内容正文:
第八章 压强 章末检测练习
一、选择题
1.在如图所示的实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.喷水枪 B.注射器
C.船闸 D.离心式水泵
2.连通器在日常生活和生产中应用广泛,以下实例中属于利用连通器原理工作的是( )
A.水塔供水系统 B.注射器吸药液
C.拦河大坝上窄下宽 D.液压千斤顶
3.厨房里涉及到许多物理知识,下列说法正确的是( )
A.擀(gǎn)面杖做成圆柱形,是为了增大受力面积增大压强
B.高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越低的原理
C.抽油烟机能将油烟排到室外,是因为流体流速越大的位置压强越大
D.菜刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法增大了压强
4.下列装置中,不是利用气体压强工作的是( )
A. 用力吹吸管能将水吸起来 B. 吸管吸饮料
C. 吸盘挂钩 D. 连通器
5.如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器分别装有质量相等的酒精和水。酒精和水对甲、乙两容器底的压力分别为F甲、F乙;若在两容器中放入完全相同的小球且处于漂浮状态(液体未溢出),此时酒精和水对容器底部的压强分别为P酒精、P水,则( )
A.F甲>F乙;P酒精>P水 B.F甲>F乙;P酒精<P水
C.F甲=F乙;P酒精>P水 D.F甲=F乙;P酒精=P水
6.适应生存环境是动物的天性.下列解释中不正确的是( )
A.章鱼的吸盘利用了大气压
B.飞鱼的鳍利用了气体压强与流速的关系
C.螃蟹的螯又硬又尖是为了减小压强
D.深海带鱼不能在浅海存活是海水压强变小
7.如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,下列计算正确的是( )
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3 B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3 D.p甲∶p乙=8∶3
8.体操是一门结合力量、柔韧和艺术性的运动。如图是某体操运动员出现甲、乙所示的两种姿势,在保持这两种姿态静止时,她对水平地面的压力和压强分别为和、和,则下列关系正确的是( )
A., B.,
C., D.,
9.如图所示的实例中,与“流体压强与流速关系”无关的是( )
A. 向下吹气,乒乓球不下落
B. 在纸条上方吹气纸条飘起来
C. 飞机的机翼设计成流线型
D. 用抽水机抽取地下水
10.如图所示四个实例中,属于减小压强的是( )
A. 盲道由突起的棱和圆点组成
B. 推土机用宽大履带来支承
C. 碾谷物的石磨选用厚重的石材
D. 篆刻刀刀口尖锐
二、填空题
11.某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸。则飞行员应在飞机到达目标 投弹(填“前”、“后”或“正上方”),才能击中目标,投弹后飞机的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。飞机落地后在轨道上高速滑行时,飞机对地面的压力 飞机受到的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
12. 春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
13.如图所示,一茶杯放在水平桌面上。茶杯底面积为20 cm2,杯中水深15 cm, 杯和水的总重力为4N,则杯对水平桌面的压强为 Pa;水对杯底的压力为 N。(ρ水=1.0X103 kg/m3,g取10 N/kg,茶杯杯壁厚度不计)
14.屋顶风帽(如图)是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变 ,室内的污浊气体在 的作用下被排出。一个底面积为20cm2、高度为10cm的圆柱形杯子装满水时,水对杯子底部的压强为 Pa,水对杯子底部的压力大小为 N。(杯壁和杯底的厚度忽略不计,g取10N/kg,)
15.1标准大气压可支持 厘米高的水银柱。水银气压计是根据 实验制成的(选填“马德堡半球”或“托里拆利”)。在登山过程中,运动员携带的气压计的示数随海拔高度的增加而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
16.如图为一种登冰山用的冰爪,它可以套在登山者的鞋上,由于冰雪很滑,穿上冰爪可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦力,冰爪底面做的非常锋利可以通过 的方式 (选填“增大”或“减小”)压强,使冰爪很容易的插入冰雪中.
17.住房装修关乎生命健康.人们挑选甲醛不超标的木板,常用闻气味的方法,如果甲醛超标,木板中就会散发出刺激性的气味,如图,这是由于甲醛分子在 的缘故;切割后的玻璃板,要打磨其锋利的棱角,目的是通过增大 ,从而减小压强,防止人被划伤.
三、实验探究题
18.如图所示,通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,分别盛有清水和盐水,但没有标签。
(1)实验中是通过U形管中两侧液面的 反映液体内部压强大小;
(2)从结构上看,图中使用的压强计 (填“是”或“不是”)连通器;
(3)使用前发现U形管中两侧的液面如甲图所示,这说明管内气压 外界大气压(选填“大于”“等于”或“小于”),接下来应该进行的操作是: (选填“A”或“B”);
A.将管内的水倒出来一些
B.拆下软管重新安装
(4)小明再做图乙所示的检查。当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况说明装置 (填“漏气”或“不漏气”);
(5)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图丙和丁所示,于是认为图丁杯子中盛的是盐水。
①你认为,小明的结论 (填“可靠”或“不可靠”);
②简要说明理由: 。
19.小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前检查器材,发现U形管两边液面如图甲所示,调节的方法是____(填字母);
A.将右侧管中高出的液体倒出;
B.向右侧管中倒入部分液体;
C.取下软管重新安装;
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与 的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)小明发现用图丁装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜 ;
③测得待测液体液面到容器底的深度,液面到橡皮膜中心的深度为;请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式(水的密度用)水表示)。
四、计算题
20.目前,许多公交公司更换了新型混合动力公交车,进行新车测试时获得一些数据:公交车总质量为4×103kg,轮胎与地面的总接触面积为0.4m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2min中内行驶了1200m(g取10N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)公交车匀速行驶时的速度?
(2)公交车所受牵引力多大?
(3)公交车静止时对水平地面的压强?
21.某通缉逃犯在水平潮湿泥地上站立时留下一对清晰的脚印,这对脚印的总面积为0.05米2,深度为1.8厘米。为了大致知道该逃犯的质量,公安刑侦人员对该潮湿泥地进行抗压实验,发现使潮湿泥地达到相同深度的压强为1.5x104帕(不计大气压),请你根据以上数据推算出:(1)该逃犯对潮湿泥地的压力是多少?(2)该逃犯的质量是多少?(取g=10N/kg)
22.如图所示,在质量为5kg的容器内装满液体,液体的体积有,容器底面积为,容器放在水平桌面上,桌面面积为,液面高度如图所示,液体对容器底的压强为8000Pa,求:(g取10N/kg)
(1)液体的质量;
(2)液体对容器底的压力;
(3)P点的压强的大小;
(4)容器底对桌面的压强。
23.在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3,艇内两侧有水舱,水舱上有一个面积为50cm2的观察窗,潜水艇截面如图所示。潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。(湖水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)湖深50m处,湖水产生的压强是多大?
(2)观察窗在湖深50m处受到的湖水压力是多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】解:A、喷水枪是利用水的压强的原理制成的,无论结构还是原理都不符合连通器.不符合题意;
B、注射器在吸药水时,是利用外界大气压大于其内部的压强,故药水在外界大气压的作用下被压入注射器内部的,故是利用大气压强的原理工作的,与连通器无关,不符合题意;
C、船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器.符合题意;
D、当装满水的水泵叶轮旋转后,其叶轮周围的空气变少,气压变小,外界大气压大于内部大气压,水在外界大气压的作用下被压入水泵内,故是利用大气压强的原理工作的,不符合题意.
故选C.
【分析】连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征.
2.【答案】A
【解析】【解答】解】A.水塔与用户间是连通的,且上端是开口的,利用连通器来工作,故A符合题意;
B.活塞式抽水机是利用大气压将水压上来的,故B不符合题意;
C.拦河大坝是根据液体压强随液体深度增大而增大建造的,上窄下宽以便承受更大的压强,故C不符合题意;
D.液压干斤顶是利用密闭液体的压强大小不变的向各个方向传递,不是利用连通器工作的,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 连通器指的是上端开口或相通,底部相通的容器。 连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度。
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、擀(gǎn)面杖做成圆柱形,是为了增大受力面积而减小压强,故A错误;
B、高压锅煮食物熟得快,是利用气压越大沸点越高的原理,故B说法错误;
C、抽油烟机能将油烟排到室外,是因为流体流速越大的位置压强越小,故C说法错误;
D、菜刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法增大了压强,容易将菜切断,故D正确.
故选D.
【分析】解答此题从以下知识点入手:
①影响压强大小的因素是:压力的大小和受力面积,压力一定时,受力面积越小压强越大,受力面积一定,压力越大压强越大.
②气压越大,液体沸点越高.
③流体流速越大,流体压强越小.
4.【答案】D
【解析】【解答】A.往水平吸管中吹气时,竖管的上端空气流速快,竖管上端的压强减小,烧杯中的水在大气压的作用下沿竖管上升,也利用了大气压的作用,A不符合题意;
B.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,B不符合题意;
C.首先用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,利用了大气压,C不合题意;
D.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜,则各容器中的液体即开始流动,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,才停止流动。连通器利用的是不同高度液体压强的作用不同的原理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】气体压强工作的实例有:吸管吸饮料、 吸盘挂钩 、吸尘器、水银气压计。
5.【答案】C
【解析】【解答】水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器中的液体对容器底的压力等于液体的重力,即F甲=F乙。在两容器中放入完全相同的小球且处于漂浮状态,根据F浮=G排=G物,可知小球在两个容器中排开的液体的重力是相同的,即△G排酒精=△G排水,此时液体对容器底的压力等于液体的重力,由图可知,S甲<S乙,所以由p=F/S可得,p甲>p乙。
故答案为:C。
【分析】规则形状的容器内,液体对容器底部的压力等于液体自身的重力;已知(S甲<S乙),将完全相同的两小球轻轻放入两容器中,根据漂浮时F浮=G排=G物,可知两容器液面排开的液体的重力相同,此时液体对容器底的压力等于液体的重力,再由p=F/S判定两容器底受到液体压强的大小关系。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A、章鱼的吸盘就是利用吸盘内的气压小于大气压,大气压将章鱼压在物体表面上,因此利用了大气压;故A说法正确;
B、飞鱼的鳍是利用飞鱼上方的空气流速大于下方空气的流速,从而受到向上的升力,因此利用了气体压强与流速的关系;故B说法正确;
C、螃蟹的螯又硬又尖,是通过减小受力面积增大压强的,故C说法错误;
D、根据P=ρgh可知,深海处的压强很大,由于浅水处的压强小,因此深海带鱼不能在浅海存活.故D说法正确.
故选C.
【分析】利用下列知识分析判断:(1)当将吸盘中气体挤出后,大气压将大于吸盘内的气压;(2)流体流速越大的地方,压强越小;(3)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(4)液体压强随深度的增加而增大.
7.【答案】D
【解析】【解答】甲和乙的体积之比:V甲:V乙=(L甲)3:(L乙)3=(1)3:(2)3=1:8;
则二者的密度之比:,故A、B错误;
甲和乙的底面积之比:S甲:S乙=(L甲)2:(L乙)2=(1)2:(2)2=1:4;
根据F=G=mg可知,甲和乙对地面的压力之比:F甲:F乙=m甲g:m乙g=m甲:m乙=2:3;
则二者对地面的压强之比:,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】(1)根据V=L3计算二者的体积之比,再根据计算二者的密度之比;
(2)根据S=L2计算二者的底面积之比,再根据F=G=mg计算二者对地面的压力之比,最后根据公式计算对地面的压强之比。
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】前;变小;小于
12.【答案】变小;静止;上
【解析】【解答】(1)在飞机上升的过程中,外界大气压强变小;
(2)在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼的位置保持不变,因此是静止的;
(3)机翼上的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
【分析】(1)根据大气压强随高度的变化规律分析;
(2)根据参照物的知识分析;
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答
13.【答案】2000;3
【解析】【解答】杯对水平桌面的压力:F=G总=4N,则杯对水平桌面的压强:p===2000Pa;水对杯底的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa,水对杯底的压力:F′=p′S=1500Pa×20×10﹣4m2=3N。故答案为:2000;3。
【分析】茶杯对水平桌面的压力等于杯和水的总重力,根据p=求出杯对水平桌面的压强;已知杯内水的深度,根据p=ρgh求出水对杯底的压强,利用F=pS求出水对杯底的压力。
14.【答案】小;大气压;1000;2
15.【答案】76;托里拆利;减小
16.【答案】增大;减小受力面积;增大
【解析】【解答】解:穿上冰爪,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定的情况下可以增大摩擦力,冰爪底面做的非常锋利可以通过减小受力面积的方式增大压强,使冰爪很容易的插入冰雪中.
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力、增大摩擦力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力.(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
17.【答案】不停地做无规则运动;受力面积
【解析】【解答】(1)如果甲醛超标,由于甲醛分子在不停地做无规则运动,木板中就会散发出刺激性的气味;
(2)根据 可知,切割后的玻璃板,要打磨其锋利的棱角,目的是通过增大受力面积,从而减小压强,防止人被划伤.
故答案为:不停地做无规则运动;受力面积.
【分析】(1)各种物体都是由分子构成的,分子又是由原子构成的,原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的;一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
(2)物体产生压强由压力大小和受力面积大小有关.
18.【答案】高度差;不是;大于;B;漏气;不可靠;未控制橡皮膜浸入液体的深度相同
【解析】【解答】探究液体压强的特点时,(1)实验时,液体压强越大,U形管液面高度差越大,通过U形管中液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)连通器的各容器上部开口,底部连通,压强计的U形管一端封闭,不是连通器。
(3)图甲中,使用前,U形管内水面有高度差,是左侧管内气体压强太大,应拆除软管重新安装,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)组装器材后,用手按压橡皮膜,液面升降灵活,则装置不漏气,否则,则说明装置漏气。
(5)在图丙和丁,金属盒在两液体中的深度不同,U形管液面高度不同,液体密度不同,不能根据U形管两边的液柱高度差判断密度大小,结论不可靠,理由是:没有控制橡皮膜所处的深度相同。
【分析】(1)利用U形管液面高度差,判断液体压强的大小;
(2)U形管一端密闭,不是连通器;
(3)实验前,若U形管液面已有高度差,需要拆除软管重新组装;
(4)检查气密性时,按压橡皮膜,若U形管出现液面高度变化,装置不漏气;
(5)通过压强的大小比较液体密度的关系时,需要保持探头的深度相同。
19.【答案】(1)C
(2)液体的深度;下窄上宽
(3)变平
【解析】【解答】 (1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,此时U形管左端液面上方的气压和左端液柱产生的压强之和 等于右端液面上方的大气压与右端液柱产生的压强之和。由图甲可知,U形管右端液面比较高,则右端液柱产生的压强大于 左端液柱产生的压强,所以U形管左端液面上方的气压大于U形管右端液面上方的大气压。 只要取下软管重新安装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管左右两端液面上方的气压相等,两端的液面就是相平 的,将右侧管中高出的液体倒出或向右侧管中倒入部分液体无法改变U形管左右两端液面上方的气压,故A、B不符合题意, C符合题意。
故选C。
(2)①比较乙、丙两图,液体的密度相同,深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,橡皮膜受到的压强不同,故可以得 到:液体的压强与液体的深度有关。
②根据液体压强随深度的增加而变大的规律可知,拦河坝应设计成2下宽上窄的形状。
(3)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体对橡皮膜中心产生的压强相 同;
左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4,
由p=ρ液gh得:ρ水gh2=ρ液gh4,
解得: ρ液=。
【分析】 (1)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大 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;
(2)①根据图片分析乙和丙中哪个因素不同即可;
②根据液体压强随深度的变化规律,结合大坝的横截面越宽抗压能力越强分析。
(3)观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,根据p=ρ液gh可求出液体的密度的表达式。
20.【答案】(1)10m/s;(2)2×104N;(3)1×105Pa
21.【答案】(1)由可得,该逃犯对潮湿泥地压力F=pS=1.5×104Pa×0.05m2=750N;
(2)在水平面上,压力大小等于重力大小,即该逃犯的重力为G=F=750N,则该逃犯的质量为.
【解析】【分析】(1)已知压强和受力面积,根据压强的变形公式可求得该逃犯对潮湿泥地的压力;(2)根据在水平面上压力F=G,可知重力大小,再利用可求出该逃犯的质量.
22.【答案】解:(1)由图可知,容器的高度为100cm,则液体的密度为
则液体的质量为
(2)液体对容器底的压力为
(3)P点的深度为
则P点的压强的大小为
(4)容器底对桌面的压力为
则容器底对桌面的压强为
答:(1)液体的质量为;
(2)液体对容器底的压力为;
(3)P点的压强的大小为;
(4)容器底对桌面的压强为。
【解析】【分析】(1)根据,计算液体密度;利用m=ρV,计算物体的质量;
(2)根据F=pS,计算物体受到的压力;
(3)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(4)根据F=G=mg,计算水平面受到的压力,根据,计算压强。
23.【答案】(1)5.0×105Pa;(2)2500N
1
学科网(北京)股份有限公司
$$