第九章《压强》自我评估
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1.如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
2.下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
3.C919是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机,空载时飞机质量约为42.1吨。如图所示为飞机的滑行轮胎,可见轮胎的截面积较宽,这是为了( )
A.增大压力,增大对地面的压强 B.减小压力,减小对地面的压强
C.增大受力面积,减小对地面的压强 D.减小受力面积,减小对地面的压强
4.如图所示,将一个鱼缸用隔板隔开一半装海水,一半装淡水,下列哪处水的压强最小(,)( )
A.A B.b C.c D.一样大
5.如图所示,一个未装满水的瓶子,当正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压力为F1,瓶底受到水的压强为p1;当倒立时,瓶对桌面的压力为F2,瓶盖受到水的压强为p2,则下列分析正确的是( )
A., B., C., D.,
6.如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部的压力F甲、F乙和容器对桌面的压力F′甲、F′乙的大小关系正确的是( )
A.F甲>F乙,F′甲>F′乙 B.F甲C.F甲=F乙,F′甲=F′乙 D.F甲7.三峡船闸是世界上最大的人造连通器,如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
8.如图所示是利用水银测量大气压强的实验装置,下列分析正确的是( )
A.此时的大气压相当于765mm高水银柱所产生的压强
B.若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管里的水银柱长度将变长
C.若将此装置从山下带到山上,则管内外水银面的高度差将增大
D.若仅将玻璃管内径稍减小,则管内外水银面的高度差将变小
9.如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气前,液体静止,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
B.吹气前,液体静止,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
C.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱下降
D.吹气时,上方流速大,玻璃管中水柱升高
10.抽水机也叫水泵,如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门,这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出,下列说法正确的是( )
A.阀门A向上打开是利用大气压
B.阀门B与外部液面高度差不能超过约10m
C.出水管口与外部液面的高度不能超过约10m
D.阀门B向下关闭是利用大气压
二、填空题(每空1分,共12分)
11.劳动课已成为大中小学的一门独立课程,小明同学积极参加家务劳动,利用周末时间学做菜,在切菜的过程中,如图所示,刀刃做得很锋利是为了增大 ,而刀柄做得比较宽厚是通过增大 来减小压强。
12.中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1000米,潜水器在水深5000米时受到海水的压强为 Pa(,海水密度取),随着深度的增加,液体压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.在电影《银河补习班》中,邓超饰演的马皓文带着儿子马飞遇到了昨天刚羞辱过自己的刘八两。刘八两带着好多工人正为如何定点爆破一个正梯形的水塔而发愁,苦于找不到另外一个放置炸药的爆破点。马皓文却说:只要两分钟,给我800块钱,就可以搞定。他拿来了一个长40米的水管,里边装满水,和另一个工人爬到水塔上,当水管中的水面不再发生变化时,画下了那个点!好了,就这样,两分钟800块钱到手了!马皓文这样做利用了 原理,目的是保证两点在 。
14.宋朝著名文学家范成大到海拔3700米的峨眉山旅游,发现山上“煮米不成饭”,他认为是因为山上的泉水太寒冷,故有“万古冰雪之汁”造成之说。实际上,这是由于高山上的气压较 ,导致水的沸点较 的缘故。
15.生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整’或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N。
16.风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
三、作图题(4分)
17.如图所示梯形容器高18cm,内装水,A、B两点到水面深度相同,画出容器侧壁A、B两点受压力、示意图。
四、实验探究题(第18小题12分,第19小题12分,第20小题10分,共34分)
18.小林同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,做了以下实验,请你根据已学过的压强知识分析:
(1)该实验是根据海绵 的现象来比较压力的作用效果的,这里用到的科学方法是 。
(2)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时,做了如图甲、乙所示实验,能够得到的结论是:压力相同时,受力面积越大,作用效果越 ;
(3)若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验,能得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,作用效果越 ;
(4)若图丙中小桌对木板的压强为,图丁中小桌对海绵的压强为,则 (填小于/等于/大于)。
19.如图所示,在“探究液体内部压强的特点”的实验中。
(1)将压强计探头放进盛水容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会 (选填“内凹”或“外凸”)。
(2)如图甲、乙、丙所示,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,观察到U形管内液面高度差 (选填“不改变”或“改变”)。
(3)若要探究液体压强与深度的关系,应根据 两个图的实验现象进行对比。
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,该同学用水和盐水,利用图戊所示的装置进行实验,若橡皮膜出现图示情况,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)隔板右侧的液体对橡皮膜压强,则隔板 (选填“左”或“右”)侧的液体是盐水。
(5)如果在安装隔板时,柱状容器左右分割不等,则 (选填“会”或“不会”)影响实验的正确结果。
20.小王同学利用注射器(容积为)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是 ;
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为 ;
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,则测得的大气压值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小王将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm,则本地大气压强的测量值为 Pa。
五、计算题(第21小题10分,第22小题10分,共20分)
21.总重量为700N的人直接站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,如图所示。泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的受力面积,从而减小压强来保护鸡蛋。已知两脚与鸡蛋的总接触面积约为1.4×10-3m2,求:
(1)此时脚对鸡蛋的压强;
(2)若此人换成单脚站立在鸡蛋上,计算此时脚对鸡蛋的压强。
22.以茶待客,是历代中国人社交的首选,如图所示,水平桌面上放有一个平底茶壶,已知壶内茶水的深度是,茶壶与茶水总重为,茶壶底面积为。g取,茶水密度近似取,壶内茶叶的质量忽略不计,试求:
(1)茶水对茶壶底部的压强;
(2)平底茶壶对桌面的压强。
第九章《压强》自我评估
一、单项选择题
1.B
解析 压强的大小与受力面积的大小和接触面受到的压力大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压强越大,盲道上凸起的圆点是为了通过减小受力面积而增大压强,可以方便盲人通行,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.A
解析 A.菜刀磨得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,由可知,压强变大,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大和书包带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
3.C
解析 压强与受力面积和压力大小有关,轮胎的截面积较宽,与地面接触时受力面积较大,在压力一定时,可以减小对地面的压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.B
5.B
解析 由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,所以,倒置后容器对桌面的压力不变,即F1=F2;倒置后,水面升高,根据p=ρgh可知,瓶底受到水的压强为p1小于瓶盖受到水的压强为p2,故ACD错误,B正确。
故选B。
6.B
解析 由题意可知,两液体的质量、深度以及容器的底面积相等,由图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据密度的计算公式可得,甲液体的密度小于乙液体的密度,由液体的压强公式p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,根据压强的计算公式可得,有
F甲因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器和液体的质量均相等,所以,由
F=G=mg
可知,两容器对桌面的压力相等,即
F′甲=F′乙
故B正确,ACD错误。
故选B。
7.A
解析 上端开口、下端连通的容器叫做连通器。三峡船闸是世界上最大的人造连通器,当上游阀门A打开,下游阀门B关闭,闸室和上游水道构成连通器,连通器里的水不流动时,整个容器中的水面高度总是相同的,根据p=ρgh可知,阀门A两侧受到水的压强相同,根据可知,阀门A两侧的压力相等。故A正确,BCD错误。
故选A。
8.B
解析 A.由题图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm,因此,当时的大气压强等于755mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B.若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,由于玻璃管倾斜,故水银柱的长度将变长,故B正确;
C.若将此装置从山下带到山上,大气压减小,管内外水银面的高度差将变小,故C错误;
D.若仅将玻璃管内径稍减小,管外大气压不变,大气压能支撑的水银柱高度不变,管内外水银面的高度差将不变,故D错误。
故选B。
9.D
解析 AB.由题知,吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,瓶内气压等于玻璃管内液柱产生的压强和瓶外大气压之和,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强,故AB错误;
CD.用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,玻璃管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升,故C错误,D正确。
故选D。
10.B
解析 AD.由图可知,活塞式抽水机在使用时,提起活塞时,阀门A受到上方大气压的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,气压小于外界大气压,于是低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒;当压下活塞时,阀门B受水的压力而关闭,水不能向下流,于是水向上的压力冲开阀门A进入圆筒的上部。再提起活塞时,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来,故AD错误;
BC.一标准气压大约能支持10m高的水柱,所以阀门B与外部液面高度差不能超过约10m,故B正确,C错误。
故选B。
二、填空题
11.压强;受力面积
12.;增大
解析 根据p=ρ海水gh可得,“奋斗者”号在水中5000米深处受到的液体压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa
由液体压强公式p=ρgh可知,“奋斗者”号在水中受到的压强与深度和海水的密度有关,在海水的密度不变的情况下,随着深度的增加,液体压强增大。
13.连通器;同一高度
解析 两端开口,中间相连通,是连通器,马皓文这样做利用了连通器原理。
连通器中水静止时,水面相平,则马皓文这样做的目的是保证两点在同一高度。
14.低;低
解析 大气压随高度的增加而减小,所以高山上气压低;液体的沸点跟气压的大小有关,气压减小时,沸点降低;所以,高山上气压低,水的沸点低,水会在较低的温度下沸腾,水一旦沸腾温度保持不变,虽然继续加热温度不会升高,达不到把米煮熟的温度。
15.平整;200
解析 吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
16.运动;小
解析 检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,飞行器相对于气流是运动的;其上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,从而形成向上的压强差和压力差,获得了向上的升力。
三、作图题
17.如图所示
四、实验探究题
18.(1)凹陷程度;转换法
(2)不明显
(3) 丁 ;明显
(4)等于
解析 (1)压力的作用效果是使物体发生形变,为了使现象更明显,实验中利用了柔软的海绵,通过海绵形变的大小或者海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
将不能直观看到的转化为能直观看到的实验现象,叫做转换法。
(2)甲、乙两图中压力大小相同,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小,海绵形变越大,故可得结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
(3)探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应控制受力面积不变,改变压力的大小,且接触面的材料相同,故应再做图丁所示实验。能得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)丙图和丁图中压力大小相同,受力面积相同,根据压强的公式 可得等于。
19.(1)内凹
(2)不改变
(3)甲丁
(4)小于;右
(5)不会
解析 (1)将探头放进盛水容器中,探头的橡皮膜外部受到水向内的压强会内凹。
(2)同一液体,同一深度,各个方向上液体压强相等,则如图甲、乙、丙所示,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,观察到U形管内液面高度差不改变。
(3)根据控制变量法,若要探究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度、探头朝向相同,改变探头所处深度,故应根据甲、丁两个图的实验现象进行对比。
(4)[1]若橡皮膜出现图示情况,即橡皮膜向左凸出,说明隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强。
[2]左右液体深度相同,隔板左侧的液体对橡皮膜压强小于隔板右侧的液体对橡皮膜压强,根据有,则右侧液体的密度大,则隔板右侧的液体是盐水。
(5)液体压强大小只与液体的密度和深度有关,与横截面积大小无关,故若柱状容器左右分割不等,如乙图所示,则不会影响测出正确结果。
20.(1)排出注射器内的空气,使注射器密封
(2)
(3)偏小
(4)偏大
(5)
解析 (1)把注射器的活塞推至注射器的底端,目的是排出注射器内的空气,使注射器密封。
(2)当注射器的活塞开始滑动时,大气对注射器的压力等于弹簧测力计对活塞的拉力F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,注射器的横截面积为,则大气压的值可表示为
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,由于注射器内的空气对活塞有压力,弹簧测力计示数变小,大气压力变小,根据以上公式可知,测得的大气压值偏小。
(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大,拉力的测量值偏大,导致测得的大气压值偏大。
(5)当活塞开始滑动时,弹簧测力计示数为4.5N,则大气压力为4.5N。注射器的横截面积为
则本地大气压强的测量值为
五、计算题
21.(1)
(2)
解析 (1)人两脚站立在六个鸡蛋上,脚对鸡蛋的压强为
(2)此人换成单脚站立在鸡蛋上,脚对鸡蛋的压强为
22.(1)
(2)
解析 (1)茶水的深度为
根据p=ρgh可得,茶水对茶壶底部的压强为
(2)茶壶对桌面的压力为
根据可得,平底茶壶对桌面的压强为