第九章 压强
(时间:75分钟 满分:90分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列实例中,为了减小压强的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.篆刻刀的刀口做得很锋利
C.破窗锤的敲击端做成锥形 D.火车轨道铺在枕木上
2.关于压强,下列说法中正确的是( )
A.人在地面上站立时抬起一只脚后,对地面的压强变小
B.潜水艇在海水中匀速下潜过程中,受到海水的压强不变
C.用吸管能将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
D.飞机水平飞行时,机翼上表面空气流速较大,空气对上表面的压强也较大
3.放在水平地面上的正方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,它们的高度如图所示,它们对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A.p1=p2=p3 B.p1
C.p1>p2>p3 D.无法判断
4.下列设备没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.活塞式抽水机 D.下水道存水管
5.如图所示,以下四个关于“流体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是( )
A.p1p2 D.p16.如图所示,一个装满水的砍泉水瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为F甲,矿泉水瓶对桌面的压强为p甲,将其倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为F乙,矿泉水瓶对桌面的压强为p乙,则( )
A.F甲p乙 C.F甲=F乙 D.p甲7.如图所示是a、b两种物质mV的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.a、b的密度之比为4∶1
B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4∶1
C.a、b的密度之比为2∶1
D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2∶1
8.下列生活实例与所运用的物理知识的说法正确的是( )
A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
B.用吸盘挂钩挂衣服,利用了大气压强的作用
C.水坝的下部比上部建造得宽,是由于水对水坝的压强随深度的增加而增大
D.制造形状上下不对称的机翼产生升力,利用了流体压强与流速的
关系
9.如图所示,将压强计的探头分别放入甲、乙两种液体同一深度处,从图中可以得到的结论是( )
A.探头在甲中受到的压强等于在乙中受到的压强
B.探头在甲中受到的压强大于在乙中受到的压强
C.液体甲的密度小于乙的密度
D.液体甲的密度大于乙的密度
10.如图是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直放置,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,下列说法正确的是( )
A.玻璃管竖直放置时,上端无水银的部分是真空的
B.水银对图中倾斜的玻璃管上端有压强
C.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
D.将实验装置移到山上,玻璃管竖直放置时内外水银面的高度差将大于76 cm
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题4分,共
14分)
11.物理知识与日常生活密切相关。如图(甲)所示,射箭时用的手指皮垫是通过增大受力面积来减小 ;如图(乙)所示,装有水的塑料袋向外鼓出说明 。
(甲)手指皮垫 (乙)盛水塑料袋
12.如图所示,小华把一个可乐瓶的侧壁开了A、B两个小孔,向瓶中注满水,水从小孔A、B处射出,从B孔射出的水喷得更急些,说明液体的压强随 的增加而增大;如果将瓶内的水换成酒精,则从A孔射出的酒精要比水 (选填“近”或“远”)。
13.中医博大精深,拔火罐时,将小罐内的空气加热后,迅速倒扣在皮肤上,小罐被“吸住”,说明了 的存在;书包带做得宽一些,目的是增大肩部的受力面积从而 (选填“增大”或“减小”)压强,背着更舒服。
14.小明家新买了一辆跑车,如果跑车的重力为1.8×104 N,轮胎与地面的总接触面积为 1 000 cm2,则车子对水平地面的压强为 Pa。跑车尾部都安装了“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图所示)。它是利用跑车在行驶过程中气体流速大的地方压强小,从而 (选填“增大”或“减小”)了跑车对地面的压力。
15.如图是一款名为“吸血鬼杯”的网红杯,杯子由粗细两部分组成,从结构上来看:杯子粗细两部分构成一个 。当用左侧管吸了一些饮料后,杯子液体的液面静止后,粗杯内饮料对杯底的压强会
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图所示,“负压救护车”在转运病人过程中发挥了极大作用,小明查阅资料得知,①“负压救护车”救护舱内外气压差保持在10 Pa～38 Pa之间,防止空气外流;②为防止交叉感染舱内每小时换气20次,通过排风净化装置将舱内气体无害化排出,增大排风装置排风量,能降低救护舱内气压。
(1)“负压救护车”执行任务时救护舱内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;“负压救护车”从低海拔地区开往高海拔地区执行任务时,需要 (选填“增大”或“减小”)排风量。
(2)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若车内外气压差为35 Pa,车顶的面积大约为
4 m2,车顶受到的内外压力差为 N。
(3)下列物体内部空间处于“负压”状态的是 。
A.正在使用的高压锅 B.开始吸饮料时的吸管
C.充满气的轮胎 D.“吸”在墙上的“真空”吸盘
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(4分)(1)如图所示,手指压物块的力为6 N,请画出物块对竖直墙面压力F的示意图。
(2)如图所示,将一连通器置于斜面上,在连通器中注入适量的水,画出连通器A、B、C三个管子中液面的大致情况。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18.(8分)小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图(甲)所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢 实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行了如图(乙)中a、b、c的实验过程图示。
(1)实验中,通过观察 来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是 ,本实验还可以用 (选填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验。
(2)由图(乙)中的 两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关。
(3)为探究压力作用的效果跟 的关系,可通过图(乙)中a、b两次实验进行比较得出结论。
(4)如图(丙)所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论 (选填“合理”或“不合理”)。
(5)为了描述压力的作用效果,物理学中定义了一个物理量——压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用压力与受力面积的比值来比较压力的作用效果,根据所学的知识,小华的想法是 (选填“正确”或“不正确”)的。
(6)通过图(甲)中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知 体重较小。
19.(4分)如图(甲)所示,放学途中,小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图(乙)所示的实验进行验证。
如图(乙),小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出托盘测力计的示数,记入表中。
风速 无风 低速 高速
托盘测力计示数/N 18 16 10
(1)分析表中数据可知,空气低速流过时,模型所受升力为 N;空气流速越快,模型受到的升力越 (选填“大”或“小”)。
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞,如图(丙)所示。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。但是,当电动车快速行驶时会导致车辆对地的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)车的总重力,进而 (选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,会带来极大的安全隐患。
20.(8分)物理课上,同学们利用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,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 (选填“漏气”或“不漏气”);实验中通过观察U形管两侧液面的 来反映被测液体压强大小,这样的研究方法在物理学中称为 法。
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;通过比较D、E两图,可探究液体压强与液体 的关系。
(3)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 ;某次实验时,小智同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10 cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。
(4)小智发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便观察。
21.(4分)小明在观看表演时看到“硬气功”表演,如图(甲)所示,表演者躺在钉满钉子的钉床上却毫发无伤,经过学习压强的知识后小明觉得表演者能完成表演可能和钉床上钉子的疏密度即受力面积有关,现小明想在家中使用相同型号气球、钉有密集钉子的钉板[如图(乙)]及钉有一颗钉子的钉板[如图(丙)]等材料来验证自己的猜想:
现他准备向两气球内充水制作水气球来模拟表演者,他需要向两气球充入 (选填“相同”或“不相同”)量的水,接下来他将进行的操作是 ;若出现 的现象,则说明表演者能完成表演是通过改变受力面积来改变压力的作用效果的。本实验采用的实验方法有 (写出一种即可)。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.(9分)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.0×
103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为20 cm2,匀速行驶时阻力为重力的,g取10 N/kg,求:
(1)车对地面的压力。
(2)匀速行驶时,车的牵引力。
(3)车对地面的压强。
23.(9分)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2 kg,桶壁上最长的木板长为 0.5 m,缺口处的木板长为0.3 m,桶底内外部底面积均为400 cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16 kg,ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强。
(2)桶底受到水的压力。
(3)地面受到的压强。第九章 压强
(时间:75分钟 满分:90分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列实例中,为了减小压强的是(D)
A.压路机的碾子质量很大 B.篆刻刀的刀口做得很锋利
C.破窗锤的敲击端做成锥形 D.火车轨道铺在枕木上
2.关于压强,下列说法中正确的是(C)
A.人在地面上站立时抬起一只脚后,对地面的压强变小
B.潜水艇在海水中匀速下潜过程中,受到海水的压强不变
C.用吸管能将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强
D.飞机水平飞行时,机翼上表面空气流速较大,空气对上表面的压强也较大
3.放在水平地面上的正方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,它们的高度如图所示,它们对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是(B)
A.p1=p2=p3 B.p1C.p1>p2>p3 D.无法判断
4.下列设备没有利用连通器原理的是(C)
A.茶壶 B.船闸
C.活塞式抽水机 D.下水道存水管
5.如图所示,以下四个关于“流体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是(C)
A.p1p2 D.p16.如图所示,一个装满水的砍泉水瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为F甲,矿泉水瓶对桌面的压强为p甲,将其倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为F乙,矿泉水瓶对桌面的压强为p乙,则(D)
A.F甲p乙 C.F甲=F乙 D.p甲7.如图所示是a、b两种物质mV的关系图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是(B)
A.a、b的密度之比为4∶1
B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4∶1
C.a、b的密度之比为2∶1
D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2∶1
8.下列生活实例与所运用的物理知识的说法正确的是(BCD)
A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
B.用吸盘挂钩挂衣服,利用了大气压强的作用
C.水坝的下部比上部建造得宽,是由于水对水坝的压强随深度的增加而增大
D.制造形状上下不对称的机翼产生升力,利用了流体压强与流速的
关系
9.如图所示,将压强计的探头分别放入甲、乙两种液体同一深度处,从图中可以得到的结论是(BD)
A.探头在甲中受到的压强等于在乙中受到的压强
B.探头在甲中受到的压强大于在乙中受到的压强
C.液体甲的密度小于乙的密度
D.液体甲的密度大于乙的密度
10.如图是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直放置,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,下列说法正确的是(AB)
A.玻璃管竖直放置时,上端无水银的部分是真空的
B.水银对图中倾斜的玻璃管上端有压强
C.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
D.将实验装置移到山上,玻璃管竖直放置时内外水银面的高度差将大于76 cm
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题4分,共
14分)
11.物理知识与日常生活密切相关。如图(甲)所示,射箭时用的手指皮垫是通过增大受力面积来减小 压强 ;如图(乙)所示,装有水的塑料袋向外鼓出说明 液体对容器侧壁有压强 。
(甲)手指皮垫 (乙)盛水塑料袋
12.如图所示,小华把一个可乐瓶的侧壁开了A、B两个小孔,向瓶中注满水,水从小孔A、B处射出,从B孔射出的水喷得更急些,说明液体的压强随 深度 的增加而增大;如果将瓶内的水换成酒精,则从A孔射出的酒精要比水 近 (选填“近”或“远”)。
13.中医博大精深,拔火罐时,将小罐内的空气加热后,迅速倒扣在皮肤上,小罐被“吸住”,说明了 大气压 的存在;书包带做得宽一些,目的是增大肩部的受力面积从而 减小 (选填“增大”或“减小”)压强,背着更舒服。
14.小明家新买了一辆跑车,如果跑车的重力为1.8×104 N,轮胎与地面的总接触面积为 1 000 cm2,则车子对水平地面的压强为 1.8×
105 Pa。跑车尾部都安装了“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图所示)。它是利用跑车在行驶过程中气体流速大的地方压强小,从而 增大 (选填“增大”或“减小”)了跑车对地面的压力。
15.如图是一款名为“吸血鬼杯”的网红杯,杯子由粗细两部分组成,从结构上来看:杯子粗细两部分构成一个 连通器 。当用左侧管吸了一些饮料后,杯子液体的液面静止后,粗杯内饮料对杯底的压强会
变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图所示,“负压救护车”在转运病人过程中发挥了极大作用,小明查阅资料得知,①“负压救护车”救护舱内外气压差保持在10 Pa～38 Pa之间,防止空气外流;②为防止交叉感染舱内每小时换气20次,通过排风净化装置将舱内气体无害化排出,增大排风装置排风量,能降低救护舱内气压。
(1)“负压救护车”执行任务时救护舱内气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;“负压救护车”从低海拔地区开往高海拔地区执行任务时,需要 增大 (选填“增大”或“减小”)排风量。
(2)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。若车内外气压差为35 Pa,车顶的面积大约为
4 m2,车顶受到的内外压力差为 140 N。
(3)下列物体内部空间处于“负压”状态的是 BD 。
A.正在使用的高压锅 B.开始吸饮料时的吸管
C.充满气的轮胎 D.“吸”在墙上的“真空”吸盘
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.(4分)(1)如图所示,手指压物块的力为6 N,请画出物块对竖直墙面压力F的示意图。
答案:如图所示
(2)如图所示,将一连通器置于斜面上,在连通器中注入适量的水,画出连通器A、B、C三个管子中液面的大致情况。
答案:如图所示
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
18.(8分)小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图(甲)所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢 实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行了如图(乙)中a、b、c的实验过程图示。
(1)实验中,通过观察 海绵的形变情况 来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是 转换法 ,本实验还可以用 沙子 (选填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验。
(2)由图(乙)中的 b、c 两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关。
(3)为探究压力作用的效果跟 压力大小 的关系,可通过图(乙)中a、b两次实验进行比较得出结论。
(4)如图(丙)所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论 不合理 (选填“合理”或“不合理”)。
(5)为了描述压力的作用效果,物理学中定义了一个物理量——压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用压力与受力面积的比值来比较压力的作用效果,根据所学的知识,小华的想法是 正确 (选填“正确”或“不正确”)的。
(6)通过图(甲)中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知 小华 体重较小。
19.(4分)如图(甲)所示,放学途中,小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图(乙)所示的实验进行验证。
如图(乙),小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出托盘测力计的示数,记入表中。
风速 无风 低速 高速
托盘测力计示数/N 18 16 10
(1)分析表中数据可知,空气低速流过时,模型所受升力为 2 N;空气流速越快,模型受到的升力越 大 (选填“大”或“小”)。
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞,如图(丙)所示。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。但是,当电动车快速行驶时会导致车辆对地的压力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)车的总重力,进而 减小 (选填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,会带来极大的安全隐患。
20.(8分)物理课上,同学们利用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,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 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”);实验中通过观察U形管两侧液面的 高度差 来反映被测液体压强大小,这样的研究方法在物理学中称为 转换 法。
(2)通过比较 B、D 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;通过比较D、E两图,可探究液体压强与液体 密度 的关系。
(3)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 相等 ;某次实验时,小智同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10 cm,此时U形管内外的气压差为 1 000 Pa。
(4)小智发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 小 的液体以方便观察。
21.(4分)小明在观看表演时看到“硬气功”表演,如图(甲)所示,表演者躺在钉满钉子的钉床上却毫发无伤,经过学习压强的知识后小明觉得表演者能完成表演可能和钉床上钉子的疏密度即受力面积有关,现小明想在家中使用相同型号气球、钉有密集钉子的钉板[如图(乙)]及钉有一颗钉子的钉板[如图(丙)]等材料来验证自己的猜想:
现他准备向两气球内充水制作水气球来模拟表演者,他需要向两气球充入 相同 (选填“相同”或“不相同”)量的水,接下来他将进行的操作是 将两个相同的水气球分别放在两块不同的钉板上 ;若出现 水气球在较密的钉板上未爆炸,在一颗钉子的钉板上爆炸 的现象,则说明表演者能完成表演是通过改变受力面积来改变压力的作用效果的。本实验采用的实验方法有 控制变量法(或转换法) (写出一种即可)。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.(9分)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.0×
103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为20 cm2,匀速行驶时阻力为重力的,g取10 N/kg,求:
(1)车对地面的压力。
(2)匀速行驶时,车的牵引力。
(3)车对地面的压强。
解析:(1)电动汽车停放在水平地面,则车对地面的压力为
F=G=mg=1.0×103 kg×10 N/kg=1.0×104 N。
(2)电动汽车匀速行驶时,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,二者大小相等,则F牵=f=G=×1.0×104 N=1.0×103 N。
(3)轮胎与地面的接触面积S=4×20 cm2=80 cm2=8×10-3 m2,
车对地面的压强p===1.25×106 Pa。
答案:(1)1.0×104 N (2)1.0×103 N (3)1.25×106 Pa
23.(9分)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2 kg,桶壁上最长的木板长为 0.5 m,缺口处的木板长为0.3 m,桶底内外部底面积均为400 cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16 kg,ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强。
(2)桶底受到水的压力。
(3)地面受到的压强。
解析:(1)木桶装满水时,水深为最短木板的长度h=0.3 m,桶底受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa。
(2)受力面积S=400 cm2=4×10-2 m2,
桶底受到水的压力F=pS=3 000 Pa×4×10-2 m2=120 N。
(3)地面受到的压力F′=G总=(m桶+m水)g=(2 kg+16 kg)×10 N/kg=
180 N,
则水桶对地面的压强p′===4.5×103 Pa。
答案:(1)3 000 Pa (2)120 N (3)4.5×103 Pa