第九章压强实验、计算专题训练(含答案) 2023-2024学年人教版物理八年级下册

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名称 第九章压强实验、计算专题训练(含答案) 2023-2024学年人教版物理八年级下册
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-05-17 13:37:33

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第九章 压强实验、计算专题训练
一、实验题
1.在探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验中:
(1)如图甲是U形管压强计,实验前用手轻压探头的橡皮膜为了检查 ;将探头放进盛有液体的容器中,探头的橡皮膜在液体的压力作用下会 (选填“内凹”或“外凸”),若液体的压力越大,橡皮膜的形变程度会越 ;实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面的 变化而判断的;
(2)为探究液体内部压强与深度的关系,将压强计的探头先后放在图乙所示烧杯的a、b位置处,可以观察到探头在 (选填“a”或“b”)位置时U形管两侧液面的高度差Δh较大;将探头继续放入水中越深,观察到U形管两侧液面的高度差Δh就越 ,说明液体内部压强随 的增加而增大;
(3)如图丙所示,将压强计的探头放入另一烧杯的液体中,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图乙中的b位置相同,观察两烧杯中的液面可知,烧杯丙中的液体密度ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”);若U形玻璃管足够长,U形玻璃管内选用密度 (填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差。
2.如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”的实验装置。
(1)在实验过程中,压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图中的乙和丙图,可以得到:液体的压强与 有关。比较图中 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
3.某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,将两端开口的玻璃管下端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中不同深度,观察到橡皮薄膜均向上凸起,实验现象如图(a)(b)所示.
①观察图(a)和(b)所示的实验现象,他们猜想:液体内部的压强可能与 有关.
②为了验证猜想,他们用仪器测出不同深度处水的压强p,并将相关实验数据记录在表二中.
分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件,距水面深度h1、h2、h3处对应的水的压强为p1、p2、p3,它们之间满足的关系: (填数量关系).由此,小明得出初步结论:水内部的压强与水的深度成正比;小华得出初步结论:同种液体内部,液体压强与液体深度成正比.分析上述实验过程和相关条件, 得出的初步结论更合理些(选填“小明”或“小华”).
③小红还要继续研究液体内部压强与液体种类的关系,为此还需要: .
为了和表二获取的实验数据作比较,她设计了记录表三,请将表三内的空格填写完整.
4.登山活动中,小明想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关物品测量山顶的大气压。方案如下:
A.把注射器的活塞推至针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出针筒上有刻度部分的长度L。
回答以下问题:
(1)实验中,要分析研究的对象是 (填“针筒”或“活塞”),当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于 (填“静止”或“运动”)状态;
(2)实验时小明发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果 (填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(3)实验前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做既可以使活塞的密封性好又可以 ;
(4)若小明用图乙中的B注射器测量时,发现测力计被拉到5N时,活塞仍未滑动,这时可换用图乙中的 (填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p= 。
5.小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,其实验步骤如下:
a、先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,目的是 ;当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b、用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图甲所示,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、测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d、根据测量数据,算出大气压的值;
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 ;
(2)根据实验数据计算出的大气压强是 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此,小明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。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 (不定项选择,填写序号);
(4)实验时,小明又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得的大气压值 。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了图乙装置,将注射器筒固定在水平桌面上,排尽注射器内的空气,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,测得杯与水的总重为G1;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水的重力为G2时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 。
6.如图所示为医院做皮试用的标有最大刻度值1mL的注射器。它的活塞前端有突出物,活塞推至注射器底端后可将针头部分的多余空间填满。小明利用该注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:

a、先活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b、用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器的活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数如图所示;
c、测出注射器全部刻度的长度如图所示;
d、根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 ;
(2)根据实验数据计算出的大气压强是 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,原因最有可能是 ;
(4)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,记下弹簧测力计的示数为0.3N。”重新计算出的大气压强是 Pa。
7.某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。(g取10N/kg)
(1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水,红墨水静止时,U形管两侧液面高度 ;
(2)图乙压强计通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (填“漏气”或“不漏气”);
(3)他把探头放入水面下6cm处,探头受到水的压强是 Pa;继续向下移动探头,会看到U形管两侧液面的高度差变大,说明液体内部的压强与液体的 有关;
(4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入 的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则 (填“左”或“右”)侧液体的密度较大。
8.如图所示, 是某实给小组“探究影响成体内部压强大小的因素”的实能过程

(1)在使用压强计前,同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 ,使U形管左右两侧的液面相平。
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形管内加适量水
(2)实验前同学检查了装置的气密性,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”),接下来开始进行实验。
(3)比较乙和丙图,可以得到:液体的压强与 有关;
(4)比较 两图,可以得到液体的压强与液体密度有关;
(5)实验小组的小天和小红利用压强计来鉴别水和酒精,现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精;
①如图戊所示,小红先后将调节好的压强计的金属盒没入两种液体中,她发现烧杯A的U形管两侧液面的高度差较大,于是认为烧杯A装的是水,你认为她的结论 (选填“可靠”、“不可靠”)的,理由是 。
②小天用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图己所示,将压强计两个金属盒分别没入两种液体相同的深度,从而判断出图己中装水的是 (选填“A”或“B”)烧杯。
二、计算题
9.2020年初,一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪,给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为,g取 。
(1)请计算2m厚的积雪对水平地面的压强;
(2)若2m厚的积雪,压在面积为5 m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力。
10.如图是家庭常用的高压锅的结构示意图,它的盖子上有三个气孔,带有活塞的气孔1使锅内与外界连通,此时锅内气压与外界大气压相等(外界大气压为1.0×105Pa)。当锅内温度升高至100℃时,锅内气体会把气孔1的活塞顶起,这时锅被密封。锅内温度继续升高,气体压强增大,当压强增至最大值时,气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用,图中未画出。设锅内气压每增加3.6×103Pa,水的沸点相应增加1℃。锅内水的初始温度为20℃。取g=10N/kg。
(1)锅内温度升高到120℃时,锅内的气压是多大?
(2)此高压锅限压阀的质量为70g,气孔2的面积为7mm2则锅内的最高温度可达到多少?(结果保留整数)
11.水平地面放着一个容器,重为60N,其底面积为1200cm 。容器内装有0.2m深的水,水的质量是30kg,如图所示。(g取10N/kg)
(1)容器内所装水的重力?
(2)容器底部受到水的压强?
(3)容器对地面产生的压强?
12.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车的信息如表格所示。
自重(含驾驶员) 3×104N
每个轮胎触地面积
车轮个数 10
车厢容积
(1)求货车空载行驶时所受的牵引力大小;
(2)货车轮胎对地面的压强是多少?
13.如图所示,质量为60kg小帆骑电动平衡车在水平公路上骑行,小帆匀速骑行时受到阻力为人与车总重的0.3倍,独轮电动平衡车质量为15kg,轮胎与地面接触面积为30cm2,最大速度为20km/h,充满电行程为24km,g取10N/kg,求:
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,电动平衡车能行驶多少分钟;
(2)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车的牵引力;
(3)小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时,电动平衡车对路面的压强。
14.一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装有体积为的水,水面距杯底的深度为12cm, 杯子与桌面的接触面积为,如图所示.
(1)求水对杯底的压强;
(2)求这些水的质量;
(3)若桌面所受玻璃杯的压强为,求玻璃杯的质量.
15.如图所示,甲是一个底面积为200cm2的足够高的圆柱形容器,里面盛有20cm深的水,乙是边长为20cm的不吸水的实心正方体木块,重力为48N,将甲乙两个物体放在同一水平桌面上。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)求水对甲容器底部的压强;
(2)木块的密度和木块对水平桌面的压强;
(3)若在木块上钻一个底面积为S的竖直圆形直洞,仍放在水平桌面上,如图丙所示,直洞深度可根据需要在不挖穿木块的情况下随意挖掘,当在直洞中注满水后,使得木块对桌面的压强与原来木块对桌面压强相比,其变化量的最大值为200Pa,求直洞的底面积S。

16.如图所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙置于水平地面上.容器甲足够高、底面积为2S,盛有体积为3×10-3米3的水.圆柱体乙的高为H.
①求甲中水的质量m水.
②若乙的重力为2牛,底面积为5×10-4米2,求乙对地面的压强p乙.
③若将乙沿竖直方向在右侧切去一个底面积为S的部分,并将切去部分浸没在甲的水中时,乙剩余部分对水平地面压强p乙恰为水对甲底部压强增加量Δp水的四倍.求乙的密度ρ乙.
17.如图所示,将底面积为100cm2,重力为15N的容器放在水平桌面上,容器内装水45N,深40cm的水.求:
(1)距容器底10cm的A处水的压强.
(2)容器对水平桌面压力.(g取10N/kg)
18.如图所示,“蛟龙号”载人深潜器是我国自主设计、研制的深海载人潜水器,设计的最大下潜深度为7000m,目前在国际上处于领先水平。当“蛟龙号”下潜到6500m深处时,(=1.0×103kg/m3,大气压p0=1.0×105Pa)求:
(1)“蛟龙号”受到海水的压强是多少?
(2)此时相当于多少个大气压作用在“蛟龙号”?
(3)如果“蛟龙号”上有一个400cm 的观察窗,此时受到的压力是多少?
参考答案:
1. 压强计是否漏气(气密性) 内凹 大 高度差 b 大 深度 < 较小
2. 不属于 B 液体的深度 丙、丁
3. 液体内部的压强可能与深度有关 p1:p2:p3 =h1:h2:h3 小明 密度不同的其它液体
4. 活塞 静止 偏小 减小摩擦 C
5. 排尽筒内空气 刻度尺 1.2×105 ①④ 偏大
6. 刻度尺 1.6×105 活塞与注射器之间有摩擦力 1.36×105
7. 相同 高度差 不漏气 600 深度 深度相同 右
8. B 不漏气 液体深度 丙、丁 不可靠 没有控制金属盒在液体中的深度相同 A
9.(1);(2)
10.(1)1.72×105Pa;(2)128℃
11.(1)300N;(2)2×103Pa;(3)3×103Pa
12.(1);(2)
13.(1)72分钟;(2)225N;(3)2.5×105Pa
14.(1)1.2×103Pa(2)0.15kg(3)0.12kg
15.(1);(2),1200Pa;(3)
16.3千克; 4000帕; 2×103千克/米3
17.(1)3×103Pa;(2)60N.
18.(1);(2);(3)