2.3 压强提升训练2025-2026学年浙教版八年级上册科学
2025-11-04
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.29 MB |
| 发布时间 | 2025-11-04 |
| 更新时间 | 2025-11-16 |
| 作者 | 小何老师18 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54709143.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.3 压强提升训练
一.选择题(共10小题)
1.下列有关压力、压强的几种说法中,正确的是( )
A.甲物体放在乙物体的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲物体放在乙物体的上面,求甲对乙的压强时,总是用甲对乙的压力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙两个物体相互接触,则两个物体间一定存在压力
D.甲、乙两个物体之间有压力,压力的大小有可能跟这两个物体的重力都无关
2.如图所示一个重为G1的杯子中装有重为G2的水,静止在水平桌面上。水对杯底的压力为N1杯子对桌面的压力为N2桌子对杯子的支持力为N3则下列判断正确的是( )
A.N1=G2
B.G1+G2>N2
C.N1与N3是一对平衡力
D.N2与N3是一对相互作用力
3.如图所示,两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
B.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
C.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
D.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
4.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
5.如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲的质量小
6.越来越多的运动爱好者喜爱骑行,下列说法中正确的是( )
A.扁平的坐垫可以增大臀部所受的压强
B.踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.骑行者受到的重力和坐垫对骑行者的支持力是一对相互作用力
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
7.如图,往柱状容器内注入一定量的水,可观察到橡皮膜向外凸起,要使橡皮膜凸起程度更加明显,以下方法可行的是(已知:ρ酒精<ρ水)( )
A.将水换成等体积酒精
B.往容器中增加水量
C.换成横截面积更大的容器
D.转动容器使侧孔朝左
8.研究影响液体内部压强大小的因素时,某同学认为图甲方案没有控制水在水平方向上的运动时间相等。提出如图乙的实验改进方案。下列说法中正确的是( )
A.图甲中d是从a孔喷出水的落点
B.图乙中a、b孔喷出水的落点与孔的水平距离相等
C.该实验初步说明水内部压强的大小与液体的深度有关
D.该实验初步说明水内部压强的大小与液体的密度有关
9.如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则下列说法正确的是( )
A.水对杯底的压强不变
B.水对杯底的压强变小
C.杯子对桌面的压强不变
D.杯子对桌面的压强变大
10.如图,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲等体积的水,a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc,则( )
A.pa<pb<pc B.pa>pb=pc C.pa<pb=pc D.pa>pb>pc
二.填空题(共9小题)
11.如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 为一对平衡力。
12.如图所示,一个未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上(图甲),再倒立放置(图乙)。水对瓶底和瓶盖的压强分别为p甲和p乙,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F甲和F乙,则p甲 p乙,F甲 F乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
13.如图所示,两个底面积相同且质量相等的密闭容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体。(取g=10N/kg)
(1)已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则ρ甲 ρ乙,若乙容器内液体的质量大于甲容器内液体的质量,则桌面受到甲、乙容器的压力F甲 F乙。(以上两空均填“大于”“等于”或“小于”)
(2)如果把乙装置倒置,如图丙所示,那么整个装置对水平桌面的压强将 ,液体对容器底的压力将 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
14.如图,一块长方体橡皮,重为0.6N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是2×10﹣3m2,它对桌面的压强是 Pa.若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压力 (选填“变大”或“变小”或“不变”)、压强 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
15.在一个两端开口的玻璃管下端扎上橡皮膜,把它按入水中使橡皮膜处于水面下10厘米处如图所示,当往管内注入水至10厘米处时,橡皮膜 (选填“上凸”“下凹”或“水平”,下同);当往管内注入盐水至10厘米处时,橡皮膜 。
16.如图,两个正方体木块甲重4牛、乙重5牛,叠放在一起放在水平桌面上,甲对乙的压强与乙对桌面压强相等,甲、乙的边长之比为 。
17.如图所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。请回答
(1)若分别沿水平方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 (选填字母代号,下同)
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
(2)若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 。
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
18.液体内部压强的大小由液体的密度和 来决定,如图所示盛水的容器内有a、b、c三点,在这三点液体压强分别为pa、pb、pc,三者相比较,最大的是 。
19.压强知识相关应用分析:
(1)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比L甲:L乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3则甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
(2)如图所示无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆 被淹越深,车门下部O处受到水的压强越 。紧急情况下,应挥动逃生锤的 (填A或B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
三.实验探究题(共4小题)
20.学校要在绿面足球场上举办一场草地冰壶比赛,某学习小组想自制一款草地冰壶,请你帮助他们完善方案设计。
冰壶款式
质量/千克
底部与赛道总接触面积/厘米2
A款
1.8
300
B款
2.1
350
C款
2.4
320
(1)为了更好地制作合适的冰壶,学习小组做了市场调查,发现市面上主要有如图所示的两款冰壶。甲款底部为大理石材质,适合专业运动员在光滑的冰面上使用;乙款底部装有滚珠,则乙款更适合在粗糙的旱地赛道上使用的理由是 。
(2)学习小组用较光滑平整的塑料做底面,制得了三款冰壶,上表是它们的基本参数(表中各款冰壶与赛道的接触面材料相同)。为了尽可能降低冰壶对草皮的破坏,学习小组希望从中选出一款压强小且摩擦力小的冰壶作为比赛用具,请帮助学习小组选出最合适的一款(写出分析、计算过程) 。
(3)选出最合适的冰壶后,它在水平草地上滑行时受到的摩擦力有多大呢?请你设计简单实验进行测量(提供器材:弹簧测力计、绳子,其余材料自选) 。
21.课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:如图1所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小敏设计了如图2所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水,但三个底面到液面水的深度 ,当他观察到 的实验现象时,说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
22.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,如图所示。
(1)甲图所示压强计是通过比较 来反映被测压强大小的。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法 (填字母)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量的水
(2)图中乙、丙、丁表示探究过程中的三个情景。容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面的情况,都可以从图中看出。比较图 可知液体的压强随深度增加而增大,比较图丙和丁可知: 。
(3)小宁继续用图戊装置比较了两种未知液体的密度。在左侧加入适量液体A,再向右侧加入液体B,直到橡皮膜刚好相平,隔板两侧液面高度如图戊所示,则液体A的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)液体B。
23.小金自制了一根可以估测液体密度的工具,其制作过程为将一根两端开口的直玻璃管下端蒙上橡皮膜(如图甲)。实验过程:
(1)将此玻璃管慢慢放入盛有水的烧杯中(如图乙),发现橡皮膜向里凹,此现象说明 。
(2)保持橡皮膜所的深度h不变,逐渐向玻璃管内注入液体(如图丙),此过程中橡皮膜向里凹的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)继续向玻璃管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面,由此可推测出管内注入的液体可能是 (填字母),并说明理由 。
A.盐水B.蒸馏水C.酒精(已知密度盐水大于蒸馏水大于酒精)
四.计算题(共5小题)
24.如图所示,质量为48千克的小柯骑着一辆自行车在平直公路上。匀速运动600米,所用时间为2分钟。假设自行车在行驶过程中受到的阻力为人和车总重的。(g取10牛/千克)
(1)求自行车行驶的速度。
(2)若自行车的质量为12千克,车胎与地面的总接触面积为40厘米2。则该同学骑车时自行车对地面的压强为多少?
(3)求自行车受到的水平牵引力。
25.随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为600kg。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100cm2,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的,g取10N/kg。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(2)配送车空载时对水平路面的压强;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量。
26.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:
(1)水对杯子底部的压强。
(2)杯子对桌面的压强。
27.冰面能够承受的压强为1.6×104Pa,质量为60kg的人,每只鞋底与冰面的接触面积为200cm2(g取10N/kg)。
(1)当他双脚站立在水平冰面上静止时,求他对冰面的压强;
(2)通过计算说明他是否能安全地在冰面上行走;
(3)若他在两只脚各踩在一块质量可以忽略不计的木板上,在冰面上行走而不会把冰面压裂,求木板的最小面积。
28.如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2。(g取:10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
2.3 压强提升训练
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
A
A
B
B
C
B
A
一.选择题(共10小题)
1.下列有关压力、压强的几种说法中,正确的是( )
A.甲物体放在乙物体的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲物体放在乙物体的上面,求甲对乙的压强时,总是用甲对乙的压力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙两个物体相互接触,则两个物体间一定存在压力
D.甲、乙两个物体之间有压力,压力的大小有可能跟这两个物体的重力都无关
【答案】D
【解答】解:A、只有自由放置在水平面上,压力大小才等于重力,故A错误;
B、求压强是压力除以受力面积,不论甲乙谁在上面,都是面积较小的是受力面积,故B错误;
C、接触不一定产生压力,如图,物体对墙面就不产生压力,故C错误;
D、压力有时是由于重力产生的,有时不是由于重力产生的。
故选:D。
2.如图所示一个重为G1的杯子中装有重为G2的水,静止在水平桌面上。水对杯底的压力为N1杯子对桌面的压力为N2桌子对杯子的支持力为N3则下列判断正确的是( )
A.N1=G2
B.G1+G2>N2
C.N1与N3是一对平衡力
D.N2与N3是一对相互作用力
【答案】D
【解答】解:由于容器不规则,口大底小,则水对容器底的压力小于水的重力,即N1<G1;
杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力,即N2=G1+G2;
杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对相互作用力,二者大小相等,即N2=N3;
A、N1与G2大小不相等;故A错误;
B、G1、G2之和与N2大小相等,故B错误;
C、N1与N3大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、N2与N3是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
3.如图所示,两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
B.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同
C.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
D.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
【答案】D
【解答】解:
(1)铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力。所以两手指对铅笔的压力相等。由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同。
(2)由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由p可知右边手指受到的压强较大。
故选:D。
4.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定
【答案】A
【解答】解:当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,液面到试管底部的深度在变大,根据p=ρgh即可得出水对试管底部的压强在变大。
故选:A。
5.如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲的质量小
【答案】A
【解答】解:实心圆柱体对水平桌面的压强:
pρgh;
又h甲<h乙,p甲=p乙,
故ρ甲>ρ乙
因为G=F=pS,S甲>S乙
故G甲>G乙
结合G=mg可知m甲>m乙。
故选:A。
6.越来越多的运动爱好者喜爱骑行,下列说法中正确的是( )
A.扁平的坐垫可以增大臀部所受的压强
B.踏板上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
C.骑行者受到的重力和坐垫对骑行者的支持力是一对相互作用力
D.自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解答】解:A、扁平的车座,在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故A错误;
B、轮胎上凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B正确;
C、骑行者受到的重力和坐垫对骑行者的支持力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故C错误;
D、自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
7.如图,往柱状容器内注入一定量的水,可观察到橡皮膜向外凸起,要使橡皮膜凸起程度更加明显,以下方法可行的是(已知:ρ酒精<ρ水)( )
A.将水换成等体积酒精
B.往容器中增加水量
C.换成横截面积更大的容器
D.转动容器使侧孔朝左
【答案】B
【解答】解:A、将水换成等体积酒精,由于容器的底面积相同,则液面的深度相同,橡皮膜所处的深度不变,由于酒精的密度小于水的密度,根据p=ρgh可知,压强会变小,橡皮膜凸起程度减弱,故A不符合题意;
B、往容器中增加水量,橡皮膜所处的深度增加,根据p=ρgh可知,压强会变大,橡皮燥凸起程度变大,故B符合题意;
C、换成横截面积更大的容器,液体的体积不变,根据V=Sh可知,液面深度会减小,根据p=ρgh压强会变小,橡皮膜凸起程度减弱,故C不符合题意;
D、转动容器使侧孔朝左,橡皮膜所处的深度不变,液体密度不变,则压强不变,橡皮膜凸起程度不变,故D不符合题意。
故选:B。
8.研究影响液体内部压强大小的因素时,某同学认为图甲方案没有控制水在水平方向上的运动时间相等。提出如图乙的实验改进方案。下列说法中正确的是( )
A.图甲中d是从a孔喷出水的落点
B.图乙中a、b孔喷出水的落点与孔的水平距离相等
C.该实验初步说明水内部压强的大小与液体的深度有关
D.该实验初步说明水内部压强的大小与液体的密度有关
【答案】C
【解答】解:A、图可知,a处液体的深度比b处液体的深度小,由液体压强的特点可知,a处液体的压强小于b处液体的压强,因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离,即d是从b孔喷出水的落点,c是从a孔喷出水的落点,故A错误;
B、图乙中a、b孔喷出水的水平速度不同,落点与孔的水平距离不同,故B错误;
CD、由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故C正确、D错误。
故选:C。
9.如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则下列说法正确的是( )
A.水对杯底的压强不变
B.水对杯底的压强变小
C.杯子对桌面的压强不变
D.杯子对桌面的压强变大
【答案】B
【解答】解:由图可知,杯子倒过来后,水的深度变小,
由p=ρgh可知,杯子倒过来后,水对杯底的压强变小,故A错误、B正确;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,杯子倒过来前后,对桌面的压力不变,
由图可知,杯子倒过来后,底面积变大,受力面积变大,
由p可知,杯子对桌面的压强变小,故CD错误。
故选:B。
10.如图,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲等体积的水,a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc,则( )
A.pa<pb<pc B.pa>pb=pc C.pa<pb=pc D.pa>pb>pc
【答案】A
【解答】解:由图可知,a、b两点是同种液体中的两点,液体的密度相同,b点深度大于a点深度,根据p=ρgh可知pa<pb;
b、c两点的深度相同,因右侧水的密度大于左侧酒精的密度,则根据p=ρgh可知pb<pc,所以pa<pb<pc,故A正确,BCD错误。
故选:A。
二.填空题(共9小题)
11.如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 增大受力面积 减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 摩擦力 ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 重力 为一对平衡力。
【答案】(1)增大受力面积;(2)摩擦力;(3)重力。
【解答】解:(1)多功能手杖的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,从而提高舒适度。
(2)多功能手杖的手柄上有花纹,这样设计是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,处于平衡状态,受到地面的支持力与重力符合二力平衡条件,为一对平衡力。
故答案为:(1)增大受力面积;(2)摩擦力;(3)重力。
12.如图所示,一个未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上(图甲),再倒立放置(图乙)。水对瓶底和瓶盖的压强分别为p甲和p乙,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F甲和F乙,则p甲 < p乙,F甲 > F乙(均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】<;>
【解答】解:(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即F1>F2。
故答案为:<;>。
13.如图所示,两个底面积相同且质量相等的密闭容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体。(取g=10N/kg)
(1)已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则ρ甲 小于 ρ乙,若乙容器内液体的质量大于甲容器内液体的质量,则桌面受到甲、乙容器的压力F甲 小于 F乙。(以上两空均填“大于”“等于”或“小于”)
(2)如果把乙装置倒置,如图丙所示,那么整个装置对水平桌面的压强将 变大 ,液体对容器底的压力将 变小 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1)小于;小于;(2)变大;变小。
【解答】解:(1)已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,因A的深度大于B点的深度,根据p=ρgh,则ρ甲小于ρ乙。
容器对桌面的压力大小等于液体的重力与容器重力之和,若乙容器内液体的质量大于甲容器内液体的质量,若乙容器内液体重力大于甲容器内液体重力,则桌面受到甲、乙容器的压力F甲小于F乙。
(2)乙图中容器上面细、下面粗,由于容器侧壁对液体有斜向下的压力,则液体对容器底部的压力大于液体的重力,即F乙>G液;
倒置后(如丙图所示)容器上面粗、下面细,有一部分液体压在容器的侧壁上,则液体对容器底的压力小于液体的重力,即F丙<G液;
倒置后容器内液体质量不变,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。
故答案为:(1)小于;小于;(2)变大;变小。
14.如图,一块长方体橡皮,重为0.6N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是2×10﹣3m2,它对桌面的压强是 300 Pa.若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压力 变小 (选填“变大”或“变小”或“不变”)、压强 不变 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:它对桌面的压强p300Pa,
切去一块后,物体的重力变小,对桌面的压力变小;
根据公式pρgh可知,物体密度不变,高度不变,所以对桌面的压强也不变。
故答案为:300;变小;不变。
15.在一个两端开口的玻璃管下端扎上橡皮膜,把它按入水中使橡皮膜处于水面下10厘米处如图所示,当往管内注入水至10厘米处时,橡皮膜 水平 (选填“上凸”“下凹”或“水平”,下同);当往管内注入盐水至10厘米处时,橡皮膜 下凹 。
【答案】水平;下凹。
【解答】解:(1)当管内注入水至10厘米处时,橡皮膜上、下表面都受到水的压强,下表面受到的水的深度是10厘米,上表面受到的水的深度也是10厘米(因为管内外水面相平)。根据p=ρgh,上、下表面受到的水的压强相等,所以橡皮膜保持相平;(2)当管内注入盐水至10厘米处时,橡皮膜下表面受到水的压强p水=ρ水gh,上表面受到盐水的压强p盐水=ρ盐水gh。因为ρ盐水>ρ水,且深度h相同,所以p盐水>p水,即上表面受到的压强大于下表面,橡皮膜会下凹。故答案为:水平;下凹。
16.如图,两个正方体木块甲重4牛、乙重5牛,叠放在一起放在水平桌面上,甲对乙的压强与乙对桌面压强相等,甲、乙的边长之比为 2:3 。
【答案】2:3。
【解答】解:甲对乙的压强为:
p1,
乙对桌面压强为:
p2,
依题意得,甲对乙的压强与乙对桌面压强相等,即:
p1=p2,
所以:,
解得:,
即甲、乙的边长之比为2:3。
故答案为:2:3。
17.如图所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。请回答
(1)若分别沿水平方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 D (选填字母代号,下同)
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
(2)若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为 C 。
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.以上都有可能
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由题意可知,甲、乙两个均匀实心正方体的质量相等,即m甲=m乙,
由图可知,V甲<V乙,S甲<S乙,
由ρ可知,两者的密度关系为ρ甲>ρ乙,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p可知,原来对水平地面的压强关系p甲>p乙,
若在两个正方体的上面,沿水平方向分别截去高度相同的一部分,
因均匀实心正方体对水平地面的压强pρhg,
所以,减小的压强关系为Δp甲>Δp乙,
则剩余部分对水平地面的压强分别为:
p甲′=p甲﹣Δp甲,p乙′=p乙﹣Δp乙,
又因p甲>p乙,Δp甲>Δp乙,
所以“小减小、大减大”其结果无法判断,即无法判断剩余部分对水平地面的压强p甲′和p乙′的大小关系,可能p甲<p乙、也可能p甲=p乙、也可能p甲>p乙,故D正确;
(2)原来对水平地面的压强关系p甲>p乙,
沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分的密度和高度不变,
由p=ρhg可知,剩余部分对水平地面的压强不变,则p甲>p乙,故C正确。
故选:D;C。
18.液体内部压强的大小由液体的密度和 深度 来决定,如图所示盛水的容器内有a、b、c三点,在这三点液体压强分别为pa、pb、pc,三者相比较,最大的是 pb 。
【答案】深度;pb
【解答】解:液体内部压强的大小跟液体的密度和深度有关,在液体密度相同时,深度越深,压强越大。
由图可知,b点所处的深度最大,即hb最大,根据p=ρgh可知,所以b点的液体压强最大,即pa、pb、pc三者相比较,最大的是pb。
故答案为:深度;pb。
19.压强知识相关应用分析:
(1)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比L甲:L乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3则甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= 3:1 ;若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 4:1 。
(2)如图所示无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆 被淹越深,车门下部O处受到水的压强越 大 。紧急情况下,应挥动逃生锤的 B (填A或B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【答案】(1)3:1;4:1;(2)大;B。
【解答】解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ、V=l3可得:
解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙3:1;
将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则。
(2)液体内部压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越大;
由图知,B处比A处的面积小,所以用B端砸向玻璃窗的边角,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。这是用减小受力面积的方法增大压强。
故答案为:(1)3:1;4:1;(2)大;B。
三.实验探究题(共4小题)
20.学校要在绿面足球场上举办一场草地冰壶比赛,某学习小组想自制一款草地冰壶,请你帮助他们完善方案设计。
冰壶款式
质量/千克
底部与赛道总接触面积/厘米2
A款
1.8
300
B款
2.1
350
C款
2.4
320
(1)为了更好地制作合适的冰壶,学习小组做了市场调查,发现市面上主要有如图所示的两款冰壶。甲款底部为大理石材质,适合专业运动员在光滑的冰面上使用;乙款底部装有滚珠,则乙款更适合在粗糙的旱地赛道上使用的理由是 压力相同的情况下,用滚动代替滑动可以减小摩擦 。
(2)学习小组用较光滑平整的塑料做底面,制得了三款冰壶,上表是它们的基本参数(表中各款冰壶与赛道的接触面材料相同)。为了尽可能降低冰壶对草皮的破坏,学习小组希望从中选出一款压强小且摩擦力小的冰壶作为比赛用具,请帮助学习小组选出最合适的一款(写出分析、计算过程) A款 。
(3)选出最合适的冰壶后,它在水平草地上滑行时受到的摩擦力有多大呢?请你设计简单实验进行测量(提供器材:弹簧测力计、绳子,其余材料自选) 用绳子绑着A款冰壶,用弹簧测力计拉着冰壶在水平草地上匀速直线滑行时,读出弹簧测力计的示数F,即摩擦力大小 。
【答案】(1)压力相同的情况下,用滚动代替滑动可以减小摩擦;(2)A款,见解答;(3)用绳子绑着A款冰壶,用弹簧测力计拉着冰壶在水平草地上匀速直线滑行时,读出弹簧测力计的示数F,即摩擦力大小。
【解答】解:(1)为了更好地制作合适的冰壶,学习小组做了市场调查,发现市面上主要有如图所示的两款冰壶。甲款底部为大理石材质,适合专业运动员在光滑的冰面上使用,此时摩擦力较小;乙款底部装有滚珠,是滚动摩擦,则乙款更适合在粗糙的旱地赛道上使用的,原因是压力相同的情况下,用滚动代替滑动可以减小摩擦;
(2)学习小组用较光滑平整的塑料做底面,制得了三款冰壶,上表是它们的基本参数(表中各款冰壶与赛道的接触面材料相同)。为了尽可能降低冰壶对草皮的破坏,学习小组希望从中选出一款压强小且摩擦力小的冰壶作为比赛用具,
A款,压力F=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N,S=300cm2=0.03m2;
压强p600Pa;
B款,压力F=G'=m'g=2.1kg×10N/kg=21N,S'=350cm2=0.035m2;
压强p'600Pa;
C款,压力F''=G''=m''g=2.4kg×10N/kg=24N,S=320cm2=0.032m2;
压强p''750Pa;
压强较小的是AB,但A压力小,摩擦力小,故选:A。
(3)选出最合适的冰壶后,根据二力平衡,用绳子绑着A款冰壶,用弹簧测力计拉着冰壶在水平草地上匀速直线滑行时,读出弹簧测力计的示数F,即摩擦力大小。
故答案为:(1)压力相同的情况下,用滚动代替滑动可以减小摩擦;(2)A款,见解答;(3)用绳子绑着A款冰壶,用弹簧测力计拉着冰壶在水平草地上匀速直线滑行时,读出弹簧测力计的示数F,即摩擦力大小。
21.课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:如图1所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 增加 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小敏设计了如图2所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水,但三个底面到液面水的深度 相同 ,当他观察到 橡皮膜向下凹陷程度相同 的实验现象时,说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【答案】(1)增加;(3)相同;橡皮膜向下凹陷程度相同。
【解答】解:(1)在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约处,小科直观看到,水深度在增加,液体的密度相同,液体越深,液体压强越大,橡皮膜向下凹陷程度在增加。
(3)实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同,当三个容器中倒入等高的同种液体,液体的质量不同,观察到橡皮膜向下凹陷程度相同,说明液体压强跟液体质量无关。
故答案为:(1)增加;(3)相同;橡皮膜向下凹陷程度相同。
22.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,如图所示。
(1)甲图所示压强计是通过比较 高度差 来反映被测压强大小的。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法 B (填字母)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内加适量的水
(2)图中乙、丙、丁表示探究过程中的三个情景。容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面的情况,都可以从图中看出。比较图 乙、丙 可知液体的压强随深度增加而增大,比较图丙和丁可知: 深度相同时,液体密度越大,液体压强越大 。
(3)小宁继续用图戊装置比较了两种未知液体的密度。在左侧加入适量液体A,再向右侧加入液体B,直到橡皮膜刚好相平,隔板两侧液面高度如图戊所示,则液体A的密度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)液体B。
【答案】(1)高度差;B;(2)乙、丙;深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;(3)小于。
【解答】解:(1)在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了物理中的转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大。若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,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,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(2)由题可知,要得到液体内部的压强随深度的增加而增大,那实验的变量只有深度,所以选择图乙和图丙。
从图丙和图丁中可以看出,液体深度相同,丁中液体密度大,U形管液面高度差大,液体压强大,可得出结论:深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
(3)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,分别测量出待测液体和水到橡皮膜中心的深度,根据橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即p左=p右,由液体压强公式得ρAgh左=ρBgh右,由于h左>h右,故ρA<ρB。
故答案为:(1)高度差;B;(2)乙、丙;深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;(3)小于。
23.小金自制了一根可以估测液体密度的工具,其制作过程为将一根两端开口的直玻璃管下端蒙上橡皮膜(如图甲)。实验过程:
(1)将此玻璃管慢慢放入盛有水的烧杯中(如图乙),发现橡皮膜向里凹,此现象说明 水内部有向上的压强 。
(2)保持橡皮膜所的深度h不变,逐渐向玻璃管内注入液体(如图丙),此过程中橡皮膜向里凹的程度会 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)继续向玻璃管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面,由此可推测出管内注入的液体可能是 C (填字母),并说明理由 橡皮膜是平的,说明玻璃管内外的液体产生的压强是相等的,即p=ρ水gh=ρ液gh液,由于h液>h,所以ρ液<ρ水,故玻璃管内可能是酒精 。
A.盐水B.蒸馏水C.酒精(已知密度盐水大于蒸馏水大于酒精)
【答案】(1)水内部有向上的压强;(2)变小;(3)C;橡皮膜是平的,说明玻璃管内外的液体产生的压强是相等的,即p=ρ水gh=ρ液gh液,由于h液>h,所以ρ液<ρ水,故玻璃管内可能是酒精
【解答】解:
(1)将一端扎有橡皮薄膜的玻璃管浸入水中,橡皮膜向向里凹,说明水内部有向上的压强;
(2)保持橡皮膜所在的深度h不变,烧杯内水对橡皮膜向上的压强一定,逐渐向玻璃管内注入液体,液体对橡皮膜有向下的压强,烧杯内液体向上的压强与玻璃管内液体向下的压强抵消一部分,所以橡皮膜向里凹的程度会变小;
(3)继续向玻璃管内注入液体至由丁图可知,橡皮膜是平的,说明玻璃管内外的液体产生的压强是相等的,即p=ρ水gh=ρ液gh液,由于h液>h,所以ρ液<ρ水,故玻璃管内可能是酒精;
故选:C。
故答案为:(1)水内部有向上的压强;(2)变小;(3)C;橡皮膜是平的,说明玻璃管内外的液体产生的压强是相等的,即p=ρ水gh=ρ液gh液,由于h液>h,所以ρ液<ρ水,故玻璃管内可能是酒精。
四.计算题(共5小题)
24.如图所示,质量为48千克的小柯骑着一辆自行车在平直公路上。匀速运动600米,所用时间为2分钟。假设自行车在行驶过程中受到的阻力为人和车总重的。(g取10牛/千克)
(1)求自行车行驶的速度。
(2)若自行车的质量为12千克,车胎与地面的总接触面积为40厘米2。则该同学骑车时自行车对地面的压强为多少?
(3)求自行车受到的水平牵引力。
【答案】(1)自行车行驶的速度为5m/s;
(2)该同学骑车时自行车对地面的压强为1.5×105Pa;
(3)自行车受到的水平牵引力为50N。
【解答】解:(1)根据速度公式可得自行车行驶的速度为:v5m/s;
(2)人和车的总质量m总=48kg+12kg=60kg,根据重力公式G=mg可得人和车的总重力为:
G总=m总g=60kg×10N/kg=600N;自行车对地面的压力F=G总=600N,车胎与地面的总接触面积S=40cm2=40×10﹣4m2,根据压强公式可得该同学骑车时自行车对地面的压强为:
p;
(3)由(2)知人和车总重G总=600N,自行车受到的阻力为:
f50N;因为自行车匀速直线运动,水平方向牵引力F牵与阻力f平衡,所以F牵=f=50N。
答:(1)自行车行驶的速度为5m/s;
(2)该同学骑车时自行车对地面的压强为1.5×105Pa;
(3)自行车受到的水平牵引力为50N。
25.随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为600kg。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100cm2,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的,g取10N/kg。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(2)配送车空载时对水平路面的压强;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量。
【答案】(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力为600N;
(2)配送车空载时对水平路面的压强为1.5×105Pa;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量为1000kg。
【解答】解:(1)空载时配送车的重力:G0=m0g=600kg×10N/kg=6000N,
空载时配送车匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,空载时配送车匀速行驶时的牵引力:F牵=fG0=0.1×6000N=600N;
(2)配送车空载时对水平路面的压力:F0=G0=6000N;
配送车空载时对水平路面的压强p01.5×105Pa;
(3)装上货物后对水平地面的压力:F=pS=4×105Pa×4×100×10﹣4m2=16000N,
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,所装货物的重力:G=G总﹣G0=F﹣G0=16000N﹣6000N=10000N,
则所装货物的质量:m1000kg。
答:(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力为600N;
(2)配送车空载时对水平路面的压强为1.5×105Pa;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量为1000kg。
26.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:
(1)水对杯子底部的压强。
(2)杯子对桌面的压强。
【答案】(1)水对杯子底部的压强为1.2×103Pa;
(2)求整个杯子对桌面的压强为6×103Pa。
【解答】解:(1)水对杯子底部的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1.2×103Pa;
(2)平底玻璃杯放在水平桌面上,杯子对桌面的压力等于总重力,
杯子对桌面的压力为:,
整个杯子对桌面的压强为。
答:(1)水对杯子底部的压强为1.2×103Pa;
(2)求整个杯子对桌面的压强为6×103Pa。
27.冰面能够承受的压强为1.6×104Pa,质量为60kg的人,每只鞋底与冰面的接触面积为200cm2(g取10N/kg)。
(1)当他双脚站立在水平冰面上静止时,求他对冰面的压强;
(2)通过计算说明他是否能安全地在冰面上行走;
(3)若他在两只脚各踩在一块质量可以忽略不计的木板上,在冰面上行走而不会把冰面压裂,求木板的最小面积。
【答案】(1)他对冰面的压强为1.5×104Pa;
(2)他不能安全地在冰面上行走;
(3)木板的最小面积为0.0375m2。
【解答】解:(1)当他双脚站立在水平冰面上静止时,他对冰面的压力等于他的重力,即F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,则他对冰面的压强为:
p1.5×104Pa;
(2)他在冰面上行走时,对冰面的压力不变,受力面积等于他在冰面站立时的一半,则他在冰面上行走时,对冰面的压强为:
p'3×104Pa>1.6×104Pa,
故他不能安全地在冰面上行走;
(3)根据p可得,木板的最小面积:
S''0.0375m2。
答:(1)他对冰面的压强为1.5×104Pa;
(2)他不能安全地在冰面上行走;
(3)木板的最小面积为0.0375m2。
28.如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2。(g取:10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)水对A点的压强为6.5×103Pa;
(2)水对容器底的压力为100N;
(3)容器底对桌面的压强为6×103Pa。
【解答】解:(1)A点的深度hA=100cm﹣35cm=65cm=0.65m,
水对A点的压强:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6.5×103Pa
(2)水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa;
水对容器底的压力:F=pS=1×104Pa×100×10﹣4m2=100N;
(3)容器对桌面的压力:F′=G总=(1kg+5kg)×10N/kg=60N;
容器底对桌面的压强:p′6×103Pa。
答:(1)水对A点的压强为6.5×103Pa;
(2)水对容器底的压力为100N;
(3)容器底对桌面的压强为6×103Pa。
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