内容正文:
2023北京初二(下)期末物理汇编
压强章节综合(非选择题)
一、填空题
1.(2023北京海淀初二下期末)小利在探究影响压力作用效果的因素时,做了如图所示的实验,其中木块与铁块的体积和形状完全相同。甲、乙两次实验控制了影响压力作用效果因素中的 保持不变,是为了探究压力作用效果与 是否有关;通过比较 两次实验可以说明压力的作用效果与受力面积有关。
2.(2023北京东城初二下期末)生活中利用身边的物品可以完成一些物理小实验,这些实验中蕴含着一些物理知识。
(1)如图甲所示,用水平向右的力推动矿泉水瓶底部,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平向右的力推瓶盖处,瓶子翻倒,这说明力的作用效果与力的 有关;
(2)如图乙所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,发现塑料片不掉,水不流出,发生这种现象的原因是有 存在;
(3)如图丙所示,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气,两张纸将会互相靠拢,这是由于在气体中,流速越大的位置,压强 。
3.(2023北京西城初二下期末)如图所示,是小丽为家中盆景设计的一个自动供水装置,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出。此时,瓶内气体压强 大气压。(选填“大于”、“等于”或“小于”)。你认为塑料瓶与盆景盘 (选填“是”或“不是”)连通器。
4.(2023北京石景山初二下期末)如图所示,小刚向平行竖放的两张纸中间吹气时,发现两张纸互相靠近.这是因为向两张纸中间吹气,使两张纸中间空气的流动速度 了(填“增大”或“减小”),两张纸中间的气压 外侧的气压(填“大于”或“小于”).
二、实验题
5.(2023北京大兴初二下期末)小兴用压强计探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)实验前,小兴发现压强计U形管两侧红墨水的高度不相等,如图甲所示,这说明U形管左侧管内的气体压强比大气压 (选填“大”或“小”)。为使U形管两侧红墨水的高度相等,接下来的操作应该是 (选填选项前的字母);
A.向U形管的右侧管注入一些红墨水
B.从U形管的右侧管中倒出一些红墨水
C.取下软管后再重新安装
(2)调节好压强计后,他将压强计的金属盒先后浸没于水中不同深度处,发现U形管两侧液面的高度差不同,如图乙、丙所示。由上述实验现象可以得出的结论是:液体内部的压强大小与 有关;
(3)他再把压强计的金属盒先后浸没于水和盐水(水和盐水的密度不同)中同一深度处,发现U形管两侧液面的高度差不同,如图丁、戊所示。由上述实验现象可以得出的结论是:液体内部的压强大小与 有关。
6.(2023北京朝阳初二下期末)在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,小阳利用泡沫塑料、小桌、形状与体积都相同的木块和铁块进行实验,如图所示。
(1)实验中采用泡沫塑料作为受压材料,是为了 ;
(2)甲图与乙图对比可知:压力的作用效果与 有关;
(3)丙图和丁图对比可以探究:压力的作用效果与 是否有关。
7.(2023北京朝阳初二下期末)小阳想探究液体压强与哪些因素有关,他利用如图所示的微小压强计、柱形容器,适量的水和酒精等进行如下实验:
(1)实验中,逐渐增加探头在水中的深度,观察到U形管中液面高度差 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)再将容器中的水换成酒精,保持探头的深度不变,观察现象可得:液体压强与 有关;
(3)为了进一步研究液体压强与上述因素的定量关系,设想在液体中深度为h的位置有一个水平放置的“平面”,面积为S,如图所示,假设液体密度为。请你由压强的定义推导出液体压强的公式。( )
8.(2023北京东城二中初二下期末)小丰利用如图甲所示的微小压强计探究液体内部压强规律。他用手轻轻按压了探头的橡皮膜,检查装置的气密性,确认仪器无问题后进行实验。
(1)探究过程如图所示,通过比较图乙和图丙可知: ;
(2)通过比较图 和图丁可知液体内部压强大小与液体密度有关。
9.(2023北京·八年级校联考期末)探究“影响压力作用效果的因素”时,小组设计了如图的实验方案:
(1)比较图甲和乙现象可得到结论:压力的作用效果与 的大小有关;
(2)有同学选用物块B和泡沫进行实验,实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丙所示。将左边部分移开后,发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的错误是 。
10.(2023北京石景山初二下期末)如图是小明“探究液体的压强特点”的实验情景,图中ABC容器相同,且容器内的液体深度相等。 其中A、B容器中装有同种液体,C容器中装另种液体,B和C容器中的微小压强计探头所处的液体深度相同。请回答下列问题:
(1)实验中,是通过观察微小压强计U型管 来显示探头上橡皮膜所受的液体压强;
(2)比较A、B实验现象得出:液体内部的压强与 有关;
(3)比较B、C实验现象得出:C容器中液体的密度较 (选填“大”或“小")。
11.(2023北京东城初二下期末)在探究“液体内部压强的特点”实验时,小东用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)实验前小东用手指无论是重压还是轻压探头的橡皮膜时,发现U形管两侧液面的高度差不变,造成这一现象的原因可能是 ;
(2)装置调整好后,他将探头先后放在水和盐水的相同深度h处,U形管两侧液面高度差情况分别如图甲、乙所示,探头所在位置的压强分别为p甲和p乙,可以判断出p甲 p乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。由此可知液体内部的压强与 有关。
12.(2023北京西城初二下期末)小娟利用微小压强计做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)小娟将压强计的探头放入水中,如图所示。当探头浸入水中的深度不断增大,观察到U形管左右两侧液面高度差将逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”),由此现象可得结论 ;
(2)保持压强计的探头在水中的深度不变,向水中加入适量的食盐,观察到U形管左右两侧液面高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明:液体内部压强与 。
13.(2023北京海淀初二下期末)实验小组在探究液体内部压强规律的过程中,进行了如下的实验。
(1)小红同学用如图所示装置进行实验,记录的实验数据如下表所示,请根据要求回答下列问题:
①由表中的实验数据可知:当微小压强计探头的橡皮膜朝下浸入水中深时,微小压强计形管两侧液面高度差为 ;保持探头橡皮膜所在的深度不变,当探头的橡皮膜方向由朝下改为朝上时,微小压强计形管两侧液面高度差 (选填“增大”“不变”或“减小”);
②根据第5组和第6组的数据可知,微小压强计探头在水和酒精中的深度相同时,水产生的压强 酒精所产生的压强;(选填“大于”或“小于”)
(2)小利所在的实验小组利用压强传感器,较精细的研究了某种液体内部压强随其深度变化的关系,并根据所测得的多组数据绘制出了压强变化的关系,并根据所测得的多组数据绘制出了压强随深度变化的图像,如图所示。根据图像可知,这种液体的密度为 ,在该种液体内深处,液体产生的压强为 。(取)
No.
液体
深度/cm
橡皮膜方向
形管两侧液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.8
2
水
5
朝下
4.8
3
水
5
朝侧面
4.8
4
水
10
朝侧面
9.6
5
水
15
朝侧面
14.4
6
酒精
15
朝侧面
11.6
14.(2023北京门头沟初二下期末)小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大。小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与 有关;
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与 有关。
15.(2023北京门头沟初二下期末)如图所示,两个相同的容器均装满水,在探究液体内部压强的特点时,小阳用微小压强计进行实验。
(1)装置调整好后,若将同一探头先后放在两个容器的A、B两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出A、B两处的压强PA PB(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)由此可以得到的结论是:液体内部的压强与 有关。
三、综合题
16.(2023北京朝阳初二下期末)液压传动系统
液压传动系统是指以液体为工作介质实现能量传递和控制的装置。液压传动具有工作平稳、反应快、易于实现快速启动、制动和频繁的换向、能在大范围内实现无级调速等优点,当然它也存在缺点,如不适宜在很高或者很低温度条件下工作、能量损失大、制造成本高,维护严格等。液压传动系统的工作原理是什么呢?
1650年法国物理学家帕斯卡提出:在密闭容器中,施加在静止液体表面的压强,可以大小不变地向液体的各个方向传递。后人称之为帕斯卡定律。液压千斤顶就是利用这一原理工作的,它广泛应用在大型机器维修、重型设备拆卸、公路桥梁建造等领域。
如图所示的液压千斤顶是我们在修理汽车时经常用到的设备,它的液压传动系统的工作原理图如图所示,当外力作用在活塞1上时,活塞1对密闭液体产生的压强为,活塞2受到密闭液体的压强为,由帕斯卡定律可知:。因为活塞2的横截面积比活塞1的横截面积大很多,所以在活塞2处产生的压力就会远大于活塞1处的压力,从而起到四两拨千斤的作用。
液压传动技术在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等方面取得了非凡的成就,在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等要求方面也取得了重大进展。随着计算机技术、微电子技术等的发展再次将液压传动技术向前推进,成为发展速度最快的技术之一。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在密闭容器中,施加在静止液体表面的压强可以向液体的各个方向传递,传递过程中压强的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)图中,若两个活塞的横截面积之比,,则 N;
(3)利用液压千斤顶可以付出较小的力获得很大的力,实现将压力“放大”的目的。请你再举一个利用机械实现放大目的的实例,并写出简单说明。( )
四、计算题
17.(2023北京大兴初二下期末)如图所示,容器中装有的水,水的深度为10cm。已知水的密度,g取。求:
(1)容器中水的重力;
(2)水对容器底的压强。
18.(2023北京石景山初二下期末)如图所示,一个敞口圆台形容器受到的重力为12N,底面积为,将重为60N的水倒入容器中,水的深度为20cm,水的密度为,取g=10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压强。
19.(2023北京朝阳初二下期末)如图所示,重为2N的玻璃杯放在水平桌面上,它与水平桌面的接触面积为,向杯中倒入重为4N的水,水的深度为0.1m,水的密度为,g取10N/kg。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)玻璃杯对水平桌面的压强。
20.(2023北京门头沟初二下期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1N,底面积3×10-3m2;杯内水重2N,水深0.06m,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.
求:(1)水对杯底产生的压强;(2)水杯对桌面产生的压强.
参考答案
1. 受力面积 压力大小 丙、丁
【详解】[1][2]由题意可知,木块和铁块的体积和形状完全相同,因此甲、乙两图中,塑料泡沫的受力面积相同,由可知,体积相同的铁块和木块质量不同,因此对塑料泡沫的压力不同,故甲、乙两次实验控制了影响压力作用效果因素中的受力面积保持不变,是为了探究压力作用效果与压力大小是否有关。
[3]为了探究压力的作用效果与受力面积有关,需要控制压力相同,受力面积不同,因此可以通过比较丙、丁两次实验来探究。
2. 作用点 大气压 越小
【详解】(1)[1]如图甲所示,用水平向右的力推动矿泉水瓶底部,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平向右的力推瓶盖处,瓶子翻倒,力的作用效果不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2)[2]如图乙所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,纸杯内的空气被排出,发现塑料片不掉,水不流出,发生这种现象的原因是有大气压的存在。
(3)[3]如图丙所示,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气,中间气体流速大,压强小,小于纸外的大气压,故两张纸将会互相靠拢,这是由于在气体中,流速越大的位置,压强越小。
3. 小于 不是
【详解】[1]瓶中的水不再流出时,瓶内气体压强与瓶内液体产生的压强之和等于大气压,所以瓶内气体压强小于大气压。
[2]塑料瓶上端封闭,不是连通器。
4. 增大 小于
【详解】当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小.
5. 大 C 液体深度 液体密度
【详解】(1)[1]若在使用压强计前发现U形管左侧液面低,说明此时软管内气压大于外界大气压。
[2]实验前,小兴发现压强计U形管两侧红墨水的高度不相等,说明软管内封闭的气体不受力时,压强与外界气压不相等,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[3]比较图乙和图丙,探头深度不同,液体密度相同,发现U形管两侧液面的高度差不同,得出的结论是:液体内部的压强与液体深度有关。
(3)[4]比较图丁、戊,探头深度相同,液体密度不同,发现U形管两侧液面的高度差不同,得出的结论是:液体内部的压强与液体密度有关。
6. 观察泡沫塑料的形变 压力大小 受力面积
【详解】(1)[1]泡沫塑料受力容易变形,形变程度易于观察,可以用泡沫塑料的形变表示力的作用效果,所以实验中采用泡沫塑料作为受压材料。
(2)[2]甲、乙两实验中,两实验小桌对泡沫塑料的接触面积相同,铁块对泡沫塑料的压力更大,泡沫塑料的形变程度更明显,说明压力的作用效果与压力的大小有关。
(3)[3]丙、丁实验中,两实验小桌对泡沫塑料的压力大小相同,丁实验小桌与泡沫塑料的接触面积更小,泡沫塑料的形变程度更明显,说明压力的作用效果与受力面积有关。
7. 变大 液体密度 见解析
【详解】(1)[1]液体压强的大小和液体的密度与液体的深度有关,深度越深,液体压强越大,故实验中,逐渐增加探头在水中的深度,液体压强增大,观察到U形管中液面高度差变大。
(2)[2]实验中,保持探头的深度不变,改变液体密度,根据控制变量法可知,可以探究液体压强与液体密度有关。
(3)[3]这个平面以上液柱对平面的压力等于液柱的重力。由可知,液体压强
8. 在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大 丙
【详解】(1)[1]如图,比较图乙、丙可知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,丙图中深度较大,U形管液面高度差越大,产生的压强越大,说明在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
(2)[2]如图,比较图丙、丁可知,液体的深度相同,密度不同,U形管液面的高度差不同,说明液体压强与液体的密度有关。
9. 受力面积 没有控制压力大小不变
【详解】(1)[1]从甲、乙两图中可以看出,接触面受到的压力相同,受力面积不同,泡沫塑料的凹陷程度不同,由此可知:压力的作用效果与受力面积的大小有关,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)[2]探究压力的作用效果与受力面积的关系,需保持压力不变,只改变受力面积的大小;同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化,得出压力的作用效果与受力面积无关,他在探究过程中存在的错误是没有控制压力大小不变。
10. 两侧液面高度差 深度 大
【详解】(1)[1]压强计的探头所受压强不同,U型管两侧液面高度差也会不同,所以可通过观察微小压强计U型管两侧的液面高度差来反映探头上橡皮膜所受液体压强的大小。
(2)[2]由图A、B知,探头浸在同种液体的不同深度,U型管两侧液面高度差不同,探头所受液体的压强不同,所以液体内部压强与液体的深度有关。
(3)[3]由图B、C知,探头浸入不同液体的同一深度,U型管两侧液面高度差不同,C中U型管液面高度差较大,探头所受压强较大,据知,C容器中液体的密度较大。
11. 装置漏气 小于
液体密度
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,用手按压几下橡皮膜,发现U形管两边的液面的高度差几乎不变,则说明该装置漏气,可能是U形管的左侧和橡胶管连接处漏气、探头处的橡皮膜漏气。
(2)[2][3]压强计放在水中,U形管两侧液面高度差较小;压强计放在盐水中,U形管两侧液面高度差大,所以p甲<p乙;由此可以得到的结论是:液体内部的压强与液体密度有关。
12. 变大 同种液体的压强随深度的增大而变大 变大 液体密度大小有关
【详解】(1)[1][2]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;小娟将压强计的探头放入水中,如图所示。当探头浸入水中的深度不断增大,观察到U形管左右两侧液面高度差将逐渐变大,根据转换法,由此现象可得结论:同种液体的压强随深度的增大而变大。
(2)[3][4]保持压强计的探头在水中的深度不变,向水中加入适量的食盐,观察到U形管左右两侧液面高度差将变大,因盐水的密度大于水的密度,这说明:液体内部压强与液体密度大小有关。
13. 4.8 不变 大于
【详解】(1)①[1]由表中第2组可知当微小压强计探头的橡皮膜朝下浸入水中5cm深时,微小压强计U形管两侧液面高度差为4.8cm;
[2]由表中第3组可知当微小压强计探头的橡皮膜浸入水中5cm深时,保持探头橡皮膜所在的深度不变,当探头的橡皮膜方向由朝下改为朝上时,微小压强计U形管两侧液面高度差为4.8cm没有变化;
②[3]根据第5组和第6组的数据可知,微小压强计探头在水和酒精中的深度相同时,水中U形管两侧液面高度差为14.4cm,酒精中U形管两侧液面高度差为11.6cm,表明水产生的压强大于酒精所产生的压强。
(2)[4]由图可知,当时,由可知液体的密度为
[5]在该种液体内0.1m深处,液体产生的压强为
14. 受力面积 压力
【详解】(1)[1]当保持压力不变,受力面积变化时,压力的作用效果也跟着变化,说明压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[2]当保持受力面积不变,压力的大小变化时,压力的作用效果也跟着变化,说明压力的作用效果与压力大小有关。
15. < 深度
【详解】(1)[1]由甲、乙图知,乙图的液面差大于甲图的液面差,所以可以判断出A、B两处的压强
(2)[2]甲图A和乙图B探头所在深度不同,两处压强不同由此可以得到的结论是:液体内部的压强与深度有关。
16. 不变 10000 见解析
【详解】(1)[1]由材料可知,在密闭容器中,施加在静止液体表面的压强,可以大小不变地向液体的各个方向传递,即传递过程中压强的大小不变。
(2)[2]根据帕斯卡定律可知
p1=p2
(3)[3]液压机是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成,利用帕斯卡原理制成的。
17.(1)2N;(2)1000Pa
【详解】解:(1)容器中水的重力
(2)水对容器底的压强
答:(1)容器中水的重力为2N;
(2)水对容器底的压强为1000Pa。
18.(1)2000Pa;(2)3600Pa
【详解】解:(1)水对容器底部的压强
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与水的重力之和,即
容器对桌面的压强
答:(1)水对容器底部的压强为2000Pa;
(2)容器对桌面的压强为3600Pa。
19.(1)1000Pa;(2)2000Pa
【详解】解:(1)水对杯底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)玻璃杯对水平桌面的压力
F=G杯+G水=2N+4N=6N
玻璃杯对水平桌面的压强
答:(1)水对杯底的压强是1000Pa;
(2)玻璃杯对水平桌面的压强是2000Pa。
20.(1)600Pa;(2)1000Pa
【分析】(1)根据液体压强的公式得到水对杯底产生的压强;
(2)求出杯和水的总重,因为在水平桌面上,也就知道了杯对桌面的压力,根据压强的公式得到水杯对桌面的压强.
【详解】(1)杯内水的深度:h=0.06m,水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)在水平桌面上,杯对桌面的压力:F=G水+G杯=1N+2N=3N,
杯对桌面的压强:.
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