人教版物理八年级下册 第九章本章复习测评(含答案)
展开第九章 压强
本章复习测评
复习目标
1.通过复习能说出压力的概念及压力的作用效果;能记住压强的定义、公式、单位、物理意义;能用压强公式进行简单计算;能说出增大和减小压强的方法。
2.通过复习能举例说明液体内部存在压强,说出研究液体内部压强的方法及其特点,并能解释简单现象;能用液体压强公式进行简单的计算。
3.通过复习能举例说明由于大气压的存在而产生的现象,能说出大气压的测量方法;会用大气压的知识解释简单现象。
4.通过复习能利用流体压强与流速的关系解释生活中的现象。
要点回顾
热点题型
一、压力和压强
例1 如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
解析:铅笔保持水平静止,说明两手的食指对铅笔的力平衡,由于力的作用是相互的,铅笔对食指的压力与食指对铅笔的力相等,则铅笔对左、右两食指的压力相等,A、B都错误;铅笔对右侧食指的作用面积小,由公式p=得,铅笔对右侧食指的压强较大,C正确,D错误。
答案:C
跟踪练习1 如图所示,正方体物块A的质量与正方体物块B的质量之比为3∶1,底面积之比为2∶1,那么物块A对物块B的压强pA与物块B对桌面的压强pB之比pA∶pB=________。
跟踪练习2 如图所示,形状相同的均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S′(S<S′),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针翻转90°后,甲、乙的底面积分别为S′、S,关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系,下列判断正确的是( )
A. p甲<p乙,Δp甲>Δp乙
B. p甲<p乙,Δp甲<Δp乙
C. p甲>p乙,Δp甲>Δp乙
D. p甲>p乙,Δp甲<Δp乙
例2 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
甲 乙 丙
(1)同学们是根据________来比较压力的作用效果的。
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,________,压力的作用效果越明显。
(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较________两图的实验,得到的结论是:______________。
解析:(1)由题意可知,实验中同学们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。(2)比较图甲和图乙,受力面积相同而压力不同,乙图压力大,其压力的作用效果较明显,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)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应保持压力不变,只改变受力面积,故应比较乙、丙两图的实验,可得到的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
答案:(1)海绵的凹陷程度 (2)压力越大 (3)乙、丙 压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
跟踪练习3 如图所示,为了探究压强可能与受力面积和压力的大小有关,小刚找到了下面器材:规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验:图a海绵平放在桌面上;图b海绵上平放一本字典;图c海绵上叠放两本字典;图d海绵上立放一本字典;图e一本字典平放在桌面上。
a b c d e
(1)通过实验图a、b,可以得出:力能使物体发生________,小刚是根据________来比较压强大小的。
(2)通过实验图b、c,可以得出:在________一定时,________越大,压强越大。
(3)通过观察图________、图________后得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(4)设图b中字典对海绵的压强是pb,图e中字典对桌面的压强是pe,比较可知pb________(选填“大于”“小于”或“等于”)pe。
跟踪练习4 小刚同学在家里用实心砖和平铺在水平桌面上的海绵等一些自备器材,做“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验。
甲 砖块平放 乙 砖块侧放 丙 两块砖叠放在一起平放
(1)若要探究压力作用效果与压力大小的关系,应选用图甲和图________来比较。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选用图甲和图________来比较。
(3)若小刚测得实心砖的长20 cm、宽15 cm、厚5 cm,它的重力是30 N,则甲图中实心砖对海绵产生的压强是________Pa。
二、液体的压强
例3 如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A. F甲=F乙,
B. F甲=F乙,
C. F甲>F乙,
D. F甲>F乙,
解析:由题意知,甲、乙两容器中的液体种类、深度都相同,根据可知,液体对两容器底部的压强相同,即p甲=p乙;由F=pS,且S甲=S乙,可知F甲=F乙。A正确。
答案:A
跟踪练习5 如图所示,水平地面上A、B两圆柱形容器中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水>ρ煤油),则p甲、p乙和p丙的大小关系为( )
A. p甲=p乙>p丙
B. p甲>p乙>p丙
C. p甲<p乙<p丙
D. p甲=p乙<p丙
跟踪练习6 如图所示,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 m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=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)
例4 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。
甲 乙 丙 丁
(1)压强计上的U形管________(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,可以得到液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为________Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3,g=10 N/kg)。
解析:(1)这是测量液体压强的压强计,它的左端是密闭的,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。(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,故需要比较丙、丁两图。(5)图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
答案:(1)不属于 (2)B (3)液体的深度 (4)丙、丁 (5)1 000
跟踪练习7 (2019·山东济宁中考)小明跟着爸爸去游泳,站在齐胸深的水中,感觉呼吸略微有些困难,越往深处感觉越明显,由此激发了他想研究水的压强特点的想法。
(1)图中是小明利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后的实验现象,由此可说明 。
(2)下表是小明利用U形管压强计探究水内部压强时的几组数据。
根据表中的数据,请回答下列问题:
序号 | 深度/cm | 橡皮膜方向 | 压强计左右液面高度差/cm |
1 | 5 | 朝上 | 4.9 |
2 | 5 | 朝下 | 4.9 |
3 | 5 | 朝侧面 | 4.9 |
4 | 10 | 朝侧面 | 9.7 |
5 | 15 | 朝侧面 | 14.6 |
①比较前三组数据,可得出的结论:____________________ ____。
②比较序号________的三组数据,可得出的结论是水的压强随深度的增加而增大。
(3)早在1648年,物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图所示。结果,他只用了几杯水,就把木桶撑破了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关,还由此说明了液体的压强与________无关。
(4)我国第一艘深海载人潜水器蛟龙号,是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。当蛟龙号潜水器下潜到7 000 m深度时,所受海水的压强为________Pa(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3)。
例5 在一个重2 N,底面积是0.01 m2的容器里装8 N的水,容器内水的深度为0.05 m,把它放在水平桌面上,如图所示。(g取10 N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对桌面的压力和压强。
解析:(1)已知水的深度和密度,利用p=ρgh求出水对容器底的压强,已知容器的底面积,利用F=pS求出水对容器底的压力。(2)把容器和水看成一个整体,利用F=G水+G容求出压力,利用p=求出容器对桌面的压强。
解:(1)水对容器底的压强p1=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa;水对容器底的压力F1=p1S=500 Pa×0.01 m2=5 N。
(2)容器对桌面的压力F2=G水+G容=8 N+2 N=10 N,容器对桌面的压强p2===1 000 Pa。
跟踪练习8 为解决山区缺水问题,一些农户修建了水窖,在雨季将雨水收集到水窖中,以备干旱季节使用。小明家也修建了这样一个水窖,形状如图所示。为便于观察储水情况,小明在水窖底部安装了一个压力传感器,压力大小在显示屏上显示。压力大表示水窖中的水较________。用水过程中发现,虽然每天用水量基本相同,但每天压力大小下降却不相同,而且随着储水量的减少,下降得越来越快,出现该现象的原因是____ ____。
跟踪练习9 两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为和,乙容器对桌面的压强和压力分别为和。已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A. p1<p2,F1<F2
B. p1<p2,F1=F2
C.=,=
D. >,>
三、大气压强和液体压强
例6 如图是一个饮水机的简化示意图(饮水机的外壳被省去了,支撑水桶的地方并不密封)。水桶被倒扣在饮水机上后,桶中水会流到下面的蓄水盒里,当满足一定条件后,水不再往下流;打开储水盒上的龙头,流出一些水后,桶中的水又继续流动。那么
(1)储水盒里的水面到达________(选填“A”或“B”)位置,水桶里的水才不再往下流。
(2)某时刻,桶中的水处于静止状态,桶中的水面与储水盒里的水面的高度差为h,那么桶外大气的压强与桶内水面上方的压强差是多少?(水的密度用ρ水表示)
(3)若桶底裂了一个缝,将出现什么现象?
(4)若将水桶口向上放在桌子上,如图所示,将一根管子的一端插入水桶中,从另一端吮吸,待水到达管中一定位置后,水会自动从管中流出(养金鱼的人给鱼缸换水也常用这种方法)。设当地的大气压为p0,水面距桶口的高度为h1。请通过计算说明,管子中的水至少要被“吸”到什么位置时,桶中的水才会自动从管子中流出?
解析:(1)水不断从桶中流入储水盒里时,空气也会不断地从桶口进入桶中,当储水盒里的水到达B位置时,空气无法再进入桶中,因此水桶里的水不再往下流。(2)当桶中的水处于静止状态时,桶内水面上方气压与水产生的压强之和等于外界大气压,因此桶外大气的压强与桶内水面上方的压强差等于水的压强,即Δp=ρ水gh。(3)若桶底裂了一个缝,则桶和储水盒构成一个连通器,这样桶中的水会不断往下流,直到桶中水面和储水盒中水面相平。(4)如图所示,当水被吸至桶的最顶端A处,管中水面处的气压为p0-ρ水gh,如果停止吸气,则右侧管子中的气压为p0,p0>p0-ρ水gh,故水不会自动流出,继续吸气,当右侧管子中水面和桶中水面相平时,A处左侧压强是p0-ρ水gh,右侧压强是p0-ρ水gh,此时左右两侧压强相等,再吸气,右侧管中水柱高度大于左侧管中水柱高度,此时p0-ρ水gh右<p0-ρ水gh左,故此时水会自动流出。
答案:(1)B (2)ρ水gh (3)桶中水流出直到与储水盒中的水面相平 (4)管子中的水刚吸过桶中水面处。
跟踪练习10 世界上第一个温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,中空玻璃管与玻璃泡相连,玻璃管中水柱上方密封部分空气,用玻璃泡测量物体的温度。当大气压不变、被测物体温度升高时,水柱会________。当被测物体温度不变、大气压变小时,水柱会________。(两空均选填“上升”“下降”或“不变”)
跟踪练习11 (1)如图是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于________mm高的水银柱所产生的压强。
(2)关于如图所示现象的成因,十七世纪有两种观点。观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12 m、规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中。酒的密度比水小,且比水容易变成气体。若观点一正确,应出现图中________图的现象。若观点二正确,应出现图中________图的现象。
例7 负压鱼缸是宁夏科技馆的一件展品,如图甲所示,其纵截面示意图如图乙所示,整个鱼缸只有投料口与大气相通,鱼缸内高于投料口水面以上的水不能从投料口流出,是因为受到________作用,水对鱼缸底部的压强p=________(深度用图乙中的相关字母表示,水的密度用ρ水表示)。
解析:负压鱼缸内装满水,最高处水面上方没有空气,标准大气压大约能支持10.3 m高的水柱,鱼缸的高度远低于10.3 m,因此水不会从投料口流出,是因为受到大气压的作用;鱼缸底部到与空气接触的水面的深度为h,故水对鱼缸底部的压强p=ρ水gh。
答案:大气压
跟踪练习12 某学习小组在研究大气压随海拔变化的情况时,查阅到如下资料:(g取10 N/kg)
海拔/km | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
大气压/ kPa | 101 | 90 | 80 | 70 | 62 | 54 |
(1)从表格中的数据可以得出大气压强随海拔的增加而________。
(2)海拔3 km处的大气压值与________m高的水柱产生的压强相等。
(3)在海拔1 km处,10 m2水面受到的大气压力是________N。
参考答案
要点回顾
1.垂直 2.之比 3. 4.帕斯卡 帕 Pa
5.压力 受力面积 6.压力 受力面积
7.各个方向 相等 8.越大 9.越大 10.ρgh
11.开口 连通 12.相平 13.茶壶 14.托里拆利
15.1.013×105 16.高度 17.升高 18.气压计
19.离心式水泵 20.小 21.压强 压力
跟踪练习
1. 3∶4 解析:由题可知,物块A的质量与物块B的质量之比为3∶1,底面积之比为2∶1,设B的质量为m,则A的质量为3m,设B的底面积为S,A的底面积为2S,物体对支持面的压力等于其重力,物块A对物块B的压强(受力面积为B的底面积):
pA===①
物块B对桌面的压强:
pB===②
由①②得:
==
2. B 解析:由题图可知,翻转之后,甲与地面的接触面积变大,对地面的压强变小,乙与地面的接触面积变小,对地面的压强变大,而原来二者对地面的压强相等,所以可得p甲<p乙。二者都是均匀柱体,所以其压强可以用公式p=ρgh来计算。开始的时候,p甲0=p乙0,h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙。翻转之后,Δp甲=ρ甲gΔh甲,Δp乙=ρ乙gΔh乙,而Δh甲 =Δh乙,ρ甲<ρ乙,所以可得Δp甲<Δp乙。
3.(1)形变 海绵的形变程度 (2)受力面积 压力 (3)b d (4)大于
4.(1)丙 (2)乙 (3)1 000
5. B
6. 解析:海水产生的压强 p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×40 m=4.12×105 Pa;汽车对水平桥面的压力大小等于总重力,即,受力面积为S,所以汽车对桥面的压强。
7.(1)液体对侧壁和底部都有压强 (2)①在同种液体相同深度的液体内部向各个方向压强相等 ②3、4、5 (3)液体体积(填“液体质量”亦可) (4)7.21×107
8.深 水窖上宽下窄,减少相同的水量时,深度变化的越来越大
9.C 解析:(1)分别装有质量相等的水和酒精,液柱对容器底的压力等于液柱的重力,根据G=mg,因质量相同,故F1=F2;因两个完全相同的圆柱形容器,故液柱的受力面积S相同,根据p=知,液柱对容器底的压强p1=p2。(2)容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力,故两容器对桌面的压力相等,=,根据p=,两容器对桌面的压强相等,=,只有C项正确。
10.下降 下降
11.(1)734 (2)甲 丙 解析:(1)当地大气压等于管内外水银面的高度差产生的压强,即734 mmHg。(2)酒精比水易变成气体,若观点一正确,应出现甲图的现象;若观点二正确,大气压支撑起液柱,根据p=ρgh可知密度越小的液体管内外液面高度差越大,应出现图丙的现象。
12.(1)减小 (2)7 (3)9×105 解析:(1)根据表格中的数据可知,当海拔增加时,大气压是减小的,即大气压强随海拔的增加而减小。
(2)根据表格中的数据可知,海拔3 km处的大气压值为70 000 Pa,根据p=ρgh可知,产生这么大压强的水柱的高度为h===7 m。
(3)在海拔1 km处的大气压为=90 000 Pa,
根据p=可知,10 m2水面受到的压力的大小为F==90 000 Pa×10 m2=9×105 N。