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人教版八年级物理第9章压强培优竞赛训练题
一、单选题
1. 托里拆利测量大气压强值的实验如图所示。以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760 mm高水银柱所产生的压强
B.若把水银换用水做实验,则大气压能支撑的水柱高度会变低
C.若换用更粗的玻璃管,则管内的液面会下降
D.若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层后管内的液面上升
2.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A.p甲=p乙 B.p甲>p乙
C.p甲<p乙 D.无法确定
3.如图所示,容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器中的水所受重力为G1,容器所受重力为G2,容器中的水对容器底的压力为F1,容器对桌面的压力为F2,桌面对容器的支持力为N,则下列判断正确的是 ( )
A.F1与G1大小相等 B.G1、G2大小之和与F2大小相等
C.F1与N是一对相互作用力 D.F2与N是一对平衡力
4.一根两端开口的U形细玻璃注入一定量的水银,液面相平。再从另一端注入高度为的某种液柱,结果使管内水银面下降了。如果水银密度为,则该液体密度为( )
A.
B.
C.
D.
5.是我国古代四大发明之一,造纸术的发明,引起了书写材料的一场革命,直至今日仍为信息传递和保存的重要方式之一。如图甲所示是平放于水平桌面上的一包印纸,热爱物理的小远同学注意到打印纸的包装上有如图乙所示的一些信息,他还用毫米刻度尺测量了这包纸的厚度, 记录了一个数据 5.00,但忘了写单位,以下对这包纸的估算最符合实际情况的是( )
A.这种纸单张纸张的厚度约是 50μm
B.这包纸的质量约为 2.5 kg
C.这种纸的密度大于水的密度
D.这包纸对水平桌面的压强约为 40 Pa
6.有些自动洗衣机通过压力传感器感知气体的压力,从而控制进水量。如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,若不考虑温度的影响,则洗衣缸内水位升高过程中,细管中被封闭的空气( )
A.体积不变,压强变小
B.体积变小,压强变大
C.体积不变,压强变大
D.体积变小,压强变小
7.一位同学冬天在河中冰上玩耍,当他跑到河中心时,突然听到响声,发现冰层破裂,这时他应该采取的措施是( )
A.站立不动 B.迅速往回跑
C.踮着脚轻轻往回走 D.趴下且呼救
8.如图所示,体积相同、密度分别为ρA、ρB的A、B两立方体正对叠放于水平桌面上,且ρA:ρB=1:3.A对B的压强为pA,B对桌面的压强为pB.现逐渐减小A的体积,但始终保持A的形状为立方体且密度不变.在A的体积减小的过程中,pA与pB的比值( )
A.始终变大
B.始终变小
C.先减小后变大
D.先增大后减小
9.某同学为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它固定在一根铁丝上,在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计(开始时A,B示数均不为零),如图所示,他再接通电风扇对着机翼吹风,下面是该同学在不考虑模型在水平方向的移动时对实验的结果做出的猜想,你认为的正确的是( )
A.弹簧测力计A的示数增大,B的示数减小
B.弹簧测力计A的示数减小,B的示数增大
C.两个弹簧测力计的示数都增大
D.两个弹簧测力计的示数都减小
10.如图所示,两端开口的C形小管中充满水,A、B两端开口处均用手指堵住。若同时松开手指( )
A.只有水从A端流出
B.只有水从B端流出
C.A、B两端同时有水流出
D.A、B两端都没有水流出
11.为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气.为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A. B. C. D.
12.如图所示,底面积不同的柱状容器甲、乙分别盛有两种液体,液体对容器底部的压强p甲<p乙,若要使两容器中的液体对容器底部的压强相等,一定可行的方法是在( )
A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体
B.乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
C.甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体
13.如图所示,锥形瓶中盛有0℃的水,现用酒精灯加热,使水温升高到10℃,在这一过程中(不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩),则水对锥形瓶底的压强变化是( )
A.不变
B.变大
C.先变小,后变大
D.先变大,后变小
14.如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图象. 用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体. 把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比pA:pB( )
A.1:1
B.2:1
C.4:1
D.8:1
二、填空题
16.两个相同的圆柱形容器分别装有水和酒精,甲、乙两个小球分别浸没在水和酒精中,此时液体对两容器底部的压强相等.若不计液体损耗,分别取出小球后,水和酒精各自对容器底部的压 强变化量相等.则甲球的体积______乙球的体积;两容器中,水的质量_______ 酒精的质量.(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
17.在趣味物理表演会上,小明展示了如图所示的蓄水和放水装置.如果原来水箱是空的,注水时水箱中的水位高于_________点时排水口才有水流出.如果原来水箱是满的,放水时水箱中的水位降到_________点时排水口才停止出水.如果进水口不停地向箱中注水,但进水流量较小,使得当出水口有水流出时,进水流量小于出水流量,这种情况下排水口的水流具有_________特点.
第17题图 第18题图
18.如图所示,在装有适量水的盘子中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,蜡烛火焰很快熄灭,盘中的水在_____的作用下进入杯中。这一过程中,杯中水柱产生的压强将_____。
19.郭萌用两种不同的石料磨制出A、B两个实心长方体,将这两个长方体分别放在已调节平衡的天平左、右盘,天平恰好平衡。郭萌用刻度尺测得A、B两长方体的长度之比为2:1,宽度之比为1:3,高度之比为5:3,则A、B两长方体的密度之比为ρA:ρB=___________;若将A、B两长方体竖直立在水平桌面上,高度之比为5:3时,则A、B两长方体对桌面产生的压强之比pA:pB=___________。
20.
如图所示,一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρ千克/米3,高度为H米,大气压强为p0帕,已知球体的体积公式是,球面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2.则液体对半球的压力为______牛。若要把半球从水中拉起,则至少要用______牛的竖直向上的拉力。
四、计算题
21.某地下油层的压强为2.10×107Pa,从地面向此油层钻一口油井,自油层面向上计算,原油自喷时可能达到的最大高度为多大?若油层距地面2000m,油井直径为10cm,要阻止原油喷出地面,至少要向出油层施加多大的压力?(原油密度为0.9×103kg/m3,大气压强比原油压强小得多,故在计算中可以忽略大气压强的影响)
22.如图所示,置于水平面上的两个圆柱形容器A、B分别装有液体甲和液体乙。已知:A和B所在的水平面高度差为h,甲液体的深度为16h,乙液体的深度为19h,且液体乙的体积为5×10-3m3、密度为0.8×103kg/m3,求:(g取10N/kg)
(1)液体乙的质量m乙;
(2)液体乙对容器底面的压力F;
(3)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,则液体甲对容器底面的压强是多少?(注:h作为已知条件)
人教版八年级物理第9章压强培优竞赛训练题
1.A
【详解】A.读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为780mm-20mm=760mm,因此,当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强,故A正确;
B.若把如图装置中的水银换用水继续做实验,水产生的压强和水银产生的压强相等,等于外界大气压,因为水的密度小于水银,根据可知大气压能支撑的水柱高度大于支撑水银柱的高度,故B错误;
C.把玻璃管加粗既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化,故C错误;
D.若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层,外界大气压随高度的升高而减小,管内的液面将下降,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】完全相同的两个小球放入两容器中,当两球静止时,甲图小球漂浮在表面上,说明甲液体的密度大于小球的密度;而乙图的小球在水中悬浮,所以乙液体的密度等于小球的密度,故甲液体的密度大于乙液体的密度;根据公式p=ρgh可知,深度相同时,甲的密度大于乙的密度,则甲液体对容器底的压强大,即p甲>p乙,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.由图可知,容器形状是上窄下宽,此时,容器中水对容器底的压力F1大于水的重力G1,故A错误;
B.容器和容器中的水作为一个整体共同压在水平桌面上,所以容器对桌面的压力大小就等于容器和水的总重力,故B正确;
C.相互作用力是作用在两个物体上,且F1是水对容器底的压力,N的大小等于水和容器的总重力,二者大小无法判断,故C错误;
D.一对平衡力一定是作用在一个物体,而F2与N作用在两个物体上,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】从另一端注入高度为h1的某种液柱,当玻璃管内水银面下降h2时,如图所示:
左管内液体与同一水平面右管内水银的压强相等,即ρgh1=ρ0g2h2
所以
故选D。
5.B
【分析】(1)根据实际估测出500张纸的总厚度,得出一张纸的厚度。
(2)根据图中的信息算出这包纸的质量。
(3)根据密度的公式算出纸的密度。
(4)根据压强的公式算出这包纸对桌面压力产生的压强。
【详解】A.他用毫米刻度尺测量了这包纸的厚度,应该是5.00cm,由题中信息
=0.01cm=100μm
故A不符合题意;
B.这包纸的质量大约为m=80g/m2×0.21m×0.297m×500=2494.8g≈2.5kg
故B符合题意;
C.这种纸的密度为ρ=≈801kg/m3<ρ水
故C不符合题意;
D.这包纸对桌面压力产生的压强大约为≈400Pa
故D不符合题意。
故选B。
6.B
【分析】根据水位的变化,引起的压强变化,判断气体压强的变化及体积的变化。
【详解】当洗衣机的水位升高时,液体压强变大,则与洗衣缸相连的细管中水面也会升高,所以被封闭气体的体积要减小,气体压强变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.原处站着不动,人对冰面的压强没有变化,冰会破裂,人将掉入湖中;
B.迅速往回跑,跑的同时会抬起一只脚,这时人对冰面的压强增大了一倍,人更容易落入冰中;
C.踮着脚轻轻往回走,使人对冰面的压强增大,更容易掉入冰中;
D.就地伏下并向岸边爬行且呼救,人对冰面的压力没有变化,增大了受力面积,减小了压强,所以冰面不会破裂.
8.B
【详解】设A立方体的边长为a,B立方体的边长为b,A立方体的密度为ρ,则B立方体的密度为3ρ,则A对B的压强为pA=ρga,
B对桌面的压强为pB=3ρgb+ ,,
当a=b时, ,当a=b时, ,
当a=b时, ,当a=b时, ,
所以,在A的体积减小的过程中,pA与pB的比值始终变小.
9.B
【详解】如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,结果弹簧测力计A示数会减小,弹簧测力计B示数会增大。故选B。
【点睛】根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方,压强越小。
10.B
【详解】由于虹吸现象,A处的水不会流出,而B处的水会流出。
故选B。
11.B
【详解】只有当管道口上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大时,会有可能实现自动抽气,因此,遮雨盖的形状应符合靠近管道口的一面向外凸起,使空气流过时速度变快,压强变小,对照选项中的图片可知,图B符合要求.
12.C
【分析】液体对容器底部的压强p甲<p乙,根据公式p=ρgh可求液体密度的大小;要想使甲对容器底部的压强等于乙对容器底部压强,采取的办法就是抽出的液体产生的,据此判断得出答案。
【详解】已知液体对容器底部的压强p甲<p乙,h甲>h乙
根据公式p=ρgh可知ρ甲<ρ乙
A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体,会使左边液体对容器底部的压强仍然小于右边液体对容器底部压强,故A不可行;
B. 乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体∵ρ甲<ρ乙∴
∴有可能等于,但是若满足条件时倒入甲中的液体超过容器的高度,故B不可行;
C.甲、乙中同时抽取相同高度的液体∵ρ甲<ρ乙∴
所以有可能等于,故C可行;
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体,∵ρ甲<ρ乙∴
∴液体对容器底部的压强仍然是p甲<p乙故D不可行。
故选C。
13.C
【分析】根据液体压强公式p=ρgh,锥形瓶中的水是一圆台形状,圆台的体积公式:V=,将水的体积代入液体压强公式,根据水的体积的变化,判断水的上表面的变化(下表面是不变的),最后判断出水对锥形瓶底的压强变化。
【详解】水对锥形瓶底的压强①
锥形瓶中的水是一圆台形状,圆台的体积公式V=②
代入①式得③
当水从0℃升高到4℃时,水的质量不变,水的体积变小,液面下降,水的上表面变大,根据③可知,压强变小;当水从4℃升高到10℃时,水的质量不变,水的体积变大,液面上升,水的上表面变小,根据③可知,压强变大;所以,当水从0℃升高到10℃时,水对锥形瓶底的压强先变小再变大。
故选C。
14.C
【分析】(1)根据图象求出甲、乙两物质的密度,根据密度公式求出质量相等时两者的体积之比,进一步根据体积公式求出边长之比、底面积之比;
(2)根据压强公式求出两物体对水平地面的压强之比.
【详解】由图可知,当m甲=12g时V甲=2cm3,当m乙=3g时V乙=4cm3,
甲的密度为:,
当m乙=3g时V乙=4cm3,
乙的密度为:,密度之比为:;
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比:,
根据V=L3得,两正方体的边长之比:,
两正方体的底面积之比:,
两物体对水平地面的压强之比:.
故选C.
16. 小于 等于
【详解】[1]取出实心球后,水和酒精对容器底部的压强相等,
p水=p酒精=ρ水gh水=ρ酒精gh酒精;
又因为ρ水>ρ酒精,所以h水<h酒精;如果甲乙两球体积相等,放入实心球后,排开水和酒精的体积将相等,水和酒精升高的高度将相等,因为密度不同,所以此时的压强将不会相等;如果甲球体积大,水升高的高度将大于酒精升高的高度,产生的压强也不会相等;如果甲球体积小,水升高的高度将小于酒精升高的高度,此时产生的压强才有可能相等;所以甲球的体积小于乙球的体积;
[2]两个相同的圆柱形容器,底面积相等,水和酒精对容器底部的压强相等,根据p=可知,水和酒精对容器底的压力相等,即水和酒精的重力相等,质量相等.
17. D C 间歇性
【详解】如果原来水箱是空的,注水时,当水箱中的从B到D,属于连通器,两边液面相平,只有当液面高于D,水才能流出;
如果原来水箱是满的,水箱内的液面上和右边管口都受到大气压的作用,但因为水箱内液面高,在水箱内水位未到达C之前,有水流出;在水箱内水位到达C时,两边水位相平,水不再流出;
当水箱内水位到达C时,水不再流出,右边管内的水位下降;当水箱内水位再到达D时,水再次流出,这样在右边管口间歇性的有水流出.
因此,本题正确答案是:(1). D (2). C (3). 间歇性
【点睛】上端开口(受大气压相等)、底部相连通的容器叫连通器;装有同一种液体,当液体静止时各容器的液面是相平的,据此特点分析.
18. 大气压 变大
【详解】[1]蜡烛在杯内燃烧时,消耗杯中的氧气,使杯中的气压减小,小于外界大气压,盘中的水在外界大气压的作用下,被压入杯中。
[2]杯中水的高度增加,利用液体压强的特点可知,液体的深度越深,压强越大。故杯中水柱产生的压强将增大。
19.
【详解】[1]
(1)甲、乙两长方体的体积之比为
将这两个长方体分别放在已调好的天平左、右盘,天平恰好平衡,说明两个长方体的质量m相等, 甲、乙两长方体的密度之比为
[2]长方体竖直立在水平桌面上,对桌面的压力等于其重力,则对桌面的压强为
甲、乙两长方体对桌面压强之比为
20. πr2ρgH﹣ρgπr3 πr2ρgH﹣ρgπr3+mg+p0πr2
【分析】浸没在液体中的固体受到的浮力等于固体各表面所受液体压力的合力;我们可以先设想半球体下表面有液体,求出此时下表面受到的液体压力和半球体受到的浮力,从而求出此时液体对半球体上表面的压力;然后对半球体进行受力分析,求出把半球体从水中拉起需要的拉力。
【详解】[1]假设半球下表面处全部为液体,则半球受到的浮力F浮方向竖直向上,由阿基米德原理可知
半球表面各处所受液体压力的分布如图所示,半球上表面受到的液体压力F上竖直向下,因为,则F=pS,半球下表面受到的液体压力
方向竖直向上,半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力合力,即
在本题给出的条件中,半球底部与容器底部紧密接触,即半球的下表面处并不与液体接触,但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况,则液体对半球的压力仍为
[2]半球刚要被拉起时,容器底板对半球的下表面已无向上的支持力,则竖直向上的拉力F拉至少要等于上述的F上、半球本身的重力、大气压力之和,即
21.26376N
【详解】(1).由p=ρgh得:;
(2).油层距地面高度h0=2000m,喷至出油口处的压强为p',则
p'=p﹣ρgh0=2.10×107Pa﹣900kg/m3×9.8N/kg×2000m=3.36×106 Pa.
油井口直径D=10cm=0.1m,面积为:
原油喷出地面的力为:F=p'S=3.36×106 Pa×7.85×10﹣3m2=26376N
要阻止原油喷出地面,至少应向出口处施加26376N.
答:(1).原油自喷时可能达到的最大高度为2381m;
(2).要阻止原油喷出地面,至少要向出油口施加26376N的压力.
22.(1)4kg;(2)40N;(3)1.6×105hPa
【详解】(1)由得液体乙的质量
m乙=乙V乙=0.8×103 kg/m3×5×10m3=4kg
(2)设圆柱形容器B的底面积是S,则B容器中乙的体积V乙=S×19h
液体乙对容器底面的压强
所以液体乙对容器底面的压力
(3)由图可知液体甲液面到图示水平面MN处的深度是16h-8h=8h
因为A和B所在的水平面高度差为h,所以液体乙液面到图示水平面MN处的深度是19h-8h-h=10h
若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,则有
即甲=乙=×0.8×103 kg/m3=1×103 kg/m3
则液体甲对容器底面的压强P甲=甲g×16h=1×103 kg/m3×10N/kg×16h =1.6×105 h Pa
答:(1)液体乙的质量m乙为4kg;
(2)液体乙对容器底面的压力F为40N;
(3)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,则液体甲对容器底面的压强是1.6×105hPa。
答案第6页,共6页
答案第7页,共7页
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