内容正文:
第八章 压强单元练习
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本大题共20,每小题只有一个正确选项,每小题2,共20
1.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【答案】C
【解析】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
2.如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地的压强比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【答案】C
【解析】AB.由于m芳芳总=70kg,m小明总=50kg,根据G=mg可知:G芳芳总>G小明总,所以在水平雪地上,压力的大小等于重力的大小,所以F芳芳总>F小明总,故AB错误;
CD.据图中压力的作用效果可知,小明对雪的压强一定大于芳芳对雪的压强,故C正确,D错误。
故选C。
3.下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【解析】A.菜刀磨得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,由可知,压强变大,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大和书包带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示情景中,不能说明大气压强存在的是( )
A.吸盘“吸”在墙上 B.“吞”鸡蛋的瓶子
C.吸管“喝”饮料 D.堤坝“上窄下宽”
【答案】D
【解析】A.吸盘“吸”在墙上是大气压将吸盘压在墙上,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.“吞”鸡蛋的瓶子是大气压将鸡蛋压入瓶中,能证明大气压存在,故B不符合题意;
C.吸管“喝”饮料时,吸管内的气压小于饮料上方的气压,在大气压的作用下,将饮料顺着吸管压入口中,能说明大气压存在,故C不符合题意;
D.堤坝“上窄下宽”是利用液体压强与液体深度关系,不能证明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
5.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力 B.A球受到的浮力小于A球的重力
C.两种液体的密度 D.两种液体对容器底部的压强
【答案】A
【解析】AB.由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力
FA=FB=G球
故A正确,B错误;
C.A球在甲液体中漂浮,则,B球在乙液体中悬浮,则,由于小球A、B完全相同,即,则有,故C错误;
D.静止时两容器内液面相平,且则由可知,两种液体对容器底部的压强。故D错误。
故选A。
6.连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.船闸
C.活塞式抽水机
D.下水道存水管
【答案】C
【解析】A.茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,是利用连通器原理工作的,故A不符合题意;
B.船闸底部阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器,利用连通器原理使船只顺利通行,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,故C符合题意;
D.下水道存水管是一个连通器,利用连通器原理形成水封,可以防止难闻气味进入室内,故D不符合题意。
故选C。
7.假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】列车进站时车体附近空气流速大,压强小,小于大气压。人和物体在大气压作用下,会被“吸”向列车而发生事故,因此等待列车时必须站立在安全线以外,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.如图所示,是小丽同学用两个吸管吹气的情境,当用力吹吸管B时,吸管A中的水会上升,甚至从吸管A中喷出,水从吸管A中喷出的情形与下列描述最相符的是( )
A.向前喷出,为细水流状 B.向前喷出,为雾状
C.向上喷出,为细水流状 D.向上喷出,为雾状
【答案】B
【解析】由于吸管A内的空气流速增大,根据流速与压强的关系,吸管A内水柱上方的空气压强会减小。而水柱下方的压强(即大气压)保持不变,因此水柱会受到一个向上的压力差。这个压力差会推动水柱上升,甚至从吸管A中喷出。由于吸管A的口径较小,喷出的水流会受到空气阻力的影响而分散成细小的水滴。同时,由于水柱上升和喷出的速度相对较快,水滴在空气中会迅速扩散,形成雾状。由此可知,水从吸管A中喷出的情形是向前喷出,为雾状,故ABC错误,不符合题意;故B正确,符合题意。
故选B。
9.小明对我国一些科技成就进行了梳理,如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是( )
序号
科技成就
相关内容分析
①
三峡船闸
轮船通行时利用了连通器的特点
②
“玉兔号”月球车
车轮宽大可减小对月球表面的压强
③
神舟飞船返回舱
它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④
国产大飞机C919
机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】A.三峡船闸是应用连通器的原理工作的,实现了上下游船只的正常通航,故A正确,A不符合题意;
B.“玉兔号”月球车车轮宽大,通过增大受力面积可减小对月球表面的压强,故B正确,B不符合题意;
C.神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中,动能减小,重力势能减小,机械能减小,故C错误,C符合题意;
D.国产大飞机C919机翼上方的空气流速大压强小,机翼下方的空气流速小压强大,机翼上下表面的压强差,产生向上的升力,获得升力利用了流体压强与流速的关系,故D正确,D不符合题意。
故选C。
10.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上
【答案】D
【解析】拔火罐时,先把罐内烧一下,罐内空气受热膨胀,排除部分空气,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后压强降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以拔火罐利用的是大气压。
A.拦河大坝修建成上窄下宽的形状,是由于液体压强随深度的增加而增大,以便承受更大的水压,与大气压强无关,故A不符合题意;
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压无关,故B不符合题意;
C.医生推动活塞给病人注射药液,利用的是人的推力,与大气压强无关,故C不符合题意;
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上,是因为吸盘内部接近真空,在大气压的作用下使吸盘式挂衣钩吸附在墙上,故D符合题意。
故选D。
11.如图,奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力不变
【答案】C
【解析】AB.杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,无论正放,还是倒放,杯子与饮料的重力不变,则杯子对桌面的压力不变,受力面积变大,由可知,杯子对桌面的压强减小,故AB不符合题意;
C.由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据可知,正放时饮料对杯底的压强较大,倒放时杯内饮料对杯子底的压强减小,故C符合题意;
D.由图可知,正放时,杯子中的饮料上面粗,下面细,一部分饮料压的是杯子的侧壁,杯子底部受到的压力小于杯中饮料的重力;倒放时,杯子中的饮料上面细,下面粗,因此杯子底部受到的压力大于饮料的重力,因此倒放时杯内饮料对杯子底的压力变大,故D不符合题意。
故选C。
12.以下设计中,增大压强的是( )
A.书包带很宽 B.图钉尖很尖
C.载重卡车有多个车轮 D.铁轨铺在枕木上
【答案】B
【解析】生产、生活中大多数情况下是通过改变受力面积的大小来改变压强的。图钉尖很尖是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强的;书包带宽、卡车有多个车轮、铁轨铺在枕木上,都是在压力一定时通过增大受力面积来减小压强的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.如图所示,两轻质薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内盛有不同种液体,容器的底面积相同,液体对容器底部的压强相同。现分别向两容器倒入原有液体,液体增加的深度相同,下列判断一定正确的是( )
A.倒入液体后,容器对地面的压强p甲地=p乙地
B.倒入液体后,液体对容器底部的压力F甲液=F乙液
C.倒入液体前后,容器对地面的压强增加量Δp甲地<Δp乙地
D.倒入液体前后,液体对容器底部的压力增加量ΔF甲液<ΔF乙液
【答案】D
【解析】D.由图可知h甲>h乙,而p甲=p乙,根据p=ρgh可得,ρ甲<ρ乙;因为原来压强相同,底面积相同,所以倒入液体前液体对容器底部压力相同;液体对容器底部压强p=ρgh,倒入相同深度液体后,液体对容器底部的压强增加量
Δp甲=ρ甲gΔh
Δp乙=ρ乙gΔh
因为ρ甲<ρ乙,所以Δp甲<Δp乙,由得,液体对容器底部压力增加量ΔF=ΔpS,所以ΔF甲液<ΔF乙液。
AC.由图可知,倒入相同深度液体,则甲容器中倒入液体的体积大于乙容器中倒入液体的体积,又因为ρ甲<ρ乙,根据G=mg=ρVg可知,所以倒入液体的重力大小不确定,即对地面的压力的增加量大小关系不确定,根据可知,倒入液体前后,容器对地面的压强增加量大小关系不确定,倒入液体后,容器对地面的压强大小也不确定,故AC错误;
B.倒入液体前液体对容器底部压力相同,液体对容器底部压力增加量ΔF甲液<ΔF乙液,所以倒入液体后,液体对容器底部的压力F甲液<F乙液,故B错误。
故选D。
14.如图(a)中,同种材料制成的甲、乙两个实心立方体,甲、乙两物体对水平桌面的压强分别为40 Pa和20 Pa。如图(b),把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压强是( )
A.60 Pa B.100 Pa
C.180 Pa D.240 Pa
【答案】C
【解析】放在水平桌面的立方体,则水平桌面受到的压力和立方体的重力,故对水平桌面的压强,为立方体密度,h为立方体的高,即为立方体棱长L
则立方体的棱长L为
立方体的重力
把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力
此时对桌面的压强
故选C。
15.如图所示为项目组同学自制的气压计,将气压计由一楼拿到六楼时,细玻璃管中液面会升高,下列说法正确的是( )
A.用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时,瓶中的水不能装满
B.细玻璃管中液面升高,说明大气压随高度的增加而变大
C.利用自制气压计可以精确测量大气压的数值
D.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
【答案】A
【解析】A.用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时,瓶中的水不能装满,利用瓶内外气压不同引起水柱高度变化,从而反映外界大气压大小,故A正确;
B.细玻璃管中液面升高,是因为外界气压减小,瓶内的水在水面上方气压作用下被压入玻璃管,使管内液面上升,说明大气压随高度的增加而变小,故B错误;
C.利用自制气压计不能精确测量大气压的数值,只能粗略地反映大气压的变化情况,故C错误;
D.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压与玻璃管内水柱的压强之和,故D错误。
故选A。
16.某同学做托里拆利实验,让玻璃管由竖直位置慢慢倾斜到图示位置,此时水银充满全管,下列有关说法中正确的是( )
A.玻璃管竖直时,将此装置从一楼移至顶楼,水银柱会上升
B.此时外界大气压强等于74cm高水银柱所产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
【答案】C
【解析】A.玻璃管竖直时,将此装置从一楼移至顶楼,随着高度上升,外界大气压强减小,则水银柱会下降,故A错误;
B.如图,此时外界大气压强等于76cm高水银柱所产生的压强,倾斜后高度变为74cm是因为玻璃管不够长,故B错误;
C.玻璃管倾斜后,水银柱竖直高度应为76cm,但水银柱的竖直高度为74cm,水银充满全管,水银对玻璃管上端有压强,故C正确;
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,水银柱上方也存在大气压强,内部压强小于外界大气压,管内水银会下降,故D错误。
故选C。
17.如图所示,A、B两容器中装有同种液体,液面高度相同。K是连接A、B容器的阀门。下列说法中正确的是( )
A.阀门K打开前,a点液体的压强小于b点液体的压强
B.阀门K打开前,阀门c点左右受到的液体压强不相等
C.阀门K打开后,A、B容器中的液体静止不动
D.阀门K打开后,液体由容器B向容器A中流动
【答案】C
【解析】A.阀门打开前,由于同种液体中,压强与深度的大小有关,深度越深,压强越大,所以a点的压强大于b点的压强,故A错误;
B.阀门K打开前,阀门c点的左右深度相同,所以压强相等,故B错误;
CD.阀门K打开后,A、B的上端开口、底部连通,构成了连通器。由于容器中装同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动,故C正确,D错误。
故选C。
18.如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度 B.液体对容器底部的压强
C.液体对容器底部的压力 D.容器对桌面的压力
【答案】B
【解析】A.三个容器的底面积相同,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,三种液体的质量和深度均相同;由图中容器的形状可知,B液体的体积最小,C液体的体积最大,根据可知,B液体的密度最大,C液体的密度最小,即
ρB>ρA>ρC
故A错误;
BC.液体的密度关系为
ρB>ρA>ρC
三种液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系为
pB>pA>pC
三个容器的底面积相同,根据公式F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为
FB>FA>FC
故B正确,C错误;
D.容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同,则根据G=mg可知它们的总重力相等,所以它们对桌面的压力相等,即
FA=FB=FC
故D错误。
故选B。
19.下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
【答案】D
【解析】A.吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,故A正确,不符合题意;
B.洗手池下方排水管的U形“反水弯”符合了上端开口,底部连通的条件,利用了连通器原理,故B正确,不符合题意;
C.越靠下的小孔喷出的水越急,说明深度越大,液体压强越大,故C正确,不符合题意;
D.往B管中吹气,A管上方的空气流速增大,压强减小,A管中的液体在外界大气压的作用下,被压上来,故D错误,符合题意。
故选D。
20.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
【答案】A
【解析】由图知,A、B所处的深度hA>hB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知液体密度ρ甲<ρ乙; 设A、B距离杯底的高度为h, 烧杯底受到的压强
p底甲=pA+ρ甲gh
p底乙=pB+ρ乙gh
因为pA=pB,ρ甲<ρ乙, 所以
pA+ρ甲gh<pB+ρ乙gh
所以烧杯底受到的压强:p底甲<p底乙, 因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S, 所以
G甲=p底甲S
G乙=p底乙S
可得两烧杯内液体的重力G甲<G乙; 因为烧杯对桌面的压力
F=G杯+G液
所以甲烧杯对桌面的压力
F甲=G杯+G甲
乙烧杯对桌面的压力
F乙=G杯+G乙
因为烧杯重力相同,所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙, 因为p=,且受力面积相同, 所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(本大题共9小题,共25分,其中填空题每空1分,共21分,作图题每题2分,共4分)
21.如图,密度均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,它对桌面的压强为 Pa;若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压力会 ,剩余部分对桌面的压强会 ;第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,剩余部分对桌面的压强相较于第一次会 。(以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】 700 变小 变小 不变·
【解析】[1]物体对桌面的压强为
[2][3]物体对桌面的压力等于重力,若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,物体重力减小,压力减小,受力面积不变,剩余部分对桌面的压强会变小。
[4]第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,根据直柱体压强的计算公式,密度和高度均不变,剩余部分对桌面的压强相较于第一次切除后不变。
22.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将 ,水对容器底的压力将 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变小
【解析】[1]由图知,水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器对桌面的压力不变,由可知,容器对水平桌面的压强变大。
[2]甲图中容器上面细、下面粗,由于容器侧壁对水有斜向下的压力,则水对容器底部的压力大于水的重力,即F甲>G液;倒置后(如乙图所示)容器上面粗、下面细,有一部分水压在容器的侧壁上,则水对容器底的压力小于水的重力,即F乙<G液;倒置后容器内水质量不变,重力不变,比较可知F乙<F甲,即把该容器倒放在该桌面上,水对容器底部的压力将变小。
23.如图所示,盛有水的容器中有a、b、c三点,它们受到水的压强分别为pa、pb和pc,则pa pb pc(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】 < =
【解析】[1][2]液体压强公式p=ρ液gh中的h(深度)是指液体与大气直接接触的液面即“自由液面”到研究点所在的水平面的距离;由图知道
hb=hc>ha所以,当液体密度一定时,有
24.登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平面地区 (选填“大”或“小”)得多;在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,使得水的沸点 (选填“高于”或“低于”)100℃;如图为同一密封的小包装袋食品的两张照片, (选填“甲”或“乙”)图摄于海拔较高的地方,袋内气体的 (选填“质量”、“体积”或“密度”)变小了。
【答案】 小 低于 乙 密度
【解析】[1]大气压强随海拔的升高而降低,则高原上的大气压比平面地区的小得多。
[2]高原由于压强较小,水的沸点降低,则用普通锅烧水煮东西时,水的沸点要低于100℃。
[3][4]海拔越高,外界大气压越小,则包装袋内外压强差越大,包装袋会越鼓,则乙图拍摄于海拔较高的地方;包装袋内气体质量不变,体积变大,由可知密度变小。
25.如图所示,将一个杯子装满水,并用一张纸片盖住杯口,快速倒置,发现纸片并未掉下来,该现象能说明 的存在;若以该纸片为参照物,杯子是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 大气压 静止
【解析】[1]图中用一张硬纸片盖住装满水的杯口,将杯子倒置过来,水和纸片都不下落,该现象证明了大气压强的存在,大气压把水托住。
[2]若以纸片为参照物,杯子相对于纸片没有发生位置变化,故杯子是静止的。
26.如图1所示,小明利用托里拆利实验测量大气压时,当玻璃管内的水银柱稳定后,根据图中数据可知该地的大气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)一个标准大气压,此地水的沸点 100℃(选填“大于”、“等于”或“小于”);若将玻璃管倾斜(玻璃管上方是真空),两液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。小明根据此实验自制了简易气压计(如图2所示),瓶内封闭了一部分空气。若从一楼拿到六楼,玻璃管内的水柱将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】 小于 小于 不变 升高
【解析】[1][2]从水银槽内的水银面开始,到玻璃管内水银面的高度是760mm,所以大气压等于760mm高水银柱产生的压强;根据图中数据可知水银柱的高度为750mm,则该地的大气压小于一个标准大气压;在标准大气压下水的沸点为100℃,由液体表面上方的气压越低、沸点越低可知,此地水的沸点小于100℃。
[3]由于当时大气压大小不变,所以将玻璃管倾斜一些,玻璃管中水银柱的长度变长,但高度不变。
[4]将气压计从一楼拿到六楼时,高度在升高,大气压会随高度的增加而减小,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高。
27.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
【答案】 > < <
【解析】[1]甲、乙对水平地面的压强相等,根据
甲的高度低,所以密度大,ρ甲>ρ乙。
[2]在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,由于底面积不变,对地面的压力的变化量是切去部分的重力,即
F=∆G=∆mg=ρg∆V
则
所以。
[3]截去相等高度h后,甲减少的压强为∆p甲=ρ甲gh,乙减少的压强为∆p乙=ρ乙gh,已知ρ甲>ρ乙 , 所以∆p甲>∆p乙,因为原来压强相等,所以截去后,甲、乙对地面的压强p甲<p乙。
28.画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
【答案】
【解析】木块A对斜面B的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末段画上箭头表示力的方向,压力的示意图如图所示:
29.如图所示一个小球在竖直挡板的作用下静止在斜面上,请作出小球所受弹力的示意图(O为小球的重心)。
【答案】
【解析】略
三、实验题(本大题共3小题,每空1分,满分17分)
30.在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为 ;
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在受力面积相同时,压力越大, 。小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”、“<”或“=”);
(4)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最大的是( )。
A. B. C. D.
【答案】(1) 凹陷程度 转换法
(2) 压力的作用效果越明显 乙丙
(3)=
(4)A
【解析】(1)[1][2]实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果的。
(2)[1]甲、乙两实验中,受力面积相同,压力不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,因此可得结论为:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]坦克车履带的设计是压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,乙丙两次实验的结论与该应用相同。
(3)丙丁两图中,压力和受力面积相同,则压力的作用效果相同,即。
(4)A.图中压力变为原来的一半,受力面积小于原来的一半,根据可知,压强会变大,故A符合题意;
B.图中压力变为原来的一半,受力面积变为原来的一半,根据可知,压强不变,故B不符合题意;
C.图中压力变为原来的一半,受力面积不变,根据可知,压强会变小,故C不符合题意;
D.图中压力变为原来的一半,受力面积大于原来的一半,根据可知,压强会变小,故D不符合题意。
故选A。
31.某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是: ,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B.用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
【答案】(1) 液面高度差 转换法
(2)不好
(3)上方
(4)增大
(5)液体密度
(6) 橡皮膜受到液体压强较小 C
【解析】(1)[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
(3)将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
(4)由图乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,液体压强更大,故可得:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得:液体压强还与液体密度有关。
(6)[1]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液柱高度差较小,说明橡皮膜受到液体压强较小。
[2]A.向U形管中加水,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故A不符合题意;
B.用内径更细的U形管,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故B不符合题意;
C.烧杯中换密度更大的液体,由可知,深度一定时,液体密度越大,橡皮膜受到的液体压强越大,U形管中两侧液面高度差越大,故C符合题意。
故选C。
32.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
【答案】(1) 小于 a
(2) 相等 小于
【解析】(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气,b处比a处粗,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高。
(2)[1][2]当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
四、计算题(本大题共3小题,每小题2分,共18分)
33.如图所示,有一放置在水平地面上的容器重为10N,装有重为40N的水,水深为0.1m,底面积为,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)容器对地面的压力;
(3)容器底部受到水的压力。
【答案】(1)1000Pa;(2)50N;(3)20N
【解析】解:(1)水对容器底部产生的压强为
(2)容器对地面的压力为
(3)根据可得,容器底部受到水的压力为
答:(1)水对容器底部产生的压强为1000Pa;
(2)容器对地面的压力为50N;
(3)容器底部受到水的压力为20N。
34.如图所示,面积为的水平桌面正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为10N,内外底面积均为。缸内有质量为3kg的水和一条质量为100g的鱼,此时水的深度为20cm,(忽略鱼缸厚度,g取)求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)Pa;(2)20N;(3)4100Pa
【解析】解:(1)水对鱼缸底的压强
(2)鱼缸的底面积
由可知,水对缸底产生的压力
(3)鱼的重力
水的重力
鱼缸对桌面的压力
鱼缸对桌面产生的压强
答:(1)水对鱼缸底的压强为Pa;
(2)水对鱼缸底产生的压力为20N;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强为4100Pa。
35.发生在山区的大地震,往往能形成如图所示的堰塞湖,随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若该堰塞湖湖堤底部的水深已达到40m,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该堰塞湖湖底受到的水的压强;
(2)湖堤底部的一块表面积为0.2m2的石头受到水的压力;
(3)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是5×105Pa,那么,最多允许水深多少m。
【答案】(1)(2);(3)50m
【解析】解:(1)湖堤底部受到的水的压强为
(2)根据可知,石头受到的水的压力为
(3)设湖堤底部水的最大深度为H,由可得,湖堤底部水的最大深度为
答:(1)湖堤底部受到的水的压强为;
(2)湖堤底部一块表面积为的石头受到的水的压力为;
(3)最多允许水深达到50m。
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第八章 压强单元练习
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本大题共20,每小题只有一个正确选项,每小题2,共20
1.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
2.如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地的压强比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
3.下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
4.如图所示情景中,不能说明大气压强存在的是( )
A.吸盘“吸”在墙上 B.“吞”鸡蛋的瓶子
C.吸管“喝”饮料 D.堤坝“上窄下宽”
5.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力 B.A球受到的浮力小于A球的重力
C.两种液体的密度 D.两种液体对容器底部的压强
6.连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.船闸
C.活塞式抽水机
D.下水道存水管
7.假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
8.如图所示,是小丽同学用两个吸管吹气的情境,当用力吹吸管B时,吸管A中的水会上升,甚至从吸管A中喷出,水从吸管A中喷出的情形与下列描述最相符的是( )
A.向前喷出,为细水流状 B.向前喷出,为雾状
C.向上喷出,为细水流状 D.向上喷出,为雾状
9.小明对我国一些科技成就进行了梳理,如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是( )
序号
科技成就
相关内容分析
①
三峡船闸
轮船通行时利用了连通器的特点
②
“玉兔号”月球车
车轮宽大可减小对月球表面的压强
③
神舟飞船返回舱
它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④
国产大飞机C919
机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A.① B.② C.③ D.④
10.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上
11.如图,奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力不变
12.以下设计中,增大压强的是( )
A.书包带很宽 B.图钉尖很尖
C.载重卡车有多个车轮 D.铁轨铺在枕木上
13.如图所示,两轻质薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内盛有不同种液体,容器的底面积相同,液体对容器底部的压强相同。现分别向两容器倒入原有液体,液体增加的深度相同,下列判断一定正确的是( )
A.倒入液体后,容器对地面的压强p甲地=p乙地
B.倒入液体后,液体对容器底部的压力F甲液=F乙液
C.倒入液体前后,容器对地面的压强增加量Δp甲地<Δp乙地
D.倒入液体前后,液体对容器底部的压力增加量ΔF甲液<ΔF乙液
14.如图(a)中,同种材料制成的甲、乙两个实心立方体,甲、乙两物体对水平桌面的压强分别为40 Pa和20 Pa。如图(b),把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压强是( )
A.60 Pa B.100 Pa
C.180 Pa D.240 Pa
15.如图所示为项目组同学自制的气压计,将气压计由一楼拿到六楼时,细玻璃管中液面会升高,下列说法正确的是( )
A.用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时,瓶中的水不能装满
B.细玻璃管中液面升高,说明大气压随高度的增加而变大
C.利用自制气压计可以精确测量大气压的数值
D.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
16.某同学做托里拆利实验,让玻璃管由竖直位置慢慢倾斜到图示位置,此时水银充满全管,下列有关说法中正确的是( )
A.玻璃管竖直时,将此装置从一楼移至顶楼,水银柱会上升
B.此时外界大气压强等于74cm高水银柱所产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
17.如图所示,A、B两容器中装有同种液体,液面高度相同。K是连接A、B容器的阀门。下列说法中正确的是( )
A.阀门K打开前,a点液体的压强小于b点液体的压强
B.阀门K打开前,阀门c点左右受到的液体压强不相等
C.阀门K打开后,A、B容器中的液体静止不动
D.阀门K打开后,液体由容器B向容器A中流动
18.如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度 B.液体对容器底部的压强
C.液体对容器底部的压力 D.容器对桌面的压力
19.下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
20.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(本大题共9小题,共25分,其中填空题每空1分,共21分,作图题每题2分,共4分)
21.如图,密度均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,它对桌面的压强为 Pa;若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压力会 ,剩余部分对桌面的压强会 ;第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,剩余部分对桌面的压强相较于第一次会 。(以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
22.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将 ,水对容器底的压力将 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
23.如图所示,盛有水的容器中有a、b、c三点,它们受到水的压强分别为pa、pb和pc,则pa pb pc(填“>”,“<”或“=”)。
24.登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平面地区 (选填“大”或“小”)得多;在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,使得水的沸点 (选填“高于”或“低于”)100℃;如图为同一密封的小包装袋食品的两张照片, (选填“甲”或“乙”)图摄于海拔较高的地方,袋内气体的 (选填“质量”、“体积”或“密度”)变小了。
25.如图所示,将一个杯子装满水,并用一张纸片盖住杯口,快速倒置,发现纸片并未掉下来,该现象能说明 的存在;若以该纸片为参照物,杯子是 (选填“静止”或“运动”)的。
26.如图1所示,小明利用托里拆利实验测量大气压时,当玻璃管内的水银柱稳定后,根据图中数据可知该地的大气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)一个标准大气压,此地水的沸点 100℃(选填“大于”、“等于”或“小于”);若将玻璃管倾斜(玻璃管上方是真空),两液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。小明根据此实验自制了简易气压计(如图2所示),瓶内封闭了一部分空气。若从一楼拿到六楼,玻璃管内的水柱将 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
27.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
28.画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
29.如图所示一个小球在竖直挡板的作用下静止在斜面上,请作出小球所受弹力的示意图(O为小球的重心)。
三、实验题(本大题共3小题,每空1分,满分17分)
30.在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为 ;
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在受力面积相同时,压力越大, 。小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”、“<”或“=”);
(4)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最大的是( )。
A. B. C. D.
31.某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是: ,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B.用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
32.如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 (选填“a”或“b”)管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 ,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
四、计算题(本大题共3小题,每小题2分,共18分)
33.如图所示,有一放置在水平地面上的容器重为10N,装有重为40N的水,水深为0.1m,底面积为,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)容器对地面的压力;
(3)容器底部受到水的压力。
34.如图所示,面积为的水平桌面正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为10N,内外底面积均为。缸内有质量为3kg的水和一条质量为100g的鱼,此时水的深度为20cm,(忽略鱼缸厚度,g取)求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强。
35.发生在山区的大地震,往往能形成如图所示的堰塞湖,随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若该堰塞湖湖堤底部的水深已达到40m,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该堰塞湖湖底受到的水的压强;
(2)湖堤底部的一块表面积为0.2m2的石头受到水的压力;
(3)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是5×105Pa,那么,最多允许水深多少m。
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