内容正文:
2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业(全国通用)
专题11 第九章压强问题科学探究类作业(16道)
1. 如图甲、乙、丙所示,小明同学利用砝码、小桌、海绵等实验器材,做探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。请仔细观察并回答下列问题不正确的是( )
A. 该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果
B. 要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用乙丙两次实验
C. 由甲、乙两图实验现象可得出结论:压力越大,压力的作用效果越明显
D. 由甲、丙两图不能得到探究结论,也不能比较出小桌的压力作用效果
2. 为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①装有沙的容器;②砝码;③用钉子做腿的小桌:④海绵;⑤木板;⑥盛有适量水的矿泉水瓶等供同学们选择.同学们所选的四组器材中,达不到探究目的的是 ( )
A. ①②③ B. ②③④
C. ②③⑤ D. ①⑤⑥
3. 有关压强的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲中用电风扇正对机翼模型吹风时,弹簧测力计的示数将变大
B. 图乙中连通器各部分中的液面高度总是相同的,说明容器中装的是同种液体
C. 图丙中装满水的塑料管倒置后纸片不会掉落下来,可以证明液体压强的存在
D. 把图丁装置从一楼拿到十六楼,细玻璃管内水柱上升,表明大气压随高度的升高而升高
4. 关于图中所示四个实验,下列叙述正确的是( )
A. 托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,管内水银柱的高度仍为760mm
B. 向容器内隔板左、右两侧分别倒满盐水和水(ρ盐水>ρ水),橡皮膜向左凸
C. 自制气压计随着电梯一起匀速上升时,细玻璃管中的液面下降
D. 将空易拉罐压入水中的过程中,手受到的向上的作用力增大
5. 在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A. 比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B. 比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C. 比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D. 比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
6. 利用托里拆利实验测量大气的压强时,能肯定管内确实漏进了空气的现象是( )
A. 管内水银面高度小于76cm
B. 使管倾斜时管内水银柱的长度增加
C. 无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管
D. 将管从水银槽内轻轻上提,管内水银柱的高度不变
7. 某同学用压强计研究液体内部压强的特点时,将压强计的金属盒放入水中同一深度,并将金属盒朝向不同方向,实验结果如图所示.那么,该实验能得出的结论是( )
A. 在水中同一深度,液体向各个方向的压强相等
B. 不同液体同一深度,压强不相等
C. 在水中深度越大,压强越大
D. 在水中同一深度,液体向各个方向的压强不相等
8. 在探究“影响压力作用效果的因素”时提出了如下猜想:
猜想一:压力作用效果与压力大小有关;
猜想二:压力作用效果与受力面积大小有关。
(1)如图所示,将小桌放在海绵上(图甲),再在桌面上放一个砝码(图乙),通过观察___________,显示压力的作用效果;
(2)实验过程中控制的变量是___________;
(3)图的实验探究的是___________(填写“猜想一”或“猜想二”)。
9. 小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他将玻璃管竖直放置,如图所示。此时大气压强等于_______mm水银柱;若将玻璃管稍稍倾斜放置,则水银柱高度_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10. 聪明的小李同学利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识.小李利用气球做了以下几个小实验:
(1)图甲所示,用右手指压气球,气球右侧明显凹下去.说明力可以使物体发生___;
(2)图乙中两只气球自由悬挂在空中,用吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球___(选填“分开”或“合拢”),这是气体流速越大,压强越___;
(3)图乙中,若用毛皮摩擦过的橡胶棒从A点靠近气球,可看到两气球___(选填“分开”或“合拢”),这是因为带电体能够________.
11. 小兴用如图所示的装置探究液体内部压强与哪些因素有关。
(1)实验中若微小压强计U形管两端液面的高度差越大,则表明压强计探头所在处液体的压强越______(选填“大”或“小”);
(2)分析图甲、乙所示的实验现象,可以得出的结论是______;
(3)小兴想利用图乙、丙所示的实验,探究液体内部压强跟液体的密度是否有关。则小兴的实验存在的问题是______,为了完成探究过程,需要进行的操作是______。
12. 某小组用如图甲所示的U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图乙和丙所示,将探头浸没于水中时,随着探头没入水中的深度增大,可以观察到U形管两边液面的___________越大,由此可知液体内部的压强与___________有关;
(2)保持如图丙探头位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,通过观察现象,小组一同学得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是___________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是___________;
(3)如图丁所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是___________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
13. 某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了以下操作和分析:
(1)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的______来表示。在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,接下来的操作是______(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)完成了仪器的组装后,为检验装置的气密性,他们按压住探头的橡皮膜,发现U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性______(好/差);
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的______(填字母)两个位置处进行实验;在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体(如下图所示)置于水中时,能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是图中的______(选填字母)。
A. B. C. D.
14. 某实践小组利用塑料吸盘粗测大气压,g取10N/kg。
(1)小明设计并进行了图甲所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积S;
②用弹簧测力计竖直向上拉吸盘,测出吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F;
③根据______,就可以粗测出大气压的值。
(2)小华设计并进行了图乙所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积;
②将装有适量细砂的小桶挂在吸盘的挂钩上,用小勺轻轻地向小桶内加砂,直到吸盘刚好脱离玻璃板;
③用电子秤测出此时小桶和砂的质量为1.8kg。
请完成下列问题:
Ⅰ.吸盘脱离玻璃板时,空气对吸盘的压力大小是______N,由此测得大气压______Pa;
Ⅱ.小华测得的测量值小于实际大气压值,误差原因不可能是______
A.吸盘及挂钩质量的影响
B.玻璃板质量的影响
C.实验时没有排尽空气
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小
15. 如图,小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压的值。
(1)利用刻度尺测量出___________的长度L为8cm,即可算出活塞的横截面积;
(2)活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住小孔,水平向右缓慢拉动注射器筒,活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数F=2.4N,据此可测得大气压值p=___________ Pa;
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'=___________(用V、L、F、F'表示)。
16. 物理兴趣小组的同学想利用所学物理知识估测南通狼山山顶的大气压强。器材有:注射器(刻度部分的容积为)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。
(1)到达山顶后,进行了如图所示的实验,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,此时针筒内的大气压为___________;
(2)为测大气压强,需要测出的物理量有:注射器带刻度部分的长度和___________(填写物理量的名称及相应的符号),不计针筒与活塞之间的摩擦;
(3)山顶的大气压强___________(用所测量的物理量及已知量表示),若实验时针筒内的空气未排尽,会导致山顶大气压强的测量值比实际值偏___________(选填“大”或“小”)。
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2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业(全国通用)
专题11 第九章压强问题科学探究类作业(16道)
1. 如图甲、乙、丙所示,小明同学利用砝码、小桌、海绵等实验器材,做探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。请仔细观察并回答下列问题不正确的是( )
A. 该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果
B. 要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用乙丙两次实验
C. 由甲、乙两图实验现象可得出结论:压力越大,压力的作用效果越明显
D. 由甲、丙两图不能得到探究结论,也不能比较出小桌的压力作用效果
【答案】C
【解析】A.该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,故A正确,不符合题意;
B.要探究压力的作用效果与受力面积的关系,保持压力相同,受力面积不同,可以选用乙丙两次实验,故B正确,不符合题意;
C.由甲、乙两图所示实验现象可知,受力面积相同,乙图中压力大,海绵的凹陷程度大,可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,故C错误,符合题意;
D.甲、丙两图压力大小和受力面积大小都不同,没有控制变量,所以不能得到实验结论,小桌陷入海绵中的深度相差不大,不能比较出小桌的压力作用效果,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 为了探究压强大小跟哪些因素有关,老师准备了如图所示的器材:①装有沙的容器;②砝码;③用钉子做腿的小桌:④海绵;⑤木板;⑥盛有适量水的矿泉水瓶等供同学们选择.同学们所选的四组器材中,达不到探究目的的是 ( )
A. ①②③ B. ②③④
C. ②③⑤ D. ①⑤⑥
【答案】C
【解析】选择①装有沙的容器、②砝码、③用钉子做腿的小桌,小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入沙子的深度,可以达到实验目的,故A不符合题意;
选择②砝码、③用钉子做腿的小桌、④海绵,小桌放在海绵上,观察小桌陷入海绵的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入海绵的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷入海绵的深度,可以达到实验目的,故B不符合题意;
选择②砝码、③用钉子做腿的小桌、⑤木板,由于没有明显发生形变的物体,所以,无法显示压强大小,故达不到探究的目的,即C符合题意;
选择①装有沙的容器、⑤木板、⑥盛有适量水的矿泉水瓶,木板放在有沙的容器中,观察沙面的凹陷程度;木板上再放盛有适量水的矿泉水瓶,观察沙面的凹陷程度,可以达到实验的目的;或者直接将装水的矿泉水瓶分别正放和倒放在沙面上,观察沙面的凹陷程度,再调整瓶中水的多少,放在沙面上继续观察沙面的凹陷程度,均可以达到实验的目的,故D不符合题意.
3. 有关压强的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲中用电风扇正对机翼模型吹风时,弹簧测力计的示数将变大
B. 图乙中连通器各部分中的液面高度总是相同的,说明容器中装的是同种液体
C. 图丙中装满水的塑料管倒置后纸片不会掉落下来,可以证明液体压强的存在
D. 把图丁装置从一楼拿到十六楼,细玻璃管内水柱上升,表明大气压随高度的升高而升高
【答案】B
【解析】A.图甲中用电风扇正对机翼模型吹风时,模型上方空气流速大,压强小,大气对其产生向上的压力差,导致弹簧测力计的示数变小,故A错误;
B.由连通器的原理知,当容器中装入同种液体,液体不流动时,各部分液面相平,故B正确;
C.图丙中装满水的塑料管倒置后纸片不会掉落下来,说明了大气压的存在,故C错误;
D.大气压随高度的升高而减小,而外界大气压将细玻璃管中的液面下压,所以把图丁装置从一楼拿到十六楼,细玻璃管内水柱上升,故D错误。
故选B。
4. 关于图中所示四个实验,下列叙述正确的是( )
A. 托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,管内水银柱的高度仍为760mm
B. 向容器内隔板左、右两侧分别倒满盐水和水(ρ盐水>ρ水),橡皮膜向左凸
C. 自制气压计随着电梯一起匀速上升时,细玻璃管中的液面下降
D. 将空易拉罐压入水中的过程中,手受到的向上的作用力增大
【答案】AD
【解析】A.在托里拆利实验中如果玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长,但高度仍为760mm不变,故A正确;
B.向容器内隔板左、右两侧分别倒满盐水和水,橡皮膜位置深度相同,液体密度越大,橡皮膜所处位置的压强越大,橡皮膜所受的压力越大,盐水一侧的压力大于水一侧的压力,所以橡皮膜会向水一侧凸,即橡皮膜向右凸,故B错误;
C.自制气压计瓶内气体的压强等于外界大气压和液柱压强之和.拿着自制气压计随着电梯一起匀速上升时,外界大气压随高度升高而减小,细玻璃管中的液柱会在内部气压的作用下被压高,故C错误;
D.将空易拉罐压入水中的过程中,易拉罐所受的浮力变大,所以手受到的向上的作用力会增大,故D正确。
故选AD。
5. 在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A. 比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B. 比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C. 比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D. 比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
【答案】A
【解析】A.甲、乙两图,同种液体,密度相同,探头所处深度不同,乙图中,深度较大,U形管内液面的高度差较大,说明乙图中探头所在位置的液体压强较大,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大,故A正确;
B.甲、丙两图,液体不同,密度不同,探头所处深度不同,没有控制探头所处深度相同,不符合控制变量法的要求,因此不能得出在不同液体中,深度越深压强越大的结论,故B错误;
C.乙、丙两图,液体不同,密度不同,探头所处深度相同,丙图中,盐水的密度较大,U形管内液面的高度差较大,说明丙图中探头所在位置的液体压强较大,可得出结论:液体密度越大,压强越大,故C错误;
D.甲、丙两图,根据B选项分析可知,不能得出液体密度越大,压强越大的结论,故D错误。
故选A。
6. 利用托里拆利实验测量大气的压强时,能肯定管内确实漏进了空气的现象是( )
A. 管内水银面高度小于76cm
B. 使管倾斜时管内水银柱的长度增加
C. 无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管
D. 将管从水银槽内轻轻上提,管内水银柱的高度不变
【答案】C
【解析】A.管内水银面的高度小于76cm,有可能是当地气压小于1个标准大气压,故A不符合题意;
B.一标准大气压能支持76cm水银柱的高度,此处所谓“高度”,指的是管内液面到槽内液面的垂直距离,所以使管倾斜时管内水银柱的长度理应增加,故B不符合题意;
C.管内有空气进入时会占据一定的体积,所以无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管。故C符合题意;
D.一标准大气压能支持76cm水银柱的高度,故将管从水银槽内轻轻上提,管内水银柱的高度是不会变化的,故D不符合题意。
故选C。
7. 某同学用压强计研究液体内部压强的特点时,将压强计的金属盒放入水中同一深度,并将金属盒朝向不同方向,实验结果如图所示.那么,该实验能得出的结论是( )
A. 在水中同一深度,液体向各个方向的压强相等
B. 不同液体同一深度,压强不相等
C. 在水中深度越大,压强越大
D. 在水中同一深度,液体向各个方向的压强不相等
【答案】A
【解析】AD、比较三次测量,金属盒的深度并没有改变,U形管中高度差也没有改变,所以在水中同一深度,液体向各个方向的压强相等,故A正确,D错误;
B、三次测量都是用的水,并没有换其它液体,故B错误;
C、三次测量,在同一深度,改变了橡皮膜的朝向,U形管高度差没变,故C错误.
故选A.
【点睛】在分析实验结论时,一定要注意探究过程与结论的得出应该是对应的,而不是把已知的结论列举出来.
8. 在探究“影响压力作用效果的因素”时提出了如下猜想:
猜想一:压力作用效果与压力大小有关;
猜想二:压力作用效果与受力面积大小有关。
(1)如图所示,将小桌放在海绵上(图甲),再在桌面上放一个砝码(图乙),通过观察___________,显示压力的作用效果;
(2)实验过程中控制的变量是___________;
(3)图的实验探究的是___________(填写“猜想一”或“猜想二”)。
【答案】 (1) 海绵凹陷的程度(2) 受力面积 (3) 猜想一
【解析】(1)压力的作用效果不易直接观察,这里用的是转换法,用海绵的凹陷程度来代表力的作用效果。
(2)根据甲乙两个实验条件,受力面积相同,压力不同,变量是压力的大小。
(3)根据甲乙两个实验,通过控制压力的变量,最终导致了压力的作用效果的不同,所以这里探究的是猜想一。
9. 小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值,实验时他将玻璃管竖直放置,如图所示。此时大气压强等于_______mm水银柱;若将玻璃管稍稍倾斜放置,则水银柱高度_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 750 不变
【解析】外界的大气压作用在水银面上,由于液体具有流动性,在外界大气压强的作用下,它会对试管内的水银产生向上的力,所以托住了管中的水银,此时管中的水银受到重力和大气压力的作用,管的横截面积一定,水银柱产生的液体压强就等于大气压强。
【详解】如图所示,管竖直放置,液体压强的大小等于大气压强的大小,大气压强相当于750mm水银柱所产生的压强;玻璃管稍稍倾斜放置,大气压强不变,液体压强大小也不变。
液体压强大小与液体的密度和液体的深度有关,所以水银柱的高度不变。
10. 聪明的小李同学利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识.小李利用气球做了以下几个小实验:
(1)图甲所示,用右手指压气球,气球右侧明显凹下去.说明力可以使物体发生___;
(2)图乙中两只气球自由悬挂在空中,用吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球___(选填“分开”或“合拢”),这是气体流速越大,压强越___;
(3)图乙中,若用毛皮摩擦过的橡胶棒从A点靠近气球,可看到两气球___(选填“分开”或“合拢”),这是因为带电体能够________.
【答案】 (1)形变 (2)分开 小 (3) 分开 吸引轻小物体
【解析】(1)甲图中,用手指压气球,气球的形状发生变化,说明力可以使物体发生形变;
(2)当用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气时,A点的空气流速加快,压强变小,在大气压的作用下左边的气球会向左移动,即观察到两球分开;
(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒会带电,靠近左边的球后,会吸引该球,使它向左移动,即观察到两球分开,此现象也说明了带电体可以吸引轻小的物体.
11. 小兴用如图所示的装置探究液体内部压强与哪些因素有关。
(1)实验中若微小压强计U形管两端液面的高度差越大,则表明压强计探头所在处液体的压强越______(选填“大”或“小”);
(2)分析图甲、乙所示的实验现象,可以得出的结论是______;
(3)小兴想利用图乙、丙所示的实验,探究液体内部压强跟液体的密度是否有关。则小兴的实验存在的问题是______,为了完成探究过程,需要进行的操作是______。
【答案】 (1)大 (2)液体内部压强随深度的增加而增大 (3)没有控制探头在液体中的深度相同 见解析
【解析】(1)实验中若微小压强计U形管两端液面的高度差越大,则表明压强计探头所在处液体的压强越大。
(2)分析图甲、乙所示的实验现象,同一液体,深度越深,U形管两端液面的高度差越大,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)小兴的实验存在的问题是没有控制探头在液体中的深度相同。
为了完成探究过程,需要进行的操作是将图乙中的探头向下移动一段距离,使它跟图丙中的探头在同一深度处或者将图丙中的探头向上移动一段距离,使它跟图乙中的探头在同一深度处。
12. 某小组用如图甲所示的U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图乙和丙所示,将探头浸没于水中时,随着探头没入水中的深度增大,可以观察到U形管两边液面的___________越大,由此可知液体内部的压强与___________有关;
(2)保持如图丙探头位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,通过观察现象,小组一同学得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是___________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是___________;
(3)如图丁所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是___________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
【答案】 (1)高度差 深度 (2) 不正确 没有控制液体的深度相同 (3) D
【解析】(1)如图乙和丙所示,探头没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强与液体深度有关。
(2)如图丙所示,保持探头位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制液体深度不变,不能探究液体压强跟液体密度的关系。
(3)如图丁所示,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据判断左右两侧液体密度大小关系,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
13. 某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了以下操作和分析:
(1)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的______来表示。在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,接下来的操作是______(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)完成了仪器的组装后,为检验装置的气密性,他们按压住探头的橡皮膜,发现U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性______(好/差);
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的______(填字母)两个位置处进行实验;在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体(如下图所示)置于水中时,能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是图中的______(选填字母)。
A. B. C. D.
【答案】 (1) 液面高度差 B (2) 好 (3) bc d (4)D
【解析】(1)液体压强计是利用橡皮膜受到压强发生形变时,这个压强通过管中的空气传递给U形管中的液体,使液体产生压强差,故液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的高度差来表示的;在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,不相平时,应该拆除胶管重新安装,使液面相平,故选B。
(2)在检查U形管气密性时,用手按住探头的橡皮膜,若U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性良好。
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应采用控制变量法,保证液体的深度相同,改变液体的密度,故应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的bc两个位置处进行实验;根据液体压强随液体密度和液体深度的增大而增大可知,在乙图中a、b、c、d、e五点中压强最大的是d点。
(4)把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体置于水中时,根据在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大的特点可知,正方体下底面水的深度大于上表面的深度,则下底面受到的压强大,形变程度明显,左右两边深度相同,形变程度相同。
故选D。
14. 某实践小组利用塑料吸盘粗测大气压,g取10N/kg。
(1)小明设计并进行了图甲所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积S;
②用弹簧测力计竖直向上拉吸盘,测出吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F;
③根据______,就可以粗测出大气压的值。
(2)小华设计并进行了图乙所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积;
②将装有适量细砂的小桶挂在吸盘的挂钩上,用小勺轻轻地向小桶内加砂,直到吸盘刚好脱离玻璃板;
③用电子秤测出此时小桶和砂的质量为1.8kg。
请完成下列问题:
Ⅰ.吸盘脱离玻璃板时,空气对吸盘的压力大小是______N,由此测得大气压______Pa;
Ⅱ.小华测得的测量值小于实际大气压值,误差原因不可能是______
A.吸盘及挂钩质量的影响
B.玻璃板质量的影响
C.实验时没有排尽空气
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小
【答案】 (1) (2) 18 7.2×104 B
【解析】(1)测出吸盘圆面积S,测量吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F,根据可知粗测出大气压的值。
(2)Ⅰ.吸盘所受向下的拉力等于大气对它向上的压力,空气对吸盘的压力大小
F=F拉=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N
大气压
Ⅱ.A.吸盘及挂钩的重力和小桶的拉力之和等于大气压力,计算大气压力时按照小桶的拉力计算,所以测量的大气压值偏小,故A不符合题意;
B.玻璃板是固定不动的,它的质量不会影响实验结果,故B符合题意;
C.实验时没有排尽空气,内部会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故C不符合题意;
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小,大气压力变小,拉力变小,测量的大气压值变小,故D不符合题意。
故选B。
15. 如图,小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压的值。
(1)利用刻度尺测量出___________的长度L为8cm,即可算出活塞的横截面积;
(2)活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住小孔,水平向右缓慢拉动注射器筒,活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数F=2.4N,据此可测得大气压值p=___________ Pa;
(3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'=___________(用V、L、F、F'表示)。
【答案】(1)注射器刻度部分 (2) (3)
【解析】(1)据,可求活塞的横截面积,所以需要测量注射器有刻度部分的长度L。
(2)活塞刚开始滑动时,所受的大气压强的压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,它们的大小相等,则大气压强的压力为2.4N,活塞的横截面积
大气压值
(3)活塞与筒壁之间有摩擦,则刚开始滑动时,活塞受到向右的拉力和向左的压力及摩擦力的作用,三个力是平衡力,则有
F=f+F压
活塞刚要到筒内部时,受到向右的拉力和摩擦力及向左的压力作用,三个力是平衡力,则有
F'+f=F压
解以上两式得,大气压强对活塞的压力
大气压值
16. 物理兴趣小组的同学想利用所学物理知识估测南通狼山山顶的大气压强。器材有:注射器(刻度部分的容积为)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。
(1)到达山顶后,进行了如图所示的实验,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,此时针筒内的大气压为___________;
(2)为测大气压强,需要测出的物理量有:注射器带刻度部分的长度和___________(填写物理量的名称及相应的符号),不计针筒与活塞之间的摩擦;
(3)山顶的大气压强___________(用所测量的物理量及已知量表示),若实验时针筒内的空气未排尽,会导致山顶大气压强的测量值比实际值偏___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 (1)0 (2)活塞开始滑动时弹簧测力计的示数 (3) 小
【解析】(1)排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,此时真空内部是真空状态,大气压为0。
(2)实验时,要测出注射器的活塞刚开始滑动时弹簧测力计示数(即大气对活塞的压力)F;由二力平衡的条件可知
因此由本实验的原理可知:需要测量出注射器带刻度的长度l,活塞开始滑动时弹簧测力计的示数。
(3)由F=pS可知山顶的大气压强
实验时,若注射器内的空气没有排尽,那么针筒内也会产生一定压强,因此测出来的压强是针筒内压强和大气压强的压强差,所以测量结果偏小。
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