内容正文:
第九章《压强》能力提升试卷答案与解析
(本试卷共24题,满分80分,考试时间为80分钟)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列估测与实际相符的是( )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18dm
B.一标准大气压约能托起760mm高的水柱
C.一个正常人站立时对地压强约
D.托起一个鸡蛋所用的力大约是1N
【答案】C
【解析】【解答】 解:A.一支新的2B铅笔的长度约为18cm,故A不正确;
B.一个标准大气压可以托起760mm高的水银柱,托起水柱的高度大约为10.3m,故B不正确;
C.正常人的体重大约为600N,双脚的面积大约为4×10-2m2,则人站立时对地压强约为,故C正确;
D.两个鸡蛋的质量为0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力为F'=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故D不正确。
故选:C。
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
2. 生活中有很多地方涉及物理知识,下列说法正确的是( )
A.如图甲:推箱子不动,是因为推力小于摩擦力
B.如图乙:向左运动的过程中,物体对桌面的压强会增大
C.如图丙:乒乓球能被球拍击回是因为乒乓球太轻,没有惯性
D.如图丁:甲推乙时发现两人都后退,说明力的作用是相互的
【答案】D
【解析】【解答】A、 如图甲:推箱子不动,是因为推力等于摩擦力 ,A错误
B、 如图乙:向左运动的过程中,受力面积增加,物体对桌面的压强会减小,B错误
C、 如图丙:乒乓球能被球拍击回是因为弹力改变了球的运动状态,C错误
D、 如图丁:甲推乙时发现两人都后退,说明力的作用是相互的 ,D正确
综上选D
【分析】根据力和运动、压强、力的作用效果、相互作用力判识选项
1、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力
2、压强:公式为P=F/S,向左运动的过程中,受力面积增加,物体对桌面的压强会减小
3、力的作用效果:力会使物体的运动状态和物体形状发生改变;
4、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上
3.如图所示的实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝设计得下宽上窄
B. 锅炉水位计显示水位
C. 用吸管吸饮料
D. 自制喷雾器喷雾
【答案】D
【解析】【解答】解:A、拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故A错误;
B、锅炉水位计与锅炉内下端相连通,上端开口,是连通器,水位计可以显示锅炉内水位,故B错误;
C、用吸管吸饮料时,吸管内压强小于外界大气压,在大气压的作用下,将饮料压入嘴中,故C错误;
D、向上管中吹气时,上管上端空气流速大,压强小,大气压不变,管内外压强差的作用下上升、喷雾,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)液体压强随深度增加而增大;
(2)上端开口、底部连通的容器,是连通器;
(3)吸管吸饮料时,利用了大气压;
(4)流体流速大的地方,压强小。
4.很多动物为了适应自身生存的环境,进化了符合一定物理规律的身体特征。对此,从物理学角度给出的解释错误的是( )
A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中行走自如
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力
【答案】B
【解析】【解答】A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱,正确,A不符合题意;
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中行走自如,错误,B符合题意;
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多,正确,C不符合题意;
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力,正确,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】压力的垂直作用在物体表面的力,增大受力面积可以减小压强,不能改变压力。
5.下面四个选项中的装置,主要是利用连通器原理工作的是( )
A.船闸
B.活塞式抽水机
C.液体压强计
D.盆景自动给水装置
【答案】A
【解析】【解答】A.船闸上端开口,底部连通,属于连通器,故A符合题意;
B.活塞式抽水机,利用的是装置内部气压小于外界大气压,从而形成向上的大气压,进而水被抽到高处,故B不符合题意;
C.液体压强计不属于连通器,原因为有一端是封闭的,故C不符合题意;
D.盆景自动给水装置,上端没有开口,不属于连通器,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
2、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
6.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲=F乙=F丙
②容器对桌面的压强:p1甲<p1乙<p1丙
③液体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙
④液体对容器底部的压强:p2甲=p2乙=p2丙
A.只有①和③ B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
【答案】A
【解析】【解答】容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,而三个容器的质量相等,容器里的液体的质量相同,由可得三个容器的总重力相等,所以容器对桌面的压力相等,即;由于底面积相等,由,可得;由题图可知,甲、乙、丙中液体的质量相等,丙液体的体积最大,其次是乙液体的体积,甲液体的体积最小,根据可知,甲液体的密度最大,丙液体的密度最小;因为三个容器中液体的深度相同,且,因此根据液体压强公式可得,甲液体对容器底的压强最大,丙液体对容器底的压强最小。
【分析】(1)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,据此可知容器对桌面压力的关系,根据图可知容器对桌面压强的大小关系;
(2)液体质量相同,根据图判断出三液体的体积根据密度公式判断出三液体的密度,根据判断液体对杯底压强的关系。
7. 川航重庆至拉萨3U8633航班曾在飞行期间出现风挡玻璃碎裂,导致驾驶舱处于高空低温失压状态,在空管和机组人员的冷静处理下,飞机安全迫降于成都双流机场。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.飞机正常飞行时机翼上方空气流速大压强小
B.系安全带是为了防止被“吸出”舱外和惯性带来的危害
C.风挡玻璃碎裂后,驾驶舱内的气体流速小压强小
D.飞机在迫降过程中运动状态始终保持不变
【答案】A,B
【解析】【解答】 解:A、飞机正常飞行时,机翼上方空气流速大,压强小;机翼下方空气流速小,压强大,从而产生向上的升力,故A正确;
B、风挡玻璃碎裂后,驾驶舱外空气流速大、压强小,驾驶舱内空气流速小、压强大,舱内气压大于舱外气压,会产生将人“吸出”舱外的力;同时,人具有惯性,若不系安全带,在这种突发状况下,容易因惯性造成危害。所以系安全带是为了防止被“吸出”舱外和惯性带来的危害,故B正确;
C、风挡玻璃碎裂后,驾驶舱外空气流速大、压强小,驾驶舱内的气体流速小、压强大,故C错误;
D、飞机在迫降过程中,速度大小、运动方向等会发生改变,运动状态是变化的,故D错误。
故选:AB。
【分析】 (1)流体流速越大的位置,压强越小;
(2)根据流体压强和流速的关系、惯性分析解答;
(3)流体流速大的地方,压强小;
(4)运动状态不变是指静止或匀速直线运动。
8.如图所示为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则关于它们的质量之比和对地面的压强之比,判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【解析】【解答】AB.两圆柱体的体积之比:
根据,因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,其密度相同,它们的质量之比等于体积之比。故A正确,B错误;
CD.因为实心圆柱体A和B放在水平地面上,所以对地面的压力:
则圆柱体对地面的压强:
对地面的压强之比:,故C错误,D正确。
故选AD。
【分析】根据F=G=mg,计算水平面的压力;根据得p=ρgh,分析压强的大小关系。
9.如图所示,两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住,放入水中,已知玻璃管底部距离水面的高度为h1,现向玻璃管中缓缓注入某液体,当玻璃管内注入的液体高度为h2时,橡皮膜恰好不发生形变,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.管内液体的密度比水的密度小
B.管内液体的密度
C.若将玻璃管下移,橡皮膜将向下凸
D.若只将玻璃管换用较粗的玻璃管完成上面的操作,当橡皮膜不发生形变时,管内液体的高度小于h2
【答案】A,B
【解析】【解答】AB.当水产生的对橡皮膜向上的压强与液体产生的向下的压强相等时,橡皮膜恰好不发生形变,则
由图知,管内液体的密度比水的密度小,故A正确;管内液体的密度为,故B正确;
C.若将玻璃管下移,玻璃管底部距离水面的高度增加,由,水对玻璃管向上的压强增加,橡皮膜将向上凸,故C错误;
D.若只将玻璃管换用较粗的玻璃管,由,液体的压强与横截面积无关,当橡皮膜不发生形变时,管内液体的高度不变,故D错误。
故选AB。
【分析】根据管内外液体压强相等,利用水的密度和深度,根据p=ρgh,计算未知液体的密度;深度越深,液体压强越大。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.历史上向人们显示大气压是很大的著名实验是 ,意大利科学家 首先测定了大气压的值。
【答案】马德堡半球实验;托里拆利
11.小明重600N,行走时对水平地面的压强为2×104Pa,物理意义是 ,当他改为坐在沙发上,对沙发的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】每平方米受力面积上受到小明的压力为2×104N;变小
【解析】【解答】[1]由压强的概念可知压强是描述压力产生的作用效果的物理量。
[2]由压强的定义可知小明行走时对水平地面的压强为2×104Pa的物理意义是每平方米的受力面积上受到的压力为2×104N
[3]当小明坐在沙发上时,压力不变,但是受力面积增大,所以对沙发的压强变小。
12. 在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示.这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过 受力面积的方法,从而 压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”).
【答案】减小;增大
【解析】【解答】第1空、 逃生安全锤一端设计成锥形,与平面相比,锥形的接触面较小,也就是减小了受力面积。
故该空填“ 减小 ”;
第2空、 根据压强公式 p=(其中 p 是压强,F 是压力,S 是受力面积),当压力一定时,减小受力面积会增大压强,这样安全锤就能更容易破坏玻璃窗,达到逃生的目的。
故该空填“ 增大 ”。
【分析】 先观察到安全锤一端设计成锥形这一特征,意识到这会改变受力面积。然后依据压强与受力面积的反比例关系,即受力面积减小会导致压强增大。结合实际情境,就是通过减小受力面积来增大压强,以达到破坏玻璃窗便于逃生的目的。
13.如图甲所示,利用风洞对汽车高速行驶进行模拟测试,测试过程中,汽车受到竖直向上的升力,从而使车与地面之间的摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控,为了减小上述意外情况的发生,在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“A”或“B”)。
【答案】减小;B
【解析】【解答】小汽车上面凸起、下面平直,上方的空气流速快,压强小,产生向上的压力差,从而使汽车受到竖直向上的升力,对地面的压力减小,在接触面粗糙程度相同时,车与地面间的摩擦力减小。
“气流偏导器”的上表面应平直、底部凸起,偏导器上方的空气流速小,压强大,下方的空气流速大,压强小,产生一个向下的压强差,提高车轮的抓地性能,图乙中的B符合要求。
【分析】流体在流速大的地方压强小;由于压强,物体受到压力差。
14.如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa.(ρ水银=13.6×103kg/m3)
【答案】小于;1.02×105
【解析】【解答】玻璃管中水银和真空的交界面压强相等,A点低于水银界面,根据压强计算公式P=ρgh计算可知,A的压强小于分界面的压强,所以A的压强小于水银槽上方大气压强,同理计算可知该地的大气压强p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.75m=1.02×105Pa。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
15.质量分布均匀的长方体对水平面的压强为。将该长方体切成两部分A和,其中A占、B占,则A对地面的压强为 Pa;然后将B放在A上面,并前后对齐,则B对A的压强为 Pa。
【答案】;
【解析】【解答】(1)根据题意可知,长方体的重力为G,受力面积为S,
则长方体对水平面的压强;
切割后,A占总重的,且A的底面积也为原来的,
则A对地面的压强为;
比较可知,A对地面的压强p=pA=103Pa。
(2)根据题意可知,B占总重的,则B对A的压力,
此时受力面积,
那么B对A的压强为。、
【分析】根据题目描述,分析切割后压力和受力面积的变化,然后根据分析与原来压强的关系,进而计算切割后的压强即可。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
【答案】
【解析】【解答】画压力G的示意图:
作用点:在木块的重心(可视为几何中心)。
方向:总是竖直向下(垂直于水平面,不是垂直于斜面)。
画法:从重心画一条竖直向下的带箭头线段,标注G。
画压力F的示意图:
作用点:在木块与斜面的接触面上(通常取接触面的中点)。
方向:垂直于斜面指向斜面内部。
画法:从接触点画一条垂直于斜面的带箭头线段,标注F。
故答案为:。
【分析】1、重力的方向:重力方向总是竖直向下,与接触面的倾角无关。
2、压力的方向:压力是弹力,方向总是垂直于接触面,并指向被压物体。
3、力的示意图画法:明确力的作用点、方向,并标注力的符号。
4、受力分析基础:区分重力(地球施加)和压力(木块对斜面的弹力)的不同。
17.如图,是一名男生奔跑过程中左脚腾空,右脚着地的一瞬间.请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图(A点是作用点).
【答案】
【解析】【解答】人跑步时,脚对地面有向后的力,过鞋底与地面的接触点,水平向右画一条带箭头的线段,在箭头附近用符号Ff表示摩擦力;人还受到竖直向上的支持力,过鞋底与地面的接触点沿竖直向上画一条带箭头的线段,在箭头附近用符号FN,如下图所示:
【分析】物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;水平面上,人受到竖直向下的重力,受到竖直向上的支持力。
四、实验题(本题共4小题,共23分)
18.如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。
(1)该实验是通过海绵的凹陷程度来反映 。
(2)比较甲、乙两图的实验,可以得出结论: 。
(3)俗话说“磨刀不误砍柴工”,这句话所包含的物理原理可通过比较 两图实验现象来验证。
(4)小明想通过丁图和乙图来探究压力的大小对压力作用效果的影响,他 (选填“能”或“不能”)得出正确结论,理由: 。
(5)如图戊所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
【答案】(1)压力的作用效果
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著
(3)乙、丙
(4)不能;没有控制受压面材料相同
(5)没有控制压力相同
【解析】【解答】 (1)实验中,海绵受到压力作用后发生凹陷,且凹陷程度越大,则压力作用效果越明显,则实验中通过海绵的凹陷程度间接来显示压力的作用效果;
(2)根据图片可知,甲、乙实验中受力面积相同(桌腿向下),乙图压力大(有砝码),乙图海绵凹陷程度大,那么得到结论:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)俗话说“磨刀不误砍柴工”,是减小受力面积从而增大了压强。根据控制变量法的要求可知,探究压力的作用效果与受力面积有关是,应该控制压力相同,只改变受力面积,故选择乙、丙两图;
(4)根据控制变量法的要求可知,探究压力的大小对压力作用效果的实验时,应该控制受压面材料相同,故丁图和乙图不能得出正确结论,存在的问题是没有控制受压面材料相同;
(5)根据控制变量法的要求可知,探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力相同,只改变接触面积。将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小和受力面积都不同,不能得出压力的作用效果与受力面积无关,因为在探究的过程中没有控制压力相同。
【分析】 (1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显;
(2)(3)(5)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答;
(4)根据控制变量法的要求可知,根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显。
19.小伟学习小组利用U形管压强计等器材,探究液体的压强与哪些因素有关,进行了如图所示的实验。
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强的大小,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)小伟根据图B和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小伟实验中存在的问题是 。
(4)根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。三峡大坝最大坝高为181m,某天水面到坝顶端的高度为31m,即水对坝最下端某处的压强是 Pa。(水的密度为,)
【答案】高度差;不属于;C、D(或B、D);没有控制液体深度相同;下宽上窄;
【解析】【解答】(1)压强计通过U形管两侧液面的高度差的大小来反映被测压强的大小, 液面高度差越大,液体的压强越大,这是转换法;
从结构来看,由于压强计上端有一端封闭,不符合连通器的特点,所以不是连通器。
(2)根据控制变量法,要研究液体的压强与深度的关系,需液体密度相同、控制探头方向相同,故 通过比较B、D两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)根据控制变量法,研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同、控制探头方向相同,而B、E没有控制液体深度相同。
(4)根据液体的密度相同时,深度越大,压强越大,因此 拦河坝下面承受的压强大些,应更宽些,故拦河坝应设计成下宽上窄。
某大坝的坝体高度为181m,水面到坝顶端的高度为31m,则水的深度为h=181m-31m=150m
水对坝最下端某处的压强:
故答案为:(1) 高度差 ; 不属于 ;
(2) B、D ;
(3) 没有控制液体深度相同 ;
(4) 下宽上窄 ;。
【分析】(1)压强计通过U形管两侧液面的高度差的大小来反映被测压强的大小, 液面高度差越大,液体的压强越大,这是转换法;
上端开口,底部连通的仪器是连通器;
(2)根据控制变量法,研究液体的压强与深度的关系,需液体密度相同、控制探头方向相同;
(3)研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同、控制探头方向相同;
(4)液体的密度相同时,深度越大,压强越大,拦河坝宽些,承受的压强大些;
根据p=ρgh计算水对坝最下端某处的压强 。
20.如图所示,玻璃瓶里装一些红色的水,将一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个多功能实验演示器。
(1)把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面会 (选填“上升”或“下降”),这说明了高度越高,大气压越 (选填“大”或“小”);
(2)取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,如图所示,发现玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),这说明:在流体中,流速越大的位置,压强越 ;
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),说明力可以改变物体的 。
【答案】上升;小;上升;小;上升;形状
【解析】【解答】(1)将压强计从山脚带到山顶时,海拔升高,大气压减小,液柱在内部气压的作用下而上升,玻璃管内的水柱高度变高。
(2)在玻璃管上方吹气时,玻璃管上方流速大,压强减小,玻璃管内的液体在大气压的作用下上升;可知,气体流速越大的位置,气体压强越小。
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,瓶子受到压力发生形变,液体受到挤压,玻璃管内液面会上升,说明力可以改变物体的形状。
【分析】(1)大气压随着海拔高度的升高而变小;
(2)气流速度越大,压强越小,流体流速增大,压强减小;
(3)力可以改变物体的形状。
21.小刚同学在测量某液体的密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度已知(ρ0)的液体。右侧容器盛有待测液体(ρ)。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K,如图所示:
(1)如图所示,液柱会上升是因为玻璃管内部气压 (选填“大于”或“小于”)玻璃管外部大气压,形成压强差;
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是 ,需要测量的物理量有 ;
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量,可得出待测液体密度的表达式为 ;
(4)空气不能完全抽空,测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】小于;刻度尺;h1和h2;ρ=ρ0;不受影响
【解析】【解答】(1)抽气机抽出U型管内部分空气,内部气压小于外部气压,外界大气压使液柱上升。
(2)根据液体压强计算公式可知,需要使用刻度尺测量液柱高度h1和h2。
(3)[左右管内气压处于平衡状态,受力面积相等,根据压强公式计算可知左管与右管中压强相等;左管中压强为,右管中压强为,解得
(4)不能完全抽空空气,两侧上方的气压相等,测量结果不受影响。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
五、综合应用题(本题共3小题,共23分)
22.如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N,求:(ρ水=1.0×103kg/m3 ,g=10N/kg)
(1)B端顶部受到水的压强;
(2)容器底部的面积8×10﹣3m2,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
【答案】(1)解:
B端顶面所处的深度h=(26-6)cm=20cm=0.2m,
B端顶面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)解: 容器底受面的面积S= 8×10-3 m2
容器对桌面的压力大小就等于容器和水的总重力大小,即F=G容+G水=2N+10N=12N
故容器底部对桌面的压强为
【解析】【分析】1)据题可知 B端顶部 的高度为0.06m,根据液体压强的计算公式P=ρgh计算 B端顶部受到水的压强;
2)根据题目可知,容器对桌面的压力为12N,底面积为 8×10﹣3m2 ,根据P=F/S计算 容器底部对桌面的压强
23.(9)如图所示为家用四轮汽车,如表为汽车相关数据。当汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为车重的 0.04 倍,g取 10N/kg。
求:(1)汽车受到的重力;
(2)汽车匀速行驶时的牵引力;
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(4)比较汽车快速行驶与静止时对水平地面的压力大小并说明理由。
汽车的总质量
每个轮胎与地面的接触面积
1.5×103kg
5×10-2m2
【答案】【解答】解:(1)汽车受到的重力为
(2)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以,汽车匀速行驶时的牵引力为
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为
(4)汽车静止时对地面的压力等于汽车的重力,汽车快速行驶时,汽车上方的空气流速大压强小,汽车下方的空气流速小压强大,形成向上的压力差,导致汽车对地面的压力变小,所以,汽车快速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
答:1)汽车受到的重力为;
(2)汽车匀速行驶时的牵引力为;
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为;
(4)见解析。
【解析】【分析】(1)根据重力公式计算汽车受到的重力
(2)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以,汽车匀速行驶时的牵引力为
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为
(4)汽车快速行驶时,汽车上方的空气流速大压强小,汽车下方的空气流速小压强大,形成向上的压力差,导致汽车对地面的压力变小。
24.(6分)阅读下面短文,回答问题.
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具.如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门.使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填 (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填 (选填“A”或“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的 ;
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ;
A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘
C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上
(4)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是 m(g取),在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度 (选填“高于”“低于”或“等于”)在珠海提升的最大高度。
【答案】小于;B;A;B;10;低于
【解析】【解答】(1)活塞的下面空气稀薄,所以圆筒内气压小于外界的大气压。井里的水在大气压的作用下推开阀门B。
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,可以增强活塞与筒壁间的气密性。
(3)A.把吸盘紧压在光滑的墙上,吸盘内的空气排出,在大气压的作用下,吸盘紧压在了墙上,故A不符合题意;
B.用吸尘器吸尘土时,电机高速旋转,压强越小,在外边大气压强的作用下,形成内外压强差,产生吸力将灰尘吸入,故B符合题意;
C.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,外界大气压的作用下牛奶被压入口内,故C不符合题意;
D.手机保护膜吸附在手机屏幕上,保护膜和屏幕之间的空气被挤出,外界大气压使其吸附在屏幕上。故D不符合题意。
故选B。
(4)海拔3000m以内,每升高10m大气压降低100Pa,3000m的山顶上气压降低300×100Pa=30000Pa;山底大气压为1.0×105Pa,则山顶气压1.0×105Pa-30000Pa=7×104 Pa,
在大气压为1×105Pa时,根据P=ρgh计算该抽水机提升水的最大高度是;3000m的山顶上气压降低,最大高度低于在珠海提升的最大高度。
综上 第1空、 小于; 第2空、B; 第3空、A; 第4空、B; 第5空、10; 第6空、低于。
【分析】1、大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同;
2、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力;
3、气压和海拔的关系,海拔越高,气压越低,进而沸点越低。
4、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
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第九章《压强》能力提升试卷
(本试卷共24题,满分80分,考试时间为80分钟)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列估测与实际相符的是( )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18dm
B.一标准大气压约能托起760mm高的水柱
C.一个正常人站立时对地压强约
D.托起一个鸡蛋所用的力大约是1N
2. 生活中有很多地方涉及物理知识,下列说法正确的是( )
A.如图甲:推箱子不动,是因为推力小于摩擦力
B.如图乙:向左运动的过程中,物体对桌面的压强会增大
C.如图丙:乒乓球能被球拍击回是因为乒乓球太轻,没有惯性
D.如图丁:甲推乙时发现两人都后退,说明力的作用是相互的
3.如图所示的实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝设计得下宽上窄 B. 锅炉水位计显示水位
C. 用吸管吸饮料 D. 自制喷雾器喷雾
4.很多动物为了适应自身生存的环境,进化了符合一定物理规律的身体特征。对此,从物理学角度给出的解释错误的是( )
A.泥鳅身上有粘液,能在遇到抓捕时减小摩擦,便于逃脱
B.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中行走自如
C.深水里的海鱼,捕到岸上会死掉,是因为水面压强比深水处小得多
D.鸟类的翅膀上凸下平,上方空气运动速度大于下方,从而获得升力
5.下面四个选项中的装置,主要是利用连通器原理工作的是( )
A.船闸 B.活塞式抽水机
C.液体压强计 D.盆景自动给水装置
6.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲=F乙=F丙
②容器对桌面的压强:p1甲<p1乙<p1丙
③液体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙
④液体对容器底部的压强:p2甲=p2乙=p2丙
A.只有①和③ B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
7. 川航重庆至拉萨3U8633航班曾在飞行期间出现风挡玻璃碎裂,导致驾驶舱处于高空低温失压状态,在空管和机组人员的冷静处理下,飞机安全迫降于成都双流机场。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.飞机正常飞行时机翼上方空气流速大压强小
B.系安全带是为了防止被“吸出”舱外和惯性带来的危害
C.风挡玻璃碎裂后,驾驶舱内的气体流速小压强小
D.飞机在迫降过程中运动状态始终保持不变
8.如图所示为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则关于它们的质量之比和对地面的压强之比,判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住,放入水中,已知玻璃管底部距离水面的高度为h1,现向玻璃管中缓缓注入某液体,当玻璃管内注入的液体高度为h2时,橡皮膜恰好不发生形变,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.管内液体的密度比水的密度小
B.管内液体的密度
C.若将玻璃管下移,橡皮膜将向下凸
D.若只将玻璃管换用较粗的玻璃管完成上面的操作,当橡皮膜不发生形变时,管内液体的高度小于h2
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10.历史上向人们显示大气压是很大的著名实验是 ,意大利科学家 首先测定了大气压的值。
11.小明重600N,行走时对水平地面的压强为2×104Pa,物理意义是 ,当他改为坐在沙发上,对沙发的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
12. 在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示.这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过 受力面积的方法,从而 压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”).
第12题图 第13题图
13.如图甲所示,利用风洞对汽车高速行驶进行模拟测试,测试过程中,汽车受到竖直向上的升力,从而使车与地面之间的摩擦力 (选填“变大”“不变”或“变小”),车容易失控,为了减小上述意外情况的发生,在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“A”或“B”)。
14.如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa.(ρ水银=13.6×103kg/m3)
第14题图 第15题图
15.质量分布均匀的长方体对水平面的压强为。将该长方体切成两部分A和,其中A占、B占,则A对地面的压强为 Pa;然后将B放在A上面,并前后对齐,则B对A的压强为 Pa。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16.如图,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
第16题图 第17题图
17.如图,是一名男生奔跑过程中左脚腾空,右脚着地的一瞬间.请画出此刻地面对他的支持力和摩擦力的示意图(A点是作用点).
四、实验题(本题共4小题,共23分)
18.(6分)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。
(1)该实验是通过海绵的凹陷程度来反映 。
(2)比较甲、乙两图的实验,可以得出结论: 。
(3)俗话说“磨刀不误砍柴工”,这句话所包含的物理原理可通过比较 两图实验现象来验证。
(4)小明想通过丁图和乙图来探究压力的大小对压力作用效果的影响,他 (选填“能”或“不能”)得出正确结论,理由: 。
(5)如图戊所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
19.(6分)小伟学习小组利用U形管压强计等器材,探究液体的压强与哪些因素有关,进行了如图所示的实验。
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强的大小,从结构上看,压强
计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)小伟根据图B和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小伟实验中存在的问题是 。
(4)根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。三峡大坝最大坝高为181m,某天水面到坝顶端的高度为31m,即水对坝最下端某处的压强
是 Pa。(水的密度为,)
20.(6分)如图a所示,玻璃瓶里装一些红色的水,将一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个多功能实验演示器。
(a) (b)
(1)把此装置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面会 (选填“上升”或“下降”),这说明了高度越高,大气压越 (选填“大”或“小”);
(2)取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,如图b所示,发现玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),这说明:在流体中,流速越大的位置,压强越 ;
(3)将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,玻璃管内液面 (选填“上升”或“下降”),说明力可以改变物体的 。
21.(5分)小刚同学在测量某液体的密度时,将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,左侧容器盛有密度已知(ρ0)的液体。右侧容器盛有待测液体(ρ)。先用抽气机抽出U形管内的部分空气,再关闭阀门K,如图所示:
(1)如图所示,液柱会上升是因为玻璃管内部气压 (选填“大于”或“小于”)玻璃管外部大气压,形成压强差;
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是 ,需要测量的物理量有 ;
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量,可得出待测液体密度的
表达式为 ;
(4)空气不能完全抽空,测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
五、综合应用题(本题共3小题,共23分)
22.(8分)如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N,求:(ρ水=1.0×103kg/m3 ,g=10N/kg)
(1)B端顶部受到水的压强;
(2)容器底部的面积8×10﹣3m2,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
23.(9分)如图所示为家用四轮汽车,如表为汽车相关数据。当汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为车重的 0.04 倍,g取 10N/kg。
求:(1)汽车受到的重力;
(2)汽车匀速行驶时的牵引力;
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(4)比较汽车快速行驶与静止时对水平地面的压力大小并说明理由。
汽车的总质量
每个轮胎与地面的接触面积
1.5×103kg
5×10-2m2
24.(6分)阅读下面短文,回答问题.
抽水机也叫水泵,是一种利用大气压强的抽水工具.如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门.使用时,有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水,这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,圆筒内气压①外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
(1)文中①处应填 (选填“大于”“小于”或“等于”),②处应填 (选填“A”或“B”);
(2)有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的 ;
A.气密性 B.摩擦力 C.压强
(3)下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是 ;
A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘
C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上
(4)在大气压为时,该抽水机提升水的最大高度是 m(g取),在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度 (选填“高于”“低于”或“等于”)在珠海提升的最大高度。
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$第九章《压强》能力提升试卷答题卡
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分)
18.(1)
1 [A][B][C][D]4 [A][B][C][D]7 [A][B][C][D]
(2)
2 [A][B][C][D]5[A][B][C][D]
8[AJ[B][C][D]
(3)
3 [A][B][C][D]6[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
(4)
(5)
二、填空题(每空1分,共12分)
10、
19、(1)
11、
(2)
12、
(3)
13、
(4)
14、
15、
20、(1)
三、作图题(每题2分,共4分)
(2)
16.
17.
(3)
21.(1)
(2)
(3)
四、实验题(本题共4小题,共23分)
第1页本答题卡共2页
(4)
五、综合应用题(本题共3小题,共23分)
22.
24.
(1)
(2)
(3)
(4)
23.
第2页本答题卡共2页
第九章《压强》能力提升试卷参考答案与评分标准
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
选项
C
D
D
B
A
A
AB
AD
AB
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 马德堡半球实验;托里拆利
11. 每平方米受力面积上受到小明的压力为2×104N;变小
12. 减小;增大
13. 减小;B
14. 小于;1.02×105
15. ;
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 如图1(重力1分,压力1分)
17. 如图2(摩擦力1分,支持力1分)
(图1) (图2)
四、实验题(本题共4小题,每空1分,共23分)
18.(6分)
(1)压力的作用效果
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)不能; 没有控制受压面材料相同
(5)没有控制压力相同
19. (6分)
(1)高度差; 不属于;
(2)C、D(或B、D);
(3)没有控制液体深度相同;
(4)下宽上窄;
20.(6分)
(1)上升; 小;
(2)上升; 小;
(3)上升; 形状
21.(5分)
(1)小于;
(2)刻度尺; h1和h2;
(3)ρ=ρ0;
(4)不受影响
五、综合题(本题共3小题,共23分)
22(8分)
.解:hB=(26-6)cm=20cm=0.2m ------------------------1分
因为p=ρgh --------------------------1分
所以pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;-------2分
(2)容器放在水平桌面上,F=G容+G水=2N+10N=12N--------------2分
----------------------------2分
答:(1)B端顶部受到水的压强为2×103Pa。
(2) 容器底部对桌面的压强是 。
23.(9分)
解:(1) -------------2分
(2)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力
----------------------2分
(3)汽车静止在水平地面上时,F=G= -------------------------1分
---------------------------------------------- 2分
(4)汽车静止时对地面的压力等于汽车的重力,(1分)汽车快速行驶时,汽车上方的空气流速大压强小,汽车下方的空气流速小压强大,形成向上的压力差,导致汽车对地面的压力变小(1分)所以,汽车快速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
答:(1)汽车受到的重力为;
(2)汽车匀速行驶时的牵引力为;
(3)汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为;
(4)见解析。
24.(6分)
(1)小于; B;
(2)A;
(3)B;
(4)10; 低于
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