内容正文:
专题02 压强
题型1 压力
题型2 压强
题型3 压强公式的应用(常考点、重点)
题型4 增大和减小压强的方法(常考点)
题型5 叠加体的压强(常考点、难点)
题型6 液体压强的产生和特点(常考点、重点)
题型7 液体压强公式的应用(常考点)
题型8 连通器的原理及其生活应用(常考点)
题型9 大气压强的理解及应用(常考点)
题型10 流体压强与流速的关系
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题型一 压力(共3小题)
1.(24-25八年级下·北京·期中)学习压强后,思思做了个小实验。如图所示,她用两手指压住铅笔两端,使它始终保持静止。关于左、右两手指受到的压力、压强的情况,下列说法中正确的是( )
A.右边手指受到的压力较大
B.右边手指受到的压强较大
C.这个实验可以说明压力的作用效果与受力面积有关
D.如果增大右边手指对笔尖的压力,则左边手指受到的压强也会增大
2.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,小红用水平推力推着空购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.小红对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.车对地面的压力就是车受到的重力
D.若小红撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
3.(24-25八年级下·北京东城·期中)体育课上教师正在给学生展示健身长拳,如甲图中所示此时教师保持静止,教师对地面的压力为,对地面的压强为,乙图中所示此时教师保持静止,教师对地面的压力为,对地面的压强为,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
4.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示为我国自主研发的模块车,可以运载航母零件,它在平直的公路上行驶时,受到的阻力是总重力的0.1倍,车与零件总重1.3×104t。若运输时模块车轮胎与地面的总接触面积为65m2,求:(g取10N/kg)
(1)模块车对地面的压力;
(2)模块车匀速行驶时受到的牵引力;
(3)模块车对地面的压强。
题型二 压强(共3小题)
5.(24-25八年级下·北京·期中)下列单位,不属于压强单位的是( )
A.牛顿 B.帕斯卡
C.毫米汞柱 D.标准大气压
6.(24-25八年级下·北京·期中)按要求填空;
(1)________Pa;
(2)_________cm2。
7.(23-24八年级下·北京大兴·期中)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力
B.压强是反映压力作用效果的物理量
C.压力就是重力,物体越重,压力越大
D.压强等于压力大小与受力面积之比
8.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,长方体物块A受到水平向左的压力的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.物块受到的重力逐渐增大
B.物块受到的摩擦力大小不变
C.物块受到的合力大小越来越大
D.物块对墙面的压强越来越大
题型三 压强公式的应用(共3小题)
9.(24-25八年级下·北京顺义·期中)正方体物块A的底面积为,正方体物块B的底面积为,现将物块A放在水平地面上,物块B叠放在物块A的正上方,如图所示。已知物块A的重力为20N,物块B的重力是80N。求:
(1)物块B对A的压强;
(2)物块A对地面的压强。
10.(24-25八年级下·北京·期中)一辆家用汽车的整体质量为2.2吨。该车的重力是____________ N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它对水平地面的压强是____________ Pa。
11.(24-25八年级下·北京·期中)生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示。
(1)已知图中每个小方格的面积均为,则该脚印的面积约为________(大于半格的都计一格,小于半格的都不计)。
(2)为估算出该熊的质量,生物学家先测出脚印的深度h,然后在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测量出容器及内部物体的总质量、容器的底面积,则该熊的质量________(用、和表示)。
12.(24-25八年级下·北京·期中)某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。如图甲所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为10cm的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块。他们根据实验数据绘制了随变化的图像,如图乙所示。
(1)计算合金块受到的重力G;
(2)当时,计算合金块对电子秤产生的压强p。
题型四 增大和减小压强的方法(共3小题)
13.(24-25八年级下·北京·期中)图示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A.拿破窗锤用力敲击车窗玻璃 B.滑雪板的面积较大
C.切果器的刀片很薄 D.图钉的尖很尖锐
14.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.用锋利的刀切菜 B.滑雪时穿滑雪板
C.铁轨下铺有宽大的枕木 D.载重汽车安装了很多车轮
15.(24-25八年级下·北京·期中)下图所示的四种措施中,为了增大压强的是:( )
A.滑雪板的面积较大 B.铁轨铺在枕木上
C.推土机有宽大履带 D.切蛋器装有细钢
16.(24-25八年级下·北京通州·期中)如图所示实例中,为了减小压强的是( )
A.盲道上凸起的圆点 B.吸管一端做的很尖 C.载重车的轮子很多 D.切蛋器的钢丝很细
题型五 叠加体的压强(共3小题)
17.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的底面积SA小于B的底面积SB,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方。此时它们对地面的压强变化量分别为ΔpA、ΔpB,则( )
A.ΔpA可能大于ΔpB B.ΔpA一定大于ΔpB
C.ΔpA一定小于ΔpB D.ΔpA一定等于ΔpB
18.(24-25八年级下·北京海淀·期中)甲、乙两个同种材料制成的实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为,乙对地面的压强为,将乙放到甲上后甲对地面的压强为,请你分析并判断、、的大小关系。
19.(22-23八年级下·北京·期中)如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长∶宽∶高为3∶2∶1,若砖平放时对地面的压强p,则立放时对地面的压强为( )
A.12p B.6p C.3p D.p
20.(23-24八年级下·北京·期中)如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强为p1,若取走A,B对地面的压强为p2;已知p1︰p2=5︰3,若A、B的边长之比为L=2︰3,则A、B的密度之比=__________。
题型六 液体压强的产生和特点(共2小题)
21.(23-24八年级下·北京西城·期中)在研究容器中液体内部的压强跟液体的深度、液体密度之间的定量关系时,要想得到液面下某处的压强,可设想这里有一个水平放置的“平面”。如图所示,设液柱的高度为h,平面的面积为S,用压强公式就可以推导出该处的压强p=。若增大此“平面”的面积S( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法判断
22.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,发现橡皮膜都向内凹,且第二次比第一次凹陷得更多,关于该现象下列说法正确的是( )
A.橡皮膜向内凹说明液体内部有压强
B.如果没有橡皮膜,水也就不会产生压强
C.液体内部向上和向下都有压强
D.第二次橡皮膜处的液体压强更大
23.(24-25八年级下·北京·期中)请阅读《水电站的重力坝和拱坝》并回答问3题。
水电站的重力坝和拱坝
三峡水电站和白鹤滩水电站,是我国发电量接近的两大电站,其坝体的外形却完全不同。如图所示,三峡大坝是重力坝,其全长约3335m,坝顶高程185m,最大蓄水深度175m,横截面近似为直角梯形。白鹤滩大坝是拱坝,薄而高,犹如新月高悬镶嵌在河谷之中,其曲形坝体横亘两岸,水流奔涌而下时,雨雾缭绕,在阳光照射下会形成犹如雨后彩虹的效果。
为什么要建造不同形式的坝体呢?众所周知,水坝的两侧水压不均,上游压力大,下游压力小。水坝要想正常工作,就必须平衡这一巨大的压力差。其中,重力坝是依靠坝体自重来抵抗水压力的,而拱坝则是借助于拱的形状将水压传递给两侧的岩体。长江在三峡段的江面十分宽阔,两侧也缺乏足够坚固的基岩可以传力,重力坝恰好可以应对这样的环境。白鹤滩水电站的落差很大,若采用重力坝,要承担很大的压力差。采用拱坝模式则大大提高了坝体的利用效率,让大坝的每一处都能均匀受力,也大大减小了地基的压力。此外,由于金沙江白鹤滩处水面狭窄,两侧的山体比较坚实,恰好能够承担拱坝传递过来的水的压力。
建造大坝时,水泥混凝土等材料的使用对防裂起到重要作用,低热水泥混凝土是水泥材料行业的一项重大科研成果,其特点是采用低热发生水泥,能够显著减少混凝土在固化过程中所产生的热量,从而避免了混凝土在大规模浇筑时出现的温度升高、约束损失及温度裂缝等问题,同时其混凝土结构抗裂安全系数超过2.0,此种水泥技术在白鹤滩大坝已实现全坝使用。
(1)重力坝的外形设计成上窄下宽,主要由于江水的压强随深度的增加而________,如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度,此时水底部对坝体的压强约为________Pa(水的密度,g取10N/kg)。
(2)图甲所示是三峡大坝截面图,请在图乙中画出坝上A点受到压力的示意图。
(3)请结合文章内容,写出白鹤滩大坝采用拱坝而不是重力坝的原因。(至少写出一条)
24.(23-24八年级下·北京·期中)如图所示,一个上端开口的容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。关于此装置下列说法正确的是( )
A.容器隔板左右部分构成一个连通器
B.此装置可以探究液体的压强与液体的密度是否有关
C.此装置可以验证液体的压强与液体的深度是否有关
D.给此装置左右两部分分别装上密度不同的液体,当液体静止时,两部分液体的液面相平且橡皮膜不发生形变
题型七 液体压强公式的应用(共3小题)
25.(24-25八年级下·北京·期中)小强将一只质量为的平底水桶放在水平地面上,如图所示。该水桶的底面积为,桶内装有深的水,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N。下列判断中正确的是( )
A.桶对地面的压力为
B.桶内水的质量为
C.水对桶底的压强为
D.水对桶底的压力为
26.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示的“U形”容器中装有一定质量的水,若容器的底面积是,则水在容器中的点产生的压强和容器底受到水的压力分别为( )(取)
A.
B.
C.
D.
27.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,盛有水的锥形瓶静止在实验室的水平桌面上,空瓶重,高12cm,瓶内水重,水深0.06m,若认为瓶内底面积与瓶外底面积相等均为,水的密度取,。求:
(1)水对锥形瓶底的压强;
(2)水对锥形瓶底的压力;
(3)锥形瓶对桌面的压力;
(4)锥形瓶对桌面的压强。
28.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上,容器所受重力为0.7N,底面积为6×10-3m2,容器中水的质量为500g,水面距容器底的距离为0.09m(g取10N/kg)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器底对水平地面的压强。
题型八 连通器的原理及其生活应用(共3小题)
29.(24-25八年级下·北京朝阳·期中)请阅读材料并回答问题。
大船过三峡
我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题:下游的船只驶往上游,怎样把这些船只举高一百多米?上游的船只驶往下游,又怎样让船只徐徐降落一百多米?解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯,小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸(如图甲所示),“电梯”则是升船机(如图乙所示)。
三峡船闸主体段长1621m,是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”?假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游,轮船要经过五个闸室,使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室,先将阀门B打开,五闸室水位降到与下游水位一致,打开下游闸门D,轮船进入五闸室,如图丙所示;关闭下游阀门B和下游闸门D,打开阀门A,输水系统充水抬高五闸室水位,轮船随五闸室水位上升而上升;当水位与四闸室水位齐平时,关闭阀门A,打开五闸室闸门C,轮船就这样“爬”过一级阶梯,轻松驶入四闸室。如此上升,直至驶出一闸室,进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走,过程正好相反。三峡船闸有两条道,一边上行,一边下行,互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。
三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船,以及部分运送鲜活物资的货船,过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱,4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升,最大爬升吨位高达1.55万吨,最大爬升高度113米。
(1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前,当连通器中的水_______(选填“流动”或“静止”)时液面相平,使船能够平稳驶过船闸;
(2)轮船下行离开四闸室进入五闸室,打开阀门A,关闭阀门B,五闸室和_______(选填“四闸室”或“下游水道”)构成连通器;
(3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时,每组驱动机构的升力为_______N。(g取)
30.(23-24八年级下·北京·期中)图所示的实例中,不属于利用连通器原理的是( )
A.船闸
B.排水管的U形“回水管”
C.卫生间地漏存水杯
D.测液体压强的压强计
31.(23-24八年级下·北京海淀·期中)如图所示的设备中,没有利用连通器原理工作的是( )
A.U形管压强计 B.锅炉的水位计
C.茶壶 D.船闸
32.(23-24八年级下·北京·期中)请阅读《伟大的三峡工程》并回答问题。
伟大的三峡工程
世界上最大的水力发电工程——三峡大坝(如图所示),耗时12年,如今每年能提供1000亿千瓦时发电量,为无数家庭解决了用电难的问题:此外依靠大坝,在汛期可以有效地调节库容水量,具备超强的防洪防汛能力。
三峡大坝全长有1983米,坝顶海拔高度为185米,上下游的总落羞达到了惊人的113米,通俗一点说也就是相当于40层楼高,说到这里问题就出现了,上下落差一百多水,那么三峡大坝是如何使过往的邮轮、船只经过呢?船只要想通过这个上百米的大坝,可以采用两种不同的方式,一种是针对于大船,一种针对于小船,人们形象地将其叫做“大船爬楼梯,小船坐电梯”。
三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,全长6.4公里,其中船闸的主体部分为1.6公里。引航道为4.8公里,上下落差13米,因此3000吨以上的船只想要翻越这座大坝,就需要将五级船闸逐次通过,这也就是上面所说的“大船爬楼梯”。
那“小船坐电梯”又是怎么一回事呢?宏伟的大坝有一个世界第一的升船机。它是世界上规模最大,技术难度最高的升降机工程。它与船只过闸的主要不同点在于船只只需要停在承船厢里,然后经由机械驱动承船厢进行升降,就跟我们平时坐的那种升降电梯一样,从进入引航道,到完成“翻坝”,整个过程大约需要40分钟。根据阿基米德原理,船舶驶入承船厢后,就会排出同等重力的水,因此承船厢重力几乎不会改变。
对于这个世界上最大的水利枢纽工程,你只有真正身临其境时,才能完完全全感受到它的宏伟壮观。我们不得不为中国工程师们点个赞,更为强大的祖国点赞!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,是利用___________原理工作的;
(2)请利用所学知识解释为什么船舶驶入承船厢后,承船厢重力几乎不会改变。___________
题型九 大气压强的理解及应用(共3小题)
33.(24-25八年级下·北京顺义·期中)如图所示的四个实验,其中能说明大气压存在的是( )
A.马德堡半球实验 B.覆杯实验
C.伽利略斜面实验 D.帕斯卡桶实验
34.(23-24八年级下·北京西城·期中)如图所示,将容器注满水后,倒放在盆景中,这主要是应用了______的原理(选填“连通器”或“大气压”)。
35.(23-24八年级下·北京西城·期中)如图所示,甲是托里拆利实验的装置,乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子的瓶口,细管下管口浸没在水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到P点),下列说法正确的是( )
A.将甲图中的玻璃管倾斜放置时,管内外水银柱的高度差会变大
B.若甲图中换用粗玻璃管做实验,则管内外水银柱的高度差不变
C.乙图中自制气压计测出当地当时的大气压为ρ水gh
D.将这两个装置放入同一电梯中,保持两装置温度不变,电梯从地面升高至28层的过程中,甲图中玻璃管内的水银面会下降,乙图中细管内液面会升高
36.(24-25八年级下·北京·期中)模型建构是开展物理学研究的重要方式。通过合理地选取研究对象,并构建模型,可以帮助我们处理很多复杂问题。
如图所示是小李自制的气压计,在玻璃瓶内装入适量的有色液体,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,粗略反映外界气压大小的变化。请选取合适的研究对象,构建恰当的物理模型,分析说明:
(1)为什么吹气后,液柱可以静止在塑料管内(可结合受力示意图进行辅助说明);
(2)将气压计从楼房一层拿到十层,液柱会升高还是降低,请解释产生这种现象的原因。
题型十 流体压强与流速的关系(共3小题)
37.(24-25八年级下·北京·期中)下列说法中正确的是( )
A.飞机机翼设计成上凸下平,为了让机翼上方气体流速变快,压强变大,使飞行时获得升力
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压将水由低处抽到高处的
D.两艘相距很近平行高速行驶的船容易相撞
38.(24-25八年级下·北京·期中)按要求完成下列各小题。
(1)如图甲所示,OC与斜面平行,OB与水平地面垂直,OA与斜面垂直。静止在斜面上的物块,受到的重力的方向沿着______(选填“OA”“OB”或“OC”)方向;
(2)如图乙所示是中国科技馆的“球吸”展项。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。当风自下而上吹向两球中间时,两球中间流速大,压强______;
(3)如图丙所示,是小丽为家中盆景设计的一个自动供水装置,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,当瓶口又被浸没时,瓶中的水不再流出。此时,瓶内气体压强______大气压强。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
39.(24-25八年级下·北京·期中)生活中利用身边的物品可以完成一些物理小实验。
(1)如图甲所示,用水平向右的力推动矿泉水瓶底部,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平向右的力推瓶盖处,瓶子翻倒,这说明力的作用效果与力的________ 有关(选填“大小”、“方向”或“作用点”);
(2)如图乙所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,水不流出,发生这种现象的原因是有_________ 存在;
(3)如图丙所示,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气_____________ 。这是由于流速越大的位置,压强_______ (选填“越大”或“越小”)。
40.(24-25八年级下·北京·期中)阅读《物体的收尾速度》回答题。
物体的收尾速度
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,相对速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体仍会继续加速下落,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了相同环境下球形物体“收尾速度的大小与质量是否有关”的实验,测量数据见下表。
小球编号
A
B
小球质量(g)
2
5
小球半径(×10⁻³m)
5
5
小球的收尾速度(m/s)
16
40
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通过表格中记录的实验数据发现,球形物体的收尾速度的大小与质量______;(选填“有关”或“无关”)
(2)B小球下落时受到的最大阻力为______N;(g取10N/kg)
(3)如图所示,飞机机翼设计成流线型的目的是______;飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面比较平的目的是______。
$专题02 压强
题型1 压力
题型2 压强
题型3 压强公式的应用(常考点、重点)
题型4 增大和减小压强的方法(常考点)
题型5 叠加体的压强(常考点、难点)
题型6 液体压强的产生和特点(常考点、重点)
题型7 液体压强公式的应用(常考点)
题型8 连通器的原理及其生活应用(常考点)
题型9 大气压强的理解及应用(常考点)
题型10 流体压强与流速的关系
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题型一 压力(共3小题)
1.(24-25八年级下·北京·期中)学习压强后,思思做了个小实验。如图所示,她用两手指压住铅笔两端,使它始终保持静止。关于左、右两手指受到的压力、压强的情况,下列说法中正确的是( )
A.右边手指受到的压力较大
B.右边手指受到的压强较大
C.这个实验可以说明压力的作用效果与受力面积有关
D.如果增大右边手指对笔尖的压力,则左边手指受到的压强也会增大
【答案】BCD
【详解】A.笔处于静止状态,故左右两边手指对笔的压力大小相等,故A错误;
B.两边手指的压力大小相等,右边手指的受力面积小,故右边手指受到的压强大,故B正确;
C.两边手指的压力大小相等,受力面积不同,压强不同,可以说明压力的作用效果与受力面积的有关,故C正确;
D.受力面积大小不变,增大右边手指的压力,左边手指受到的压力也会增大,压强会增大,故D正确。
故选BCD。
2.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,小红用水平推力推着空购物车在水平地面上做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.小红对车的水平推力大于车受到的阻力
B.车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力
C.车对地面的压力就是车受到的重力
D.若小红撤去对车的水平推力,车的运动状态将会发生改变
【答案】D
【详解】A.购物车做匀速直线运动,说明合外力为零。水平方向上只有推力和阻力,因此推力 = 阻力,故A错误;
B.支持力作用在车上,方向向上;压力作用在地面上,方向向下。它们分别作用在两个物体上(车和地面),是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故B错误;
C.压力是车对地面的作用力,重力是地球对车的吸引力。在水平地面上,如果忽略其他垂直方向的力,压力的大小等于重力的大小,但压力和重力不是同一个力,故C错误;
D.撤去推力后,车在水平方向只受阻力作用,受力不平衡,将做减速运动,运动状态改变,故D正确。
故选D
3.(24-25八年级下·北京东城·期中)体育课上教师正在给学生展示健身长拳,如甲图中所示此时教师保持静止,教师对地面的压力为,对地面的压强为,乙图中所示此时教师保持静止,教师对地面的压力为,对地面的压强为,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】甲、乙两图中,教师对地面的压力相等,都等于他的重力;乙图中地面受力面积较小,对地面压强较大,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示为我国自主研发的模块车,可以运载航母零件,它在平直的公路上行驶时,受到的阻力是总重力的0.1倍,车与零件总重1.3×104t。若运输时模块车轮胎与地面的总接触面积为65m2,求:(g取10N/kg)
(1)模块车对地面的压力;
(2)模块车匀速行驶时受到的牵引力;
(3)模块车对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)模块车对地面的压力
(2)模块车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小为
(3)模块车对地面的压强
题型二 压强(共3小题)
5.(24-25八年级下·北京·期中)下列单位,不属于压强单位的是( )
A.牛顿 B.帕斯卡
C.毫米汞柱 D.标准大气压
【答案】A
【详解】A.牛顿是力的单位,不属于压强的单位,故A符合题意;
B.帕斯卡属于压强的单位,故B不符合题意;
C.根据托里拆利实验可知,大气压等于支撑的汞柱产生的压强,因此毫米汞柱属于压强的单位,故C不符合题意;
D.人们常用几个标准大气压来形容压强大小,因此标准大气压属于压强的单位,故D不符合题意。
故选A。
6.(24-25八年级下·北京·期中)按要求填空;
(1)________Pa;
(2)_________cm2。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为1N/m2=1Pa,所以,
(2)因为,所以,
7.(23-24八年级下·北京大兴·期中)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力
B.压强是反映压力作用效果的物理量
C.压力就是重力,物体越重,压力越大
D.压强等于压力大小与受力面积之比
【答案】BD
【详解】AB.物理学中用压强表示压力的作用效果,所以压强是反映压力作用效果的物理量,故B正确,A错误;
C.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是地球附近物体由于地球吸引受到的力,所以压力不是重力,物体的重力大,压力不一定大,故C错误;
D.为了描述压力的作用效果,我们把压力与受力面积之比叫做压强,故D正确。
故选BD。
8.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,长方体物块A受到水平向左的压力的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.物块受到的重力逐渐增大
B.物块受到的摩擦力大小不变
C.物块受到的合力大小越来越大
D.物块对墙面的压强越来越大
【答案】BD
【详解】A.物块受到的重力与压力无关,物块所受重力大小不变,故A错误;
B.物块A始终处于静止状态,物块受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;而重力保持不变,所以物块受到的摩擦力大小不变,故B正确;
C.物块A始终处于静止状态,物块受到的合力始终为零,故C错误;
D.物块受到的压力F越大,它对墙的压力越大,受力面积不变,根据可知,物块对墙面的压强越来越大,故D正确。
故选BD。
题型三 压强公式的应用(共3小题)
9.(24-25八年级下·北京顺义·期中)正方体物块A的底面积为,正方体物块B的底面积为,现将物块A放在水平地面上,物块B叠放在物块A的正上方,如图所示。已知物块A的重力为20N,物块B的重力是80N。求:
(1)物块B对A的压强;
(2)物块A对地面的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)物块B对A的压力为
则物块B对A的压强
(2)物块A对地面的压力为
则物块A对地面的压强
10.(24-25八年级下·北京·期中)一辆家用汽车的整体质量为2.2吨。该车的重力是____________ N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它对水平地面的压强是____________ Pa。
【答案】 2.2×104 4.4×105
【详解】[1]质量为2.2吨的汽车的重力为
[2]汽车对水平地面的压力等于自身的重力,即
则汽车对水平地面的压强为
11.(24-25八年级下·北京·期中)生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示。
(1)已知图中每个小方格的面积均为,则该脚印的面积约为________(大于半格的都计一格,小于半格的都不计)。
(2)为估算出该熊的质量,生物学家先测出脚印的深度h,然后在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测量出容器及内部物体的总质量、容器的底面积,则该熊的质量________(用、和表示)。
【答案】(1)270
(2)
【详解】(1)数得大于半格的方格数为30个,所以脚印面积。
(2)当容器下陷深度与脚印深度相同时,说明容器对雪地的压强和熊对雪地的压强相等,根据可得,化简可得。
12.(24-25八年级下·北京·期中)某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。如图甲所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为10cm的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块。他们根据实验数据绘制了随变化的图像,如图乙所示。
(1)计算合金块受到的重力G;
(2)当时,计算合金块对电子秤产生的压强p。
【答案】(1)16N
(2)150Pa
【详解】(1)对合金块受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下重力G作用处于平衡状态,由图2可知,支持力跟拉力的关系是一次函数,可设为,把、和、代入可得:①
②
联立①②等式可得:,,则
当时,,此时物体受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,则合金块受到的重力
(2)当时,
因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,所以,金块对电子秤的压力
合金块的底面积
合金块对电子秤产生的压强
题型四 增大和减小压强的方法(共3小题)
13.(24-25八年级下·北京·期中)图示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A.拿破窗锤用力敲击车窗玻璃 B.滑雪板的面积较大
C.切果器的刀片很薄 D.图钉的尖很尖锐
【答案】B
【详解】A.拿破窗锤用力敲击车窗玻璃,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A不符合题意;
B.滑雪板的面积较大,是在压力一定时,增大受力面积减小对雪地的压强,防止陷入雪中,故B符合题意;
C.切果器的刀片很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.图钉的尖做得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
14.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.用锋利的刀切菜 B.滑雪时穿滑雪板
C.铁轨下铺有宽大的枕木 D.载重汽车安装了很多车轮
【答案】A
【详解】A.用锋利的刀切菜是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A符合题意;
BCD.滑雪时穿滑雪板、铁轨下铺有宽大的枕木、载重汽车安装了很多车轮都是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
15.(24-25八年级下·北京·期中)下图所示的四种措施中,为了增大压强的是:( )
A.滑雪板的面积较大 B.铁轨铺在枕木上
C.推土机有宽大履带 D.切蛋器装有细钢
【答案】D
【详解】A.滑雪时穿上滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.推土机有宽大履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.切蛋器装有细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
16.(24-25八年级下·北京通州·期中)如图所示实例中,为了减小压强的是( )
A.盲道上凸起的圆点 B.吸管一端做的很尖 C.载重车的轮子很多 D.切蛋器的钢丝很细
【答案】C
【详解】A.盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.吸管一端做的很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.载重车的轮子很多,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.切蛋器的钢丝很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选C。
题型五 叠加体的压强(共3小题)
17.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的底面积SA小于B的底面积SB,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方。此时它们对地面的压强变化量分别为ΔpA、ΔpB,则( )
A.ΔpA可能大于ΔpB B.ΔpA一定大于ΔpB
C.ΔpA一定小于ΔpB D.ΔpA一定等于ΔpB
【答案】B
【详解】已知圆柱体A的底面积小于正方体B的底面积,即SA<SB,且均匀实心圆柱体A和正方体B都是柱状物体,由及可得,切割前A、B对地面的压强为,
由题意可知,,且,则可得
由题意可知,切去部分的高度、底面积、密度均相同,由可知,切去部分的重力相等,将切下部分叠放在对方剩余部分的上方后,因切去部分的重力相等,所以叠放后与原来没有切割相比,每个整体的总重力不变,即,
假设切去的底面积均为ΔS,则切割并叠放后A、B对地面的压强分别为,
则圆柱体A的压强变化量为 ①
同理可得正方体B的压强变化量为 ②
因为,所以可得,即③
又因为SA<SB,则SA﹣ΔS<SB﹣ΔS ④
由①②③④可得,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.(24-25八年级下·北京海淀·期中)甲、乙两个同种材料制成的实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为,乙对地面的压强为,将乙放到甲上后甲对地面的压强为,请你分析并判断、、的大小关系。
【答案】见解析
【详解】均匀实心正方体物块对水平地面的压强,甲的边长小于乙的边长,所以,将乙放到甲上后甲对地面的压强为,所以。
19.(22-23八年级下·北京·期中)如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长∶宽∶高为3∶2∶1,若砖平放时对地面的压强p,则立放时对地面的压强为( )
A.12p B.6p C.3p D.p
【答案】C
【详解】由得,砖快平放与立放时,对地面的压强之比为
则立放时对地面的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20.(23-24八年级下·北京·期中)如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强为p1,若取走A,B对地面的压强为p2;已知p1︰p2=5︰3,若A、B的边长之比为L=2︰3,则A、B的密度之比=__________。
【答案】9:4
【详解】A、B两个正方体叠放在水平地面上,对地面的压力
若取走A,B对地面的压力
则
可得
则
那么
题型六 液体压强的产生和特点(共2小题)
21.(23-24八年级下·北京西城·期中)在研究容器中液体内部的压强跟液体的深度、液体密度之间的定量关系时,要想得到液面下某处的压强,可设想这里有一个水平放置的“平面”。如图所示,设液柱的高度为h,平面的面积为S,用压强公式就可以推导出该处的压强p=。若增大此“平面”的面积S( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法判断
【答案】C
【详解】“平面”上方液柱体积
液柱质量
“平面”所受的压力
由液体压强公式可知,液体压强仅与液体密度和深度有关,与平面面积无关。所以增大平面面积,压强不变。
故选C。
22.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,发现橡皮膜都向内凹,且第二次比第一次凹陷得更多,关于该现象下列说法正确的是( )
A.橡皮膜向内凹说明液体内部有压强
B.如果没有橡皮膜,水也就不会产生压强
C.液体内部向上和向下都有压强
D.第二次橡皮膜处的液体压强更大
【答案】ACD
【详解】A.橡皮膜向内凹是因为受到水的压强,通过橡皮膜的形变程度来表示压强的大小,利用了转换法说明液体内部有压强,故A正确;
B.液体内部压强是始终存在的,液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,同种液体向各个方向的压强相等,与有没有橡皮膜没有关系,故B错误;
C.根据转换法,橡皮膜两次都向内凹说明两次都有压强,可得出水向上和向下都有压强,故C正确;
D.橡皮膜第二次的深度比第一次的深度大,橡皮膜第二次比第一次凹陷的更多,则橡皮膜第二次受到液体的压强大于第一次的压强,说明液体的压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选ACD。
23.(24-25八年级下·北京·期中)请阅读《水电站的重力坝和拱坝》并回答问3题。
水电站的重力坝和拱坝
三峡水电站和白鹤滩水电站,是我国发电量接近的两大电站,其坝体的外形却完全不同。如图所示,三峡大坝是重力坝,其全长约3335m,坝顶高程185m,最大蓄水深度175m,横截面近似为直角梯形。白鹤滩大坝是拱坝,薄而高,犹如新月高悬镶嵌在河谷之中,其曲形坝体横亘两岸,水流奔涌而下时,雨雾缭绕,在阳光照射下会形成犹如雨后彩虹的效果。
为什么要建造不同形式的坝体呢?众所周知,水坝的两侧水压不均,上游压力大,下游压力小。水坝要想正常工作,就必须平衡这一巨大的压力差。其中,重力坝是依靠坝体自重来抵抗水压力的,而拱坝则是借助于拱的形状将水压传递给两侧的岩体。长江在三峡段的江面十分宽阔,两侧也缺乏足够坚固的基岩可以传力,重力坝恰好可以应对这样的环境。白鹤滩水电站的落差很大,若采用重力坝,要承担很大的压力差。采用拱坝模式则大大提高了坝体的利用效率,让大坝的每一处都能均匀受力,也大大减小了地基的压力。此外,由于金沙江白鹤滩处水面狭窄,两侧的山体比较坚实,恰好能够承担拱坝传递过来的水的压力。
建造大坝时,水泥混凝土等材料的使用对防裂起到重要作用,低热水泥混凝土是水泥材料行业的一项重大科研成果,其特点是采用低热发生水泥,能够显著减少混凝土在固化过程中所产生的热量,从而避免了混凝土在大规模浇筑时出现的温度升高、约束损失及温度裂缝等问题,同时其混凝土结构抗裂安全系数超过2.0,此种水泥技术在白鹤滩大坝已实现全坝使用。
(1)重力坝的外形设计成上窄下宽,主要由于江水的压强随深度的增加而________,如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度,此时水底部对坝体的压强约为________Pa(水的密度,g取10N/kg)。
(2)图甲所示是三峡大坝截面图,请在图乙中画出坝上A点受到压力的示意图。
(3)请结合文章内容,写出白鹤滩大坝采用拱坝而不是重力坝的原因。(至少写出一条)
【答案】(1) 增大
(2)
(3)金沙江白鹤滩处水面狭窄,两侧的山体比较坚实,恰好能够承担拱坝传递过来的水的压力。
【详解】(1)[1]由液体压强公式可知水的压强随深度的增加而增大。
[2]当最大蓄水深度,水的密度, ,故水底部对坝体的压强
(2)压力的作用点在A点,方向垂直于坝面指向坝体内部 。如图所示:
(3)重力坝是依靠坝体自重来抵抗水压力的,而拱坝则是借助于拱的形状将水压传递给两侧的岩体,由于金沙江白鹤滩处水面狭窄,两侧的山体比较坚实,恰好能够承担拱坝传递过来的水的压力。
24.(23-24八年级下·北京·期中)如图所示,一个上端开口的容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。关于此装置下列说法正确的是( )
A.容器隔板左右部分构成一个连通器
B.此装置可以探究液体的压强与液体的密度是否有关
C.此装置可以验证液体的压强与液体的深度是否有关
D.给此装置左右两部分分别装上密度不同的液体,当液体静止时,两部分液体的液面相平且橡皮膜不发生形变
【答案】BC
【详解】A.此容器上端开口,但底部不连通,不是连通器,故A错误;
B.可以在此容器的左右两侧装入深度相同的不同液体,通过橡皮膜的凸出方向确定哪侧液体的压强大,进而探究液体的压强与液体的密度的关系,故B正确;
C.可以在此容器的左右两侧装入深度不相同的同种液体,通过橡皮膜的凸出方向确定哪侧液体的压强大,进而探究液体的压强与液体的深度的关系,故C正确;
D.给此装置左右两部分分别装上密度不同的液体,当液体静止时,若两部分液体的液面相平则密度大的一侧液体压强大,橡皮膜会向密度小的一侧凸出,故D错误。
故选BC。
题型七 液体压强公式的应用(共3小题)
25.(24-25八年级下·北京·期中)小强将一只质量为的平底水桶放在水平地面上,如图所示。该水桶的底面积为,桶内装有深的水,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N。下列判断中正确的是( )
A.桶对地面的压力为
B.桶内水的质量为
C.水对桶底的压强为
D.水对桶底的压力为
【答案】B
【详解】C.水对桶底的压强为
故C错误;
D.水对桶底的压力为
故D错误;
A.水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N,则桶对地面的压力为
故A错误;
B.水和水桶总重力为
则水和水桶总质量为
则桶内水的质量为
故B正确。
故选B。
26.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示的“U形”容器中装有一定质量的水,若容器的底面积是,则水在容器中的点产生的压强和容器底受到水的压力分别为( )(取)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】点的深度指点到自由液面的竖直距离,的深度
水在容器中的点产生的压强
容器底的深度
容器底受到水的压强
容器底受到水的压力
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
27.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,盛有水的锥形瓶静止在实验室的水平桌面上,空瓶重,高12cm,瓶内水重,水深0.06m,若认为瓶内底面积与瓶外底面积相等均为,水的密度取,。求:
(1)水对锥形瓶底的压强;
(2)水对锥形瓶底的压力;
(3)锥形瓶对桌面的压力;
(4)锥形瓶对桌面的压强。
【答案】(1)600Pa
(2)1.8N
(3)2.7N
(4)900Pa
【详解】(1)水对锥形瓶底的压强
(2)由得水对锥形瓶底的压力
(3)锥形瓶对桌面的压力
(4)锥形瓶对桌面的压强
28.(24-25八年级下·北京·期中)如图所示,盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上,容器所受重力为0.7N,底面积为6×10-3m2,容器中水的质量为500g,水面距容器底的距离为0.09m(g取10N/kg)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器底对水平地面的压强。
【答案】(1)900Pa
(2)5.4N
(3)950Pa
【详解】(1)由液体压强公式p=ρgh得:水对容器底的压强
(2)已知容器底面积S=6×10⁻³m²,根据压强公式得:水对容器底的压力F=Ps=900Pa×6×10⁻³m²=5.4N
(3)水的重力G水=mg=0.5kg×10N/kg=5N
总压力F总=G容器+G水=0.7N+5N=5.7N
容器底对水平地面的压强
题型八 连通器的原理及其生活应用(共3小题)
29.(24-25八年级下·北京朝阳·期中)请阅读材料并回答问题。
大船过三峡
我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力,但也带来了航运方面的问题:下游的船只驶往上游,怎样把这些船只举高一百多米?上游的船只驶往下游,又怎样让船只徐徐降落一百多米?解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯,小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸(如图甲所示),“电梯”则是升船机(如图乙所示)。
三峡船闸主体段长1621m,是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”?假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游,轮船要经过五个闸室,使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室,先将阀门B打开,五闸室水位降到与下游水位一致,打开下游闸门D,轮船进入五闸室,如图丙所示;关闭下游阀门B和下游闸门D,打开阀门A,输水系统充水抬高五闸室水位,轮船随五闸室水位上升而上升;当水位与四闸室水位齐平时,关闭阀门A,打开五闸室闸门C,轮船就这样“爬”过一级阶梯,轻松驶入四闸室。如此上升,直至驶出一闸室,进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走,过程正好相反。三峡船闸有两条道,一边上行,一边下行,互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。
三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船,以及部分运送鲜活物资的货船,过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱,4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升,最大爬升吨位高达1.55万吨,最大爬升高度113米。
(1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前,当连通器中的水_______(选填“流动”或“静止”)时液面相平,使船能够平稳驶过船闸;
(2)轮船下行离开四闸室进入五闸室,打开阀门A,关闭阀门B,五闸室和_______(选填“四闸室”或“下游水道”)构成连通器;
(3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时,每组驱动机构的升力为_______N。(g取)
【答案】(1)静止
(2)四闸室
(3)
【详解】(1)连通器的特点是容器中的水不流动时,各个部分液面总是相平的。由题意可知,三峡船闸属于连通器,打开闸门前,当连通器中的水静止时液面相平。
(2)由图可知,打开阀门A,关闭阀门B,五闸室和四闸室构成上端开口,下端连通的连通器。
(3)升船机举升时的最大升力,等于船箱和船的总重力,即F总=G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N
因为一共有4组相同功率的驱动机构,所以每组驱动机构的升力为
30.(23-24八年级下·北京·期中)图所示的实例中,不属于利用连通器原理的是( )
A.船闸
B.排水管的U形“回水管”
C.卫生间地漏存水杯
D.测液体压强的压强计
【答案】D
【详解】A.船闸底部相连通,上端开口,水不再流动时,水面保持相平,是利用连通器原理工作的,故A不符合题意;
B.排水管的U形“回水管”,下端相连通,上端开口,是连通器的应用,故B不符合题意;
C.卫生间地漏存水杯,下端相连通,上端开口,水不再流动时,水面保持相平,是连通器的应用,故C不符合题意;
D.测液体压强的压强计,一端开口,一端密封,所以不能构成连通器,故D符合题意。
故选D。
31.(23-24八年级下·北京海淀·期中)如图所示的设备中,没有利用连通器原理工作的是( )
A.U形管压强计 B.锅炉的水位计
C.茶壶 D.船闸
【答案】A
【详解】A.压强计的U形管一端和空气连通,另一端和探头连通,探头是不透气的,故不是连通器,故A符合题意;
B.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是一致的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器,故B不符合题意;
C.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,构成了连通器,故C不符合题意;
D.先打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸,然后把这一端船闸关闭,然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,属于连通器的应用,故D不符合题意。
故选A。
32.(23-24八年级下·北京·期中)请阅读《伟大的三峡工程》并回答问题。
伟大的三峡工程
世界上最大的水力发电工程——三峡大坝(如图所示),耗时12年,如今每年能提供1000亿千瓦时发电量,为无数家庭解决了用电难的问题:此外依靠大坝,在汛期可以有效地调节库容水量,具备超强的防洪防汛能力。
三峡大坝全长有1983米,坝顶海拔高度为185米,上下游的总落羞达到了惊人的113米,通俗一点说也就是相当于40层楼高,说到这里问题就出现了,上下落差一百多水,那么三峡大坝是如何使过往的邮轮、船只经过呢?船只要想通过这个上百米的大坝,可以采用两种不同的方式,一种是针对于大船,一种针对于小船,人们形象地将其叫做“大船爬楼梯,小船坐电梯”。
三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,全长6.4公里,其中船闸的主体部分为1.6公里。引航道为4.8公里,上下落差13米,因此3000吨以上的船只想要翻越这座大坝,就需要将五级船闸逐次通过,这也就是上面所说的“大船爬楼梯”。
那“小船坐电梯”又是怎么一回事呢?宏伟的大坝有一个世界第一的升船机。它是世界上规模最大,技术难度最高的升降机工程。它与船只过闸的主要不同点在于船只只需要停在承船厢里,然后经由机械驱动承船厢进行升降,就跟我们平时坐的那种升降电梯一样,从进入引航道,到完成“翻坝”,整个过程大约需要40分钟。根据阿基米德原理,船舶驶入承船厢后,就会排出同等重力的水,因此承船厢重力几乎不会改变。
对于这个世界上最大的水利枢纽工程,你只有真正身临其境时,才能完完全全感受到它的宏伟壮观。我们不得不为中国工程师们点个赞,更为强大的祖国点赞!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)三峡大坝是世界上最大的双线五级船闸,是利用___________原理工作的;
(2)请利用所学知识解释为什么船舶驶入承船厢后,承船厢重力几乎不会改变。___________
【答案】 连通器 见解析
【详解】(1)[1]船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后打开上游闸门,船驶入闸室然后打开下游阀门使下游和闸室构成连通器闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游,分析可知,船闸是利用连通器原理工作的。
(2)[2]船舶驶入承船厢后,就会排出与船舶同等重力的水,故承船厢总重力不变。
题型九 大气压强的理解及应用(共3小题)
33.(24-25八年级下·北京顺义·期中)如图所示的四个实验,其中能说明大气压存在的是( )
A.马德堡半球实验 B.覆杯实验
C.伽利略斜面实验 D.帕斯卡桶实验
【答案】AB
【详解】A.马德堡半球实验将两个铜制空心半球合在一起并抽出其中的空气,结果发现即使使用八匹马也无法将它们拉开,这证明了大气压的存在,并且显示了大气压非常大,故A符合题意;
B.覆杯实验中,纸片不会掉落,杯中的水也不会流出,是因为大气压托住了纸片,证明了大气压的存在,故B符合题意;
C.伽利略斜面实验是通过斜面实验推理得出运动的物体在不受力时总保持匀速直线运动状态,与大气压强无关,故C不符合题意;
D.帕斯卡桶实验是通过在一个密闭的装满水的桶上插入一根细长的管子,从高处向管子里灌水,结果只用了几杯水就把桶压裂了,这说明液体压强与液体深度有关,而不是直接证明大气压强的存在,故D不符合题意。
故选AB。
34.(23-24八年级下·北京西城·期中)如图所示,将容器注满水后,倒放在盆景中,这主要是应用了______的原理(选填“连通器”或“大气压”)。
【答案】大气压
【详解】连通器的条件是上端开口、底部连通,图中装置不满足这一条件。当容器注满水倒放在盆景中时,盆景水面上方的大气压会使容器内的水不会流出。
35.(23-24八年级下·北京西城·期中)如图所示,甲是托里拆利实验的装置,乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子的瓶口,细管下管口浸没在水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到P点),下列说法正确的是( )
A.将甲图中的玻璃管倾斜放置时,管内外水银柱的高度差会变大
B.若甲图中换用粗玻璃管做实验,则管内外水银柱的高度差不变
C.乙图中自制气压计测出当地当时的大气压为ρ水gh
D.将这两个装置放入同一电梯中,保持两装置温度不变,电梯从地面升高至28层的过程中,甲图中玻璃管内的水银面会下降,乙图中细管内液面会升高
【答案】BD
【详解】A.大气压的测量实验中,大气压大小等于水银柱产生的压强,当玻璃管倾斜后,虽长度增大,但管内水银柱竖直高度不变,故A错误;
B.托里拆利实验中,玻璃管的粗细不会影响实验结果,若甲图中换用粗玻璃管做实验,则管内外水银柱的高度差不变,故B正确;
C.乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,却无法测出当地当时的大气压值,故C错误;
D.将这两个装置放入同一电梯中,保持两装置温度不变,电梯从地面升高至28层的过程中,随着高度的增加,外界气压变小,甲装置中h变小;而乙装置中,外界气压变小,瓶内气压不变,故水柱上升,所以h增大,故D正确。
故选BD。
36.(24-25八年级下·北京·期中)模型建构是开展物理学研究的重要方式。通过合理地选取研究对象,并构建模型,可以帮助我们处理很多复杂问题。
如图所示是小李自制的气压计,在玻璃瓶内装入适量的有色液体,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,粗略反映外界气压大小的变化。请选取合适的研究对象,构建恰当的物理模型,分析说明:
(1)为什么吹气后,液柱可以静止在塑料管内(可结合受力示意图进行辅助说明);
(2)将气压计从楼房一层拿到十层,液柱会升高还是降低,请解释产生这种现象的原因。
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【详解】(1)答:吹气后,瓶内气压大于外界大气压,在瓶内外气压差的作用下,会有一部分水被压入塑料管,瓶内外气压差可支持一定高度的液体,液柱可以静止在塑料管内。
(2)答:将气压计从楼房一层拿到十层,高度变高,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,因此管内液面升高。
题型十 流体压强与流速的关系(共3小题)
37.(24-25八年级下·北京·期中)下列说法中正确的是( )
A.飞机机翼设计成上凸下平,为了让机翼上方气体流速变快,压强变大,使飞行时获得升力
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压将水由低处抽到高处的
D.两艘相距很近平行高速行驶的船容易相撞
【答案】BCD
【详解】A.飞机机翼为上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故A错误;
B.大气压与高度有关,通常情况下,大气压强随高度的增加而减小,故B正确;
C.活塞式抽水机工作时,提起活塞,筒内气压减小,是利用大气压强来将水压入筒内,由低处抽到高处的,故C正确;
D.两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。两船外侧的水的压强较大,在压力差的作用下,船向中间靠近,造成事故。所以船舶航行时应避免两艘船靠近并平行前进,故D正确。
故选BCD。
38.(24-25八年级下·北京·期中)按要求完成下列各小题。
(1)如图甲所示,OC与斜面平行,OB与水平地面垂直,OA与斜面垂直。静止在斜面上的物块,受到的重力的方向沿着______(选填“OA”“OB”或“OC”)方向;
(2)如图乙所示是中国科技馆的“球吸”展项。不吹风时,两球静止。当风自下而上吹向两球中间时,两球会相互靠拢,出现“球吸”现象。当风自下而上吹向两球中间时,两球中间流速大,压强______;
(3)如图丙所示,是小丽为家中盆景设计的一个自动供水装置,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中水位下降到使瓶口露出水面时,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,当瓶口又被浸没时,瓶中的水不再流出。此时,瓶内气体压强______大气压强。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)OB
(2)越小
(3)小于
【详解】(1)如图甲所示,重力的方向总是竖直向下的,竖直指的是与水平线成90°的夹角,“下”是指向地心的方向,与水平面垂直;所以图中的物体受到的重力的方向沿着OB方向。
(2)气流从两只球中间的缝隙通过时,由于中间空气流速快、压强小,两侧空气流速慢、压强大,所以会发现两只小球向中间靠拢,即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。
(3)当盆景中的水面下降使瓶口露出水面时,空气进入瓶内,由于重力作用水会流出。一旦瓶口再次被水流没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,此时瓶内水上方的气压小于瓶外大气压。
39.(24-25八年级下·北京·期中)生活中利用身边的物品可以完成一些物理小实验。
(1)如图甲所示,用水平向右的力推动矿泉水瓶底部,瓶子沿桌面平稳地移动;用等大的水平向右的力推瓶盖处,瓶子翻倒,这说明力的作用效果与力的________ 有关(选填“大小”、“方向”或“作用点”);
(2)如图乙所示,将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,水不流出,发生这种现象的原因是有_________ 存在;
(3)如图丙所示,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气_____________ 。这是由于流速越大的位置,压强_______ (选填“越大”或“越小”)。
【答案】(1)作用点
(2)大气压强
(3) 两张纸向中间靠拢 越小
【详解】(1)用大小、方向相同的力推瓶子的不同位置,力的作用点不同,瓶子移动效果不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2)将纸杯装满水后,用薄塑料片盖严杯口并倒置,水不流出,是大气压在压着薄塑料片,发生这种现象的原因是有大气压强存在。
(3)[1][2]由于流速越大的位置,压强越小,手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,在两张纸的中间向下吹气,两张纸中间气体压强变小,两张纸外侧大气压使两张纸向中间靠拢。
40.(24-25八年级下·北京·期中)阅读《物体的收尾速度》回答题。
物体的收尾速度
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,相对速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体仍会继续加速下落,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了相同环境下球形物体“收尾速度的大小与质量是否有关”的实验,测量数据见下表。
小球编号
A
B
小球质量(g)
2
5
小球半径(×10⁻³m)
5
5
小球的收尾速度(m/s)
16
40
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)通过表格中记录的实验数据发现,球形物体的收尾速度的大小与质量______;(选填“有关”或“无关”)
(2)B小球下落时受到的最大阻力为______N;(g取10N/kg)
(3)如图所示,飞机机翼设计成流线型的目的是______;飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面比较平的目的是______。
【答案】(1)有关
(2)0.05
(3) 减小空气阻力 见解析
【详解】(1)由表格中记录的实验数据可知,其它因素相同,小球质量不同时,小球的收尾速度不同,说明球形物体的收尾速度的大小与质量有关。
(2)小球达到首尾速度时,受到平衡力作用,阻力等于重力,此时所受阻力最大,小球做匀速直线运动,所以B小球下落时受到的最大阻力为
(3)[1]空气阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。所以,飞机机翼设计成流线型的目的是减小空气阻力。
[2]飞机机翼设计成上表面弯曲,下表面比较平的形状,气流通过时,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,因而产生向上的压强差,所以产生向上的压力差即升力,在升力作用下飞机可以升空。
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