第八章 压强
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.飞机在设计、制造的过程中,要进行风洞实验。一架飞机模型固定在托盘测力计上,如图所示。无风时,托盘测力计示数为 15 N,当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数会减小,出现这种现象的原因是 流体中流速越大的地方,压强越小 。
2.图甲是一把鸳鸯壶(亦称两心壶),壶顶上开有两孔,可同时盛装两种液体,两种液体能由壶嘴分别倒出。图乙为该壶的结构示意图,使用时,若堵住甲孔,则倒出的是 乙 (选填“甲”或“乙”)液体。
3.爱画画的小明画了一幅“给妈妈倒水”的漫画打算送给妈妈,如图所示。上初中的姐姐发现了其中有一处科学性错误,该错误是 壶内水平面低于壶嘴 。
4.转换法是物理实验中常用的一种研究方法。如图所示是著名的托里拆利实验,它就是将对大气压的测量转换为对 玻璃管内汞柱高度 的测量。
5.加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,液压千斤顶就是根据这个原理工作的。如图所示,若液压千斤顶的大、小活塞直径之比D1∶D2=2∶1,此时活塞恰好保持静止,则大、小活塞所受压力之比F1∶F2= 4∶1 。
6.拔火罐是以罐为工具,利用燃烧、抽吸等方式产生负压吸附于皮肤表面的一种中医治疗性操作。如图所示,某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104 Pa,罐底面积为10 cm2,则人体皮肤对该罐的支持力为 10 N。(不计罐的质量和厚度,将罐看作一个圆柱体)
7.如图是甲、乙两种实心固体物质的mV图像,将甲、乙两种物质制成高度相等的实心圆柱体放在水平地面上,则它们对地面的压强之比为 4∶1 。
8.如图所示,一个底面积S=30 cm2圆柱形容器,装有体积V=300 cm3的水。容器底部受水的压强为 1 000 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.高度相等的甲、乙、丙三个实心圆柱体,测得其质量和体积的图像如图所示。现将甲、乙、丙三个实心圆柱体静止放在水平桌面上,则它们对水平桌面的压强p甲、p乙、p丙的大小关系为 p甲>p丙>p乙 。
10.我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175 m,则离水面距离为30 m、面积为100 cm2的大坝表面受到水的压力为 3 000 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg)
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.下列关于压力的说法正确的是(A)
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触面
B.压力的大小一定等于物体所受的重力大小
C.压力的大小一定不等于物体所受的重力大小
D.压力的方向总与重力的方向一致
12.下列实例中,目的是增大压强的是(B)
A.书包带做得较宽
B.把酸奶吸管的一端切成斜口
C.载重汽车装有很多车轮
D.图钉帽的面积做得较大
13.如图为节选自我国古代科技著作《天工开物》的情景——“没水采珠”。水面下的采珠人在下潜的过程中,受到水的压强将(A)
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
14.如图所示的装置中没有利用连通器原理工作的是(C)
A.锅炉水位计 B.闸室与上游
C.活塞式抽水机的阀门 D.回水弯
15.小潭同学做深蹲时,双脚与地面接触的总面积约0.05 m2,他对地面的压强最接近(C)
A.100 Pa B.1 000 Pa
C.104 Pa D.105 Pa
16.甲、乙两种物质的mV图像如图所示。A和B分别是由甲、乙两种物质构成的两个实心正方体,将这两个正方体静置在水平地面上时,二者对水平地面的压强之比pA∶pB=8∶1,则正方体A与B的高度之比是(C)
A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.4∶1
17.如图甲所示,一底面积为200 cm2的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄
壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是(B)
A.该薄壁容器重2 N
B.注入液体的密度为0.8 g/cm3
C.该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D.该薄壁容器的高度为6 cm
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题 8分,共
16分)
18.在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小芳做了如图所示的三个实验。
(1)由图 甲、乙 所示两次实验现象对比可知:压力作用效果与压力大小有关。
(2)由图 乙、丙 所示两次实验现象对比可知:压力作用效果与受力面积有关。
19.(1)如图1所示,沈清同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,此时大气压强等于 750 mm高汞柱所产生的压强。
(2)利用图2所示的自制气压计,从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象,可以推断,水柱h增大,说明外界大气压的值 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)了。
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面 的高度差/ cm 5 5.3 5.7 6 6.3
20.探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。A图中橡皮膜受到液体压强的方向为 向上 ;比较A、C两图可知:液体内部压强的大小跟 深度 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa < ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa > ρc。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.福建省夏季是台风多发季,生产生活备受台风影响。当超强台风发生时,假设屋外气压急剧降到9×104 Pa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作 1×105 Pa。若室内外屋顶的面积均为100 m2。求:
(1)屋外大气压对屋顶产生的压力为多大
(2)屋顶内外受到大气压强产生的压力差为多大
解析:(1)假设屋外气压急剧降到9×104 Pa,
屋外大气压对屋顶压力为F外=p外S=9×104 Pa×100 m2=9×106 N。
(2)屋顶内外受到压力差为ΔF=(p内-p外)S=ΔpS=(1×105 Pa-9×
104 Pa)×100 m2=1×106 N。
答案:(1)9×106 N (2)1×106 N
22.质量为1.6 t的大象,平均每一只脚的触地面积约为400 cm2。一位穿着高跟鞋的女士的质量为52 kg,每只高跟鞋的触地面积约为
13 cm2。当大象和该女士都静静地站立在同样松软的泥地上时,g取10 N/kg,问:
(1)大象与人所受的重力分别是多少
(2)大象与人谁会在泥地上陷得更深
解析:(1)大象所受的重力
G大象=m大象g=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N,
人所受的重力G人=m人g=52 kg×10 N/kg=520 N。
(2)因物体对水平面的压力和自身所受的重力相等,
所以大象对泥地的压强
p大象====1×105 Pa,
人对泥地的压强
p人====2×105 Pa,
因为p大象
答案:(1)1.6×104 N 520 N (2)人在泥地上陷得更深
23.如图所示,一底面积为3.5×10-3 m2的容器置于水平桌面上,所装液体体积是2.5×10-3 m3。液体深0.6 m,若容器本身重22 N,容器底受到液体压强是4.8×103 Pa,g取10 N/kg,求:
(1)液体的密度。
(2)距容器底向上0.2 m处液体的压强。
(3)桌面受到的压强。
解析:(1)由p=ρgh可知,液体的密度
ρ===0.8×103 kg/m3。
(2)距容器底向上0.2 m处的深度
h′=0.6 m-0.2 m=0.4 m,
该处液体的压强p′=ρgh′=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=
3.2×103 Pa。
(3)由ρ=可知,液体的质量
m=ρV=0.8×103 kg/m3×2.5×10-3 m3=2 kg,
液体所受的重力G=mg=2 kg×10 N/kg=20 N,
容器对桌面的压力
F=G总=G容+G=22 N+20 N=42 N,
桌面受到的压强p″===1.2×104 Pa。
答案:(1)0.8×103 kg/m3 (2)3.2×103 Pa
(3)1.2×104 Pa第八章 压强
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.飞机在设计、制造的过程中,要进行风洞实验。一架飞机模型固定在托盘测力计上,如图所示。无风时,托盘测力计示数为 15 N,当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数会减小,出现这种现象的原因是 。
2.图甲是一把鸳鸯壶(亦称两心壶),壶顶上开有两孔,可同时盛装两种液体,两种液体能由壶嘴分别倒出。图乙为该壶的结构示意图,使用时,若堵住甲孔,则倒出的是 (选填“甲”或“乙”)液体。
3.爱画画的小明画了一幅“给妈妈倒水”的漫画打算送给妈妈,如图所示。上初中的姐姐发现了其中有一处科学性错误,该错误是 。
4.转换法是物理实验中常用的一种研究方法。如图所示是著名的托里拆利实验,它就是将对大气压的测量转换为对 的测量。
5.加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,液压千斤顶就是根据这个原理工作的。如图所示,若液压千斤顶的大、小活塞直径之比D1∶D2=2∶1,此时活塞恰好保持静止,则大、小活塞所受压力之比F1∶F2= 。
6.拔火罐是以罐为工具,利用燃烧、抽吸等方式产生负压吸附于皮肤表面的一种中医治疗性操作。如图所示,某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104 Pa,罐底面积为10 cm2,则人体皮肤对该罐的支持力为 N。(不计罐的质量和厚度,将罐看作一个圆柱体)
7.如图是甲、乙两种实心固体物质的mV图像,将甲、乙两种物质制成高度相等的实心圆柱体放在水平地面上,则它们对地面的压强之比为 。
8.如图所示,一个底面积S=30 cm2圆柱形容器,装有体积V=300 cm3的水。容器底部受水的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.高度相等的甲、乙、丙三个实心圆柱体,测得其质量和体积的图像如图所示。现将甲、乙、丙三个实心圆柱体静止放在水平桌面上,则它们对水平桌面的压强p甲、p乙、p丙的大小关系为 。
10.我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175 m,则离水面距离为30 m、面积为100 cm2的大坝表面受到水的压力为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg)
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.下列关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触面
B.压力的大小一定等于物体所受的重力大小
C.压力的大小一定不等于物体所受的重力大小
D.压力的方向总与重力的方向一致
12.下列实例中,目的是增大压强的是( )
A.书包带做得较宽
B.把酸奶吸管的一端切成斜口
C.载重汽车装有很多车轮
D.图钉帽的面积做得较大
13.如图为节选自我国古代科技著作《天工开物》的情景——“没水采珠”。水面下的采珠人在下潜的过程中,受到水的压强将( )
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
14.如图所示的装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A.锅炉水位计 B.闸室与上游
C.活塞式抽水机的阀门 D.回水弯
15.小潭同学做深蹲时,双脚与地面接触的总面积约0.05 m2,他对地面的压强最接近( )
A.100 Pa B.1 000 Pa
C.104 Pa D.105 Pa
16.甲、乙两种物质的mV图像如图所示。A和B分别是由甲、乙两种物质构成的两个实心正方体,将这两个正方体静置在水平地面上时,二者对水平地面的压强之比pA∶pB=8∶1,则正方体A与B的高度之比是( )
A.1∶1 B.1∶4 C.2∶1 D.4∶1
17.如图甲所示,一底面积为200 cm2的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄
壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该薄壁容器重2 N
B.注入液体的密度为0.8 g/cm3
C.该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D.该薄壁容器的高度为6 cm
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题 8分,共
16分)
18.在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小芳做了如图所示的三个实验。
(1)由图 所示两次实验现象对比可知:压力作用效果与压力大小有关。
(2)由图 所示两次实验现象对比可知:压力作用效果与受力面积有关。
19.(1)如图1所示,沈清同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,此时大气压强等于 mm高汞柱所产生的压强。
(2)利用图2所示的自制气压计,从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象,可以推断,水柱h增大,说明外界大气压的值 (选填“变大”“变小”或“不变”)了。
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面 的高度差/ cm 5 5.3 5.7 6 6.3
20.探究液体内部压强的特点:
(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。A图中橡皮膜受到液体压强的方向为 ;比较A、C两图可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图丙的D、E所示,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.福建省夏季是台风多发季,生产生活备受台风影响。当超强台风发生时,假设屋外气压急剧降到9×104 Pa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作 1×105 Pa。若室内外屋顶的面积均为100 m2。求:
(1)屋外大气压对屋顶产生的压力为多大
(2)屋顶内外受到大气压强产生的压力差为多大
22.质量为1.6 t的大象,平均每一只脚的触地面积约为400 cm2。一位穿着高跟鞋的女士的质量为52 kg,每只高跟鞋的触地面积约为
13 cm2。当大象和该女士都静静地站立在同样松软的泥地上时,g取10 N/kg,问:
(1)大象与人所受的重力分别是多少
(2)大象与人谁会在泥地上陷得更深
23.如图所示,一底面积为3.5×10-3 m2的容器置于水平桌面上,所装液体体积是2.5×10-3 m3。液体深0.6 m,若容器本身重22 N,容器底受到液体压强是4.8×103 Pa,g取10 N/kg,求:
(1)液体的密度。
(2)距容器底向上0.2 m处液体的压强。
(3)桌面受到的压强。