教科版物理八下第九章 压强单元检测(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024八下·天河期末)压力计重为2N,是探头受到的压力,如图用竖直方向力、分别把压力计压在水平板和水平地面上,均处于静止状态,则( )
A.时, B.时,
C.时, D.时,
2.(2024八下·黄陂月考)把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为200Pa、400Pa,若把甲叠放在乙的上面,如图所示,则乙对水平地面的压强为( )
A.300Pa B.600Pa C.450Pa D.500Pa
3.(2023八下·益阳大通湖管理期末)2022年2月,北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景,解释正确的是( )
A.图甲:冰壶表面打磨得很光滑,是为了增大摩擦力
B.图乙:滑雪板面积较大,是为了增大压强
C.图丙:冰球离杆后继续运动,是因为冰球具有惯性
D.图丁:滑冰运动员转弯滑行时,处于平衡状态
4.(2024八下·娄底期中)一块厚为10cm、质地均匀的长方体物块放在水平地面上。若沿如图所示的斜面将物块切成完全相同的两块。把这两块水平分开后依然平放在水平地面上。它们对地面的压强分别为2100Pa和2800Pa,,则物块的密度为( )
A. B.
C. D.
5.(2024八下·黄陂月考)如图所示,在水平桌面上,甲、乙两个质量相同、底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相同的液体A、B。则下列判断正确的是( )
A.液体A对容器底部的压强大于液体B对容器底部的压强
B.液体A对容器底部的压力小于液体B对容器底部的压力
C.容器乙对桌面的压力大于容器甲对桌面的压力
D.容器乙对桌面的压强大于容器甲对桌面的压强
6.(2024八下·南宁月考)如图所示,一杯装满奶茶的密封杯放在水平桌面上,现在将它倒过来放置,下列判断正确的是
A.奶茶对杯底的压强变小 B.奶茶对杯底的压力变大
C.杯子对桌面的压力变小 D.杯子对桌面的压强变大
7.(2023八下·桂林期中)在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差增大的是( )
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.向水槽中加入同种液体
C.将压强计的金属盒在原处转动180°
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中
8.(2017-2018学年人教版初中物理八年级下学期9.2 液体的压强 同步练习)如图所示,左右两容器间斜管上有阀门K控制,两容器中盛有同种液体且液面相平,当打开K后,则( )
A.液体从左向右流动 B.液体不会流动
C.液体从右向左流动 D.无法判断
9.(2024八下·秦皇岛期中) 如图所示,小雪用放在水平面上的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.甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内的水银柱长度不变
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
10.(2024八下·宁明期末)如图,在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位,分别装有底部连通的竖直管、、,下列说法正确的是( )
A.当阀门关闭时,、、三根管水柱高度均不同
B.当阀门打开时,管中水柱高度最高
C.当阀门打开时,管中水柱高度介于、管之间
D.当阀门打开时,管中水柱高度最低
11.(2024八下·长沙期末)下列有关压强的知识说法正确的是( )
A.马德堡半球实验精确地测出大气压的数值
B.历史上托里拆利实验证明了液体压强的存在
C.三峡船闸是利用连通器的原理制成的
D.海拔越高,大气压强越大
12.(粤沪版物理八年级下册第八章第三节大气压与人类生活同步练习)在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置。将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,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,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和绳重不计。则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
13.(2024八下·北流期末) 关于压强,下列说法正确的是( )
A.把菜刀刀刃磨得很锋利是为了减小压强
B.用吸管喝饮料利用了大气压强
C.高压锅利用了“气压大沸点低”的原理
D.书包背带做得很宽大是为了增大压强
14.关于人的呼吸过程的下列说法中正确的是( )
A.吸气使肺泡收缩,肺内气压减小
B.吸气使肺泡扩张,肺内气压减小
C.呼气使肺泡扩张,肺内气压增大
D.呼气使肺泡扩张,肺内气压减小
15.(2024八下·黔东南期中)如图所示,甲是托里拆利实验的装置,乙是一个“自制气压计”,下列说法正确的是( )
A.甲图中玻璃管倾斜放置时,管内外水银柱高度差变大
B.甲图中换用粗玻璃管实验,管内外水银柱高度差变小
C.高度增加,甲图中管内水银面下降,乙图中管内液面上升
D.乙图中测出当地当时的大气压为ρ水gh
二、填空题(每空2分,共24分)
16.(2024八下·雅安月考) 如图所示,质地均匀的长方体重8N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为200cm2,则它对桌面的压强为 Pa。若将图中阴影部分切除,则剩余部分对桌面的压强将 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
17.(2024八下·清苑期中)如图,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比,液体的高度之比,液体对两个容器底部的压强大小相等。则液体的密度之比 ,A、B容器底部受到液体的压力之比 .
18.(2024八下·信丰期中) 如图所示,在水平桌面上,有质量和底面积相同、形状不同的两个容器甲、乙内分别装有质量相同的水。两个容器中,水对容器底部的压力分别是、,两个容器对桌面的压强分别是、,则 , (均选填“”“”或“”)。
19.(2024八下·潮阳期末)如图甲为自制的气压计,将此气压计从楼顶移至楼下,吸管中水柱的高度将 (选填“升高”或“降低”);意大利科学家 用如图乙的装置首次测量大气压的值,若将管子倾斜(如图丙),则管内水银柱高度将 (选填“升高”“降低”或“不变”).
20.(2024八下·沭阳期末)如图所示的汽车凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复。吸盘能紧贴在汽车上是因为受到 的作用;向外拉杆时凹痕能够被平复说明力可以使物体发生 ;手拉杆时感觉杆也在拉手,说明 。
三、综合题(共6分)
21.(2024八下·锦州期末)阅读短文,回答问题:
阅读以下材料,回答问题。
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。
例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、图乙)。
国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1.笔帽尺寸足够大。2笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。3.笔帽上的小孔最小通气量为。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 笔与手之间的摩擦(选填“增大”“减小”),笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 摩擦(选填“滑动”、“滚动”或“静”);
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积 时(选填“变大”、“变小”),压强增大;这一情况与 时人体肺部压强的变化一样(选填“吸气”、“呼气”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 (选填“相同”、“不同”);
(4)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,由于气管堵塞导致肺内气压比外界小,若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2,则此时肺内气压大约是 (外界气压)。
四、实验探究题(共17分)
22.(2024八下·雅安月考) 如图所示,小明利用海绵、小桌、砝码、木板等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是 ;
(2)通过比较甲、乙两次实验,说明 ;
(3)小明在图乙的基础上,把海绵换成了木板(如图丁),则桌子对两个物体压强的大小关系为p乙 (选填“>”“<”或“”)p丁;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明说我还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如下图所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示,小红指出图 (选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该方法 。
23.(2024八下·惠阳期中)学习压强知识后,课外兴趣小组进行了相关实验:利用压强计等器材探究“液体压强与哪些因素有关”的实验,如图所示:
(1)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强的大小;如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体ρ水银>ρ水>ρ酒精,为了使实验现象更明显,小明应该选择三种液体中的 装入U形管中。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体的 增加而增大。
(3)小明在此基础上做了如图丁所示拓展实验。他将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下凸起,然后将装有水的玻璃管缓慢插入装有某种液体的烧杯中,直到橡皮膜变平,此时测出玻璃管中水柱的高度为h1,橡皮膜到烧杯中液面高度为h2。据图丁可知该液体密度ρ ρ水(选填“>”“<”或“=”)。用小明测得的物理量推导出该液体密度的表达式为 ( 水的密度用ρ水表示 )。
24.(2024八下·广州期中)(1)如图所示,某次在实验室的托里拆利实验中,测得的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强, (选填“高于”“等于”“或”“低于”)标准大气压,如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将 100℃。(选填“高于”“等于”或“低于”)
(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气:
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);
③当实验移动到海拔更高的地方后,发现管中水银柱高度将 。(选填“升高”“不变”或“降低”)
五、计算题(共8分)
25.(2024八下·仁寿期中)如图所示,小聪用26N的力拉着52N的实心正方体A,在水平地面上匀速直线运动,A的棱长为0.2m。(g取10N/kg)
(1)求正方体A受到的摩擦力。
(2)求正方体A对水平地面的压强。
(3)现在小聪给实心正方体A中央施加一个竖直向上的作用力。则此时地面对实心正方体A的支持力。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB.把压力计压在水平板上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的力,由力的平衡得到
G+F探=F甲
F探=F甲-G=5N-2N=3N
故AB不符合题意;
CD.把压力计压在地面上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的支持力,由力的平衡得到
G+F乙=F探
F探=G+F乙=2N+5N=7N
故D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,根据受力平衡列方程求解。
2.【答案】C
【知识点】压强大小比较;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水
平地面上,甲、乙对地面的压强分别为200Pa、400Pa,由p=gh得,甲乙高度比为
若把甲叠放在乙的上面,由尽得,乙对水平地面的压力为
此时乙对水平地面的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【分析】设甲的重力为G,则乙的重力为8G,求出甲和乙的总重力,将甲叠放在乙上面时乙对桌面的压力等于总重力,利用压强公式求出此时乙对桌面的压强。
3.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.冰壶表面很光滑,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦力,故A错误;
B.滑雪板面积较大,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故B错误;
C.冰球离杆后继续运动,是由于冰球具有惯性,继续保持原来的运动状态,故C正确;
D.滑冰运动员转弯时,运动方向在改变,运动状态发生变化,不是平衡状态,故D错误。
故选C。
【分析】接触面越光滑,摩擦力越小;增大受力面积可以减小压强;运动的物体由于惯性,继续保持原来的运动状态;物体运动状态改变时,受到非平衡力。
4.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,
设长方体物块的重力为2G,将物块切成完全相同的两块,则每一块的重力为G,
它们对水平地面的压强之比为:,
设S左=4S,则S右=3S,所以长方体的底面积为7S,
由可得:G=8400Pa×S,
则长方体对地面的压强:,
由可得,
长方体物块的密度:。
故选B。
【分析】地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,设长方体物块的重力为2G,将物块切成完全相同的两块,则每一块的重力为G,进一步计算它们对水平地面的压强之比可得左右面积之比,根据面积之比表示长方体的底面积,根据压强公式表示长方体的重力,进一步计算长方体对地面的压强,根据可得长方体的密度。
5.【答案】D
【知识点】压强;液体压强的特点
【解析】【解答】AB、甲、乙是规则形容器,容器内液体的质量相同,根据G=mg可知,液体的重力相同,所以容器底部受到的液体的压力相同;甲的底面积大,根据p=-可知,甲容器底部受到的液体的压强小,故AB错误;
CD、容器的质量相同,液体的质量相同,则甲的总质量等于乙的总质量,根据G=mg可知,甲的总重力等于乙的总重力,所以甲、乙对桌面的压力相同;
甲的底面积大,根据p=-可知,甲容器对桌面的压强小,故C错误、D正确。故选:D。
【分析】根据规则形状的容器对容器底部的压力等于自身的重力,据此分析容器底部受到的压力的大小关系;根据p=-分析容器底部受到的液体的压强的大小关系;
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此分析桌面受到的压力的大小关系;根据p=-分析桌面受到的液体的压强的大小关系。
6.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知,奶茶的密度相同,深度相同,根据p=ρ液gh可知,奶茶对杯底的压强相同。倒置时底面积变大,根据F=pS可知,奶茶对杯底的压力变大,故A错误,B正确;
CD.根据F=G总可知,杯子对桌面的压力相等,倒置时底面积变大,根据可知,杯子对桌面的压强变小,故C、D错误。
故选B。
【分析】AB.根据液体压强公式p=ρ液gh比较奶茶对杯底的压强大小,根据F=pS比较奶茶对杯底的压力大小;
CD.根据F=G总比较杯子对桌面的压力大小,根据比较杯子对桌面的压强大小。
7.【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】AD.将压强计金属盒向上移动,深度减小,压强减小,深度相同的酒精中,密度变小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故AD不符合题意;
B.向水槽中加入同种液体,深度变大,压强会增大,高度差会增大,故B符合题意;
C.将压强计的金属盒在转动180°,只改变了方向,压强不变,U型管内液面高度差不变,故C不符合题意。
故选B。
【分析】液体压强随深度的增大而增大,液体密度越大, 压强越大;深度相同时,各个方向压强相等。
8.【答案】B
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】因两端液面相平,两端无法形成压强差,故水不会发生流动.
故选B.
【分析】由水产生流动的条件可知只有两端液面形成高度差才可以产生液体的流动.
9.【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验;帕斯卡原理及其应用
【解析】【解答】A、甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内的水银柱的竖直高度不变,长度变大,A错误;
B、乙图中玻璃管内的液面与大气连通,大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,B错误;
C、把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变小,玻璃管内外液面高度差一定变小,C错误;
D、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变大,玻璃管内外液面高度差一定变大,D正确。
故答案为:D。
【分析】托里拆利实验测量的结果是大气压相当于约760mm水银柱产生的压强,后来这一压强被规定为1标准大气压;在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,外界大气压变大时,玻璃管内的液面会升高;从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑,瓶内封闭部分气体的压强=玻璃管内水的压强+外界大气压;大气压随着高度的增加而减小。
10.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、当阀门关闭,水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知A、B、C三根管中的水柱高度相同,故A错误;
BCD、当阀门打开水流动时,横管的横截面积越大的位置,水流速越慢,产生的压强越大,水的高度越大,所以B的压强最小,水的高度最低,A处的压强最大,A处水的高度最大,故B正确,CD错误。
故选:B。
【分析】(1)上端开口、底部连通的容器,叫连通器,连通器中装有同种液体不流动时液面上相平的;(2)流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置,压强越小。
11.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】AB.马德堡半球实验证明了大气压强的存在;托里拆利实验测出大气压的数值。故AB错误;
C.船闸的底部连通,上部开口,利用的是连通器的原理制成的;故C正确;
D.海拔越高,空气越稀薄,大气压强越小。故D错误。
故选C。
【分析】马德堡半球实验证明大气压存在;托里拆利实验测量了大气压的大小;船闸是连通器;海拔越高,大气压越低。
12.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】解答:当注射器中的活塞开始向右滑动时,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,对活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向左滑动时,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;两式联立解得:F=7.7N;
∴ ;
故选B。
分析:当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
13.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】 A.刀口磨得锋利些,是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断,故A错误;
B.用吸管喝饮料利用了大气压强 ,故B正确;
C.高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误;
D.书包的背带做得扁而宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故D错误。
故选B。
【分析】A.增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
B.托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当于1.013×105Pa;
C.液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高;
D.减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
14.【答案】B
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】当我们吸气时,胸部扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,肺内气压小于大气压,大气压将新鲜空气经鼻腔、气管压入肺中,故A错误,B正确;
当我们呼气时,胸廓缩小,肺也随之回缩,胸内肺泡跟着收缩,于是肺的容积减小,肺内气压增大,肺内气压大于大气压,将气肺内气体呼出,故CD错误.
故选B。
【分析】知道一定质量的气体体积减小时、压强增大,体积增大时、压强减小。
15.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;气压计和抽水机
【解析】【解答】A、大气压的测量实验中,运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强,当玻璃管倾斜后,虽长度增大,但管内水银柱竖直高度不变,故A错误。
B、换用粗的玻璃管作实验时,管内外水银柱高度差将不变,故B错误。
C、随着高度的增加,外界气压变小,甲装置中h变小;而乙装置中,外界气压变小,瓶内气压不变,故水柱上升,所以h增大,故C正确。
D、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,却无法测出当地当时的大气压值,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度,这一高度反映了大气压的大小;大气压与高度有关,随高度的增加而减小;在托里拆利实验中,根据实验原理,需要记录水银柱的高度,来计算大气压的值;当玻璃管倾斜后,管内水银柱长度会变大,但水银柱的竖直高度不变,即玻璃管倾斜不会影响实验的结果。
(2)自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小,外界大气压越大,水柱越低,相反,外界大气压越小,水柱越高。
16.【答案】400;变小
【知识点】压强
【解析】【解答】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,物体对桌面的压力不是重力;
物体静止放在水平桌面上,物体受到的重力和桌面对物体的支持力是平衡力,大小相等;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力,大小相等;
所以,长方体对桌面的压力为:;长方体对桌面的压强为:
(2)在水平面上压力等于重力,若将图中阴影部分切除,长方体的重力减小,对桌面的压力减小;
设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S’,没切除时,长方体对桌面的压强:,因为S< s,所以-----①
当切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力,则剩余部分对桌面的压强为:---一②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。故答案为:400;变小。
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力;该物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据求出该物体对桌面的压强。
(2)将阴影部分切除,根据可知剩余部分对桌面的压强变化。
17.【答案】2∶3;2∶1
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,液体对容器底部的压强相等,即pA:pB=1:1,液柱的高度之比:hA:hB=3:2;
则;
(2)液体对容器底部的压强相等,即pA:pB=1:1, A、B的底面积之比 ,
则液体对容器底部的压力之比:FA:FB=pASA:pBSB=SA:pB=2:1。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算液体的密度之比;
(2)根据F=pS计算液体对容器底部的压力之比。
18.【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由图可知,容器中水的深度关系:h甲>h乙,根据p=ρgh知容器底部所受水的压强关系:
p甲>p乙;又因两个容器底面积相同,由F=pS可得水对容器底部的压力关系:F甲>F乙;
两个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水的总质量相同,由G=mg可知它们的总重力相同,由于容器对水平面的压力大小等于容器和水的总重力大小,则两个容器对水平面的压力相等,已知两个容器的底面积相同,根据可知两个容器对水平面的压强相等,即p甲=P乙。
【分析】由图可知,容器中水的深度关系,由已知条件,根据p=ρgh判断底部受到水的压强大小,再根据F=pS确定水对容器底部的压力大小;
根据公式F=G分析容器对水平面的压力的大小关系, 再根据判断两个容器对水平面的压强关系。
19.【答案】降低;托里拆利;不变
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)大气压随着海拔高度的减小而增加,将气压计从楼顶移至楼下,高度减小,大气压增加,吸管中水柱高度降低;
(2)测量大气压数值的科学家是托里拆利,管子倾斜,水银柱的高度不变。
故答案为:降低;托里拆利;不变。
【分析】(1)大气压随着高度的减小而增加;
(2)首次测量大气压数值的科学家是意大利的托里拆利;
(3)托里拆利实验过程中,管内水银柱高度与管子是否倾斜无关。
20.【答案】大气压;形变;力的作用是相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;大气压的综合应用
【解析】【解答】 (1)用气泵抽出吸盘中的空气,大气减小,吸盘内大气压几乎为零,吸盘就在外界的大气压的作用下紧贴在车上,这是大气压的应用;
(2)力可以改变物体的形状。所以向外拉杆时凹痕能够被平复;
(3)手拉杆时,手对杆有拉力的作用。由于力的作用是相互的,杆对手有反作用力,所以手拉杆时感觉杆也在拉手。
故答案为:大气压;形变;力的作用是相互的。
【分析】(1)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(2)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态;
(3)力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力。
21.【答案】增大;滚动;变小;呼气;相同;8.75×104
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)①中性笔上的橡胶是通过增大接触面粗糙程度来增大笔与手之间的摩擦。
②笔尖滚珠在纸面上滚动,因此笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是滚动摩擦。
(2)①“生命的拥抱”的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强增大。
②呼气时,肺部的体积减小,肺部内的气体压强变大,医学上抢救气管异物堵塞与呼气时人体肺部压强的变化一样。
(3)中性笔笔帽上的小孔,使笔套内外的大气相连通,会使笔帽内外的气压相同。
(4)笔帽受到的压强为
此时肺内气压大约是。
【分析】(1)①增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
②两个物体之间发生相对滚动时产生的摩擦为滚动摩擦力。
(2)①根据封闭气体压强和体积的变化规律解答;
②根据呼吸时体内气压的变化分析。
(3)当物体与大气连通时,它上面的气压等于外界大气压强;
(4)根据计算笔帽受到的压强,根据计算肺内大气压强。
22.【答案】(1)海绵凹陷程度;转换法
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)=
(4)①;没有控制压力大小相等
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种研究方法叫转换法;(2)由图甲、乙可知,甲、乙的受力面积相同,压力不同,乙的压力大,压力的作用效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)比较图乙与图丁可知,压力相同,受力面积也相同,由公式p=-可得,图乙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强相等。
(4)在如图2①、②所示的两种方法中,图①方法不合理,因为图①方法忽略了笔自身的重力,即实验时上面的手指和下面的手指到的压力大小不同,没有控制压力大小相等
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;转换法;(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)=;(4) ①;没有控制压力大小相等。
【分析】(1)海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2) (4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,据此分析回答;
(3) 根据分析。
23.【答案】(1)高度差;染色的酒精
(2)深度
(3)>;
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小。如果被测压强大小相同,根据p=ρgh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,应该选择染色的酒精装入U形管中。
故答案为:高度差;染色的酒精。
(2)比较图甲和图乙,液体的密度相同,乙中橡皮膜的深度大,产生的压强大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体的深度增加而增大。
故答案为:深度。
(3)橡皮膜的表面相平时,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即p=p水
由p=ρgh可知h1>h2,所以ρ>ρ水
液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等,所以ρgh2=ρ水gh1,液体的密度。
故答案为:>;。
【分析】(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小。根据p=ρgh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,应该选择染色的酒精装入U形管中。
(2)在同种液体中,液体内部压强随液体的深度增加而增大。
(3)橡皮膜的表面相平时,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等。
24.【答案】750;低于;低于;不变;不变;降低
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)由图可知,玻璃管内外水银的高度为750mm,测得的大气压强等于750mm 高水银柱所产生的压强 ;标准大气压下,水银柱的高度为760mm,故此地的气压小于标准大气压;水的沸点随气压升高而升高,减小而降低,因此在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将低于100℃;
(2)①②实验过程中,玻璃管额粗细、是否倾斜、及向上提升一点,都不会出现漏气的现象,所以对实验不会产生影响,水银柱的高度不变;
③当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度发生变化,移动到海拔更高的地方后,气压变小,水银柱的高度将降低。
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,因此,从图中读出管内水银面到水银槽内水银面的竖直高度,即可得出结论;水的沸点随气压的变化而变化,气压越小,液体的沸点越低;标准气压下水的沸点是100℃;
(2)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变;
(3)管中水银柱的高度只与外界大气压有关。
25.【答案】(1)解:小聪用26N的力拉着52N的实心正方体A,在水平地面上匀速直线运动,
所以根据二力平衡原理可知,正方体A受到的摩擦力:
(2)解:由于实心正方体A放置在水平地面上,受到的重力为52N,A的棱长为0.2m。
所以A对地面
由公式得,A对地面压强为
(3)解:又因为小聪给实心正方体A中央施加一个竖直向上的作用力
则此时正方体A在竖直方向上受到三个力:和地面支持力处于静止
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析,根据平衡力的知识计算正方体A受到的摩擦力;
(2)根据 计算A对地面的压力,根据S=L2计算A与地面的接触面积,根据 计算A对地面的压强。
(3)对正方体A进行受力分析,根据力的平衡的知识计算地面对正方体A的支持力。
1 / 1教科版物理八下第九章 压强单元检测(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024八下·天河期末)压力计重为2N,是探头受到的压力,如图用竖直方向力、分别把压力计压在水平板和水平地面上,均处于静止状态,则( )
A.时, B.时,
C.时, D.时,
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;力的合成与应用;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】AB.把压力计压在水平板上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的力,由力的平衡得到
G+F探=F甲
F探=F甲-G=5N-2N=3N
故AB不符合题意;
CD.把压力计压在地面上,压力计受到竖直向下的重力和压力及竖直向上的支持力,由力的平衡得到
G+F乙=F探
F探=G+F乙=2N+5N=7N
故D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】对物体进行受力分析,根据受力平衡列方程求解。
2.(2024八下·黄陂月考)把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为200Pa、400Pa,若把甲叠放在乙的上面,如图所示,则乙对水平地面的压强为( )
A.300Pa B.600Pa C.450Pa D.500Pa
【答案】C
【知识点】压强大小比较;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水
平地面上,甲、乙对地面的压强分别为200Pa、400Pa,由p=gh得,甲乙高度比为
若把甲叠放在乙的上面,由尽得,乙对水平地面的压力为
此时乙对水平地面的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【分析】设甲的重力为G,则乙的重力为8G,求出甲和乙的总重力,将甲叠放在乙上面时乙对桌面的压力等于总重力,利用压强公式求出此时乙对桌面的压强。
3.(2023八下·益阳大通湖管理期末)2022年2月,北京冬奥会成功举办。下列关于冬奥会的运动场景,解释正确的是( )
A.图甲:冰壶表面打磨得很光滑,是为了增大摩擦力
B.图乙:滑雪板面积较大,是为了增大压强
C.图丙:冰球离杆后继续运动,是因为冰球具有惯性
D.图丁:滑冰运动员转弯滑行时,处于平衡状态
【答案】C
【知识点】惯性及其现象;平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.冰壶表面很光滑,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦力,故A错误;
B.滑雪板面积较大,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故B错误;
C.冰球离杆后继续运动,是由于冰球具有惯性,继续保持原来的运动状态,故C正确;
D.滑冰运动员转弯时,运动方向在改变,运动状态发生变化,不是平衡状态,故D错误。
故选C。
【分析】接触面越光滑,摩擦力越小;增大受力面积可以减小压强;运动的物体由于惯性,继续保持原来的运动状态;物体运动状态改变时,受到非平衡力。
4.(2024八下·娄底期中)一块厚为10cm、质地均匀的长方体物块放在水平地面上。若沿如图所示的斜面将物块切成完全相同的两块。把这两块水平分开后依然平放在水平地面上。它们对地面的压强分别为2100Pa和2800Pa,,则物块的密度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,
设长方体物块的重力为2G,将物块切成完全相同的两块,则每一块的重力为G,
它们对水平地面的压强之比为:,
设S左=4S,则S右=3S,所以长方体的底面积为7S,
由可得:G=8400Pa×S,
则长方体对地面的压强:,
由可得,
长方体物块的密度:。
故选B。
【分析】地面上的物体对地面的压力等于自身的重力,设长方体物块的重力为2G,将物块切成完全相同的两块,则每一块的重力为G,进一步计算它们对水平地面的压强之比可得左右面积之比,根据面积之比表示长方体的底面积,根据压强公式表示长方体的重力,进一步计算长方体对地面的压强,根据可得长方体的密度。
5.(2024八下·黄陂月考)如图所示,在水平桌面上,甲、乙两个质量相同、底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相同的液体A、B。则下列判断正确的是( )
A.液体A对容器底部的压强大于液体B对容器底部的压强
B.液体A对容器底部的压力小于液体B对容器底部的压力
C.容器乙对桌面的压力大于容器甲对桌面的压力
D.容器乙对桌面的压强大于容器甲对桌面的压强
【答案】D
【知识点】压强;液体压强的特点
【解析】【解答】AB、甲、乙是规则形容器,容器内液体的质量相同,根据G=mg可知,液体的重力相同,所以容器底部受到的液体的压力相同;甲的底面积大,根据p=-可知,甲容器底部受到的液体的压强小,故AB错误;
CD、容器的质量相同,液体的质量相同,则甲的总质量等于乙的总质量,根据G=mg可知,甲的总重力等于乙的总重力,所以甲、乙对桌面的压力相同;
甲的底面积大,根据p=-可知,甲容器对桌面的压强小,故C错误、D正确。故选:D。
【分析】根据规则形状的容器对容器底部的压力等于自身的重力,据此分析容器底部受到的压力的大小关系;根据p=-分析容器底部受到的液体的压强的大小关系;
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此分析桌面受到的压力的大小关系;根据p=-分析桌面受到的液体的压强的大小关系。
6.(2024八下·南宁月考)如图所示,一杯装满奶茶的密封杯放在水平桌面上,现在将它倒过来放置,下列判断正确的是
A.奶茶对杯底的压强变小 B.奶茶对杯底的压力变大
C.杯子对桌面的压力变小 D.杯子对桌面的压强变大
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知,奶茶的密度相同,深度相同,根据p=ρ液gh可知,奶茶对杯底的压强相同。倒置时底面积变大,根据F=pS可知,奶茶对杯底的压力变大,故A错误,B正确;
CD.根据F=G总可知,杯子对桌面的压力相等,倒置时底面积变大,根据可知,杯子对桌面的压强变小,故C、D错误。
故选B。
【分析】AB.根据液体压强公式p=ρ液gh比较奶茶对杯底的压强大小,根据F=pS比较奶茶对杯底的压力大小;
CD.根据F=G总比较杯子对桌面的压力大小,根据比较杯子对桌面的压强大小。
7.(2023八下·桂林期中)在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差增大的是( )
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.向水槽中加入同种液体
C.将压强计的金属盒在原处转动180°
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】AD.将压强计金属盒向上移动,深度减小,压强减小,深度相同的酒精中,密度变小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故AD不符合题意;
B.向水槽中加入同种液体,深度变大,压强会增大,高度差会增大,故B符合题意;
C.将压强计的金属盒在转动180°,只改变了方向,压强不变,U型管内液面高度差不变,故C不符合题意。
故选B。
【分析】液体压强随深度的增大而增大,液体密度越大, 压强越大;深度相同时,各个方向压强相等。
8.(2017-2018学年人教版初中物理八年级下学期9.2 液体的压强 同步练习)如图所示,左右两容器间斜管上有阀门K控制,两容器中盛有同种液体且液面相平,当打开K后,则( )
A.液体从左向右流动 B.液体不会流动
C.液体从右向左流动 D.无法判断
【答案】B
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】因两端液面相平,两端无法形成压强差,故水不会发生流动.
故选B.
【分析】由水产生流动的条件可知只有两端液面形成高度差才可以产生液体的流动.
9.(2024八下·秦皇岛期中) 如图所示,小雪用放在水平面上的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.甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内的水银柱长度不变
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
D.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变大
【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验;帕斯卡原理及其应用
【解析】【解答】A、甲图中玻璃管适当倾斜(管口仍在水银中)时,玻璃管内的水银柱的竖直高度不变,长度变大,A错误;
B、乙图中玻璃管内的液面与大气连通,大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,B错误;
C、把甲装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变小,玻璃管内外液面高度差一定变小,C错误;
D、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,海拔变高,大气压变小,玻璃管内外液面上方气压差变大,玻璃管内外液面高度差一定变大,D正确。
故答案为:D。
【分析】托里拆利实验测量的结果是大气压相当于约760mm水银柱产生的压强,后来这一压强被规定为1标准大气压;在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,外界大气压变大时,玻璃管内的液面会升高;从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑,瓶内封闭部分气体的压强=玻璃管内水的压强+外界大气压;大气压随着高度的增加而减小。
10.(2024八下·宁明期末)如图,在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位,分别装有底部连通的竖直管、、,下列说法正确的是( )
A.当阀门关闭时,、、三根管水柱高度均不同
B.当阀门打开时,管中水柱高度最高
C.当阀门打开时,管中水柱高度介于、管之间
D.当阀门打开时,管中水柱高度最低
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、当阀门关闭,水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知A、B、C三根管中的水柱高度相同,故A错误;
BCD、当阀门打开水流动时,横管的横截面积越大的位置,水流速越慢,产生的压强越大,水的高度越大,所以B的压强最小,水的高度最低,A处的压强最大,A处水的高度最大,故B正确,CD错误。
故选:B。
【分析】(1)上端开口、底部连通的容器,叫连通器,连通器中装有同种液体不流动时液面上相平的;(2)流体压强与流速的关系:流体流速越大的位置,压强越小。
11.(2024八下·长沙期末)下列有关压强的知识说法正确的是( )
A.马德堡半球实验精确地测出大气压的数值
B.历史上托里拆利实验证明了液体压强的存在
C.三峡船闸是利用连通器的原理制成的
D.海拔越高,大气压强越大
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】AB.马德堡半球实验证明了大气压强的存在;托里拆利实验测出大气压的数值。故AB错误;
C.船闸的底部连通,上部开口,利用的是连通器的原理制成的;故C正确;
D.海拔越高,空气越稀薄,大气压强越小。故D错误。
故选C。
【分析】马德堡半球实验证明大气压存在;托里拆利实验测量了大气压的大小;船闸是连通器;海拔越高,大气压越低。
12.(粤沪版物理八年级下册第八章第三节大气压与人类生活同步练习)在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置。将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,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,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和绳重不计。则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】解答:当注射器中的活塞开始向右滑动时,G1=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N,对活塞受力分析:f+F=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向左滑动时,G2=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;两式联立解得:F=7.7N;
∴ ;
故选B。
分析:当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
13.(2024八下·北流期末) 关于压强,下列说法正确的是( )
A.把菜刀刀刃磨得很锋利是为了减小压强
B.用吸管喝饮料利用了大气压强
C.高压锅利用了“气压大沸点低”的原理
D.书包背带做得很宽大是为了增大压强
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】 A.刀口磨得锋利些,是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断,故A错误;
B.用吸管喝饮料利用了大气压强 ,故B正确;
C.高压锅能很快煮熟食物,是由于锅内气压增大,水的沸点升高,故C错误;
D.书包的背带做得扁而宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故D错误。
故选B。
【分析】A.增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
B.托里拆利实验测出了大气压强的值,一标准大气压能支持760mm高的水银柱,相当于1.013×105Pa;
C.液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高;
D.减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
14.关于人的呼吸过程的下列说法中正确的是( )
A.吸气使肺泡收缩,肺内气压减小
B.吸气使肺泡扩张,肺内气压减小
C.呼气使肺泡扩张,肺内气压增大
D.呼气使肺泡扩张,肺内气压减小
【答案】B
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】当我们吸气时,胸部扩张,胸内肺泡跟着扩张,于是肺的容积增大,肺内空气压强减小,肺内气压小于大气压,大气压将新鲜空气经鼻腔、气管压入肺中,故A错误,B正确;
当我们呼气时,胸廓缩小,肺也随之回缩,胸内肺泡跟着收缩,于是肺的容积减小,肺内气压增大,肺内气压大于大气压,将气肺内气体呼出,故CD错误.
故选B。
【分析】知道一定质量的气体体积减小时、压强增大,体积增大时、压强减小。
15.(2024八下·黔东南期中)如图所示,甲是托里拆利实验的装置,乙是一个“自制气压计”,下列说法正确的是( )
A.甲图中玻璃管倾斜放置时,管内外水银柱高度差变大
B.甲图中换用粗玻璃管实验,管内外水银柱高度差变小
C.高度增加,甲图中管内水银面下降,乙图中管内液面上升
D.乙图中测出当地当时的大气压为ρ水gh
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;气压计和抽水机
【解析】【解答】A、大气压的测量实验中,运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强,当玻璃管倾斜后,虽长度增大,但管内水银柱竖直高度不变,故A错误。
B、换用粗的玻璃管作实验时,管内外水银柱高度差将不变,故B错误。
C、随着高度的增加,外界气压变小,甲装置中h变小;而乙装置中,外界气压变小,瓶内气压不变,故水柱上升,所以h增大,故C正确。
D、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,却无法测出当地当时的大气压值,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度,这一高度反映了大气压的大小;大气压与高度有关,随高度的增加而减小;在托里拆利实验中,根据实验原理,需要记录水银柱的高度,来计算大气压的值;当玻璃管倾斜后,管内水银柱长度会变大,但水银柱的竖直高度不变,即玻璃管倾斜不会影响实验的结果。
(2)自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小,外界大气压越大,水柱越低,相反,外界大气压越小,水柱越高。
二、填空题(每空2分,共24分)
16.(2024八下·雅安月考) 如图所示,质地均匀的长方体重8N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为200cm2,则它对桌面的压强为 Pa。若将图中阴影部分切除,则剩余部分对桌面的压强将 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】400;变小
【知识点】压强
【解析】【解答】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,物体对桌面的压力不是重力;
物体静止放在水平桌面上,物体受到的重力和桌面对物体的支持力是平衡力,大小相等;物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力,大小相等;
所以,长方体对桌面的压力为:;长方体对桌面的压强为:
(2)在水平面上压力等于重力,若将图中阴影部分切除,长方体的重力减小,对桌面的压力减小;
设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S’,没切除时,长方体对桌面的压强:,因为S< s,所以-----①
当切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力,则剩余部分对桌面的压强为:---一②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。故答案为:400;变小。
【分析】(1)由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力;该物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据求出该物体对桌面的压强。
(2)将阴影部分切除,根据可知剩余部分对桌面的压强变化。
17.(2024八下·清苑期中)如图,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比,液体的高度之比,液体对两个容器底部的压强大小相等。则液体的密度之比 ,A、B容器底部受到液体的压力之比 .
【答案】2∶3;2∶1
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,液体对容器底部的压强相等,即pA:pB=1:1,液柱的高度之比:hA:hB=3:2;
则;
(2)液体对容器底部的压强相等,即pA:pB=1:1, A、B的底面积之比 ,
则液体对容器底部的压力之比:FA:FB=pASA:pBSB=SA:pB=2:1。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρ液gh计算液体的密度之比;
(2)根据F=pS计算液体对容器底部的压力之比。
18.(2024八下·信丰期中) 如图所示,在水平桌面上,有质量和底面积相同、形状不同的两个容器甲、乙内分别装有质量相同的水。两个容器中,水对容器底部的压力分别是、,两个容器对桌面的压强分别是、,则 , (均选填“”“”或“”)。
【答案】;
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由图可知,容器中水的深度关系:h甲>h乙,根据p=ρgh知容器底部所受水的压强关系:
p甲>p乙;又因两个容器底面积相同,由F=pS可得水对容器底部的压力关系:F甲>F乙;
两个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水的总质量相同,由G=mg可知它们的总重力相同,由于容器对水平面的压力大小等于容器和水的总重力大小,则两个容器对水平面的压力相等,已知两个容器的底面积相同,根据可知两个容器对水平面的压强相等,即p甲=P乙。
【分析】由图可知,容器中水的深度关系,由已知条件,根据p=ρgh判断底部受到水的压强大小,再根据F=pS确定水对容器底部的压力大小;
根据公式F=G分析容器对水平面的压力的大小关系, 再根据判断两个容器对水平面的压强关系。
19.(2024八下·潮阳期末)如图甲为自制的气压计,将此气压计从楼顶移至楼下,吸管中水柱的高度将 (选填“升高”或“降低”);意大利科学家 用如图乙的装置首次测量大气压的值,若将管子倾斜(如图丙),则管内水银柱高度将 (选填“升高”“降低”或“不变”).
【答案】降低;托里拆利;不变
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】(1)大气压随着海拔高度的减小而增加,将气压计从楼顶移至楼下,高度减小,大气压增加,吸管中水柱高度降低;
(2)测量大气压数值的科学家是托里拆利,管子倾斜,水银柱的高度不变。
故答案为:降低;托里拆利;不变。
【分析】(1)大气压随着高度的减小而增加;
(2)首次测量大气压数值的科学家是意大利的托里拆利;
(3)托里拆利实验过程中,管内水银柱高度与管子是否倾斜无关。
20.(2024八下·沭阳期末)如图所示的汽车凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复。吸盘能紧贴在汽车上是因为受到 的作用;向外拉杆时凹痕能够被平复说明力可以使物体发生 ;手拉杆时感觉杆也在拉手,说明 。
【答案】大气压;形变;力的作用是相互的
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;大气压的综合应用
【解析】【解答】 (1)用气泵抽出吸盘中的空气,大气减小,吸盘内大气压几乎为零,吸盘就在外界的大气压的作用下紧贴在车上,这是大气压的应用;
(2)力可以改变物体的形状。所以向外拉杆时凹痕能够被平复;
(3)手拉杆时,手对杆有拉力的作用。由于力的作用是相互的,杆对手有反作用力,所以手拉杆时感觉杆也在拉手。
故答案为:大气压;形变;力的作用是相互的。
【分析】(1)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象;
(2)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态;
(3)力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的作用的同时,受到另一个物体的反作用力。
三、综合题(共6分)
21.(2024八下·锦州期末)阅读短文,回答问题:
阅读以下材料,回答问题。
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。
例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、图乙)。
国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求(GB21027-2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1.笔帽尺寸足够大。2笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。3.笔帽上的小孔最小通气量为。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 笔与手之间的摩擦(选填“增大”“减小”),笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 摩擦(选填“滑动”、“滚动”或“静”);
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积 时(选填“变大”、“变小”),压强增大;这一情况与 时人体肺部压强的变化一样(选填“吸气”、“呼气”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 (选填“相同”、“不同”);
(4)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,由于气管堵塞导致肺内气压比外界小,若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2,则此时肺内气压大约是 (外界气压)。
【答案】增大;滚动;变小;呼气;相同;8.75×104
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)①中性笔上的橡胶是通过增大接触面粗糙程度来增大笔与手之间的摩擦。
②笔尖滚珠在纸面上滚动,因此笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是滚动摩擦。
(2)①“生命的拥抱”的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强增大。
②呼气时,肺部的体积减小,肺部内的气体压强变大,医学上抢救气管异物堵塞与呼气时人体肺部压强的变化一样。
(3)中性笔笔帽上的小孔,使笔套内外的大气相连通,会使笔帽内外的气压相同。
(4)笔帽受到的压强为
此时肺内气压大约是。
【分析】(1)①增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
②两个物体之间发生相对滚动时产生的摩擦为滚动摩擦力。
(2)①根据封闭气体压强和体积的变化规律解答;
②根据呼吸时体内气压的变化分析。
(3)当物体与大气连通时,它上面的气压等于外界大气压强;
(4)根据计算笔帽受到的压强,根据计算肺内大气压强。
四、实验探究题(共17分)
22.(2024八下·雅安月考) 如图所示,小明利用海绵、小桌、砝码、木板等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是 ;
(2)通过比较甲、乙两次实验,说明 ;
(3)小明在图乙的基础上,把海绵换成了木板(如图丁),则桌子对两个物体压强的大小关系为p乙 (选填“>”“<”或“”)p丁;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明说我还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如下图所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示,小红指出图 (选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该方法 。
【答案】(1)海绵凹陷程度;转换法
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)=
(4)①;没有控制压力大小相等
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种研究方法叫转换法;(2)由图甲、乙可知,甲、乙的受力面积相同,压力不同,乙的压力大,压力的作用效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)比较图乙与图丁可知,压力相同,受力面积也相同,由公式p=-可得,图乙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强相等。
(4)在如图2①、②所示的两种方法中,图①方法不合理,因为图①方法忽略了笔自身的重力,即实验时上面的手指和下面的手指到的压力大小不同,没有控制压力大小相等
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;转换法;(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)=;(4) ①;没有控制压力大小相等。
【分析】(1)海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2) (4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,据此分析回答;
(3) 根据分析。
23.(2024八下·惠阳期中)学习压强知识后,课外兴趣小组进行了相关实验:利用压强计等器材探究“液体压强与哪些因素有关”的实验,如图所示:
(1)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强的大小;如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体ρ水银>ρ水>ρ酒精,为了使实验现象更明显,小明应该选择三种液体中的 装入U形管中。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体的 增加而增大。
(3)小明在此基础上做了如图丁所示拓展实验。他将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,底端橡皮膜向下凸起,然后将装有水的玻璃管缓慢插入装有某种液体的烧杯中,直到橡皮膜变平,此时测出玻璃管中水柱的高度为h1,橡皮膜到烧杯中液面高度为h2。据图丁可知该液体密度ρ ρ水(选填“>”“<”或“=”)。用小明测得的物理量推导出该液体密度的表达式为 ( 水的密度用ρ水表示 )。
【答案】(1)高度差;染色的酒精
(2)深度
(3)>;
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小。如果被测压强大小相同,根据p=ρgh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,为了使实验现象更明显,应该选择染色的酒精装入U形管中。
故答案为:高度差;染色的酒精。
(2)比较图甲和图乙,液体的密度相同,乙中橡皮膜的深度大,产生的压强大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体的深度增加而增大。
故答案为:深度。
(3)橡皮膜的表面相平时,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即p=p水
由p=ρgh可知h1>h2,所以ρ>ρ水
液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等,所以ρgh2=ρ水gh1,液体的密度。
故答案为:>;。
【分析】(1)根据转换法,压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小。根据p=ρgh,U形管中液体密度越小,液面高度差就越大,应该选择染色的酒精装入U形管中。
(2)在同种液体中,液体内部压强随液体的深度增加而增大。
(3)橡皮膜的表面相平时,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等,液体对其向上的压强与水对其向下的压强相等。
24.(2024八下·广州期中)(1)如图所示,某次在实验室的托里拆利实验中,测得的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强, (选填“高于”“等于”“或”“低于”)标准大气压,如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将 100℃。(选填“高于”“等于”或“低于”)
(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气:
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);
③当实验移动到海拔更高的地方后,发现管中水银柱高度将 。(选填“升高”“不变”或“降低”)
【答案】750;低于;低于;不变;不变;降低
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】(1)由图可知,玻璃管内外水银的高度为750mm,测得的大气压强等于750mm 高水银柱所产生的压强 ;标准大气压下,水银柱的高度为760mm,故此地的气压小于标准大气压;水的沸点随气压升高而升高,减小而降低,因此在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将低于100℃;
(2)①②实验过程中,玻璃管额粗细、是否倾斜、及向上提升一点,都不会出现漏气的现象,所以对实验不会产生影响,水银柱的高度不变;
③当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度发生变化,移动到海拔更高的地方后,气压变小,水银柱的高度将降低。
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小,因此,从图中读出管内水银面到水银槽内水银面的竖直高度,即可得出结论;水的沸点随气压的变化而变化,气压越小,液体的沸点越低;标准气压下水的沸点是100℃;
(2)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变;
(3)管中水银柱的高度只与外界大气压有关。
五、计算题(共8分)
25.(2024八下·仁寿期中)如图所示,小聪用26N的力拉着52N的实心正方体A,在水平地面上匀速直线运动,A的棱长为0.2m。(g取10N/kg)
(1)求正方体A受到的摩擦力。
(2)求正方体A对水平地面的压强。
(3)现在小聪给实心正方体A中央施加一个竖直向上的作用力。则此时地面对实心正方体A的支持力。
【答案】(1)解:小聪用26N的力拉着52N的实心正方体A,在水平地面上匀速直线运动,
所以根据二力平衡原理可知,正方体A受到的摩擦力:
(2)解:由于实心正方体A放置在水平地面上,受到的重力为52N,A的棱长为0.2m。
所以A对地面
由公式得,A对地面压强为
(3)解:又因为小聪给实心正方体A中央施加一个竖直向上的作用力
则此时正方体A在竖直方向上受到三个力:和地面支持力处于静止
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析,根据平衡力的知识计算正方体A受到的摩擦力;
(2)根据 计算A对地面的压力,根据S=L2计算A与地面的接触面积,根据 计算A对地面的压强。
(3)对正方体A进行受力分析,根据力的平衡的知识计算地面对正方体A的支持力。
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