第八章 压强 单元综合培优检测卷(原卷版 解析版)

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第八章 压强 单元综合培优检测卷(原卷版 解析版)

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第八章 压强 单元综合培优检测卷
一、单选题
1.在国际单位制中,压强的单位是
A.帕斯卡 B.千克 米
C.千克 D.牛顿
2.在如图所示的物理现象中,不是由于大气压强的作用引起的是(  )
A.用吸管吸饮料
B.用注射器注射药液
C.吸盘能吸附墙壁
D.用离心水泵抽水
3.2012年6月30日,“蛟龙号”成功挑战7000m深度.不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是(  )
A.下潜过程中所受压强增大
B.下潜过程中所受浮力增大
C.匀速下潜时,其重力大于浮力
D.下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
4. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法错误的是(  )
A.容器对桌面的压力:F甲=F乙
B.液体的密度:ρ甲>ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲<p乙
D.容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
5.小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是
A.摇柄的粗糙条纹是为了减小压力
B.底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C.刀片薄薄的刀刃是为了增大压强
D.透明储屑仓设在下方与惯性有关
6.列车进站或出站时,站台上的候乘人员不能越过黄色的安全线。下列情形中与此原理相同的是(  )
A.拔火罐
B.用吸管吸饮料
C.地面上的落叶会在汽车快速驶过时飘起来
D.真空吸盘能牢牢贴在墙壁上
7.如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器内分别装有两种质量相同的不同液体,容器内等高的A、B两点的压强相比较(  )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法确定
8.将图示的塑料挂衣钩按在竖直的墙或玻璃上,在钩上挂上几件衣服也不会掉下来,这是由于(  )
A.大气压的作用 B.空气对它的浮力
C.玻璃或墙对它有吸引力 D.挂衣钩的惯性
9.小明要清理金鱼缸中沉在底部的污物,如图所示,他将一根透明的塑料软管的一端插入鱼缸的底部,用抽气筒在软管的另一端抽气,使管中液面到达某点时停止抽气,管中就能自动流出污水,为了保证污水不会流进抽气筒中,该点是(  )
A.A点 B.B 点 C.C点 D.D点
10.用如图器材探究液体压强与什么因素有关,将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中,下列说法中正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强
D.甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
二、填空题
11.高压锅密封性能良好,用它煮食物时,水蒸汽不易外泄,从而   了锅内的压强(填“增大”或“减小”),使锅内水的沸点   (填“升高”或“降低”).
12.湖面如镜,划桨泛舟。以划船的人为参照物,小船是    的;水鸟掠过湖面时,翅膀上方空气流速   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方,翅膀上下表面存在压强差,形成升力。
13.已知正方体的边长为a,密度为ρ,另有一正方形水平桌面的边长为b(a<b)。若将正方体放在水平桌面的中央,正方体对水平桌面的压强为p,p=   。
14.骑行逐渐成为人们喜欢的运动项目.仔细观察如图所示的自行车结构图,会发现很多地方用到了物理知识,请列举2个在结构上或使用中应用到物理知识的例子并解释.
示例:自行车的把手有花纹,可增大摩擦.
(1)    ;
(2)     

15.某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如甲如所示,该实验说明了   的存在。
(2)将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水冲小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与   有关。
(3)如图丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会   (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。
16. 如图,小静将课桌上的书本向右缓慢推动的过程中,书本对桌面的压力   ,压强   ,物体受到的摩擦力   。(以上空均选填“变大”“变小”或“不变”)
17.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,实验中用海绵的   反映压力的作用效果;比较甲、乙两图的实验可以得出受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;比较丙图和   图,可以得出压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,本实验采用了   的研究方法。
18.如图甲所示,将一个边长为10cm的正方体物块A放在水平桌面上,A物体的密度是4×103kg/m3,A对水平桌面的压强为   Pa;若在A的正中央放一个边长30cm,重200N的正方体物块B,如图乙所示,则乙图中A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为   。
三、计算题
19.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01 m2,在玻璃杯中装入1 kg水后,水对杯底的压强为900 Pa。(已知 ,g取10 N/kg,杯壁的厚度可忽略)
(1)求水的深度;
(2)并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?
20.龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,常发生于夏季的雷雨天气,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,人畜生命和经济遭受损失等。当龙卷风发生时,房屋外部气压会减小到9×104Pa,假如屋内气压为1×105Pa,屋顶面积为100m2,如图所示,已知水银的密度为13.6×103kg/m3。
(1)说明房屋外部气压减小的原因。
(2)房屋内的压强相当于多少cm的水银柱产生的压强?(保留一位小数)
(3)在这样的龙卷风的条件下,为保证房顶不会被掀开,房顶的重力至少多大?
四、作图题
21.一静止在湖面的潜水艇模型,在启动之后,内匀速竖直下潜,而后沿水平方向做匀速直线运动,又运动,之后沿竖直方向以下潜时的速度大小匀速返回湖面,请在图中画出潜水艇模型运动全程所受海水压强和时间的关系图象(,,潜艇模型体积和大气压均不计).
22.画出图中静止在斜面上的物体A对斜面的压力F 的示意图.
23.如图,在上端开口的瓶子底钻个孔,用力把瓶子浸到水里保持在如图位置。请画线表示出瓶内的最终水面位置。
五、实验探究题
24.小明在实验室“探究水沸腾时温度的变化特点”:
(1)所用的液体温度计是利用液体的   性质制成的;
(2)根据测量结果画出水沸腾时图像,应该是如图甲中   (填“a”或“b”)所示;
(3)如图乙所示,水沸腾时温度计示数如图,该示数表示的是图像   段所对应的温度,此时实验室的大气压   (填“低于”或“高于”)1个标准大气压;
(4)在观察水沸腾实验时,我们可能会看到水中的气泡会出现下面几种情况,请给它们按出现的先后进行排序   。
25.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用规格相同的方砖、海绵做了如图所示的实验。
(1)同学们是根据   来比较压力的作用效果的.
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:压力一定时,   力的作用效果越明显.
(3)要探究压力的作用效果跟压力的关系,应比较   两图的实验。
26.现用一个瓶口扎有橡皮膜的空塑料药瓶和装有水的柱形透明容器,探究液体内部压强特点。
(1)将药瓶竖直浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,观察到的现象是   ,说明液体内部向各个方向都有压强。
(2)保证两次药瓶在水中的位置相同,观察到瓶口朝下的药瓶的橡皮膜凹陷的程度更   (填“小”或“大”),说明液体压强   。
(3)若拿着开口朝下时的装置从山下到山上(保证药瓶在水中的位置不变),观察到橡皮膜凹陷程度   (填“变大”“不变”或“变小”)。
27.小明和小雯各自利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小雯实验过程中:
①温度计的示数如图乙所示,温度计此时的读数为    ℃;
②在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录,如表。由数据可知,水的沸点为    ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(2)小明发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能全部浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火直到使水再次沸腾。不考虑气压对实验的影响,下面能大致反映小明整个实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图象是    (选填以下对应的字母)。
六、综合题
28.小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为   cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有   ;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。小明还需要一只与A完全相同的蜡烛B,实验中蜡烛B   (选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向   (选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆   (选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
(5)如图戊,小明将底部嵌有铁块的蜡烛放入水中,点燃蜡烛至蜡烛熄灭时,蜡烛所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”;下同),水对容器底部产生的压强   。
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第八章 压强 单元综合培优检测卷
一、单选题
1.在国际单位制中,压强的单位是
A.帕斯卡 B.千克 米
C.千克 D.牛顿
【答案】A
【解析】【解答】解:A.帕斯卡 是压强的国际单位,A符合题意;
B.千克 米 是密度的国际单位,B不符合题意;
C.千克 是质量的国际单位,C不符合题意;
D.牛顿 是力的国际单位,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】牢记常见物理量的单位,解答即可.
2.在如图所示的物理现象中,不是由于大气压强的作用引起的是(  )
A.用吸管吸饮料
B.用注射器注射药液
C.吸盘能吸附墙壁
D.用离心水泵抽水
【答案】B
【解析】【解答】 解:ACD、用吸管吸饮料、吸盘能吸附墙壁、用离心水泵抽水都是利用大气压来工作的,故ACD不符合题意;
B、用注射器注射药液,利用的是护士的推力,不是利用大气压来工作的,故B符合题意。
故选:B。
【分析】大气压在生活中的应用非常广泛;注射器注射药液是利用减小受力面积增大压强的方法。
3.2012年6月30日,“蛟龙号”成功挑战7000m深度.不考虑海水密度的变化及水的阻力,关于“蛟龙号”的下列说法正确的是(  )
A.下潜过程中所受压强增大
B.下潜过程中所受浮力增大
C.匀速下潜时,其重力大于浮力
D.下潜过程中没有被压扁,是因为舱内气体压强与舱外液体压强相等
【答案】A
【解析】【解答】解:A、根据p=ρgh可知,下潜过程中的深度逐渐增大,所以受的压强逐渐增大,故A正确;
B、下潜过程中潜水器排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,下潜过程中所受浮力不变,故B错误;
C、匀速下潜时,潜水器受的是平衡力的作用,其重力等于浮力,故C错误;
D、下潜过程中没有被压扁,是因为外壳比较硬,故D错误.
故选A.
【分析】(1)根据p=ρgh分析其所受压强的变化情况;
(2)根据F浮=ρ水gV排分析浮力的变化情况;
(3)物体匀速运动时,受的是平衡力的作用,大小相等;
(4)下潜过程中没有被压扁,是因为外壳比较硬.
4. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法错误的是(  )
A.容器对桌面的压力:F甲=F乙
B.液体的密度:ρ甲>ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲<p乙
D.容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
【答案】C
【解析】【解答】容器的质量相等,液体的质量相等,根据G=mg可知,容器的重力相等,液体的重力相等。容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,即F=G容+G液,因此对桌面的压力相等,故A正确不合题意;
根据图片可知,液体的体积V甲ρ乙,故B正确不合题意;
液体的深度相等,且密度ρ甲>ρ乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强p甲>p乙,故C错误符合题意;
容器对桌面的压力相等,且底面积相等,根据可知,容器对桌面的压强相等,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】(1)容器对桌面的压力F=G容+G液;
(2)根据公式比较液体的密度大小;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到液体的压强;
(4)根据公式比较容器对桌面的压强。
5.小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是
A.摇柄的粗糙条纹是为了减小压力
B.底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C.刀片薄薄的刀刃是为了增大压强
D.透明储屑仓设在下方与惯性有关
【答案】C
【解析】【解答】A.摇柄的粗糙条纹是为了通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故A错误;
B.底部的橡胶软垫是为了通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B错误;
C.刀片薄薄的刀刃是为了通过减小受力面积的方式增大压强,故C正确;
D.透明储屑仓设在下方与重力的方向竖直向下有关,故D错误。
故选C。
【分析】AB.增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度;
C.增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;
D.根据重力的方向分析。
6.列车进站或出站时,站台上的候乘人员不能越过黄色的安全线。下列情形中与此原理相同的是(  )
A.拔火罐
B.用吸管吸饮料
C.地面上的落叶会在汽车快速驶过时飘起来
D.真空吸盘能牢牢贴在墙壁上
【答案】C
【解析】【解答】列车站台上的黄色安全线是为了让候乘人员注意远离进出列车,因为列车进站或出站时,人与车之间空气流速变大,压强变小,而人后面的空气流速不变,压强较大,会将人压向车的方向压。
A.拔火罐是在罐中点火,将罐中的空气排出,罐中空气温度降低后气压变小,罐外的大气压将罐压紧在皮肤上,这是利用大气压工作的,A不符合题意;
B.吸管能吸饮料,是将吸管中空气吸走,饮料在大气压作用下进入吸管,B不符合题意;
C.汽车快速驶过时,落叶飘起,是因为汽车与落叶间空气流速增大,压强变小,外侧大气压较大,将落叶压向汽车,C符合题意;
D.真空吸盘能牢牢贴在墙壁上,是将吸盘内空气排出,大气压将吸盘压到墙上,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
7.如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器内分别装有两种质量相同的不同液体,容器内等高的A、B两点的压强相比较(  )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法确定
【答案】B
【解析】【解答】液体质量相等,由
可知,两个圆柱形容器底部所受压强相同①
由图可知:, ,由 可知
因为A、B两点在两液体内同一高度上,由可知,A、B两点液体对底部压强②
A、B两点压强可表示为③

联立对比①②③④四式可知
故答案为:B。
【分析】液体质量相同,利用可判断圆柱形容器底部所受压强关系;由圆柱形容器中液体体积,利用密度公式可判断出液体密度关系;将两圆柱形容器中液体由A、B两点分成两部分,利用p=ρgh,可求A、B两点压强的大小。
8.将图示的塑料挂衣钩按在竖直的墙或玻璃上,在钩上挂上几件衣服也不会掉下来,这是由于(  )
A.大气压的作用 B.空气对它的浮力
C.玻璃或墙对它有吸引力 D.挂衣钩的惯性
【答案】A
【解析】【解答】解:这种挂衣钩要固定在玻璃或墙壁上,需要先用力挤压塑料皮碗,把皮碗内的空气挤出,这样皮碗就被外界的大气压紧压在了玻璃或墙壁上;而不是靠吸引力或浮力或挂衣钩的惯性.
故选A.
【分析】衣钩能牢牢地贴在墙上,并不是靠什么吸引力,而是靠皮碗内外的气压差,即是利用大气压强把皮碗“压”在了墙上.
9.小明要清理金鱼缸中沉在底部的污物,如图所示,他将一根透明的塑料软管的一端插入鱼缸的底部,用抽气筒在软管的另一端抽气,使管中液面到达某点时停止抽气,管中就能自动流出污水,为了保证污水不会流进抽气筒中,该点是(  )
A.A点 B.B 点 C.C点 D.D点
【答案】B
【解析】【解答】A.若管中液面到达A点时停止抽气,管中就能自动流出污水,但污水会流进抽气筒内,故A错误;
B.若管中液面到达B点时停止抽气,管左右两侧液面高度相同,污水在大气压的作用下排出,故B正确;
C.若管中液面到达C点时停止抽气,管右侧水柱高度小于左侧水柱高度,在右侧管内气压会将污水压回鱼缸内,故C错误;
D.若管中液面到达D点时停止抽气,D点左侧压强等于液面上的大气压强减去液体压强,而D点右侧压强等于大气压强,由于D点右侧压强大于左侧压强,污水会落回浴缸内,故D错误。
故选B。
【分析】分析比较管中液面到达各点停止抽气时,左右两侧水柱产生的压强和大气压强的大小,根据气压和水压之间的关系作出判断。
10.用如图器材探究液体压强与什么因素有关,将压强计的金属盒分别放入体积相同的甲、乙两种液体中,下列说法中正确的是(  )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处压强等于乙金属盒处压强
D.甲金属盒处压强小于乙金属盒处压强
【答案】A
【解析】【解答】由图可知,压强计的金属盒所处的深度相同,即h相同,朝向相同,压强不同,根据P=ρgh可知甲乙两种液体的密度不同;甲图中U形管的压强大于乙,所以,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确,BCD错误。
故选A。
【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。
二、填空题
11.高压锅密封性能良好,用它煮食物时,水蒸汽不易外泄,从而   了锅内的压强(填“增大”或“减小”),使锅内水的沸点   (填“升高”或“降低”).
【答案】增大;升高
【解析】【解答】(1)高压锅密封性能良好,里面的水蒸气不易外泄,里面的气压较高,“高压锅”的名称由此得来.
(2)液体的沸点随液面上气压的升高而升高,随液面上气压的降低而降低
高压锅密封性能好,里面的水蒸气不易外泄,随着里面水蒸气的增多里面的气压增大.液面上的气压增大时液体的沸点升高.
故答案为:增大;升高.
【分析】沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高.
12.湖面如镜,划桨泛舟。以划船的人为参照物,小船是    的;水鸟掠过湖面时,翅膀上方空气流速   (选填“大于”、“小于”或“等于”)下方,翅膀上下表面存在压强差,形成升力。
【答案】静止;大于
【解析】【解答】解:(1)以划船的人为参照物,船与划船的人之间的位置没有发生变化,所以小船是静止的;(2)水鸟飞翔时,翅膀上方空气流速大于下方,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,所以翅膀上方的压强小于下方,从而形成了翅膀的升力;
故答案为:静止;大于。
【分析】判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大.
13.已知正方体的边长为a,密度为ρ,另有一正方形水平桌面的边长为b(a<b)。若将正方体放在水平桌面的中央,正方体对水平桌面的压强为p,p=   。
【答案】ρga
【解析】【解答】正方体的体积:V=a3,由ρ= 可得,正方体的质量:m=ρV=ρa3,由a<b可知,正方形的底面积小于桌面的面积,则受力面积:S=a2,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体对水平桌面的压强:p= ga
故答案为:.
【分析】正方体对地面的压强可以利用液体压强公式计算压强的大小。
14.骑行逐渐成为人们喜欢的运动项目.仔细观察如图所示的自行车结构图,会发现很多地方用到了物理知识,请列举2个在结构上或使用中应用到物理知识的例子并解释.
示例:自行车的把手有花纹,可增大摩擦.
(1)    ;
(2)     

【答案】自行车的座垫比较宽大,可减小压强;电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦
【解析】【解答】解:自行车的构造上蕴含着丰富的物理知识:
①自行车的座垫比较宽大,可减小压强;
②电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦;
③脚踏板上有花纹,可增大摩擦;
④车把的构造是轮轴,省力;
⑤车轮是圆形的,滚动摩擦比滑动摩擦小.
故答案为上面的任意两个都可以.
【分析】观察自行车的构造都有哪些,然后将它的构造部分(如轮胎,车把的构造,车轮,脚踏板,车把手,轴承等)结合物理知识得出答案.
15.某小组用塑料瓶做了以下实验:
(1)将塑料瓶装满水,覆盖一张硬纸片后倒置,水和纸片均不会下落,如甲如所示,该实验说明了   的存在。
(2)将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水冲小孔流出,如图乙所示,该实验说明液体压强与   有关。
(3)如图丙所示,将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上,一个小纸团放在瓶口处,正对着瓶口用力迅速吹气,此时小纸团将会   (选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。
【答案】大气压强;深度;飞出瓶外
【解析】【解答】(1)图甲中,瓶装满水,瓶口的硬纸片受到向下的水的压力和向上的大气压,卡片不下落,说明了大气压强的存在。
(2)图乙中,小孔的深度不同,水从小孔中流出的距离也不同,则液体压强与液体深度有关。
(3)图丙中,正对着瓶口用力迅速吹气时,瓶口的空气流速大,压强小,瓶内的空气流速小,压强大,在压强差的作用下纸团会飞出瓶外。
【分析】(1)倒扣的瓶口的卡片不下落,是受到大气压的作用,证明大气压的存在;
(2)液体压强随深度的增大而增大;
(3)流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
16. 如图,小静将课桌上的书本向右缓慢推动的过程中,书本对桌面的压力   ,压强   ,物体受到的摩擦力   。(以上空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变;变大;不变
【解析】【解答】水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推书本的过程中,书本对桌面的压力不变。
向右缓慢地推书本的过程中受力面积变小,由 知道,书本对桌面的压强变大。
因为接触面的粗糙程度不变,压力不变,物体受到的摩擦力不变。
故答案为:不变;变大;不变。
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化,根据影响摩擦力大小的因素判断木板与水平桌面间的摩擦力f的变化情况。
17.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,实验中用海绵的   反映压力的作用效果;比较甲、乙两图的实验可以得出受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;比较丙图和   图,可以得出压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,本实验采用了   的研究方法。
【答案】凹陷程度;乙;控制变量法和转换法
【解析】【解答】实验中用海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
图乙和图丙,桌子和海绵间的压力相同而受力面积不同,乙图受力面积小,乙图压力作用效果明显,由此可知:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
影响压力作用效果的因素是压力和受力面积,研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;在研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同,这用到了控制变量法;用海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,采用了转换法。
【分析】实验中用海绵的凹陷程度反映压力的作用效果;压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;本实验运用了控制变量法和转换法。
18.如图甲所示,将一个边长为10cm的正方体物块A放在水平桌面上,A物体的密度是4×103kg/m3,A对水平桌面的压强为   Pa;若在A的正中央放一个边长30cm,重200N的正方体物块B,如图乙所示,则乙图中A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为   。
【答案】4000;6∶5
【解析】【解答】正方体物块A的边长VA=LA3=(0.1m)3=1×10-3m3
正方体物块A的质量mA=ρAVA=4×103kg/m3×1×10-3m3=4kg
正方体物块A的重力GA=mAg=4kg×10N/kg=40N
A对水平桌面的压强 =4000Pa
乙图中A对水平桌面的压强 =24000Pa
B对A的压强 =20000Pa
A对水平桌面的压强和B对A的压强的比为
【分析】根据物体的密度和体积的乘积计算质量,计算重力;利用压力和受力面积的比值计算压强;根据总压力和受力面积的比值计算总压强,再计算压强比。
三、计算题
19.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01 m2,在玻璃杯中装入1 kg水后,水对杯底的压强为900 Pa。(已知 ,g取10 N/kg,杯壁的厚度可忽略)
(1)求水的深度;
(2)并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?
【答案】(1)解:根据p=ρ液gh,水的深度为h= 0.09m
答:水的深度为0.09m;
(2)解:水的体积为V=
若容器是柱形,则水深为h'=
而实际水深小于0.1m,说明容器是上粗、下细形状。即玻璃杯的大致形状是图甲。
答:玻璃杯的大致形状是图甲。
【解析】【分析】(1)已知液体内部的压强,利用公式p=ρgh求解深度,其中ρ是液体的密度;
(2)已知物体的质量和密度,利用密度公式求解物体的体积,除以底面积即为深度。
20.龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,常发生于夏季的雷雨天气,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,人畜生命和经济遭受损失等。当龙卷风发生时,房屋外部气压会减小到9×104Pa,假如屋内气压为1×105Pa,屋顶面积为100m2,如图所示,已知水银的密度为13.6×103kg/m3。
(1)说明房屋外部气压减小的原因。
(2)房屋内的压强相当于多少cm的水银柱产生的压强?(保留一位小数)
(3)在这样的龙卷风的条件下,为保证房顶不会被掀开,房顶的重力至少多大?
【答案】(1)根据流体压强和流速的关系可知,房屋外部气压减小的原因是龙卷风刮过时,房屋外部空气流速增大。
(2)根据p=ρgh可知,水银柱的高度h= = ≈0.00735m=73.5cm;
(3)由p= 可得,屋内外的大气压力差△F=△pS=10000Pa×100m2=106N。由于房屋外部靠近龙卷风的方向,空气流速大,压强小,房屋内空气流速小,压强大,屋顶在压强差的作用下,受到向上的压力差,巨大的压力可将屋顶掀飞,所以为保证房顶不会被掀开,房顶的重力至少为106N。
【解析】【分析】(1)利用流体压强和流速的关系分析解答.
(2) 根据p=ρgh可知水银柱的高度.
(3) 由p= 可得屋内外的大气压力差 ,再利用二力平衡的条件分析解答.
四、作图题
21.一静止在湖面的潜水艇模型,在启动之后,内匀速竖直下潜,而后沿水平方向做匀速直线运动,又运动,之后沿竖直方向以下潜时的速度大小匀速返回湖面,请在图中画出潜水艇模型运动全程所受海水压强和时间的关系图象(,,潜艇模型体积和大气压均不计).
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】P=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m=3.09×105Pa,水平运动深度不再增加,压强不变,因此潜水艇受到的海水的压强,前2min由0增大到3.09×105Pa,2-6min内,大小不变,后2min由3.09×105Pa减小至0.如图所示,
【分析】根据液体密度和深度,计算液体的压强;液体压强随深度的改变而改变。
22.画出图中静止在斜面上的物体A对斜面的压力F 的示意图.
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解:在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图,如图所示:
【分析】(1)先确定压力的作用点,即压力是接触面受到的力,因此作用点在斜面上,然后根据压力与接触面垂直的关系确定压力的方向;(2)物体位于斜面上,压力与重力的大小、方向、作用点均不相同.
23.如图,在上端开口的瓶子底钻个孔,用力把瓶子浸到水里保持在如图位置。请画线表示出瓶内的最终水面位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】在上端开口的瓶子底钻个孔,把瓶子浸到水里,瓶子内外形成了连通器,所以瓶子内外的液面相平,如下图示:
【分析】对瓶子底部受力分析即可解答。
五、实验探究题
24.小明在实验室“探究水沸腾时温度的变化特点”:
(1)所用的液体温度计是利用液体的   性质制成的;
(2)根据测量结果画出水沸腾时图像,应该是如图甲中   (填“a”或“b”)所示;
(3)如图乙所示,水沸腾时温度计示数如图,该示数表示的是图像   段所对应的温度,此时实验室的大气压   (填“低于”或“高于”)1个标准大气压;
(4)在观察水沸腾实验时,我们可能会看到水中的气泡会出现下面几种情况,请给它们按出现的先后进行排序   。
【答案】热胀冷缩;b;DE;低于;acb
【解析】【解答】探究水沸腾时温度的变化特点时,(1)液体温度计利用液体热胀冷缩的性质,测量物体温度;
(2)水在沸腾时,吸收热量,温度保持不变,实验图像是图b。
(3)水沸腾时,温度保持不变,温度计示数是图b中DE段的温度。
图中温度计分度值为1℃,示数为98℃,低于标准大气压下的水的沸点,则大气压小于标准大气压。
(4)加热水时,将要沸腾时,水面上部温度低,气泡自下而上逐渐变小;在沸腾时,有更多的水蒸气进入气泡,气泡自下而上逐渐变大,故顺序应是acb。
【分析】(1)液体温度计根据液体的热胀冷缩制成的;
(2)水沸腾时,温度保持不变;
(3)沸腾时的温度是沸点,沸点随大气压降低而降低;
(4)水沸腾前,水底气泡上升变大,沸腾时,气泡上升变小。
25.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用规格相同的方砖、海绵做了如图所示的实验。
(1)同学们是根据   来比较压力的作用效果的.
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:压力一定时,   力的作用效果越明显.
(3)要探究压力的作用效果跟压力的关系,应比较   两图的实验。
【答案】(1)海绵凹陷程度
(2)受力面积越小
(3)甲丙
【解析】【解答】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。
(2)由甲乙两图,可知压力一定时,甲图受力面积小,压力的作用效果更明显。
(3)探究压力的作用效果跟压力的关系,则不能改变受力面积,只改变压力大小,所以选择甲丙。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。(2)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
26.现用一个瓶口扎有橡皮膜的空塑料药瓶和装有水的柱形透明容器,探究液体内部压强特点。
(1)将药瓶竖直浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,观察到的现象是   ,说明液体内部向各个方向都有压强。
(2)保证两次药瓶在水中的位置相同,观察到瓶口朝下的药瓶的橡皮膜凹陷的程度更   (填“小”或“大”),说明液体压强   。
(3)若拿着开口朝下时的装置从山下到山上(保证药瓶在水中的位置不变),观察到橡皮膜凹陷程度   (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)橡皮膜都向内凹
(2)大;随深度的增加而增大
(3)变小
【解析】【解答】(1)将药瓶竖直浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,可以看到橡皮膜都向内凹,说明液体内部向各个方向都有压强;(2)橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜向内凹的更大,说明在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;(3)因为大气压随高度的增加而减小,当从山下到山上,加在水面上的大气压减小,从而传到橡皮膜的压强变小,所以橡皮膜凹陷程度变小。
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
27.小明和小雯各自利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)小雯实验过程中:
①温度计的示数如图乙所示,温度计此时的读数为    ℃;
②在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录,如表。由数据可知,水的沸点为    ℃;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(2)小明发现水沸腾一段时间后,烧杯里的水太少了,温度计的玻璃泡不能全部浸没在水中,于是他往烧杯中迅速加了一些冷水(水量比烧杯中的少),用同样大的火直到使水再次沸腾。不考虑气压对实验的影响,下面能大致反映小明整个实验过程中烧杯里的水温度随时间变化的图象是    (选填以下对应的字母)。
【答案】(1)96;98
(2)B
【解析】【解答】(1) 第1空、 如图乙所示,该温度计的分度值为1℃,故此时水的温度为96℃;
第2空、 由图表可知,保持不变的温度为水的沸点,因此为98℃;
(2)水沸腾时持续吸热,温度不变,烧杯中迅速加入一些冷水,会使得烧杯中的水温度降低,此时同样用大的火会使得水的温度升高,再次达到沸点,且与未加冷水时的沸点相同,故选:B
【分析】观察图乙,确定温度计的分度值,读取水的温度。
依据图表,指出保持不变的温度是水的沸点,并给出具体数值。
阐述水沸腾时的特点,即持续吸热但温度不变。
分析在烧杯中加入冷水后的情况,解释加入冷水会使水温降低,然后用大火加热可使水温再次升到沸点,且沸点与未加冷水时相同。
六、综合题
28.小明买了蜡烛做以下物理小实验:
(1)如图甲,小明用刻度尺测量蜡烛的长度,该蜡烛的长度为   cm;
(2)如图乙,小明在纸杯底部开一圆孔,用塑料薄膜蒙住杯口,拍打薄膜发出声音,烛焰晃动,说明声音具有   ;
(3)如图丙,小明用该蜡烛“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。小明还需要一只与A完全相同的蜡烛B,实验中蜡烛B   (选填“需要”或“不需要”)点燃。小明用吸管沿着图示方向对着蜡烛A的左侧吹气,他将看到A烛焰的像向   (选填“左”或“右”)偏;
(4)如图丁,小明把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆   (选填“左端下沉”、“右端下沉”、“仍保持平衡”或“无法判断”);
(5)如图戊,小明将底部嵌有铁块的蜡烛放入水中,点燃蜡烛至蜡烛熄灭时,蜡烛所受浮力   (选填“变大”、“变小”或“不变”;下同),水对容器底部产生的压强   。
【答案】(1)3.27
(2)能量
(3)不需要;左
(4)左端下沉
(5)变小;变小
【解析】【解答】(1)刻度尺的分度值为1mm,蜡烛的一段正好位于0.00mm处,另一端位于第32小格和33小格之间,偏向第33小格,大致可读为32.7mm,因此蜡烛长度为L=32.7mm-0.00mm=32.7mm=3.27cm
(2)拍打薄膜发出声音使得远处的烛焰产生晃动,这说明声音具有能量。
(3)实验中为了使玻璃中蜡烛的像更清晰,不需要点燃蜡烛B。
由于在烛焰左侧吹气,则左侧的空气流速加快,左侧的气压也随之变低,故烛焰右侧的大气压会将烛焰向左侧推动,平面镜中烛焰像也向左偏。
(5)由图可知,初始左右两侧蜡烛质量大小为
由得,两侧蜡烛重力关系为
由左右两侧杠杆平衡可知
因此可知
当两侧蜡烛燃烧减少相同质量后,即减少相同重力,故左端力与左端力臂力臂乘积为
右端力与右端力臂乘积为
则左边与右边相减,得

即左端的力与左端力臂乘积大于右端力与右端力臂乘积,故左端会下沉。
(6)随着蜡烛的燃烧,则蜡烛和铁块整体的质量逐渐变小,蜡烛和铁块的整体重力也变小,蜡烛燃烧至熄灭时,受到的浮力始终等于蜡烛和铁块的整体重力,故受到的浮力变小。
将蜡烛、铁块和水看成整体,蜡烛燃烧至熄灭过程中整体的重力不断变小,故对容器底面的压力逐渐变小,容器底部面积一定,压力变小,则压强变小。
【分析】(1)刻度尺上最小的一格代表的长度是刻度尺的分度值,使用刻度尺测量物体长度之前,要明确其分度值,测量时要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
(2)声音具有能量。
(3)实验的目的是确定像的位置,而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰;根据平面镜成像特点知,像与物关于镜面对称。
(4)根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小;蜡烛燃烧速度相同,经过一段时间后,蜡烛燃烧的质量相同、重力相同,求出蜡烛燃烧后左右两边力与力臂的乘积,然后比较它们的大小,根据左右两边力与力臂乘积的大小,判断杠杆的状态。
(5)物体漂浮时浮力等于重力,根据蜡烛重力的变化判定浮力的变化,根据阿基米德原理判定蜡烛排开的水的体积的变化,根据p=ρgh分析容器底部受到压强的变化;物体漂浮时浮力等于重力,根据蜡烛重力的变化判定浮力的变化,根据阿基米德原理判定蜡烛排开的水的体积的变化,根据p=ρgh分析容器底部受到压强的变化。
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