【精品解析】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(较难)

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名称 【精品解析】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(较难)
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科目 物理
更新时间 2024-03-04 19:43:08

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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(较难)
一、选择题
1.(2023八下·沈阳期中)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是(  )
A.液体密度关系为:ρC>ρB>ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压力最大,A容器对桌面的压力最小
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 A.根据可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知,VA<VB<VC,故ρA>ρB>ρC.故A错误;
B. A、B、C三个容器中,A中液体对容器底部的压力大于液体自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于液体自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于液体自身的重力;根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对C容器底部的压强最小,故B错误;
CD. 三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于液体和容器的总重力,故三个容器对水平桌面的压力相同,且底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,故C正确,D错误.
故答案为:C.
【分析】(1)利用密度公式分析判断;
(2)利用不规则容器液体对容器底部的压力与重力的关系判断出液体对容器底部压力大小关系,再利用压强公式分析判断;
(3)利用容器盛液体时,容器对水平桌面的压力等于液体和容器总重力的关系,结合压强公式分析判断出对桌面的压力大小和对桌面的压强大小关系。
2.(2021八下·九龙坡期中)如图所示,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。现将甲、乙均沿水平方向切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙切去的质量△m甲、△m乙和甲、乙对地面的压强变化量△p甲、△p乙的关系是(  )
A.△m甲<△m乙,△p甲<△p乙 B.△m甲<△m乙,△p甲>△p乙
C.△m甲>△m乙,△p甲>△p乙 D.△m甲>△m乙,△p甲<△p乙
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】解:开始时,甲对地面的压强为:P甲=ρ甲gh甲,乙对地面的压强:P乙=ρ乙gh乙,它们对地面的压强相等,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则ρ甲h甲=ρ乙h乙,由h甲=ρ乙
切去之后甲、乙对地面的压力相等,则F剩甲=F剩乙;
水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,根据F=G=mg=ρgV可知:ρ甲gh剩甲S甲=ρ乙gh剩乙S乙;由于ρ甲h甲=ρ乙h乙,所以得到h剩甲=h剩乙;
切去的压力F甲切=F甲-F甲剩=ρ甲gh甲S甲-ρ甲ghS甲,F乙切=F乙-F乙剩=ρ乙gh乙S乙-ρ乙ghS乙,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,ρ甲h甲=ρ乙h乙,而h甲剩下的压强为:P剩甲=ρ甲gh甲剩,P剩乙=ρ乙gh乙剩,剩下的高度一样,有ρ甲>ρ乙,则P剩甲>P剩乙,切之前压强相等,剩下的压强甲大,则对地面变化的压强甲小;
故答案为:A.
【分析】正方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据F=pS判定压力变化的大小;根据压强公式P=ρgh判断压强大小关系,当判断变化压强时,需要先对剩余压强的大小进行判断。
3.(2023八下·南川期中)生活处处有物理,留心观察皆学问。以下情景中属于减小压强的是(  )
A.劈柴用的斧头很锋利
B.压路机增大轮子的质量
C.扁扁宽宽的书包带
D.啄木鸟有尖尖的喙
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.劈柴用的斧头很锋利,通过减小受力面积而增大压强,故A不合题意;
B.压路机增大轮子的质量,通过增大压力的方式增大压强,故B不合题意;
C.扁扁宽宽的书包带,通过增大受力面积的方式减小压强,故C符合题意;
D.啄木鸟有尖尖的喙,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选C。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
4.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当m乙=4g时,V乙=4cm3,
则甲的密度,
乙的密度,
那么甲和乙的密度之比:,
圆柱体对水平地面的压强:,
所以等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
故选A。
【分析】根据图象读出任意一组质量和体积,利用密度公式求出两物质的密度,进一步求出它们的密度之比;圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,最后根据p=ρgh求出等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比。
5.(2021八下·深圳期中)如图甲所示,往量杯中匀速注水直至注满,图乙表示此过程中最杯底都受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据P=ρgh,液体密度相等,深度越变大,压强越大。由于匀速注水且量杯的开口逐渐增大,深度应该保持增大,但增大的速度逐渐减慢.
故答案为:B.
【分析】根据量杯形状判断深度变化的趋势,进而判断压强变化趋势。
6.三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示.若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底部的压强(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器对桌面的压强相等,且容器的底面积相等,跟机F=pS可知,容器对桌面的压力相等。
根据F=G容器+G液体可知,液体的重力相等。
液体的体积甲最大,丙最小。根据可知,液体密度甲最小,丙最大;
液面高度相同,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强甲最小,丙最大。
故选C。
【分析】首先根据F=pS比较容器对桌面的压力大小,再根据F=G容器+G液体比较液体重力大小,再根据比较液体密度大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小。
7.(2017八下·龙华期中)如图所示,一个未装满水的矿泉水瓶,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2。下列关系正确的是(  )
A.p1<p2 F1>F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1<p2 F1<F2 D.p1>p2 F1>F2
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)水对瓶底和瓶盖的压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图可以知道,倒放时瓶中水的深度较大,根据可以知道,水对瓶盖的压强较大,即p1<p2.
(2)水对瓶底和瓶盖的压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即. F1>F2
所以A选项是正确的.
【分析】(1)水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式进行判断.
(2)水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大小水的重力).
8.(2020八下·湖北期中)如图在天平的左盘中放托里拆利的实验装置,并用铁架台固定玻璃管,使玻璃管口不接触烧杯底,加减砝码使天平平衡,则下列说法正确的是(  )
A.平衡时天平读数等于左盘中烧杯加全部水银的质量之和
B.当外界大气压强增大时,天平仍然平衡
C.装置搬上楼玻璃管内水银柱升高,左端将升高
D.若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,右端将升高
【答案】D
【知识点】质量的测量与天平的使用;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.大气压支撑玻璃管内外水银面之间的水银柱的高度,平衡时天平读数等于左盘中烧杯加烧杯内水银的质量之和,A不符合题意;
B.当外界大气压强增大时,水银柱升高,烧杯中水银减少,天平不平衡,B不符合题意;
C.大气压与高度有关,高度越高,大气压越低,装置搬上楼,大气压减小,玻璃管内水银柱降低,烧杯内水银增多,质量增大,左端将下降,C不符合题意;
D.若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,玻璃管内水银柱降低,烧杯内水银增多,质量增大,左端将下降,右端将升高,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】因大气压强的作用,当改变压强大小时,压力改变,天平的平衡受影响。
9.(2023八下·兴城期末) 下列对物理量的估计符合生活实际的是(  )
A.一本物理书的重力大约是
B.海拔五千多米的哨所,水的沸点约为
C.一个标准大气压可以支撑约高的水柱
D.中学生站立时对地面的压强约为
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.物理课本的质量大约300g,则重力大约G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故A错误;
B.水的沸点随高度的增大而降低,故五千多米的哨所处的沸点低于100℃,故B错误;
C.标准大气压强为105Pa,则可支持水柱的高度为:,故C正确;
D.中学生对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚对地面的接触面积S=500cm2,则双脚站立时对地面的压强:,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据G=mg估测物理书的重力;
B.根据液体沸点随气压的变化规律判断;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析计算;
D.根据F=G=mg估算人对地面的压力,再根据计算人对地面的压强。
10.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置.将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连.向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g.烧杯质量为100g,活塞横截面积为7×10-5 m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和绳重不计.则所测大气压的值应为(  )
A.1.26×105Pa B.1.10× 105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,当注射器中的活塞开始向左滑动时,
杯子和其中中水的重力G1=m总1g=(880×10-3kg+100×10-3kg)×10N/kg=9.8N,
对活塞受力分析,根据平衡力的知识得到:F+f=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,
杯子和其中水的总重力G2=m总2g=(460×10-3kg+100×10-3kg)×10N/kg=5.6N,
对活塞受力分析,根据平衡力的知识得到:F-f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,
所测大气压的值:。
【分析】当活塞向左或向右运动时,对活塞进行受力分析,根据平衡力的知识列出两个平衡关系式。然后二者联立计算大气压力,最后根据计算大气压强的值即可。
二、填空题
11.(2023八下·长沙期末)如图所示,质量均匀的正方体A、B两物体,体积都是为8cm3,A、B的质量分别为4g、16g,将A、B叠放在底面积为20cm2、自重为0.4N的圆柱体容器中,容器壁厚度忽略不计。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)物体A的重力是   N。
(2)图中容器对桌面的压强p1=   Pa。
(3)小亮同学缓的沿容器壁注入水,当注水质量为188g时,求A、B两物体静止后,水对容器底的压强p2=   Pa。
【答案】(1)0.04
(2)300
(3)1000
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1) 物体A的重力 :GA=mAg=4 x 10-3kg x 10 N/kg =0.04N;
(2) 物体B的重力 :GB=mBg=1.6 x 10-2kg x 10 N/kg =0.16N,
容器对桌面的压力:F=GA+GB+G容=0.04N+0.16N+0.4N=0.6N,
容器对桌面的压强:;
(3)正方体物体AB的边长:,
则正方体物体AB的的底面积为:S=2cm x 2cm=4cm2=4 x 10-4m2,
加入水的体积:,比物体AB总体积大,
物体A的密度:,则物体A在水中漂浮,A所受浮力等于A的重力,则F浮=GA=0.04N,
物体A漂浮时,排开液体的体积为:,
物体B的密度:,则物体B沉底,
此时水面以下的总体积为:V总=V水+VA+VB=188cm3+8cm3+4cm3=200cm3,
容器中水对深度:,
水对容器底部的压强:
【分析】(1)根据G=mg求出物体A的重力;
(2)根据G=mg求出物体B的重力,容器对桌面的压力等于物体A和B的重力及容器的重力之和,根据求出容器对桌面的压强;
(3)根据加水的质量188g,利用密度公式求出水对体积,可知水的体积大于AB总体积,利用密度公式分别求出物体A和B的密度与水的密度进行比较,可判断出物体A和B在水中的状态,根据阿基米德原理求出物体A排开液体的体积,再求出水面下的总体积,进而求出液体的深度,利用求出水对容器底部的压强。
12.(2023八下·合川期末)水平桌面有上一个圆柱形容器,容器壁厚度忽略不计,往容器中装适量的水,再放入一个正方体和一个球体假设两物体都不沾水,静止后正方体漂浮,球体沉入容器底,状态如图所示,此时容器对桌面的压强为,已知正方体和球体的体积比为3:1现将正方体取出,液面下降了。再把球体取出,液面又下降了。此时容器底对桌面的压强为。则正方体的密度是   ,球体的密度是   。取
【答案】;
【知识点】密度公式及其应用;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】设容器的底面积为S,正方体漂浮,取出正方体后,液面下降了9cm,可以计算正方体排开水的体积为:V正排=SΔh1;球体沉底,取出后液面下降5cm,球的体积为:V球=V球排=SΔh2,已知正方体和球体的体积比为3:1,所以正方体的体积为:V正=3V球=3SΔh2;根据正方体漂浮,受到的浮力等于物体的重力,即F浮= G正,由F浮=ρ水gV排和G=mg得:ρ水gV排=ρ正gV正,所以ρ水gSΔh1=ρ正g3SΔh2,所以正方体的密度是:;
水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,结合压强的变化量和受力面积的乘积:G=△F=△pS,计算压力的变化,即正方体和球体的总重力为:G正+G球=p1S -p2S,由G=mg=ρgV,可得:G正+G球=ρ正gV正+ρ球gV球=ρ正g×3SΔh2+ρ球gSΔh2=p1S-p2S,则ρ正g×3Δh2+ρ球gΔh2=p1-p2,代入数据得:0.6×103kg/m3×10N/kg×3×0.05m+ρ球×10N/kg×0.05m=4000Pa-2100Pa,
解得,ρ球=2×103kg/m3。
【分析】通过两次液体下降高度,可以分析并表示正方体和球体排开水的体积关系,再结合正方体和球体的体积关系,利用正方体漂浮得到浮力与重力相等,通过代数运算解得正方体的密度;水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,根据取出物体前后的压强差和受力面积的乘积,计算压力差, 就是正方体和球的总重力,结合压力的等量关系,计算未知的球体的密度。
13.(2023八下·晋安期末)如图所示,小明在一个玻璃管中装满水,用纸片把管口盖严,然后用手托住纸片,把玻璃管倒过来后,手移开后纸片不脱落,水不外流,此实验证明了    的存在;若将玻璃管转动到水平方向,再把压住纸片的手移开   掉下。
【答案】大气压强;不会
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】如图所示,小明在一个玻璃管中装满水,用纸片把管口盖严,把玻璃管倒过来后,手移开后纸片不脱落,此实验证明了大气压强的存在;若将玻璃管转动到水平方向,由于大气压强在水平方向存在压强,因此把压住纸片的手移开后,纸片不会下落。
【分析】根据大气压强的知识分析解答。
14.(2020八下·锡山期末)如图所示是家庭常用的塑料吸盘。由于吸盘内部的压强   (选填“大于”“等于”或“小于”)外部的压强,所以吸盘紧紧的“吸”在竖直墙壁上,即使挂一定的重物也不会脱落,这是由于塑料吸盘受到   力作用的结果。如果吸盘所受的大气的压力为150N,悬挂的物体重10N,吸盘与墙间的摩擦力为   N。(吸盘的重力忽略不计)
【答案】小于;摩擦;10
【知识点】摩擦力的大小;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压就把它压在了墙面上。大气压强非常大,所以对挂钩产生的压力也很大,使挂钩与墙面之间有较大的摩擦力,摩擦力方向向上,是它的作用使挂钩可以承受较大的拉力而不脱落。吸盘处于静止状态,吸盘的重力忽略不计,吸盘竖直方向上受到竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。物体重10N,对吸盘的拉力是10N,所以吸盘受到的摩擦力是10N。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
15.(2023八下·江北期末) 如图是小江设计的自带吸管的玻璃杯,杯中装有饮料,小江用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不能“吸”到饮料,此时玻璃杯   选填“是”或“不是”连通器;移开手后,能“吸”到饮料,小江能“吸”到饮料是利用了    。
【答案】不是;大气压
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】根据图像,当用手掌封住杯口,此时杯身和玻璃管底部联连通,杯口上部封住,不是开口的,玻璃杯不是连通器;移开手后,吸饮料时,玻璃管中气体减少,气压减小,在大气压的作用下“吸”到饮料。
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
16.(2023八下·电白期末)如图所示,两个相同的机翼模型a和b被弹簧测力计悬挂在竖直方向,机翼模型只能上下自由运动,当相同的风速吹向机翼模型时,A、B两弹簧测力计的示数分别为、,已知机翼模型所受重力为G,则   G,   G(选填“>”“<”或“=”);停止吹风后,机翼模型   (选填“a”或“b”)将下降。
【答案】<;>;a
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】(1)根据图片可知,a模型与机翼的形状相同,则吹风时受到向上的作用力,根据F=G-△F可知,此时A的示数减小;同理,b模型与机翼的形状相反,则吹风时受到向下的作用力,根据F=G+△F可知,此时B的示数增大。比较可知,FaG;
(2)停止吹风后,a模型不再受到向上的作用力,因此它会下降。
【分析】(1)根据机翼的形状和升力的关系分析这个模型受到大气作用力的方向,再确定测力计的示数变化即可;
(2)分析哪个模型受到向上的作用力,则停止吹风后,这向上的作用力消失,那么模型向下运动。
三、实验探究题
17.(2023八下·建阳期中)利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果的因素”,如图的甲、乙、丙所示。
(1)实验中通过观察海绵的   来比较压力作用效果。我们   (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,   越大,压力的作用效果越明显;通过比较图   和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)将图丙中的小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为   (选填“”“”或“”);
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小潭发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
【答案】(1)凹陷程度;不可以
(2)压力;乙
(3)=
(4)没有控制压力相同
【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)①实验中通过观察海绵的凹陷程度,从而反映出压力的作用效果;
②不可以用木板代替海绵, 木板受到压力作用后凹陷程度不明显。
(2) ①通过比较图甲和图乙可以知道,二者一个桌面上有砝码,一个没有砝码,则对海绵的压力大小不同,那么得到:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
②探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积,故选乙和丙;
(3)由压强公式p=可知,图丙和图丁的压力大小不变,受力面积不变,所以压强大小不变,即p=p';
(4)我认为他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力相同。
【分析】(1)①在实验中,海绵受到压力从而发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力作用效果越明显;
②注意木板是否能够发生明显形变即可。
(2)①根据图片确定甲和乙中哪个因素不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据影响压力作用效果的因素的知识分析;
(4)探究压力作用效果与受力面积关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积大小。而沿竖直方向切开后,不但受力面积减小,且压力也同时减小,据此分析解答。
18.(2023八下·贵溪期末)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)图甲所示弹簧测力计的读数是    ;在太空中,    (选填“能”或“不能”)使用弹簧测力计测量拉力的大小。
(2)如图乙所示为装在氧气瓶、煤气罐等物体上的压力表,根据表上的“MPa”可知该表测量的是    (选填“压力”或“压强”),图乙中压力表的分度值为    MPa。
(3)图丙所示,这是华华同学设计的一个装置,球形玻璃容器中有部分气体。
①将该装置放在实验室中,当室温升高时,球形容器下方玻璃管内的水柱会    (选填“上升”“下降”或“不变”)。
②将该装置从山脚拿到山顶,球形容器下方玻璃管内水柱会    (选填“上升”“下降”或“不变”),此时水的沸点会    (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)3.6;能
(2)压强;0.02
(3)下降;下降;降低
【知识点】弹簧测力计及其使用;压强;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)根据图片可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为3.6N。
在太空中,所有的物体都处于失重状态,而弹簧测力计测量拉力时与重力无关,因此能使用测力计测量拉力。
(2)根据图乙可知,“MPa”为压强单位。刻度盘上一个大格表示0.2MPa,中间为10个小格,则分度值为:0.2MPa÷10=0.02MPa。
(3)①当室温升高时,球形容器内气体体积膨胀,则下方玻璃管内的水柱会下降;
②将该装置从山脚拿到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p大气=p内+p水可知,水柱压强会减小。根据p=ρ液gh可知,水柱高度减小,即水面下降。
液体沸点随高度的增大而降低,因此此时水的沸点降低。
【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出测力计的示数。在太空中,所有的物体都处于失重状态,分析实验是否与重力有关即可。
(2)根据物理量的单位分析解答。分度值等于一个大格表示的量÷中间的小格数。
(3)①根据温度变化分析容器内气体体积的变化,据此分析玻璃管内水柱的高度变化;
②根据大气压强随高度的变化规律确定此时大气压强的变化,再根据p大气=p内+p水分析水柱压强的变化,最后根据p=ρ液gh判断水柱的高度变化。
根据液体沸点随高度的变化规律解答。
四、计算题
19.(2023八下·易县期末)《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔如图甲所示,其示意图如图乙所示,轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂一个质量为20kg、底面积为 50cm 的配重A,右端悬挂一个体积为0.01m 的正方体B,此时杠杆在水平位置平衡。(p=1.0ⅹ103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强;
(2)正方体B的重。
【答案】(1)解:配重A对水平地面的压力:
配重A对水平地面的压强:
(2)解:正方体B受到的浮力:
杠杆N端受到的拉力:
正方体B的重:
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【分析】
(1)在水平面上物体对地面的压力大小等于重力大小,然后根据压强公式可求出对地面的压强。
(2)先求出物体B受到的浮力,接着根据杠杆平衡条件算出杠杆受到的拉力,物体重力向下,等于向上的力之和。
20.(2023八下·合肥期中) 一辆质量为的汽车在水平路面上匀速直线运动,汽车受到的阻力为车重的倍,求:
(1)汽车受到的牵引力:
(2)如汽车轮胎与水平面总共的接触面积是,则汽车对水平路面的压强是多少?
【答案】(1)解:汽车的重力:;
在水平路面上匀速行驶的汽车,在水平方向受到牵引力和阻力的作用,二力是平衡力,因此汽车受到牵引力等于汽车受到阻力,
故牵引力;
答:汽车受到的牵引力为;
(2)解:汽车对水平路面的压力,
汽车对水平路面的压强:。
答:汽车对水平路面的压强是。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算汽车的重力,再根据f=0.1G计算汽车受到的阻力,最后根据平衡力的知识计算汽车受到的牵引力;
(2)首先根据F=G计算汽车对水平路面的压力,再根据 计算汽车对路面的压强。
五、综合题
21.(2018八下·梅江月考)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度    a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中   (选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为    Pa.(g=10N/kg)
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面   ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压   细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将   。
【答案】(1)小于;a;400
(2)相平;小于;下降到与A管外液面相平
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U型管两端的高度差为4cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差:
;(2)当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出;如果此时喷雾器停止工作,细管A与烧杯还是连通器,连通器的液面是相平的,故下降到与A管外液面相平。
故答案为: (1). 小于 (2). a (3). 400 (4). 相平 (5). 小于 (6). 下降到与A管外液面相平
【分析】对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,判断物体在压强差作用下的运动情况.
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
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(较难)
一、选择题
1.(2023八下·沈阳期中)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是(  )
A.液体密度关系为:ρC>ρB>ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压力最大,A容器对桌面的压力最小
2.(2021八下·九龙坡期中)如图所示,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。现将甲、乙均沿水平方向切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙切去的质量△m甲、△m乙和甲、乙对地面的压强变化量△p甲、△p乙的关系是(  )
A.△m甲<△m乙,△p甲<△p乙 B.△m甲<△m乙,△p甲>△p乙
C.△m甲>△m乙,△p甲>△p乙 D.△m甲>△m乙,△p甲<△p乙
3.(2023八下·南川期中)生活处处有物理,留心观察皆学问。以下情景中属于减小压强的是(  )
A.劈柴用的斧头很锋利
B.压路机增大轮子的质量
C.扁扁宽宽的书包带
D.啄木鸟有尖尖的喙
4.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2
5.(2021八下·深圳期中)如图甲所示,往量杯中匀速注水直至注满,图乙表示此过程中最杯底都受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是(  )
A. B.
C. D.
6.三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示.若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底部的压强(  )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
7.(2017八下·龙华期中)如图所示,一个未装满水的矿泉水瓶,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2。下列关系正确的是(  )
A.p1<p2 F1>F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1<p2 F1<F2 D.p1>p2 F1>F2
8.(2020八下·湖北期中)如图在天平的左盘中放托里拆利的实验装置,并用铁架台固定玻璃管,使玻璃管口不接触烧杯底,加减砝码使天平平衡,则下列说法正确的是(  )
A.平衡时天平读数等于左盘中烧杯加全部水银的质量之和
B.当外界大气压强增大时,天平仍然平衡
C.装置搬上楼玻璃管内水银柱升高,左端将升高
D.若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,右端将升高
9.(2023八下·兴城期末) 下列对物理量的估计符合生活实际的是(  )
A.一本物理书的重力大约是
B.海拔五千多米的哨所,水的沸点约为
C.一个标准大气压可以支撑约高的水柱
D.中学生站立时对地面的压强约为
10.在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置.将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连.向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g.烧杯质量为100g,活塞横截面积为7×10-5 m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和绳重不计.则所测大气压的值应为(  )
A.1.26×105Pa B.1.10× 105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
二、填空题
11.(2023八下·长沙期末)如图所示,质量均匀的正方体A、B两物体,体积都是为8cm3,A、B的质量分别为4g、16g,将A、B叠放在底面积为20cm2、自重为0.4N的圆柱体容器中,容器壁厚度忽略不计。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)物体A的重力是   N。
(2)图中容器对桌面的压强p1=   Pa。
(3)小亮同学缓的沿容器壁注入水,当注水质量为188g时,求A、B两物体静止后,水对容器底的压强p2=   Pa。
12.(2023八下·合川期末)水平桌面有上一个圆柱形容器,容器壁厚度忽略不计,往容器中装适量的水,再放入一个正方体和一个球体假设两物体都不沾水,静止后正方体漂浮,球体沉入容器底,状态如图所示,此时容器对桌面的压强为,已知正方体和球体的体积比为3:1现将正方体取出,液面下降了。再把球体取出,液面又下降了。此时容器底对桌面的压强为。则正方体的密度是   ,球体的密度是   。取
13.(2023八下·晋安期末)如图所示,小明在一个玻璃管中装满水,用纸片把管口盖严,然后用手托住纸片,把玻璃管倒过来后,手移开后纸片不脱落,水不外流,此实验证明了    的存在;若将玻璃管转动到水平方向,再把压住纸片的手移开   掉下。
14.(2020八下·锡山期末)如图所示是家庭常用的塑料吸盘。由于吸盘内部的压强   (选填“大于”“等于”或“小于”)外部的压强,所以吸盘紧紧的“吸”在竖直墙壁上,即使挂一定的重物也不会脱落,这是由于塑料吸盘受到   力作用的结果。如果吸盘所受的大气的压力为150N,悬挂的物体重10N,吸盘与墙间的摩擦力为   N。(吸盘的重力忽略不计)
15.(2023八下·江北期末) 如图是小江设计的自带吸管的玻璃杯,杯中装有饮料,小江用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不能“吸”到饮料,此时玻璃杯   选填“是”或“不是”连通器;移开手后,能“吸”到饮料,小江能“吸”到饮料是利用了    。
16.(2023八下·电白期末)如图所示,两个相同的机翼模型a和b被弹簧测力计悬挂在竖直方向,机翼模型只能上下自由运动,当相同的风速吹向机翼模型时,A、B两弹簧测力计的示数分别为、,已知机翼模型所受重力为G,则   G,   G(选填“>”“<”或“=”);停止吹风后,机翼模型   (选填“a”或“b”)将下降。
三、实验探究题
17.(2023八下·建阳期中)利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果的因素”,如图的甲、乙、丙所示。
(1)实验中通过观察海绵的   来比较压力作用效果。我们   (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,   越大,压力的作用效果越明显;通过比较图   和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)将图丙中的小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为   (选填“”“”或“”);
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小潭发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是   。
18.(2023八下·贵溪期末)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)图甲所示弹簧测力计的读数是    ;在太空中,    (选填“能”或“不能”)使用弹簧测力计测量拉力的大小。
(2)如图乙所示为装在氧气瓶、煤气罐等物体上的压力表,根据表上的“MPa”可知该表测量的是    (选填“压力”或“压强”),图乙中压力表的分度值为    MPa。
(3)图丙所示,这是华华同学设计的一个装置,球形玻璃容器中有部分气体。
①将该装置放在实验室中,当室温升高时,球形容器下方玻璃管内的水柱会    (选填“上升”“下降”或“不变”)。
②将该装置从山脚拿到山顶,球形容器下方玻璃管内水柱会    (选填“上升”“下降”或“不变”),此时水的沸点会    (选填“升高”“降低”或“不变”)。
四、计算题
19.(2023八下·易县期末)《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔如图甲所示,其示意图如图乙所示,轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂一个质量为20kg、底面积为 50cm 的配重A,右端悬挂一个体积为0.01m 的正方体B,此时杠杆在水平位置平衡。(p=1.0ⅹ103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)配重A单独底面朝下静止在水平地面时对地面的压强;
(2)正方体B的重。
20.(2023八下·合肥期中) 一辆质量为的汽车在水平路面上匀速直线运动,汽车受到的阻力为车重的倍,求:
(1)汽车受到的牵引力:
(2)如汽车轮胎与水平面总共的接触面积是,则汽车对水平路面的压强是多少?
五、综合题
21.(2018八下·梅江月考)如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U型管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度    a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中   (选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差为    Pa.(g=10N/kg)
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面   ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压   细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 A.根据可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知,VA<VB<VC,故ρA>ρB>ρC.故A错误;
B. A、B、C三个容器中,A中液体对容器底部的压力大于液体自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于液体自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于液体自身的重力;根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对C容器底部的压强最小,故B错误;
CD. 三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于液体和容器的总重力,故三个容器对水平桌面的压力相同,且底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,故C正确,D错误.
故答案为:C.
【分析】(1)利用密度公式分析判断;
(2)利用不规则容器液体对容器底部的压力与重力的关系判断出液体对容器底部压力大小关系,再利用压强公式分析判断;
(3)利用容器盛液体时,容器对水平桌面的压力等于液体和容器总重力的关系,结合压强公式分析判断出对桌面的压力大小和对桌面的压强大小关系。
2.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】解:开始时,甲对地面的压强为:P甲=ρ甲gh甲,乙对地面的压强:P乙=ρ乙gh乙,它们对地面的压强相等,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则ρ甲h甲=ρ乙h乙,由h甲=ρ乙
切去之后甲、乙对地面的压力相等,则F剩甲=F剩乙;
水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,根据F=G=mg=ρgV可知:ρ甲gh剩甲S甲=ρ乙gh剩乙S乙;由于ρ甲h甲=ρ乙h乙,所以得到h剩甲=h剩乙;
切去的压力F甲切=F甲-F甲剩=ρ甲gh甲S甲-ρ甲ghS甲,F乙切=F乙-F乙剩=ρ乙gh乙S乙-ρ乙ghS乙,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,ρ甲h甲=ρ乙h乙,而h甲剩下的压强为:P剩甲=ρ甲gh甲剩,P剩乙=ρ乙gh乙剩,剩下的高度一样,有ρ甲>ρ乙,则P剩甲>P剩乙,切之前压强相等,剩下的压强甲大,则对地面变化的压强甲小;
故答案为:A.
【分析】正方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据F=pS判定压力变化的大小;根据压强公式P=ρgh判断压强大小关系,当判断变化压强时,需要先对剩余压强的大小进行判断。
3.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.劈柴用的斧头很锋利,通过减小受力面积而增大压强,故A不合题意;
B.压路机增大轮子的质量,通过增大压力的方式增大压强,故B不合题意;
C.扁扁宽宽的书包带,通过增大受力面积的方式减小压强,故C符合题意;
D.啄木鸟有尖尖的喙,通过减小受力面积的方式增大压强,故D不合题意。
故选C。
【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。
4.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当m乙=4g时,V乙=4cm3,
则甲的密度,
乙的密度,
那么甲和乙的密度之比:,
圆柱体对水平地面的压强:,
所以等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
故选A。
【分析】根据图象读出任意一组质量和体积,利用密度公式求出两物质的密度,进一步求出它们的密度之比;圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,最后根据p=ρgh求出等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比。
5.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据P=ρgh,液体密度相等,深度越变大,压强越大。由于匀速注水且量杯的开口逐渐增大,深度应该保持增大,但增大的速度逐渐减慢.
故答案为:B.
【分析】根据量杯形状判断深度变化的趋势,进而判断压强变化趋势。
6.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器对桌面的压强相等,且容器的底面积相等,跟机F=pS可知,容器对桌面的压力相等。
根据F=G容器+G液体可知,液体的重力相等。
液体的体积甲最大,丙最小。根据可知,液体密度甲最小,丙最大;
液面高度相同,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强甲最小,丙最大。
故选C。
【分析】首先根据F=pS比较容器对桌面的压力大小,再根据F=G容器+G液体比较液体重力大小,再根据比较液体密度大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小。
7.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)水对瓶底和瓶盖的压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图可以知道,倒放时瓶中水的深度较大,根据可以知道,水对瓶盖的压强较大,即p1<p2.
(2)水对瓶底和瓶盖的压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即. F1>F2
所以A选项是正确的.
【分析】(1)水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式进行判断.
(2)水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大小水的重力).
8.【答案】D
【知识点】质量的测量与天平的使用;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.大气压支撑玻璃管内外水银面之间的水银柱的高度,平衡时天平读数等于左盘中烧杯加烧杯内水银的质量之和,A不符合题意;
B.当外界大气压强增大时,水银柱升高,烧杯中水银减少,天平不平衡,B不符合题意;
C.大气压与高度有关,高度越高,大气压越低,装置搬上楼,大气压减小,玻璃管内水银柱降低,烧杯内水银增多,质量增大,左端将下降,C不符合题意;
D.若采取适当办法将一些空气注入玻璃管上方时,玻璃管内水银柱降低,烧杯内水银增多,质量增大,左端将下降,右端将升高,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】因大气压强的作用,当改变压强大小时,压力改变,天平的平衡受影响。
9.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.物理课本的质量大约300g,则重力大约G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故A错误;
B.水的沸点随高度的增大而降低,故五千多米的哨所处的沸点低于100℃,故B错误;
C.标准大气压强为105Pa,则可支持水柱的高度为:,故C正确;
D.中学生对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚对地面的接触面积S=500cm2,则双脚站立时对地面的压强:,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据G=mg估测物理书的重力;
B.根据液体沸点随气压的变化规律判断;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析计算;
D.根据F=G=mg估算人对地面的压力,再根据计算人对地面的压强。
10.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,当注射器中的活塞开始向左滑动时,
杯子和其中中水的重力G1=m总1g=(880×10-3kg+100×10-3kg)×10N/kg=9.8N,
对活塞受力分析,根据平衡力的知识得到:F+f=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,
杯子和其中水的总重力G2=m总2g=(460×10-3kg+100×10-3kg)×10N/kg=5.6N,
对活塞受力分析,根据平衡力的知识得到:F-f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,
所测大气压的值:。
【分析】当活塞向左或向右运动时,对活塞进行受力分析,根据平衡力的知识列出两个平衡关系式。然后二者联立计算大气压力,最后根据计算大气压强的值即可。
11.【答案】(1)0.04
(2)300
(3)1000
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1) 物体A的重力 :GA=mAg=4 x 10-3kg x 10 N/kg =0.04N;
(2) 物体B的重力 :GB=mBg=1.6 x 10-2kg x 10 N/kg =0.16N,
容器对桌面的压力:F=GA+GB+G容=0.04N+0.16N+0.4N=0.6N,
容器对桌面的压强:;
(3)正方体物体AB的边长:,
则正方体物体AB的的底面积为:S=2cm x 2cm=4cm2=4 x 10-4m2,
加入水的体积:,比物体AB总体积大,
物体A的密度:,则物体A在水中漂浮,A所受浮力等于A的重力,则F浮=GA=0.04N,
物体A漂浮时,排开液体的体积为:,
物体B的密度:,则物体B沉底,
此时水面以下的总体积为:V总=V水+VA+VB=188cm3+8cm3+4cm3=200cm3,
容器中水对深度:,
水对容器底部的压强:
【分析】(1)根据G=mg求出物体A的重力;
(2)根据G=mg求出物体B的重力,容器对桌面的压力等于物体A和B的重力及容器的重力之和,根据求出容器对桌面的压强;
(3)根据加水的质量188g,利用密度公式求出水对体积,可知水的体积大于AB总体积,利用密度公式分别求出物体A和B的密度与水的密度进行比较,可判断出物体A和B在水中的状态,根据阿基米德原理求出物体A排开液体的体积,再求出水面下的总体积,进而求出液体的深度,利用求出水对容器底部的压强。
12.【答案】;
【知识点】密度公式及其应用;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】设容器的底面积为S,正方体漂浮,取出正方体后,液面下降了9cm,可以计算正方体排开水的体积为:V正排=SΔh1;球体沉底,取出后液面下降5cm,球的体积为:V球=V球排=SΔh2,已知正方体和球体的体积比为3:1,所以正方体的体积为:V正=3V球=3SΔh2;根据正方体漂浮,受到的浮力等于物体的重力,即F浮= G正,由F浮=ρ水gV排和G=mg得:ρ水gV排=ρ正gV正,所以ρ水gSΔh1=ρ正g3SΔh2,所以正方体的密度是:;
水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,结合压强的变化量和受力面积的乘积:G=△F=△pS,计算压力的变化,即正方体和球体的总重力为:G正+G球=p1S -p2S,由G=mg=ρgV,可得:G正+G球=ρ正gV正+ρ球gV球=ρ正g×3SΔh2+ρ球gSΔh2=p1S-p2S,则ρ正g×3Δh2+ρ球gΔh2=p1-p2,代入数据得:0.6×103kg/m3×10N/kg×3×0.05m+ρ球×10N/kg×0.05m=4000Pa-2100Pa,
解得,ρ球=2×103kg/m3。
【分析】通过两次液体下降高度,可以分析并表示正方体和球体排开水的体积关系,再结合正方体和球体的体积关系,利用正方体漂浮得到浮力与重力相等,通过代数运算解得正方体的密度;水平面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,根据取出物体前后的压强差和受力面积的乘积,计算压力差, 就是正方体和球的总重力,结合压力的等量关系,计算未知的球体的密度。
13.【答案】大气压强;不会
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】如图所示,小明在一个玻璃管中装满水,用纸片把管口盖严,把玻璃管倒过来后,手移开后纸片不脱落,此实验证明了大气压强的存在;若将玻璃管转动到水平方向,由于大气压强在水平方向存在压强,因此把压住纸片的手移开后,纸片不会下落。
【分析】根据大气压强的知识分析解答。
14.【答案】小于;摩擦;10
【知识点】摩擦力的大小;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】使用塑料吸盘时,先挤走里边的空气,使其内部近似真空,气体压强非常小,外界大气压就把它压在了墙面上。大气压强非常大,所以对挂钩产生的压力也很大,使挂钩与墙面之间有较大的摩擦力,摩擦力方向向上,是它的作用使挂钩可以承受较大的拉力而不脱落。吸盘处于静止状态,吸盘的重力忽略不计,吸盘竖直方向上受到竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。物体重10N,对吸盘的拉力是10N,所以吸盘受到的摩擦力是10N。
【分析】生活中很多地方应用到了大气压,墙壁上的吸盘,钢笔吸墨水,用吸管喝饮料;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
15.【答案】不是;大气压
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】根据图像,当用手掌封住杯口,此时杯身和玻璃管底部联连通,杯口上部封住,不是开口的,玻璃杯不是连通器;移开手后,吸饮料时,玻璃管中气体减少,气压减小,在大气压的作用下“吸”到饮料。
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
16.【答案】<;>;a
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】(1)根据图片可知,a模型与机翼的形状相同,则吹风时受到向上的作用力,根据F=G-△F可知,此时A的示数减小;同理,b模型与机翼的形状相反,则吹风时受到向下的作用力,根据F=G+△F可知,此时B的示数增大。比较可知,FaG;
(2)停止吹风后,a模型不再受到向上的作用力,因此它会下降。
【分析】(1)根据机翼的形状和升力的关系分析这个模型受到大气作用力的方向,再确定测力计的示数变化即可;
(2)分析哪个模型受到向上的作用力,则停止吹风后,这向上的作用力消失,那么模型向下运动。
17.【答案】(1)凹陷程度;不可以
(2)压力;乙
(3)=
(4)没有控制压力相同
【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)①实验中通过观察海绵的凹陷程度,从而反映出压力的作用效果;
②不可以用木板代替海绵, 木板受到压力作用后凹陷程度不明显。
(2) ①通过比较图甲和图乙可以知道,二者一个桌面上有砝码,一个没有砝码,则对海绵的压力大小不同,那么得到:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
②探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积,故选乙和丙;
(3)由压强公式p=可知,图丙和图丁的压力大小不变,受力面积不变,所以压强大小不变,即p=p';
(4)我认为他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力相同。
【分析】(1)①在实验中,海绵受到压力从而发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力作用效果越明显;
②注意木板是否能够发生明显形变即可。
(2)①根据图片确定甲和乙中哪个因素不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)根据影响压力作用效果的因素的知识分析;
(4)探究压力作用效果与受力面积关系时,需要控制压力相等,只改变受力面积大小。而沿竖直方向切开后,不但受力面积减小,且压力也同时减小,据此分析解答。
18.【答案】(1)3.6;能
(2)压强;0.02
(3)下降;下降;降低
【知识点】弹簧测力计及其使用;压强;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)根据图片可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为3.6N。
在太空中,所有的物体都处于失重状态,而弹簧测力计测量拉力时与重力无关,因此能使用测力计测量拉力。
(2)根据图乙可知,“MPa”为压强单位。刻度盘上一个大格表示0.2MPa,中间为10个小格,则分度值为:0.2MPa÷10=0.02MPa。
(3)①当室温升高时,球形容器内气体体积膨胀,则下方玻璃管内的水柱会下降;
②将该装置从山脚拿到山顶,高度增大,则大气压强减小,根据p大气=p内+p水可知,水柱压强会减小。根据p=ρ液gh可知,水柱高度减小,即水面下降。
液体沸点随高度的增大而降低,因此此时水的沸点降低。
【分析】(1)根据甲图确定测力计的分度值,根据指针位置读出测力计的示数。在太空中,所有的物体都处于失重状态,分析实验是否与重力有关即可。
(2)根据物理量的单位分析解答。分度值等于一个大格表示的量÷中间的小格数。
(3)①根据温度变化分析容器内气体体积的变化,据此分析玻璃管内水柱的高度变化;
②根据大气压强随高度的变化规律确定此时大气压强的变化,再根据p大气=p内+p水分析水柱压强的变化,最后根据p=ρ液gh判断水柱的高度变化。
根据液体沸点随高度的变化规律解答。
19.【答案】(1)解:配重A对水平地面的压力:
配重A对水平地面的压强:
(2)解:正方体B受到的浮力:
杠杆N端受到的拉力:
正方体B的重:
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【分析】
(1)在水平面上物体对地面的压力大小等于重力大小,然后根据压强公式可求出对地面的压强。
(2)先求出物体B受到的浮力,接着根据杠杆平衡条件算出杠杆受到的拉力,物体重力向下,等于向上的力之和。
20.【答案】(1)解:汽车的重力:;
在水平路面上匀速行驶的汽车,在水平方向受到牵引力和阻力的作用,二力是平衡力,因此汽车受到牵引力等于汽车受到阻力,
故牵引力;
答:汽车受到的牵引力为;
(2)解:汽车对水平路面的压力,
汽车对水平路面的压强:。
答:汽车对水平路面的压强是。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算汽车的重力,再根据f=0.1G计算汽车受到的阻力,最后根据平衡力的知识计算汽车受到的牵引力;
(2)首先根据F=G计算汽车对水平路面的压力,再根据 计算汽车对路面的压强。
21.【答案】(1)小于;a;400
(2)相平;小于;下降到与A管外液面相平
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】(1)如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U型管中a管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U型管两端的高度差为4cm,则此时U型管底部d处左右两侧液体压强差:
;(2)当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出;如果此时喷雾器停止工作,细管A与烧杯还是连通器,连通器的液面是相平的,故下降到与A管外液面相平。
故答案为: (1). 小于 (2). a (3). 400 (4). 相平 (5). 小于 (6). 下降到与A管外液面相平
【分析】对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,判断物体在压强差作用下的运动情况.
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,认清连通器的结构特点,生活中应用连通器的还有:乳牛自动喂水器、自来水的水塔和水龙头、过桥涵洞、洗手盆的回水弯等等.
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