内容正文:
第九章 压强
一、单选题
1.下列说法错误的是( )
A.甲图:排水管的U形“反水弯”是一个连通器
B.乙图:爬到泰山之巅,自制气压计液柱高度会降低
C.丙图:用吸管把饮料“吸”入嘴里,是利用了大气压
D.丁图:房屋的地基增大了受力面积,减小了压强
2.下列实例中,不属于连通器的是( )
A. 茶壶 B. 下水道弯管
C. 烧杯 D. U形容器
3.如图所示是课本中展示的自制实验器材,下列说法正确的是( )
A.甲是气压计,乙是温度计 B.甲是气压计,乙是气压计
C.甲是温度计,乙是温度计 D.甲是温度计,乙是气压计
4.手压气球,气球发生形变。气球由于形变而产生的力是( )
A.手对气球的压力 B.气球受到的重力
C.气球对手的压力 D.桌面对气球的支持力
5.三个实心正方体对水平地面的压强相等,现将它们沿竖直方向切去厚度相等的部分,剩余部分对水平地面的压力大小关系是,则它们的密度的大小关系是
A. B.
C. D.
6.下列事例是通过减小受力面积来增大压强的是( )
A.推土机用宽大的履带来支承 B.书包的背带做得较宽
C.菜刀的刀口磨得锋利 D.载重大货车有很多车轮
7.下列关于生活中的物理,符合实际的是( )
A.人的重力大约5000N
B.人站在水平地面上时对地面的压强大约
C.人走路时的速度大约5m/s\
D.人完成50米赛跑的时间大约5秒
二、填空题
8.液体内部朝各个方向都有压强,这是由于液体能够 ;可将一端封闭的玻璃管中装满水银倒插入水银槽中测量大气压,这个实验最早是意大利的 做的。
9.小明在使用洒水壶打扫卫生,洒水壶利用了 原理,壶内水静止时,壶身和壶嘴的水面是相平的。若洒水壶底受到水的压强为900Pa,则此时壶内水深为 cm。( g 取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
10.对于形状规则的柱体,计算其对支持面的压强时,可以用公式 ,可见,柱体压强与 和 有关。
11.小明对液体压强计进行了改进,将 U形管内装入适量的水,两个端口相连的金属盒蒙着相同的橡皮膜,当两探头置于空气中时管内液面相平。甲乙两个容器内分别装入水和另一种液体,现将两探头分别放入甲乙两容器液面下h=10cm深度处,如图所示,U形管左右两管液面高度差为2cm,则甲乙容器中液体压强P甲 P乙(选填“>” “=”或“<”) ,乙中液体密度是 kg/m³。
12.在如图(a)中,边长为0.1m、密度为0.5×103kg/m3的实心正方体静止在水平面上。
①求正方体的质量 kg;
②求正方体对水平面的压强 Pa;
③现设想把该正方体截取一半,并将截取部分叠放在剩余部分上方的中央,使截取部分对剩余部分的压强与叠放后水平面受到的压强相等。
Ⅰ 小华想沿竖直方向截取一半,他 满足上述要求(选填“能”或“不能”);
Ⅱ 小明沿水平方向截取一半,并按图(b)所示方法放置,满足了上述要求,请说明理由 。
三、实验题
13.为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水的内部的压强,得到数据如下表:
请你分析实验过程并回答:
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
深度/cm
5
5
5
10
10
10
15
15
15
橡皮膜方向
上
下
侧
上
下
侧
上
下
侧
压强计液面高度差/cm
4.3
4.3
4.3
9.2
9.2
13.8
13.8
13.8
(1)实验中我们是通过观察 来判断液体压强的大小.
(2)为了验证猜想1,应选序号为 的实验数据;由实验可以判断猜想2是 .(选填“正确的”或“错误的”),并请根据你的判断在表格的空白处填上合适的数据 .
(3)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,小强又选择了酒精继续实验,他把压强计的金属盒浸入酒精中,改变其所处的深度,发现压强计液面的高度差也出现有“4.3cm、9.2cm、13.8cm”,于是他得出:液体内部的压强,与液体的密度无关,你认为他的探究方案是 ,(填“合理”或“不合理”)你的理由是: .
四、计算题
14.如图甲将杯高为10cm薄壁圆柱体状空杯,放在电子秤上、现均匀向杯中缓慢倒水,电子秤所显示质量m随杯中水的高度h变化的图象如图乙所示,求:
(1)空杯的质量多大?
(2)杯装满水时,水对杯底的压强多大?
(3)杯子的底面积多大?
五、简答题
15.全国新冠疫苗在如火如荼的注射之中,市民到了注射点后,首先要用体外测温仪进行测温,然后医生进行登记信息,确认信息后,即可进行注射。如图所示,医生用细针抽出瓶内疫苗液体,再注射进市民的肌肉之中。请你找出其中蕴含的两个物理原理,并进行解释。
16.如图所示,是同学们在参观铁路工地时看到的场景,请用物理知识简要回答下列问题:铁轨为什么要铺在一根根路枕上?
17.处处留心皆学问,请用物理知识解释下面生活中的现象:油罐车后轮有四个轮胎,比起两个轮胎减小了对路面的破坏。其原因是什么?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
C
A
C
B
C
B
1.B
【详解】A.洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口、底部连通,利用了连通器原理,故A正确,不符合题意;
B.爬到泰山之巅,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分液体被压入玻璃管,因此管内液柱的高度会升高,故B错误,符合题意;
C.人喝饮料时,嘴内的气压小于嘴外部的大气压,饮料在大气压力的作用下,被吸入嘴中,故C正确,不符合题意;
D.房屋的地基的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】ABD.茶壶、下水道弯管、U型容器都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的,故ABD不符合题意;
C.烧杯与连通器原理无关,故C符合题意。
故选C。
3.A
【详解】自制气压计和温度计所用器材:瓶子、两端开口的细玻璃管、带色的水、橡皮塞。气压计中的水倒入大半瓶,水上方有空气。当瓶子内外气压不同时,带色的水在瓶内外气压的作用下,上升或下降。温度计中的水要倒满瓶子,将温度计放入热水或冷水里,观察细管中水柱的变化。所以甲是气压计,乙是温度计。
故选A。
4.C
【详解】弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,通常所说的压力、支持力、拉力都是弹力,弹力的方向总是与物体形变的方向相反,手压气球,气球发生形变,气球由于要恢复原状,会对手产生弹力,气球由于形变而产生的力是气球对手的压力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】因为三者都为正方体,根据
可知沿竖直方向切去相同厚度之后剩余部分高度不变,因此各自对地面的压强不变,依旧相等,根据可知,在压强相等,压力关系为时,则受力面积关系为,即它们的高度关系为,又因为
所以它们的密度关系为,故选B.
6.C
【详解】A.推土机用宽大的履带来支承,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.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B不符合题意;
C.菜刀的刀口磨得锋利,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.载重大货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选C。
7.B
【详解】A.人的质量在50kg左右,受到的重力大约为
左右,故A不符合题意;
B.人的重力约为500N,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强为
左右,故B符合题意;
C.人走路时的速度约为1.1m/s,故C不符合题意;
D.人完成50米赛跑的时间大约8s,故D不符合题意。
故选B。
8. 流动 托里拆利
【详解】[1]由于液体能够流动,液体内部朝各个方向都有压强,同种液体同一深度液体向各个方向的压强相等。
[2]意大利物理学家托里拆利最早测量了大气压的值,他用一端封闭的玻璃管中装满水银倒插入水银槽中测量大气压。
9. 连通器 9
【详解】[1]洒水壶的壶嘴、壶身上端开口、下端连通,构成了连通器,即洒水壶利用了连通器原理。
[2]此时壶内水深为
10. 密度 高度
【详解】[1][2][3]对于形状规则的柱体,可以用公式计算柱体对支持面产生的压强,其中表示柱体的密度,单位是kg/m3;h表示柱体高度,单位是m;从公式中可以看出,柱体的压强跟柱体的密度与柱体的高度有关。
11. > 0.8×103
【详解】[1]由图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,U形管中液面的高度左边小于右边液面的高度,说明甲中的压强更大,故可以判断甲液体的密度更大,即ρ1大于ρ2。
[2]甲探头受到的压强
由题意可知,甲乙两探头受到的压强差为
则乙探头受到的压强为
由得乙中液体密度是
12. 0.5千克 490帕 能 由于截取部分对剩余部分的压力和受力面积均为水平面受到压力和受力面积的一半,所以满足了上述要求
【详解】①[1]质量为
②压力为
压强为
③[3][4]由于截取部分对剩余部分的压力和受力面积均为水平面受到压力和受力面积的一半,所以满足了上述要求。
13.(1)U压强计中液面的高度差;(2)1、4、7;错误的;9.2cm;(3)不合理;应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm,记下此时压强计液面的高度差
【详解】试题分析:(1)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,压强计液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的.
(2)猜想1探究液体压强与液体的深度的关系,保持方向和密度不变,选择实验1、4、7(或2、5、8或3、6、9),实验数据表明方向和密度相同时,液体越深,液体压强越大;
猜想2液体的压强跟方向的关系,保持深度和密度相同,选择实验1、2、3或4、5、6或7、8、9,实验数据表明,液体压强跟方向无关,所以猜想2是错误的;
根据在同一深度,液体向各个方向的压强相等可知,在表格的空白处填上合适的数据应该是9.2cm.
(3)为了验证猜想3是否正确,保持深度相同,应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm,记下此时压强计液面的高度差,改变液体的密度,比较U型管的高度差.所以,在没有控制深度时,记录高度差是不合理的.
故答案为(1)U压强计中液面的高度差;(2)1、4、7;错误的;9.2cm;(3)不合理;应控制金属盒所处的深度分别为5cm、10cm、15cm,记下此时压强计液面的高度差;
14.(1)0.2kg;(2)1.0×103 Pa;(3)3×10-3 m2
【详解】解:(1)由图可知,当倒入水的质量为零时,空杯的质量m杯=0.2kg。
(2)杯装满水时,水对杯底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103 Pa
(3)装满水时,水的质量为
m=0.5kg-0.2kg=0.3kg
水的重力为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
因为杯子是圆柱体状的,水对杯底的压力
F=G=3N
S==3×10-3 m2
答:(1)空杯的质量是0.2kg;
(2)杯装满水时,水对杯底的压强是1.0×103 Pa;
(3)杯子的底面积是3×10-3 m2。
15.见详解
【详解】答:①用体外测温仪进行测温,是因为人可以发出红外线,红外线具有热效应,可以测温;
②用细针抽出瓶内疫苗液体,向外拉活塞,注射器内气压减小,液体被大气压压入注射器。
16.见详解
【详解】答:铁轨铺在路枕上,是在列车对路基的压力一定时,增大受力面积来减小列车对路基的压强,保护路基。
17.见解析
【详解】油罐车后轮有四个轮胎,比起两个轮胎增大了受力面积,在压力一定时,减小了对路面的压强,所以可以减轻对路面的破坏。
答案第1页,共2页
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