(g取10牛/千克)
(1)某同学将箱子从图甲位置向右推倒,箱子侧翻后静止在水平地面上,如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)该同学在推倒箱子的过程中,发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松,如图丙所示。这一现象说明   。
(3)图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大?
【答案】(1)减小
(2)力的作用效果与力的方向有关
(3)解:F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
【知识点】力的作用效果;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G比较箱子对地面的压力大小,再根据比较箱子对地面的压强大小;
(2)根据图丙分析影响力的作用效果的哪个因素发生改变即可;
(3)首先根据F=G=mg计算箱子对地面的压力,再根据箱子对地面的压强。
【解答】(1)箱子对桌面的压力始终等于自身重力,即侧翻后压力保持不变。侧翻后受力面积变大,根据可知,侧翻后对地面的压强减小。
(2)根据图片可知,两个推力的方向不同,那么说明力的作用效果与力的方向有关。
26.(2023七下·柯桥期末)在使用传统的压强计(如图甲所示)中,由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等原因,要做多次实验,还要准确记录每次U型管两侧的高度差。又由于标注的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题,某项目化学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进,把四个用橡皮皮管将金属盒分别连接到四个装有相同的红色液体的U型管a、b、c、d位置上,且U型管的项目成果评价表。
表1项目成果评价表
指标 待改进 良好 优秀
实验次数 2次以上(3分) 2次(5分) 1次(10分)
U型管左右液面高度差 不符合规律(3分) 符合规律但误差明显(10分) 符合规律且误差小(20分)
(1)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙(支架、导管已省略),该装置浸没在水中时,液面高度差大小关系是   (填序号)。
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙。将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U型管高度差分别为10厘米和12厘米,请计算此盐水的密度   。
③设计产品3:学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U型管内的液面高度差更明显,于是提出了使用更细的U型管以提高压强计的精度,你觉得这个说法正确吗,请简要说明理由   。
(2)评价产品:根据评价表,评价本作品的得分并简要说明理由。
【答案】(1)①<②=④<③;1.2g/cm3;不正确。液体压强大小与液柱的粗细无关。
(2)得分:略
优点:使创新教具既可以演示在同种液体同时显示长方体四个面受到的压强,又可以演示在不同液体中同时显示受到的两个液体压强。
缺点:不能直接从U型管上读出液体密度等。
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】
(1)液体对容器的底部和侧壁都会产生压强。液体的深度越大,压强越大。液体内部也存在压强,液体内部压强的大小可以用压强计去比较。当压强计金属盒上蒙的橡皮膜受到压强时,U 形玻璃管左右两管内的液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差越大。利用压强计,我们可以方便地探究液体内部压强的特点。
(2)一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。液体压强的大小可用p=ρ液gh进行计算。
【解答】
(1)①C点的深度最大,所以C点的液体压强最大,A点的深度最大,所以A点的液体压强最小,BD两点的深度一样,所以液体压强一样,故答案为:①<②=④<③。
②根据两U型管高度差分别为10厘米和12厘米可知,水和盐水中的压强比为1:1.2,再根据液体压强的计算公式p=ρ液gh可得,ρ盐水=1.2ρ水,故盐水的密度是1.2g/cm3。
③根据液体压强的计算公式p=ρ液gh可知液体压强与液柱粗细无关。
27.(2023七下·平湖期末)水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有”净含量330mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,他想利用学过的物理知识估算一下压强值。桌布上每个正方形小格的边长为1cm。他先利用方格桌布一角测出了水深,如图甲所示。又数出印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。印迹如图乙所示。瓶子的质量忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶底受到的水的压强;(液体内部压强的计算公式为:p=ρgh,ρ为液体密度,h为液体深度)
(2)这瓶水对方格桌布的压强;
(3)喝掉一部分水后再向瓶内放入一冰块,测水深如图丙所示,此时这瓶水对水平桌面的压强(冰块排开水的质量等于冰块的质量)。
【答案】(1)解:由图甲可知,瓶中水的深度:h=13×1cm=13cm=0.13m;
根据P= ρgh可知,瓶底受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa;
答:瓶底受到的水的压强为1.3×103Pa;
(2)解:由图乙可知,方格桌布上的受力面积:S=15×1cm2=15cm2=1.5×10-3m2
根据ρ= 可知,瓶中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×330×10-6m3=0.33kg;
瓶子对方格桌布的压力:F=G水=m水g=0.33×10N1kg=3.3N.
这瓶水对方格桌布的压强:p'= =2.2×103Pa
答:这瓶水对方格桌布的压强为2.2×103Pa。
(3)解:由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强为p”=p'=2.2×103Pa
答:此时这瓶水对水平桌面的压强为2.2×103Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1) 液体内部压强的计算公式为:p=ρgh ,所以本题的关键是找出液体深度。由图甲可以数出水深所占的格子数,格子数1cm,即为深度,单位转化后代入公式即可求出。
(2) 这瓶水对方格桌布的压强 P=,根据图乙数出瓶底所占的格子数后,格子数1cm2,即为受力面积。再根据题中”净含量330mL”可知这瓶水的体积,根据F=G=mg可以求出压力。代入公式即可求解。求解过程注意单位统一。
(3)由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强等于甲图中水对桌面的压强。
28.(2023七下·常山期末)下列是兴趣小组进行的观察蜗牛实验:
(1)小龙观察到蜗牛行进轨迹上会留下湿滑的粘液,这是通过   方式来减小摩擦力对蜗牛的伤害。
(2)实验中,小江测得蜗牛的质量为50克,同时用压强传感器测得静止在水平地面上的
蜗牛对地面的压强为5×103帕,则蜗牛静止时与地面的接触面积为多少米2?
(3)为测定蜗牛的爬行速度,小科取甲、乙两只蜗牛,让它们从”0”刻度同时出发,0.5小时后两只蜗牛的位置如图所示。
①甲蜗牛爬行的平均速度是多少米/秒?
②假设两只蜗牛均做匀速直线运动,则爬行过程中,蜗牛甲相对于蜗牛乙的运动状态是 ▲(选填”静止”、”向前运动”或”向后运动”)。
【答案】(1)减少接触面的粗糙程度
(2)解:已知m=50克=0.05千克
F=G=mg=0.05千克× 10牛/千克=0.5牛
S=F/p=0.5牛/5000帕=0.0001米2
(3)解:①已知s=7.2厘米=0.072米
t=0.5小时=1800秒
v=s/t=0.072米/1800
=4×10-5米/秒
②向后运动
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(Ff或f)。减小摩擦力的方式有两种:第一,减小接触面的粗糙程度;第二,减小压力; “压强的计算公式:P=F/S,液体压强p=ρgh:压强定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。公式:p=推导公式:F=PS,单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米2(m2),压强p的单位:帕斯卡(Pa)。
【解答】(1) 减小摩擦力的方式有两种:第一,减小接触面的粗糙程度;第二,减小压力;所以小龙观察到蜗牛行进轨迹上会留下湿滑的粘液,这是通过减小接触面的粗糙程度方式来减小摩擦力对蜗牛的伤害。
29.(2023七下·富阳期末)如图是我国生产的某型号的重型卡车,技术参数如下表所示,当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍(g取10N/kg)。则:
卡车型号 ***
空载时质量 2×104kg
轮胎个数 16
最大载货量 4×104kg
满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积 0.05m2
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   。
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
【答案】(1)力能改变物体的运动状态
(2)解:空载时所受重力:
G0=m0g=2×104kg×10N/kg=2×105N
空载时,匀速行驶受到的摩擦力:
f=0.2G0=0.2×2×105N=4×104N,
牵引力和摩擦力为一对平衡力,故牵引力:
F=f=4×104N
(3)解:满载时总重力:G总=m总g=6×104kg×10N/kg=6×105N
对水平路面的压力:F=G总=6×105N
S=0.05m2×16=0.8m2
对路面的压强:P=F/S=6×105N/0.8m2=7.5×105Pa<9×105Pa,该卡车满载时通过路面不会对其造成损坏。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)力能改变物体的运动状态。
(2)利用G=mg得出该卡车空载时的重力,利用F=f=0.2G得出所受的牵引力;
(3)利用F压=G′=m′g得出该卡车满载时对该路面的压力,利用得出卡车满载时通过该路面的压强,已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,比较可知该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏。
【解答】(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)由于卡车空载时,在水平路面上匀速行驶时,在水平方向受到平衡力的作用,则利用F=f=0.2G得出卡车受到的牵引力的大小;
(3)由于卡车在水平公路上,则F压=G′=m′g,根据得出卡车满载时通过该路面的压强,再与地面能承受的最大压强相比较,从而判断出是否会对路面造成损坏。
五、综合说理题
30.(2022七下·温州期末)小明用一次性纸杯(底部贴有笔芯尖)、配重、螺纹圆简(表面贴有铝箔纸)等工具制作了如图甲所示的手摇留声机。使用方法如下:
留声过程:在纸杯上增加配重,将笔芯尖顶住铝箔纸O处,人对准纸杯口大声说话,同时,摇动把手以带动圆筒转动,笔芯尖便在铝箔纸上留下一圈圈凹陷程度不同的小圆点(如图乙) ;
播放过程:将配重取下,调整圆筒使笔芯尖重新对准O点,以相同的速度摇动手柄,此时,纸杯便将原先说的话播放出来。
请结合上述信息及所学知识,解释该手摇留声机留声过程中将声音信息记录在铝箔纸上的原理。
【答案】①声音是由物体振动产生的(必要点)②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大)
③笔芯尖细,受力面积小,压强大④力能使物体发生形变
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样
满分示例:人对着纸杯口发声时,声波带动杯底和笔芯尖来回振动,在纸杯上增加配重,从而增大笔芯尖对铝箔纸的压强,且由于不同音调、不同响度的声音,使得杯底振动频率和振幅不一样,在笔芯尖的压力作用下,铝箔纸发生形变,留下一个个凹陷程度和疏密程度不一样的小圆点。
【知识点】声音的产生;力的作用效果;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】①声音是由物体振动产生的;
②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大);
③笔芯尖细,受力面积小,压强大;
④力能使物体发生形变;
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样。
据此分析解答。
1 / 1浙教版七年级下册科学-第三单元-第7节压强
一、单选题
1.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是 (  )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA2.(2019七下·丽水月考)高度、材料相同的实心长方体 A 和 B 放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为 FA、FB,压强分别为 pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是(  )
A.FAFB,pA=pB
C.FA>FB,pA>pB D.FA>FB,pA<pB
3.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,则它们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
4.(2023七下·上虞期末)如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙,受到液体的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系为()
A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙
5.(2023七下·上城期末)下列估测的数据接近生活实际的是(  )
A.图书馆阅览室的声音约为100分贝
B.人耳不能听到频率约为1赫兹的声音
C.中学生步行的速度约为10m/s
D.平放在水平桌面上的一粒西瓜子对桌面的压强约为10000Pa
6.(2023七下·东阳期末)把铅笔的一端削尖,两手的手指用力压在铅笔的两端,使它保持静止,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
C.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
D.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
7.(2023七下·东阳期末)实验是科学探究的基础,对于下列四个实验的描述,错误的是(  )
A.图甲装置可以探究水分和空气对种子萌发的影响
B.根据图乙的现象,可以说明液体的内部存在压强
C.根据图丙的现象,可以说明重力的方向总是竖直向下
D.图丁中探究不同阻力对物体运动的影响时,小车应从同一斜面同一高度由静止滑下
8.(2023七下·平湖期末)如图所示,小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2023七下·金华期末)绘制图像是科学实验数据处理时常用的一种方法,它可以直观地反映各科学量之间的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应量的是(  )
A.压强
B.路程
C.g值
D.密度
10.(2023七下·富阳期末)下列各选项中所说的两个量相等的是(  )
A.甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B.乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C.乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D.等质量的两种液体距离底部相同距离的A,B两点的液体压强
11.(2020七下·上虞期末)如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了,这个实验说明了(  )
A.液体压强与液体密度有关 B.液体压强与液体深度有关
C.液体压强与管子粗细有关 D.液体压强与液体质量有关
12.(2020七下·新昌期末)如图,将圆柱体甲、乙放在水平面上,已知ρ甲>ρ乙、若沿水平方向切除相同的高度△h、则下列图像中能正确表示余下部分对地面的压强p与切去部分高度△h的关系是(  )
A. B.
C. D.
13.(2022七下·新昌期末)三个体重、体型相似的人叠成两层静态造型,这是新昌的一种非物质文化遗产——叠罗汉,如图所示。假如每个人体重均为G,每只鞋的底面积均为S,则每只脚对水平地面的压强为(  )
A.3G/4S B.3G/S C.G/2S D.G/S
二、填空题
14.(2023七下·温州期末)血压指血液在血管内流动时作用于血管壁的压强,包括收缩压和舒张压。袖带法浏量血压是目前临床测量血压的常用方法,需使用听诊器(如甲图)和水银柱血压计(如乙图)。使用方法如下:
步骤1:将听筒放在肘部血管搏动明显的部位,再用血压计的袖带包裹肘部;.
步骤2:通过气囊往袖带鼓气,水银柱随之上升,袖带压迫血管,使其停止搏动;
步骤3:松开气囊气阀,袖带放气,袖带对手臂压强减小,依次测出收缩压和舒张压。
(1)使用听诊器是为了能清晰听到血管搏动声音,其工作原理是血管搏动后,听筒内密闭气体随之振动,长导管内管道细,气体振动幅度变大,由此增大了血管搏动声音的   (填一种声音特性)
(2)血压计是通过水银柱高度来反应血压大小。水银是唯一一种常温常压下 呈液态的金属,
密度为13.59克/厘米3。相比其它液体,说明血压计选择水银这种液体来显示血压大小的优点。
(3)测量血压时,为避免手臂被压出淤青,袖带对手臂压力不能超过560牛。若袖带与手臂接触面积为0.02米2,则气囊给袖带充气时,袖带对手臂压强不能超过多少帕?
15.(2022七下·诸暨期末)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d.抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜    (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)观察到橡皮膜    (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了   法。
16.(2022七下·新昌期末)长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S'(S17.(2022七下·武义期末)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为P1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为P2,已知P1:P2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙=   ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为P3,则P3:P1=   。
18.(2023七下·余杭期末)由相同材料做成的两个实心立方体A和B (表面粗糙程度相同),A与B的边长之比为1:2,如图两个立方体用两种方式叠放在同一水平地面上。
(1)甲图中B对地面的压力为F甲,对地面的压强为P甲;乙图中A对地面的压力为F乙,对地面的压强为P乙;则F甲:F乙=   ,P甲:P乙=   。
(2)如果用水平向右的力推动两物体一起向右做匀速直线运动,甲图推力为F甲,乙图推力为F乙,则F’甲   F‘乙(填”大于”、”等于” 或”小于”)。
三、实验探究题
19.(2023七下·金东期末)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图。玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体压强的大小。回答下列问题:
(1)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或   有关:
(2)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都   ;
(3)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的   是否有关;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的   相等。
20.(2023七下·常山期末)小明观察到鱼吐出的气泡在上浮的过程中越来越大,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关,并进行了如下实验。
如图甲,将实验室压强计的金属盒放入水中,发现金属盒的位置不动时,∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小,经检查发现压强计受损无法使用。于是小明取一足够大的空塑料瓶,在塑料瓶左侧不同的高度处扎两个小孔,制作了一个如图乙的”简易压强计”进行探究。
(1)使用实验室压强计时,出现上述现象的原因是   。
(2)简易压强计是通过   现象反映液体压强大小。
(3)小明利用简易液体压强计继续探究”塑料瓶右侧是否受到水的压强”,下列操作可行的是______。
A.让容器和水保持静止,塑料瓶绕中轴线缓慢旋转半圈
B.让塑料瓶保持静止,容器和水绕中轴线缓慢旋转半圈
C.让容器、水及塑料瓶相对静止绕中轴线缓慢旋转半圈
21.(2020七下·越城期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动至如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。   
22.(2022七下·新昌期末)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是   (选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度   ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将    (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
23.(2022七下·滨江期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由   。
24.(2022七下·柯桥期末)学习了液体的压强后,小科和小红利用图甲所示容器进行了容器内液体对容器侧壁的压强特点的探究。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO’在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。 小红认为这说明了容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强,但小科却认为无法得到以上结论,他的理由是    。
(2)小科去掉图乙中最上面的小孔上的橡皮膜,发现水喷射到地面的距离在不断的发生着改变,这是什么因素导致的呢?他猜想是因为该小孔附近的液体压强在变小。深入思考后,他们利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
a.用打孔器在大可乐瓶    (填 “同一”或“不同”)高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
b.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
C.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,适当时间后用塞子堵住小孔,用刻度尺测量水喷出的最远距离记录为L1。(此步骤中对“适当时间”的要求是看到   ,使小孔处的液体压强明显减小)
d.针对另外两个小孔,分别重复步骤c,测量水喷出的最远距离记录为L2和L3。
e.比较L1、L2和L3,得到水喷射的距离的远近与小孔附近液体的压强有关。
四、解答题
25.(2023七下·上虞期末)如图甲所示,有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面,其各边长分别为:a=0.5米,b=0.6米,h=1米。(g取10牛/千克)
(1)某同学将箱子从图甲位置向右推倒,箱子侧翻后静止在水平地面上,如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)该同学在推倒箱子的过程中,发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松,如图丙所示。这一现象说明   。
(3)图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大?
26.(2023七下·柯桥期末)在使用传统的压强计(如图甲所示)中,由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等原因,要做多次实验,还要准确记录每次U型管两侧的高度差。又由于标注的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题,某项目化学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进,把四个用橡皮皮管将金属盒分别连接到四个装有相同的红色液体的U型管a、b、c、d位置上,且U型管的项目成果评价表。
表1项目成果评价表
指标 待改进 良好 优秀
实验次数 2次以上(3分) 2次(5分) 1次(10分)
U型管左右液面高度差 不符合规律(3分) 符合规律但误差明显(10分) 符合规律且误差小(20分)
(1)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙(支架、导管已省略),该装置浸没在水中时,液面高度差大小关系是   (填序号)。
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙。将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U型管高度差分别为10厘米和12厘米,请计算此盐水的密度   。
③设计产品3:学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U型管内的液面高度差更明显,于是提出了使用更细的U型管以提高压强计的精度,你觉得这个说法正确吗,请简要说明理由   。
(2)评价产品:根据评价表,评价本作品的得分并简要说明理由。
27.(2023七下·平湖期末)水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有”净含量330mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,他想利用学过的物理知识估算一下压强值。桌布上每个正方形小格的边长为1cm。他先利用方格桌布一角测出了水深,如图甲所示。又数出印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。印迹如图乙所示。瓶子的质量忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶底受到的水的压强;(液体内部压强的计算公式为:p=ρgh,ρ为液体密度,h为液体深度)
(2)这瓶水对方格桌布的压强;
(3)喝掉一部分水后再向瓶内放入一冰块,测水深如图丙所示,此时这瓶水对水平桌面的压强(冰块排开水的质量等于冰块的质量)。
28.(2023七下·常山期末)下列是兴趣小组进行的观察蜗牛实验:
(1)小龙观察到蜗牛行进轨迹上会留下湿滑的粘液,这是通过   方式来减小摩擦力对蜗牛的伤害。
(2)实验中,小江测得蜗牛的质量为50克,同时用压强传感器测得静止在水平地面上的
蜗牛对地面的压强为5×103帕,则蜗牛静止时与地面的接触面积为多少米2?
(3)为测定蜗牛的爬行速度,小科取甲、乙两只蜗牛,让它们从”0”刻度同时出发,0.5小时后两只蜗牛的位置如图所示。
①甲蜗牛爬行的平均速度是多少米/秒?
②假设两只蜗牛均做匀速直线运动,则爬行过程中,蜗牛甲相对于蜗牛乙的运动状态是 ▲(选填”静止”、”向前运动”或”向后运动”)。
29.(2023七下·富阳期末)如图是我国生产的某型号的重型卡车,技术参数如下表所示,当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍(g取10N/kg)。则:
卡车型号 ***
空载时质量 2×104kg
轮胎个数 16
最大载货量 4×104kg
满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积 0.05m2
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   。
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
五、综合说理题
30.(2022七下·温州期末)小明用一次性纸杯(底部贴有笔芯尖)、配重、螺纹圆简(表面贴有铝箔纸)等工具制作了如图甲所示的手摇留声机。使用方法如下:
留声过程:在纸杯上增加配重,将笔芯尖顶住铝箔纸O处,人对准纸杯口大声说话,同时,摇动把手以带动圆筒转动,笔芯尖便在铝箔纸上留下一圈圈凹陷程度不同的小圆点(如图乙) ;
播放过程:将配重取下,调整圆筒使笔芯尖重新对准O点,以相同的速度摇动手柄,此时,纸杯便将原先说的话播放出来。
请结合上述信息及所学知识,解释该手摇留声机留声过程中将声音信息记录在铝箔纸上的原理。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【解答】液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
【分析】在图示烧杯中A、B的深度是指与水面的距离,所以A的深度大于B的深度。在同种液体中密度相同,液体的压强随深度的增大而增大,所以PA>PB,A选项正确。
故选A
2.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)同种材料的均匀柱体对水平面的压强为:;
(2)已知压强和受力面积根据F=Ps比较压力的大小。
【解答】实心长方体A和B对水平桌面的压强可用公式计算,因为密度和高度相同,所以它们对桌面的压强相等,即pA=pB;
根据公式F=Ps可知,因为pA=pB,且SA>SB,所以FA>FB。
故选B。
3.【答案】B
【知识点】压强大小比较;影响液体压强大小的因素
【解析】【解答】液体深度h、容器底面积S相同,所以液体体积:V甲>V乙,因为液体质量相等,由m=ρV可知ρ甲<ρ乙;由p=ρgh,h相同,所以容器底部受到的液体压强p甲<p乙.故选B
【分析】根据容器形状判断甲、乙体积大小,根据质量相等判断出ρ甲<ρ乙,用压强公式p=ρgh可判断底部受到的压强大小。本题关键是要判断甲、乙容器中液体的密度大小。
4.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】首先根据F=G=mg比较容器底部受到液体的压力大小,再根据比较液体对容器底部的压强大小。
【解答】如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,根据G=mg可知,液体的重力相等。
两个容器上下粗细一致,那么容器底部受到的液体压力等于液体重力,即F甲=F乙。
容器的底面积S甲>S乙,根据可知,容器底部受到液体的压强:p甲故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】声音的传播;速度与物体运动;压强大小比较
【解析】【分析】根据对声音、听觉范围、速度和压强的认识判断。
【解答】A.图书馆阅览室的声音约为40分贝,故A错误;
B.人耳能够听到的声音频率范围为20~20000Hz,1赫兹的声音人耳不能听到,故B正确;
C.中学生步行的速度约为1m/s,故C错误;
D.平放在水平桌面上的一粒西瓜子对桌面的压强约为20Pa,故D错误。
故选B。
6.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强大小比较
【解析】【分析】铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。压力大小相同时,受力面积越小,压强越大。
【解答】A.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故A错误;
B.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由 可知右边手指受到的压强较大,故B正确;
C.铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故C错误;
D.铅笔处于静止状态,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。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故D错误;
故答案为:B。
7.【答案】B
【知识点】种子的萌发;阻力对物体运动影响的探究实验;重力及其方向;液体的压强
【解析】【分析】图甲实验是探究种子萌发条件的,通过观察可以发现两组对照组:AB、BC。图乙探究液体对容器壁和底都由压强。图丙探究的是重力的方向。图丁探究的是不同阻力对物体运动的影响。
【解答】A.对比A、B种子,唯一变量是水分,可研究水分对种子萌发的影响,对比C、B种子,唯一变量是空气,可研究空气对种子萌发的影响,故A正确;
B.根据图乙的现象,可以说明液体对容器的底和侧壁有压强,不能说明液体内部有压强,故B错误;
C.根据图丙的现象,可以说明重力的方向总是竖直向下,故C正确;
D.图丁中探究不同阻力对物体运动的影响时,由控制变量法,要控制小车应从同一斜面同一高度由静止滑下,目的是控制小车下滑到水平面的速度相同,故D正确。
故答案为:B。
8.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】 液体压强大小与深度、液体的密度有关,密度相同时,深度越深压强越大。深度相同时,液体密度越大压强越大。
【解答】A.两边都是酒精,密度相同,左边深度大于右边,所以橡皮模向右凸,故A错误;
B.左边液体密度大于右边,深度也大于右边,所以橡皮模向右凸,故B错误;
C.左边液体密度大于右边,深度也大于右边,所以橡皮模向右凸,故C错误;
D.左边液体密度大于右边,右边深度大于左边,所以两边压强可能相等,故D正确。
故答案为:D。
9.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】图中阴影部分的面积即为纵横坐标两个物理量的乘积。
【解答】A.压强等于压力与受力面积的比值;
B.路程等于速度与时间的乘积;
C.g等于重力与质量的比值;
D.密度等于质量与体积的比值。
故答案为:B
10.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】(1)结合密度计算公式分析比较密度大小,再利用p=ρgh分析比较压强大小,根据F=pS分析两种液体对相同试管底部所产生压力的关系;
(2)根据p=ρ液gh比较容器底受到水的压强大小关系,根据F=pS分析两个容器底部所受水压力的关系;
(3)由图可知左容器水的体积大,由容器水的体积小,由密度公式判断出两容器中水质量的关系,由G=mg判断出水重力的关系,根据在水平面上压力等于总重力判断出容器对水平面压力的关系,由压强公式判断出两容器对水平桌面所产生压强的关系;
(4)两个烧杯内液体质量相等,右图液体的体积大,所以右边容器液体的密度小,液体对容器底部的压力等于自身的重力,烧杯完全相同,所以对容器底部的压力相等,压强也相等,A、B在同一高度,走边容器内液体的密度小,A点以下液体对底部的压强大于B点以下液体对底部的压强,根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
【解答】A.两试管相同,液体质量相同,由图知乙试管中液体的体积较大,所以乙试管中液体密度较小,即ρ甲>ρ乙,且深度h相同,由p=ρgh知乙试管中液体对容器底的压强较小,根据F=pS知甲液体对相同试管底部所产生压力大,故A不符合题意;
B.两容器水面相平,即水的深度h相同,根据液体压强公式p=ρgh可知,甲容器底受到水的压强等于乙容器底受到水的压强;两容器的底面积相同,根据F=pS可知,甲容器底受到水的压力等于乙容器底受到水的压力,故B符合题意;
C.由图乙可知左杯水的体积大,右杯水的体积小,由知左图水的质量大,由G=mg知,左图水的重力大,左图对桌面的压力大,由于容器的底面积相同,由知左边容器对水平桌面的压强大,故C不符合题意;
D.丙图中液体质量相等,根据G=mg知两液体的重力相同,对容器底的压力相同,根据知,在容器底面积相同时两个烧杯底部所受压强相同,右试管内液体的体积大,根据知左边液体的密度大;
根据公式p=ρgh可知,A、B以下液体对底部压强pA下>pB下,所以A、B两点压强为pA=p-pA下,pB=p-pB下,所以pA<pB,故D不符合题意。
故答案为:B。
11.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据题目描述分析影响压强的哪个因素发生改变即可。
【解答】几杯水的质量和体积很小,密度也保持不变,由于管子很细,于是水柱的高度很大,就水桶底部水的深度很大,于是产生很大的压强,将木桶压破,因此这个实验说明液体压强与液体深度有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】上下粗细一致密度均匀的柱体,对地面的压强,据此分析判断。
【解答】已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,
根据公式p=ρgh可知,甲对地面的压强p甲>p乙,
所以开始时甲图线在乙图线的上面;
若沿水平方向切除相同的高度△h,
因为ρ甲>ρ乙,
所以△p甲>△p乙,甲的压强减小的快。
由于乙的高度小于甲的高度,
所以乙的高度肯定先减小到零;
因此乙的压强先减小到零。
故ABC错误,D正确。
故选D。
13.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】根据压强公式分析计算即可。
【解答】将三个人看做一个整体,它们对地面的压力等于三人的总重力,即F=3G。它们与地面的接触面积为4S,那么每只脚对地面的压强为:。
故选A。
14.【答案】(1)响度
(2)相对于其它液体,水银液体密度大,达到相同压强,液体高度就小,便于读数及携带
(3)p= = 2.8×104帕
【知识点】声音的特性;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 声音的三特征是:音调、响度和音色,响度是由声源振动的幅度和离声源的远近决定的,振幅越大,响度越大,离声源越远,响度越小,离声源越近,响度越大;音调的高低和振动的频率有关,频率越高,音调越高。“压强的计算公式:P=F/S,液体压强p=ρgh:压强定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。公式:p=推导公式:F=PS,单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米2(m2),压强p的单位:帕斯卡(Pa)。
【解答】(1)响度用来表示声音的强弱,与振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大,所以其工作原理是血管搏动后,听筒内密闭气体随之振动,长导管内管道细,气体振动幅度变大,由此增大了血管搏动声音的响度;
(2) 相对于其它液体,水银液体密度大,达到相同压强,根据液体的压强公式P=ρ液gh;液体高度就小,便于读数及携带。
15.【答案】(1)C
(2)bd
(3)转换
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强小的方向凸起,即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
(2)根据结论确定液体压强影响因素的大小关系;
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)要证明液体内部向上有压强,那么橡皮膜必须向上凸起,故选C。
(2)根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知,选取的位置必须深度相同,故选bd。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了转换法。
16.【答案】小于;大于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=pS比较重力的大小;
(2)根据公式比较对地面的压强大小。
【解答】(1)甲和乙对地面的压强相等,且接触面积S(2)若将二者叠放在一起时,它们对地面的压力都等于二者重力之和,即对地面的压力相等,且接地面积S17.【答案】(1)3:1
(2)4:1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知A、B的边长之比可求体积之比,在水平桌面上压力等于物体自身的重力,根据公式,利用压强之比进一步求出重力之比。
(2)根据分别列出两个压强的表达式,然后作比即可。【解答】(1)A、B的体积之比;
将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为;
取走乙,甲对地面的压强为;
所以;
甲与乙的重力之比是:。
(2)若将甲叠放在乙上方时,
物块乙对桌面的压强为;
那么:。
18.【答案】(1)1:1;1:4
(2)等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)压强等于压力与受力面积的比值;
(2)物体处于平衡状态时所受到的为平衡力;
【解答】(1)甲和乙对地面的压力等于两者物体的重力之和,故相等;即两者的压强之比为B和A受力面积的反比,即为1:4;
(2) 物体一起向右做匀速直线运动 ,压力和粗糙程度相同,故其所受摩擦力相等,推力等于摩擦力,所以推力也相等。
19.【答案】(1)深度
(2)无关
(3)密度
(4)深度
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】
(1)由图甲可知,三只管装的液体深度不同,鼓起的程度不同,表明压强不同;
(2)图乙中两只不同管中装水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同;
(3)5号管和2号管装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(4)2号管和6号管装液体的种类、深度相同,长度不同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同。
【解答】
(1)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,相应的质量、体积、重力也逐渐增大,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(2)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(3)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法:5号管中盐水和2号管中的水比较,二者的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,则5号管橡皮膜鼓起的程度大;
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,利用控制变量法,2号管和6号管是相同的两支玻璃管,内装液体的种类相同、深度相同、长度不同时,橡皮膜鼓起的程度相同,表明液体的压强跟液体的长度无关。
故答案为:(1)深度;(2)无关;(3)密度;(4)深度。
20.【答案】(1)压强计漏气
(2)水射入塑料瓶内的水平距离
(3)A;B
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】 压强计是一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器,我们可以从刻度尺上得知液体内部压强。
【解答】(1)如图甲,将实验室压强计的金属盒放入水中,发现金属盒的位置不动时,∪形管两侧的液面高度差却逐渐减小,经检查发现压强计受损无法使用。说明压强计漏气,气压差不断减小;
(2) 简易压强计是通过水射入塑料瓶内的水平距离现象反映液体压强大小。水平距离越远,压强越大;
(3)AB都是合适的,只改变塑料瓶的位置或者改变容器和水的位置,控制单一变量;
故答案为:(1) 压强计漏气 (2) 水射入塑料瓶内的水平距离 (3)AB
21.【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)橡皮膜的凸起程度与注水量的多少有关,即注水量越大,橡皮膜受到的压强越大,凸起的程度会越大;
(2)当橡皮膜浸入水中时,水会对橡皮膜产生向上的压强,于是它受到向下的压力差会减小,于是凸起程度会变小。
(3)当橡皮膜上下两个表面的压力相同时,橡皮膜就会保持相平。首先根据p=ρ液gh判断向上两个表面受到压强的大小关系,然后根据F=pS比较上下两个表面受到压力的大小关系即可。
【解答】(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会变大;
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动至如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度变小;
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是平面,理由是:玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
22.【答案】(1)装置漏气
(2)越大
(3)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)在使用U形管压强计时,如果装置的气密性良好,那么橡皮膜受到挤压后,与管相连的一侧液面会下降,另一侧液面会上升;否则,装置可能漏气了。
(2)分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是装置漏气。
(2)根据图片可知,在乙和丙中,液体的种类不同,也就是液体的密度不同,那么得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,金属盒所在的深度会增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,橡皮膜受到液体压强将变大。
23.【答案】(1)变大
(2)变小
(3)平面;橡皮膜上下两个表面受到的水的压强相等
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)液体压强随深度的增加而增大,而橡皮膜的凸起程度反映它所处位置液体压强的大小;
(2)玻璃管内的水对橡皮膜产生向下的压强,而玻璃管外的水对橡皮膜产生向上的压强。随着橡皮膜的深度逐渐增大,则向上的压强逐渐增大,而上下方向上的压强相互抵消,从而造成橡皮膜受到向下的压强减小,据此判断橡皮膜的凸起程度的改变;
(3)当橡皮膜不受压强时,它应该保持水平状态,据此分析解答。
【解答】(1)向管内缓缓注水,水的密度不变,水的深度增加,根据p=ρgh得到,水对橡皮膜的压强增大,水对橡皮膜的压力增大,橡皮膜向外凸的程度会变大。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动,橡皮膜受到水向上压强增大,压力增大,管内水对橡皮膜向下的压力不变,所以橡皮膜向外凸的程度会变小。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
24.【答案】(1)因为橡皮膜在容器壁的同一侧,当水与容器壁一起转动,两者保持相对静止,故只能说明水对容器某一方 向有压强。
(2)同一;可乐瓶中的水面下降一定的高度(或水位下降明显)
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)如果要证明水对容器侧壁的不同方向存在压强,那么就要改变橡皮膜和水的相对位置,即可以让瓶子上的橡皮膜从左边转到右边,但是里面的水不能发生改变;
(2)a.在同一高度打孔,则打开不同的塞子时,里面的水面高度逐渐减小,即小孔上受到水的压强逐渐减小。根据喷出水的最远距离可判断它是否与液体压强的大小有关。
c.当可乐瓶中的水面下降一定高度时,则小孔上受到液体的压强会发生明显变化,而喷出水的最远距离肯定也会有明显的区别,这样方便找到二者之间的联系。
【解答】(1)小红认为这说明了容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强,但小科却认为无法得到以上结论,他的理由是:因为橡皮膜在容器壁的同一侧,当水与容器壁一起转动,两者保持相对静止,故只能说明水对容器某一方向有压强。
(2)a.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
c.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,适当时间后用塞子堵住小孔,用刻度尺测量水喷出的最远距离记录为L1。(此步骤中对“适当时间”的要求是看到可乐瓶中的水面下降一定的高度(或水位下降明显),使小孔处的液体压强明显减小)
25.【答案】(1)减小
(2)力的作用效果与力的方向有关
(3)解:F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
【知识点】力的作用效果;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G比较箱子对地面的压力大小,再根据比较箱子对地面的压强大小;
(2)根据图丙分析影响力的作用效果的哪个因素发生改变即可;
(3)首先根据F=G=mg计算箱子对地面的压力,再根据箱子对地面的压强。
【解答】(1)箱子对桌面的压力始终等于自身重力,即侧翻后压力保持不变。侧翻后受力面积变大,根据可知,侧翻后对地面的压强减小。
(2)根据图片可知,两个推力的方向不同,那么说明力的作用效果与力的方向有关。
26.【答案】(1)①<②=④<③;1.2g/cm3;不正确。液体压强大小与液柱的粗细无关。
(2)得分:略
优点:使创新教具既可以演示在同种液体同时显示长方体四个面受到的压强,又可以演示在不同液体中同时显示受到的两个液体压强。
缺点:不能直接从U型管上读出液体密度等。
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】
(1)液体对容器的底部和侧壁都会产生压强。液体的深度越大,压强越大。液体内部也存在压强,液体内部压强的大小可以用压强计去比较。当压强计金属盒上蒙的橡皮膜受到压强时,U 形玻璃管左右两管内的液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差越大。利用压强计,我们可以方便地探究液体内部压强的特点。
(2)一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。液体压强的大小可用p=ρ液gh进行计算。
【解答】
(1)①C点的深度最大,所以C点的液体压强最大,A点的深度最大,所以A点的液体压强最小,BD两点的深度一样,所以液体压强一样,故答案为:①<②=④<③。
②根据两U型管高度差分别为10厘米和12厘米可知,水和盐水中的压强比为1:1.2,再根据液体压强的计算公式p=ρ液gh可得,ρ盐水=1.2ρ水,故盐水的密度是1.2g/cm3。
③根据液体压强的计算公式p=ρ液gh可知液体压强与液柱粗细无关。
27.【答案】(1)解:由图甲可知,瓶中水的深度:h=13×1cm=13cm=0.13m;
根据P= ρgh可知,瓶底受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa;
答:瓶底受到的水的压强为1.3×103Pa;
(2)解:由图乙可知,方格桌布上的受力面积:S=15×1cm2=15cm2=1.5×10-3m2
根据ρ= 可知,瓶中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×330×10-6m3=0.33kg;
瓶子对方格桌布的压力:F=G水=m水g=0.33×10N1kg=3.3N.
这瓶水对方格桌布的压强:p'= =2.2×103Pa
答:这瓶水对方格桌布的压强为2.2×103Pa。
(3)解:由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强为p”=p'=2.2×103Pa
答:此时这瓶水对水平桌面的压强为2.2×103Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1) 液体内部压强的计算公式为:p=ρgh ,所以本题的关键是找出液体深度。由图甲可以数出水深所占的格子数,格子数1cm,即为深度,单位转化后代入公式即可求出。
(2) 这瓶水对方格桌布的压强 P=,根据图乙数出瓶底所占的格子数后,格子数1cm2,即为受力面积。再根据题中”净含量330mL”可知这瓶水的体积,根据F=G=mg可以求出压力。代入公式即可求解。求解过程注意单位统一。
(3)由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强等于甲图中水对桌面的压强。
28.【答案】(1)减少接触面的粗糙程度
(2)解:已知m=50克=0.05千克
F=G=mg=0.05千克× 10牛/千克=0.5牛
S=F/p=0.5牛/5000帕=0.0001米2
(3)解:①已知s=7.2厘米=0.072米
t=0.5小时=1800秒
v=s/t=0.072米/1800
=4×10-5米/秒
②向后运动
【知识点】速度公式及其应用;平均速度的计算及测量;影响摩擦力大小的因素;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(Ff或f)。减小摩擦力的方式有两种:第一,减小接触面的粗糙程度;第二,减小压力; “压强的计算公式:P=F/S,液体压强p=ρgh:压强定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。公式:p=推导公式:F=PS,单位:压力F的单位:牛顿(N),面积S的单位:米2(m2),压强p的单位:帕斯卡(Pa)。
【解答】(1) 减小摩擦力的方式有两种:第一,减小接触面的粗糙程度;第二,减小压力;所以小龙观察到蜗牛行进轨迹上会留下湿滑的粘液,这是通过减小接触面的粗糙程度方式来减小摩擦力对蜗牛的伤害。
29.【答案】(1)力能改变物体的运动状态
(2)解:空载时所受重力:
G0=m0g=2×104kg×10N/kg=2×105N
空载时,匀速行驶受到的摩擦力:
f=0.2G0=0.2×2×105N=4×104N,
牵引力和摩擦力为一对平衡力,故牵引力:
F=f=4×104N
(3)解:满载时总重力:G总=m总g=6×104kg×10N/kg=6×105N
对水平路面的压力:F=G总=6×105N
S=0.05m2×16=0.8m2
对路面的压强:P=F/S=6×105N/0.8m2=7.5×105Pa<9×105Pa,该卡车满载时通过路面不会对其造成损坏。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)力能改变物体的运动状态。
(2)利用G=mg得出该卡车空载时的重力,利用F=f=0.2G得出所受的牵引力;
(3)利用F压=G′=m′g得出该卡车满载时对该路面的压力,利用得出卡车满载时通过该路面的压强,已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,比较可知该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏。
【解答】(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能改变物体的运动状态;
(2)由于卡车空载时,在水平路面上匀速行驶时,在水平方向受到平衡力的作用,则利用F=f=0.2G得出卡车受到的牵引力的大小;
(3)由于卡车在水平公路上,则F压=G′=m′g,根据得出卡车满载时通过该路面的压强,再与地面能承受的最大压强相比较,从而判断出是否会对路面造成损坏。
30.【答案】①声音是由物体振动产生的(必要点)②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大)
③笔芯尖细,受力面积小,压强大④力能使物体发生形变
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样
满分示例:人对着纸杯口发声时,声波带动杯底和笔芯尖来回振动,在纸杯上增加配重,从而增大笔芯尖对铝箔纸的压强,且由于不同音调、不同响度的声音,使得杯底振动频率和振幅不一样,在笔芯尖的压力作用下,铝箔纸发生形变,留下一个个凹陷程度和疏密程度不一样的小圆点。
【知识点】声音的产生;力的作用效果;增大或减小压强的方法
【解析】【分析】①声音是由物体振动产生的;
②压力越大,压力的作用效果越明显(压强越大);
③笔芯尖细,受力面积小,压强大;
④力能使物体发生形变;
⑤不同音调、不同响度的声音使杯底振动频率和振幅不一样。
据此分析解答。
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