第九章 压强
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.下列用矿泉水瓶所做的实验中,能验证大气压存在的是( )
2.一薄壁正方体容器放在台秤上,当在容器中装满水时,台秤的示数为12 N,容器底部受到水的压强为1×103 Pa;当在容器中装满另一种液体时,容器底部受到的压力是8 N;将液体倒掉,然后将一个实心正方体物块放入容器中,物块正好填满容器,此时台秤受到的压强为2.9×103 Pa。则下列说法正确的是( )
A.容器的底面积为120 cm2 B.物块的密度为2.9×103 kg/m3
C.液体对容器底部的压强为0.4×103 Pa D.薄壁正方体容器的重力为2 N
3.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④
C.只有②和③ D.只有③和④
4.质量为1 kg的平底空水桶,底面积为700 cm2。水桶内装有30 cm深的水,放在水平地面上(如图甲所示),水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。当小明用竖直向上的力F=140 N 提水桶,但没有提起来时(如图乙所示),此时水桶对地面的压强为p(g取10 N/kg)。则下列选项正确的是( )
A.水桶内水的质量为21 kg
B.水桶内水的质量为20 kg
C.p的大小为100 Pa
D.p的大小为800 Pa
5.关于压强的概念,下列说法正确的是( )
A.压强跟压力成正比 B.压强跟受力面积成反比
C.压强跟受力面积成正比 D.在压力相同的条件下,受力面积越大,压强越小
6.关于液体压强,下列说法正确的是( )
A.液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
B.由于重力的方向总是竖直向下的,因此液体内部只有向下的压强
C.因为p=,所以液体压强与容器底面积大小有关
D.液体压强只与液体的密度和深度有关
7.下列实例,为了增大压强的是( )
A.书包带做得较宽
B.图钉帽做得面积较大
C.大型平板车装有很多车轮
D.石磨的磨盘做得很重
8.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.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
C.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
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
9.小明同学利用如图所示的装置做实验,A、B为两根透明的管子,当用力向A管里吹气时,将看到B管中的水面( )
A.上升
B.下降
C.不变
D.都有可能
10.如图是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为400 cm2,内部装水的高度为20 cm。现将一球体放入水中,已知球体体积为4×10-3 m3,球体的密度为水的密度的4倍,则放入球后,水对桶底的压力与桶对地面的压力之比为(g取10 N/kg)( )
A.1∶2 B.5∶8
C.5∶7 D.4∶7
二、填空与作图题(每空2分,作图4分,共34分)
11.如图甲所示的实验现象说明液体对容器______有压强;如图乙所示的实验现象说明液体对容器______有压强。
12.甲、乙、丙三人同时用托里拆利实验在同一教室中测大气压,测得管内水银柱的高度分别为74.5 cm、75.2 cm、76.0 cm。他们做实验时,一人管中进了空气,另一人测量水银柱高度时没有把管竖直放好,只有一人测量是正确的,则当时教室中大气压的值是________cm水银柱。
13.如图所示,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,所以车内空气被“抽”到车外。(均选填“>”“=”或“<”)
14.三峡船闸实现了上下游轮船的通航,船闸是根据_______原理工作的。当闸室内的水深为60 m时,水对闸室底部产生的压强为_____Pa。(g取10N/kg)
15.在玻璃瓶里装一些红色的水,取一根两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,并从管子上端吹入少量气体。当把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面升高,这说明高度______气压减小;取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,如图所示,发现玻璃管内液面上升,这说明气体流速越大的位置压强______。
16.汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下部距水面0.3 m深的O处,水的压强为________Pa。若车门在水下部分的面积为0.8 m2,受到水的平均压强为5×103 Pa,此时车门所受水的压力为_____N。建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的_____(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,砸窗逃离。
17.如图所示,在水平方向用50 N的力,将一个重30 N的木块压在竖直的黑板上,木块与黑板间的接触面积为0.01 m2,则黑板受到的压力为______N,压强是_________Pa。物体与黑板间的摩擦力为______N。
18.如图所示,在游泳池的侧壁和底部各有一点A、B,请画出水对A、B两点压力的示意图。
三、实验与探究题(共20分)
19.(10分)“探究压力的作用效果”的实验如图甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据___________来比较压力的作用效果。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是____________________________。
(3)由实验乙、丙可知:压力的作用效果与受力面积的大小有关。请举出生活中应用此知识的一个实例:_______________________。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙_____p丁。(选填“>”“<”或“=”)
20.(10分)在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U形管的两侧液面的_______来显示橡皮膜所受压强大小的。
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体______的增加而增大。
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图_______实验进行比较。
(4)已知图中乙U形管左侧液柱高为4 cm,右侧液柱高为10 cm,则U形管底部受到的液体的压强为_________Pa。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
四、计算题(共16分)
21.(8分) 电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。如图所示,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6×103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2 m2,g取10 N/kg。求:
(1)车对地面的压力;
(2)车对地面的压强;
(3)小丽家打算利用周末去离家72 km的南京,若车行驶的平均速度为20 m/s,则去南京大约需多长时间?
22.(8分)如图所示,平底茶壶的质量是500 g,底面积是50 cm2,内盛0.8 kg的开水,放置在面积为1.2 m2的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶对桌面的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
参考答案
一、
1.C 2.D 3.D 4.B 5.D 6.D 7.D 8.B 9.A 10.A
二、
11.底部 侧壁
12.75.2
13.> <
14.连通器 6×105
15.增加 越小
16.2.94×103 4×103 B
17.50 5 000 30
18.如图所示:
三、
19.(1)海绵的凹陷程度 (2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 (3)书包背带做得扁而宽可以减小对肩膀的压强 (4)=
20.(1)高度差 (2)深度 (3)乙、丙 (4)1 000
四、
21.解:(1)电动汽车受到的重力:G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N,
电动汽车对地面的压力F=G=1.6×104 N;
(2)电动汽车与地面的总接触面积(受力面积)S=4×2×10-2 m2=8×10-2 m2,
电动汽车对地面的压强p===2×105 Pa;
(3)已知s=72 km=72 000 m,v=20 m/s,
由v=可得,t===3 600 s=1 h。
答:(1)车对地面的压力为1.6×104 N;
(2)车对地面的压强为2×105 Pa;
(3)去南京大约需1 h时间。
22.解:(1)容器底所受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。
(2)茶壶对桌面的压力F=G总=(m壶+m水)g=(0.5 kg+0.8 kg)×10 N/kg=13 N。
(3)茶壶对桌面的压强p′===2 600 Pa。
答:(1)水对茶壶底部的压强为1.2×103 Pa;
(2)茶壶对桌面的压力为13 N;
(3)茶壶对桌面的压强为2 600 Pa。