专题二 压强 专项练 2024年
暑期初中物理人教版八年级下册
一、单选题
1.如图所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上,对桌面的压强为p1;竖直切除①部分,剩余部分对桌面的压强为p2;再竖直切除②部分,剩余部分对桌面的压强为p3,三次压强的大小关系是( )
A.p1=p2=p3 B.p1=p2>p3
C.p1>p2>p3 D.p1>p2=p3
2.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上,容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器顶部的压强为200Pa
B.水对容器底部的压力为7N
C.容器对桌面的压力为9N
D.水对容器底部的压强为600Pa
3.如图所示,小云用放在水平面上的甲、乙两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.大气压变小时,甲图中玻璃管内的液面会下降
B.大气压变大时,乙图中玻璃管内的液面会上升
C.甲装置玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
4.如图,甲、乙两个均匀正方体对水平地面的压力相等,现沿水平方向在它们的上部分别切去相同的体积并将切去部分叠放在对方剩余上方的中央,则切去的部分对甲、乙剩余部分的压强、的关系是( )
A. B. C. D.条件不足无法判断
5.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上(甲的边长小于乙的边长),小物块丙置于正方体乙上表面的中央,此时甲对地面的压强等于乙对地面的压强。现将丙从乙的上表面移至甲的上表面,若甲、乙对地面压力的变化量分别为ΔF甲、ΔF乙,对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙。则
A.ΔF甲=ΔF乙,Δp甲>Δp乙 B.ΔF甲=ΔF乙,Δp甲<Δp乙
C.ΔF甲>ΔF乙,Δp甲>Δp乙 D.ΔF甲>ΔF乙,Δp甲<Δp乙
6.将8个完全相同的正方形物体分两部分叠放在水平地面上,如图甲、乙所示,它们对地面的压强之比p甲:p乙等于
A.5:3 B.5:2 C.10:9 D.3:2
7.高度、材料相同的实心长方体和放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为、,压强分别为、。关于它们的大小关系,正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上。在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(物体A不与容器乙接触,液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的号截取长度x的变化关系如图所示,已知ρ甲=0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
B.截取前柱体甲和乙内液体质量之比为3:2
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体时,液体深度为8cm
9.将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示,饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.装满饮料时,杯底受到饮料的压力为4.5N
B.饮料的密度为1.5g/cm3
C.饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为800Pa
D.饮料持续流入空杯8s后关闭开关,杯对杯座的压强为1.5×103Pa
10.如图所示,底面积之比为2∶1的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,两容器足够高。现分别注入a、b两种液体,直到容器内液面达到相同的高度。液体a、b对容器底部的压强随液面高度变化关系如图线Ⅰ、Ⅱ所示。现将两个完全相同的小球分别投入甲、乙容器中浸没沉底。下列判断正确的是( )
A.a、b两种液体对容器底部压强的变化量
B.a、b两种液体对容器底部压力的变化量
C.若向两容器中再分别注入等质量的原有液体,两容器对水平桌面压强的变化量
D.若向两容器中再分别注入等高度的原有液体,两容器对水平桌面压力的变化量
二、填空题
11.向两个完全相同的容器中分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强 大于/等于/小于)乙对容器底部的压强;若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度 (大于/等于/小于)乙的密度,则甲的质量 (大于/等于/小于)乙的质量。
12.如图所示,底面积和质量均相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体对容器底部的压强p甲 p乙,容器对水平面的压力F甲 F乙(选填“>”或“<”或“=”)。
13.某泳池蓄水时水位升高,池底所受水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。该池浅水区0.5米深处水的压强 深水区0.5米深处水的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。水深为1米的池底面积为50米2,这部分池底所受水的压力为 牛。如图,当增大金属块浸没的深度,容器底部受到水的压强 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
14.如图甲,小瑄用酒精灯加热烧瓶中的水至沸腾,观察到瓶口上方金属盘的底部出现水滴,这是在模拟自然界中雨的形成;为使实验现象更明显,她可在实验前对金属盘进行 (填“加热”或“降温”);撤掉酒精灯,用瓶塞塞紧瓶口,如图乙,她向瓶底浇 (填“热”或“冷”)水,瓶内的水再次沸腾,说明水的沸点和 有关。
15.如图所示,两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住,放入水中,已知玻璃管底部距离水面8cm,现向玻璃管中缓缓注入密度为0.8×103kg/m3的酒精,则玻璃管内注入的酒精高度为 cm时,橡皮膜恰好不发生形变。(ρ水=1.0×103kg/m3)
16.如图所示,把一个底面积为的平底茶壶放在水平桌面上,壶嘴和壶身构成 。壶内装有的水,水面到壶底,则水对壶底的压强是 ,压力是 N。(水的密度)
三、实验题
17.小明利用如图所示的装置做“研究液体内部的压强”实验。
(1)实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,如图甲所示,接下来他的操作是 ;
(2)为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选较 (选填“厚”或“薄”)的;在U形管中注入 (选填“有色”或“无色”)液体,以便于观察;
(3)比较图乙、丙得到的结论是 ;
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选择图中的 两图进行对比;
(5)在同一水平桌面上的两个相同的容器中分别盛有A、B两种液体,液面相平,将两个完全相同的U形管压强计的探头分别放入液体中不同位置,U形管内液面的高度差相同,如图所示,此时容器底所受液体压强分别为pA、pB,两探头上的橡皮膜所受液体压强分别为p'A、p'B则pA pB,p'A p'B(以上均选填“>”“=”或“<”);
(6)小明完成上述实验后与同学经过交流又设计了一个实验装置,如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同的液体,其中不能比较两种液体密度大小关系的是 (选填字母)。
A. B.
C. D.
四、计算题
18.如图所示,一个重为10N的容器,它是由两个正方体组成,上面小正方体的边长为5cm,下面大正方体的边长为10cm。当它里面装满水后,放在一个水平桌面上。(g取10N/kg,)求:
(1)容器底部受到水的压力多大?
(2)水平桌面受到的压强多大?
19.有一平底薄壁容器,重为1N,底面积为,将其放在水平面上,容器内装有0.12m深的水,容器对水平面的压强为。(,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对水平面的压力;
(3)容器中水的质量。
20.压力锅能够把食物更快煮熟是因为其密封性好,但为了保障安全性,压力锅的出气孔上放置了限压阀(如图),当锅内压力等于锅外压力和限压阀的重力之和时,恰好能抬起限压阀进行放气。现已知压力锅锅盖面积为450cm2,限压阀出气孔的横截积为0.05cm2,当地气压等于1个标准大气压(1个标准大气压取105 Pa )。
(1)当锅内蒸汽压强达到2个标准大气压时,求蒸汽对锅盖的压力。
(2)当锅内蒸汽压强达到2.5个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,求限压阀的质量。
21.如图所示,边长为0.1米、密度为千克/的均匀正方体甲和底面积为、高为0.3米的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有0.2米深的水。求:
(1)甲的质量;
(2)水对乙容器底部的压强;
(3)现将一个体积为的物体丙分别置于正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对桌面压强的增加量恰好为水对乙容器底部压强增加量的4.5倍,求物体丙的密度。
参考答案:
1.D
由图得,竖直切除①部分,长方体对桌面的压力变小,受力面积不变,由得
再竖直切除②部分,剩余部分对桌面的压力变小,受力面积也变小,而密度与高度都不变,由得
故ABC不符合题意,D符合题意。
2.A
A.容器顶部到弯管内的水面高度为
水对容器顶部的压强为
故A正确;
BD.水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
故BD错误;
C.容器对桌面的压力为
故C错误。
3.A
A.甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变小时,根据玻璃管内的液面会下降,故A正确;
B.大气压变大时,大气压高于容器内气体压强,乙图中玻璃管内的液面会下降,故B错误;
C.如果把玻璃管倾斜放置,只要玻璃管内没有空气进去,竖直高度足够,管内液面的竖直高度不会变,故C错误;
D.托里拆利实验能准确的测出大气压的值,图乙装置中虽然能测出水柱的高度,但不知道容器内的气体压强,所以不能测出大气压的值,故D错误。
4.A
地面上放置的正方体物体,地面受到的压强
因为两物体对水平面的压强相同,则
由图知,所以,由沿水平方向截去相同体积后,切去部分的质量为
由可知,切去部分的重力,切去的部分对甲、乙剩余部分的压强
因为力,,所以,故A符合题意,BCD不符合题意。
5.A
水平地面上物块对地面的压力等于重力,因此将丙从乙的上表面移至甲的上表面,甲乙对地面的压力的变化量相等,由可知相等,甲的底面积小于乙的底面积,因此。
6.C
设每个正立方体实心金属块的重力均为G,底面积为S,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比:F甲:F乙=5:3,两种方式的受力面积分别为S甲=3S,S乙=2S,S甲:S乙=3:2,根据压强公式得:则它们的压强之比: .故C正确.
7.B
由图知,实心长方体的体积大于的,根据得,实心长方体的质量大于的,再根据得,实心长方体的重力大于的,所以它们对桌面的压力分别为
①
根据可知,高度、材料相同的实心长方体和,它们对桌面的压强相等,
②
由①②可知,故B正确;故ACD错误。
8.C
A.设截取前圆柱体甲的高度为h,则圆柱体甲对桌面的压强
4p0=ρ甲gh......①
圆柱体甲截取长度
x=10cm=0.1m
后,圆柱体甲对桌面的压强
2p0=ρ甲g(h﹣x)=ρ甲g(h﹣0.1m)......②
联立①②两式并代入数据可解得:h=0.2m,所以圆柱体甲截取前对桌面的压强
p甲=ρ甲gh=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1200Pa
故A错误;
B.由图像可知,圆柱体甲截取前对桌面的压强p甲=4p0,容器乙对桌面的压强p乙=p0,根据
得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比
故B错误;
D.容器乙中未放入物体A时,对桌面的压强等于液体压强,即
p0=ρ乙gh乙......③
圆柱体甲截取长度
x=10cm=0.1m
时,则物体A的体积VA=S甲x,将物体A浸没在液体乙中,液面上升的高度
物体A刚好浸没在液体中时,容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强,即
2p0=ρ乙g(h乙+Δh)......⑤
联立③④⑤可解得:h乙=7.5cm,故D错误;
C.由B可知
由p0=ρ乙gh乙得,容器乙中液体的密度
故C正确。
9.D
A.由图可知,当h=0cm时F0=0.9N,即空杯对杯座的压力F0=0.9N,当h=10cm时,即杯子装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N,则杯底受到饮料的压力为
故A错误;
B.杯底面积S2=30cm2=3×10-3m2,饮料对杯底的压强为
此时饮料的深度为
由
可得,饮料的密度为
故B错误;
C.饮料流出的速度为v=50cm/s=0.5m/s,饮料出口的横截面积S1=0.8cm2=8×10-5m2,饮料持续流入空杯5s后,杯子内饮料的体积为
杯子内饮料的质量
杯对杯座的压力
杯对杯座的压强
故C错误;
D.饮料持续流入空杯8s后,杯子内饮料的体积为
理论上现在杯子内饮料的质量为
实际上杯子最多能盛饮料的质量为
此时杯对杯座的压力为
杯对杯座的压强为
故D正确。
10.D
A.由图可知,a、b两种液体的密度之比为1:2;放入小球沉底后,排开液体体积一样,由于底面积之比为2:1,故液面升高高度之比为1:2.根据液体压强公式,对容器底部压强的变化量
故A错误;
B.a、b两种液体对容器底部压力的变化量
故B错误;
C.若向两容器中再分别注入等质量的原有液体,两容器对水平桌面压力的变化量等于注入原有液体的重力,即两容器对水平桌面压力的变化量相等,则两容器对水平桌面压强的变化量之比
故C错误;
D.由p=ρ液gh可得,a、b两种液体的密度之比
若向两容器中再分别注入等高度的原有液体,注入原有液体的体积之比
则注入原有液体的重力之比
两容器对水平桌面压力的变化量等于注入原有液体的重力的变化量,故
故D正确。
11. 大于 大于 小于
[1]采用割补法,分别把容器两侧半球部分补上同种液体,割补后液体深度不变、密度不变,所以液体对容器底部的压强不变。又因为容器底面积不变,所以液体对容器底部的压力不变。设补上后液体的体积为V,若甲、乙的质量相等,,根据公式可知,甲的密度大于乙的密度。由割补法可知,甲对容器底部的压力
乙对容器底部的压力
,,所以。又因为容器底面积相同,根据可知,。
[2]若甲和乙对容器底部的压强相等,根据,和,可知。
[3]根据可知,甲乙对容器底部的压力相等,即,液体对容器底部的压力等于液体受到的重力,即
则
故。
12. > =
[1] 甲乙液体质量相同,由图可知,甲液体的体积较小,根据可知甲液体密度较大,甲、乙两容器中液体深度相同,根据可知甲液体对容器底部的压强较大,即p甲>p乙。
[2] 甲、乙两容器质量相同,容器中的液体质量相同,所以两容器总质量相同,根据可知总重力相同,则容器对水平面的压力相同,即F甲=F乙。
13. 变大 等于 4.9×105 不变
[1]某泳池蓄水时水位升高,深度h增大,根据压强公式p=ρgh可判断出,池底所受水的压强大小将变大。
[2]根据压强公式p=ρgh知,液体的密度相同,深度相同,压强相同,所以浅水区0.5米深处水的压强等于深水区0.5米深处水的压强。
[3]池底所受水的压强大小为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9.8×103Pa
由得,这部分池底所受水的压力为
F=pS=9.8×103Pa×50m2=4.9×105N
[4]如图,金属块浸没在水中,当增大金属块浸没的深度,液体的深度不变,根据压强公式p=ρgh知,容器底部受到水的压强不变。
14. 降温 冷 气压
[1]从瓶口逸出的水蒸气遇冷液化变为小水滴,这是雨的形成。金属盘的温度越低,水蒸气越容易液化,形成的水滴越多,所以为使实验现象更明显,她可在实验前对金属盘进行降温。
[2][3]当她向瓶底浇冷水时,瓶内水上方的气压突然降低,则水的沸点也降低,使得水再次沸腾,说明水的沸点与气压有关。
15.10
当水产生的对橡皮膜向上的压强与酒精产生的向下的压强相等时,橡皮膜恰好不发生形变,则
p=ρ水gh=ρ酒精gh1
酒精的高度
16. 连通器 4.8
[1]茶壶的壶嘴和壶身上端开口,下部连通,构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平。
[2]由题意知,水面到壶底12cm,根据p=ρ液gh可得,水对容器底部的压强为
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
[3]又根据F=pS可得,水对壶底的压力为
F=pS=1.2×103Pa×40×10 4m2=4.8N
17. 拆除软管重新安装 薄 有色 同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大 乙丁 < = D
[1]实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,说明左右两侧液面上方气体压强不同,接下来他应该拆除软管重新安装,使U形管左右两侧的液面相平。
[2]为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选较薄的,较薄的橡皮膜比较容易发生形变。
[3]在U形管中注入有色液体,有色液体与周围环境的颜色对比比较明显,便于观察。
[4]比较图乙、丙,探头在海水中的深度越深,U形管两边液面高度差越大,说明同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大。
[5]要探究液体的压强与液体的密度是否有关,要控制高度相同,改变而已密度,因此应选择图中的乙丁两图进行对比。
[6]依题意得,两烧杯中液体深度相同,将两个完全相同的U形管压强计的探头分别放入液体中不同位置,U形管内液面的高度差相同,探头在A液体中深度较深,由得,A液体密度小于B液体密度,则
设探头的厚度为h′,探头橡皮膜下方受到的压强为p,A液体中探头上方受到的压强
B液体中探头上方受到的压强
所以
[7]A.图中橡皮膜向右凸起,说明左边液体在橡皮膜处产生的压强大于右边液体在橡皮膜处产生的压强,左右两边液体到橡皮膜处的深度相同,由得,左边液体密度大于右边液体密度,故A不符合题意;
B.图中橡皮膜向右凸起,说明左边液体在橡皮膜处产生的压强大于右边液体在橡皮膜处产生的压强,左边液体到橡皮膜处的深度较小,由得,左边液体密度大于右边液体密度,故B不符合题意;
C.图中橡皮膜保持在竖直位置保持平整,说明左右两边液体在橡皮膜处产生的压强相等,而左边液体到橡皮膜处的深度较小,由得,左边液体密度大于右边液体密度,故C不符合题意;
D.图中橡皮膜向左凸起,说明右边液体在橡皮膜处产生的压强大于左边液体在橡皮膜处产生的压强,右边液体到橡皮膜处的深度较小,由得,右边液体产生压强大,可能是深度引起的,无法判断液体密度大小,故D符合题意。
18.(1)15N;(2)2125Pa
解:(1)容器底部压强
容器底部压力
F=pS=1500Pa×0.1m×0.1m=15N
(2)水的总体积
水的总重
容器对桌面的压强
答:(1)容器底部受到水的压力为15N;
(2)水平桌面受到的压强为2125Pa。
19.(1);(2);(3)
解:(1)水对容器底的压强为
(2)容器对水平面的压力为
(3)容器和水的总重力为
容器中水的重力为
则容器中水的质量为
答:(1)水对容器底的压强为;
(2)容器对水平面的压力为;
(3)容器中水的质量为。
20.(1)9000N;(2)75g
解:(1)压力锅锅盖面积
S1=450cm2=4.5×10-2m2
当
p1=2p0=2×105Pa
时,蒸汽对锅盖的压力
F1=p1S1=2×105Pa×4.5×10-2m2=9000N
(2)当
p2=2.5p0=2.5×105Pa
时,限压阀受力分析如图:
由平衡条件得
F内= F0 +G
限压阀出气孔的横截积为
S2=0.05cm2=5×10-6m2
即
p2S2=p0S2+mg
限压阀的质量
答:(1)蒸汽对锅盖的压力9000N;
(2)限压阀的质量75g。
21.(1)5kg;(2);(3)1.5×103kg/m3
解:(1)甲的质量是
(2)水对乙容器底部的压强为
(3)丙浸没在乙容器内的水中,所以排开水的体积
V排=V丙=3×10-3m3
乙容器的底面积S乙=2×10-2m2,所以排开水的高度
h'==0.15m
容器高0.3m,原来水深0.2m,物体丙浸没后部分水溢出,水面升高Δh=0.1m,由题意知,甲对桌面压强的增加量Δp甲恰好为水对乙容器底部压强增加量Δp水的4.5倍,所以
4.5ρ水gΔh
ΔF甲=m丙g=ρ丙V丙g
S甲=a甲2=(0.1m)2=0.01m2
所以
=4.5ρ水gΔh
化简代入数据后
=4.5×1×103kg/m3×0.1m
解得ρ丙=1.5×103kg/m3。
答:(1)甲的质量是5kg;
(2)水对乙容器底部的压强是;
(3)丙的密度是1.5×103kg/m3。