期末复习专题：压强相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

期末复习专题：压强相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册 1．小明设计了一个实验来“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。 请你利用学过的知识分析： (1)通过观察甲、乙两图后得出结论： ； (2)图丙中小桌对木板的压强为p丙，图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁，则p丙 （选填“大于”、“小于”或“等于”）p丁；由此可见，压强能反映压力作用效果的前提是 ； (3)老师还提供了图戊所示的器材：①用钉子做腿的小桌；②海绵；③砝码；④木板；⑤盛有水的矿泉水瓶；⑥装有沙的容器，供同学们选择，同学们所选的下列四组器材中，不能达到小明探究目的的是__________。 A．①③⑥ B．③④⑤ C．②③④ D．②⑤ 2．如图所示，小明利用物体A、物体B、海绵等器材探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。 (2)对比 两图可以得出，在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)对比（a）、（b）两图，可以得出 。 (4)实验时，小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图（d）所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 3．小丽借助注射器（容积为5mL）、铁架台、托盘天平、刻度尺、小筒、细绳等器材估测大气压的值，其实验步骤如下：（g取） ①将部分器材按图示装配好，首先将注射器活塞推至顶端，上端未封口，接着往小筒内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑时，取下小筒，并用天平测得其总质量为71.2g； ②重新将注射器活塞推至顶端，并用橡皮帽封住注射口，将步骤①中的装水小筒（水未倒出）重新接在注射器下端，缓慢向小筒内加水，直至活塞又恰好开始下滑，取下小筒，并用天平测得其总质量为646.2g； ③取下注射器，并用刻度尺测得其壁上全部刻度部分的长度为8cm； 请回答以下问题： (1)本次测量大气压值的实验原理是 ，实验中主要应以 （选填“针筒”“活塞”或“小筒”）为研究对象来分析其所受大气压力的； (2)步骤②中，将活塞重新推至顶端，其目的是 ，但实际上并未能达到此目的，此因素将导致所测大气压的值会偏 （选填“大”或“小”）。 (3)该注射器活塞的横截面积为 ； (4)上述实验中，在不考虑活塞的重力情况下，可得出活塞受到的摩擦力为 N，并由此计算出大气压强的值约为 Pa。 4．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。 (1)实验中，通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。 (2)比较C、D、E图三次实验，得出结论：在受力面积相同时，压力的作用效果与 有关。 (3)你认为 （填“能”或“不能”）通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系；A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为pA pB。（选填“大于”“小于”或“等于”） (4)如图F所示，将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，放在海绵上，海绵的凹陷程度与 图一样。 (5)通过实验可知压力的作用效果与压力，受力面积有关。如右图所示，甲、乙两个实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，则剩余部分的质量m甲 m乙；如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后，则剩余部分对地面的压强p甲 p乙。选填(“大于”、“小于”或“等于”） 5．某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。 (1)图甲是注射器上的全部刻度线，注射器的最大可读容积为 mL。用刻度尺测量注射器全部刻度总长为l，可算得活塞的横截面积为 ； (2)实验时，小华把注射器的活塞推至注射器顶端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材；水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞 ，读出弹簧测力计的示数； (3)实验时若注射器筒内的空气没有排尽，将会导致测得的大气压值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”，下同）。若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将会导致测得的大气压值 。 6．如图所示是某同学研究液体内部压强与哪些因素有关时所用的装置，下表是该同学实验时记录的部分数据。请分析表中数据，完成下列填空，并在表中空格处填上合适的数据。（实验时，液体压强计U形管内的液体的质量不发生变化，） 实验序号 研究对象 橡皮膜所处深度/cm 橡皮膜朝向 U形管两侧液面高度 左管液面高度/cm 右管液面高度/cm ① 水 4.5 朝上 7.5 12.5 ② 水 4.5 朝下 7.5 12.5 ③ 水 4.5 朝左 7.5 12.5 ④ 水 9 朝上 5 15 ⑤ 水 13.5 朝上 2.5 17.5 ⑥ 煤油 朝上 8 (1)比较表中实验序号为①、②、③的几组数据可知：在同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强大小 ； (2)比较表中实验序号为①、④、⑤的几组数据可知： 。 7．如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。 (1)比较乙、丙两组实验，可得出结论： ；下列实例应用中能用该结论解释的是 ； A．坦克的履带很宽； B．压路机的碾子质量很大； C．鞋底刻有很深的花纹； D．有些课桌的边缘设计成圆弧形状； (2)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上，发现木板基本不会凹陷下去，图丙所示海绵所受小桌的压强为p丙，图丁木板所受小桌的压强为p丁，则p丙 p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）； (3)实验时，小芳将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，发现它们对海绵压力的作用效果相同，由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论，此探究过程存在的问题是 。 8．小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，探究压力作用效果与哪些因素有关，如图所示。 (1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，发现接触面积越大，小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与 有关； (2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与 有关； (3)实验过程中，压力的作用效果是通过 表现出来的，这种研究问题的方法叫作 。 9．如图所示，三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢？同学们提出了以下三种猜想： 猜想一：正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大； 猜想二：圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大； 猜想三：三个铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相同； (1)请以图中长方体铁块B为研究对象，推导它对桌面压强大小的表达式，根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的；已知铁的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S，推导得出柱体的压强表达式为 ；分析判断：由上面压强的表达式可知，柱体对桌面的压强与 有关，所以猜想一和猜想二是 的。 (2)利用海绵等简易器材，设计一个实验粗略验证猜想三； 。 10．小陈同学利用下图的装置探究液体内部压强的特点（图乙和图丙容器中装的是同种液体）。 (1)在使用压强计前，发现U形管液面已有高度差，通过下列______方法可进行调节； A．从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内加适量水 (2)实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性 （选填“好”或“差”）； (3)重新调节好压强计后，小陈把探头分别浸入到图甲、丙两种液体中的相同深度处，发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图丙的大，由此他判断两种液体中密度较大的是图 中的液体； (4)比较图丙和图 ，得出探头浸入同种液体中的深度越深，U形管两边液柱高度差就越 ，表示液体在此处的压强就越 ； (5)小陈发现在同种液体中，探头所处深度相同时，只改变探头的方向，U形管两边液柱的高度差不变，表明 ； (6)已知图丁中U形管内所装液体为水，水的密度为，A点处受到水由于重力产生的液体压强为 （用题目中的字母符号表示）；若其他条件完全不变，将U形管中的水换成与它等体积且密度更小的煤油，则将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末复习专题：压强相关实验题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册》参考答案 1．(1)压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 (2) 等于 受压物体材料相同 (3)B 【详解】（1）由图甲、乙可知，甲、乙压力大小相同，乙的受力面积更小，海绵的凹陷程度更大，说明压力作用效果越明显，故可以得出结论：在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 （2）[1]由图丙、丁可知，丙和丁压力大小相同，受力面积也相同，由可知，压强相同，则p丙等于p丁。 [2]图丙和丁压强相等，但受压物体凹陷程度不同，所以压强能反应压力作用效果的前提是受压物体材料相同。 （3）A．①③⑥：可将桌子正放在装有沙子的容器上，观察海绵的凹陷程度，再将桌子倒放在装有沙子的容器上，观察沙子的凹陷程度，可探究压力的作用效果与受力面积的关系；将桌子正放在装有沙子的容器上，再将砝码放在桌子上，观察沙子的凹陷程度，可探究压力的作用效果与压力大小的关系，故A不符合题意； B．③④⑤：由于木板受力之后不容易发生形变，所以不能观察到明显现象，故B符合题意； C．②③④：可将木板平放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，再将木板竖直放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，可探究压力的作用效果与受力面积的关系；将砝码放在水平放置在海绵上的木板上，观察海绵的凹陷程度，可探究压力的作用效果与压力大小的关系，故C不符合题意； D．②⑤：将矿泉水正放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，再将矿泉水瓶倒放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，可用于探究压力的作用效果与受力面积的关系；将矿泉水瓶内的水倒掉一部分后，再将矿泉水瓶正放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，可探究压力的作用效果与压力大小的关系，故D不符合题意。 故选B。 2．(1)海绵的凹陷程度 (2)（a）、（c） (3)在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 (4)没有控制压力大小相同 【详解】（1）力可以使物体发生形变，物体的形变量越大，力的作用效果越明显，实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 （2）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力大小相同而受力面积不同，图（a）和（c）所示实验中用同一物体进行探究，压力大小相同，受力面积不同，所以应通过比较图（a）和（c）所示实验探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”。 （3）由图（a）、（b）所示实验可知，物体间的受力面积相同而压力大小不同，压力的作用效果不同，（b）所示实验中压力大，海绵的凹陷程度比（a）所示实验中明显，由此可得，在受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 （4）将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，它们对海绵的压力大小不同，由图（d）可知，它们对海绵的压力的作用效果相同，根据控制变量法可知，实验没有控制压力大小相同，所以得出的结论是错误的。 3．(1) 活塞 (2) 排尽注射器内的空气 小 (3)0.625 (4) 0.712 【详解】（1）[1][2]测量大气压需要测量压力和受力面积，由得到大气压值；该实验中以活塞为研究对象，分析研究的是大气对活塞的压力。 （2）[1][2]实验时，把活塞推至注射器筒顶端是为了排出注射器中的空气，并注密封射器。当筒内空气没有排尽时，筒内空气会对活塞产生一个压力，抵消一部分大气压，因此测得的大气压值将偏小。 （3）注射器的容积为5mL=5cm3，这注射器上的全部刻度线由刻度尺测量得出为8cm，故活塞的横截面积为 （4）[1][2]不考虑活塞的重力，根据二力平衡条件，摩擦力等于第一次小桶和水的总重力，即f=F1=G1=m1g=0.0712kg×10N/kg=0.712N 活塞受到的大气压力为F2=(0.6462-0.0712)kg×10N/kg=5.75N 这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得大气压强的值 4．(1)凹陷程度 (2)压力大小 (3) 不能 等于 (4)B (5) 大于 大于 【详解】（1）本实验采用转换法，实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。 （2）比较C、D、E图三次实验，可发现三个图都是瓶盖与海绵接触，受力面积相同，瓶中水的质量不同，重力不同，因此瓶子对海绵的压力不同。因此可得出结论：在受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关。 （3）[1]A图中砖块比较坚硬，无法观察到其形变程度，因此无法比较压力的作用效果，并且两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小相等，所以不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。 [2]两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小等于瓶子和水的总重力，大小相等，都是瓶底与砖块和海绵接触，受力面积相等，根据可知，水瓶对砖块的压强pA等于水瓶对海绵的压强pB。 （4）如图F所示，将两个完全相同的水瓶紧靠在一起，放在海绵上，与B图相比，压力增大2倍，受力面积也增大2倍，由可知，压强不变，因此海绵的凹陷程度与B图一样。 （5）[1]设甲正方体的边长为h甲，乙正方体的边长为h乙，切去的厚度为h，因为甲乙均为实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等，所以有即，可得。由图可知h甲＞h乙，则ρ甲＜ρ乙， 若在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，剩余部分的质量分别为m甲'和m乙'， 则 因为h甲＞h乙，则h甲-h＞h乙-h； 故， 所以剩余部分的质量m甲'大于m乙'。 [2]沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因S甲＞S乙，所以Δp甲＜Δp乙； 又因为甲，乙两个实心正方体放置在水平地面上，它们对地面的压强相同，所以甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强。 5．(1) 20 (2)刚开始滑动时 (3) 偏小 偏大 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，注射器上最大刻度为20mL，则最大可读容积为20mL；注射器的全部刻度总长为l，则活塞的横截面积。 （2）水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始滑动时，读出弹簧测力计的示数，此时大气压力粗略等于弹簧测力计的示数。 （3）[1][2]当筒内空气没有排尽时，筒内空气会对活塞产生一个压力，活塞更容易被拉动，因此弹簧测力计的示数会偏小，测得的大气压力偏小，根据，测得的大气压值将偏小；如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大时，需要的拉力会更大，因此弹簧测力计的示数会偏大，测得的大气压力偏大，根据，因此测得的结果将偏大。 6．(1)相等 (2)同种液体内部的压强随深度的增加而增大 【详解】（1）比较表中实验序号为①、②、③的几组数据，液体密度相同、橡皮膜的深度相同而方向不同，U形管两侧液面高度差相等，则液体压强相等，由此可得：在同种液体的同一深度处，各个方向的液体压强大小是相等的。 （2）由表中第①、④、⑤次实验数据可知，液体密度相同，橡皮膜的深度不同而方向相同，U形管两侧液面高度差不同，液体压强不同，橡皮膜的深度越大，U形管两侧液面高度差越大，则液体压强越大，由此可得：同种液体内部的压强随深度的增加而增大。 7．(1) 在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显/在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显 AD (2)＝ (3)没有控制压力大小不变 【详解】（1）[1]乙、丙两组实验中，压力大小相等，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，乙图中，受力面积小，海绵的凹陷程度更大，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。所以可得出结论：压力相同时，受力面积越小（或越大），压力的作用效果越明显（或不明显）。 [2]A．坦克的履带很宽，是在压力相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显，应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故A符合题意； B．压路机装上质量很大的碾子，是在受力面积相同时，压力越大，压路机对地面压力作用效果越明显，没有应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故B不合题意； C．鞋底刻有很深的花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，没有应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故C不合题意； D．有些课桌的边缘设计成圆弧形状，是在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显，应用了“压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显”这一结论，故D符合题意； 故选AD。 （2）丙、丁两图对比，压力大小相等，受力面积等，根据可知，丙、丁两图对接触面的压强相等，即p丙=p丁。 （3）要研究压力的作用效果与受力面积的关系时，要控制压力相同。实验时，小芳将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，受力面积发生变化的同时，压力也发生了变化，此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。 8．(1)受力面积 (2)压力的大小 (3) 小桌陷入沙子的深浅 转换法 【详解】（1）实验中应用控制变量法，保持小桌对沙子的压力不变，只改变小桌与沙子的接触面积，发现接触面积越大，小桌陷入沙子越浅，由转换法知道，沙子凹陷的深度越大，压力作用效果越明显，说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。 （2）由控制变量法知道，保持小桌与沙子的接触面积不变，只改变小桌对沙子的压力，发现压力越大，小桌陷入沙子越深，由转换法知道，压力的作用效果与压力的大小有关。 （3）实验过程中，沙子凹陷的深度越大，压力作用效果越明显，所以，压力的作用效果是通过沙子的形变程度表现出来的，属转换法的运用。 9．(1) 柱体的高度和密度 错误 (2)将三个铁块竖直放置在海绵上，观察比较海绵的凹陷程度，若海绵的凹陷程度相同，则可验证猜想三正确 【详解】（1）[1][2][3]铁块放在水平桌面上，铁块对桌面的压力等于铁块自身的重力，即F=G，铁块对桌面的压强为 即p=ρgh；由公式 p=ρgh 知，铁块对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关，故猜想一、二是不正确的。 （2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置在海绵上，观察比较海绵凹陷程度，若海绵的凹陷程度相同，则可验证猜想三正确。 10．(1)B (2)差 (3)甲 (4) 乙 大 大 (5)在同种液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强相等 (6) 变大 【详解】（1）在使用压强计前，发现U形管内液面已有高度差，进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，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。 （2）使用压强计之前，用手轻轻按压几下橡皮膜，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性差。 （3）重新调节好压强计后，小陈把探头分别浸入到甲、丙的两种液体中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图丙的大，说明甲液体产生的压强大，由知道，相同深度处的两种液体密度较大的是甲液体。 （4）[1][2][3]研究液体压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，故比较图丙和乙，得出探头浸入同种液体中的深度越深，U形管两边液柱的高度差就大，根据转换法，表示液体在此处受到的压强就越大。 （5）在同种液体中，探头所处深度相同时，只改变探头的方向，U形管两边液柱的高度差不变，表明同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等。 （6）[1] A点处距离上方水面高度为，由液体压强公式知道，A点处受到水由于重力产生的压强 [2]将水换成等体积且密度更小的煤油后，因为其他条件不变，则A点处受到煤油的压强，即 则 因为，故将变大。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$