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八年级下册第九章 压强综合与测试课后测评
展开1.历史上有力的证明大气压强存在的实验是( )
A.帕斯卡裂桶实验 B.伽利略的比萨斜塔实验
C.托里拆利实验 D.马德堡半球实验
2.如图是小方堆的石头塔,三块石头的重力分别为GA=10N,GB=20N,GC=30N,则A对地面的压力为( )
A.0N B.30N C.60N D.10N
3.如图所示,甲、乙两支试管中装有质量相等的不同液体,甲管竖直,乙管倾斜放置,两管液面等高,则试管底部受到的压强关系是( )
A.甲一定大 B.乙一定大 C.一样大 D.无法确定
4.如图所示,用手将图钉缓慢压入墙面,若手对图钉帽的压力和压强分别为F1、p1,图钉对墙面的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是( )
A.F1<F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1>F2,p1<p2 D.F1=F2,p1=p2
5.夏季临近,交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如题图所示遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,伞面被向上吸,存在较大的安全隐患。如图四种情景与其原理不同的是( )
A.人站在高铁站的安全线以外候车
B.用手动抽水机抽出地下水
C.飞机的机翼设计成流线型
D.赛车尾部安装的气流偏导器
6.如图是我国第二艘航母”山东号”的舰载机飞离甲板的过程中,下列说法正确的是( )
A.飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会逐渐停下来
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空
C.飞机能加速升空是靠空气的浮力获得升力
D.飞机飞离甲板后,舰艇受到的浮力变小
7.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。以下事例中不是利用了连通器原理工作的是( )
A.过路涵洞 B.液体压强计
C.船闸 D.洗手盆下水管
8.关于压力产生的说法正确的是( )
A.压力的大小总等于物体受到的重力
B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力的作用点在被压物体上
D.静止在水平面上的物体,压力和重力大小相等、方向相同,因此压力就是重力
9.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.书包的背带做得较宽 B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.菜刀的刀刃做得很薄 D.滑雪板的面积较大
10.一位九年级学生站在水平地面上时,他对地面的压力和压强最接近于( )
A.50牛,103帕 B.50牛,104帕
C.500牛,103帕 D.500牛,104帕
11.2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟10909米深处,再创国产载人潜水器的下潜记录。潜入最深处时,“奋斗者”号潜水器受到的压强约为( )
A.104Pa B.105Pa C.108Pa D.1010Pa
12.下列四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.注射器注射药液 B.覆杯实验
C.吸尘器吸灰尘 D.吸盘吸在墙上
二.填空题(共5小题)
13.2020年12月31日,国家卫健委副主任曾益新宣布“新冠疫苗注射全民免费”,如图所示是新冠疫苗注射时的情景。注射器的针头做的很尖,是为了增大使用时的 ,以便容易刺入人体;针头表面做的很光滑能大大的减小扎针时,针与人体肌肉间的 力。
14.紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪 (选填“可能”或“不能”)飘进车里,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速 车内空气的流速,车窗外空气的压强 车内空气的压强的缘故。(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)
15.如图所示,擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 。
16.小李为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被气压压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,能观察到细玻璃管内的液面 (填“升高”或“降低”),说明广口瓶内的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)细玻璃管内的气压。
17.当用微型探测器进行水下探测时,它在水面下2米处受到水的压强为 帕。若探测器再继续下潜时,受到水的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。一般拦河大坝都筑成 形状正是应用了液体压强的上述规律。(最后一空选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)
三.作图题(共3小题)
18.如图所示的连通器最左端开口处向容器内倒水,当水静止时,最左端容器内水面到达标记处。请你在图中标出每个容器中水面的位置。
19.用3牛的水平向左的力把重为2牛的物块A压在竖直墙面上保持静止(如图所示),请在图9中用力的图示法画出它对墙面的压力F。
20.按下列要求作图。
木块A静止在斜面上,在图中画出斜面受到的压力的示意图。
四.实验探究题(共3小题)
21.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图,能够得到的结论是:在受力面积一定时,压力 ,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 所示实验。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
22.用图甲装置进行“探究液体内部压强”的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U形管的连接是否漏气,再经过调整使U形管两侧液面的高度 ;
(2)实验时,U形管两侧液面的 反映探头受到的压强大小;
(3)由图乙可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)图丙是一个自制的简易压强计。把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
23.小金想估测当地大气压的大小,于是进行了如图甲所示的实验:
①将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在被固定住的光滑玻璃板上,用力挤压吸盘;
②用弹簧测力计挂着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面;
③记录弹簧测力计的示数为F1=36N;
④测量吸盘与玻璃板的接触面积S=4cm2。
(1)根据图甲实验计算所测得的大气压的值是 ;测量结果与标准大气压有差异的可能原因是 (写出一种即可)。
(2)如果按图乙和图丙进行实验,实验器材和步骤均相同,但弹簧测力计的示数分别为F2、F3,则F1、F2和F3的大小关系是 。
五.计算题(共2小题)
24.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的接触总面积为4000cm2。求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
25.如图所示在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上,不计容器厚度。g=10N/kg,ρ水=103kg/m3。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)桌面受到的压强。
(基础篇)2021-2022学年下学期初中物理人教新版八年级第9章练习卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.历史上有力的证明大气压强存在的实验是( )
A.帕斯卡裂桶实验 B.伽利略的比萨斜塔实验
C.托里拆利实验 D.马德堡半球实验
【分析】帕斯卡裂桶实验说明了液体的压强与液体的深度有关;伽利略的比萨斜塔实验说明物体下落的快慢与物体的质量没有关系;托里拆利实验在历史上第一次测出了大气压值;马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在。
【解答】解:历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,两个半球未被拉开,是大气压将两个半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气压的存在,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查大气压。是一道基础题,重点是了解马德堡半球实验,证实了大气压的存在。
2.如图是小方堆的石头塔,三块石头的重力分别为GA=10N,GB=20N,GC=30N,则A对地面的压力为( )
A.0N B.30N C.60N D.10N
【分析】求出ABC整体的重力;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力。
【解答】解:把ABC看作是一个整体,整体的重力为G=GA+GB+GC=10N+20N+30N=60N;水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以最下面的A对地面的压力为60N。
故选:C。
【点评】本题考查了压力大小的计算,属于基础题。
3.如图所示,甲、乙两支试管中装有质量相等的不同液体,甲管竖直,乙管倾斜放置,两管液面等高,则试管底部受到的压强关系是( )
A.甲一定大 B.乙一定大 C.一样大 D.无法确定
【分析】甲、乙两种放置方法,V甲<V乙,由于液体质量相同,根据密度公式可得液体的密度关系,又因为h相同,根据液体压强公式p=ρgh分析。
【解答】解:由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器小,液体质量相同,根据ρ=可知,甲液体的密度比乙液体密度大,又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,p甲>p乙。
故选:A。
【点评】根据图中所装液体情形和质量相等找出液体密度关系是本题关键。
4.如图所示,用手将图钉缓慢压入墙面,若手对图钉帽的压力和压强分别为F1、p1,图钉对墙面的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是( )
A.F1<F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1>F2,p1<p2 D.F1=F2,p1=p2
【分析】(1)当用力按图钉帽时,图钉能大小不变地传递压力;
(2)根据p=比较出手对图钉帽的压强p1与图钉尖对木块的压强p2的大小。
【解答】解:因固体能够大小不变地传递压力,所以手对图钉帽的压力F1与图顶尖对木块的压力F2相等,即F1=F2;
F1的受力面积大于F2的受力面积,由p=可得手对图钉帽的压强p1小于图钉对墙面的压强p2,即p1<p2,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了压力和压强的计算,在计算压强时需要注意弄清物体的受力面积。
5.夏季临近,交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度,如题图所示遮阳伞虽能遮挡阳光,但是当电动车快速行驶时,伞面被向上吸,存在较大的安全隐患。如图四种情景与其原理不同的是( )
A.人站在高铁站的安全线以外候车
B.用手动抽水机抽出地下水
C.飞机的机翼设计成流线型
D.赛车尾部安装的气流偏导器
【分析】液体和气体都称为流体,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的升力,使伞面被向上吸,存在较大的安全隐患;
A、人离高速列车比较近时,人和列车的之间的空气流速大、压强小,人外侧的压强不变,人受到向列车方向的压强差,容易被压向列车,故人站在高铁站的安全线以外候车,故A不合题意;
B、用手动抽水机抽出地下水,是利用了大气压的作用,没有涉及流体压强与流速的关系,故B符合题意;
C、飞机的机翼设计成流线型,由空气通过机翼上表面的流速大、压强小,通过下表面的流速小、压强大,从而形成向上的升力,利用了流体压强和流速的关系,故C不合题意;
D、赛车尾部安装的气流偏导器,相当于倒置的飞机机翼,赛车行驶时,上方的气流速度小于下方气流速度,形成对气流偏导器向下的压力,能使车轮更好地抓紧地面,利用了流体压强和流速的关系,故D不合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力,要求学生掌握流体压强跟流速的关系,并能用流体压强知识解释有关的问题。
6.如图是我国第二艘航母”山东号”的舰载机飞离甲板的过程中,下列说法正确的是( )
A.飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会逐渐停下来
B.飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空
C.飞机能加速升空是靠空气的浮力获得升力
D.飞机飞离甲板后,舰艇受到的浮力变小
【分析】(1)根据牛顿第一定律,当物体不受力时,将处于静止状态或匀速直线运动状态,若物体原来是运动的,不受力将保持原来的速度做匀速直线运动;
(2)惯性是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)飞机升空是利用了流体流速越大的位置,压强越小,从而使其获得向上的升力的,并不是浮力的作用;
(4)漂浮物体的浮力始终等于自身重力,判断出重力的变化情况,即可得知浮力如何变化。
【解答】解:
A、当飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,根据牛顿第一定律它将会做向上的匀速直线运动,故A错误;
B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故飞机起飞时加速助跑,是为了获得更大的动能,利于升空,不能增大惯性,故B错误;
C、飞机飞行时,飞机的机翼上方突起,机翼上方空气流速大于下方空气流速,根据流体流速越大压强越小,机翼上方空气压强小于下方压强,飞机受到向上的升力作用;不是利用空气受到的浮力作用,故C错误;
D、飞机飞离甲板后,舰艇总重力减小,根据漂浮条件可知,漂浮是浮力等于重力,所以浮力减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题借助舰载机飞离甲板这个场景,考查相关的物理知识,综合性较强,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
7.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。以下事例中不是利用了连通器原理工作的是( )
A.过路涵洞 B.液体压强计
C.船闸 D.洗手盆下水管
【分析】根据连通器定义:上端开口下端连通的多个容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
【解答】解:A、过路涵洞符合上端开口、下端连通的特点,属于连通器,故A不合题意;
B、液体压强计不符合上端开口、下端连通的特点,不是连通器,故B符合题意;
C、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,故C不合题意;
D、洗手盆下水管符合上端开口、下端连通的特点,属于连通器,故D不合题意。
故选:B。
【点评】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
8.关于压力产生的说法正确的是( )
A.压力的大小总等于物体受到的重力
B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力的作用点在被压物体上
D.静止在水平面上的物体,压力和重力大小相等、方向相同,因此压力就是重力
【分析】(1)压力是垂直压在物体表面上的力,方向是垂直于受力物体表面向里的,作用点在被压物体的表面;重力是由于地球的吸引产生的力,方向竖直向下,作用点在物体重心;
(2)压力和重力是两个不同的力,但在有些情况下压力的大小等于重力,如放在水平桌面上的物体在不受其它外力作用时,它对水平桌面的压力就等于它自身的重力(但不能说此时的压力就是重力)。
【解答】解:A、压力是垂直作用在物体表面上的力,只有物体放在水平面上,物体对桌面的压力等于重力,因此不能说压力的大小总等于物体受到的重力,故A错误;
B、压力的方向是和受力面垂直的,不总是竖直向下,故B错误;
C、压力是垂直压在物体表面上的力,受力物体是被压物体,因此压力的作用点在被压物体上,故C正确;
D、有些情况下压力的大小等于重力,如放在水平桌面上的物体在不受其它外力作用时,它对水平桌面的压力就等于它自身的重力,但不能说此时的压力就是重力,故D错误。
故选:C。
【点评】压力和重力是比较容易混淆的两种力,在学习的时候一定要注意区分,区分时可以从力的三要素上着手。
9.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.书包的背带做得较宽 B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.菜刀的刀刃做得很薄 D.滑雪板的面积较大
【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:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
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、书包的背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不合题意;
B、铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不合题意;
C、菜刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D、滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不合题意。
故选:C。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
10.一位九年级学生站在水平地面上时,他对地面的压力和压强最接近于( )
A.50牛,103帕 B.50牛,104帕
C.500牛,103帕 D.500牛,104帕
【分析】学生站在水平地面上时,对水平地面的压力等于其自身重力,估测出中学生的质量,利用G=mg求出其重力,再估测出中学生双脚的面积,即受力面积,最后利用p=计算对地面的压强。
【解答】解:中学生的质量约为m=50kg,
则其对水平地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;
中学生两脚的总面积约为0.05m2,
则他对地面的压强为:
p===104Pa。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对压强的大小及其计算的掌握情况,能估测中学生的质量和双脚面积是本题的关键。
11.2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟10909米深处,再创国产载人潜水器的下潜记录。潜入最深处时,“奋斗者”号潜水器受到的压强约为( )
A.104Pa B.105Pa C.108Pa D.1010Pa
【分析】根据液体压强公式计算潜入最深处时,“奋斗者”号潜水器受到的压强。
【解答】解:“奋斗者”号下潜到10909m时受到的海水压强为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa。
故选:C。
【点评】本题考查液体压强公式的灵活运用,题目难度不大。
12.下列四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.注射器注射药液 B.覆杯实验
C.吸尘器吸灰尘 D.吸盘吸在墙上
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等;分析时注意比较内外压强差。
【解答】解:A、医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故A符合题意;
B、覆杯实验中,用纸片盖住装满水的杯口,水排出了杯子内的空气,倒立后在大气压的作用下纸片掉不下来,说明了大气压强的存在,故B不合题意;
C、普通吸尘器吸灰尘,利用的是流体的压强与流速的关系,使吸口处压强低,灰尘在大气压的作用下被“吸入”吸尘器,故C不合题意;
D、用力将吸盘压在墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,故D不合题意。
故选:A。
【点评】本题考查大气压的有关问题。大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
二.填空题(共5小题)
13.2020年12月31日,国家卫健委副主任曾益新宣布“新冠疫苗注射全民免费”,如图所示是新冠疫苗注射时的情景。注射器的针头做的很尖,是为了增大使用时的 压强 ,以便容易刺入人体;针头表面做的很光滑能大大的减小扎针时,针与人体肌肉间的 摩擦 力。
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(2)减小摩擦的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、使接触面脱离、用滚动代替滑动。
【解答】解:注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;
针头表面做的很光滑,在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
故答案为:压强;摩擦。
【点评】本题考查增大压强和减小摩擦力的方法,综合性题目,但难度不大。
14.紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪 不能 (选填“可能”或“不能”)飘进车里,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速 大于 车内空气的流速,车窗外空气的压强 小于 车内空气的压强的缘故。(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:根据流体压强和流速的关系可知,当汽车行驶在无风的雪天时,打开一侧的车窗时,车窗外空气与车的相对流速大于车内空气的流速,车窗外空气的压强小于车内空气的压强,产生向外的压强差,因此,汽车外面的雪不可能往车里进。
故答案为:不能;大于;小于。
【点评】本题考查了运用流体压强与流速的关系来分析生活中的现象,属基础知识的应用。
15.如图所示,擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。请举一例擦窗机器人的工作原理在实际生活中的应用 活塞式抽水机抽水 。
【分析】(1)擦窗机器人是利用大气压来工作的。
(2)首先要明确静止和匀速下滑时,物体都处于平衡状态,受平衡力,只要找出哪两个力是平衡力,然后根据平衡力的特点解题就可。
【解答】解:
(1)擦窗机器人工作时,真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,主机内部的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下产生了压力。
(2)擦窗机器人静止时处于平衡状态,在竖直方向上受到的摩擦力和重力是一对平衡力,若用真空泵继续向外抽气,由于擦窗机器人在竖直玻璃上仍静止,其重力不变,则摩擦力不变。
(3)大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等。
故答案为:小于;不变;活塞式抽水机抽水。
【点评】本题考查了大气压的应用、二力平衡的应用。物体在平衡状态下受平衡力,找出平衡力是解题关键。
16.小李为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被气压压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,能观察到细玻璃管内的液面 升高 (填“升高”或“降低”),说明广口瓶内的气压 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)细玻璃管内的气压。
【分析】气体压强跟体积成反比,当体积变小时,压强就会增大。
【解答】解:广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,由于瓶内的气压大于瓶外的大气压,在瓶内气压的作用下就把液体压进玻璃管中,导致玻璃管内的液面升高。
故答案为:升高;大于。
【点评】此题重点考查气体压强与体积的关系:广口瓶通过玻璃管与注射器相连,当用力推活塞时,总体积减小,压强就增大,饮料是被压上来的,不是吸上来的,注重用物理知识解释生活中常见现象,体现了学以致用。
17.当用微型探测器进行水下探测时,它在水面下2米处受到水的压强为 1.96×104 帕。若探测器再继续下潜时,受到水的压强将 变大 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。一般拦河大坝都筑成 上窄下宽 形状正是应用了液体压强的上述规律。(最后一空选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)
【分析】(1)知道微型探测器所处的深度,利用液体压强公式求受到的水的压强。
(2)液体压强随着深度的增加而增大。
【解答】解:微型探测器受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2m=1.96×104Pa;
若探测器再继续下潜时,由于所处的深度增加,根据p=ρgh可知受到水的压强将变大。
因为液体内部的压强随深度的增加而增大,故为了使大坝能承受更大的压强,防止大坝被水压冲毁,拦河大坝应该修成“上窄下宽”的形状。
故答案为:1.96×104;变大;上窄下宽。
【点评】本题考查了学生对液体压强特点及液体压强公式的应用,属于基础题目,难度不大。
三.作图题(共3小题)
18.如图所示的连通器最左端开口处向容器内倒水,当水静止时,最左端容器内水面到达标记处。请你在图中标出每个容器中水面的位置。
【分析】上端开口、底部相连通的容器叫连通器,连通器里装同种液体静止时液面相平。
【解答】解:
连通器里装同种液体静止时液面是保持相平的,如图所示:
。
【点评】本题考查了连通器的特点,难度不大。
19.用3牛的水平向左的力把重为2牛的物块A压在竖直墙面上保持静止(如图所示),请在图9中用力的图示法画出它对墙面的压力F。
【分析】根据压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点位置;方向与接触面垂直,过其作用点表示压力的方向。
【解答】解:先选取标度为3N,然后过压力的作用点(接触面的中点)作垂直于墙壁向左,使线段的长度为标度的3倍,并标明压力F的大小,如图所示:
【点评】明确力的方向和作用点是正确表示力的示意图、力的图示的关键,要熟练用力的示意图或力的图示表示力三要素。
20.按下列要求作图。
木块A静止在斜面上,在图中画出斜面受到的压力的示意图。
【分析】斜面受到的压力的作用点在斜面上,从作用点起沿力的方向画线段,在线段的末端画出箭头表示力的方向,最后标出力的大小。
【解答】解:压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,如下图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法。力的示意图要把力的方向和作用点画出来;注意压力的作用点在接触面上,方向垂直于接触面。
四.实验探究题(共3小题)
21.小宣同学利用A、B两物体、砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小宣是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图,能够得到的结论是:在受力面积一定时,压力 越大 ,压力的作用效果越明显。
(3)若探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,应比较图 乙、丙 所示实验。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙 = p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法。即探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制受力面积相同而压力不同;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。
【解答】解:(1)实验中小宣是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力作用效果不同,压力越大,压力作用效果越明显,由此可得:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应控制压力相同而受力面积不同,图乙、丙所示实验符合要求。
(4)将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,则在乙、丁两种情况中,对支持面的压力相同,受力面积也相同,根据p=,小桌产生的压强p乙 等于p丁。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)越大;(3)乙、丙;(4)=。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
22.用图甲装置进行“探究液体内部压强”的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U形管的连接是否漏气,再经过调整使U形管两侧液面的高度 相平 ;
(2)实验时,U形管两侧液面的 高度差 反映探头受到的压强大小;
(3)由图乙可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 相等 。
(4)图丙是一个自制的简易压强计。把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 上凹 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 上升 (选填“上升”“下降”或“保持不变”)。
【分析】(1)用压强计可以测量液体内部压强大小,在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气。再调整U形管两侧液面的高度相平;
(2)根据转换法,通过U形管内液面高度差,反映液体内部压强大小;
(3)在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)液体内部向各个方向都有压强,深度越深压强越大,据此分析橡皮膜的变化和玻璃管中液柱的变化。
【解答】解:(1)在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气,再调整U形管两侧液面的高度相平;
(2)根据转换法,压强计通过U形管左右液面高度差反应液体内部压强大小;
(3)由图乙知液体的深度相同、液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,U形管液面的高度差相同,故可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)液体内部向各个方向都有压强,深度越深液体压强越大;将简易的压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强,橡皮膜将向上凹;增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的压强越大,橡皮膜向上凹得越多,里面空气的体积越小,里面空气的压强越大,支撑的液柱越高,故细玻璃管中的液柱会上升。
故答案为:(1)相平;(2)高度差;(3)相等;(4)上凹;上升。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
23.小金想估测当地大气压的大小,于是进行了如图甲所示的实验:
①将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在被固定住的光滑玻璃板上,用力挤压吸盘;
②用弹簧测力计挂着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面;
③记录弹簧测力计的示数为F1=36N;
④测量吸盘与玻璃板的接触面积S=4cm2。
(1)根据图甲实验计算所测得的大气压的值是 9×104Pa ;测量结果与标准大气压有差异的可能原因是 吸盘漏气 (写出一种即可)。
(2)如果按图乙和图丙进行实验,实验器材和步骤均相同,但弹簧测力计的示数分别为F2、F3,则F1、F2和F3的大小关系是 F1>F2>F3 。
【分析】(1)已知弹簧测力计的示数F1为36N;吸盘与玻璃板的接触面积为S为4cm2;利用压强公式即可求得所测出的大气压;
影响测量结果的因素有很多,我们应尽可能考虑周全,但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面;当注射器漏气或注射器内存有少量气体时,所测量的大气压值会偏小;
(2)从吸盘的重力角度分析。
【解答】解:(1)已知甲图中F1=36N;S=4cm2=4×10﹣4m2,
则大气压强:
p===9×104Pa;
实验中,读数正确,但发现测量结果总是偏小,当吸盘漏气或吸盘内存有少量气体时拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小;
(2)因为吸盘也有重力,所以由图甲可知,弹簧测力计的示数F1的数据将大于实际大气压力,乙图中水平拉动,此时弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,丙图中弹簧测力计的拉力小于大气的压力,则F1、F2、F3的大小关系是F1>F2>F3;
故答案为:(1)9×104Pa;吸盘漏气;(2)F1>F2>F3。
【点评】利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法,把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即:排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气;准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小;选择的器材要合适,比如吸盘不要太大,测力计的量程要够大等。
五.计算题(共2小题)
24.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的接触总面积为4000cm2。求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
【分析】(1)已知机器人的质量,利用G=mg求其重力;
(2)机器人对冰面的压力等于本身的重力,知道履带与冰面的接触总面积(受力面积),利用p=求机器人对冰面的压强,与冰面能承受的最大压强比较可知能否通过该冰面。
【解答】解:(1)机器人的重力:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(2)机器人对冰面的压力:F=G=5000N
受力面积:S=4000cm2=0.4m2
机器人对冰面的压强:
=1.25×104Pa
因为p<2×104Pa
所以机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人的重力为5000N;
(2)该机器人能顺利通过该冰面。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力,最容易出错的是受力面积的计算(四轮与冰面的接触的面积)。
25.如图所示在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上,不计容器厚度。g=10N/kg,ρ水=103kg/m3。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)桌面受到的压强。
【分析】(1)已知水的深度,根据p=ρ水gh求出水对容器底的压强;
(2)根据F=pS求出水对对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压力等于水的重力加上容器的重力,据此求出压力,再根据p=求出桌面受到的压强。
【解答】解:
(1)水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)由p=可得,水对对容器底的压力:F=pS=500Pa×0.01m2=5N;
(3)容器对桌面的压力等于水的重力加上容器的重力,因此桌面受到的压力:F压=G水+G容器=2N+8N=10N,
桌面受到的压强:p′===1000Pa。
答:(1)水对容器底的压强为500Pa;
(2)水对容器底的压力为5N;
(3)桌面受到的压强为1000Pa。
【点评】此题考查学生对液体压强和固体压强计算的理解和掌握,不规则的容器所装水的重力不等于水对容器底的压力,这是计算液体压强应注意的地方。
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