八年级物理第九单元《压强》单元检测
一.选择题(共14小题)
1.如图所示,下列现象中属于增大压强的是( )
A.
骆驼具有较宽的脚掌
B.
锋利的纂刻刀
C.
铁轨下面的枕木
D.
载重汽车的轮子多而宽
2.新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
3.一辆质量是40t的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5m2,它对地面的压强是( )
A.80pa B.8000pa C.8×104pa D.4×104pa
4.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙 C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
5.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.G/S和G B.ρgh和G C.G/S和ρghS D.ρgh和ρghS
7.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强P随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,两端开口的U型玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是( )
A.h B.h C.h D.h
9.如图所示的装置可能是用来研究( )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
10.用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
11.下列小实验都与压强有关,其中能证明大气压存在是( )
A. B. C. D.
12.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而减小
13.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
14.邵阳火车站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车。是为了避免乘客被“吸”向列车的事故发生。这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
二.填空题(共8小题)
15.如图所示是小朋友们喜爱的一项运动﹣﹣玩滑板。小朋友一只脚踏上滑板之后与踏上之前相比,滑板对地面的压强会 ;小朋友的另一只脚用力蹬地,使踏板向前滑动起来,脚离地后,由于 ,滑板车将继续向前滑行。
16.如图所示,切蛋器装有一排很细的钢丝,能轻松地把熟鸡蛋切成片,请你解释其中的原因:
17.停在水平地面的汽车质量为2400kg,汽车所受重力为 N.轮胎与地面接触面积共为0.12m2,汽车对地面压强为 Pa.(g=10N/kg)
18. 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等。
(2)图甲中。铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端。则笔尖对手指的压强为 Pa。
19.如图所示,“蛟龙”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜后成功返回,在3小时内“蛟龙”号载人潜水器竖直下潜至4800m处,该处海水压强是 Pa,“蛟龙”号下潜的平均速度为 km/h.(取ρ海水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
20.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为36米时,水对闸室底部产生的压强为 Pa。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
21.我国自主研发并试飞成功的C919大型商用客机,最大飞行高度达12131米,这个高度处的大气压约2.0×104Pa,它表示的意思是 ;客机巡航速度可达950km/h,昆明至上海的航空距离约为2000km,若C919客机以此速度从昆明飞至上海需 h(计算结果精确到0.1)
22.如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强(选填“>”“=”“<”).所以车内空气被“抽”到车外。
三.实验探究题(共2小题)
23.小明用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强的因素。
(1)在图乙中,将橡皮膜先后放在a、b位置处可知,同种液体, 越大,压强越大,支持该结论的实验现象是: 。
(2)为了探究密度对液体内部压强的影响,还需将橡皮膜放在图丙中 (选填“c”或“d”)位置处。
24.某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和;④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1,用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭K1打开K和K2,重复上述操作,具体数据记录如表:
液体种类 液体1 液体种类 液体2
实验次数 第一次 第二次 第三次 实验次数 第四次 第五次 第六次
液柱高度(h1/cm) 10 20 30 液柱高度(h2/cm) 10 20 30
左管内气体压强(P1/千帕) 99 97 95 右管内气体压强(P2/千帕) 100 99 98
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是
A.研究磁极间的相互作用规律
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究 。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是 。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤) 。
四.计算题(共3小题)
25.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g=10N/kg.求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3)。
26.2017年央视春晚桂林分会场的节目令人难忘,不论从舞台的搭建,还是从灯光的运用以及演员的表演来看,都无可挑剔。
(1)据专家介绍,临江而建的观众席平台每1m2的承重标准达到了4000N,由此可知,观众席平台能承受的压强可达多少帕斯卡?
(2)如图所示,在空中表演的舞蹈演员,由钢丝绳牵引着随音乐上下或左右移动。若演员向上移动4m所用的时间为10s,则移动的平均速度是多少?
27.目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
五.解答题(共1小题)
28.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。
性质 材料A 材料B 材料C
抗压性(N/m2) 1.2×104 1.6×104 2.0×104
密度(kg/m3) 1.2×103 4.0×103 1.2×103
(3)如图,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果。根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力。
2018年04月13日教育人生的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.如图所示,下列现象中属于增大压强的是( )
A.
骆驼具有较宽的脚掌
B.
锋利的纂刻刀
C.
铁轨下面的枕木
D.
载重汽车的轮子多而宽
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、骆驼具有宽大的脚掌,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小压强。不符合题意;
B、锋利的纂刻刀,是为了在压力一定时,减小受力面积来增大压强。符合题意;
C、铁轨铺在枕木上,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小铁轨对路基的压强。不符合题意;
D、载重汽车的轮子多而宽,是为了在压力一定时,增大受力面积来减小对地面的压强。不符合题意。
故选:B。
2.新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
【分析】(1)惯性是物体的固有属性,其大小只和质量有关;由于惯性当紧急刹车时,人会前冲,安全带可以防止人冲上前窗玻璃。
(2)安全带不能使人所承受的力减小;
(3)安全带紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋;
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积,在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、惯性大小只和质量有关,故系安全带不会改变车及人的惯性,故A错误;
B、该安全带不能使人所承受的力减小,故B错误;
C、由题意“紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋”,而不是当车加速时,该安全带就会自动充气,故C错误;
D、该安全带充气后增大与人体的接触面积,在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,从而避免人员被勒伤,故D正确。
故选:D。
3.一辆质量是40t的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5m2,它对地面的压强是( )
A.80pa B.8000pa C.8×104pa D.4×104pa
【分析】坦克静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,又知道履带着地面积,根据p=求出对地面的压强。
【解答】解:坦克静止在水平地面上时对地面的压力:
F=G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N,
对地面的压强:
p===8×104Pa。
故选:C。
4.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙>ρ丙 C.ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
【分析】柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系。
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,三个柱状物对桌面的压强:
p======ρgh,
因p甲=p乙=p丙,且它们的高度均为h,
所以,甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙。
故选:D。
5.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】液体内部存在压强,其特点是:液体对容器底和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;故橡皮膜的形状由玻璃管所受的液体压强大小决定,故据此分析即可判断。
【解答】解:A、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误;
B、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确;
C、玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该向左凹,故C错误;
D、玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误;
故选:B。
6.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.G/S和G B.ρgh和G C.G/S和ρghS D.ρgh和ρghS
【分析】根据液体压强公式得出底部受到的液体压强,再利用F=ps求受到水的压力。
【解答】解:某种液体的深度为h,则p=ρgh,
由p=可得,容器底部受到液体的压力:F=pS=ρghS。
故选:D。
7.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强P随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B. C. D.
【分析】液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中量杯的形状分析判断即可解决。
【解答】解:据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在量杯中的增加的高度越来越小,所以根据p=ρgh可知,木桶底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
故选:B。
8.如图所示,两端开口的U型玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是( )
A.h B.h C.h D.h
【分析】上端开口,底部连通的仪器叫连通器。
竖管中水的总体积不变。当打开开关K时,左右容器构成一个连通器,根据连通器内液体静止时,液面相平求出此时液面的高度,再与原来的高度对比进行分析。
【解答】解:当打开开关K时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此右边水面将下降,左面水面将升高,
由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,
竖管中水的总体积V=Sh+2S 2h=5Sh,
因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,
即左管水的体积为V左=×5Sh=,右管水的体积为V右=×5Sh=,
左管水的体积的增大量为﹣Sh=Sh,
即左管水面上升的距离是h。
故选:C。
9.如图所示的装置可能是用来研究( )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
【分析】(1)掌握液体内部压强的特点:液体内部有压强;同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体内部压强随深度的增加而增大;同一深度,密度越大,压强越大;
(2)根据实验现象,确定相同的量和改变的量,得出探究的问题。
【解答】解:由图知,金属盒在液体中的深度相同,U型管液面的高度差不同,可知液体的压强不同,则是因为液体密度不同造成的,所以此实验探究的是液体压强与液体密度的关系,A正确;
因为两图中,金属盒在液体中的深度相同,不能探究液体压强与深度的关系,B错误;
金属盒的方向相同,所以不能探究液体压强与方向的关系,CD错误。
故选:A。
10.用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
【分析】用抽气机对U形管向外抽气后管内压强小于管外大气压,在大气压作用下液体进入两管中。根据液体压强p=ρgh和压力平衡角度分析解决。
【解答】解:
用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,
ρ1gh1=ρ2gh2,
A、只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
B、若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知△h2>△h1,所以两管中液体高度差会减小,故B错误;
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2,可得ρ2=,故C正确,D错误。
故选:C。
11.下列小实验都与压强有关,其中能证明大气压存在是( )
A. B. C. D.
【分析】(1)压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在;
(4)流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小。
【解答】解:A、压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力相同、受力面积越小,压力的作用效果越明显,与大气压无关,故A错误;
B、如图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差变大,与大气压无关,故B错误;
C、“覆杯”实验证明了大气压的存在,并且大气压很大,故C正确;
D、如图实验,向纸上方吹气时,纸会向上运动,可知流速快的地方压强小,有大气压无关,故D错误。
故选:C。
12.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而减小
【分析】(1)最早测出大气压的实验是托里拆利实验;
(2)液体沸点随气压的升高而升高;
(3)连通器的结构特征是上端开口、底部连通;
(4)液体压强随深度的增加而增加。
【解答】解:A、最早测出大气压的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验证明大气压的存在,故A错误;
B、压强越大,沸点越高,因此高压锅就是利用液体沸点随气压的升高而升高的原理,故B错误;
C、洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理,故C正确;
D、拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,故D错误。
故选:C。
13.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
【分析】我们身体血管中的血液是液体,存在着压强,根据我们对血压的了解来作答。
【解答】解:真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体的压强低于大气压,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的压力下,血液流入真空采血管。
故选:D。
14.邵阳火车站站台上,标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外候车。是为了避免乘客被“吸”向列车的事故发生。这是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速大,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速小,压强小
【分析】流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小。
【解答】解:人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
故选:A。
二.填空题(共8小题)
15.如图所示是小朋友们喜爱的一项运动﹣﹣玩滑板。小朋友一只脚踏上滑板之后与踏上之前相比,滑板对地面的压强会 变大 ;小朋友的另一只脚用力蹬地,使踏板向前滑动起来,脚离地后,由于 惯性 ,滑板车将继续向前滑行。
【分析】(1)压强的大小与压力和受力面积有关,由接触面积的变化,再利用压强公式p=可知压强的变化;
(2)一切物体都具有惯性。由于惯性物体要保持原来的运动状态。
【解答】解:(1)一只脚踏上滑板车之前,滑板车对地面的压力小于人和滑板车的总重力,
一只脚踏上滑板车之后,滑板车对地面的压力等于人和滑板车的总重力,
即一只脚踏上滑板车之后与踏上之前相比,压力变大,但滑板车对地面的受力面积不变,
由p=可知,滑板车对地面的压强变大;
(2)小朋友的另一只脚用力蹬地,使踏板车向右滑动起来,脚离地后,由于惯性,滑板车将继续向右滑行。
故答案为:变大;惯性。
16.如图所示,切蛋器装有一排很细的钢丝,能轻松地把熟鸡蛋切成片,请你解释其中的原因: 钢丝很细,切蛋压力一定时,鸡蛋受力面积小,钢丝对鸡蛋的压强大,所以能轻松地把熟鸡蛋切成片
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
【解答】解:钢丝很细,切蛋压力一定时,鸡蛋受力面积小,钢丝对鸡蛋的压强大,所以能轻松地把熟鸡蛋切成片。
故答案为:钢丝很细,切蛋压力一定时,鸡蛋受力面积小,钢丝对鸡蛋的压强大,所以能轻松地把熟鸡蛋切成片。
17.停在水平地面的汽车质量为2400kg,汽车所受重力为 2.4×104 N.轮胎与地面接触面积共为0.12m2,汽车对地面压强为 2×105 Pa.(g=10N/kg)
【分析】知道汽车的质量,根据G=mg求出汽车所受重力,汽车对地面压力等于自身的重力,又知道轮胎与地面的接触面积,根据p=求出汽车对地面压强。
【解答】解:汽车所受重力:
G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,汽车对地面压强:
p===2×105Pa。
故答案为:2.4×104;2×105。
18. 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
(1) 乙 的方法不合理,该方法未控制 压力 相等。
(2)图甲中。铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端。则笔尖对手指的压强为 4×106 Pa。
【分析】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题。
(2)已知压力和受力面积,根据压强公式求解。
【解答】解:
(1)为研究压力的作用效果与受力面积的关系,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即没有控制压力相等,所以乙的方法不合理。
(2)笔尖对手指的压强为:
p==4×106Pa。
故答案为:(1)乙;压力;(2)4×106。
19.如图所示,“蛟龙”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜后成功返回,在3小时内“蛟龙”号载人潜水器竖直下潜至4800m处,该处海水压强是 4.8×107 Pa,“蛟龙”号下潜的平均速度为 1.6 km/h.(取ρ海水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【分析】(1)根据p=ρ液gh计算海水的压强;
(2)根据路程和时间代入平均速度公式进行计算。
【解答】解:
(1)潜水器在4800m处受到的压强:
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×4800m=4.8×107Pa;
(2)已知下潜深度h=4800m=4.8km,时间t=3h;
则平均速度:v===1.6km/h。
故答案为:4.8×107;1.6。
20.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据 连通器 原理工作的。当闸室内的水深为36米时,水对闸室底部产生的压强为 3.6×105 Pa。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【分析】(1)几个底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
(2)根据p=ρgh计算水对闸室底部产生的压强。
【解答】解: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,所以船闸是根据连通器原理工作的。
水对闸室底部产生的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×36m=3.6×105Pa。
故答案为:连通器;3.6×105。
21.我国自主研发并试飞成功的C919大型商用客机,最大飞行高度达12131米,这个高度处的大气压约2.0×104Pa,它表示的意思是 1m2物体表面受到的大气压力约为2.0×104N ;客机巡航速度可达950km/h,昆明至上海的航空距离约为2000km,若C919客机以此速度从昆明飞至上海需 2.1 h(计算结果精确到0.1)
【分析】(1)压强的物理意义:单位面积受到的压力;
(2)根据t=算出C919客机从昆明飞至上海的时间。
【解答】解:(1)大气压约2.0×104Pa表示1m2物体表面受到的大气压力约为2.0×104N;
(2)由v=得t===2.1h。
故答案为:1m2物体表面受到的大气压力约为2.0×104N;2.1。
22.如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 > 车内空气的流速,天窗外空气的压强 < 车内空气的压强(选填“>”“=”“<”).所以车内空气被“抽”到车外。
【分析】流体压强与流速的关系是:流体流速越快的地方其压强就越小,当汽车开动后,车外空气相对汽车的流速就比车内的快,所以车内压强要比车外大,所以窗帘要向车外飘。
【解答】解:汽车开动后,车外的空气相对汽车要比车内的空气流动快,那么,流速快的地方压强小,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
故答案为:>;<。
三.实验探究题(共2小题)
23.小明用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强的因素。
(1)在图乙中,将橡皮膜先后放在a、b位置处可知,同种液体, 深度 越大,压强越大,支持该结论的实验现象是: 橡皮膜所处的深度越深,U型管液面高度差越大 。
(2)为了探究密度对液体内部压强的影响,还需将橡皮膜放在图丙中 c (选填“c”或“d”)位置处。
【分析】(1)液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大;U型管液面的高度差反应了液体内部压强的大小,高度差越大,液体的压强越大;
(2)探究密度对液体内部压强的影响时应控制深度相同;
【解答】解;(1)将橡皮膜先后放在a、b位置处,b的位置要比a的位置深,故b的压强大,则会看到U型管内液面的高度差大;
(2)探究密度对液体内部压强的影响时应控制深度相同,故应将橡皮膜放在图丙中c位置处。
故答案为:(1)深度;橡皮膜所处的深度越深,U型管液面高度差越大;(2)c。
24.某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压P1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压P2之和;④液体1和液体2密度不同。该小组同学先关闭K2打开K和K1,用抽气机抽气,进行多次实验。再关闭K1打开K和K2,重复上述操作,具体数据记录如表:
液体种类 液体1 液体种类 液体2
实验次数 第一次 第二次 第三次 实验次数 第四次 第五次 第六次
液柱高度(h1/cm) 10 20 30 液柱高度(h2/cm) 10 20 30
左管内气体压强(P1/千帕) 99 97 95 右管内气体压强(P2/千帕) 100 99 98
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是 A
A.研究磁极间的相互作用规律
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面积粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究 液体内部压强与液体密度的关系 。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是 液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大 。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤) 换不同密度的液体重复实验 。
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(2)(3)根据表格中的数据和控制变量法分析;
(4)为使实验结论更具普遍性,应换用其他液体多次实验。
【解答】解:(1)探究“影响液体内部压强的因素”实验采用的是控制变量法;
A实验利用的是直接实验法,通过实验现象得出结论;BCD实验采用的是控制变量法,故选A;
(2)由表格中的数据可知,第一次和第四次实验中液柱的高度相同,液体的密度不同,故探究的是液体内部压强与液体密度的关系;
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据可知,液体的种类是相同的,液柱高度越大,气体压强越小,则液体内部的压强越大,故结论为:液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;
(4)为了使实验结论更具有普遍性和代表性,应换用其他液体多次实验。
故答案为:(1)A;(2)液体内部压强与液体密度的关系;(3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱的升高而增大;
(4)换不同密度的液体重复实验。
四.计算题(共3小题)
25.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g=10N/kg.求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3)。
【分析】(1)知道小明的质量,根据G=mg求出所受的重力;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压力和自身的重力相等,根据p=求出对地面的压强;
(3)知道小明的质量和小明的密度,根据ρ=求出小明的体积。
【解答】解:(1)小明所受的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,小明站立在水平地面时对地面的压强:
p===1.25×104Pa;
(3)由ρ=可得,小明的体积:
V===0.05m3。
答:(1)小明所受的重力为500N;
(2)小明站立时对水平地面的压强为1.25×104Pa;
(3)小明的体积为0.05m3。
26.2017年央视春晚桂林分会场的节目令人难忘,不论从舞台的搭建,还是从灯光的运用以及演员的表演来看,都无可挑剔。
(1)据专家介绍,临江而建的观众席平台每1m2的承重标准达到了4000N,由此可知,观众席平台能承受的压强可达多少帕斯卡?
(2)如图所示,在空中表演的舞蹈演员,由钢丝绳牵引着随音乐上下或左右移动。若演员向上移动4m所用的时间为10s,则移动的平均速度是多少?
【分析】(1)平台每1㎡的承重标准达到了4000N,根据p=可求得的观众席平台能承受的压强;
(2)已知演员向上移动4m所用的时间为10s,利用速度公式求解。
【解答】解:(1)平台受到的压力F=G=4000N,
平台能承受的压强p===4000Pa;
(2)移动的平均速度v===0.4m/s。
答:(1)观众席平台能承受的压强可达4000Pa;
(2)移动的平均速度是0.4m/s。
27.目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
【分析】(1)根据p=ρgh求出海水的压强,再根据1标准大气压=1×105Pa将海水压强换算成标准大气压;
(2)根据p=求出压力;
(3)根据v=求出上浮速度。
【解答】解:
(1)潜水器受到的海水压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa=700个标准大气压;
(2)由p=可得,观察窗受到的海水压力:
F=pS=7×107Pa×50×10﹣4m2=3.5×105N;
(3)上浮时间:t=6小时56分40秒=6×3600s+56×60s+40s=25000s,
上浮的平均速度:
v===0.28m/s。
答:(1)潜水器受到的海水压强为7×107Pa,合700个标准大气压;
(2)观察窗受到的海水压力为3.5×105N;
(3)它上浮的平均速度0.28m/s。
五.解答题(共1小题)
28.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 材料C 。
性质 材料A 材料B 材料C
抗压性(N/m2) 1.2×104 1.6×104 2.0×104
密度(kg/m3) 1.2×103 4.0×103 1.2×103
(3)如图,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 0.15 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 适应 飞行生活的表现,是自然选择的结果。根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 可能 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力。
【分析】(1)根据压强的计算公式求出压强;
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;
(3)根据速度公式求出时间;
(4)根据生物进化论分析。
【解答】解:(1)鸟撞击飞机的压强为:p===1.6×106Pa;
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件;
(3)v=720km/h=200m/s;由v=得飞机的头A点到达O点位置所需的时间是:
t===0.15s;
(4)生物都有适应环境的能力,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们适应飞行生活的表现;鸟类可以通过提高自己的躲避能力来适应环境。
故答案为:(1)产生的压强为:1.6×106Pa;(2)材料C;(3)0.15;(4)适应;可能。
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