名称 | 【精品解析】人教版八下物理第九章 压强(培优卷) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 10.9MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2025-02-14 17:35:53 |
C.F甲 C.F甲
4.(2024八下·越秀期末)生活中很多场景都涉及物理知识,下列说法中正确的是( )
A.行李箱下面安装轮子可以减小摩擦
B.书包肩带做得宽是为了减小压力
C.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失
D.足球被踢出后,在空中运动时不受力
5.(2024八下·南充期末)如图,甲、乙两个实心均匀正方体铁块放置在水平地面上,甲的重力为,乙的边长是甲的边长的2倍,以下能使两物体对地面的压强相等的操作是( )
A.将它们沿水平方向切去相等高度
B.将它们沿竖直方向切去相等宽度
C.在甲的上方放一个重力为的铜块
D.在乙的上方施加一个竖直向上大小为的拉力
6.(2024八下·乐陵月考)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是( )
A.pA=pB;FA
7.(2024八下·巴中期末)三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门打开,下游阀门关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
C.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
D.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
8.(2024八下·滦南期末)小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。下列说法正确的是( )
A.大气压使水保留在瓶中
B.塑料瓶和盆景盘构成了一个连通器
C.塑料瓶底部气体产生的压强等于大气压强
D.若在塑料瓶底部戳个小孔,瓶中的水位不会发生变化
9.(2018八下·重庆期末)如图为医院为病人输液的部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,C与大气相通。则在输液过程中液体匀速下滴,且瓶A中尚有液体,下列说法正确的是( )
①瓶A中液面下降,但A中上方气体的压强不变;
②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;
③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变。
④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小;
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
10.(2024八下·市中区期末)小明喜欢做物理实验,下图是他在实验室模仿托里拆利测量出的大气压强的数值。下列关于这个实验的说法中正确的是( )
A.如果将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差将变大
B.此时实验室中水的沸点为 100℃
C.在玻璃管顶部开孔水银会向下流入水银槽中
D.换用更粗的玻璃管,管内外液面的高度差将变小
11.(2017八下·揭西期末)如图所示,把一只玻璃杯的杯口朝下,竖直按入水中,在杯子按入水中的过程中则( )
A.杯内充满水
B.水不能进入杯内
C.水进入杯中,杯中空气压强越来越小
D.水进入杯中,杯中空气压强越来越大
12.(2024八下·佛山月考) 下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是( )
A.图甲:自行车安装滚珠轴承······以滚动代替滑动方式来减小摩擦
B.图乙:书包的背带通常做得很宽······通过增大受力面积的方法减小压强
C.图丙:活塞式抽水机工作原理·····大气压的利用
D.图丁:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾······液体的沸点随气压降低而升高
13.(2023八下·浠水期末)如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
14.(2023八下·建阳期中)连通器在日常生活和生产中应用广泛,下图的实例中利用连通器原理工作的是( )
A.往b管中吹气,a管中的水面上升
B.下水管中“存水弯”
C.向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了
D. 拦河大坝
15.(2024八下·江岸期末) 如图甲所示,几十吨的飞机能够在空中飞行,其秘密在于机翼,机翼横截面的大致形状如图乙所示。下列现象中,与飞机的机翼工作原理相同的是( )
A.高铁站台设有安全线
B.拦河坝做成上窄下宽的形状
C.船闸
D.火箭发射升空
二、填空题(每空2分,共22分)
16.边长为10cm,质量为10kg,密度均匀的正方体,放在面积为200cm2的水平桌面中央,桌面受到的压力为 N,桌面受到的压强为 Pa,如果将正方体沿竖直方向切去一半,那剩余部分对桌面的压强为 Pa.(g取10N/kg)
17.(2024八下·玉州期中)如图所示,质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,甲的边长为10cm,乙的边长为20cm,则甲的质量是 kg,图中A点横坐标是 。
18.(2024八下·海州期中)A B为两个实心正方体,若A、B密度之比为3∶1,高度之比为1∶2;B的质量为6kg,边长为0.1m。如图甲所示A对B的压力与B对地的压力之比为 ,如图乙所示,A对地面的压强是 Pa
19.小明和小华分别用不同器材测量实心小木块(ρ木<ρ水)和食用油的密度,请将实验过程补充完整.(ρ水=1.0×103kg/m3).
小明利用细长针、量筒、足量水设计了以下实验步骤:
(1)①把适量的水倒进量筒中,记录此时水的体积V1
②将木块轻轻放入量筒中,木块即将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),记录此时水面对应的刻度V2;
③用细长针将木块浸没于水中,记录此时量筒的示数V3,则小木块的密度的表达式为ρ木=
(2)小华用两个注射器外筒及软管做成了连通器,两个针管内分别倒入水和食用油,液面静止后如图所示,右管中液体为 ,小华用刻度尺测出水和油的分界面(右管中虚线位置)距离右管液面5cm,距离左管液面4.4cm,通过计算该食用油的密度ρ油= kg/m3.
三、实验探究题(共13分)
20.(2024八下·邢台期中)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码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)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p (选填“>”“<”或“=”);
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的分析过程是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
21.(2024八下·信宜月考)“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平.这激发了小明同学探究液体内部压强的兴趣,实验如题17图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好.从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体的 有关。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000m时,海水产生的压强为 Pa,每平方米的舱体受到的海水压力为 N(取ρ海水=1.0×103kg/m3)
(4)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
四、计算题(共8分)
22.(2024八下·百色期中)“共和国勋章”获得者袁隆平,一直致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广。“发展杂交水稻,造福世界人民”是他毕生的追求。如图所示,某地用收割机收割杂交水稻,为了防止对耕地过分压实,影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过7.5×104Pa,已知空载收割机与人的总质量为750kg。收割机两条股带与耕地的总接触面积为 0.2m2。求:
(1)收割机空载时对地面的压强为多大
(2)收割机对耕地的压力不能超过多少牛
(3)收割机粮仓中的水稻不能超过多少千克
23.(2024八下·武鸣期中)如图甲所示, 将底面积为100cm2、高为 10cm的薄壁柱形容器M置于电子秤上,逐渐倒入某种液体至3cm深;再将系有细绳的圆柱体A 缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不吸收液体,上述整个过程中电子秤示数m随液体的深度h变化的关系图像如图乙所示,若圆柱体A 的质量为 540g, 密度为2.7g/cm3, 底面积为80cm2,求:
(1)容器的重力;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少。
五、科普阅读题(共6分)
24.(2024八下·信宜月考)阅读短文,回答问题.
高压锅
如图为某型号高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气压减小,现有一个直径为24cm,空心柱小孔横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.
(1)在海拔越高的地方,大气压越 ,水的沸点就越 ,用高压锅煮饭可以使饭菜熟得更快,理由: .
(2)下表为不同气压下水的沸点,已知此高压锅内气体能达到的最大压强为2×105Pa,锅内水的最高温度能达到 ℃.经商品质量检验部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,如果要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀不能使用,需要 (选填“增大”或“减小”)质量的,通过已知条件计算,新限压阀质量为 g。
p/105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.00
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 120
六、综合题(共6分)
25.(2024八下·信宜月考)物理老师多次利用废弃的矿泉水瓶来进行实验,如图所示的就是其中的部分.请看图回答问题:
(1)如图A,用水平力轻推矿泉水瓶底部时,瓶子平稳移动,用等大的水平力轻推瓶颈,瓶子翻了,这说明力的作用效果与力的 有关。
(2)如图B,将矿泉水瓶装满水,然后在靠近其底部的地方开一个小孔,开始的时候,小孔中射出的水可以到达P1点,一会儿后就只能到达P2点,最后越来越近只能到达P3点了,说明了液体内部压强与 有关。
(3)如图C,图甲将剪掉底的矿泉水瓶缓缓插入水中,发现瓶中的水面与水槽中的水面始终相平,这时瓶子与水槽构成一个 ,这时将瓶盖拧紧,提起瓶子,但只要其下端不离开水面,瓶内的水就不会流出去,如图乙,该现象说明了 的存在;拧瓶盖时,发现盖侧面有一条条竖纹,竖纹的作用主要是在压力一定时,通过增大接触面的 来增大摩擦力.
(4)如图D,矿泉水瓶装水,接近装满时留一小气泡,并将瓶子水平放置,用手沿箭头方向猛推一下瓶子,气泡将 (选填“向后运动”“向前运动”或“保持静止状态”).
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知,容器对桌面的压力为液体和容器的总重,即:
设容器内液体的深度为h,容器的底面积为S,那么液体对容器底的压强为:;
由可得,液体对容器底的压力为:,即;
故答案为:D
【分析】容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力。
容器形状不规则,要求水对容器底的压力,只能先求出水对容器底的压强,再由F=pS来判断水对容器底的压力.
2.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压强
【解析】【解答】AD.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下做匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力不变,木板与桌面的受力面积变大,由p=-可知,木板对桌面的压强变小,故A错误,D正确; B.水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,木板受桌面的摩擦力不变,故B错误;
C.在水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,摩擦力不变,水平推力F不变,故C错误。故选:D。
【分析】(1)根据水平面上物体的压力和自身的重力相
等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化,物体匀速匀速时处于平衡状态,根据二力平衡条件判断推力的变化。
3.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强:,
它们对地面的压强相等,即,因为,所以,
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,
甲剩余部分对水平地面的压强为:
乙剩余部分对水平地面的压强为:,
因为,所以,又因为,
所以,,即;
甲对水平地面的压力为:,乙对水平地面的压力为:,因为,所以。综上可知,B正确。
故选:A。
【分析】均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对
地面的压强相等,利用可知,甲、乙的密度关系,利用可知在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度后,它们剩余部分对地面的压强关系;
根据F=pS可知它们剩余部分对水平地面的压力关系。
4.【答案】A
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.行李箱下面安装轮子,通过滚动代替滑动,减小摩擦,故A正确;
B.书包肩带做得宽是通过增大受力面积从而减小压强,故B错误;
C.任何物体任何状态都有惯性,人在跑步时有惯性,停下来后惯性没有消失,故B错误;
D.足球被踢出后,在空中运动时受到了重力,故D错误。
故答案为:A。
【分析】滚动代替滑动,减小摩擦,人在跑步时有惯性,停下来后惯性没有消失。
5.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】甲、乙两个实心均匀正方体铁块放置在水平地面上,乙的边长是甲的边长的2倍,
可知p乙=2p甲,甲对地面的压强;乙对地面的压强,,G乙=80N。
A.将它们沿水平方向切去相等高度,则甲剩余部分的高度还是小于乙剩余部分的高度,则甲剩余部分对地面的压强还是小于乙剩余部分对地面的压强,故A不符合题意;
B.将它们沿竖直方向切去相等宽度,由p=ρgh可知剩余部分对地面的压强不变,即p乙=2p甲,故B不符合题意;
C.在甲的上方放一个重力为的铜块,甲的底面积不变,压力增大2倍,由可知对地面的压强增大2倍,此时p乙=p'甲,故C符合题意;
D.在乙的上方施加一个竖直向上大小为的拉力,乙对地面的压力减小20N,乙对地面的压力F乙=G乙-F=80N-20N=60N,乙对地面的压强,故D不符合题意。
【分析】本题主要考查压强的定义式和规则柱体对水平面的压强推导式,难度较大。
6.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AD.两液体的质量相等,由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,所以,由可知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度;由图可知两容器内液体的深度相同,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA
故选C。
【分析】根据密度公式判识选项
密度的计算:公式为ρ=m/v,具体可知,液体质量相等,体积和密度成反比,甲体积较大,所以密度较小,液体压强的计算:公式P=ρgh,在深度相同的情况下,压强和密度成正比;
受力分析可知液体质量相同,所以液体重力相等,容器质量相同,所以容器重力相等,所以对桌面的压力相同
7.【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】图中,上游阀门A打开,下游阀门B关闭:闸室和上游水道构成连通器,当水静止时,两侧水深相同,水对阀门A两侧的压强相等、压力相等;对于阀门B来说,其右侧的水深度大,即液体对B右侧的压强大,水对阀门B右侧的压力大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】上端开口,底部相连通的容器叫连通器,当所装同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的。据此分析判断。
8.【答案】A
【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
【解析】【解答】ACD、当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,瓶中的水又停止外流,如此反复,使水不会全部流出而能保留在瓶中.若在塑料瓶底部戳个小孔,瓶内大气压与外界相通,气压变大,瓶中的水位会下降,故A正确、CD错误。
B、盆景自动供水装置,蓄水瓶上端密封,不是连通器,故B错误。
故选:A。
【分析】随着盆中水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入,如此反复;上端开口,底部连通的容器叫做连通器。
9.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液体面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,①错误,②正确。进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。③正确,④错误。
故答案为:A.
【分析】熟练的掌握被封闭气体的压强大小的求解方法,以瓶A中上方气体为研究对象,根据瓶A中液体的变化情况可判断瓶A中上方气体的压强变化;以滴壶B中的气体为研究对象,分析进气管C处到B处的液柱变化情况,可得知B内气体的压强变化.
10.【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.如果将玻璃管倾斜,由于大气压是垂直作用在水银面上的,所以管内外水银面的高度差不会改变,因为这是由大气压和水银的密度决定的,与管的倾斜角度无关,所以A不正确;
B.水的沸点与大气压有关,通常在标准大气压下(即托里拆利实验中测得的数值),水的沸点为100℃。但实验中测得的大气压强等于750mm水银柱的大小,所以此时实验室中水的沸点小于100℃所以B不正确;
C.在玻璃管顶部开孔,大气会进入管内,水银会受到大气压的作用而下降,所以C正确;
D.换用更粗的玻璃管,由于大气压是均匀作用在水银面上的,所以管内外液面的高度差不会因为管的直径变化而变化。
故选C。
【分析】托里拆利实验是历史上第一次精确测量大气压强的实验。实验中,托里拆利使用了一根长玻璃管,将其一端封闭,另一端插入水银槽中。当玻璃管竖直放置时,管内水银柱的高度将保持不变,这个高度就代表了大气压强的数值。托里拆利实验中,玻璃管倾斜、水银柱高度与大气压的关系,以及水的沸点与大气压的关系。
11.【答案】D
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】A,由于杯内有空气,所以水不能充满,A不合题意;
B,在外界大气压的作用下,水会进入杯中,B不合题意;
C,随着杯中水的增多,气体被向上压缩,体积越来越小.气体压强越来越大,C不合题意;
D,气体压强随体积的减小而增大,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】在杯子按入水中的过程中,随着杯中水的增多,水的体积越来越小,压强越来越大。
12.【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;沸点及沸点与气压的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】A.滚动代替滑动,摩擦力减小,A对;
B.在压力不变的情况下,增大受力面积,可以减小压强,B对;
C.活塞式抽水机是利用大气压强来工作的,C对;
D.液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,反之,沸点越低,D错。
【分析】本题考查(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
(3)活塞式抽水机是利用大气压强来工作的;
(4)液体的沸点与大气压强有关,大气压强越大,沸点越高;大气压强越小,沸点越低。
13.【答案】B
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】药液从乙瓶中流下,乙瓶压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变;甲瓶中压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降;直到甲瓶中的药液全部流完,甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲、乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管;因此,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面,B选项符合题意。
故选B。
【分析】图中甲、乙两瓶串联在一起,空气从甲瓶进入,而药液从乙瓶流出,因此,不难看出,甲瓶中的药液会在大气压的作用下不断向乙瓶中补充,而乙瓶中上端封闭了的空气的质量是一定的,根据瓶内压强与外界大气压的关系分析,可对两瓶中药液的高度做出判断。
14.【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;液体压强的特点;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.往b管中吹气,a管中的水面上升 ,利用的是流速压强和流速的关系,故A不符合题意;
B.下水管中“存水弯”,上端开口,底部连通,构成一个连通器,在水不流动时,水面保持相平,故B符合题意;
C.向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了,利用的是液体沸点随上方气压的增大而升高的原理,故C不符合题意;
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增大,故D不符合题意。
故选B。
【分析】上端开口,底部连通的容器,构成一个连通器;当连通器内只一种液体时,在水不流动时,水面保持相平。
15.【答案】A
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】 飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;
A.列车行驶过程中,列车的速度很大,人靠近列车时,使人和列车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故,所以高铁站台设有安全线,故A符合题意;
B.液体压强随深度的增加而增大,所以拦河坝做成上窄下宽的形状,故B不合题意;
C.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故C不合题意;
D.火箭升空利用的是物体间力的作用是相互的,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理,然后与飞机升力的产生原理比较即可。
16.【答案】100;1×104;1×104
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】(1)物体对桌面的压力:
F=G=10kg×10N/kg=100N,
S=a2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2
桌面受到的压强:
p===1×104Pa;
(2)切去一半,剩余部分对桌面的压力和受力面积都减半,
所以对桌面的压强:
p′====p=1×104Pa.
故答案为:100;1×104;1×104.
【分析】(1)物体对桌面的压力等于物体本身的重力,已知质量,利用G=mg可求重力,再根据公式p=可求对桌面的压强;
(2)沿竖直方向切去一半,压力减半,接触面积减半,根据公式p=可求剩余部分对桌面的压强。
17.【答案】8;4
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】乙的底面积为:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的体积为:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:p乙0=6×103Pa,
放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,
所以乙的重力为:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度为:;
由图可知,甲的边长为:h甲=10cm=0.1m,
则甲的体积为:V甲=(h甲)3=(0.1m)3=0.001m3,
所以甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=8×103kg/m3×0.001m3=8kg;
图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,即:p甲'=p乙',
由可知,
ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
则:ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙(h乙-Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m-Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m-Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m-0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A点的坐标为:(4,4.8),即A点的横坐标为4。
故答案为:8;4。
【分析】先求出乙底面积和体积,根据算出切之前乙对地面的压力,放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,根据G=mg=ρVg求出乙的密度。
由图像可知切之前甲的高度,从而求出甲的体积,根据m=ρV求出甲的质量。
图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,根据建立方程可求出切去高度均Δh,从而求出A点的坐标。
18.【答案】3∶11;
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,A、B密度之比为3∶1,高度之比为1∶2,
根据密度公式的变形式m=ρV得到:;
则:;
解得:;
那么A对B的压力与B对地的压力之比:
。故该空填“ 3∶11 ”;
(2)如图乙所示,A对地面的压力:
;
A的边长为:LA=0.1m×=0.05m;
A对地面的压强:。故该空填“”。
【分析】(1)根据m=ρV,结合二者的密度之比计算出A的质量,再根据压力等于重力计算压力之比;
(2)根据计算A对地面的压力,再根据计算A对地面的压强。
19.【答案】漂浮;;食用油;0.88×103
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】
(1)将木块轻轻放入量筒中,木块即将漂浮,此时水面对应的刻度V2,木块排开水的体积V排=V2﹣V1,木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1);
因为木块漂浮,所以木块重力G木=F浮=ρ水g(V2﹣V1);
木块的质量:m木===ρ水(V2﹣V1);
用细长针将木块浸没于水中,量筒的示数V3,则小木块的体积V木=V3﹣V1,
小木块的密度:
ρ木==
(2)由图可知,虚线上面,左管中的液柱高度小于右管中液柱高度,而两边虚线上液柱产生的压强相等,由p=ρgh可知,左管中的液体密度大,而水的密度大于食用油的密度,所以左管中是水,右管中液体为食用油;
虚线位置以上两边液柱产生的压强相等,p左=p右,由p=ρgh可得:ρ水gh水=ρ油gh油,代入数值:
1×103kg/m3×g×4.4cm=ρ油g×5cm,
解得:ρ油=×1×103kg/m3=0.88×103kg/m3.
故答案为:
(1)②漂浮;③;
(2)食用油;0.88×103.
【分析】(1)将木块轻轻放入量筒中,木块即将漂浮,此时水面对应的刻度V2,可求木块排开水的体积,利用阿基米德原理求木块受到的浮力;因为木块漂浮,木块重力等于浮力;利用G=mg求木块的质量;用细长针将木块浸没于水中,量筒的示数V3,可求小木块的体积,再利用密度公式求小木块的密度;
(2)由图可知,虚线上面的液柱高度关系,利用液体压强公式可得两种液体的密度关系,进而得出左管是哪一种液体;
虚线位置以上两边液柱产生的压强相等,利用液体压强公式列出关于食用油密度的关系式求解.
20.【答案】(1)海绵凹陷程度;转换法
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)=
(4)错误;没有控制压力大小相同
【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) 第1空、 海绵比较柔软,当受到压力时会产生凹陷,凹陷程度越明显说明压力的作用效果越强烈,所以通过观察海绵凹陷程度来比较压力作用效果。故该空填“ 海绵凹陷程度 ”;
第2空、 这种将不容易直接观察和测量的压力作用效果转化为海绵凹陷这种容易观察的现象,就是转换法的运用,它能帮助我们更直观地理解和研究问题。故该空填“ 转换法 ”;
(2) 第1空、 在图甲和乙中,受力面积保持不变,而乙中的砝码更多,即压力更大,海绵的凹陷程度也更明显,所以说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果就越明显。故该空填“ 受力面积一定时,压力越大 ”;
(3) 第1空、 图丙和图丁中,小桌和砝码这个整体对海绵和木板产生的压力是相同的,且与它们的接触面积也相同,根据压强的定义式,压力相同、受力面积相同则压强相同。故该空填“ = ”;
(4) 第1、2空、 在图戊中,虽然把砖块切成了两块,但这样改变了压力的大小,不能保证两块砖块对海绵的压力与原来整块砖的压力相同,而要探究压力作用效果与受力面积的关系,必须要保证压力不变,所以该分析过程没有控制好变量,是不正确的。故1空填“ 错误 ”,2空填“ 没有控制压力大小相同 ”。
【分析】根据实验目的是探究压力作用效果,而海绵的凹陷程度能直观反映这一效果,所以选择观察海绵凹陷程度,这种将不易直接观测的量转化为容易观测的量的方法就是转换法。通过对比甲、乙两图,明确受力面积相同,只改变压力大小,观察到压力越大海绵凹陷越明显,从而得出相应结论。判断丙和丁中压强大小关系,依据压力和受力面积均相同,得出压强相等的结论。分析戊图时,要清楚探究压力作用效果与受力面积关系需控制压力不变,而这里改变砖块后压力也改变了,违背了控制变量的原则,所以分析错误。
21.【答案】(1)薄;不是
(2)增大;密度
(3)1×108;1×108
(4)变大
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。故该空填” 薄 “;
第2空、 U形管与压强计的探头连接后,一端被封闭,一端开口,所以不是连通器。故该空填” 不是 “;
(2) 第1空、 比较图乙、丙两次实验,两容器中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同,深度越深,高度差越大,压强越大,由此可知:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。故该空填” 增大 “;
第2空、 比较乙,丁两次实验,金属盒在两种不同液体中的深度相同,U形管中液面高度差不同,由此可知:液体内部压强与液体密度有关。故该空填” 密度 “;
(3) 第1空、 奋斗者”号深潜到10000m深处时, 受到海水产生的压强为
海水 。故该空填” 1×108 “;
第2空、 由 可得,每平方米外壁要承受到的海水压力为
。故该空填” 1×108 “;
(4) 第1空、 图乙中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后 (液体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由 知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以橡皮膜的压强变大。故该空填” 变大 “。
【分析】强调了在实验中橡皮膜薄的好处是能使测量更灵敏,以及通过压强计的结构特点判断其不是连通器。通过对比不同实验情况,根据控制变量法,得出液体压强与深度和液体密度的关系。利用液体压强公式计算特定深度下海水产生的压强和每平方米外壁承受的压力。通过分析加入清水混合后对容器底部压强的各个影响因素,得出压强变化情况,在分析过程中考虑了液体密度变化和深度变化对压强的综合影响。
22.【答案】(1)解:空载收割机对地面的压力F=G=mg=750kg×10N/kg=7500N,
对地面的压强;
(2)解:由题意可知,收割机对耕地的最大压强:p大=7.5×104Pa,
收割机对耕地的最大压力:F大=p大S=7.5×104Pa×0.2m2=1.5×104N;
(3)解:因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以收割机和粮仓中水稻的最大总重力:G大=F大=1.5×104N,
由G=mg可得,收割机和粮仓中水稻的最大总质量:,
则收割机粮仓中水稻的最大质量:m水稻=m总大-m车=1500kg-750kg=750kg。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg求出空载收割机对地面的压力,根据求出空载收割机对地面的压强;
(2)根据题意可知收割机对耕地的最大压强和履带与耕地的总接触面积,根据F=pS求出收割机对耕地的最大压力;
(3)收割机和粮仓中水稻的最大总重力等于收割机对耕地的最大压力,根据G=mg求出收割机和粮仓中水稻的最大总质量,然后求出收割机粮仓中水稻的最大质量。
23.【答案】(1)解:由图乙可知,M 容器的质量:m=100g=0.1kg,
容器的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
答:容器M的重是1N。
(2)解:由图乙,当液体深度h=3cm时,电子秤示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,所以液体质量:
m液=m总﹣m容=400g﹣100g=300g,
液体体积:V液=Sh=100cm2×3cm=300cm3;
液体密度:;
答:液体的密度是1×103kg/m3。
(3)解:圆柱体A的体积;
高度;
A下沉到容器底时完全浸没,则液面高:
,
相比A浸入前,液面上升的高度:
Δh=h'﹣h=5cm﹣3cm=2cm=0.02m;
故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强:Δp=ρ液gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
答:液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前的增加量为200Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg可求重力;
(2)由图象可知,液体的质量与体积,根据密度公式可求密度;
(3)根据密度公式求出圆柱体的体积,分析解得圆柱体浸入液体的过程中液体深度的变化量,再根据p=ρgh可求电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加多少。
24.【答案】(1)小;低;增大气压可以提高液体的沸点
(2)120;减小;80
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1) 第1空、 海拔越高,空气越稀薄,大气压就越小。故该空填“ 小 “;
第2空、 水的沸点与大气压有关,大气压越小,沸点越低。故该空填“ 低 ”;
第3空、 用高压锅煮饭,密封锅内气体受热膨胀,压强增大,沸点升高,在高于 100℃的温度下煮饭,食物更容易煮熟煮烂,所以熟得更快。故该空填“ 增大气压可以提高液体的沸点“;
(2) 第1空、 从表格中可以看出,当压强为 2×105Pa 时,对应的水的沸点是 120℃。故该空填“ 120”;
第2空、 要使高压锅能安全使用且锅内最大压强不超过 1.8×105Pa,那么需要降低锅内压强。而限压阀的重力与锅内压强相关,要减小压强就需要减小限压阀的质量。故该空填“ 减小 “;
第3空、 设新限压阀质量为 m 克,根据锅内压强平衡原理,锅内气体压强产生的向上压力等于限压阀重力产生的向下压力。即,解方程可得 m=80 克,即新限压阀质量为 80 克,原来限压阀质量为 100 克,所以需要减小限压阀质量。故该空填“ 80 ”。
【分析】大气压随海拔变化以及对水沸点的影响,解释了高压锅能使饭菜熟得快的原理,即通过密封使锅内压强增大从而提高沸点。
接着针对高压锅的具体情况,根据给出的数据确定在特定最大压强下对应的水的沸点,然后为了使高压锅安全使用且不超过规定压强,需要调整限压阀质量。通过建立压强平衡的等式来计算新限压阀的合适质量,得出需要减小限压阀质量。
25.【答案】(1)作用点
(2)深度
(3)连通器;大气压;粗糙程度
(4)向前运动
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点;连通器原理及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1) 第1空、 在图 A 中,力的大小是一样的,但作用在瓶子不同位置,即作用点不同。作用在底部时瓶子平稳移动,作用在瓶颈时瓶子翻了。这清楚地表明,即使力的大小相同,但由于作用点的差异,会导致力产生截然不同的作用效果。这就体现了力的作用效果与力的作用点密切相关。故该空填“ 作用点 ”;
(2) 第1空、 图 B 中,开始时水从靠近底部的小孔射出能到达较远的 P1 点,随着水的流出,水的深度逐渐减小,后面只能到达 P2 点、P3点,且距离越来越近。这很直观地显示出,随着液体深度的变化,水射出的距离发生改变,也就说明了液体内部压强是与深度有关系的,深度越大,压强越大,反之亦然。故该空填“ 深度 ”;
(3) 第1空、 在图 C 甲中,因为瓶子插入水中后,瓶内和水槽内的水面能够始终保持相平,符合连通器的特点,所以此时瓶子与水槽构成一个连通器。故该空填“ 连通器 ”;
第2空、 在图乙中,当拧紧瓶盖提起瓶子且下端不离开水面时,瓶内的水不会流出去,这是因为瓶外大气压的作用,大气压对水产生向上的压力,平衡了水的重力,从而使水不会流出。故该空填“ 大气压 ”;
第3空、 而瓶盖侧面的竖纹,其作用是在压力一定的情况下,通过增加接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,这样在拧动瓶盖时就会更省力、更方便。故该空填“ 粗糙程度 ”;
(4) 第1空、 图 D 中,当用手沿箭头方向猛推瓶子时,瓶子迅速向前运动,而瓶子里的水由于惯性要保持原来的静止状态,相对瓶子就会向后运动,水向后运动就会挤压气泡,从而使气泡向前运动。这就是利用了物体的惯性原理来解释这一现象。故该空填“ 向前运动 ”。
【分析】通过对比对瓶子不同部位施加相同力产生的不同结果,得出力的作用效果与作用点有关的结论。根据水射出距离随深度变化的现象,分析归纳出液体压强与深度的关系。先根据现象判断瓶子与水槽构成连通器,再从水不流出的现象分析是大气压作用的结果,最后解释竖纹是通过增大粗糙程度来增大摩擦力。基于瓶子突然运动而水具有惯性的原理,推理出气泡会因水的相对运动而向前运动。
1 / 1人教版八下物理第九章 压强(培优卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2021八下·河源月考)如图所示,重为 的容器放在水平桌面上,容器内盛有重为 的液体。若用 表示容器对桌面的压力, 表示液体对容器底的压力,则 和 应满足的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由图可知,容器对桌面的压力为液体和容器的总重,即:
设容器内液体的深度为h,容器的底面积为S,那么液体对容器底的压强为:;
由可得,液体对容器底的压力为:,即;
故答案为:D
【分析】容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力。
容器形状不规则,要求水对容器底的压力,只能先求出水对容器底的压强,再由F=pS来判断水对容器底的压力.
2.(2024八下·射洪月考)如图甲所示,水平桌面上有一块均匀木板,在水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,直至木板运动到图乙所示位置。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.木板对桌面的压力变大 B.木板与桌面之间的摩擦力变大
C.水平推力F变大 D.木板对桌面的压强变小
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压强
【解析】【解答】AD.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下做匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力不变,木板与桌面的受力面积变大,由p=-可知,木板对桌面的压强变小,故A错误,D正确; B.水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,木板受桌面的摩擦力不变,故B错误;
C.在水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,摩擦力不变,水平推力F不变,故C错误。故选:D。
【分析】(1)根据水平面上物体的压力和自身的重力相
等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化,物体匀速匀速时处于平衡状态,根据二力平衡条件判断推力的变化。
3.(2024八下·淮南期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,则( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲>F乙,p甲
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强:,
它们对地面的压强相等,即,因为,所以,
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,
甲剩余部分对水平地面的压强为:
乙剩余部分对水平地面的压强为:,
因为,所以,又因为,
所以,,即;
甲对水平地面的压力为:,乙对水平地面的压力为:,因为,所以。综上可知,B正确。
故选:A。
【分析】均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对
地面的压强相等,利用可知,甲、乙的密度关系,利用可知在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度后,它们剩余部分对地面的压强关系;
根据F=pS可知它们剩余部分对水平地面的压力关系。
4.(2024八下·越秀期末)生活中很多场景都涉及物理知识,下列说法中正确的是( )
A.行李箱下面安装轮子可以减小摩擦
B.书包肩带做得宽是为了减小压力
C.人在跑步时有惯性,停下来后惯性消失
D.足球被踢出后,在空中运动时不受力
【答案】A
【知识点】惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.行李箱下面安装轮子,通过滚动代替滑动,减小摩擦,故A正确;
B.书包肩带做得宽是通过增大受力面积从而减小压强,故B错误;
C.任何物体任何状态都有惯性,人在跑步时有惯性,停下来后惯性没有消失,故B错误;
D.足球被踢出后,在空中运动时受到了重力,故D错误。
故答案为:A。
【分析】滚动代替滑动,减小摩擦,人在跑步时有惯性,停下来后惯性没有消失。
5.(2024八下·南充期末)如图,甲、乙两个实心均匀正方体铁块放置在水平地面上,甲的重力为,乙的边长是甲的边长的2倍,以下能使两物体对地面的压强相等的操作是( )
A.将它们沿水平方向切去相等高度
B.将它们沿竖直方向切去相等宽度
C.在甲的上方放一个重力为的铜块
D.在乙的上方施加一个竖直向上大小为的拉力
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】甲、乙两个实心均匀正方体铁块放置在水平地面上,乙的边长是甲的边长的2倍,
可知p乙=2p甲,甲对地面的压强;乙对地面的压强,,G乙=80N。
A.将它们沿水平方向切去相等高度,则甲剩余部分的高度还是小于乙剩余部分的高度,则甲剩余部分对地面的压强还是小于乙剩余部分对地面的压强,故A不符合题意;
B.将它们沿竖直方向切去相等宽度,由p=ρgh可知剩余部分对地面的压强不变,即p乙=2p甲,故B不符合题意;
C.在甲的上方放一个重力为的铜块,甲的底面积不变,压力增大2倍,由可知对地面的压强增大2倍,此时p乙=p'甲,故C符合题意;
D.在乙的上方施加一个竖直向上大小为的拉力,乙对地面的压力减小20N,乙对地面的压力F乙=G乙-F=80N-20N=60N,乙对地面的压强,故D不符合题意。
【分析】本题主要考查压强的定义式和规则柱体对水平面的压强推导式,难度较大。
6.(2024八下·乐陵月考)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是( )
A.pA=pB;FA
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AD.两液体的质量相等,由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,所以,由可知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度;由图可知两容器内液体的深度相同,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA
故选C。
【分析】根据密度公式判识选项
密度的计算:公式为ρ=m/v,具体可知,液体质量相等,体积和密度成反比,甲体积较大,所以密度较小,液体压强的计算:公式P=ρgh,在深度相同的情况下,压强和密度成正比;
受力分析可知液体质量相同,所以液体重力相等,容器质量相同,所以容器重力相等,所以对桌面的压力相同
7.(2024八下·巴中期末)三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门打开,下游阀门关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
C.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
D.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
【答案】D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】图中,上游阀门A打开,下游阀门B关闭:闸室和上游水道构成连通器,当水静止时,两侧水深相同,水对阀门A两侧的压强相等、压力相等;对于阀门B来说,其右侧的水深度大,即液体对B右侧的压强大,水对阀门B右侧的压力大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】上端开口,底部相连通的容器叫连通器,当所装同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的。据此分析判断。
8.(2024八下·滦南期末)小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。下列说法正确的是( )
A.大气压使水保留在瓶中
B.塑料瓶和盆景盘构成了一个连通器
C.塑料瓶底部气体产生的压强等于大气压强
D.若在塑料瓶底部戳个小孔,瓶中的水位不会发生变化
【答案】A
【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
【解析】【解答】ACD、当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,瓶中的水又停止外流,如此反复,使水不会全部流出而能保留在瓶中.若在塑料瓶底部戳个小孔,瓶内大气压与外界相通,气压变大,瓶中的水位会下降,故A正确、CD错误。
B、盆景自动供水装置,蓄水瓶上端密封,不是连通器,故B错误。
故选:A。
【分析】随着盆中水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入,如此反复;上端开口,底部连通的容器叫做连通器。
9.(2018八下·重庆期末)如图为医院为病人输液的部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,C与大气相通。则在输液过程中液体匀速下滴,且瓶A中尚有液体,下列说法正确的是( )
①瓶A中液面下降,但A中上方气体的压强不变;
②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;
③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变。
④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小;
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液体面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,①错误,②正确。进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。③正确,④错误。
故答案为:A.
【分析】熟练的掌握被封闭气体的压强大小的求解方法,以瓶A中上方气体为研究对象,根据瓶A中液体的变化情况可判断瓶A中上方气体的压强变化;以滴壶B中的气体为研究对象,分析进气管C处到B处的液柱变化情况,可得知B内气体的压强变化.
10.(2024八下·市中区期末)小明喜欢做物理实验,下图是他在实验室模仿托里拆利测量出的大气压强的数值。下列关于这个实验的说法中正确的是( )
A.如果将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差将变大
B.此时实验室中水的沸点为 100℃
C.在玻璃管顶部开孔水银会向下流入水银槽中
D.换用更粗的玻璃管,管内外液面的高度差将变小
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.如果将玻璃管倾斜,由于大气压是垂直作用在水银面上的,所以管内外水银面的高度差不会改变,因为这是由大气压和水银的密度决定的,与管的倾斜角度无关,所以A不正确;
B.水的沸点与大气压有关,通常在标准大气压下(即托里拆利实验中测得的数值),水的沸点为100℃。但实验中测得的大气压强等于750mm水银柱的大小,所以此时实验室中水的沸点小于100℃所以B不正确;
C.在玻璃管顶部开孔,大气会进入管内,水银会受到大气压的作用而下降,所以C正确;
D.换用更粗的玻璃管,由于大气压是均匀作用在水银面上的,所以管内外液面的高度差不会因为管的直径变化而变化。
故选C。
【分析】托里拆利实验是历史上第一次精确测量大气压强的实验。实验中,托里拆利使用了一根长玻璃管,将其一端封闭,另一端插入水银槽中。当玻璃管竖直放置时,管内水银柱的高度将保持不变,这个高度就代表了大气压强的数值。托里拆利实验中,玻璃管倾斜、水银柱高度与大气压的关系,以及水的沸点与大气压的关系。
11.(2017八下·揭西期末)如图所示,把一只玻璃杯的杯口朝下,竖直按入水中,在杯子按入水中的过程中则( )
A.杯内充满水
B.水不能进入杯内
C.水进入杯中,杯中空气压强越来越小
D.水进入杯中,杯中空气压强越来越大
【答案】D
【知识点】气体压强与体积的关系
【解析】【解答】A,由于杯内有空气,所以水不能充满,A不合题意;
B,在外界大气压的作用下,水会进入杯中,B不合题意;
C,随着杯中水的增多,气体被向上压缩,体积越来越小.气体压强越来越大,C不合题意;
D,气体压强随体积的减小而增大,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】在杯子按入水中的过程中,随着杯中水的增多,水的体积越来越小,压强越来越大。
12.(2024八下·佛山月考) 下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是( )
A.图甲:自行车安装滚珠轴承······以滚动代替滑动方式来减小摩擦
B.图乙:书包的背带通常做得很宽······通过增大受力面积的方法减小压强
C.图丙:活塞式抽水机工作原理·····大气压的利用
D.图丁:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾······液体的沸点随气压降低而升高
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用;沸点及沸点与气压的关系;气压计和抽水机
【解析】【解答】A.滚动代替滑动,摩擦力减小,A对;
B.在压力不变的情况下,增大受力面积,可以减小压强,B对;
C.活塞式抽水机是利用大气压强来工作的,C对;
D.液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,反之,沸点越低,D错。
【分析】本题考查(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
(3)活塞式抽水机是利用大气压强来工作的;
(4)液体的沸点与大气压强有关,大气压强越大,沸点越高;大气压强越小,沸点越低。
13.(2023八下·浠水期末)如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
【答案】B
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】药液从乙瓶中流下,乙瓶压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变;甲瓶中压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降;直到甲瓶中的药液全部流完,甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲、乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管;因此,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面,B选项符合题意。
故选B。
【分析】图中甲、乙两瓶串联在一起,空气从甲瓶进入,而药液从乙瓶流出,因此,不难看出,甲瓶中的药液会在大气压的作用下不断向乙瓶中补充,而乙瓶中上端封闭了的空气的质量是一定的,根据瓶内压强与外界大气压的关系分析,可对两瓶中药液的高度做出判断。
14.(2023八下·建阳期中)连通器在日常生活和生产中应用广泛,下图的实例中利用连通器原理工作的是( )
A.往b管中吹气,a管中的水面上升
B.下水管中“存水弯”
C.向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了
D. 拦河大坝
【答案】B
【知识点】沸腾及沸腾条件;液体压强的特点;连通器原理及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.往b管中吹气,a管中的水面上升 ,利用的是流速压强和流速的关系,故A不符合题意;
B.下水管中“存水弯”,上端开口,底部连通,构成一个连通器,在水不流动时,水面保持相平,故B符合题意;
C.向烧瓶浇冷水,停止沸腾的水又沸腾了,利用的是液体沸点随上方气压的增大而升高的原理,故C不符合题意;
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增大,故D不符合题意。
故选B。
【分析】上端开口,底部连通的容器,构成一个连通器;当连通器内只一种液体时,在水不流动时,水面保持相平。
15.(2024八下·江岸期末) 如图甲所示,几十吨的飞机能够在空中飞行,其秘密在于机翼,机翼横截面的大致形状如图乙所示。下列现象中,与飞机的机翼工作原理相同的是( )
A.高铁站台设有安全线
B.拦河坝做成上窄下宽的形状
C.船闸
D.火箭发射升空
【答案】A
【知识点】飞机的升力
【解析】【解答】 飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;
A.列车行驶过程中,列车的速度很大,人靠近列车时,使人和列车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故,所以高铁站台设有安全线,故A符合题意;
B.液体压强随深度的增加而增大,所以拦河坝做成上窄下宽的形状,故B不合题意;
C.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故C不合题意;
D.火箭升空利用的是物体间力的作用是相互的,故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的物理原理,然后与飞机升力的产生原理比较即可。
二、填空题(每空2分,共22分)
16.边长为10cm,质量为10kg,密度均匀的正方体,放在面积为200cm2的水平桌面中央,桌面受到的压力为 N,桌面受到的压强为 Pa,如果将正方体沿竖直方向切去一半,那剩余部分对桌面的压强为 Pa.(g取10N/kg)
【答案】100;1×104;1×104
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】(1)物体对桌面的压力:
F=G=10kg×10N/kg=100N,
S=a2=(10cm)2=100cm2=1×10﹣2m2
桌面受到的压强:
p===1×104Pa;
(2)切去一半,剩余部分对桌面的压力和受力面积都减半,
所以对桌面的压强:
p′====p=1×104Pa.
故答案为:100;1×104;1×104.
【分析】(1)物体对桌面的压力等于物体本身的重力,已知质量,利用G=mg可求重力,再根据公式p=可求对桌面的压强;
(2)沿竖直方向切去一半,压力减半,接触面积减半,根据公式p=可求剩余部分对桌面的压强。
17.(2024八下·玉州期中)如图所示,质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,甲的边长为10cm,乙的边长为20cm,则甲的质量是 kg,图中A点横坐标是 。
【答案】8;4
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】乙的底面积为:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的体积为:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:p乙0=6×103Pa,
放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,
所以乙的重力为:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度为:;
由图可知,甲的边长为:h甲=10cm=0.1m,
则甲的体积为:V甲=(h甲)3=(0.1m)3=0.001m3,
所以甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=8×103kg/m3×0.001m3=8kg;
图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,即:p甲'=p乙',
由可知,
ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
则:ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙(h乙-Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m-Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m-Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m-0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A点的坐标为:(4,4.8),即A点的横坐标为4。
故答案为:8;4。
【分析】先求出乙底面积和体积,根据算出切之前乙对地面的压力,放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,根据G=mg=ρVg求出乙的密度。
由图像可知切之前甲的高度,从而求出甲的体积,根据m=ρV求出甲的质量。
图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,根据建立方程可求出切去高度均Δh,从而求出A点的坐标。
18.(2024八下·海州期中)A B为两个实心正方体,若A、B密度之比为3∶1,高度之比为1∶2;B的质量为6kg,边长为0.1m。如图甲所示A对B的压力与B对地的压力之比为 ,如图乙所示,A对地面的压强是 Pa
【答案】3∶11;
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,A、B密度之比为3∶1,高度之比为1∶2,
根据密度公式的变形式m=ρV得到:;
则:;
解得:;
那么A对B的压力与B对地的压力之比:
。故该空填“ 3∶11 ”;
(2)如图乙所示,A对地面的压力:
;
A的边长为:LA=0.1m×=0.05m;
A对地面的压强:。故该空填“”。
【分析】(1)根据m=ρV,结合二者的密度之比计算出A的质量,再根据压力等于重力计算压力之比;
(2)根据计算A对地面的压力,再根据计算A对地面的压强。
19.小明和小华分别用不同器材测量实心小木块(ρ木<ρ水)和食用油的密度,请将实验过程补充完整.(ρ水=1.0×103kg/m3).
小明利用细长针、量筒、足量水设计了以下实验步骤:
(1)①把适量的水倒进量筒中,记录此时水的体积V1
②将木块轻轻放入量筒中,木块即将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),记录此时水面对应的刻度V2;
③用细长针将木块浸没于水中,记录此时量筒的示数V3,则小木块的密度的表达式为ρ木=
(2)小华用两个注射器外筒及软管做成了连通器,两个针管内分别倒入水和食用油,液面静止后如图所示,右管中液体为 ,小华用刻度尺测出水和油的分界面(右管中虚线位置)距离右管液面5cm,距离左管液面4.4cm,通过计算该食用油的密度ρ油= kg/m3.
【答案】漂浮;;食用油;0.88×103
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】
(1)将木块轻轻放入量筒中,木块即将漂浮,此时水面对应的刻度V2,木块排开水的体积V排=V2﹣V1,木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1);
因为木块漂浮,所以木块重力G木=F浮=ρ水g(V2﹣V1);
木块的质量:m木===ρ水(V2﹣V1);
用细长针将木块浸没于水中,量筒的示数V3,则小木块的体积V木=V3﹣V1,
小木块的密度:
ρ木==
(2)由图可知,虚线上面,左管中的液柱高度小于右管中液柱高度,而两边虚线上液柱产生的压强相等,由p=ρgh可知,左管中的液体密度大,而水的密度大于食用油的密度,所以左管中是水,右管中液体为食用油;
虚线位置以上两边液柱产生的压强相等,p左=p右,由p=ρgh可得:ρ水gh水=ρ油gh油,代入数值:
1×103kg/m3×g×4.4cm=ρ油g×5cm,
解得:ρ油=×1×103kg/m3=0.88×103kg/m3.
故答案为:
(1)②漂浮;③;
(2)食用油;0.88×103.
【分析】(1)将木块轻轻放入量筒中,木块即将漂浮,此时水面对应的刻度V2,可求木块排开水的体积,利用阿基米德原理求木块受到的浮力;因为木块漂浮,木块重力等于浮力;利用G=mg求木块的质量;用细长针将木块浸没于水中,量筒的示数V3,可求小木块的体积,再利用密度公式求小木块的密度;
(2)由图可知,虚线上面的液柱高度关系,利用液体压强公式可得两种液体的密度关系,进而得出左管是哪一种液体;
虚线位置以上两边液柱产生的压强相等,利用液体压强公式列出关于食用油密度的关系式求解.
三、实验探究题(共13分)
20.(2024八下·邢台期中)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码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)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强的大小关系为p (选填“>”“<”或“=”);
(4)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的分析过程是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】(1)海绵凹陷程度;转换法
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)=
(4)错误;没有控制压力大小相同
【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) 第1空、 海绵比较柔软,当受到压力时会产生凹陷,凹陷程度越明显说明压力的作用效果越强烈,所以通过观察海绵凹陷程度来比较压力作用效果。故该空填“ 海绵凹陷程度 ”;
第2空、 这种将不容易直接观察和测量的压力作用效果转化为海绵凹陷这种容易观察的现象,就是转换法的运用,它能帮助我们更直观地理解和研究问题。故该空填“ 转换法 ”;
(2) 第1空、 在图甲和乙中,受力面积保持不变,而乙中的砝码更多,即压力更大,海绵的凹陷程度也更明显,所以说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果就越明显。故该空填“ 受力面积一定时,压力越大 ”;
(3) 第1空、 图丙和图丁中,小桌和砝码这个整体对海绵和木板产生的压力是相同的,且与它们的接触面积也相同,根据压强的定义式,压力相同、受力面积相同则压强相同。故该空填“ = ”;
(4) 第1、2空、 在图戊中,虽然把砖块切成了两块,但这样改变了压力的大小,不能保证两块砖块对海绵的压力与原来整块砖的压力相同,而要探究压力作用效果与受力面积的关系,必须要保证压力不变,所以该分析过程没有控制好变量,是不正确的。故1空填“ 错误 ”,2空填“ 没有控制压力大小相同 ”。
【分析】根据实验目的是探究压力作用效果,而海绵的凹陷程度能直观反映这一效果,所以选择观察海绵凹陷程度,这种将不易直接观测的量转化为容易观测的量的方法就是转换法。通过对比甲、乙两图,明确受力面积相同,只改变压力大小,观察到压力越大海绵凹陷越明显,从而得出相应结论。判断丙和丁中压强大小关系,依据压力和受力面积均相同,得出压强相等的结论。分析戊图时,要清楚探究压力作用效果与受力面积关系需控制压力不变,而这里改变砖块后压力也改变了,违背了控制变量的原则,所以分析错误。
21.(2024八下·信宜月考)“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平.这激发了小明同学探究液体内部压强的兴趣,实验如题17图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好.从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体的 有关。
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000m时,海水产生的压强为 Pa,每平方米的舱体受到的海水压力为 N(取ρ海水=1.0×103kg/m3)
(4)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1)薄;不是
(2)增大;密度
(3)1×108;1×108
(4)变大
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 在实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。故该空填” 薄 “;
第2空、 U形管与压强计的探头连接后,一端被封闭,一端开口,所以不是连通器。故该空填” 不是 “;
(2) 第1空、 比较图乙、丙两次实验,两容器中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同,深度越深,高度差越大,压强越大,由此可知:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。故该空填” 增大 “;
第2空、 比较乙,丁两次实验,金属盒在两种不同液体中的深度相同,U形管中液面高度差不同,由此可知:液体内部压强与液体密度有关。故该空填” 密度 “;
(3) 第1空、 奋斗者”号深潜到10000m深处时, 受到海水产生的压强为
海水 。故该空填” 1×108 “;
第2空、 由 可得,每平方米外壁要承受到的海水压力为
。故该空填” 1×108 “;
(4) 第1空、 图乙中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后 (液体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由 知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以橡皮膜的压强变大。故该空填” 变大 “。
【分析】强调了在实验中橡皮膜薄的好处是能使测量更灵敏,以及通过压强计的结构特点判断其不是连通器。通过对比不同实验情况,根据控制变量法,得出液体压强与深度和液体密度的关系。利用液体压强公式计算特定深度下海水产生的压强和每平方米外壁承受的压力。通过分析加入清水混合后对容器底部压强的各个影响因素,得出压强变化情况,在分析过程中考虑了液体密度变化和深度变化对压强的综合影响。
四、计算题(共8分)
22.(2024八下·百色期中)“共和国勋章”获得者袁隆平,一直致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广。“发展杂交水稻,造福世界人民”是他毕生的追求。如图所示,某地用收割机收割杂交水稻,为了防止对耕地过分压实,影响秋作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过7.5×104Pa,已知空载收割机与人的总质量为750kg。收割机两条股带与耕地的总接触面积为 0.2m2。求:
(1)收割机空载时对地面的压强为多大
(2)收割机对耕地的压力不能超过多少牛
(3)收割机粮仓中的水稻不能超过多少千克
【答案】(1)解:空载收割机对地面的压力F=G=mg=750kg×10N/kg=7500N,
对地面的压强;
(2)解:由题意可知,收割机对耕地的最大压强:p大=7.5×104Pa,
收割机对耕地的最大压力:F大=p大S=7.5×104Pa×0.2m2=1.5×104N;
(3)解:因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以收割机和粮仓中水稻的最大总重力:G大=F大=1.5×104N,
由G=mg可得,收割机和粮仓中水稻的最大总质量:,
则收割机粮仓中水稻的最大质量:m水稻=m总大-m车=1500kg-750kg=750kg。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg求出空载收割机对地面的压力,根据求出空载收割机对地面的压强;
(2)根据题意可知收割机对耕地的最大压强和履带与耕地的总接触面积,根据F=pS求出收割机对耕地的最大压力;
(3)收割机和粮仓中水稻的最大总重力等于收割机对耕地的最大压力,根据G=mg求出收割机和粮仓中水稻的最大总质量,然后求出收割机粮仓中水稻的最大质量。
23.(2024八下·武鸣期中)如图甲所示, 将底面积为100cm2、高为 10cm的薄壁柱形容器M置于电子秤上,逐渐倒入某种液体至3cm深;再将系有细绳的圆柱体A 缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不吸收液体,上述整个过程中电子秤示数m随液体的深度h变化的关系图像如图乙所示,若圆柱体A 的质量为 540g, 密度为2.7g/cm3, 底面积为80cm2,求:
(1)容器的重力;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少。
【答案】(1)解:由图乙可知,M 容器的质量:m=100g=0.1kg,
容器的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
答:容器M的重是1N。
(2)解:由图乙,当液体深度h=3cm时,电子秤示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,所以液体质量:
m液=m总﹣m容=400g﹣100g=300g,
液体体积:V液=Sh=100cm2×3cm=300cm3;
液体密度:;
答:液体的密度是1×103kg/m3。
(3)解:圆柱体A的体积;
高度;
A下沉到容器底时完全浸没,则液面高:
,
相比A浸入前,液面上升的高度:
Δh=h'﹣h=5cm﹣3cm=2cm=0.02m;
故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强:Δp=ρ液gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
答:液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前的增加量为200Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg可求重力;
(2)由图象可知,液体的质量与体积,根据密度公式可求密度;
(3)根据密度公式求出圆柱体的体积,分析解得圆柱体浸入液体的过程中液体深度的变化量,再根据p=ρgh可求电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加多少。
五、科普阅读题(共6分)
24.(2024八下·信宜月考)阅读短文,回答问题.
高压锅
如图为某型号高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气压减小,现有一个直径为24cm,空心柱小孔横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa.
(1)在海拔越高的地方,大气压越 ,水的沸点就越 ,用高压锅煮饭可以使饭菜熟得更快,理由: .
(2)下表为不同气压下水的沸点,已知此高压锅内气体能达到的最大压强为2×105Pa,锅内水的最高温度能达到 ℃.经商品质量检验部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,如果要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀不能使用,需要 (选填“增大”或“减小”)质量的,通过已知条件计算,新限压阀质量为 g。
p/105Pa 0.98 1.01 1.13 1.29 1.48 1.69 1.80 2.00
t/℃ 99 100 103 107 111 115 117 120
【答案】(1)小;低;增大气压可以提高液体的沸点
(2)120;减小;80
【知识点】大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】(1) 第1空、 海拔越高,空气越稀薄,大气压就越小。故该空填“ 小 “;
第2空、 水的沸点与大气压有关,大气压越小,沸点越低。故该空填“ 低 ”;
第3空、 用高压锅煮饭,密封锅内气体受热膨胀,压强增大,沸点升高,在高于 100℃的温度下煮饭,食物更容易煮熟煮烂,所以熟得更快。故该空填“ 增大气压可以提高液体的沸点“;
(2) 第1空、 从表格中可以看出,当压强为 2×105Pa 时,对应的水的沸点是 120℃。故该空填“ 120”;
第2空、 要使高压锅能安全使用且锅内最大压强不超过 1.8×105Pa,那么需要降低锅内压强。而限压阀的重力与锅内压强相关,要减小压强就需要减小限压阀的质量。故该空填“ 减小 “;
第3空、 设新限压阀质量为 m 克,根据锅内压强平衡原理,锅内气体压强产生的向上压力等于限压阀重力产生的向下压力。即,解方程可得 m=80 克,即新限压阀质量为 80 克,原来限压阀质量为 100 克,所以需要减小限压阀质量。故该空填“ 80 ”。
【分析】大气压随海拔变化以及对水沸点的影响,解释了高压锅能使饭菜熟得快的原理,即通过密封使锅内压强增大从而提高沸点。
接着针对高压锅的具体情况,根据给出的数据确定在特定最大压强下对应的水的沸点,然后为了使高压锅安全使用且不超过规定压强,需要调整限压阀质量。通过建立压强平衡的等式来计算新限压阀的合适质量,得出需要减小限压阀质量。
六、综合题(共6分)
25.(2024八下·信宜月考)物理老师多次利用废弃的矿泉水瓶来进行实验,如图所示的就是其中的部分.请看图回答问题:
(1)如图A,用水平力轻推矿泉水瓶底部时,瓶子平稳移动,用等大的水平力轻推瓶颈,瓶子翻了,这说明力的作用效果与力的 有关。
(2)如图B,将矿泉水瓶装满水,然后在靠近其底部的地方开一个小孔,开始的时候,小孔中射出的水可以到达P1点,一会儿后就只能到达P2点,最后越来越近只能到达P3点了,说明了液体内部压强与 有关。
(3)如图C,图甲将剪掉底的矿泉水瓶缓缓插入水中,发现瓶中的水面与水槽中的水面始终相平,这时瓶子与水槽构成一个 ,这时将瓶盖拧紧,提起瓶子,但只要其下端不离开水面,瓶内的水就不会流出去,如图乙,该现象说明了 的存在;拧瓶盖时,发现盖侧面有一条条竖纹,竖纹的作用主要是在压力一定时,通过增大接触面的 来增大摩擦力.
(4)如图D,矿泉水瓶装水,接近装满时留一小气泡,并将瓶子水平放置,用手沿箭头方向猛推一下瓶子,气泡将 (选填“向后运动”“向前运动”或“保持静止状态”).
【答案】(1)作用点
(2)深度
(3)连通器;大气压;粗糙程度
(4)向前运动
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点;连通器原理及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】(1) 第1空、 在图 A 中,力的大小是一样的,但作用在瓶子不同位置,即作用点不同。作用在底部时瓶子平稳移动,作用在瓶颈时瓶子翻了。这清楚地表明,即使力的大小相同,但由于作用点的差异,会导致力产生截然不同的作用效果。这就体现了力的作用效果与力的作用点密切相关。故该空填“ 作用点 ”;
(2) 第1空、 图 B 中,开始时水从靠近底部的小孔射出能到达较远的 P1 点,随着水的流出,水的深度逐渐减小,后面只能到达 P2 点、P3点,且距离越来越近。这很直观地显示出,随着液体深度的变化,水射出的距离发生改变,也就说明了液体内部压强是与深度有关系的,深度越大,压强越大,反之亦然。故该空填“ 深度 ”;
(3) 第1空、 在图 C 甲中,因为瓶子插入水中后,瓶内和水槽内的水面能够始终保持相平,符合连通器的特点,所以此时瓶子与水槽构成一个连通器。故该空填“ 连通器 ”;
第2空、 在图乙中,当拧紧瓶盖提起瓶子且下端不离开水面时,瓶内的水不会流出去,这是因为瓶外大气压的作用,大气压对水产生向上的压力,平衡了水的重力,从而使水不会流出。故该空填“ 大气压 ”;
第3空、 而瓶盖侧面的竖纹,其作用是在压力一定的情况下,通过增加接触面的粗糙程度,来增大摩擦力,这样在拧动瓶盖时就会更省力、更方便。故该空填“ 粗糙程度 ”;
(4) 第1空、 图 D 中,当用手沿箭头方向猛推瓶子时,瓶子迅速向前运动,而瓶子里的水由于惯性要保持原来的静止状态,相对瓶子就会向后运动,水向后运动就会挤压气泡,从而使气泡向前运动。这就是利用了物体的惯性原理来解释这一现象。故该空填“ 向前运动 ”。
【分析】通过对比对瓶子不同部位施加相同力产生的不同结果,得出力的作用效果与作用点有关的结论。根据水射出距离随深度变化的现象,分析归纳出液体压强与深度的关系。先根据现象判断瓶子与水槽构成连通器,再从水不流出的现象分析是大气压作用的结果,最后解释竖纹是通过增大粗糙程度来增大摩擦力。基于瓶子突然运动而水具有惯性的原理,推理出气泡会因水的相对运动而向前运动。
1 / 1