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2024八上科学进阶培优 第二章 压力压强
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题(每小题3分,共45分)
1. 由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图3所示的方式,引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是( )
A.这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B.使用时B端管口必须低于A处水面
C.使用时先将管道中灌满水 D.高度差H越大,管道中的水流得就越快
2.嵌于厨房或卫生间地面的地漏具有防止臭气上升的作用,其实物和结构示意图如图所示。若有足够的水进入存水杯中,那么当水不再流动时,水面最高能达到位置( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3. 如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,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
4. 如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积小于乙的底面积,甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是( )
A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲=ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
5.如图所示容器中装的是水。当阀门a和阀门b打开后,水不流动时观察到的现象为( )
A.左管中水面最高 B.右管中水面最高
C.中间容器中水面最高 D.中间容器和左、右管中的水面一样高
6. 中央电视台少儿节目“大风车”中有一栏目常给中小学生介绍一些科普知识,其中有一期介绍了一种叫“天气预报瓶”的创意新品。如图所示,A为玻璃管与大气相连,B为密闭的玻璃球,内装有红墨水,它能反映天气的好坏,随着环境气压的变化,A管内的水位会上升或下降。小科仿制了一个,发现比较灵验。下列说法不正确的是( )
A.天气预报瓶利用天气和大气压的关系进行预报
B.A管和B球液面相平时,显示内外气压一致
C.A管液面明显下降时,往往转为阴雨天气
D.B球内装较多红墨水,可以减少瓶内温度变化造成的干扰
7. (如图所示,U形管中左边装水右边装某种油,当液体不流动时,相关参数如图所示,则下列有关叙述中正确的有( )
A.该U形管不属于连通器
B.该油的密度为0.8×103kg/m3
C.将右边试管内倒出3cm的油可以使左右液面相平
D.向左边试管内加入一部分水,当液体不流动时可能使左右液面相平
8.学过“压强”的知识后,某同学设计制作了如图所示装置来抽水,当活塞上升到管口S后再继续上升,将发生的现象是( )
A.水从管口S不断流出 B.水面随活塞继续上升 C.水面将下降 D.上述三种情况都有可能
9. 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,F1<F2 C.p1>p2,F1=F2 D.p1=p2,F1<F2
10.质量、底面积均相同的甲、乙、丙三个容器内装有相同高度的水,现将装有三枚一元硬币的玻璃管缓缓放入水中,使其自由漂浮(整个过程水没有溢出),那么( )
A.液体对容器底压强最小的是丙 B.容器对桌面的压强最大的是乙
C.液体对容器底压力最小的是乙 D.容器对桌面的压力最大的是甲
11.某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验,将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管右端口处同时放置相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是( )
A 此实验原理与高压锅工作原理相同 B. 三个玻璃管的左端口处,C处压强最小
C.增大吹风机的风速,乒乓球向左移动更明显 D.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显
12.已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为0.3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电了秤上)。已知溢水杯的底面积为3×10-3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,下列说法正确的是( )
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
13.某容器由底面积不同、高度均为h的两个空心薄壁圆柱形玻璃粘合而成,两圆柱形玻璃内部连通,薄壁容器质量可以忽略。如图甲放置时,容器内部水的高度为,容器对地面的压强为p甲,水对容器底部的压强为pA。现将容器倒置,如图乙所示(内部水位未画出),容器对地面的压强为p乙,水对容器底部的压强为pB 以下关系正确的是( )
A.若 p甲:p乙=1:2,则 pA:pB=1:3 B.若 p甲:p乙=2:3,则 pA:pB=1:2
C.若 p甲:p乙=1:4,则 pA:pB=2:5 D.若 p甲:p乙=2:5,则 pA:pB=1:3
14. ( 2021·福建模拟)如图所示,小试管倒插在广口瓶内的水银中,此时试管恰好浮于水银面。现由于天气变化的原因,大气压强稍增大,其它条件不变,则( )
A.试管略微上浮 B.试管内封闭气体的体积变大
C.试管内外的水银面高度差变大 D.试管内封闭气体的压强变大
15.如图所示,匀速地向容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
二、填空题(每空2分,总计32分)
16.(6分)随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,如图,是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼。则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速 车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力。(均填“大于”、“等于”或“小于”)
17.(6分)小敏在查阅了地球、金星、火星上高度对应大气压强的数据后,进行了列表整理。
地球 金星 火星
高度(千米) 大气压强(×105帕) 高度(千米) 大气压强(×105帕) 高度(千米) 大气压强(×105帕)
0 1.01 0 93.02 0 0.0075
5 0.54 5 67.32 5 查询不到
10 0.26 10 47.86 10 查询不到
①根据地球和金星上大气压与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一星球上 。
②由上述结论可推测火星高处的大气压一般会 7.5×102帕(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
③有人认为:金星表面的巨大的大气压强是导致生命无法存在的主要原因。对于此种说法你是否赞同?并说明理由。 。
18.(6分)如图为几种材料能承受的最大压强值,其中花岗岩能承受的最大压强为 帕,它表示的物理意义为 ;若分别在黏土砖和混凝土铺的地面上用花岗岩石砌墙,能砌的最大高度分别为h1和h2,则h1:h2= 。
材料 最大压强值(帕)
实心黏土砖 1×107
混凝土 3×107
花岗岩 2.5×108
19.(6分)U形管压强计是根据连通器原理制成的,根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1(a)(b)所示的U形管中装有同种液体,U形管右管与大气相通,大气压强为p0。左管与密闭容器相通,根据图1(a)(b)中的实验现象可知:p1 p2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0,U形管中液体密度为ρ,则还需要测的物理量是 ,其表达式为p人= 。
20.(4分)如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有a、b、c三塞子,玻璃管中水面高于b低于a,玻璃管下端高于c低于b。则只拔出a时发生的现象是 ,只拔出b时发生的现象是 。(选填序号:①向外流水、②向里冒气泡、③没有现象)
21.(4分)已知由同种材料制成的两个实心均匀圆柱体A、B置于水平桌面上,如图所示,A、B的高度分别为10cm和6cm,其中,圆柱体A对桌面的压强是2x103Pa,则圆柱体的密度是__________kg/m3,当从A的上表面沿水平方向截取高为3cm的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,此时A剩下部分对桌面的压强和B对桌面的压强相等,则底面积SA∶ SB=____。(g取10N/kg)
三、探究题(每空2分,总计24分)
22.(6分)小科同学探究“一定质量的气体,在温度不变时,其压强跟体积的关系”,实验装置如图甲所示(固定的铁架台未画出)。
步骤一:用一支容量为2.5mL的针筒,先将轻质活塞(活塞质量不计)的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线,用橡皮泥封住针口,此时活塞静止。
步骤二:在活塞上加砝码,当活塞再次静止时,记录下活塞上砝码质量,重复五次实验(实验过程中温度保持20℃不变,不计活塞和筒壁之间的摩擦)。
步骤三:将测得数据绘成图像,如图乙所示。
(1)实验中是通过 来反映封闭气体的压强大小。
(2)根据图像乙可得到实验结论: 。
(3)已知外界大气压为1.01×105帕,想要用如图甲装置测算出针筒内气体压强的数值,还需要测量出什么数据。 。
23.(12分)物理课上,王老师利用气体压强传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”演示实验,实验装置如图甲。
(1)装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连。当用吹风机抽气时,在同一段时间内,通过每节塑料管的气体总量相同,则细管内气体的流速比粗管内气体的流速__________(选填“大"或“小")。
(2))将三个气体压强传感器的探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕显示出如图乙所示的图像。已知1、2、3三条图线分别对应粗细不同的三节塑料管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强_______(选填大"或"“小”)。图线@反映的是装置中_________(选填"A、B"或"C")塑料管中气体压强随时间变化的情况。
(3))当王老师将抽气的吹风机调换挡位后,图像中1、2、3三条图线出现了下移,由此可以判断,三节塑料管中气体的流速__________(选填“增大”或“减小”)。
(4)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体的流速不同,机翼上、下表面就存在着_______,产生向上的力,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向_______________(选填“室内”或“室外”)飘去。
24.(6分)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。已知:图中的滑轮只改变力的方向,不改变力的大小。
【拓展】①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎; ②篮球充气越多,越不易被压扁;
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
【猜想】气压大小可能与气体的质量、温度及体积有关。
(1)信息 (填序号)可作为“气压大小可能与气体质量有关”的猜想依据。
(2)科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系,步骤如下:
步骤一:往气球内充入一定量的空气后,用细线扎紧气球口;
步骤二:在容器底部固定一滑轮,往容器中加入适量的水;
步骤三:拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中,标记水面位置并测出细线露出水面长度;
步骤四:升高水温,拉动细线改变气球浸没的深度,使水面的位置保持不变,测出细线露出水面的长度。
①气球浸没在不同温度的水中时,保持水面位置不变是为了 。
②实验中对多个不易观测的量,进行了巧妙的“转换”,如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”;“气球浸入水中的深度越大”反映 越大。
四、综合题(25题8分,26题6分,27题5分,总计19分)
25.(8分)(2022春 阳城县期末)阅读短文,回答问题。
“聪明座”
桶装水饮水机走进千家万户,为人们提供清洁方便的饮水。使用时,桶装水口向下扣在饮水机上,打开出水阀,水就能稳定且源源不断地流出来了。
饮水机控制出水的一个重要部件就是“聪明座”。如图所示,水桶倒扣在“聪明座”上,“聪明座”的下面是一个蓄水箱,打开出水阀时,水从“聪明座”的出水口流入蓄水箱,再从出水阀流出,同时空气从“聪明座”的进气口进入水桶。关闭出水阀后,当水淹没“聪明座”的进气口时,水就不再流出,从而保证蓄水箱中的水位保持在“聪明座”进气口的位置,这样出水阀的出水速度也就能保持不变。
(1)“聪明座”做成锥形,可使水桶与“聪明座”的接触面积增大,使水桶对“聪明座”的压强 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)当蓄水箱中的水面刚好淹没“聪明座”的进气口时,在 的作用下,水桶中的水不会继续流入蓄水箱中。
(3)使用一段时间后,桶内水位高度降低,此时“聪明座”出水口处水的压强与原来相比 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(4)如图所示,若水桶底部A处破损有裂口,桶内的水将 。
26.(6分)如图所示,图甲是非洲草原鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口,一个是平的,另一个是隆起的土堆,这样设计是为了使地面上的风吹进洞穴,给洞穴内的草原鼠带来凉风。于是,小明设计了如图乙所示的模拟实验装置。
(1)为了能直接观察到管道内空气的运动情况,最适合本实验的小球是 。
A.铁球 B.泡沫球 C.玻璃球
(2)如图乙所示,用电吹风模拟水平吹风,发现小球向上运动,这是因为 。
(3)小明将电吹风从右往左进行吹风,小球的运动方向是 。
27.(5分)[2022·绍兴] 在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
(1)滑雪板底面越宽大,对雪地的压强__ __。
(2)若滑雪板与雪地总接触面积为0.4米2,苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克,当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时,对雪地的压强为多大(g取10N/kg)
(3)图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹,AB是飞跃跳台的上升阶段,BC是下落阶段。请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图。(v0为A点的速度,不计空气阻力)
2024八上科学进阶培优 第二章 压力压强(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】A
【解析】【考点】大气压的综合应用.
【分析】如图所示的方法实际是利用了物理学中的虹吸原理,虹吸原理实现的条件有三个:
一是管内先装满水;
二是管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度;
三是出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液面受到向下的压强(大气压加水的压强)大于向上的大气压,保证水的流出。
【解答】解:A、图中所示的方法是利用了虹吸的原理,而不是连通器原理,故说法错误,符合题意;
B、根据虹吸原理实现的条件,使用时B端管口必须低于A处水面,故说法正确,不合题意;
C、使用时先将管道中灌满水,是为了排出内部的空气,使水因重力流下时内部形成真空,故说法正确,不合题意;
D、高度差H越大,管道中两端的压力差也越大,因此,管道中的水流得就越快,故说法正确,不合题意。
故选:A。
2. 【答案】B
【解析】【解答】解:根据地漏的结构图可知,左右两个容器连通,上端开口,当水不再流动时,水面保持相平,所以水面能到达的最高高度是位置2的高度。故选:B。
3. 【答案】C
【解析】【考点】液体的压强的特点.
【分析】容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和;由图可知液体的体积关系,根据密度公式可知液体的质量关系,根据G=mg可知容器的总重力关系,从而可知容器对水平桌面的压力关系;
根据p=ρgh判断液体对容器底部压强的关系。
【解答】解:两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;
甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,故C正确。
故选:C。
4. 【答案】B
【解析】【分析】实心圆柱体对地面的压力等于物体自身的重力,对地面的压强根据公式p======ρgh可求甲、乙两个实心圆柱体密度的大小关系;甲的底面积小于乙的底面积,根据公式p==可求两者的重力大小关系。
【解答】解:实心圆柱体对水平桌面的压强:
p======ρgh,
由图可知,两圆柱体的高度关系为h甲<h乙,
因甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等,
所以,由ρ=可知,甲、乙的密度关系为ρ甲>ρ乙,故CD错误;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且甲的底面积小于乙的底面积,
所以,由p==的变形式G=pS可知,两圆柱体所受重力关系为G甲<G乙,故A错误、B正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对压强公式的理解和掌握,关键是推出均匀圆柱体对水平桌面的压强表达式p=ρgh。
5. 【答案】D
【解析】【解答】解:读图可知,当阀门A和阀门B打开后,左右两管上端开口,底部连通,构成连通器,因此容器中装满水,当阀门A和阀门B打开后,水不流动时,中间容器和左、右管中的水面一样高,故ABC错误、D正确。故选:D。
6. 【答案】C
【解析】C 解析
A、天气不同,气压不同,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低, A管液面明显上升时。因此“天气预报瓶"利用天气与大气压的关系进行预报。故A正确;
B、A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压。故B正确;
C、A管液面明显下降时,内外气体压强不等,显示外界大气压增大,为晴天。故C错误;
D、B球容积较大,红墨水越多,由于热胀冷缩引起的体积变化不明显,从而减小瓶内温度变化造成的干扰。故D正确。故选:C。
7. 【答案】B
【解析】【解答】解:A、该U形管上端开口、下端连通,可看作是连通器,故A错误;
B、以U形管右边水和油的分界面作一水平线,则U形管两侧液体产生的压强相等,即p左=p右,由图知h水=12cm=0.12m,h油=15cm=0.15m,由液体压强公式可得:ρ水gh水=ρ油gh油,代入数据有1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg=ρ油×0.15m×10N/kg;
解得ρ油=0.8×103kg/m3,故B正确;
CD、连通器中装有同种液体静止时,液面相平,无论左侧添加还是右侧倒出,两侧的液体种类不同,密度不等,液面不可能相平,故CD错误。
故选:B。
8. 【答案】C
【解析】【考点】气压计和抽水机.
【分析】当活塞上升到管口后,再继续上升,液体受上下气压相等,靠自身重力流回。
【解答】解:当活塞上升到管口后再继续上升,活塞将离开管口,活塞下水面将直接与大气接触,在大气压力作用下水面会下降。
故选:C。
9. 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)因为容器内装有深度相同的同种液体,从图中可知,右图中液体体积较大,所以根据m=ρV可知,右图中液体的质量较大,又因为容器质量相同,所以右图容器和液体的总质量较大,根据G=mg可知右图容器和液体的总重力较大;
由于水平桌面受到的压力等于容器和液体的总重力,因此右图容器对水平桌面受到的压力较大,故在接触面粗糙程度相同时,右图容器所受摩擦力较大;
由于两容器均做匀速直线运动,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故F1<F2;
(2)已知容器内装有深度相同的同种液体,由p=ρgh可得,p1=p2。
故选:D。
10.【答案】A
【解析】解析
难度 中等 考点 液体压强
答案 A
解: AC、由甲乙丙图知,开始时液面高度相同,现将装有三枚一元硬币的玻璃管缓缓放入水中,使其自由漂浮,因为甲容器,上细下粗,放入玻璃管后,液面升高最多,丙容器上粗下细,放入玻璃管后,液面升高最小,即放入玻璃管后,甲的液面最高,丙的液面最低,根据p=pgh知液体对容器底压强最小的是丙,故A正确;
因为各容器的底面积均相同,根据F=pS知液体对容器底压力最小的是丙,故C错误;BD三容器底面积相同,水的高度相等,由图可知,三容器内水的体积关系为V丙>V乙>V甲,根据G=mg和p=m/V可知,三容器内水的重力关系为G丙>G乙>G甲,
三容器质量相同,则重力相等,容器对桌面的压力等于容器、容器内的水和装有三枚一元硬币的玻璃管的重力之和,所以将装有三枚一元硬币的玻璃管缓缓放入水中后,三容器对桌面的压力关系为:F丙>F乙>F甲,即容器对桌面的压力最大的是丙,故D错误;
三容器底面积相同,根据p=F/s知,三容器对桌面的压强关系为:p丙>p乙>P甲,即容器对桌面的压强最大的是丙,故B错误。故选:A。
11.【答案】C
【解析】难度 中等 考点 流体压强
答案 C
解:由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以风的流动速度越来越慢,即最上端的空气流速快、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速慢、水平玻璃管左端开口处压强稍大。三个乒乓球右侧的空气流速慢,压强大,产生向左的压强差,且压强差由上至下依次减小,三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象。
A、高压锅利用了密闭气体压强增大、沸点升高的原理,与上述原理不同,故A不合理;B、由上述解析可知,三个玻璃管的左端口处,c处压强最大,a处压强最小,故B不合理;
C、增大吹风机的风速,三个玻璃管中的压强差均增大,所以乒乓球向左移动更明显,故C合理;
D、增大水平玻璃管的直径,管越粗,相当于降低管口处空气流动的速度,三个玻璃管中的压强差会有所减小,乒乓球向左移动会变得不明显,故D不合理。
故选:C。
12.【答案】B
【解析】难度 中等 考点 浮力 固体压强
答案 B
解:A、放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为:
P水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=800Pa,故A错误;
D、物体的质量: m=30g,物体的密度为0.3g/cm3< p水,可知物体放入水中后漂浮,F浮=G物=0.3N,
根据阿基米德原理可知物体的浮力︰F浮=G排=0.3N,故:G物=G排,放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力的变化量为:△F=G物一G排=0,即液体对容器底部的压力不变,故D错误;
C、放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力不变,故溢水杯对电子秤的压力不变,可得电子秤的示数不变,为0.33kg,故C错误;
B、放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为此时物体的总质量大小,故溢水杯对电子秤的压力:F=G总=m总g=0.33kg×10Nlkg=3.3N ,P杯=F/s=3.3N/3X10-3m2=1100Pa
故B正确。故选:B。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:容器对地面的压力等于容器和水的总重力G,则容器对地面的压强之比==,
由图甲到图乙,水的体积不变,若水没有进入A容器,则水的体积V=SAhA=SBhB,得hB=hA=×,
水对容器底的压强之比==。
A、若=,则=,hB=hA=×=×=h,
水对容器底的压强之比===1:2,故A错误;
B、若=,则=,hB=hA=×=×=h,
水对容器底的压强之比===2:3,故B错误;
C、若=,则=,假设水不进入A,则深度为hB′=hA=×=4×=2h,
因为B的深度为h,则溢入A的体积为SB(2h﹣h)=SBh,A中水的深度hA乙==h,
乙中水的深度h乙=h+h=h,
水对容器底的压强之比===2:5,故C正确;
D、若=,则=,hB=hA=×=×=h,
因为B的深度为h,则溢入A的体积为SB(h﹣h)=SBh,A中水的深度hA乙==h,
乙中水的深度h乙=h+h=h,
水对容器底的压强之比===5:11,故D错误。
故选:C。
14.【答案】D
【解析】解:试管内气体压强为:P=P+pgh,当外界的大气压强增大时,试管中气体的压强增大,体积减小;根据物体的沉浮条件:G漂浮=F浮=P液gV排,因为物体重力不变,所以V排不变,故试管内外的水银面高度差不变,因此试管将下沉一些。故D正确,ABC错误。
故选:D。
15.【答案】A
【解析】难度 中等 考点 液体压强大小的判断
答案 A
解:根据图象,容器底所受水的压强随注水时间逐渐增大,开始增大得慢,后来增大得快。当匀速地向某容器内注满水时,根据p=pgh可知,容器内水面高度应该是缓慢增高,先慢后快,容器的形状是上面细、下面粗,且下面部分越往上越细。
A、A选项的锥形瓶,水面升高的高度变化是缓慢增高,先慢后快,符合题意BD、BD选项的烧杯和量筒,水面升高的高度变化是均匀的,不符合题意;c、C选项的量杯,水面升高的高度变化是越来越慢,不符合题意;故选:A。
二、填空题
16.【答案】大于;小于;小于
【解析】【解答】解:空气从汽车的前方分开,到车尾汇合,所用的时间相同,而S上>S下。
据公式:v=可知:v上>v下,即车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速。
在流体中,流速越大的位置压强越小。所以车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强。
对汽车在竖直方向上进行受力分析:向下有重力G、向上的有地面对汽车的支持力F支、因车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强而产生的向上的空气压力F压。汽车在竖直方向上处于平衡状态即受平衡力,所以G=F支+F压,变形得:F支=G﹣F压,由此可知地面对汽车的支持力小于重力。因为汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是作用力与反作用力,两者相等。所以,汽车对地面的压力也小于重力。
故答案为:大于;小于;小于。
17.【答案】①高度越高,大气压强越小;②小于;③不赞同。由上表可知,金星表面的大气压约等于地球上海面下1000m处的压强,但是海中在此深度仍有生命存在,所以这种说法是错误的。(合理即可)
【解析】【分析】大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;根据数据作答。
【解答】解:①由表格数据可知,在地球和金星上,都是高度越高,大气压强越小,所以可得出的结论为,在同一星球上,高度越高,大气压强越小;
②由上表可知,在火量表面附近大气压强为7.5×102帕,在同一星球上,高度越高,大气压强越小,所以,可推测火星高处的大气压一般会小于7.5×102帕;
③不赞同。由上表可知,金星表面的大气压约等于地球上海面下1000m处的压强,但是海中在此深度仍有生命存在,所以这种说法是错误的。
故答案为:①高度越高,大气压强越小;②小于;③不赞同。由上表可知,金星表面的大气压约等于地球上海面下1000m处的压强,但是海中在此深度仍有生命存在,所以这种说法是错误的。(合理即可)
【点评】本题考查了大气压强与高度的关系,属于基础题。
18.【答案】(1)2.5×108;(2)每平方米的花岩石能承受的最大压力为2.5×108N;(3)1:3。
【解析】【分析】(1)根据表中数据读出花岗岩的最大压强,结合压强的物理定义进行前两空解答;
(2)对于规则性固体,其产生的压强可用p=计算,无论是黏土砖还是混凝土铺的地面,用花岗岩石砌墙时,选用材料密度相同,据此分析。
【解答】(1)根据表格中的信息花岩石能承受的最大压强为2.5×108Pa,表示的物理意义是每平方米的花岩石能承受的最大压力为2.5×108N。
(2)根据表格中的信息,黏土砖能承受的最大压强p1为1×107Pa,混凝土能承受的最大压强p2为3×107Pa,
根据p=可知
在黏土砖铺的地面上用花岗岩石砌墙,能砌的最大高度h1=
在混凝土铺的地面上用花岗岩石砌墙,能砌的最大高度h2=
则能砌的最大高度之比为:
故答案为:(1)2.5×108;(2)每平方米的花岩石能承受的最大压力为2.5×108N;(3)1:3。
【点评】此题主要考查压强的物理意义及压强的相关计算问题,理解题目中“最大”的含义以及对于规则性固体其产生压强可用p=计算是解答此题的关键。
19.【答案】(1)小于;(2)U形管两侧液面的高度差Δh;ρgΔh
【解析】【分析】(1)分析三个图中液面上方的压强大小关系及U形管两边液面高度h得出结论;
(2)分析U形管左边液柱和右边液柱存在高度差的原因,由液体内部压强公式解题。
【解答】解:(1)(a)图中两管液面高度相同,所以p0=p1;
(b)中左侧容器内压强p2等于大气压强与U形管两侧液体高度差产生压强之和,故p1<p2;
(2)U形管左边液柱和右边液柱存在高度差,是因为人呼出气体压强p人的作用,由此可知U管左边液柱和右边液柱的压强差等于人呼出气体压强p人:即p人=ρgΔh,还需要测的物理量是U形管两侧液面的高度差Δh。
故答案为:(1)小于;(2)U形管两侧液面的高度差Δh;=ρgΔh。
【点评】本题考查读图能力,数据分析能力和液体压强公式的运用,关键是从题中获取有效的信息。
20.【答案】②; ①
【解析】【分析】利用液体压强P=ρgh分析a、b、c与大气压的大小关系即可解题。
【解答】解:瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,玻璃管中水面高于b低于a,则b、c两处压强大于外界气压,a处小于外界气压,则只拔出a时发生的现象是,a处无水流出,且向里冒气泡;
只拔出b时发生的现象是b处向外流水。
故答案为:②;①。
21.【答案】2×103kg/ m3 Sa:Sb=1:3
【解析】解析
难度 中等 考点 固体压强计算
答案 2×103kg/ m3 Sa:Sb=1:3
解:(1)已知圆柱体A对桌面的压强为: p=2×103Pa, h A=10cm=0.1m,由于实心均匀圆柱体对地面的压强为︰ρ=pgh ,则圆柱体的密度为:
ρ=p/gh =2×103Pa/(10N/kg X0.1m)=2×103kg/ m3 ;
(2)根据题意分析可知Pa‘-Pb=△Ga/sb,即ρha’g-ρhbg=ρ△hagSa/Sb
数据带入可得 Sa:Sb=1:3
三、探究题
22.【答案】(1)砝码的质量大小;(2)一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小;(3)针筒上全部刻度的总长度。
【解析】【解答】解:(1)实验中通过活塞上砝码的质量来反映封闭气体的压强大小,所加砝码的质量越大,表示管内的气体压强越大;
(2)由图像乙可知,托盘和砝码的质量与气体体积成反比,所以可得结论:一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小;
(3)由可知,想要用如图甲装置测算出针筒内气体压强的数值,还需要测量针筒上全部刻度的总长度h,然后利用求出活塞的横截面积。
故答案为:(1)砝码的质量大小;(2)一定质量的气体,在温度不变时,体积越大,压强越小;(3)针筒上全部刻度的总长度。
23.【答案】 (1)大; (2)小; C; (3)增大; (4)压强差; 室外
【解析】难度 中等 考点 流体压强
答案 (1)大; (2)小; C; (3)增大; (4)压强差; 室外
解:(1)三个塑料管的流量相同,A管横截面积最小,流速最大,所以细管内气体流速比粗管内气体流速大。
(2)流体的流速越大压强越小,如1、2、3图像,3的压强最大,3的流速越小,所以图像3反映塑料管C。
(3) 1、2、3三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大。
(4)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,相同时间内,空气经过机翼上面的速度大,下面速度小,所以机翼上表面压强小,下表面压强大,机翼上下表面出现压强差,产生升力,飞机上升。室外一阵风沿走廊吹过,室外空气流速大,压强小,室内压强不变,室内压强大于室外压强,所以窗帘向室外飘去。
故答案为: (1)大;(2)小;C;(3)增大;(4)压强差;室外。
24.【答案】(1)②;(2)控制气体的体积不变;气球内的气压
【解析】【解答】解:(1)由信息②篮球充气越多,越不易被压扁,说明气体质量越大,压强会增大;
(2)①探究气压大小与温度的关系,需保持气球的体积不变,由于水的体积始终不变,保持水面位置不变,就是为了在实验过程中保持气球的体积不变;
②根据压强公式p=ρ液gh可知,当液体的密度相同时,深度越大,液体的压强越大;因为气球内外压强相等,因此此时气球内的气压越大。将不易直接测量或观察的现象用与它相关的现象来反应,这种方法叫转换法。
故答案为:(1)②;(2)控制气体的体积不变;气球内的气压。
四、综合题
25.【答案】(1)变小;(2)大气压;(3)变小;(4)水会从出水口流出,直至水桶内和蓄水箱内的水面相平为止。
【解析】【解答】解:(1)水桶对“聪明座”的压力一定,“聪明座”做成锥形,可以增大与水桶的接触面积,根据p=可知,可使压强变小,避免被水桶压破。
(2)水桶倒扣在聪明座上时,其底部为真空,没有大气压的作用,当蓄水箱中的水面刚好淹没聪明座的进气口时,蓄水箱上面受到大气压的作用,大于桶内水产生的压强,所以水桶中的水不会继续流入蓄水箱中。
(3)使用一段时间后,桶内水位降低,由p=ρgh可知,此时“聪明座”出水口处水的压强与原来相比变小。因为A点的气压加上下方水柱产生的压强等于大气压,所以A处气体的压强与桶外大气压相比偏小;
(4)如果水桶底部A处破损有裂口,水桶内与外界大气压相通,等于蓄水箱上面受到大气压,二者相互抵消,故水会在重力的作用下从出水口流出,直至水桶内和蓄水箱内的水面相平为止。
故答案为:(1)变小;(2)大气压;(3)变小;(4)水会从出水口流出,直至水桶内和蓄水箱内的水面相平为止。
26.【答案】(1)B;(2)上方的空气流动速度较快,压强较小;(3)向上。
【解析】【考点】压强与流速的关系.
【分析】(1)泡沫球质量较轻,实验更容易成功;
(2)(3)流体压强与流速有关,流速越快,压强越小。
【解答】解:(1)为了能直接观察到管道内空气的运动情况应有质量轻的泡沫球,故B正确、AC错误;
(2)(3)用电吹风模拟水平吹风,管上方的空气流动速度较快,压强较小,发现小球向上运动;
故答案为:(1)B;(2)上方的空气流动速度较快,压强较小;(3)向上。
27.【答案】(1)越小 (2)(2)F=G=mg=72千克×10牛/千克=720牛 p===1800帕
(3)如答图所示。
【解析】[命题考向: 考查压强大小的影响因素、压强的计算、动能和势能的相互转化。解析:(1)压强的大小,与压力大小及受力面积有关。由p=得,当压力保持不变时,受力面积越小,压强越大。(3)在上升阶段,动能转化为重力势能,速度不断变小,当到达最高点时,竖直方向上速度为零,只保留水平方向上的速度;下落阶段中,重力势能转化为动能,使速度不断增大。]
故答案为 (1)越小 (2)(2)F=G=mg=72千克×10牛/千克=720牛 p===1800帕
(3)如答图所示。
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