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第九章 压强 单元达标测试卷
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共36分)
1.(2020乐山)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌 C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
2.(2020成都)图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
3.(2020襄阳)在下列生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.用管子吸饮料 B.离心式水泵 C.船闸 D.注射器
4.(2020百色)如图所示,水平桌面上放置有底面积为S。重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A.p1= B.p1=ρgh
C.p2= D.p2=+ρgh
5.(2020郴州)如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B.在此过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
6.(2020百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验
D.将装置到山顶上做实验
7.(2020巴中)下列描述错误的是( )
A.菜刀磨得锋利更容易切割食物,是因为增大了压力
B.船闸、锅炉水位计利用了连通器原理
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高沸点越高
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,否则可能会被“吸”向列车
8.(2019·宜昌)一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
9.(2019·赤峰)如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A.风速大,气压大 B.风速大,气压小
C.风速小,气压大 D.风速小,气压小
10.(2020西藏)下列说法中不正确的是( )
A.破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强
B.拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部压强随深度的增加而增大
C.在拉萨做米饭要用高压锅才能煮熟,是因为海拔越高大气压强越低
D.飞机获得升力的原因是流体的速度越快,压强越大
11.(2019·营口)关于我国自主研发的 C919 大型商用客机,下列说法正确的是( )
A.机翼做成上凸下平的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力
B.客机在高空受到的大气压强比在地面时受到的大气压强大
C.客机宽大的轮子是为了增大着陆时对地面的压强
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量
12.(2020日照)对于下图所涉及的物理知识,分析正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.在甲图容器中装入同种液体,液体不流动时,各部分的液面高度相同,是因为它们的形状不同
B.乙图用吸管吸饮料,饮料就会上升到嘴中,是因为饮料上方的大气压强变大了
C.丙图往B管中吹气,A管中液柱上升,是因为流体的流速越大,压强越大
D.丁图中蚊子能吸食人血,是因为蚊子的口器尖,即受力面积小,对皮肤的压强大
二、填空题(每空1分,共21分)
13.(2020天津)生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同?剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨,在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图所示)?前者的“磨”是为了增大______,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______?
14.(2020北京)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向______侧凸起;产生这种现象的原因是______。
15.(2019·绥化)如图所示,自制气压计从八楼移动到一楼过程中,细管内水柱将 (选填“上升”或“下降”)。两艘急速行驶的船不能近距离并排前行,因为并排行驶时两船中间水流速度大,压强 ,容易相撞。
16.(2019·广州)如图1所示,钢制的圆柱展示台,底面积为S=1dm2,另一个为钢制的圆台零件,上底面积S1=3dm2,下底面积S2=12dm2,把零件分别按图2和图3所示的方式静置在展示台上,两物体的轴在同一直线上。图2中零件对展示台面的压力为F1、压强为P1;图3中零件对展示台面的压力为F2,压强为p2。则F1_____F2,p1______p2(两空均选填“>”、“=”或“<”)。
17.(2019·湘潭)如图所示,高铁站的站台边沿标有黄色安全线提示乘客在候车时要站在安全范围内。一个重要的原因是,当高速列车通过时车体附近气体流速 ,压强 (均选填“大”或“小”)使乘客受到一个“推”向列车的力。
18.(2019·沈阳)如图所示,甲、乙两个咖啡壶的壶嘴高度相同,壶底厚度也相同。它们都装满水后放在水平台上,水对壶底压强p甲 p乙(选填“>”、“<”或“=”);用手堵住通气孔,壶中的水在____的作用下不易持续倒出。
19.(2019·呼伦贝尔)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。则液体对容器底部的压力关系为:F甲 F乙,容器对桌面的压强关系为:p甲 p乙。(选填“>”、“=”或“<”)
20.(2019·恩施)水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图所示,你会看到的现象是: ,原因是 。
21.(2020广东)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为和,受到的压强分别为和,则______, ______(两空选填“>” 、“<”或“=”);若,笔尖的面积为,则______Pa。
22.(2019·哈尔滨)如图,2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为 Pa。若汽车重力为G1,车内人和物体的总重为G2,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,汽车对桥面压强p= (ρ海水=1.03×103kg/m3, g=10N/kg)。
三、实验与探究题(8分+10分+5分=23分)
23.(2020南充)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的________来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当________一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与________的关系;
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点________(选填“正确"或“错误”);理由是________。
24.(2019·枣庄)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
25.(2019·黄石)如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为_______mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。(选填“升高”、“不变”或“降低”)
将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将___________,将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将_________。
(2)如果用水来代替水银做实验,水_______(选填“会”或“不会”)充满玻璃管,若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强__________Pa。(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)
四、综合与应用题(8分+12分=20分)
26.(2020吉林)放在水平桌面上的玻璃杯,质量为0.4kg,与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。
求:(1)玻璃杯受到的重力;
(2)玻璃杯对桌面的压强。(g取10N/kg)
27.(2018·昆明)如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200 cm2,未装水时的质量为0.2 kg。容器盛水后水面的高度为15 cm,容器对桌面的压强为1.1×103 Pa。(g取10 N/kg,忽略容器壁的厚度)求:
(1)容器未装水时对桌面的压强;
(2)容器盛水后,水对容器的压力;
(3)容器中水的质量。
参考答案及解析
第九章 压强 单元达标测试卷
时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共36分)
1.(2020乐山)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌 C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
【答案】B
【解析】
A.篆刻刀很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A不合题意;
B.骆驼宽大的脚掌,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.注射器的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故C不合题意;
D.切菜的菜刀,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D不合题意。
故选B。
2.(2020成都)图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
【答案】B
【解析】
A.吸盘挂钩是靠空气压力固定的,把吸盘里的空气压出来,靠大气压力固定,故A不符合题意;
B.用注射器将药液注入肌肉,是靠手的推力而不是大气压,故B符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故C不符合题意;
D.因为大气压对纸压力大于杯中水对纸的压力,所以水流不出来,故D不符合题意。
故选B。
3.(2020襄阳)在下列生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.用管子吸饮料 B.离心式水泵 C.船闸 D.注射器
【答案】C
【解析】
A.在吸饮料时,细管内的气压变小,外界大气压大于管内大气压,故饮料在外界大气压的作用下压入细管中,故是利用大气压强的原理工作的,故A不符合题意;
B.当装满水的水泵叶轮旋转后,其叶轮周围的空气变少,气压变小,外界大气压大于内部大气压,水在外界大气压的作用下被压入水泵内,故是利用大气压强的原理工作的,故B不符合题意;
C.船闸的原理是:先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端的船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了连通器的原理,故C符合题意;
D.注射器在吸药水时,是利用外界大气压大于其内部的压强,故药水在外界大气压的作用下被压入注射器内部,故D不符合题意。
故选C。
4.(2020百色)如图所示,水平桌面上放置有底面积为S。重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A.p1= B.p1=ρgh
C.p2= D.p2=+ρgh
【答案】B
【解析】
由题知,液体的密度为ρ,深度为h,则容器底部受到液体的压强p1=ρgh;容器对桌面的压力
F′=G1+G2
则容器对桌面的压强
故选B。
5.(2020郴州)如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B.在此过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
【答案】A
【解析】
由图可知,当试管从倾斜位置A到竖直位置B的过程中,液体深度变大,由p=ρgh可知,水对试管底部的压强变大。
故选A。
6.(2020百色)如图所示为托里拆利实验的情景,要使管内、外水银面高度差h变小,以下操作可行的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升
C.换用更粗的玻璃管做实验
D.将装置到山顶上做实验
【答案】D
【解析】
A.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,不符合题意;
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,大气压的大小不变,管内外水银面高度不变,不符合题意;
C.若换用更粗的玻璃管,既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,不符合题意;
D.将装置到山顶上做实验,大气压减小,管内、外水银面高度差变小,符合题意。
故选D。
7.(2020巴中)下列描述错误的是( )
A.菜刀磨得锋利更容易切割食物,是因为增大了压力
B.船闸、锅炉水位计利用了连通器原理
C.用高压锅能更快地把食物煮熟,是因为气压越高沸点越高
D.等候列车的乘客不能跨越安全线,否则可能会被“吸”向列车
【答案】A
【解析】
A.菜刀磨得锋利更容易切割食物,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误,A符合题意;
B.上端开口、底部相连通的容器,叫连通器;船闸、锅炉水位计都是利用连通器原理工作的,故B正确,B不符合题意;
C.用高压锅煮食物容易熟,是因为水沸点随锅内气压的增加而增高,故C正确,C不符合题意;
D.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,故乘客被“吸”向列车,故D正确,D不符合题意;
故选A。
8.(2019·宜昌)一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
【答案】D
【解析】液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显。
9.(2019·赤峰)如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A.风速大,气压大 B.风速大,气压小
C.风速小,气压大 D.风速小,气压小
【答案】B
【解析】A口在平地上,B口在凸起的小土包上,在相同时间内空气通过A的路程短,通过B的路程长,则通过A口上方的风速小,通过B口上方的风速大,则A处的气压大,B处的气压小,所以空气从A口进入洞穴,从B口流出,洞穴内能通风换气。
10.(2020西藏)下列说法中不正确的是( )
A.破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强
B.拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体内部压强随深度的增加而增大
C.在拉萨做米饭要用高压锅才能煮熟,是因为海拔越高大气压强越低
D.飞机获得升力的原因是流体的速度越快,压强越大
【答案】D
【解析】
A.破窗锤的敲击端做成锥状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确,不符合题意;
B.拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的压强随深度的增加而增大,故B正确,不符合题意;
C.高原地区海拔高、大气压较小、水的沸点较低,所以在拉萨做米饭要用高压锅才能煮熟,故C正确,不符合题意;
D.飞机获得升力的原因是,是由于流体在流速大的地方压强小,故D错误,符合题意。
故选D。
11.(2019·营口)关于我国自主研发的 C919 大型商用客机,下列说法正确的是( )
A.机翼做成上凸下平的形状主要是为了减小空气对飞机的阻力
B.客机在高空受到的大气压强比在地面时受到的大气压强大
C.客机宽大的轮子是为了增大着陆时对地面的压强
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量
【答案】D
【解析】
A、客机机翼表面制作成“上凸下平”形状,利用了流体压强与流速的关系,使上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,从而产生升力,故A错误。
B、大气压随着高度的增加而减小,所以客机在高空所受的大气压强比地面附近的大气压强小,故B错误;
C、客机宽大的轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小客机对地面的压强,故C错误;
D、客机的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,客机的质量越小,所以制造客机时采用密度小的材料,可以减轻其质量,故D正确。
12.(2020日照)对于下图所涉及的物理知识,分析正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.在甲图容器中装入同种液体,液体不流动时,各部分的液面高度相同,是因为它们的形状不同
B.乙图用吸管吸饮料,饮料就会上升到嘴中,是因为饮料上方的大气压强变大了
C.丙图往B管中吹气,A管中液柱上升,是因为流体的流速越大,压强越大
D.丁图中蚊子能吸食人血,是因为蚊子的口器尖,即受力面积小,对皮肤的压强大
【答案】D
【解析】
A.在甲图容器中装入同种液体,液体不流动时,各部分的液面高度相同,是因为这是一个连通器,故A错误;
B.乙图用吸管吸饮料,饮料就会上升到嘴中,是因为饮料上方形成真空,压强变小,故B错误;
C.丙图往B管中吹气,A管中液柱上升,是因为流体的流速越大,压强越小,故C错误;
D.丁图中蚊子能吸食人血,根据可知,是因为蚊子的口器尖,即受力面积小,对皮肤的压强大,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共21分)
13.(2020天津)生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同?剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨,在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨(如图所示)?前者的“磨”是为了增大______,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______?
【答案】压强 摩擦
【解析】
磨一磨剪刀或斧头是为了减小受力面积,从而增大压强,而冰壶运动中,运动员磨地面是为了增大冰面的光滑程度,从而减小摩擦。
14.(2020北京)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向______侧凸起;产生这种现象的原因是______。
【答案】(1)左 (2)见解析
【解析】
由图可知,橡皮膜位置右侧水的深度比左侧水的深度大,橡皮膜向左凸起。根据p=ρgh,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大,根据F=pS,因为受力面积相等,右侧水对橡皮膜的压强大,所以右侧水对橡皮膜的压力大,使得橡皮膜向左侧凸起。
15.(2019·绥化)如图所示,自制气压计从八楼移动到一楼过程中,细管内水柱将 (选填“上升”或“下降”)。两艘急速行驶的船不能近距离并排前行,因为并排行驶时两船中间水流速度大,压强 ,容易相撞。
【答案】下降; 小
【解析】
(1)拿着自制气压计从八楼移动到一楼过程中,高度减小,大气压会随高度的减小而增加,外界大气压变大,瓶内气压小于外界大气压,会进一步向内压水柱,所以细管中的水柱将会下降;
(2)当两船高速并排行驶时,两船之间流体流速大,压强小,容易发生撞船事故,故不能并排行驶。
16.(2019·广州)如图1所示,钢制的圆柱展示台,底面积为S=1dm2,另一个为钢制的圆台零件,上底面积S1=3dm2,下底面积S2=12dm2,把零件分别按图2和图3所示的方式静置在展示台上,两物体的轴在同一直线上。图2中零件对展示台面的压力为F1、压强为P1;图3中零件对展示台面的压力为F2,压强为p2。则F1_____F2,p1______p2(两空均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】= =
【解析】物体对水平面的压力等于物体的重力,得F1=F2;由图2和图3知,两种放置方式展示台的受力面积均等于展示台的底面积S,由p=得p1=,p2=,而F1=F2,可见有p1=p2。
17.(2019·湘潭)如图所示,高铁站的站台边沿标有黄色安全线提示乘客在候车时要站在安全范围内。一个重要的原因是,当高速列车通过时车体附近气体流速 ,压强 (均选填“大”或“小”)使乘客受到一个“推”向列车的力。
【答案】大 小
【解析】当高速列车通过时车体附近气体流速大,造成人和列车之间的空气流速大,压强小,人外侧的压强大,容易把人压向列车,容易出现交通事故,所以等候列车时站在安全性以内。
18.(2019·沈阳)如图所示,甲、乙两个咖啡壶的壶嘴高度相同,壶底厚度也相同。它们都装满水后放在水平台上,水对壶底压强p甲 p乙(选填“>”、“<”或“=”);用手堵住通气孔,壶中的水在____的作用下不易持续倒出。
【答案】=;大气压
【解析】 (1)容器中盛满同种液体,液体深度相同,由液体压强公式p=ρgh得:p甲=p乙,盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。?
19.(2019·呼伦贝尔)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。则液体对容器底部的压力关系为:F甲 F乙,容器对桌面的压强关系为:p甲 p乙。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】> =
【解析】两容器中液体质量相等,由图可知,乙液体的体积较大,根据公式ρ=可知,甲液体的密度较大。根据公式p=ρgh,液体深度相同,甲液体的密度大,所以p甲>p乙,再根据公式F=pS,容器底面积相等,因此F甲>F乙;两容器相同,内将液体质量相等,因此两容器和液体的总质量相等,根据公式G=mg,重力相等,桌面水平,对桌面压力等于重力,因此两容器对桌面压力相等,两容器底面积相等,根据公式p=,容器对桌面的压强相等,即:p甲=p乙。
20.(2019·恩施)水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图所示,你会看到的现象是: ,原因是 。
【答案】烧瓶中的水重新沸腾 烧瓶内水面上方的气体遇冷压强减小,瓶内水的沸点降低
【解析】烧瓶内水面上方的气体遇冷,一部分水蒸气液化,导致烧瓶内气压减小,水的沸点随气压的减小而降低,所以重新看到水沸腾了。
21.(2020广东)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为和,受到的压强分别为和,则______, ______(两空选填“>” 、“<”或“=”);若,笔尖的面积为,则______Pa。
【答案】= <
【解析】
[1]根据力的作用的相互性,可得两个手指受到的压力大小相等,即
[2]因拇指的受力面积大于食指的受力面积,根据可知
[3]由可得食指受到的压强为
22.(2019·哈尔滨)如图,2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为 Pa。若汽车重力为G1,车内人和物体的总重为G2,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,汽车对桥面压强p= (ρ海水=1.03×103kg/m3, g=10N/kg)。
【答案】4.12×105;
【解析】
(1)p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×40m=4.12×105Pa;
(2)根据二力平衡条件及相互作用力关系,车对地面的压力等于车加车上人和物的总重力,则p== 。
三、实验与探究题(8分+10分+5分=23分)
23.(2020南充)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的________来比较压力作用效果;
(2)对比甲、乙两图可以得出:当________一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与________的关系;
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点________(选填“正确"或“错误”);理由是________。
【答案】凹陷程度 压力 压力大小 错误 没有控制受力面积相同
【解析】
(1)[1]在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,利用转换法通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)[2]对比甲、乙两图发现,相同的两个木块,一个竖放,一个平放,海绵受到的压力相同,接触面积不同,海绵的凹陷程度不同,可以得到:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)[3]分析甲、丙两图发现:海绵的受力面积相同,海绵受到的压力不同,海绵的凹陷程度不同;故可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)[4][5]研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同,因甲、丁两图中受力面积不同,即没有控制受力面积相同,故他的观点是错误的。
24.(2019·枣庄)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】(1)不属于(2)B(3)液体的深度(4)丙、丁(5)1000
【解析】
(1)压强计左端是密闭的,所以不是连通器。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,则B正确;故选B;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到:在不同深度,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大;
(4)在丁图中,若将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,故比较丙、丁两图。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
25.(2019·黄石)如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为_______mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。(选填“升高”、“不变”或“降低”)
将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将___________,将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将_________。
(2)如果用水来代替水银做实验,水_______(选填“会”或“不会”)充满玻璃管,若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强__________Pa。(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)
【答案】760(1)不变 不变(2)会 9×104Pa
【解析】一个标准大气压能支持760mm高的水银柱,故此时玻璃管内水银柱高度为760mm;
(1)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些;将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,还是760mm水银柱;
(2)一标准大气压能支持10m高的水柱,故水会充满玻璃管;根据p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,则玻璃管内底部的压强为1.0×105Pa-1×104Pa=9×104Pa。
四、综合与应用题(8分+12分=20分)
26.(2020吉林)放在水平桌面上的玻璃杯,质量为0.4kg,与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。
求:(1)玻璃杯受到的重力;
(2)玻璃杯对桌面的压强。(g取10N/kg)
【答案】(1)4N (2)2×103Pa
【解析】(1)玻璃杯受到的重力为:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;
(2)玻璃杯对水平支持面的压力:F=G杯=4N
玻璃杯对桌面的压强p===2×104Pa。
27.(2018·昆明)如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200 cm2,未装水时的质量为0.2 kg。容器盛水后水面的高度为15 cm,容器对桌面的压强为1.1×103 Pa。(g取10 N/kg,忽略容器壁的厚度)求:
(1)容器未装水时对桌面的压强;
(2)容器盛水后,水对容器的压力;
(3)容器中水的质量。
【答案】(1)100 Pa (2)30 N (3)2 kg
【解析】
(1)容器未装水时对桌面的压力:F=G=m容器g=0.2 kg×10 N/kg=2 N,
容器未装水时对桌面的压强:p===100 Pa;
(2)水对容器的压强:p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1 500 Pa,
由p=可得,水对容器的压力:F′=p′S=1 500 Pa×200×10-4 m2=30 N;
(3)容器和水的总重力:G总=F″=p″S=1.1×103 Pa×200×10-4 m2=22 N,
容器和水的总质量:m总===2.2 kg,
容器中水的质量:m水=m总-m容器=2.2 kg-0.2 kg=2 kg。
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