第9章 压强【B卷 培优卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练(辽宁专用)
2025-02-22
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2份
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30页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第九章 压强 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.31 MB |
| 发布时间 | 2025-02-22 |
| 更新时间 | 2025-05-14 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50577302.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第九章 压强 (B卷•培优卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第8章。
一.选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7-9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.对一个初中学生的相关测量,不符合实际的是( )
A.身体质量约为50kg
B.身体重力约为500N
C.对水平地面的压力约为500N
D.对水平地面的压强约为500Pa
【答案】D
【解答】解:A.初中生身体质量约为50kg,故A不符合题意;
B.初中生身体质量约为50kg,重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B不符合题意;
C.初中生对水平地面的压力约为F=G=500N,故C不符合题意;
D.初中生站在地面上,地面的受力面积约为400cm2=0.04m2,对水平地面的压强约为,故D符合题意。
故选:D。
2.2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【解答】解:“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强,故只有C正确,ABD错误。
故选:C。
3.如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
【答案】B
【解答】解:A.上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器,A与B下部连通,但B为密闭的玻璃球,不符合连通器原理,故A错误;
B.A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故B正确;
C.晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据p内=p外+ρgh可知,阴雨天A管液面高于晴天,故C错误;
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,大气压减小,A 管液面逐渐上升,故D错误;
故选:B。
4.如图所示,是中国科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下向上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,下列事例的工作原理与此“球吸”原理相同的是( )
A.拔火罐 B.吸管吸饮料
C.船闸 D.飞机升力
【答案】D
【解答】解:气流从两只空心球中间的缝隙通过,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢,压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,其原理是流体压强与流速的关系。
A、拔火罐利用了大气压强的作用,与流体压强和流速的关系无关。故A不符合题意;
B、吸管吸饮料利用了大气压,没有运用流体压强与流速的关系。故B不符合题意;
C、船闸是利用连通器的原理,没有运用流体压强与流速的关系。故C不符合题意;
D、飞机的机翼“上凸下平”,使机翼上方的空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压强差,即产生向上的升力,故D符合题意;
故选:D。
5.如图所示为某同学自制的气压计,他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.细玻璃管越粗水柱高度变化越明显
【答案】A
【解答】解:
A、自制气压计是利用大气压工作的,当外界的气压发生变化时,内部气压保持不变,液柱在内外气压的作用下,其高度会发生变化,所以瓶中的水不能装满,故A正确;
B、由于瓶内气体的压强等于外界大气压与液柱产生的压强之和,所以水柱的压强就等于瓶内气体的压强减去外界大气压,则水柱高度h越大,表示瓶内外的气体压强越小,故B错误;
C、受器材自身影响,自制气压计不能测量大气压的准确值,故C错误;
D、水柱高度变化反映了瓶内外的气压差大小的变化,由于液体的压强只与液体的密度和深度有关,即水柱h越大,液体的压强越大,与玻璃管的粗细没有关系,故D错误;
故选:A。
6.在如图所示的实例中,不是利用大气压强工作的是( )
A.离心式水泵 B.船闸
C.用管子吸饮料 D.吸尘器
【答案】B
【解答】解:A、离心式水泵工作时,先灌水排出管中的部分空气,转动后排出水,使泵内的气压减小,水在大气压的作用下进入泵中,利用了大气压,故A不合题意。
B、船闸利用的是连通器原理,与大气压无关,故B符合题意;
C、用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用了大气压的作用,故C不合题意;
D、用吸尘器吸尘土时,吸出管中的部分空气,使吸管内的气压减小,尘土在大气压的作用下进入吸尘器中,利用了大气压,故D不合题意;
故选:B。
7.如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则( )
A.它们的高度之比hA:hB=2:3
B.它们的高度之比hA:hB=3:4
C.它们的质量之比mA:mB=3:4
D.它们的质量之比mA:mB=1:3
【答案】AD
【解答】解:
由题知,两圆柱体的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,
(1)圆柱体对水平地面的压强:pρgh,
则两圆柱体的高度之比:,故A正确,B错误;
(2)两圆柱体的粗细相同,即底面积(受力面积)相同,
由p可得,两圆柱体对地面的压力:,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且G=mg,
所以,两圆柱体的质量之比:,故C错误,D正确。
故选:AD。
8.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,若甲和乙对容器底部的压强相等,则关于甲乙液体的密度和质量关系说法正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.m甲<m乙 D.m甲>m乙
【答案】BC
【解答】解:AB、甲和乙两种液体对容器底部的压强相等,从图上知道甲液体深度小于乙液体的深度,根据p=ρgh得,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误,B正确。
CD、甲和乙两种液体对容器底部的压强相等,甲乙是相同的容器,受力面积相等,根据F=pS得,甲和乙对容器的压力相等,即容器中矩形所围的液体重力相等(如图),甲和乙空白处的体积相等,倘若也装液体,则空白处装甲液体的重力大于装乙液体的重力,故甲液体的实际重力小于乙液体的实际重力,故甲液体的质量小于乙液体的质量,故C正确,D错误。
故选:BC。
9.如图所示是北京交警2011年5月5日查酒驾时首用的阻车器,其表面密布118根侧面有凹槽的铁钉。若汽车闯卡并驶上阻车器,铁钉将扎破轮胎,使它在30s内彻底没气。下列说法中正确的是( )
A.铁钉尖头向上,能增大对车胎的压强,利于扎破轮胎
B.铁钉的侧面有凹槽,能在铁钉扎破轮胎时迅速放气
C.汽车驶上阻车器后,由于车重不变,所以车受到的阻力不变
D.汽车驶上阻车器后,因为车速减小,所以惯性也随之减小
【答案】AB
【解答】解:A、铁钉尖头向上,减小轮胎的受力面积,增加钉尖对轮胎的压强,利于扎破轮胎。符合题意。
B、凹槽的作用是让轮胎无法贴合轮胎,超强的气压瞬间从缺口散失。符合题意。
C、汽车驶在阻车器上,车重虽然不变,但是受到阻车器的阻碍,车受到的阻力变大。不符合题意。
D、汽车驶上阻车器后,因为车速减小,汽车质量不变,汽车惯性不变。不符合题意。
故选:AB。
2. 填空题(本题共5小题,每空1分,共12分)
10.物理知识在生活中有着广泛的应用。如图(a)所示,锅炉液位计主要是利用 连通器 原理工作的:先秦时期,古人用“角法”治病,“角法”就是现在的拔火罐,如图(b)所示。工作时罐内气压 小于 外界大气压强(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】连通器;小于。
【解答】解:(1)如图(a)所示的锅炉液位计底部相连,上端开口,是利用连通器原理工作的。
(2)拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后罐内的气压小于外界大气压,罐子就会吸附在皮肤上。
故答案为:连通器;小于。
11.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图像如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压力之比是 1:1 ,A、B对水平地面的压强之比是 8:1 。
【答案】1:1;8:1。
【解答】解:(1)A、B两圆柱体的质量相等,根据G=mg可知两圆柱体的重力相等,圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,则两圆柱体A、B对水平地面的压力之比是1:1,
(2)由图可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g,
则ρ甲8g/cm3,
当m乙=4g时,V乙=4cm3,
则ρ乙1g/cm3,
则两圆柱体A、B的密度之比:,
圆柱体对水平地面的压强为:pρgh,
所以等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:。
故答案为:1:1;8:1。
12.如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为 3000 Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为 9 N。
【答案】3000;9。
【解答】解:(1)因固体可以大小不变的传递压力,
所以,物体对竖直墙壁的压力等于水平力,即F=30N,
物体对墙壁的压强:
p3000Pa;
(2)物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,
因物体压在竖直墙上处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,
所以,物体受到摩擦力等于重力,即f=G=9N。
故答案为:3000;9。
13.如图所示,小洁和小妮装修时,把两端开口的透明塑料软管灌入一些水(水中无气泡),将它两端靠在墙面的不同地方,当水面静止时,记下此时两管中水面所在的高度A、B,此时A和B距离地面高度相同。这时的软管相当于一个 连通器 ;若A处距离水平地面0.8m,则地面上水管的C处受到水的压强约为 8×103 Pa。(水的密度为 1×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】连通器;8×103。
【解答】解:(1)一根灌有水的透明塑料软管形成了上端开口,下部连通的容器,称为连通器,当两端靠在墙面的不同地方并做出标记时用到的物理知识是连通器原理,
(2)水管的C处受到水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa。
故答案为:(1)连通器; (2)8×103。
14.如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装的液体是 酒精 ,若想让活塞向左侧移动,可以在 a (选填“a”或“b”)位置水平吹气(ρ水>ρ植物油>ρ酒精)。
【答案】酒精;a。
【解答】解:
由图知,活塞处于静止状态,则左右两侧受到液体的压强是相同的,且左侧液体的深度要大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度要小于右侧液体的密度,已知右侧装有植物油,且ρ水>ρ植物油>ρ酒精,所以左侧装的液体为酒精;
若想让活塞向左侧移动,则需要减小左侧上方的气体压强,可以在a处吹气,a处空气的流速变快,气体压强变小,则压强差的作用下,活塞会向左移动。
故答案为:酒精;a。
15.“甲流”接种疫苗的注射器针尖做得很细是利用 减小受力面积 的方法来增大压强。如图是护士给患者输液的装置,由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 1.3×104 Pa。
【答案】减小受力面积;1.3×104。
【解答】解:针头较细,当扎针时,压力一定,受力面积减小,所以针头对血管的压强很大;
针管处受到的液体压强p=ρ药液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3m=1.3×104Pa。
故答案为:减小受力面积;1.3×104。
三.作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图,物体A随传送带一起向上运动,请画出物体A受到的重力及其对传送带的压力的示意图。
【答案】
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;
物体A对传送带的压力F的作用点在物体与传送带的接触面上,方向垂直于传送带向下,从力的作用点,沿力的方向作有向线段,即可作出压力的示意图,如图所示:
17.如图所示,重为5N的金属球A对斜面的压力为4N,请画出小球的重力和它对斜面压力F的示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:在物体的重心O画一竖直向下的线段,标出箭头,记为G=5N;
物体对斜面的压力:在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F=4N.如图所示:
四.实验题(本题共4小题,共24分)
18.小华利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C与外箱B相连,并在圆形孔C上蒙了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的;
②先往箱A中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后往箱B中加一定量的盐水,盐水和水的液面相平时,实验现象如图丁所示。
(1)由图乙、丙现象可知:同种液体深度越深,液体压强越 大 。因此水电站的拦河大坝应设计成 上窄下宽 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(2)由图丁现象可知:在液体深度相同时,液体 密度 越大,液体压强越大。若此时想要橡皮膜恢复原状,可以采取的办法是 往箱A中加水 。
(3)小华还利用薄壁实验箱测量出了某未知液体的密度,如图戊所示,往箱A中加水,往箱B中加某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时h1=22cm,h2=9cm,h3=12cm。则未知液体的密度为 0.9×103 kg/m3。
【答案】(1)大;上窄下宽;(2)密度;往箱A中加水;(3)0.9×103。
【解答】解:(1)由图乙、丙现象可知,液体密度相同,深度不同,同种液体深度越深,橡皮膜形变越大,液体的压强越大;拦河坝下部所处的深度较大,液体压强大,故修的上窄下宽才能抵挡较大的压强;
(2)由图丁现象可知,内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同,但是橡皮膜向上形变,看得出盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度,说明在液体深度相同时,液体的密度越大,产生的压强越大;要橡皮膜恢复原状,即两侧的压强相等,可增大水的压强,因此可以采取的办法是增加水的深度,向A中加水;
(3)A容器中水对橡皮膜的压强为:
;
由皮膜相平可知,橡皮膜两边压强相等,故B容器中液体对橡皮膜的压强为:
pB=ρ液g(h1﹣h3)=pA=900Pa;
则未知液体的密度为:
。
故答案为:(1)大;上窄下宽;(2)密度;往箱A中加水;(3)0.9×103。
19.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关呢?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
步骤一:闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二:改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤一。
步骤三:处理相关数据得到升力与迎角的关系,如图乙。
(1)由图乙可知,飞机的飞行速度一定,当迎角为 15 °时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是 先增大后减小 。
(2)小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系,利用现有器材,只需要控制 迎角 不变,通过调节 电风扇转动速度 来改变飞机模型的飞行速度即可。
(3)研究飞机升力与飞行速度的关系时,数据如图丙所示,由表格数据知:当飞机的迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°),则θ1 大于 θ2(选填“大于”“小于”或“等于”)。理由是 飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大 。
【答案】(1)15;先增大后减小;(2)迎角;电风扇转动速度;(3)大于;飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
【解答】解:(1)由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的挡位来改变风速大小;
(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以θ1>θ2。
故答案为:(1)15;先增大后减小;(2)迎角;电风扇转动速度;(3)大于;飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
20.小宇给篮球充气时,发现充气越多感觉球越“硬”,又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢?和同学们讨论后,提出如下猜想:
猜想1:气压大小可能与气体的多少有关。
猜想2:气压大小可能与气体的温度有关。
猜想3:气压大小可能与气体的体积有关。
(1)同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压,发现充气越多,示数越大,由此得出猜想1是 正确 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)小明又用胎压计测量一个篮球的气压,示数如图甲所示,其值为 124 kPa,当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后,再测球中气压,发现胎压计的示数变大,由此可知,气压大小与气体的 在体积和质量一定时,气体的压强随温度的升高而增大 有关;
(3)为了验证猜想3,他们进行如下探究:
如图乙所示,用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,利用注射器的刻度直接读出气体体积V,用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积,如果已知注射器活塞的横截面积为S(不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦),当地大气压为标准大气压p0,当弹簧测力计的示数为F时,注射器内气体的压强计算表达式为p= p0 (用S、p0、F表示);
(4)通过实验,得到了注射器内气压与对应体积的实验数据,如表:
p(×105Pa)
1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.2
V(×10﹣5m3)
1.0
1.25
1.67
2.0
2.5
根据实验数据分析得出的结论可推算,当气压p=0.2×105Pa时,V= 5×10﹣5 m3。
【答案】(1)正确;(2)124;在体积和质量一定时,气体的压强随温度的升高而增大;(3)p0;(4)5×10﹣5。
【解答】解:(1)篮球充气时的气压,发现充气越多,示数越大.说明气压大小与气体的多少有关,故猜想3正确;
(2)由图知胎压计的量程为20﹣180kPa,分度值为4kPa,示数为124kPa;
当将篮球放在阳光下暴晒一段时间后,篮球内气体的压强增大,胎压计的示数变大,说明在体积和质量一定时,气体的压强随温度的升高而增大;
(3)当弹簧秤的示数为F时,注射器活塞受大气压力、拉力和里面气体压力的作用,受力平衡;
则F0=F+F气,
由p可得p0s=F+pS,
所以p=p0;
(4)由表中的数据可知:实验次数1:Vp=1×10﹣5m3×1×105Pa=1m3Pa;
实验次数2:Vp=0.8×10﹣5m3×1.25×105Pa=1m3Pa;
实验次数4:Vp=0.5×10﹣5m3×2×105Pa=1m3Pa;
实验次数5:Vp=0.4×10﹣5m3×2.5×105Pa=1m3Pa;
由此可知:气体体积和气体压强的乘积为定值,pV=1m3Pa,即在温度不变的情况下气体压强与气体体积成反比,即pm3Pa;
所以当气压p=0.2×105Pa时,V=5×10﹣5m3。
故答案为:(1)正确;(2)124;在体积和质量一定时,气体的压强随温度的升高而增大;(3)p0;(4)5×10﹣5。
21.探究:实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关
某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
序号
物体
底面积S/cm2
高度h/cm
海绵被压下深度/cm
1
合金甲圆柱体A
10
5
0.5
2
合金甲圆柱体B
10
10
1
3
合金甲圆柱体C
20
10
1
4
合金乙圆柱体A
10
5
1.5
5
合金乙圆柱体B
10
10
3
6
合金乙圆柱体C
20
10
3
(1)该小组同学是通过 海绵被压下深度 来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的 高度 成正比。
(3)分析 2、3或5、6 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。
(4)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式p= ρgh (已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。
(5)上面推导出的表达式适用的条件有:
①固体密度必须是 均匀 的(填“均匀”或“不均匀”);
②固体形状必须是上下粗细 相同 (选填“不同”或“相同”)的柱体;
③所求压强必须是固体对 水平 面产生的压强。
所以说,该表达式不能应用于其他情况固体压强的计算。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意可知,该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的,这是转换法的运用;
(2)分析实验1、2或4、5可以看出,圆柱体的材料密度相同,高度不同,对水平面的压强不同,故可得出结论:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度有关。
(3)当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关,要求圆柱体的密度相同,对水平面的压强也相同,而底面积必须不同,故序号 2、3或5、6符合要求。
(4)已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S,由压强的公式推导过程为:pρgh。
(5)①固体密度必须是均匀;
②固体形状必须是上下粗细相同的柱体;
③所求压强必须是固体对水平面产生的压强。
故答案为(1)海绵被压下深度;(2)高度;(3)2、3或5、6;(4)ρgh;(5)均匀;相同;水平。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22.如图所示,平底茶壶的质量是500g,底面积是40cm2,内有0.7kg的开水,水面的高度在图中已标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央,试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)水对茶壶底部产生的压强;
(2)水对茶壶底部产生的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图可知,茶壶内水的深度:
h=12cm=0.12m,
水对茶壶底部产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)受力面积:
S=40cm2=4×10﹣3m2,
由p可得,水对茶壶底部产生的压力:
F=pS=1200Pa×4×10﹣3m2=4.8N;
(3)茶壶的重力:
G壶=m壶g=500×10﹣3kg×10N/kg=5N,
水的重力:
G水=m水g=0.7kg×10N/kg=7N,
茶壶对水平桌面的压力:
F′=G水+G壶=5N+7N=12N,
茶壶对水平桌面的压强:
p′3000Pa。
答:(1)水对茶壶底部产生的压强为1200Pa;
(2)水对茶壶底部产生的压力为4.8N;
(3)茶壶对桌面的压强为3000Pa。
23.为了锻炼学生的身体素质,学校每年都会举办冬季长跑比赛。今年,小贺同学以3分20秒完成了1000米测试,小霖同学在跑步过程中不幸扭伤了脚踝,小贺同学达到终点后主动背着小霖去了医务室(途径路面是水平的)已知小贺所受重力为550N,一只鞋底面积约3×10﹣2m,小霖所受重力为500N。求:
(1)小贺同学完成1000米测试的平均速度;
(2)前往医务室的途中,小贺对地面的最大压强。
【答案】(1)小贺在1000米长跑中的速度是5m/s;
(2)小贺对地面的最大压强为35000Pa。
【解答】解:(1)跑步的路程s=1000m,所用的时间t=3min20s=200s,
他在1000米长跑中的速度:v5m/s;
(2)小贺对水平面的压力等于两人的重力之和,则F=G=550N+500N=1050N,
前往医务室的途中,小贺对地面的最大压强p35000Pa。
答:(1)小贺在1000米长跑中的速度是5m/s;
(2)小贺对地面的最大压强为35000Pa。
24.阅读短文,回答问题。
综合实践活动——研究固定翼无人机的升力
【提出问题】无人驾驶飞机简称“无人机”,固定翼无人机升空之前,为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢?
【实地学习】小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理。如图甲所示,无人机由机身、机翼、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成。机头呈现出流线型,可有效减小飞行的阻力。机翼面积较大,且它的剖面呈上凸下平,起飞前,机翼前方的螺旋桨转动,驱动无人机向前加速。空气从机翼的上、下表面流过,上表面比下表面长,因此空气在机翼上表面的速度比下表面快。伯努利原理指出,空气流速越大,其压强就越小,流速越小,压强就越大。无人机速度达到一定值,机翼上、下表面产生的向上的压力差(升力)足以克服自身的重力时,随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角(机翼和气流角度)的关系,如图乙所示。
【实验设计】小明利用无人机模型、电子秤、电风扇等器材研究升力与速度的关系,将模型放在电子秤上,并正对电风扇,模拟无人机的加速过程,通过电子秤示数分析知道升力的大小,风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积,如图丁所示。
表一:电风扇的性能指标
挡位
弱
中
强
超强
风量Q/m3•min﹣1
8
12
16
24
风速v/m•s﹣1
1.0
1.5
____
3.0
表二:
挡位
弱
中
强
超强
电子秤示数/g
798
796
792
782
【进行实验】无人机模型放在电子秤上,电子秤的示数为800g,启动电风扇,并将电风扇调节到不同挡位,读出电子秤的示数,填入表二。
【交流评价】小明和同学们从如何让无人机升空等方面进行了交流评价。
(1)关于无人机,下列对应关系不正确的是 C 。
A.升力的施力物体一一空气
B.流线型机头一一减小空气阻力
C.克服自身的重力一一重力消失
D.螺旋桨驱动——力的作用是相互的
(2)分析图乙可知,当迎角为0时,升力约为 4 N,当迎角逐渐增大,升力会 先增大后减小 。
(3)分析表一可知强风档的风速v= 2 m/s,风扇正面出风的面积S= 0.13 m2(保留两位小数);进一步分析表一、表二可知:当超强风档时,电子秤受到无人机的压力F= 7.82 N;该无人机模型相对于空气的速度增加到约 120 m/s(选填“20”、“60”或“120”)时,它就能升空。(g=10N/kg)
(4)为了让无人机升空,除提高速度以外,请你再提出两个合理化的建议。
① 减小无人机重力 ;
② 增大机翼的凸起程度 。
【答案】(1)C;(2)4;先增大后减小;(3)2;0.13;7.82;(4)减小无人机重力;增大机翼的凸起程度。
【解答】解:(1)A、升力是由于无人机上下表面的空气流速不同,导致的压力差,升力的施力物体是空气,故A正确;
B、流线型机头,通过减小受力面积,减小空气阻力,故B正确;
C、重力是地球吸引而产生的力,不会消失,故C错误;
D、螺旋桨驱动,利用叶片表面与空气发生的相互作用,故D正确。
故选C。
(2)由图乙可得:当迎角为0时,升力约为4N。随着迎角越大,升力先增大后减小。
(3)由表一数据得,风量与风速是线性关系,当风量增加4m3•min﹣1,风速增加0.5m•s﹣1,所以强风挡的风速 为: 1.5m/s+0.5m/s=2m/s
由题意得,风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积,则Q=Svt=Sv×60s
当Q=16 m3•min﹣1,v=0.2m/s时,
当超强风挡时,电子秤示数为:m=782g=0.782kg 所以无人机对电子秤的压力为:F强=mg=0.782kg×10N/kg=7.82N
无人机重力为:G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
无人机相对空气速度v=3m/s时,升力F=G﹣F=8N﹣7.82N=0.18N,当v=1m/s时,升力F′=G﹣F弱=8N﹣0.798kg×10N/kg=0.02N
则速度每增加1m/s,升力增加
当升力大于等于无人机的重力8N时,无人机升起,则无人机相对于空气的速度增加到约m/s=100m/s,当速度小于100m/s时,无人机的升力小于重力,无法升空,故无人机的模型相对于空气的速度增加到约120m/s时,它就能升空。
(4)为了让无人机升空,除提高速度以外,可以通过减小无人机材质的密度,减小无人机的重力;可以增大机翼的凸起程度,增加机翼上下方空气流速差,增加机翼上下方的压力差。
故答案为:(1)C;(2)4;先增大后减小;(3)2;0.13;7.82;(4)减小无人机重力;增大机翼的凸起程度。
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2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第九章 压强 (B卷•培优卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版八年级下册第8章。
一.选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7-9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.对一个初中学生的相关测量,不符合实际的是( )
A.身体质量约为50kg
B.身体重力约为500N
C.对水平地面的压力约为500N
D.对水平地面的压强约为500Pa
2.2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
3.如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
4.如图所示,是中国科技馆的“球吸”展项,不吹风时两球静止,当风从下向上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象,下列事例的工作原理与此“球吸”原理相同的是( )
A.拔火罐 B.吸管吸饮料
C.船闸 D.飞机升力
5.如图所示为某同学自制的气压计,他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.细玻璃管越粗水柱高度变化越明显
6.在如图所示的实例中,不是利用大气压强工作的是( )
A.离心式水泵 B.船闸
C.用管子吸饮料 D.吸尘器
7.如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则( )
A.它们的高度之比hA:hB=2:3
B.它们的高度之比hA:hB=3:4
C.它们的质量之比mA:mB=3:4
D.它们的质量之比mA:mB=1:3
8.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,若甲和乙对容器底部的压强相等,则关于甲乙液体的密度和质量关系说法正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.m甲<m乙 D.m甲>m乙
9.如图所示是北京交警2011年5月5日查酒驾时首用的阻车器,其表面密布118根侧面有凹槽的铁钉。若汽车闯卡并驶上阻车器,铁钉将扎破轮胎,使它在30s内彻底没气。下列说法中正确的是( )
A.铁钉尖头向上,能增大对车胎的压强,利于扎破轮胎
B.铁钉的侧面有凹槽,能在铁钉扎破轮胎时迅速放气
C.汽车驶上阻车器后,由于车重不变,所以车受到的阻力不变
D.汽车驶上阻车器后,因为车速减小,所以惯性也随之减小
2. 填空题(本题共5小题,每空1分,共12分)
10.物理知识在生活中有着广泛的应用。如图(a)所示,锅炉液位计主要是利用 原理工作的:先秦时期,古人用“角法”治病,“角法”就是现在的拔火罐,如图(b)所示。工作时罐内气压 外界大气压强(选填“大于”“等于”或“小于”)。
11.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图像如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压力之比是 ,A、B对水平地面的压强之比是 。
12.如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为 Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为 N。
13.如图所示,小洁和小妮装修时,把两端开口的透明塑料软管灌入一些水(水中无气泡),将它两端靠在墙面的不同地方,当水面静止时,记下此时两管中水面所在的高度A、B,此时A和B距离地面高度相同。这时的软管相当于一个 ;若A处距离水平地面0.8m,则地面上水管的C处受到水的压强约为 Pa。(水的密度为 1×103kg/m3,g取10N/kg)
14.如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装的液体是 ,若想让活塞向左侧移动,可以在 (选填“a”或“b”)位置水平吹气(ρ水>ρ植物油>ρ酒精)。
15.“甲流”接种疫苗的注射器针尖做得很细是利用 的方法来增大压强。如图是护士给患者输液的装置,由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 Pa。
三.作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图,物体A随传送带一起向上运动,请画出物体A受到的重力及其对传送带的压力的示意图。
17.如图所示,重为5N的金属球A对斜面的压力为4N,请画出小球的重力和它对斜面压力F的示意图。
四.实验题(本题共4小题,共24分)
18.小华利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C与外箱B相连,并在圆形孔C上蒙了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的;
②先往箱A中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后往箱B中加一定量的盐水,盐水和水的液面相平时,实验现象如图丁所示。
(1)由图乙、丙现象可知:同种液体深度越深,液体压强越 。因此水电站的拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(2)由图丁现象可知:在液体深度相同时,液体 越大,液体压强越大。若此时想要橡皮膜恢复原状,可以采取的办法是 。
(3)小华还利用薄壁实验箱测量出了某未知液体的密度,如图戊所示,往箱A中加水,往箱B中加某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得此时h1=22cm,h2=9cm,h3=12cm。则未知液体的密度为 kg/m3。
19.飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角),飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关呢?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验:
挡位
弱风
中风
强风
升力F/N
2
5
6
步骤一:闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。
步骤二:改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤一。
步骤三:处理相关数据得到升力与迎角的关系,如图乙。
(1)由图乙可知,飞机的飞行速度一定,当迎角为 °时,升力最大;迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力的变化特点是 。
(2)小明若要进一步研究飞机的升力与其飞行速度的关系,利用现有器材,只需要控制 不变,通过调节 来改变飞机模型的飞行速度即可。
(3)研究飞机升力与飞行速度的关系时,数据如图丙所示,由表格数据知:当飞机的迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大。若某飞机以500km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,以800km/h的速度做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°),则θ1 θ2(选填“大于”“小于”或“等于”)。理由是 。
20.小宇给篮球充气时,发现充气越多感觉球越“硬”,又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢?和同学们讨论后,提出如下猜想:
猜想1:气压大小可能与气体的多少有关。
猜想2:气压大小可能与气体的温度有关。
猜想3:气压大小可能与气体的体积有关。
(1)同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压,发现充气越多,示数越大,由此得出猜想1是 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)小明又用胎压计测量一个篮球的气压,示数如图甲所示,其值为 kPa,当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后,再测球中气压,发现胎压计的示数变大,由此可知,气压大小与气体的 有关;
(3)为了验证猜想3,他们进行如下探究:
如图乙所示,用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,利用注射器的刻度直接读出气体体积V,用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积,如果已知注射器活塞的横截面积为S(不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦),当地大气压为标准大气压p0,当弹簧测力计的示数为F时,注射器内气体的压强计算表达式为p= (用S、p0、F表示);
(4)通过实验,得到了注射器内气压与对应体积的实验数据,如表:
p(×105Pa)
1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.2
V(×10﹣5m3)
1.0
1.25
1.67
2.0
2.5
根据实验数据分析得出的结论可推算,当气压p=0.2×105Pa时,V= m3。
21.探究:实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关
某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
序号
物体
底面积S/cm2
高度h/cm
海绵被压下深度/cm
1
合金甲圆柱体A
10
5
0.5
2
合金甲圆柱体B
10
10
1
3
合金甲圆柱体C
20
10
1
4
合金乙圆柱体A
10
5
1.5
5
合金乙圆柱体B
10
10
3
6
合金乙圆柱体C
20
10
3
(1)该小组同学是通过 来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的 成正比。
(3)分析 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。
(4)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式p= (已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。
(5)上面推导出的表达式适用的条件有:
①固体密度必须是 的(填“均匀”或“不均匀”);
②固体形状必须是上下粗细 (选填“不同”或“相同”)的柱体;
③所求压强必须是固体对 面产生的压强。
所以说,该表达式不能应用于其他情况固体压强的计算。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22.如图所示,平底茶壶的质量是500g,底面积是40cm2,内有0.7kg的开水,水面的高度在图中已标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央,试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)水对茶壶底部产生的压强;
(2)水对茶壶底部产生的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
23.为了锻炼学生的身体素质,学校每年都会举办冬季长跑比赛。今年,小贺同学以3分20秒完成了1000米测试,小霖同学在跑步过程中不幸扭伤了脚踝,小贺同学达到终点后主动背着小霖去了医务室(途径路面是水平的)已知小贺所受重力为550N,一只鞋底面积约3×10﹣2m,小霖所受重力为500N。求:
(1)小贺同学完成1000米测试的平均速度;
(2)前往医务室的途中,小贺对地面的最大压强。
24.阅读短文,回答问题。
综合实践活动——研究固定翼无人机的升力
【提出问题】无人驾驶飞机简称“无人机”,固定翼无人机升空之前,为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢?
【实地学习】小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理。如图甲所示,无人机由机身、机翼、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成。机头呈现出流线型,可有效减小飞行的阻力。机翼面积较大,且它的剖面呈上凸下平,起飞前,机翼前方的螺旋桨转动,驱动无人机向前加速。空气从机翼的上、下表面流过,上表面比下表面长,因此空气在机翼上表面的速度比下表面快。伯努利原理指出,空气流速越大,其压强就越小,流速越小,压强就越大。无人机速度达到一定值,机翼上、下表面产生的向上的压力差(升力)足以克服自身的重力时,随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角(机翼和气流角度)的关系,如图乙所示。
【实验设计】小明利用无人机模型、电子秤、电风扇等器材研究升力与速度的关系,将模型放在电子秤上,并正对电风扇,模拟无人机的加速过程,通过电子秤示数分析知道升力的大小,风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积,如图丁所示。
表一:电风扇的性能指标
挡位
弱
中
强
超强
风量Q/m3•min﹣1
8
12
16
24
风速v/m•s﹣1
1.0
1.5
____
3.0
表二:
挡位
弱
中
强
超强
电子秤示数/g
798
796
792
782
【进行实验】无人机模型放在电子秤上,电子秤的示数为800g,启动电风扇,并将电风扇调节到不同挡位,读出电子秤的示数,填入表二。
【交流评价】小明和同学们从如何让无人机升空等方面进行了交流评价。
(1)关于无人机,下列对应关系不正确的是 。
A.升力的施力物体一一空气
B.流线型机头一一减小空气阻力
C.克服自身的重力一一重力消失
D.螺旋桨驱动——力的作用是相互的
(2)分析图乙可知,当迎角为0时,升力约为 N,当迎角逐渐增大,升力会 。
(3)分析表一可知强风档的风速v= m/s,风扇正面出风的面积S= m2(保留两位小数);进一步分析表一、表二可知:当超强风档时,电子秤受到无人机的压力F= N;该无人机模型相对于空气的速度增加到约 m/s(选填“20”、“60”或“120”)时,它就能升空。(g=10N/kg)
(4)为了让无人机升空,除提高速度以外,请你再提出两个合理化的建议。
① ;
② 。
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