沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第5讲 空气的力量及流速与压强(强化训练)(原卷版+解析)
展开\l "_Tc25112" 考点二 大气压的测量 PAGEREF _Tc25112 \h 4
\l "_Tc245" 考点三 大气压的应用 PAGEREF _Tc245 \h 6
\l "_Tc27995" 考点四 大气压的有关计算 PAGEREF _Tc27995 \h 7
\l "_Tc17175" 考点五 流速与压强 PAGEREF _Tc17175 \h 8
考点一 大气压现象
1.人的表面积约为2m2,请问人受到大气对人的压力约为( )
A.202000B.20200C.2020D.202
2.把装满水的杯子浸入水中,口朝下,如图所示,抓住杯底向上提,在杯口离开水面之前,杯子露出水面的部分( )
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是空气
D.有水,但不满,水面上方是真空
3.如图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.活塞式抽水机
B.小明用吸管喝饮料
C.用注射器给病人注射药液
D.用纸片盖住装满水的杯口,倒立后纸片不下落
4.下列现象当中,无法说明存在大气压强的一项是( )
A.堵上茶壶盖上的小孔,茶壶里的水不易流出来
B.用抽气机将灯泡内的空气抽出
C.医生提起针管里的活塞,使药液通过针头进入针管
D.吸盘紧贴在玻璃砖上可用来挂衣服
5.下列描述正确的是( )
A.用吸管吸饮料时,用力吸的作用是增大管内的气压
B.悬挂在天花板上的灯静止时,受到的重力与绳子对灯的拉力是一对平衡力
C.小车在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力越来越大
D.高压锅煮饭时,锅内气压小于标准大气压
6.下列现象中能说明大气压强存在的是( )
A.塑料吸盘能“贴”在光滑的墙面上
B.巨大的冰山在水上漂浮
C.医生推动注射器的活塞给病人注射药液
D.高压锅能更快地煮熟食物
7.小明用吸管喝盒装牛奶,喝到最后,他又用力吸了几下,奶盒就变成了如图所示模样,此时压扁包装盒的力的施力物体是( )
A.空气B.地球C.手D.牛奶
8.图甲是自制气压计静置在1楼时的情形,图中另外四个图所示情形合理的是(已知:高度越高,大气压越小)( )
A.乙、丙、丁B.乙、丙、戊C.乙、丁、戊D.丙、丁、戊
9.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
考点二 大气压的测量
10.小明和同学们想用如图所示的装置来测量大气压强的值。
(1)实验中除需要弹簧测力计外,还需要的测量工具是 。
(2)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0﹣5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10﹣3m2,他 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa)。为确保实验成功,小明应选择直径 (选填“较大”或“较小”)的吸盘做实验。
(3)小明又把玻璃板分别斜放、立放,用力挤压吸盘,吸盘都能“粘”在玻璃板上,这说明大气压的方向是 。
11.用如图所示的装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为S.轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为m。则大气对吸盘的压力为 ,大气压的测量值为 。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
12.瑞瑞同学利用一个容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是p= 。
(2)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和刻度尺;
(3)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 ,密封注射器,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(4)该实验中以 (填“针筒”、“活塞”或“弹簧测力计”)为研究对象,利用 知识来测出大气对活塞的压力;
(5)如图所示,瑞瑞水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下此时弹簧测力计的示数为21N;
(6)用刻度尺测出注射器长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积;
(7)则大气压的值为 Pa;
(8)实际实验过程中,针筒与活塞之间存在摩擦,这会使大气压的测量值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
13.如图是用吸盘测量大气压值的实验装置。
实验步骤:
①将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板表面上,挤出里面的空气;
②把小桶挂在吸盘挂钩上,向桶中缓慢注入细沙,直到小桶恰好脱离平板表面;
③用天平测出细沙和小桶的总质量m;
④用刻度尺测出吸盘的直径D;
⑤计算出大气压强。
(1)大气压强表达式为:ρ= 。(用所测量的物理量表示)
(2)本实验存在误差的原因是(写出两个):
① ;② 。
14.如图所示,在海平面测定大气压强时,用长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住然后倒插在水银槽中,放开手指:
(1)看到的现象是: 。
A.管内水银不下降
B.管内水银面下降到一定高度时就不再下降
C.管内水银下降到与水银槽液面相平
(2)将玻璃管向上缓缓提起,且玻璃管口未离开水银槽液面,在这一过程中,管内外水银面高度差将 ,如果换用口径略大的玻璃管进行实验,管内外水银面高度差将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如果装水银的玻璃管长度有下面三种,则选择 实验不会成功。(选填序号)
A.70cm B.90cm C.110cm
(4)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱 下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱 向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
考点三 大气压的应用
15.接种疫苗是抗疫的有效手段,我国现已有2亿多人接种的新冠疫苗,如图所示为接种疫苗的情景,请结合你所学的物理知识,回答下列问题:
(1)注射器利用什么将药液“吸入”注射器中?
(2)注射器的针头为什么做的很细?
(3)护士将用完的注射器丢入回收箱时,注射器离开手后为什么还会向前运动一段距离?
16.各地实施新冠疫苗免费接种,实现“应接尽接”,阻断新冠病毒在国内的传播。如图所示,是护士用注射器插入药瓶后,将药液吸入针筒内的情景。请你解释:
(1)针尖做得细小的理由;
(2)护士向外拔活塞,药液进入针筒内的原因。
17.如图所示,平底茶壶的质量时400g,底面积40cm2,内盛0.6Kg的水,放置在1m2的水平桌面中央,水面高出壶底12cm,请完成下列各题:
(1)茶壶能倒水饮茶,它是利用了 。
(2)求茶壶底部受到水的压强。
(3)求茶壶对桌面的压力和压强。
考点四 大气压的有关计算
18.小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂压力锅”的字样,高压锅的横截面积为4.0×10﹣2m2,限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2;求:(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全?
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
19.塑料挂钩一侧的表面积是30cm2,如图所示,若把挂衣钩紧贴在光滑的天花板上,在1标准大气压下,这个挂衣钩下端最多能挂重约多少牛的物体?
20.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少N,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
考点五 流速与压强
21.巫山机场A320从重庆起飞时,利用了空气流速越大压强越 (选填“大”或“小”)的原理。
22.如图是小明在一个风雨天撑伞上学的图片,他撑的伞出现这种现象的原因是伞的上面风速比下面风速 ,上表面空气压强 下表面空气压强。
23.新冠肺炎疫情防控期间,教室内每天要进行消毒。如图所示的喷壶喷洒消毒药液时,向壶内打气的目的是使壶内液面上方空气的压强 大气压强。当空气从小孔迅速流过,小孔附近空气的流速较大,小孔附近空气压强 容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状(填“大于”“等于”或“小于”)。
24.在高速行驶的小轿车上如果打开车窗,车窗上的窗帘一角会被 (选填“吸出”或“吹入”),原因是 ;汽车在行驶时不能超速且跟车距离不能太近是为了防 带来的危害。
25.综合实验﹣﹣两个验证试验(可以配图说明)
(1)请设计一个小实验,验证“在液体中,流速越大的位置压强越小” 。
(2)小雨要验证“电阻大小与横截面积大小的关系”,请完成实验设计方案:
26.王强用三套相同的装置探究气体压强与流速的关系,他把压强计的橡皮管套在玻璃管侧壁的管口上,用吹风机向玻璃管甲、乙、丙分别吹气,且所吹气体的速度v甲>v乙>v丙,实验现象如图所示,橡皮管口a、b、c三点的压强分别为pa、pb、pc,则三点压强从小到大排序是 ,该实验得到的结论是:气体流速越大,压强越 。
27.某同学用自制的一个机翼模型,探究流体的压强与流速的关系,他把机翼模型固定在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧测力计,如图甲所示。当他接通电风扇对机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计的示数变化情况是:A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。
根据该同学观察到的实验现象,请回答下面的问题:
(1)实验时,机翼模型的上表面的空气流速 (大于/小于/等于)机翼模型的下表面的空气流速;
(2)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的地方 ;
(3)如图乙是某科研部门设计的实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点是: 。(说出一点即可)
器材
电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm2的镍铬合金丝
实验步骤
分析数据,得出结论
数据记录表格
八年级下物理讲义+强化训练(新沪科版)
第5讲 空气的力量及流速与压强
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc26712" 考点一 大气压现象 PAGEREF _Tc26712 \h 1
\l "_Tc25112" 考点二 大气压的测量 PAGEREF _Tc25112 \h 4
\l "_Tc245" 考点三 大气压的应用 PAGEREF _Tc245 \h 6
\l "_Tc27995" 考点四 大气压的有关计算 PAGEREF _Tc27995 \h 7
\l "_Tc17175" 考点五 流速与压强 PAGEREF _Tc17175 \h 8
考点一 大气压现象
1.人的表面积约为2m2,请问人受到大气对人的压力约为( )
A.202000B.20200C.2020D.202
【解答】解:一标准大气压为1.01×105Pa,2m2的面积受到的压力约为:
F=pS=1.01×105Pa×2m2=202000N,故A正确。
故选:A。
2.把装满水的杯子浸入水中,口朝下,如图所示,抓住杯底向上提,在杯口离开水面之前,杯子露出水面的部分( )
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是空气
D.有水,但不满,水面上方是真空
【解答】解:当抓住杯底向上提时,杯内水柱有个向下的压强,但这个压强远小于大气压,所以水柱不会下降,故杯内仍然是充满水的。
故选:A。
3.如图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.活塞式抽水机
B.小明用吸管喝饮料
C.用注射器给病人注射药液
D.用纸片盖住装满水的杯口,倒立后纸片不下落
【解答】解:A、向上提起活塞时,活塞的阀门受到重力的作用而关闭,活塞下面的空气变稀薄,桶内气压小于外界大气压,于是低处的水在大气压的作用下推开底部的阀门进入圆筒,故A不符合题意;
B、用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压,故B不合题意;
C、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C符合题意;
D、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D不符合题意。
故选:C。
4.下列现象当中,无法说明存在大气压强的一项是( )
A.堵上茶壶盖上的小孔,茶壶里的水不易流出来
B.用抽气机将灯泡内的空气抽出
C.医生提起针管里的活塞,使药液通过针头进入针管
D.吸盘紧贴在玻璃砖上可用来挂衣服
【解答】解:
A、堵上小孔,当壶内的水流出部分后,壶内气压减小,小于外界大气压,大气压压着里面的水不易流出来。故能说明大气压的存在,故A不合题意。
B、用抽气机抽出灯泡里的空气是利用气压差。抽气机在高速旋转时空气流速很大,气压则变得很小,在灯泡外制造了一个低压区,使其被抽空,与大气压无关,故B符合题意;
C、当提起活塞时,针筒空间增大,气压减小,小于外界大气压,大气压迫使药液进入针管,利用了大气压,故C不合题意;
D、把吸盘紧压在光滑的墙上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,故D不合题意。
故选:B。
5.下列描述正确的是( )
A.用吸管吸饮料时,用力吸的作用是增大管内的气压
B.悬挂在天花板上的灯静止时,受到的重力与绳子对灯的拉力是一对平衡力
C.小车在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力越来越大
D.高压锅煮饭时,锅内气压小于标准大气压
【解答】解:A、用吸管吸饮料时,用力吸的作用是减小管内气压,不是增大管内的气压,故A错误;
B、悬挂在天花板上的灯静止时,受到的重力与绳子对灯的拉力是一对平衡力,故B正确;
C、小车在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力不变,故C错误;
D、高压锅煮饭时,锅内气压大于标准大气压,故D错误;
故选:B。
6.下列现象中能说明大气压强存在的是( )
A.塑料吸盘能“贴”在光滑的墙面上
B.巨大的冰山在水上漂浮
C.医生推动注射器的活塞给病人注射药液
D.高压锅能更快地煮熟食物
【解答】解:A、将塑料吸盘紧压在光滑的墙面上,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙上,在钩上可以挂衣服,利用了大气压,能说明大气压强存在,故A符合题意;
B、巨大的冰山在水上漂浮,是因为冰山受到的重力等于浮力,不能说明大气压强存在,故B不符合题意;
C、注射时,医生用力将针筒内的药水推入病人肌肉中,不是大气压的作用,不能说明大气压强存在,故C不符合题意;
D、高压锅能更快地煮熟食物,是因为锅内气压增大、沸点升高,不能说明大气压强存在,故D不符合题意。
故选:A。
7.小明用吸管喝盒装牛奶,喝到最后,他又用力吸了几下,奶盒就变成了如图所示模样,此时压扁包装盒的力的施力物体是( )
A.空气B.地球C.手D.牛奶
【解答】解:
小明用力吸了几下,其实他吸的是牛奶盒和吸管内的部分空气,因此牛奶盒内空气减少,牛奶盒内大气压强也减小,此时外界大气压强大于牛奶盒内部大气压强,在这个压强差的作用下牛奶盒被压扁了,所以施力物体是空气。故A正确;BCD错误;
故选:A。
8.图甲是自制气压计静置在1楼时的情形,图中另外四个图所示情形合理的是(已知:高度越高,大气压越小)( )
A.乙、丙、丁B.乙、丙、戊C.乙、丁、戊D.丙、丁、戊
【解答】解:由图可知,乙、丙、丁图所在高度与甲图相同,均在1楼,戊图所在高度为30楼。
(1)当气流通过竖管上方时时,细管上方空气流速大压强小,竖管中的液面在瓶内液面上方的大气压的作用下上升。由图可知,乙图液面下降,丁图液面上升,故乙不合理,丁合理;
(2)当向气管中充气时,竖管中的液面将下降,故丙合理;
(3)当自制气压计由1楼拿到30楼时,所在高度上升,外界大气压减小,竖管中的液面在瓶内液面上方的大气压的作用下上升。由图可知,戊图液面上升了,故戊合理;
综上分析可知,合理的是丙、丁、戊图。
故选:D。
9.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
【解答】解:A、甲图是托里拆利实验,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,故A正确;
B、乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会上升,故B错误;
C、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,大气压降低,玻璃管内液柱会在内部气压的作用下被压高,玻璃管内外液面高度差一定变大,故C错误;
D、托里拆利实验能准确的测出大气压的值,图乙装置受容器内气体压强的影响,只能粗略测出大气压的值,故D错误。
故选:A。
考点二 大气压的测量
10.小明和同学们想用如图所示的装置来测量大气压强的值。
(1)实验中除需要弹簧测力计外,还需要的测量工具是 刻度尺 。
(2)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0﹣5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10﹣3m2,他 不能 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa)。为确保实验成功,小明应选择直径 较小 (选填“较大”或“较小”)的吸盘做实验。
(3)小明又把玻璃板分别斜放、立放,用力挤压吸盘,吸盘都能“粘”在玻璃板上,这说明大气压的方向是 向各个方向的 。
【解答】解:(1)实验中需要刻度尺,测出注射器上有刻度的长度,是为了根据注射器的容积计算活塞的横截面积;
(2)根据公式F=pS=1.0×105Pa×10×10﹣4m2=100N,至少需要一个量程为100N的测力计,所以用量程0﹣5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的;
根据弹簧测力计的量程要求,吸盘的面积小一些的更切合实际;
(3)大气压强也像液体的压强一样,是向各个方向都有的。
故答案为:(1)刻度尺;(2)不能;较小;(3)向各个方向的。
11.用如图所示的装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为S.轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为m。则大气对吸盘的压力为 mg ,大气压的测量值为 。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 小 。
【解答】解:
(1)因为大气对吸盘的压力等于绳对吸盘的拉力,而绳对吸盘的拉力等于吸盘、小桶和沙子的总重力,所以大气对吸盘的压力:F=G=mg;
(2)大气压的测量值:p==;
(3)若吸盘内的空气没有完全被排出,会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
故答案为:mg;;小。
12.瑞瑞同学利用一个容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是p= 。
(2)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和刻度尺;
(3)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 排尽筒内空气 ,密封注射器,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(4)该实验中以 活塞 (填“针筒”、“活塞”或“弹簧测力计”)为研究对象,利用 二力平衡 知识来测出大气对活塞的压力;
(5)如图所示,瑞瑞水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下此时弹簧测力计的示数为21N;
(6)用刻度尺测出注射器长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积;
(7)则大气压的值为 1.05×105 Pa;
(8)实际实验过程中,针筒与活塞之间存在摩擦,这会使大气压的测量值 偏大 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【解答】解:(1)本实验测量大气压的原理是p=;
(3)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气。
(4)该实验中以活塞为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力;
(7)注射器的长度为5cm;注射器的体积为V=10cm3=10×10﹣6m3
活塞的横截面积为:S===2×10﹣4m2;
大气压强的数值为:p===1.05×105Pa;
(8)当针筒与活塞之间存在摩擦时,会造成拉力F偏大,在面积S不变时,由P=知所测量的大气压值会偏大。
故答案为:(1);(3)排尽筒内空气;(4)活塞;二力平衡;(7)1.05×105;(8)偏大。
13.如图是用吸盘测量大气压值的实验装置。
实验步骤:
①将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板表面上,挤出里面的空气;
②把小桶挂在吸盘挂钩上,向桶中缓慢注入细沙,直到小桶恰好脱离平板表面;
③用天平测出细沙和小桶的总质量m;
④用刻度尺测出吸盘的直径D;
⑤计算出大气压强。
(1)大气压强表达式为:ρ= 。(用所测量的物理量表示)
(2)本实验存在误差的原因是(写出两个):
① 吸盘内有空气 ;② 测量塑料吸盘的直径D有误差 。
【解答】解:(1)⑤吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(即桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,
大气压强p====;
(2)吸盘内有空气;吸盘及挂钩、细绳的重量;测量吸盘的直径误差较大;测量了吸盘的外径;吸盘受到大气压强的面积不同;桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力;吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因。
故答案为:(1);(2)①吸盘内有空气;②测量塑料吸盘的直径D有误差。
14.如图所示,在海平面测定大气压强时,用长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住然后倒插在水银槽中,放开手指:
(1)看到的现象是: B 。
A.管内水银不下降
B.管内水银面下降到一定高度时就不再下降
C.管内水银下降到与水银槽液面相平
(2)将玻璃管向上缓缓提起,且玻璃管口未离开水银槽液面,在这一过程中,管内外水银面高度差将 不变 ,如果换用口径略大的玻璃管进行实验,管内外水银面高度差将 不变 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如果装水银的玻璃管长度有下面三种,则选择 A 实验不会成功。(选填序号)
A.70cm B.90cm C.110cm
(4)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内时,管中的水柱 不会 下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱 不会 向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
【解答】解:(1)为了测得大气压的值,这时必须测量管内外水银面高度差,一个标准大气压为760毫米水银柱,故用长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住然后倒插在水银槽中,放开手指管内水银面下降到一定高度时就不再下降,故B正确,AC错误;
(2)进行托里拆利实验时,玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,所以水银柱内外液面高度差值将不变;
(3)一标准大气压,能支持760mm水银柱,故A的长度小于76cm,故A不会成功;
(4)个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为 10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降;
当管顶开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到液面相平。
故答案为:(1)B;(2)不变;不变;(3)A;(4)不会;不会。
考点三 大气压的应用
15.接种疫苗是抗疫的有效手段,我国现已有2亿多人接种的新冠疫苗,如图所示为接种疫苗的情景,请结合你所学的物理知识,回答下列问题:
(1)注射器利用什么将药液“吸入”注射器中?
(2)注射器的针头为什么做的很细?
(3)护士将用完的注射器丢入回收箱时,注射器离开手后为什么还会向前运动一段距离?
【解答】答:
(1)注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小,外界大气压把药液压入针筒;
(2)由公式p=可知,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;
(3)护士将用完的注射器丢入回收箱时,注射器是运动的,注射器离开手后,由于注射器具有惯性,仍然会向前继续运动。
16.各地实施新冠疫苗免费接种,实现“应接尽接”,阻断新冠病毒在国内的传播。如图所示,是护士用注射器插入药瓶后,将药液吸入针筒内的情景。请你解释:
(1)针尖做得细小的理由;
(2)护士向外拔活塞,药液进入针筒内的原因。
【解答】答:
(1)由公式p=可知,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;
(2)注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小,外界大气压把药液压入针筒。
17.如图所示,平底茶壶的质量时400g,底面积40cm2,内盛0.6Kg的水,放置在1m2的水平桌面中央,水面高出壶底12cm,请完成下列各题:
(1)茶壶能倒水饮茶,它是利用了 连通器 。
(2)求茶壶底部受到水的压强。
(3)求茶壶对桌面的压力和压强。
【解答】解:(1)茶壶中的液体不流动时,各开口中的液面总是相平的,因此是利用的连通器原理;
(2)水深h=12cm=0.12m,水对壶底的压强p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.12m=1.176×103Pa;
(3)壶的底面积:S=40cm2=40×10﹣4m2=4×10﹣3m2,
茶壶的重力:G壶=m壶g=0.4kg×9.8N/kg=3.92N,
水的重力:G水=m水g=0.6kg×9.8N/kg=5.88N,
茶壶对水平桌面的压力:F=G水+G壶=3.92N+5.88N=9.8N;
茶壶对水平桌面的压强p===2.45×103Pa。
答:(1)连通器。
(2)茶壶底部受到水的压强为1.176×103Pa;
(3)求茶壶对桌面的压力为9.8N;压强为2.45×103Pa。
考点四 大气压的有关计算
18.小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂压力锅”的字样,高压锅的横截面积为4.0×10﹣2m2,限压阀的质量为100.8g,排气孔的面积为7mm2;求:(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa)
(1)锅内气体的压强最大可达多少?
(2)锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全?
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?
【解答】解:(1)锅内最大压强为:
p=p0+=1×105Pa+=2.44×105Pa;
(2)锅盖所承受的最小压力为:
F=pS′﹣p0S′=(p﹣p0)S′=(2.44×105Pa﹣1.0×105Pa)×4.0×10﹣2m2=5.76×103N;
(3)锅内压强增加了:
△p=p﹣p0=2.44×105Pa﹣1×105Pa=1.44×105Pa,
水的沸点增高:
Δt==40℃,
所以,锅内温度最高可达:t=100℃+40℃=140℃。
答:(1)锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa;
(2)锅盖至少要能承受5.76×103N的力才能保证安全;
(3)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达140℃。
19.塑料挂钩一侧的表面积是30cm2,如图所示,若把挂衣钩紧贴在光滑的天花板上,在1标准大气压下,这个挂衣钩下端最多能挂重约多少牛的物体?
【解答】解:1标准大气压约为p=1×105Pa,S=30cm2=3×10﹣3m2,
由公式p=得,
F=pS=1×105Pa×3×10﹣3m2=300N,
当挂衣钩静止时,大气对皮挂衣钩的压力和物体对挂衣钩的压力是一对平衡力,
故最多能挂物体的重力为300N。
答:在l标准大气压下,这个挂衣钩下端最多能挂重约300牛的物体。
20.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少N,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
【解答】解:(1)空载的电梯匀速上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力和竖直向上的大气压力的差,
所以重力和摩擦力两者之和就是气压差形成的压力差,即F=G+f=mg+f=100kg×10N/kg+200N=1200N;
(2)人和电梯的总重力:G=(m0+m人)g=(100kg+60kg)×10N/kg=1600N;
人乘电梯匀速上升时,受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差,
故气压差:F1=G+f=1600N+200N=1800N,
设顶部低压区的压强为P1,则气压差产生的向上的压力为F1=(p0﹣p1)S=(1×105Pa﹣p1)×0.9m2=1800N,
则顶部低压区的气压:p1=9.8×104Pa;
(3)电梯匀速下降时,受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力,
电梯受到的向上的压力为F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa﹣9.5×104Pa)×0.9m2=4500N;
电梯匀速下降,摩擦力方向向上,G总=F2+f=4500N+200N=4700N;
总质量为:m总===470kg;
则下降时能装载的物体的最大质量为:m2=m总﹣m0=470kg﹣100kg=370kg。
答:(1)气压差形成的压力差为1200N,可使空载的电梯匀速上升;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为9.8×104Pa;
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。
考点五 流速与压强
21.巫山机场A320从重庆起飞时,利用了空气流速越大压强越 小 (选填“大”或“小”)的原理。
【解答】解:飞机的机翼通常都做成上面凸起,下面平直的形状。这样,当飞机起飞时,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力。
故答案为:小。
22.如图是小明在一个风雨天撑伞上学的图片,他撑的伞出现这种现象的原因是伞的上面风速比下面风速 大 ,上表面空气压强 小于 下表面空气压强。
【解答】解:风吹向伞,由于伞的下表面风速比伞的上表面的风速小,从而使伞的下表面受到空气压强比上表面大,对伞产生一个向上的升力,故伞向上翻起。
故答案为:大;小于。
23.新冠肺炎疫情防控期间,教室内每天要进行消毒。如图所示的喷壶喷洒消毒药液时,向壶内打气的目的是使壶内液面上方空气的压强 大于 大气压强。当空气从小孔迅速流过,小孔附近空气的流速较大,小孔附近空气压强 小于 容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状(填“大于”“等于”或“小于”)。
【解答】解:向壶内打气的目的是使壶内液面上方空气的压强大于大气压强。
根据流体压强和流速的关系可知,当空气从小孔迅速流过,小孔附近空气的流速较大,压强较小。此处压强小于容器内液面上方气体压强。液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
故答案为:大于;小于。
24.在高速行驶的小轿车上如果打开车窗,车窗上的窗帘一角会被 吸出 (选填“吸出”或“吹入”),原因是 车外空气流动速度相对较快、压强较小,小于车内气压 ;汽车在行驶时不能超速且跟车距离不能太近是为了防 惯性 带来的危害。
【解答】解:
(1)因为汽车快速行驶时,车外的空气流速大、压强小;车内的空气流速小、压强大,则车内的气压大于车外的气压,所以车内窗帘一角会被“吸出”车外。
(2)一切物体都有惯性,汽车在行驶时不能超速且跟车距离不能太近是为了防止惯性带来的危害。
故答案为:吸出;车外空气流动速度相对较快、压强较小,小于车内气压;惯性。
25.综合实验﹣﹣两个验证试验(可以配图说明)
(1)请设计一个小实验,验证“在液体中,流速越大的位置压强越小” 将2个乒乓球放在水面上,用手快速划动两乒乓球之间的水,发现两乒乓球向中间靠拢,这说明在液体中,流速越大的位置压强越小。 。
(2)小雨要验证“电阻大小与横截面积大小的关系”,请完成实验设计方案:
【解答】解:(1)将2个乒乓球放在水面上,用手快速划动两乒乓球之间的水,发现两乒乓球向中间靠拢,这说明在液体中,流速越大的位置压强越小。
(2)实验步骤:
①按照电路图连接实物电路;
②将1根镍铬合金丝接入电路A、B之间,闭合开关,读出电流表的示数;
③分别将2、3根镍铬合金丝并联接入电路A、B之间,重复上述实验;
④分析数据,得出结论。
表格如下:
故答案为:(1)用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,发现两张纸向中间靠拢,这说明在气体中,流速越大的位置压强越小;
(2)步骤、表格、电路图如上。
26.王强用三套相同的装置探究气体压强与流速的关系,他把压强计的橡皮管套在玻璃管侧壁的管口上,用吹风机向玻璃管甲、乙、丙分别吹气,且所吹气体的速度v甲>v乙>v丙,实验现象如图所示,橡皮管口a、b、c三点的压强分别为pa、pb、pc,则三点压强从小到大排序是 pa<pb<pc ,该实验得到的结论是:气体流速越大,压强越 小 。
【解答】解:左右两管上方的压强相同都等于大气压强,所以没有吹风时,左右两管中的液面相平;
当用电吹风机向玻璃管中吹风,三图中的管中的空气流速变大,即压强变小,每个U形管右管中液面上方的压强都会大于左管中液面上方的压强,使得U形管出现一个液面差;据流体压强和流速的关系可知,即U形管中液面的高度差越大,即表明下端管中空气的流速就越大,据图能看出,C点压强大于b点压强大于a点压强,故pa<pb<pc,实验得到的结论是:气体流速越大,压强越小;
故答案为:pa<pb<pc;小。
27.某同学用自制的一个机翼模型,探究流体的压强与流速的关系,他把机翼模型固定在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧测力计,如图甲所示。当他接通电风扇对机翼模型吹风时,发现两个弹簧测力计的示数变化情况是:A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。
根据该同学观察到的实验现象,请回答下面的问题:
(1)实验时,机翼模型的上表面的空气流速 大于 (大于/小于/等于)机翼模型的下表面的空气流速;
(2)这个实验说明气体的压强与流速的关系是:流速越大的地方 压强越小 ;
(3)如图乙是某科研部门设计的实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点是: 在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力(或减小空气阻力) 。(说出一点即可)
【解答】解:
(1)由甲图可知,飞机机翼形状上方凸起、下方较平。所以,电风扇吹来的气流迎面流过机翼时气流被机翼分成上下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大;
(2)由题,电风扇对机翼模型吹风时,A弹簧测力计示数变小,B弹簧测力计示数变大。说明下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼上下表面产生了压强差,这就产生了向上的升力。
(3)实验太阳能汽车,在行驶过程中,这种形状的汽车具有的优点:在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力。而且这种形状还能减小空气阻力。
故答案为:(1)大于;(2)压强越小;(3)在行驶时会受到升力的作用,使汽车对地面的压力减小,从而可减小汽车受到的地面摩擦力(或减小空气阻力)。
器材
电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm2的镍铬合金丝
实验步骤
分析数据,得出结论
数据记录表格
横截面积
0.5mm2
1mm2
1.5mm2
电流表的示数/A
沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第6讲 认识浮力(强化训练)(原卷版+解析): 这是一份沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第6讲 认识浮力(强化训练)(原卷版+解析),共17页。
沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第5讲 空气的力量及流速与压强(讲义)(原卷版+解析): 这是一份沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第5讲 空气的力量及流速与压强(讲义)(原卷版+解析),共36页。
沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第4讲 液体压强(强化训练)(原卷版+解析): 这是一份沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第4讲 液体压强(强化训练)(原卷版+解析),共32页。