云南省楚雄州2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷

这是一份云南省楚雄州2023-2024学年八年级下学期期中物理试卷，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）物理学是一门以观察、实验为基础的科学，下列估测最符合实际的是（ ）
A．一个黑板擦的质量约为1000g
B．托起两个鸡蛋所用的力约为1N
C．教室门的高度约为4m
D．人正常步行的速度约为11m/s
【答案】B
【解析】解：A、一个黑板擦的质量约为100g，故A不符合实际；
B、一个鸡蛋的质量约为50g，2个鸡蛋的质量为100g，重力约为1N，所以托起两个鸡蛋所用的力约为1N，故B最符合实际；
C、教室门的高度约为2m，故C不符合实际；
D、人正常步行的速度在4km/h＝4×m/s≈1.1m/s左右，故D不符合实际。
故选：B。
2．（3分）下列结果中，不是由弹力产生的是（ ）
A．撑竿跳高运动员跳起并跃过横杆
B．手中的石块释放后自由下落
C．玩具手枪用弹簧将“子弹”射出去
D．“蹦极”运动中落到低处的人被绳拉起
【答案】B
【解析】解：
A、撑竿跳高运动员在对竿施加力的作用，使竿发生弹性形变，由于竿要恢复原状，因此对运动员施加一个弹力，故A不符合题意；
B、手中的石块释放后会下落，是由于重力的作用，石块并没有发生形变，故不是由弹力引起的，故B符合题意；
C、玩具弹簧手枪中的弹簧被压缩，松手后，弹簧要恢复原状对子弹施加一个弹力，故C不符合题意；
D、“蹦极”运动中落到低处时，绳子被拉长，绳子要恢复原状对人施加一个弹力使人向上弹起，故D不符合题意。
故选：B。
3．（3分）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．乘车时系安全带是为了减小惯性
B．汽车质量越大，惯性越大
C．汽车行驶的速度越快，惯性越大
D．汽车静止时没有惯性
【答案】B
【解析】解：
A、乘车时系好安全带是为了防止紧急刹车时由于惯性对人造成的伤害，不能减小惯性，故A错误；
B、质量越大，惯性越大，故B正确；
CD、运动的物体具有惯性，静止的物体也具有惯性，一切物体都具有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体运动状态无关，故CD错误。
故选B。
4．（3分）你是否有过这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，竖直方向伞面可能被“吸”，发生形变，下列有关这一现象及其解释，正确的是（ ）
A．伞面被向下“吸”
B．伞上方的空气流速大于下方
C．伞上方的空气流速等于下方
D．伞上方的空气流速小于下方
【答案】B
【解析】解：等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，
通过下表面的流速较小。因为伞上方的空气流速大，压强较小；伞下方的空气流速小，压强大，所以伞面受到一个向上的压强差，伞被向上“吸”。
故选：B。
5．（3分）中国的茶文化源远流长，一沉一浮，用玻璃杯，一拿一放，亦苦亦甜。如图所示是杰伦用玻璃杯给爷爷泡的茶，结合所学的物理知识，下列解释正确的是（ ）
A．下沉的茶叶受到惯性的作用
B．竖直静握的玻璃杯所受的摩擦力等于玻璃杯的重力
C．静止悬浮的茶叶受到的浮力与重力是一对平衡力
D．玻璃杯的重力与桌面对玻璃杯的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】解：A、漂浮在水面的茶叶受到平衡力的作用，不是惯性作用，故A错误；
B、喝茶时握在手中静止的茶杯受摩擦力和重力的作用，因茶杯处于静止平衡状态，受到的力是平衡力，则所受的摩擦力等于其总重力，故B错误；
C、悬停的茶叶，由物体的浮沉条件可知受到的浮力等于重力，二力是一对平衡力，故C正确；
D、玻璃杯的重力与桌面对杯子的支持力，它们大小不相等，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
6．（3分）下列对四幅图片及情景解释正确的是（ ）
A．甲图中，用力才能把饮料吸入口中，说明吸力改变了大气压强
B．乙图中，飞镖箭头做得很尖，是为了增大压强
C．丙图中，拿自制气压计下楼，细管内水柱上升
D．丁图中，若向B管中吹气，A管中液面会下降
【答案】B
【解析】解：A、用力一吸，把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里，用力才能把饮料吸入口中，不能改变了大气压强，故A错误；
B、飞镖箭头做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确；
C、拿自制气压计下楼，细管内水柱会下降，因为楼下的气压高，导致水柱降低，故C错误；
D、往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强，液面上升，故D错误。
故选：B。
7．（3分）如图所示，是小乐同学用水银来测量大气压强值的实验，下列判断正确的是（ ）
A．此时的大气压是760mm高水银柱所产生的压强
B．将玻璃管稍微倾斜，则玻璃管里的水银柱长度将不变
C．若将此装置从山下带到山上，则管内外水银面的高度差将增大
D．若将玻璃管换成更细的，管内外水银面的高度差将不变
【答案】D
【解析】解：A、读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，故A错误；
B、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，由于玻璃管倾斜，故水银柱的长度将变长，故B错误；
C、若将此装置从山下带到山上，大气压减小，管内外水银面的高度差将变小，故C错误；
D、若将玻璃管换成更细的，管外大气压不变，管内外水银面的高度差将不变，故D正确。
故选：D。
（多选）8．（3分）以下是我们生活中常见到的几种现象：①篮球撞击在篮板上被弹回；②用力揉面团，面团形状发生变化；③用力握小球，球变瘪了；④一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞。在这些现象中，物体因为受力而改变运动状态的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
【答案】AD
【解析】解：A、篮球撞击在篮板上被弹回，说明力改变了物体的运动状态，故A正确；
BC、用力揉面团，面团形状发生变化、用力握小球，球变瘪了这两种现象，说明力改变了物体的形状，故BC错误；
D、一阵风把地面上的灰尘吹得漫天飞舞，说明力改变了物体的运动状态，故D正确。
故选：AD。
（多选）9．（3分）2023年2月6日，土耳其连续发生7.8级地震。昆明蓝天救援队从长水机场赶赴土耳其，如图所示是飞机起飞时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．飞机采用密度小的材料（体积不变），可以减轻它的重力
B．飞机升空利用了“空气流速越大的地方压强越小”的原理
C．飞机向高空爬升时，舱外大气压强会减小
D．飞机在高空中飞行时，为了防止燃料沸腾，应使用沸点较低的燃料
【答案】ABC
【解析】解：A、由公式m＝ρV和G＝mg知，在体积一定的情况下，要减轻重力，只能选择密度较小的材料，故A正确；
B、客机升空时，机翼上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，产生了一个向上的压力差，故飞机起飞利用了“空气流速大的地方压强小”的原理，故B正确；
C、飞机向高空爬升时，舱外大气压强比海平面附近的大气压强小，故C正确；
D、当飞机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，飞机使用沸点较高的航空煤油作为燃料，故D错误。
故选：ABC。
（多选）10．（3分）如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先倒立放置在水平桌面上、再正立放置，两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，水对瓶盖和瓶底的压强分别为p甲和p乙，下列判断正确的是（ ）
A．F甲＝F乙B．p甲＝p乙C．F甲＞F乙D．p甲＞p乙
【答案】AD
【解析】解：AC、因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以，甲、乙两次放置时，矿泉水瓶的总重力不变，两次对桌面的压力相等，即F甲＝F乙，故A正确，C错误；
BD、根据图示可知，倒置后水的深度变小，根据p＝ρgh可知，水对瓶盖的压强大于水对瓶底的压强，即p甲＞p乙，故B错误，D正确。
故选：AD。
二、填空题（本大题共6小题，第11～15题每小题2分，第16题4分，共14分）
11．（2分）如图1表示小铁球受磁铁吸引的情况，说明力可以改变物体的 运动状态 ；图2是坐在船中的人用手推另一只船时，自己坐的船同时后退，说明物体间力的作用是 相互的 。
【答案】（1）运动状态；（2）相互的。
【解析】解：（1）如图1表示小铁球受磁铁吸引的情况，小球由于受到磁铁的吸引力，运动方向和速度大小均发生了变化；说明力可以改变物体运动状态；
（2）图2是坐在船中的人用手推另一只船时，自己坐的船同时后退，说明手推船的同时，也受到船对手的反作用力；体现了物体间力的作用是相互的；
故答案为：（1）运动状态；（2）相互的。
12．（2分）拦河坝一般修成上窄下宽的形状，这是因为 液体内部的压强随深度的增加而增大 ，船闸是利用 连通器 的原理解决了水位差很大的拦河坝区的航运畅通。
【答案】液体内部的压强随深度的增加而增大；连通器。
【解析】解：（1）由于水的深度越大，压强越大，所以拦河大坝修成“上窄下宽”的形状，可以承受更大的水的压强；
（2）为使船只顺利通过水位差很大的拦河坝区，人们修建了船闸，船闸是根据连通器原理工作的。
故答案为：液体内部的压强随深度的增加而增大；连通器。
13．（2分）如图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是 30 N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是 20 N。
【答案】30，20。
【解析】解：A处于静止状态，属于平衡状态，所以受到的是平衡力。摩擦力与重力是一对平衡力，A的重力的大小为30N，所以摩擦力也是30N。
B处于静止状态，属于平衡状态，所以受到的是平衡力。摩擦力与推力是一对平衡力，推力的大小为20N，所以摩擦力也是20N。
故答案为：30，20。
14．（2分）如图所示，是中国女宇航员王亚平在空间站中漂浮的情景。若王亚平向后蹬舱壁，她会向 前 运动（选填“前”或“后”）。在太空中 不能 （选填“能”或“不能”）用弹簧测力计测量物体的重力。
【答案】前；不能。
【解析】解：若王亚平向后蹬舱壁，她会向前运动，因为力的作用是相互的；在太空，物体没有重力，不能用弹簧测力计测量物体的重力。
故答案为：前；不能。
15．（2分）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。发现烧瓶内的水中出现了大量的 气泡 ，迅速上升变大，由此可知水重新沸腾起来。这是因为烧瓶内水面上方的气压 减小 （选填“增大”或“减小”）的缘故。
【答案】气泡；减小。
【解析】解：当向瓶底浇冷水时，瓶内水蒸气液化，气压减小；瓶内液面上方气压减小，导致沸点降低，所以水重新沸腾起来的，会看到烧瓶内的水中出现了大量的气泡，迅速上升变大。
故答案为：气泡；减小。
16．（4分）阅读短文，回答问题。
一起向未来
2022年4月16日，圆梦天宫，英雄凯旋，在太空“出差”183天的中国航天员三人组平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展，让普通人进入太空旅行的计划正在逐步实施。未来，会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。
太空中没有空气，人若暴露在太空中无法获得氧气，这种状态下10s就会失去意识；太空中没有作用于身体的大气压，体液就会快速沸腾，从而使身体组织膨胀，体温降低而冻结；太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120℃，而在阴影处温度则会骤降至﹣150℃；太空中还有速度极快的微小陨石，人体一旦碰到将造成极大伤害。
为实现太空旅行，人们不断研发各类宇航服，每一批新型宇航服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。可以想象，未来的宇航服将是个人太空旅行的宇宙飞船。
（1）太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速 沸腾 ，其原因是 太空没有空气、也就没有气压，体液随时可以沸腾 。
（2）沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，请你推测这个最低温可能是 ﹣150 ℃。
（3）假如，你穿着自己设计制作的宇航服，在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服应具备哪些功能？
【答案】（1）沸腾；太空没有空气、也就没有气压，体液随时可以沸腾；（2）﹣150；（3）能供氧保证宇航员有氧呼吸；能抗辐射。
【解析】解：（1）太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速沸腾，其原因是太空没有空气、也就没有气压，体液随时可以沸腾；
（2）沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，请你推测这个最低温可能是﹣150℃；
（3）由于太空中是真空、温度很低，所以航天服必须能供氧保证宇航员有氧呼吸、能保温，能抗撞击保证在太空中免受其他太空物的撞击，能抗辐射，能维持压强（或保压）等。
故答案为：（1）沸腾；太空没有空气、也就没有气压，体液随时可以沸腾；（2）﹣150；（3）能供氧保证宇航员有氧呼吸；能抗辐射。
三、作图题（本大题共2小题，共4分）
17．（2分）如图所示，一木块静止在斜面上，请在图中画出木块对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【解析】解：在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画一条垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如图所示：
18．（2分）重为10牛的木球浮在水面上，在图中作出木球所受到的重力的示意图。
【答案】
【解析】解：木球受重力的方向竖直向下，作用点在重心（球心），大小G＝10N，从重心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段，标出G＝10N，可得重力的示意图，如图所示：
四、实验探究题（本大题共4个小题，第18题8分，第19题8分，第20题4分，第21题4分，共24分）
19．（8分）探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
（1）小强通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力的作用效果，这里应用的科学方法是 转换法 。
（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，可以得到的结论 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 。
（3）比较图 乙 和 丙 实验可知，压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是 控制变量法 。
（4）小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，发现无论是大块肥皂还是小块肥皂，对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 同时改变了受力面积和压力大小，没有控制压力大小不变 。
【答案】（1）凹陷程度；转换法；（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）乙；丙；控制变量法；（4）错；同时改变了受力面积和压力大小，没有控制压力大小不变。
【解析】解：
（1）通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果，海绵凹陷程度大，压力作用效果越明显；通过海绵的凹陷程度反映作用效果，是转换法。
（2）甲、乙两图，受力面积大小相同，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，所以可得当受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。
（3）由图乙和图丙知道，压力大小相同，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，压力作用效果不同，由此得出结论：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；以上分析知道，用到了控制变量法。
（4）小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，压力变化，受力面积同时也发生变化，得出压力作用效果跟受力面积的关系，这个实验没有控制压力大小不同，就探究压力作用效果跟受力面积的关系是错误的。
故答案为：（1）凹陷程度；转换法；（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）乙；丙；控制变量法；（4）错；同时改变了受力面积和压力大小，没有控制压力大小不变。
20．（8分）在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中：
（1）小明根据自己的生活经验对影响滑动摩擦力大小的因素产生了如下猜想：
①接触面所受的压力；
②接触面的粗糙程度；
③接触面积；
④物体运动速度。
那么依据生活中推箱子，箱子越重，推起来越费力这一经验，合理猜想滑动摩擦力的大小应该与上述猜想 ① （填序号）有关；
（2）如图所示，甲、乙、丙是小明用同一木块做的三次实验，其中甲、乙两次所用的是同一木板。为了测量滑动摩擦力的大小，应该用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平面上做匀速直线运动，这是利用了二力平衡中 二力大小相等 的条件。
（3）为了验证（1）中的猜想②，小明应选用图中的 乙、丙 两次实验进行对比，得出结论；
（4）小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关，那么他应控制其它条件相同，只改变木块的 速度 ，并分别记录弹簧测力计示数，进行比较便可得出结论。在这个实验过程中，木块 必须 （选填“必须”或“不必须”）做匀速直线运动；
（5）完成甲所示实验时，小褚进行了两次正确的操作，两次木块运动的速度分别为va、vb，所受的摩擦力分别为fa、fb。已知：va＜vb，则fa ＝ fb（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（6）小褚与伙伴共同创建了一种新的实验方式，将甲图测量摩擦力大小装置改为如图丁所示的装置。这样做的好处是 木板不需要做匀速直线运动，便于操作 。
（7）在许多情况下，摩擦是有用的，人们常常设法增大它，如图所示的三个现象中， B （填字母）是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦的。
【答案】（1）①；（2）二力大小相等；（3）乙、丙；（4）速度；必须；（5）＝；（6）木板不需要做匀速直线运动，便于操作；（7）B。
【解析】解：（1）当推箱子时，箱子越重，推起来越费力，由此，可提出的猜想：摩擦力的大小可能跟压力的大小有关，故选①；
（2）为了测量滑动摩擦力的大小，应该用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平面上做匀速直线运动，这是利用了二力平衡中二力大小相等的条件；
（3）为了探究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，应该控制压力大小相同，所以应该选择乙、丙；
（4）小明又想研究滑动摩擦力大小与物体运动速度是否有关，那么他应控制其它条件相同，只改变木块的速度；
实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；
（5）摩擦力与速度无关，与压力和接触面的粗糙程度有关，因而速度改变，摩擦力不变，即fa＝fb；
（6）图中木块被弹簧测力计拉着，始终静止，受力平衡，因而木板不需要做匀速直线运动，便于操作；
（7）A、用力捏车闸，车容易停下来，是通过增大压力来增大滑动摩擦力的，故A不符合题意；
B、体操运动员上器械前，手上涂防滑粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的，故B符合题意；
C、冰壶运动中，刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力，是通过减小接触面的粗糙程度来减小滑动摩擦力的，故C不符合题意。
故答案为：（1）①；（2）二力大小相等；（3）乙、丙；（4）速度；必须；（5）＝；（6）木板不需要做匀速直线运动，便于操作；（7）B。
21．（4分）如图所示，是用压强计探究内部压强的情境
（1）把探头放入水中，通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强 越大 （选填“越大”或“越小”）；
（2）比较甲图、乙图和丙图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强 相等 ；
（3）在乙图中把探头慢慢下移，可以观察到U形管两边液体的高度差增大，从而得到：在同一种液体里，液体的压强随 深度 的增加而增大；
（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液体的 高度差变大 。
【答案】（1）越大；（2）相等；（3）深度；（4）高度差变大。
【解析】解：（1）把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断，液面高度差越大，表示水内部的压强越大。
（2）比较甲图、乙图和丙图，控制液体密度和深度不变，改变探头的方向，U形管两侧的液面高度差相等。可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等。
（3）在乙图中把探头慢慢下移，控制液体的密度不变，改变深度，可以观察到U形管两边液体的高度差增大，得到：在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大；
（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，控制深度不变，把水换成盐水，密度变大，则可以观察到U形管两边液体的高度差变大。
故答案为：（1）越大；（2）相等；（3）深度；（4）高度差变大。
22．（4分）如图所示，用“覆杯实验”来感受空气的“力量”时，某同学认为卡片不掉落的原因是纸杯里的水“粘”住了卡片。为了确定卡片不掉落的原因是水的作用还是空气的“力量”，接下来应该进行的操作是 在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气 （可任意选择器材），若观察到 纸片掉落 现象就可以说明是空气的“力量”导致卡片不掉落。
【答案】在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气；纸片掉落。
【解析】解：在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气时，没有了气压，也就无法托住水和纸片，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了。
故答案为：在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气；纸片掉落。
五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算；（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。
23．（9分）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，如图所示，着陆火星的“祝融号”质量为240kg，在牵引力的驱使下，20min匀速运动了96m，已知火星上的重力是地球上的0.5倍，求：
（1）“祝融号”匀速行驶的速度；
（2）“祝融号”在火星上的重力；
（3）若“祝融号”在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的，此过程中，“祝融号”受到的牵引力。
【答案】（1）“祝融号”匀速行驶的速度0.08m/s；
（2）“祝融号”在火星上的重力1200N；
（3）祝融号”受到的牵引力为120N。
【解析】解：（1）在牵引力的驱使下，20min＝1200s匀速运动了96m，
速度v＝＝＝0.08m/s；
（2）祝融号在火星上的重力为：
G＝mg火＝0.5mg＝240kg×0.5×10N/kg＝1200N；
（3）祝融号在火星上所受的阻力为：
f＝G＝×1200N＝120N；
祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝120N。
答：（1）“祝融号”匀速行驶的速度0.08m/s；
（2）“祝融号”在火星上的重力1200N；
（3）祝融号”受到的牵引力为120N。
24．（9分）如图所示是家庭厨房中常见的炊具——高压锅，它的自重为40N，放在水平桌面上，与桌面的接触面积是0.04m2，为了保障安全性，高压锅的出气孔上放置了限压阀，当限压阀受到的锅内压力等于锅外压力和它的重力时，恰好能抬起限压阀进行放气，锅盖内表面接触蒸汽的面积是450cm2，限压阀出气孔的横截面积为0.05cm2，锅外为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：
（1）若向高压锅里装入高度为15cm的水，装水后水对高压锅底部的压强；
（2）若向锅里装入2kg的水，装水后高压锅对水平桌面的压强；
（3）当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时，锅内蒸汽对锅盖的压力；
（4）当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，限压阀的质量。
【答案】（1）装水后水对高压锅底部的压强为1500Pa；
（2）装水后高压锅对水平桌面的压强为1500Pa；
（3）当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时，锅内蒸汽对锅盖的压力为8.1×103N；
（4）当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，限压阀的质量为50g。
【解析】解：（1）水的密度是1.0×103kg/m3，水的深度是h＝15cm＝0.15m，水对容器底部的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa；
（2）高压锅的重力：G锅＝40N，水的重力G水＝m水g＝2kg×10N/kg＝20N，
水壶对水平桌面的压力：F＝G水+G锅＝20N+40N＝60N，
水壶对水平桌面的压强：p′＝＝1500Pa；
（3）压力锅锅盖面积：S'＝450cm2＝4.5×10﹣2m2，
由p＝得，锅盖所受得蒸汽的压力：F'＝p''S＝'1.8×1×105Pa×4.50×10﹣2m2＝8.1×103N；
（4）S阀＝0.05cm2＝5×10﹣6m2，
当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，根据压强公式和力的平衡：
G阀+p0S阀＝p内S阀，故：G阀＝p内S阀﹣p0S阀＝2×1×105Pa×5×10﹣6m2﹣1×105Pa×5×10﹣6m2＝0.5N，
限压阀的质量是：m＝＝0.05kg＝50g。
答：（1）装水后水对高压锅底部的压强为1500Pa；
（2）装水后高压锅对水平桌面的压强为1500Pa；
（3）当锅内蒸汽达到1.8个标准大气压时，锅内蒸汽对锅盖的压力为8.1×103N；
（4）当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，限压阀的质量为50g。