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第九章压强单元卷(二)
一、单选题
1.如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.对沙滩的压强较大 B.对沙滩的压强较小
C.所受的重力较大 D.所受的重力与乙的相等
2.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力,向右缓慢地推木板,使木板的一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和它受到的摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变小 B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大 D.F、f不变,p变小
3.图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大压强的是( )
A.甲图:压路机的碾子质量很大 B.乙图:载重汽车装有许多车轮
C.丙图:自行车刹车时用力捏手闸 D.丁图:汽车的轮胎有很多花纹
4.流体的压强与流速有关,下列现象与这一物理知识无关的是( )
A.如图中,同学向前吹气,纸条向上运动
B. 如图中,在气球的左侧吹气,气球向左侧运动
C. 如图中,同学用吸管吸饮料,饮料进入口中
D. 如图中,在硬币上方吹气,可以将硬币吹入碗中
5.我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量。以下事例,没有直接利用大气压强的是( )
A.吸盘挂钩被“吸”在墙上 B.用吸管喝饮料
C.拔火罐 D.用注射器注射
6.如图所示,不是利用连通器原理工作的是( )
A.锅炉水位 B.U形“反水弯”
C.金属盒压强计 D.三峡船闸
7.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则正确的选项为( )
A.甲乙密度之比为4∶3 B.甲乙密度之比为8∶1
C.甲乙对地面压强为1∶1 D.甲乙对地面压力为4∶1
8.如下图所示,质量和底面积都相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度都相同的液体。下列有关它们的说法中正确的是( )
A.三种液体的密度大小关系为:ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强大小关系为:pA>pB>pC
C.液体对容器底部的压力大小关系为:FBD.容器对桌面的压力大小关系为:F甲= F乙 = F丙
二、填空题
9.如图,探究“气压与流速关系”实验中,向两张纸中间吹气,发现两张纸向中间______,说明气体流速越快的地方,压强越______。
10.拎重物,手会痛。北京市顺义区小店乡农民胡振远发明如图所示的“方便提手”解决了这一问题,并申请了国家专利,产品还远销国际市场,“方便提手”是通过___________来减小压强。交通安全宣传标语中写着“严禁超载”的目的之一是通过___________来减小压强,从而避免损坏路面。
11.“拔火罐”是我国传统的中医治疗方法。如图,它以罐为工具,利用酒精棉燃烧排出罐内气体,使罐内气体密度________,再将罐快速扣于相应穴位上;随着罐内气体温度下降,罐外大气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)罐内气压,将罐体紧紧压在皮肤表面,进而发挥其治疗作用。
12.小宇买了满满一杯豆浆,如图甲所示,正放在水平桌面时豆浆对杯底的压强为p1,压力为F1,倒放时豆浆对杯底的压强为p2、压力为F2。小宇喝了几口豆浆之后,再次盖上盖(图乙),正放时豆浆对杯底的压强为p3,压力为F3,倒放时豆浆对杯底的压强为p4,压力为F4。则有F1_____ F2,p3_____ p4,F3_____ F4(均选填“>”“<”或“=”)。
13.太极拳是一种内外兼修、刚柔相济的中国传统拳术。如图所示,一名质量为60kg的武术爱好者在练太极拳,他双脚与水平地面的接触面积是,当他从甲姿势换成乙姿势时,其对地面的压强______(选填“变大”或“变小”);相比甲姿势中左脚对地面的压强,乙姿势中左脚对地面的压强变化了______Pa。(g取)
三、实验题
14.小红利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察________来比较压力作用效果的;
(2)比较________两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用________两图实验所得结论解释;
(4)图丁中,砝码和小桌的重分别为0.5N和0.1N,砝码的底面积为,小桌桌面面积为,则小桌对木板的压强为________Pa;
(5)小红提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小红分别采用如图戊、己所示的两种方法,两只手的食指用大小相同的力分别压在铅笔两端即可完成探究。其他同学指出图己的方法不合理,原因是________。
15.2023年3月11日,“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,探究实验如图所示,图甲是U形管压强计,乙、丙、丁为实验过程。
(1)实验过程中通过观察U形管两侧_________来比较液体内部压强大小;
(2)压强计的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;实验前应用手按压橡皮膜并观察U形管中的液柱,目的是检查________;
(3)比较图乙、丁两次实验可初步得出结论:液体内部压强与_______有关。若实验时乙、丁容器中液面高度不同,________(选填“能”或“不能”)完成该实验探究;
(4)小杨查阅资料还发现深海潜水器比浅海潜水器外壳更厚,这可以通过________两次实验得出的结论来解释;
(5)小杨发现用图戊装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为h1的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜相平;
③测得待测液体液面到容器底的深度为h3,液面到橡皮膜中心的深度为h4;
请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式ρ=______(水的密度用ρ水表示)。
四、计算题
16.如图“海斗号”是我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器。“海斗号”总质量为35t,体积为,若它某次在10分钟内从水面下潜到8400m的深度处作业。(,g取)
(1)该潜水艇下潜时的平均速度是多少;
(2)下潜到8400m的深度时,潜水器受到海水的压强;
(3)该潜水艇下潜到8400m后打开探照灯,摄像头通过观测孔了解8000m处深海的秘密,假设观测孔的面积为,求此时观测孔所受海水压力的大小。
一只质量为0.2kg、底面积为的茶壶放在水平桌面上,茶壶内所盛水的质量为3kg,茶壶中水深为12cm,已知。求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)桌面受到盛水茶壶的压强。
第九章压强单元卷(二)参考答案
1.C
解:根据题意,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同的脚印,说明他们对沙地的压强相等,因,由可知,,两人对水平面的压力大小等于重力,所以甲的重力较大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.B
解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,由可知,木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力f不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.A
解:A.压路机的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A符合题意;
B.载重汽车装有许多车轮,在压力一定时,通过增大受力面积可以减小压强,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏手闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D.汽车的轮胎有很多花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选A。
4.C
解:当把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强差的作用下,纸条会向上偏移,所以A能用“流体压强与流速关系”解释;当向气球的左侧吹气时,球左侧的空气流速变大,压强变小,小于球右侧的大气压,产生了一个向左的压强差,将气球压向左侧,所以,B选项能用“流体压强与流速关系”解释;利用吸管吸饮料,是利用了大气压,吸时是先把管内空气吸走,这样在管内外就形成气压差,大气压把饮料“压”进了嘴里,即C选项不能用“流体压强与流速关系”解释;当在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气时,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,所以硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币就会由于受到向上的压强差,而飞入盘中,故D选项能用“流体压强与流速关系”解释;综上所述,只有C符合题意,故选C.
5.D
解:A.吸盘挂钩被“吸”在墙上,是先挤出吸盘内空气,外部大气压大于内部气压,将吸盘压在墙上,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.用吸管喝饮料,是吸气使吸管内气压减小,外部大气压将饮料压入吸管,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.拔火罐,是罐内空气受热排出,冷却后罐内气压小于外界大气压,大气压将罐“压”在皮肤上,利用了大气压强,故C不符合题意;
D.用注射器注射,是通过手对活塞施加推力,直接将药液推入体内,没有利用大气压强,故D符合题意。
故选D。
6.C
解:AB.锅炉水位计、排水管的U形“反水弯”都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,故AB不符合题意;
C.压强计的U形管一端是密封的,因此不是连通器,故C符合题意。
D.船闸在工作室,闸室分别与上、下游下端连通,上端又是开口的,因此利用了连通器的原理。故D不符合题意。
故选C。
7.B
解:AB.由图象可知,当V甲=1cm3时,对应的质量m甲=8g,当V乙=2cm3时,对应的质量m乙=2g,则甲的密度
乙的密度
所以
ρ甲∶ρ乙=8g/cm3∶1g/cm3=8∶1
故A错误,B正确;
D.A、B两物体对地面的压力
F=G=mg
质量相等,则压力相等,故D错误;
C.甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,体积之比
VA∶VB=ρ乙∶ρ甲=1∶8
根据体积V=a3知,边长之比
LA∶LB=1∶2
面积之比等于边长比的平方,为1∶4,压力相同,根据知; 压强之比等于面积倒数的比,即为4∶1,故C错误。
故选B。
8.D
解:A.根据容器的形状可知:容器中液体的体积VBρA>ρC,故A错误,不符合题意;
B.三种液体的深度相同,由可得:当深度相同时,密度越大,压强越大,所以三种液体对容器底部的压强大小关系是:pB>pA>pC,故B错误,不符合题意;
C.三个容器的底面积相等,由可得:当面积相同时,压强越大,压力越大,所以三种液体对容器底部的压力大小关系是:FB>FA>FC,故C错误,不符合题意;
D.容器对桌面的压力等于容器的重力和液体的重力之和,由题设可知:容器的质量和液体的质量都相等,所以它们所受的重力相等,对桌面的压力相等,即F甲=F乙=F丙,故D正确,符合题意。
故选D。
9. 靠近 小
解:[1][2]没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越快的地方,压强越小。
10. 增大受力面积 减小压力
解:[1]“方便提手”与手的接触面积相对较大,这是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强的。
[2]“严禁超载”的目的之一是通过在受力面积一定时,减小压力来减小压强,从而避免损坏路面。
11. 变小 大于
解:[1]罐内气体被排出一些,质量减小,体积不变,由可知,罐内气体密度变小。
[2]罐内气体温度降低,内部气压减小,小于外界大气压,外界大气压将罐体紧紧压在皮肤表面,进而发挥其治疗作用。
12. < > <
解:[1]满满一杯豆浆,正放、倒放时,豆浆密度和深度不变,由 知; 倒放后杯底面积变大,由可知,。
[2]喝几口后,豆浆体积变小,倒放时,宽口朝下,容器中液体体积不变,深度更小,则豆浆深度减小,由 可知,。
[3]喝几口后,正放时上宽下窄,由于侧壁分担压力,豆浆压力小于剩余豆浆的重力; 倒放时上窄下宽,由于侧壁传递压力,所以豆浆压力 大于剩余豆浆的重力, 故。
13. 变大
解:[1]当他从甲姿势换成乙姿势时,对地面的压力不变,受力面积变小,根据公式可知,其对地面的压强变大。
[2]甲姿势中左脚对地面的压强
乙姿势中左脚对地面的压强
相比甲姿势中左脚对地面的压强,乙姿势中左脚对地面的压强变化了
14.(1)海绵凹陷程度
(2)甲、乙
(3)乙、丙
(4)30
(5)没有控制压力相同
解:(1)根据转换法,实验中,她是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)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,改变压力大小,比较甲、乙两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带的原因是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,乙、丙中,压力相同,丙中受力面积大,压力作用效果不明显,通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用乙、丙两图实验所得结论解释。
(4)图丁中,小桌对木板的压强
(5)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,小红分别采用如图戊、己所示的两种方法,己中因物体的重力作用,两只手的食指受到的压力大小不相同,所以图戊己的方法不合理。
15.(1)液面高度差
(2) 薄 不是 压强计气密性
(3) 液体密度 能
(4)乙、丙
(5)
解:(1)根据转换法可知,实验过程中通过观察U形管两侧液面高度差来比较液体内部压强的大小,U形管两侧液面高度差越大,说明液体内部压强越大。
(2)[1]橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生弹性形变,反应越灵敏,所以金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好。
[2]U形管压强计的上端有封闭的部分,不是上端开口底部连通的仪器,所以不是连通器。
[3]实验前应用手按压橡皮膜并观察U形管中的液柱,目的是检查压强计气密性,以便更好地进行实验探究。
(3)[1]比较乙、丁两次实验可知,液体的深度相同时,液体的密度不同,U形管液面高度差不同,液体的压强不同,可初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
[2]若实验时乙、丁容器中液面高度不同,只要保证金属探头到液面的深度相同,液体密度不同,则能完成该实验探究。
(4)比较乙、丙两次实验可知,液体密度相同,金属盒所处的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,且金属盒的深度越大,U形管两侧液面的高度差越大,这说明同种夜体内部压强随深度的增加而增大,深海潜水器比浅海潜水器外壳更厚,就是利用了此原理。
(5)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体对橡皮膜中心产生的压强相同;左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4,由p=ρgh得
解得,待测液体的密度为
16.(1)
(2)
(3)
解:(1)该潜水艇下潜时的平均速度是
(2)下潜到8400m的深度时,潜水器受到海水的压强为
(3)此时观测孔所受海水压力的大小为
17.(1)1.2×103Pa
(2)24N
(3)1600Pa
解:(1)茶壶底受到水的压强为
(2)茶壶底受到水的压力为
(3)桌面受到盛水茶壶的压力为
桌面受到盛水茶壶的压强为
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