鲁科版(五四制)八年级物理下册第七章压强专题训练
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、一块平放在水平面上的砖,若沿竖直方向切开,一半留在水平面上,它对水平面的压力、压强的变化情况是( )
A.减小、减小 B.增大、减小 C.不变、减小 D.减小、不变
2、两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反(正反光滑程度相同)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F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,下列关系正确的是( )
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1C.p1>p2 F1=F2 D.p1=p2 F13、如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为 ,水的深度为0.1m。不吸水实心圆柱体质量为m克(m的取值不确定),底面积为 ,高度为0.12m。将圆柱体竖直放入容器内,静止时水对容器底部的压强p与圆柱体的质量m满足的函数关系图像为( )
A. B.
C. D.
4、下列数值与实际情况最接近的是( )
A.中学生的质量约为500kg
B.一个鸡蛋受到的重约为5N
C.麦积山上的大气压低于
D.物理课本放在1m2的桌面中央,对桌面的压强约为1Pa
5、如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙,则( )
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
6、邵阳火车站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车。是为了避免乘 客被“吸”向列车的事故发生。这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流 速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
7、某同学使用矿泉水瓶设计了下列几组实验,实验装置如图所示,其中不能完成实验任务的是( )
A. 探究压强与压力大小的关系
B. 验证液体压强与液体密度的关系
C. 探究流体压强与流速的关系
D. 验证大气压强的存在
8、如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压强减小 B.容器对桌面的压力减小
C.水对容器底的压力减小 D.容器对桌面的压强减小
9、如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块。则两块对水平桌面的压强p甲、p乙两块对水平桌面的压力F甲、F乙大小关系是( )
A.p甲<p乙、F甲>F乙 B.p甲=p乙、F甲>F乙
C.p甲>p乙、F甲=F乙 D.p甲=p乙、F甲=F乙
10、如图所示的甲、乙两个均匀实心正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在它们上部沿水平方向均截去各自的一半,则它们剩余部分对地面的压力F甲′和F乙′的大小关系是( )
A.F甲′>F乙′ B.F甲′=F乙′
C.F甲′<F乙′ D.无法判断
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是高空的大气压 (选填“高”或“低”),球内的气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,将球胀破。
2、能分辨出鼓声和锣声,主要根据声音的 不同;用吸管吸饮料,主要利用 压强;乘客系安全带,主要为了降低刹车时由于 造成的伤害。
3、如图所示,图钉帽的面积是8×10-5m2,图钉尖的面积是5×10-8m2,手指对图钉帽的压力是20N,则手指对图钉帽的压强是 Pa,钉尖对墙的压强是 。
4、如图所示,工人使用橡胶锤铺设瓷砖 橡胶锤头有较大的横截面积,且橡胶具有较好的 性,能在压力一定时,通过增大受力面积来 压强 橡胶锤敲击到瓷砖后会向相反方向运动,说明力的作用是 的。
5、跳台滑雪是滑雪运动项目之一、运动员脚着专用滑雪板,从起滑台滑下,在助滑道上获得较大速度,经跳台末端飞出后,身体前倾与滑雪板成锐角,沿抛物线在空中飞行,着地后继续滑行直至停止。请就跳台滑雪过程提两个与物理知识有关的问题并简答。
示例:为什么身体要前倾与滑雪板成锐角?答:为了减小空气阻力。
(1)问题: ;简答: 。
(2)问题: ;简答: 。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示,边长分别为0.2m和0.3m的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103kg/m3,物体B的质量为13.5kg。求:
①物体B的密度。
②物体A对水平地面的压强。
③若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为 与 相等,求出对应的V的取值。
2、如图所示,圆柱形容器甲和均匀实心正方体乙放置在水平地面上。容器甲的质量为1千克、底面积为2×10-2米2,盛有体积为4×10-3米3的水,乙的体积为1×10-3米3。
(1)容器甲中水的质量m水;
(2)距水面下0.05米处水的压强p水;
(3)若将正方体乙垫放在容器甲下方的中央位置,测得正方体乙对地面的压强是容器甲对正方体乙的压强的2倍,求正方体乙的密度ρ乙。
3、一长为0.2m、宽为1dm、厚为5cm的铁块放在水平地面上,铁的密度为7.8×103kg/m3。求:
(1)铁块对地面的压力;
(2)铁块对地面的最大压强。
4、如图,小明蹬着滑板车滑行。根据所学知识,请回答下列问题:
(1)小明的质量为40kg,求小明的重力为多大?
(2)滑板车质量为5kg,小轮与地面的总接触面积为3×10-4m2,当小明双脚站在滑板车上滑行时,滑板车对水平地面的压强为多大?
5、如图所示,一个重力为2N,底面积为0.01m2的薄壁容器中盛有6N的水,水深5cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强和压力;
(2)容器对水平桌面的压强。
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、小明利用筒内横截面积为0.6cm2的注射器和一些其它器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.如图所示,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)小明发现,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,无法完全排出,这应该会使测量结果 (选填“偏大”或“偏小”);
(2)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下测力计的示数为1.5N”这一步骤,这样的操作是为了减小 对测量结果的影响;最后,小红算出的大气压强是 Pa。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】当沿竖直方向截去一半后,物体的质量减半、重力减半、对地面的压力减半,受力面积也减半,所以根据 ,剩下部分对地面的压强不变,即压力变小、压强不变,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】处在水平面上的物体,物体对地面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
2、【答案】D
【解析】【解答】容器内装有深度相同的同种液体,由p=ρgh可得p1=p2
容器质量相同,内装液体的种类相同,乙中液体的体积大,由m=ρV可知,乙容器中的液体质量大,所以乙容器对桌面的压力大,故在接触面粗糙程度相同时,乙容器与桌面的摩擦力大,容器做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,故F1<F2
故答案为:D。
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强的大小;利用压强和受力面积的乘积计算压力的大小。
3、【答案】A
【解析】【解答】由题可知,未放圆柱体时,水对容器底部压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
水的体积
容器的底面积等于水的横截面积
当圆柱体密度大于等于水的密度时,圆柱体放入水中,假设圆柱体浸没,且水的深度为h1,由体积关系得Sh1-V物=1000cm3
解得h1 =16cm,因为h1=16cm>12cm,所以假设成立,此时水对容器底部压强为p2=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa
此时圆柱体质量m物≥ρ水V物=1.0×103kg/m3×5×10-3m2×0.12m=0.6kg=600g
即物体质量m物≥600g,水对容器底部压强p2=1600Pa。当圆柱体密度小于水的密度时,圆柱体放入水中,圆柱体漂浮,且水的深度为h2,由体积关系得Sh2-V排=1000cm3
解得
圆柱体漂浮,则物体受到的浮力和重力大小相等,m物的质量单位是g,有
水对容器底部压强p2=ρ水gh2
联立解得p2=(1000+m物)Pa
所以当物体质量0<m物<600g,水对容器底部压强p2=(1000+m物)Pa,综上可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据液体密度和深度可以计算液体压强;根据质量和密度的比值计算体积;根据体积和深度的比值计算底面积;结合体积关系判断物体的状态;根据物体的密度和体积的乘积计算质量;结合物体质量的变化,判断液体压强的变化。
4、【答案】C
【解析】【解答】A.中学生的质量约为50kg,A不符合题意;
B.两个鸡蛋的重力约1N,一个鸡蛋受到的重约为0.5N,B不符合题意;
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,在海平面大气压强接近1.013×105Pa,麦积山上的大气压低于1.013×105Pa,C符合题意;
D.物理书的质量约200g,对桌面的压力约F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
物理书的面积约S=0.18cm×0.26cm=0.0468m2
约为0.05m2;摆放在桌面中央的一本物理书对桌面的压强约为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
5、【答案】B
【解析】【解答】甲、乙两容器分别装有同种液体且深度相同,由 得,两容器底部所受液体的压强
甲、乙两容器的底面积相等,由 得,两容器底部所受液体的压力
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】液体密度和深度相同时,液体压强相同;根据压强和受力面积可以计算压力的大小。
6、【答案】A
【解析】【解答】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的是流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
7、【答案】B
【解析】【解答】A.图中两瓶对水平面的压力不同,接触面积相同,可以探究压强与压力大小的关系,A不符合题意;
B.图中不同深度的小孔内喷出水柱远近不同,表明液体压强与深度有关,无法完成液体压强与液体密度的关系验证,B符合题意;
C.图中向两只瓶子的中间吹气,空气流速大则压强小,瓶子会在压强差的作用下向中间靠拢,能完成实验探究,C不符合题意;
D.图中瓶内的水不会流出来,是因为大气压强的作用,可以完成实验目的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A. 压力不同,接触面积相同,可以探究压强与压力大小的关系。
B.不同深度的小孔内喷出水柱远近不同,表明液体压强与深度有关。
C. 空气流速大则压强小,瓶子会在压强差的作用下向中间靠拢,可以探究流体压强和液体密度的关系。
D.瓶内的水不会流出来,是因为大气压强的作用,可以探究大气压强的存在。
8、【答案】C
【解析】【解答】A.水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式 可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了,A不符合题意;
B.倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变,故压力不变,B不符合题意;
C.正放时水对容器底的压力
即水对容器底的压力是以 为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱对容器底的压力大于水的重力,如图
倒放时水对容器底的压力
即水对容器底的压力是以 为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱对容器底的压力小于水的重力,如图
对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会变小,C符合题意。
D.设如图放置时的底面积为 ,倒置过来后的底面积为 ,因为对桌面的压力一定,根据 、确定倒置过来后容器对桌面的压强大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
9、【答案】B
【解析】【解答】正方体放在水平桌面上,压力大小等于物体的重力,甲的重力大于乙的重力,所以甲对水平桌面的压力大于乙对水平桌面的压力,即F甲>F乙;因为正方体均匀,并且放置在水平桌面上,若把它竖直截成大小不等的两块,所以它们的厚度h相等,由 知道,它们对水平桌面的压强相等,即p甲=p乙
故答案为:B。
【分析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
10、【答案】A
【解析】【解答】它们对地面的压强相等,即
又因为
所以
若在它们上部沿水平方向均截去各自的一半,则
即
故答案为:A。
【分析】根据压强相等,结合受力面积可以计算压力的大小;切去各自一半时,压力关系不变。
二、填空题
1、【答案】低;大于
【解析】【解答】氢气球升到高空时,由于大气压随高度增加而减小,高空的大气压低,气球内气压大于外界大气压,将球胀裂。
【分析】大气压随海拔高度的升高而减小。
2、【答案】音色;大气;惯性
【解析】【解答】分辨不同材料振动发声,是根据其音色不同。
用吸管能吸饮料是因为大气压将饮料压进嘴巴。
系安全带可以避免刹车时由于惯性带来的伤害,因为刹车时,车快速停止,而乘客由于惯性会往前冲,而带上安全带,可避免乘客冲撞车前玻璃或飞出车外。
【分析】不同声音有不同的品质与特色,即音色不同,可以通过音色来辨别声音;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;物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系。
3、【答案】2.5×105;4×108Pa
【解析】【解答】手指对图钉帽的压力等于图钉尖对墙的压力,即
手指对图钉帽的压强 =
钉尖对墙的压强 =
【分析】手对物体的推力即为物体对墙面的压力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
4、【答案】弹;减小;相互
【解析】【解答】橡胶是一种弹性材料,具有很好的弹性。
根据 可知,压力一定时,受力面积增大,压强减小
由于力的作用是相互的,橡胶锤敲击到瓷砖后,瓷砖给橡胶锤一个反作用力,橡胶锤会向相反方向运动。
【分析】通过压强公式p=F/S可以看出,减小压强可以通过减小压力和增加受力面积实现;力的作用是相互的,物体A对物体B施加一个力,那么物体B一定会对物体A施加一个等大反向的力。
5、【答案】(1)为什么运动员离开跳台后,人能够继续往前飞行;这是因为人具有惯性,离开跳台后,人会保持原有的运动状态,继续往前飞行
(2)为什么滑雪板做得很宽大;因为当压力一定时,通过增大受力面积减小压强
【解析】【解答】因为人离开跳台后还会继续往前飞,着地后继续滑行直至停止,所以可提问为什么运动员离开跳台后,人能够继续往前飞行。
人因为具有惯性,所以离开跳台后,还会保持原来向前运动的状态,继续往前飞行一段距离,然胡由于重力作用,落向地面,由于有阻力作用,所以最后会停止。
观察图像可知,滑雪板做的很宽且长,面积很大,故可提问为什么滑雪板做得很宽大。
当压力一定时,受力面积越大,压强就越小,所以滑雪板做得很宽大,是为了增大受力面积以减小对雪地的压强。
【分析】(1)增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
(2)本题为开放性题目,学生可以从对流体压强与流速的关系、减小压强的方法、防止惯性危害的角度分析,虽知识点多,但都属于基础,利用所学知识分析解释滑雪中遇到的问题。
三、计算题
1、【答案】解:①物体B的密度
②物体A对水平地面的压强
③若在正方体 、 上沿水平方向分别截去相同的体积 后,A、B剩余部分对水平地面的压强为 与 相等,则有
即
代入数据解得V=0.005625m3
答:①物体B的密度是0.5×103kg/m3;
②物体A对水平地面的压强是3920Pa;
③在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积0.005625m3后,A、B剩余部分对水平地面的压强为 与 相等。
【解析】【分析】(1)根据物体的质量和体积的比值计算密度;(2)利用液体密度和深度,可以计算液体压强;(3)根据密度和体积的乘积计算质量,结合压力和受力面积的比值计算压强。
2、【答案】(1)解:容器甲中水的质量为
答:容器甲中水的质量为4kg
(2)解:距水面下0.05米处水的压强
答:距水面下0.05米处水的压强为490Pa
(3)解:乙为均匀实心正方体体积为1×10-3m3,可知乙的底面积为1×10-2m2,甲的底面积为2×10-2m2,正方体乙放在容器甲下方的中央位置,则受力面积为1×10-2m2。
正方体乙对地面的压强是容器甲对正方体乙的压强的2倍,即
则
则有
整理可得
则
所以乙物体的密度为
答:乙的密度为
【解析】【分析】(1)已知水的体积和密度,利用密度公式求解水的质量即可;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积,利用压强公式求解物体的的质量,利用密度该公式求解密度即可。
3、【答案】(1)解:铁块的体积V=0.2m×0.1m×0.05m=1×10 3m3
由 可得,铁块的质量m=ρV=7.8×103kg/m3×1×10 3m3=7.8kg
铁块对地面的压力F=G=mg=7.8kg×9.8N/kg=76.44N
答:铁块对地面的压力为76.44N;
(2)解:铁块立放时受力面积最小S=0.1m×0.05m=5×10 3m2
铁块对地面的最大压强
答:铁块对地面的最大压强为15288Pa。
【解析】【分析】(1)已知物体的体积和密度,利用密度公式求解物体的质量;结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力;
(2)结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
4、【答案】(1)解:小明的重力G1=m1g=40kg10N/kg=400N
答:小明的重力为400N;
(2)解:滑板的重力G2=m2g=5kg10N/kg=50N
小明双脚站在滑板上时,滑板对地面的压力F= G1+ G2=400N+50N=450N
滑板对地面的压强
答:滑板车对水平地面的压强为1.5×106Pa。
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力大小;
(2)利用质量计算重力;根据压力和受力面积的比值, 计算压强。
5、【答案】(1)解:水对容器底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m= 500Pa
水对容器底的压力:F=ps= 500Pa×0.01m2 =5N
答:水对容器底的压强为500Pa,压力是5N
(2)解:容器对水平桌面的压力:F' =G容+G水=2N+6N= 8N
容器对水平桌面的压强:p'= =800Pa
答:容器对水平桌面的压强为800 Pa。
【解析】【分析】(1)水对容器底的压力压强的计算步骤:①利用 p=ρgh 计算液体压强;②根据变形公式F=PS计算液体对容器底的压强;
(2)容器对水平桌面的压力压强的计算步骤:①F =G容+G水;②根据计算压强。
四、实验探究
1、【答案】(1)偏小
(2)摩擦力;1.0×105
【解析】【解答】(1)橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,无法完全排出,会导致拉力变小,由 分析可知,受力面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;
(2)在b步骤中,注射器活塞刚开始滑动时,活塞与注射器内壁间存在摩擦力,对注射器受力分析可知,受到水平向右的大气压力F大气和摩擦力f以及水平向左的拉力F,即F大气=F-f,拉力F大于大气对活塞的压力F大气,从而使测量值偏大.所以小红的这一实验步骤,是为了减小摩擦力对实验结果的影响;取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,对注射器受力分析可知,受到水平向右的摩擦力f以及水平向左的拉力F拉,即F拉=f=1.5N,所以大气压力,所以大气压强。
【分析】(1)注射器筒内有空气或没有读准弹簧测力计的示数都会导致测量值大于真实值;
(2)分析在b步骤中,注射器活塞刚开始滑动时,活塞与注射器内壁间存在摩擦力,对注射器受力分析可知,受到水平向右的大气压力F大气和摩擦力f以及水平向左的拉力F;根据二力平衡的条件,取下封住注射器小孔的橡皮帽,水平向右慢慢匀速拉动注射器筒时,弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力;结合这两种情况计算出大气压力,再根据公式将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小。