内容正文:
2025年中考物理专题复习:压强实验题、计算题综合训练
一、实验题
1.如图所示,为某同学“研究压力作用效果与哪些因素有关”实验中的三次操作。
(1)比较A、B图可得出压力作用效果与 有关;比较B、C图可得出压力的作用效果与 有关;
(2)该实验主要所用的探究方法是转换法和 。
2.学习了液体压强知识后,李婷同学为了探究液体内部压强的规律,设计了如图的实验操作:
(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形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作正确的是 (选填字母)。
A.拆除胶管重新安装 B.直接从U形管右侧中倒出适量液体
(3)正确操作后,小亮用手轻压探头的橡皮膜(如图乙所示),同时观察U形管液面有明显变化,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(4)分析图丙、丁两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体深度越深,液体的压强 。
(5)实验中,通过观察U形管两边液面高度差显示液体内部压强大小,这种研究方法是 法。
(6)李婷同学将探头固定在容器里,又向容器内加入大量的浓盐水,此时发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是他得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为李婷同学上述操作 (选填“可靠”或“不可靠”)。
(7)如图己所示,现将压强计探头放入某种液体的烧杯中b位置时,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图戊水中的a位置时相同,观察两烧杯中的探头位置可知,图己中烧杯中的液体密度ρ液 ρ水(选填“>”“<”或“=”);若U形管足够长,则U形管内选用密度 的液体可以减小实验误差(选填“较大”或“较小”)。
3.在探究液体内部压强实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面 。实验1是探究液体压强与 的关系,实验2是探究液体压强与 关系。
(2)在实验1的第二次实验中,若将压强计金属盒的橡皮膜朝向不同的方向,为了探究同一深度处,液体向 的压强大小关系时,发现U形管两侧液面的高度差不变,这说明,液体内部压强与这个因素 (选填“有关”或“无关”)。
4.某实验小组探究“液体的压强与哪些因素有关”。
(1)如图所示,从结构来看,压强计的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2) (选填“液体”或“空气”)对左侧液面的压力使压强计左侧液面下降,右侧液面升高。
(3)通过U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化,这种实验方法是 法。
(4)实验结束后小组内进行交流,为了使实验过程中U形管两侧液面高度差对比更加明显,下列方法中有效的是 。
A.U形管中换用密度更小的液体
B.U形管中换用密度更大的液体
C.容器中换用密度更小的液体
5.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)如图甲,安装好后要轻压 ,检查压强计的气密性;
(2)压强计是通过U形管中液面的 来反映被测压强的大小;
(3)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面不在同一水平面(如图甲),此时,正确的调节方法是 (选填“A”或“B”);
A.将右侧支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
(4)分析图乙A、B两图的实验现象,得出的结论是: ;
(5)图乙中要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两图进行对比;
(6)保持图乙C中金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出),U形管两侧的液面的高度差 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(7)聪明的静静想知道C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小明进行了如下操作:
a、在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出:
b、在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式: (用含有h、和的式子表示)。
二、计算题
6.如图1所示,是福州市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。消毒车总质量为10t,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,图2消毒车运动的s﹣t图象。求:
(1)10min内消毒车的平均速度;
(2)消毒车对水平地面的压强。
7.如图所示是家庭厨房常见的洗菜水槽,水槽出水口下方连接排水管,水槽中水深为20cm,出水口有一质量为0.05kg,横截面积为的圆柱形橡胶塞子。塞子刚好嵌入出水口,塞子与出水口间的摩擦忽略不计。(水的密度为,g取10N/kg)问:
(1)橡胶塞子的重力有多大?
(2)水对橡胶塞子的压力是多少N?
(3)用手拉细绳一端,至少需要多大的拉力才能提起塞子?
8.2020年6月20日,我国自主设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器,成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材,该潜水器停在海水中时总质量为25t。
(1)该潜水器停在海水中时的总重力是多少N?
(2)载人潜水器在10000米深处,海水对安装在潜水器驾驶窗前方面积为3dm2的观测孔的压力为3.09×106N,求海水的密度?
(3)设想你在10000m潜水器中把一只脚伸到外面的海水里,海水对你脚背的压力的大小相当于多少个60kg的人所受的重力?(脚背的面积近似取S=120cm2)
9.受“新冠肺炎”疫情影响,送餐机器人出现各大医院里。如图所示,是某医院里出现的一款送餐机器人。该机器人送餐服务时总质量为60kg,送餐服务时在600s内沿直线匀速移动的距离为180m,若它在匀速移动中所受阻力为重力的0.05倍,(g=10N/kg)求:
(1)此机器人在送餐服务时运动的速度为多少m/s?
(2)此机器人在送餐服务时牵引力为多少N?
(3)若此机器人与地面接触总面积120cm2,则在送餐服务时对水平地面的压强是多少?
10.一辆质量为6t的载货汽车,在平直的公路上以80km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为车重的0.05倍,求:(g取10N/kg)
(1)汽车所受的重力是多大?
(2)汽车所受的牵引力是多大?
(3)汽车有4个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为250cm2,汽车对地面的压强约是多大?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 受力面积 压力大小 控制变量法
【详解】(1)[1][2]比较A、B图,压力相同,受力面积不同,可得出压力作用效果与受力面积有关,比较B、C图,受力面积相同,压力大小不同,可得出压力的作用效果与压力的大小有关。
(2)[3]压力作用效果的影响因素有两个,研究时需要控制变量,因此该实验主要所用的探究方法是控制变量法。用海绵的凹陷程度反映压力的作用效果使用了转换法。
2. 不属于 A 不漏气 越大 转换 不可靠 ﹥ 较小
【详解】(1)[1]连通器是底部相连,上端开口,而压强计上端一端封闭,故压强计上的U形管不属于连通器。
(2)[2]调节压强计时,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,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[3]当用手轻压探头的橡皮膜 (如图乙所示),如果U形管液面有明显变化,则该装置不漏气;如果U形管液面变化 不明显,则装置漏气。
(4)[4]分析图丙、丁两图,液体的密度相同,丙图探头所处液体的深度比丁图小,而丙图U形管两边液面高度差较大,则得出的结论是:同种液体中,液体深度越深,液体的压强越大。
(5)[5]用U形管两边液面高度差来显示液体内部压强大小,这种研究方法是转换法。
(6)[6]研究液体压强与液体的密度的关系,要控制液体的深度相同,李婷同学将探头固定在容器里,又向容器内加入大量的浓盐水,使探头所处液体的深度变大,所以李婷同学上述操作不可靠。
(7)[7]如图己所示,现将压强计探头放入某种液体的烧杯中b位置时,使U形管两侧液面的高度差Δh与探头在图戊水中的a位置时相同,说明两次液体内部的压强相同,由图知ha﹥hb,根据p=ρgh知烧杯己中的液体密度大于水的密度。
[8]根据压强计的构造可知,我们是通过U形管中液面的高度差来判断压强大小的,即高度差越大,压强就越大,高度差越小,压强就越小;在压强大小一定的情况下,根据p=ρgh可知,在U形管内充灌密度较大的液体时,U形管中液面高度差较小;充灌密度较小的液体时,U形管中液面高度差较大,所以U形玻璃管内选用密度较小的液体可以减小实验误差。
3. 相平 液体深度 液体密度 各个方向 无关
【详解】(1)[1]实验前,应保证U形管左右液柱的液面相平。
[2]实验1中同种液体,金属盒所处深度不同,U形管左右液面高度差也不相同,说明液体压强与液体深度有关,所以实验1是探究液体压强与液体深度的关系。
[3]实验2中液体种类不同,金属盒所处深度相同,U形管左右液面高度差也不相同,说明液体压强与液体密度有关,所以实验2是探究液体压强与液体密度的关系。
(2)[4][5]在同一深度处,将压强计金属盒的橡皮膜朝向不同的方向,为了探究液体向各个方向的压强大小关系。发现U形管两侧液面的高度差不变,这说明液体内部压强与同一深度的不同方向无关。
4. 不是 空气 转换 A
【详解】(1)[1]上端开口,下端连通的容器叫连通器。U形管的一端不开口,故组装完好的压强计中的U形管不是连通器。
(2)[2]U形管内两侧的液面发生变化是因为,探头浸入水中,水对橡皮膜产生压强,挤压管内空气,空气对左侧液面的压力使压强计左侧压面下降,右侧液面升高。
(3)[3]在实验中液体压强的大小变化不易直接测量,利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化;所以该实验中,观察液体内部压强,运用了转换法。
(4)[4]A.为了使观察结果更明显,根据p=ρgh可知,探头在液体中的深度相同,液体的密度越大压强越大,U形管中换用密度更小的液体,U形管方右两侧液面的高度差变大,故A符合题意;
B.探头在液体中的深度相同,液体的密度越大压强越大,U形管中换用密度更大的液体,U形管左右两侧液面的高度差变小,故B不符合题意;
C.容器中换用密度更小的液体,U形管左右两侧液面的高度差变小,故C不符合题意。
故选A。
5. 橡皮膜 U形管中液面的高度差 B 液体深度 B、C 变大
【详解】(1)[1]用手轻轻按橡皮膜,观察U形管的液面高度差变化是否明显。若U形管中的水柱有高度差,说明压强计不漏气,这是因为加在橡皮膜上的压强由管内空气传递到U形管水面;如果水面没有变化,就说明液体压强计有漏气现象。以此来检查压强计的气密性。
(2)[2]实验中通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小,运用了转换法。
(3)[3]U形管右端上方和大气相通,等于大气压强,U形管右端液面高,说明U形管左端液面上方气压大于大气压,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的,将右侧支管中高出的水倒出无法改变两侧气压,液面仍然不相平,故B正确,A错误。故选B。
(4)[4]A、B两图液体密度相同,探头深度不同,U形管高度差不同,说明液体压强与液体深度有关。
(5)[5]要探究液体压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体的密度不同,应选B、C两图进行实验。
(6)[6]保持金属盒的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中,金属盒所处的深度变大,液体密度变小,根据可知,容器底部受到的液体压强变大,根据可知探头以下部分液体压强变小,则探头以上部分液体压强变大,U形管两侧的液面的高度差将变大。
(7)[7]橡皮膜变平,说明橡皮膜上下表面受到的液体压强相等,即
则
6.(1)24km/h;(2)2×105Pa
【详解】解:(1)由图2可知,10min内消毒车行驶的路程为4km,因此10min内消毒车的平均速度
(2)消毒液和消毒车的总重力
G总=m总g=10×103kg×10N/kg=1×105N
消毒车对水平地面的压力大小
F压=G总=1×105N
则消毒车对水平地面的压强
答:(1)10min内消毒车的平均速度为24km/h;
(2)消毒车对水平地面的压强为2×105Pa。
7.(1)0.5N;(2)16N;(3)16.5N
【详解】解:(1)橡胶塞子的重力
(2)水对橡胶塞子的压强
由可知,水对橡胶塞子的压力
(3)对橡胶塞子受力分析可知,橡胶塞子受到竖直向下的重力、水对橡胶塞子竖直向下的压力和提起塞子的拉力,根据力的平衡条件可知,提起塞子拉力
答:(1)橡胶塞子的重力是0.5N;
(2)水对橡胶塞子的压力是16N;
(3)用手拉细绳一端,至少需要16.5N的拉力才能提起塞子。
8.(1)2.5×105N;(2)1.03×103kg/m3;(3)2060
【详解】解:(1)潜水器的质量
m=25t=2.5×104kg
则潜水器所受重力为
G=mg=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N
(2)海水深度h=10000m,观测孔面积为
S0=3dm2=0.03m2
则观测孔受到的压强为
由液态内部压强公式可得,液态压强为
(3)10000米处海水的压强为p=1.03×103Pa,脚背的面积近似取
S=120cm2=0.012m2
则脚背受到的压力为
F=pS=1.03×108pa×0.012m2=1.236×106N
单个人的重力为
G’=m’g=60kg×10N/kg=600N
可得人数为
即相当于2060个人
答:(1)该潜水器停在海水中时的总重力是2.5×105N;
(2)海水的密度为1.03×103kg/m3;
(3)海水对脚背的压力的大小相当于2060个60kg的人所受的重力。
9.(1)0.3m/s;(2)30N;(3)5×104Pa
【详解】解:(1)此机器人在送餐服务时运动的速度为
(2)此机器人在匀速移动中所受阻力为
f=0.05G=0.05mg=0.05×60kg×10N/kg=30N
因为此机器人在匀速移动,牵引力和阻力是一对平衡力,所以牵引力
F=f=30N
(3)此机器人对地面的压强
答:(1)此机器人在送餐服务时运动的速度为0.3m/s;
(2)此机器人在送餐服务时牵引力为30N;
(3)此机器人在送餐服务时对水平地面的压强是5×104Pa。
10.(1)6×104N;(2)3×103N;(2)6×105Pa
【详解】解:(1)汽车的质量
m=6t=6×103kg
汽车的重力
G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N
(2)汽车运动时受到的阻力
f=0.05G=0.05×6×104N=3×103N
因为汽车做匀速直线运动,所以牵引力
F=f=3×103N
(3)因为汽车在平直的公路上,所以对地面的压力
F=G=6×104N
地面的受力面积
S=250×10﹣4m2×4=0.1m2
汽车对水平地面的压强
答:(1)汽车所受重力为6×104N;
(2)牵汽车所受的牵引力是3×103N;
(3)汽车对地面的压强是6×105Pa。
答案第1页,共2页
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