【精品解析】云南省昆明市石林彝族自治县鹿阜中学2023-2024学年八年级下学期3月月考物理试题

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云南省昆明市石林彝族自治县鹿阜中学2023-2024学年八年级下学期3月月考物理试题
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分,1-7为单选,8-10为多选)
1.下面的估测接近实际的是(  )
A.一个中学生的重力约50N
B.一本物理书的重力约3N
C.站立在地面的中学生对地面的压强约
D.教室的屋顶承受的大气压强是
【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【解答】A、中学生质量约为50kg,根据G=mg(g取10N/kg),重力应为G=50kg×10N/kg=500N,远大于50N,不符合实际,故A错误。
B、一本物理书质量约300g=0.3kg,根据G=mg,重力为G=0.3kg×10N/kg=3N,符合实际,故B正确。
C、中学生站立时对地面压力F=G=500N,双脚与地面接触面积约S=400cm2=0.04m2,根据,压强,不符合实际,故C错误。
D、标准大气压约为1.013×105Pa,106Pa是标准大气压的10倍,远大于实际值,不符合实际,故D错误。
故选:B。
【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.如图所示,下列实验中,不能用来证明大气压存在的是(  )
A.把燃烧的经酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
D.用管子吸饮料
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】 A.瓶吞鸡蛋,瓶内棉花燃烧消耗氧气,冷却后瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将鸡蛋压入瓶中,直接证明大气压存在,故A不符合题意。
B.覆杯实验,杯内装满水无空气,纸片受到向上的大气压力大于向下的水的重力,纸片托住水,证明大气压存在,故B不符合题意。
C.橡皮膜向下凸出,橡皮膜凸出是因为管内水的重力产生液体压强,作用在橡皮膜上使其形变,与大气压无关,故C符合题意。
D.用管子吸饮料,吸走管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入管中,证明大气压存在,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
3.如图所示各实例中的物体,使用时为了增大压强的是(  )
A.坦克履带
B.汽车安全带做得比较宽
C.注射器针头
D.铁轨的路枕
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、坦克履带坦克的履带很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,防止坦克下陷。故A不符合题意。
B、汽车安全带做得比较宽安全带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对人体的压强,避免勒伤乘客。故B不符合题意。
C、注射器针头注射器针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,便于刺穿皮肤。故C符合题意。
D、铁轨的路枕铁轨铺设在路枕上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路基的压强,保护路基不受损坏。故D不符合题意
故选:C。
【分析】 压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
4.一本厚字典放在水平桌面上,如图(a)所示,现用一水平方向的力F'将字典向右推,使其一部分离开桌面至图(b)所示的位置,在此过程中,字典对桌面的压力F和压强p的变化情况是
A.F增大,p不变 B.F减小,p不变
C.F不变,p减小 D.F不变,p增大
【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】字典对桌面的压力由其重力产生,水平面上压力大小等于重力。推动过程中字典的重力不变,因此对桌面的压力F保持不变。
根据压强公式,压力F不变,字典向右移动时,与桌面的接触面积逐渐减小,因此压强p增大。
故选:D.
【分析】字典在水平桌面上,对桌面的压力等于自身重力,推动过程中字典重力不变,所以压力 F 不变;字典向右推出时,与桌面的接触面积减小,根据压强公式,压力F不变,受力面积S减小,压强p增大。
5.关于液体压强,下列说法中正确的是(  )
A.液体压强大小与液体受到的重力有关
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部压强的大小与方向有关
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关。
【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.液体压强大小与液体的密度、深度有关,A不符合题意;
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁仍有压强,B不符合题意;
C.液体内部压强的大小与液体密度和深度有关,和方向无关,C不符合题意;
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】液体压强只与液体深度、液体密度有关。
6.下列说法中错误的是(  )
A.吸盘挂钩悬挂重物是利用了大气压强
B.在高原上煮食物用高压锅是因为气体压强增大水的沸点升高
C.对着平行的两张纸的中间吹气,两张纸会吸到一起,是由于气体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
D.潜水员在水下作业时,下潜深度增大水对潜水员的压强也相应增大
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、吸盘挂钩工作时,需先挤压吸盘排出内部空气,使吸盘内部气压小于外界大气压,大气压将吸盘紧紧压在墙面上,从而可以悬挂重物。这是利用大气压强的典型应用,故A正确。
B、液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。高原地区海拔高,气压低,水的沸点低于 100℃,食物不易煮熟。高压锅可以通过密封使内部气压增大,从而提高水的沸点,让食物在更高温度下煮熟,故B正确。
C、流体压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越小。对着两张平行的纸中间吹气,中间空气流速快,压强小;纸外侧空气流速慢,压强大,在内外压强差的作用下,两张纸会被压向中间。故C错误。
D、液体压强的计算公式为p=ρgh,其中ρ为液体密度,g为重力常数,h为深度。潜水员下潜深度增大时,水的密度ρ不变,深度h增大,因此水对潜水员的压强也会相应增大,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)吸盘挂钩通过排出内部空气,利用大气压将其压在墙面上,从而悬挂重物。
(2)高原气压低,水的沸点也低;高压锅通过增大气压,提高水的沸点,让食物更容易煮熟。
(3)对着两张平行的纸中间吹气,中间空气流速大、压强小,外侧流速小、压强大,纸会被外侧大气压压向中间。
(4)根据液体压强公式p=ρgh,水的密度不变,深度越大,压强越大。
7.如图,同种材料制成的实心圆柱体A、B放在水平地面上,高度之比hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:4,它们对地面的压强之比PA:PB、对地面的压力之比FA:FB分别为
A.PA:PB = 1:2 FA:FB = 1:1
B.PA:PB= 2:1 FA:FB = 1:2
C.PA:PB = 1:1 FA:FB = 2:1
D.PA:PB= 2:1 FA:FB = 1:1
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强公式的变换,圆柱体对水平地面的压强p= =ρgh
同种材料制成的实心圆柱体A. B放在水平地面上,它们对地面的压强
由p=可得,两圆柱体对地面的压力之比××
故ACD不符合题意、B符合题意。
故选:B。
【分析】 圆柱体对水平地面的压强,同种材料制成的实心圆柱体A、B的密度相等,结合它们的高度之比求出对地面的压强之比,又知道底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比。
8.关于我国自主研发的C919大型客机,下列说法正确的是(  )
A.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强大
B.机翼做成上凸下平的形状,主要是使上表面空气流速大,压强小
C.客机宽大的轮子是为了减小着陆时对地面的压强
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量
【答案】B,C,D
【知识点】密度及其特性;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强小,A不符合题意;
B.机翼做成上凸下平的形状,主要是使上表面空气流速大,压强小,B符合题意;
C.客机宽大的轮子是为了减小着陆时对地面的压强,C符合题意;
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量,D符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】海拔越高,大气压降低;飞机通过流速与压强的不同获得升力;增大受力面积可以减小压强;体积一定时,密度越小,物体的质量越小。
9.下图所示的实例中,不属于连通器应用的是(  )
A.茶壶 B.拦河大坝
C.船闸 D.微小压强计
【答案】B,D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】 A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,构成连通器,故A不符合题意;
B.拦河大坝上窄下宽是因为液体的压强随深度的增大而增大,拦河大坝不属于连通器,故B符合题意;
C.船闸工作时,闸室分别和上游、下游水道构成连通器,故C不符合题意;
D.微小压强计有一端是封闭的,所以不属于连通器,故D符合题意。
故选:BD。
【分析】上端开口、下端连通的容器叫连通器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
10.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是(  )
A.若换更细的玻璃管,测量的大气压将变大
B.若将此装置拿到高山上进行实验,玻璃管内外水银面的高度差将变小
C.若将玻璃管上端开口,管内水银面将会下降到与槽内水银面相平
D.若玻璃管略有倾斜,水银柱的竖直高度变大
【答案】B,C
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、托里拆利实验中,大气压的测量值只与外界大气压有关,与玻璃管的粗细无关。换更细的玻璃管,水银柱高度不变,测量的大气压也不变。故A错误。
B、大气压随海拔升高而减小。将装置拿到高山上,外界大气压变小,能支持的水银柱高度也会变小,所以玻璃管内外水银面的高度差将变小。故B正确。
C、若将玻璃管上端开口,玻璃管上端也会受到大气压作用,此时管内水银面上下的大气压相互抵消,在重力作用下,管内水银面会下降到与槽内水银面相平。故C正确。
D、玻璃管倾斜时,外界大气压不变,水银柱的竖直高度也不变,只是水银柱的长度会变长。故D错误。
故选:BC。
【分析】 托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强;在一标准大气压下,大气压能支持760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系;大气压随高度的增加而减小。
二、填空题(每空1分,合计14分)
11.书的质量为300g,与桌面的接触面积为,则书对桌面的压强为   Pa,表示的物理意义是   。
【答案】60;每平方米面积上所受到的压力为60牛顿
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 水平面上压力F=G=mg,书对桌面的压强;
压强指的是单位面积上压力的大小,所以物理意义是:每平方米面积上所受到的压力为60牛顿。
故答案为:60;每平方米面积上所受到的压力为60牛顿。
【分析】 根据压力等于重力,结合压强公式计算,根据压强单位的意义分析。
12.证明大气压强存在的著名实验是   实验,测量出大气压值的实验是   实验。
【答案】马德堡半球;托里拆利
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】 马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;
意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76cm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其具体数值为1.013×105Pa。
故答案为:马德堡半球;托里拆利。
【分析】马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证大气压的存在,一个重在测量大气压值。
13.物理知识在生活和生产中有广泛的应用,如图甲所示,用塑料管可以将瓶中的水吸到嘴里,这是利用了   ,如图乙所示,工人用灌水的透明塑料管做水平仪,是利用了   原理。如图丙所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其例置后,水平桌面受到的压力将   ,水对容器底的压强将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】大气压;连通器;不变;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】 图甲,用塑料管喝饮料时,管内气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,可以将瓶中的水吸到嘴里。
图乙,透明塑料管两端开口,底部连通,属于连通器,两边液体高度相同,可作为水平仪使用。
图丙,水平桌面受到的压力等于水和容器的总重力,将其倒置,水和容器的总重力不变,所以对水平面的压力不变;倒置后,水的深度不变,根据p=ρgh可得水对容器底的压强不变。
故答案为:大气压;连通器;不变;不变。
【分析】 大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
透明塑料管两端开口、底部连通,属于连通器。
水平桌面受到的压力等于水和容器的总重力;根据p=ρgh可得水对容器底的压强变化。
14.我市地铁1号线工地上使用的大型工程车,若满载后的总质量为30t,则该车对水平路面的压力为   N,已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa ,假设轮胎与地面接触的总面积约为 0.5m2,该工程车   (会/不会)对路面造成损伤。(g取10N/kg)
【答案】3×105;不会
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 (1)在水平路面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力,
则该车对水平路面的压力为:F=G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N。
(2)汽车对地面的压强:。
故该工程车不会对路面造成损伤。
故答案为:3×105;不会。
【分析】 (1)由质量根据G=mg可求出重力。在水平路面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力;
(2)根据可求出压强,并与路面能承受的最大压强相比较可做出判断。
15.三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随   增加而增大;三峡水库水面下10米处受到水的压强为   帕。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】深度;1×10 5
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】三峡大坝上窄下宽,因为液体压强随深度的增加而增大,根据深度,计算压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa.
【分析】液体压强随深度的增大而增大;根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
16.活塞A、B的面积如图所示,当60N的力作用在活塞A上,活塞B能举起   N的物体,此时A、B两个活塞上受到的压强之比:   。
【答案】1500;1∶1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】 如图,设A活塞的面积为SA,B活塞面积为SB,
活塞A对液体的压强:;因为两边压强相等,即:pA:pB=1:1,根据可知,,
则:,活塞B能举起1500N重的物体。
故答案为:1500;1:1。
【分析】帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递;
知道在小活塞上加的力F1、受力面积,利用求活塞A对液体的压强;根据p1=p2和压强公式可以求在大活塞上产生的力F2,可得活塞B能举起物体的重力。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.画出静止在斜面上的物体受到的重力和物体对斜面压力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】重力方向竖直向下,作用点为物体重心,符号为G;压力的作用点为斜面上选取物体与接触面的中点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
压力:物体由于(通常为接触),产生的形变,回复原来物理状态的力为弹力,即为支持力,支持力作用于物体接触面之间,垂直接触面向下。
四、实验探究题(每空1分,共24分)
18.小红想探究“力的作用效果与哪些因素”有关,她做出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关;
为了验证上述猜想,小红利用小桌、海绵、砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)小桌对海绵的压力改变了海绵的   (选填“形状”或“运动状态”),实验中通过观察   来比较压力的作用效果,我们   (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)选择甲、丙两次实验来验证压力的作用效果是否与受力面积有关,该做法是否正确?
答:   ,理由是没有控制   相等;
(3)比较乙、丙两图的实验,可得出结论:压力的作用效果与受力面积的大小   (选填“有关”或“无关”);
(4)为了验证压力的作用效果与压力大小是否有关,应比较   两图的实验。
【答案】形状;海绵的凹陷程度;可以;不正确;压力;有关;甲、乙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】 (1)力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态。小桌对海绵施加压力后,海绵发生凹陷,属于形状的改变。
实验采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的形变,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,凹陷越深,作用效果越明显。
沙子和海绵一样,在压力作用下会发生明显的形变,且形变程度可以直观反映压力的作用效果,因此可以用沙子代替海绵完成实验。
(2)验证压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力大小相同,只改变受力面积。甲、丙两次实验中,甲无砝码、丙有砝码,压力大小不同,因此该做法不正确。
甲、丙实验的变量不唯一,同时改变了压力大小和受力面积,没有控制压力大小相等,因此无法得出有效结论。
(3)乙、丙两图中,小桌和砝码的总重力相同,即压力大小相等,仅受力面积不同(乙为桌腿接触、丙为桌面接触),海绵的凹陷程度明显不同,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。
(4)验证压力的作用效果与压力大小的关系时,需控制受力面积相同,改变压力大小。甲、乙两图中,小桌的放置方式相同(受力面积相同),乙图增加了砝码(压力更大),因此应比较甲、乙两图的实验。
故答案为:(1)形状;海绵的凹陷程度;可以;(2)不正确;压力;(3)有关;(4)甲、乙。
【分析】 (1)判断力对海绵的作用效果类型,依据实验中海绵的形变情况。
判断实验中转换法的观测对象,明确反映压力作用效果的现象。
判断沙子能否替代海绵,依据两者形变的可观测性。
(2)判断甲、丙实验验证受力面积影响的操作是否正确,依据控制变量法要求。
明确甲、丙实验中未控制的变量,依据控制变量法的单一变量原则。
(3)根据乙、丙实验现象,判断压力作用效果与受力面积的关系。
(4)根据控制变量法,确定验证压力大小影响所需对比的实验组合。
19.如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”的实验装置。
(1)压强计上的U形管   (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是   (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差   :说明在同种液体的同一深度,各方向压强大小   ;
(4)比较图中的乙和丙图,可以得到液体的压强与   有关。比较图中   两图,可以得到液体的压强与液体密度有关;
(5)实验过程中,主要采用的研究方法是转换法和   法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体密度和深度;
(6)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为   Pa。
【答案】不属于;B;不变;相等;深度;丙、丁;控制变量法;
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)安装好的压强计上的U形管左端封闭,不是连通器;
(2)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(都等于大气压),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;
(3)保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变,说明在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)比较图乙和图丙两图知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。
(5)实验过程中,主要采用的研究方法是转换法和控制变量法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体密度和深度;
(6)已知图丁中U形管左右两侧液面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不属于;(2)B;(3)不变;在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)液体深度;丙、丁;(5)控制变量;(6)1000。
【分析】 (1)上端开口,下端连通的容器叫连通器;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)(5)液体的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据控制变量法分析解答;
(6)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
20.为了粗略测量大气压强的大小,小明同学利用直径为l)的圆形塑料吸盘紧紧压在光滑的竖直玻璃板上,如图所示,将吸盘内空气排出后,用测力计挂在吸盘的挂钩上,沿水平方向缓慢拉动测力计,逐渐增大拉力至吸盘刚好脱离玻璃板,记下此时测力计的示数为F。
(1)根据实验测得的大气压强大小   ;(用字母表示)
(2)该实验中测得的大气压强值比真实的大气压强值偏   ;
小明再次用托里拆利装置测量大气压强值的实验如图所示:
(3)此时若将玻璃管向上提高2cm,则水银柱的高度为   cm;
(4)若在水银槽中加注水银,使水银槽中液面升高2cm,则水银柱的高度为   cm;
(5)若把该装置从山脚移至山顶,则水银柱的高度会变   (选填“大”或“小”)。
【答案】;小;0;75;小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)吸盘刚好脱离玻璃板,此时测力计的示数为F,根据二力平衡可知大气压力为F,受力面积为
根据压强公式可知 大气压强大小为
(2)因为很难完全将吸盘内的气体排空,因此里面的气体对吸盘有向右的压力,外面的大气对吸盘有向左的压力,此时测力计示数等于这两个压力的和,比大气对吸盘的向左的压力小,根据,实验中大气压的测量值是偏小的。
(3)此时若将玻璃管向上提高2cm,管口会离开水银面,水银会落回水银槽,则水银柱的高度为0cm。
(4)大气压不变化,则水银柱的高度仍为750mm=75cm.
(5)把该装置从山脚移至山顶,大气压减小,则水银柱的高度会变小。
故答案为:(1);(2)小;(3)0;(4)75;(5)小。
【分析】(1)利用S=πr2求出吸盘的横截面积,然后利用计算大气压强;
(2)从吸盘具有重力和吸盘内的空气不可能完全被排出等原因分析解答。
(3)(4)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是不变的;
(5)大气压随高度的增加而减小,
21.如图甲所示,小丽用自制的飞机机翼模型来探究“飞机上升的原理”。
(1)图甲中,她将两个完全相同的机翼模型a和b固定在竖直方向且只能上下自由运动。弹资测力计A、B的示数分别为,当相同的风吹向模型时,   (选填“>”、“<”或“=”);该演示实验说明模型   更适合做飞机机翼;
(2)由上述实验可知,飞机为了获得更大的升力,起飞时应   (选填“逆风”或“顺风”)起飞;
(3)小丽发现如图乙所示的轿车外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,对地面的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)车的重力。
【答案】<;A;逆风;小于
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】 (1)由图可知,a中飞机机翼模型受到一个向上的升力,b中物体受到一个向下的压力,所以A测力计的拉力小于飞机机翼模型的重力,B测力计的拉力大于飞机机翼模型的重力,因此Fa<Fb,故a更适合做飞机机翼。
(2)因为飞机起飞时流过机翼上方的空气速度快,流过机翼下方的空气流速慢,机翼上下方所受空气的压力差形成向上的升力。当飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力,所以应逆风起飞。
(3)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
故答案为:(1)<;a;(2)逆风;(3)小于。
【分析】 (1)(2)流体流速越大的地方,流体压强越小,流体流速越小的地方,流体压强越大;
(3)轿车快速行驶时,上方空气流速大,压强小,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.某轿车的质量是1.6t,每个轮子与地面的接触面积是0.02m2。求:
(1)轿车自身的重力(g=10N/kg);
(2)轿车对地面的压强。
【答案】(1)根据重力公式可知,轿车自身重力:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)轿车对地面的压力:F=G=1.6×104N,
受力面积S=4×0.02m2=0.08m2,
轿车对地面的压强:。
答:(1)轿车自身的重力为1.6×104N;
(2)轿车对地面的压强为2×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)知道轿车自身质量,利用G=mg求轿车自身重力;
(2)轿车对地面的压力等于自身重力,求出受力面积,利用压强公式求轿车对地面的压强。
23.一只重2N,底面积为的平底薄壁茶壶放在面积为的水平桌面中央,茶壶内所盛的水重12N,茶壶高为15cm,茶壶中水深为12cm。求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)盛水茶壶对桌面的压强。
【答案】解:(1)茶壶底受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg× 0.12m=1.2×103Pa
(2)由得,茶壶底受到水的压力
F=pS=1.2×103Pa×200×10-4m2=24N
(3)盛水茶壶对桌面的压力
F=G=2N+12N=14N
盛水茶壶对桌面的压强
答:(1)茶壶底受到水的压强是1.2×103Pa;
(2)茶壶底受到水的压力是24N;
(3)盛水茶壶对桌面的压强是700Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据茶壶中水的深度12cm=0.12m,根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)结合压强和受力面积,利用F=pS,计算压力的大小;
(3)水平面受到的压力等于茶壶和水的总重力,利用,计算压强。
1 / 1云南省昆明市石林彝族自治县鹿阜中学2023-2024学年八年级下学期3月月考物理试题
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分,1-7为单选,8-10为多选)
1.下面的估测接近实际的是(  )
A.一个中学生的重力约50N
B.一本物理书的重力约3N
C.站立在地面的中学生对地面的压强约
D.教室的屋顶承受的大气压强是
2.如图所示,下列实验中,不能用来证明大气压存在的是(  )
A.把燃烧的经酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
D.用管子吸饮料
3.如图所示各实例中的物体,使用时为了增大压强的是(  )
A.坦克履带
B.汽车安全带做得比较宽
C.注射器针头
D.铁轨的路枕
4.一本厚字典放在水平桌面上,如图(a)所示,现用一水平方向的力F'将字典向右推,使其一部分离开桌面至图(b)所示的位置,在此过程中,字典对桌面的压力F和压强p的变化情况是
A.F增大,p不变 B.F减小,p不变
C.F不变,p减小 D.F不变,p增大
5.关于液体压强,下列说法中正确的是(  )
A.液体压强大小与液体受到的重力有关
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部压强的大小与方向有关
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关。
6.下列说法中错误的是(  )
A.吸盘挂钩悬挂重物是利用了大气压强
B.在高原上煮食物用高压锅是因为气体压强增大水的沸点升高
C.对着平行的两张纸的中间吹气,两张纸会吸到一起,是由于气体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小
D.潜水员在水下作业时,下潜深度增大水对潜水员的压强也相应增大
7.如图,同种材料制成的实心圆柱体A、B放在水平地面上,高度之比hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:4,它们对地面的压强之比PA:PB、对地面的压力之比FA:FB分别为
A.PA:PB = 1:2 FA:FB = 1:1
B.PA:PB= 2:1 FA:FB = 1:2
C.PA:PB = 1:1 FA:FB = 2:1
D.PA:PB= 2:1 FA:FB = 1:1
8.关于我国自主研发的C919大型客机,下列说法正确的是(  )
A.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强大
B.机翼做成上凸下平的形状,主要是使上表面空气流速大,压强小
C.客机宽大的轮子是为了减小着陆时对地面的压强
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量
9.下图所示的实例中,不属于连通器应用的是(  )
A.茶壶 B.拦河大坝
C.船闸 D.微小压强计
10.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是(  )
A.若换更细的玻璃管,测量的大气压将变大
B.若将此装置拿到高山上进行实验,玻璃管内外水银面的高度差将变小
C.若将玻璃管上端开口,管内水银面将会下降到与槽内水银面相平
D.若玻璃管略有倾斜,水银柱的竖直高度变大
二、填空题(每空1分,合计14分)
11.书的质量为300g,与桌面的接触面积为,则书对桌面的压强为   Pa,表示的物理意义是   。
12.证明大气压强存在的著名实验是   实验,测量出大气压值的实验是   实验。
13.物理知识在生活和生产中有广泛的应用,如图甲所示,用塑料管可以将瓶中的水吸到嘴里,这是利用了   ,如图乙所示,工人用灌水的透明塑料管做水平仪,是利用了   原理。如图丙所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其例置后,水平桌面受到的压力将   ,水对容器底的压强将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.我市地铁1号线工地上使用的大型工程车,若满载后的总质量为30t,则该车对水平路面的压力为   N,已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa ,假设轮胎与地面接触的总面积约为 0.5m2,该工程车   (会/不会)对路面造成损伤。(g取10N/kg)
15.三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随   增加而增大;三峡水库水面下10米处受到水的压强为   帕。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
16.活塞A、B的面积如图所示,当60N的力作用在活塞A上,活塞B能举起   N的物体,此时A、B两个活塞上受到的压强之比:   。
三、作图题(本大题共1小题,共4分)
17.画出静止在斜面上的物体受到的重力和物体对斜面压力的示意图。
四、实验探究题(每空1分,共24分)
18.小红想探究“力的作用效果与哪些因素”有关,她做出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关;
为了验证上述猜想,小红利用小桌、海绵、砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)小桌对海绵的压力改变了海绵的   (选填“形状”或“运动状态”),实验中通过观察   来比较压力的作用效果,我们   (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)选择甲、丙两次实验来验证压力的作用效果是否与受力面积有关,该做法是否正确?
答:   ,理由是没有控制   相等;
(3)比较乙、丙两图的实验,可得出结论:压力的作用效果与受力面积的大小   (选填“有关”或“无关”);
(4)为了验证压力的作用效果与压力大小是否有关,应比较   两图的实验。
19.如图所示是用压强计“研究液体内部的压强”的实验装置。
(1)压强计上的U形管   (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是   (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)如图乙所示,保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差   :说明在同种液体的同一深度,各方向压强大小   ;
(4)比较图中的乙和丙图,可以得到液体的压强与   有关。比较图中   两图,可以得到液体的压强与液体密度有关;
(5)实验过程中,主要采用的研究方法是转换法和   法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体密度和深度;
(6)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为   Pa。
20.为了粗略测量大气压强的大小,小明同学利用直径为l)的圆形塑料吸盘紧紧压在光滑的竖直玻璃板上,如图所示,将吸盘内空气排出后,用测力计挂在吸盘的挂钩上,沿水平方向缓慢拉动测力计,逐渐增大拉力至吸盘刚好脱离玻璃板,记下此时测力计的示数为F。
(1)根据实验测得的大气压强大小   ;(用字母表示)
(2)该实验中测得的大气压强值比真实的大气压强值偏   ;
小明再次用托里拆利装置测量大气压强值的实验如图所示:
(3)此时若将玻璃管向上提高2cm,则水银柱的高度为   cm;
(4)若在水银槽中加注水银,使水银槽中液面升高2cm,则水银柱的高度为   cm;
(5)若把该装置从山脚移至山顶,则水银柱的高度会变   (选填“大”或“小”)。
21.如图甲所示,小丽用自制的飞机机翼模型来探究“飞机上升的原理”。
(1)图甲中,她将两个完全相同的机翼模型a和b固定在竖直方向且只能上下自由运动。弹资测力计A、B的示数分别为,当相同的风吹向模型时,   (选填“>”、“<”或“=”);该演示实验说明模型   更适合做飞机机翼;
(2)由上述实验可知,飞机为了获得更大的升力,起飞时应   (选填“逆风”或“顺风”)起飞;
(3)小丽发现如图乙所示的轿车外形类似于飞机的机翼,则轿车在快速行驶过程中,对地面的压力   (选填“大于”、“等于”或“小于”)车的重力。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
22.某轿车的质量是1.6t,每个轮子与地面的接触面积是0.02m2。求:
(1)轿车自身的重力(g=10N/kg);
(2)轿车对地面的压强。
23.一只重2N,底面积为的平底薄壁茶壶放在面积为的水平桌面中央,茶壶内所盛的水重12N,茶壶高为15cm,茶壶中水深为12cm。求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)盛水茶壶对桌面的压强。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;大气压强的存在
【解析】【解答】A、中学生质量约为50kg,根据G=mg(g取10N/kg),重力应为G=50kg×10N/kg=500N,远大于50N,不符合实际,故A错误。
B、一本物理书质量约300g=0.3kg,根据G=mg,重力为G=0.3kg×10N/kg=3N,符合实际,故B正确。
C、中学生站立时对地面压力F=G=500N,双脚与地面接触面积约S=400cm2=0.04m2,根据,压强,不符合实际,故C错误。
D、标准大气压约为1.013×105Pa,106Pa是标准大气压的10倍,远大于实际值,不符合实际,故D错误。
故选:B。
【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.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】 A.瓶吞鸡蛋,瓶内棉花燃烧消耗氧气,冷却后瓶内气压小于外界大气压,外界大气压将鸡蛋压入瓶中,直接证明大气压存在,故A不符合题意。
B.覆杯实验,杯内装满水无空气,纸片受到向上的大气压力大于向下的水的重力,纸片托住水,证明大气压存在,故B不符合题意。
C.橡皮膜向下凸出,橡皮膜凸出是因为管内水的重力产生液体压强,作用在橡皮膜上使其形变,与大气压无关,故C符合题意。
D.用管子吸饮料,吸走管内空气,管内气压小于外界大气压,大气压将饮料压入管中,证明大气压存在,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、坦克履带坦克的履带很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,防止坦克下陷。故A不符合题意。
B、汽车安全带做得比较宽安全带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对人体的压强,避免勒伤乘客。故B不符合题意。
C、注射器针头注射器针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,便于刺穿皮肤。故C符合题意。
D、铁轨的路枕铁轨铺设在路枕上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路基的压强,保护路基不受损坏。故D不符合题意
故选:C。
【分析】 压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
4.【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】字典对桌面的压力由其重力产生,水平面上压力大小等于重力。推动过程中字典的重力不变,因此对桌面的压力F保持不变。
根据压强公式,压力F不变,字典向右移动时,与桌面的接触面积逐渐减小,因此压强p增大。
故选:D.
【分析】字典在水平桌面上,对桌面的压力等于自身重力,推动过程中字典重力不变,所以压力 F 不变;字典向右推出时,与桌面的接触面积减小,根据压强公式,压力F不变,受力面积S减小,压强p增大。
5.【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.液体压强大小与液体的密度、深度有关,A不符合题意;
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁仍有压强,B不符合题意;
C.液体内部压强的大小与液体密度和深度有关,和方向无关,C不符合题意;
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】液体压强只与液体深度、液体密度有关。
6.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、吸盘挂钩工作时,需先挤压吸盘排出内部空气,使吸盘内部气压小于外界大气压,大气压将吸盘紧紧压在墙面上,从而可以悬挂重物。这是利用大气压强的典型应用,故A正确。
B、液体的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。高原地区海拔高,气压低,水的沸点低于 100℃,食物不易煮熟。高压锅可以通过密封使内部气压增大,从而提高水的沸点,让食物在更高温度下煮熟,故B正确。
C、流体压强与流速的关系是:流速越大的位置,压强越小。对着两张平行的纸中间吹气,中间空气流速快,压强小;纸外侧空气流速慢,压强大,在内外压强差的作用下,两张纸会被压向中间。故C错误。
D、液体压强的计算公式为p=ρgh,其中ρ为液体密度,g为重力常数,h为深度。潜水员下潜深度增大时,水的密度ρ不变,深度h增大,因此水对潜水员的压强也会相应增大,故D正确。
故选:C。
【分析】 (1)吸盘挂钩通过排出内部空气,利用大气压将其压在墙面上,从而悬挂重物。
(2)高原气压低,水的沸点也低;高压锅通过增大气压,提高水的沸点,让食物更容易煮熟。
(3)对着两张平行的纸中间吹气,中间空气流速大、压强小,外侧流速小、压强大,纸会被外侧大气压压向中间。
(4)根据液体压强公式p=ρgh,水的密度不变,深度越大,压强越大。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强公式的变换,圆柱体对水平地面的压强p= =ρgh
同种材料制成的实心圆柱体A. B放在水平地面上,它们对地面的压强
由p=可得,两圆柱体对地面的压力之比××
故ACD不符合题意、B符合题意。
故选:B。
【分析】 圆柱体对水平地面的压强,同种材料制成的实心圆柱体A、B的密度相等,结合它们的高度之比求出对地面的压强之比,又知道底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比。
8.【答案】B,C,D
【知识点】密度及其特性;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强小,A不符合题意;
B.机翼做成上凸下平的形状,主要是使上表面空气流速大,压强小,B符合题意;
C.客机宽大的轮子是为了减小着陆时对地面的压强,C符合题意;
D.制造客机时采用密度较小的材料可以减轻其质量,D符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】海拔越高,大气压降低;飞机通过流速与压强的不同获得升力;增大受力面积可以减小压强;体积一定时,密度越小,物体的质量越小。
9.【答案】B,D
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】 A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,构成连通器,故A不符合题意;
B.拦河大坝上窄下宽是因为液体的压强随深度的增大而增大,拦河大坝不属于连通器,故B符合题意;
C.船闸工作时,闸室分别和上游、下游水道构成连通器,故C不符合题意;
D.微小压强计有一端是封闭的,所以不属于连通器,故D符合题意。
故选:BD。
【分析】上端开口、下端连通的容器叫连通器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
10.【答案】B,C
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A、托里拆利实验中,大气压的测量值只与外界大气压有关,与玻璃管的粗细无关。换更细的玻璃管,水银柱高度不变,测量的大气压也不变。故A错误。
B、大气压随海拔升高而减小。将装置拿到高山上,外界大气压变小,能支持的水银柱高度也会变小,所以玻璃管内外水银面的高度差将变小。故B正确。
C、若将玻璃管上端开口,玻璃管上端也会受到大气压作用,此时管内水银面上下的大气压相互抵消,在重力作用下,管内水银面会下降到与槽内水银面相平。故C正确。
D、玻璃管倾斜时,外界大气压不变,水银柱的竖直高度也不变,只是水银柱的长度会变长。故D错误。
故选:BC。
【分析】 托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强;在一标准大气压下,大气压能支持760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系;大气压随高度的增加而减小。
11.【答案】60;每平方米面积上所受到的压力为60牛顿
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 水平面上压力F=G=mg,书对桌面的压强;
压强指的是单位面积上压力的大小,所以物理意义是:每平方米面积上所受到的压力为60牛顿。
故答案为:60;每平方米面积上所受到的压力为60牛顿。
【分析】 根据压力等于重力,结合压强公式计算,根据压强单位的意义分析。
12.【答案】马德堡半球;托里拆利
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】 马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;
意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76cm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,其具体数值为1.013×105Pa。
故答案为:马德堡半球;托里拆利。
【分析】马德堡半球实验和托里拆利实验都是与大气压强有关的著名实验,但他们的意义和结果却有着较大的区别,一个重在验证大气压的存在,一个重在测量大气压值。
13.【答案】大气压;连通器;不变;不变
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的特点;连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】 图甲,用塑料管喝饮料时,管内气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,可以将瓶中的水吸到嘴里。
图乙,透明塑料管两端开口,底部连通,属于连通器,两边液体高度相同,可作为水平仪使用。
图丙,水平桌面受到的压力等于水和容器的总重力,将其倒置,水和容器的总重力不变,所以对水平面的压力不变;倒置后,水的深度不变,根据p=ρgh可得水对容器底的压强不变。
故答案为:大气压;连通器;不变;不变。
【分析】 大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
透明塑料管两端开口、底部连通,属于连通器。
水平桌面受到的压力等于水和容器的总重力;根据p=ρgh可得水对容器底的压强变化。
14.【答案】3×105;不会
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 (1)在水平路面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力,
则该车对水平路面的压力为:F=G=mg=30×103kg×10N/kg=3×105N。
(2)汽车对地面的压强:。
故该工程车不会对路面造成损伤。
故答案为:3×105;不会。
【分析】 (1)由质量根据G=mg可求出重力。在水平路面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力;
(2)根据可求出压强,并与路面能承受的最大压强相比较可做出判断。
15.【答案】深度;1×10 5
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】三峡大坝上窄下宽,因为液体压强随深度的增加而增大,根据深度,计算压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa.
【分析】液体压强随深度的增大而增大;根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小。
16.【答案】1500;1∶1
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】 如图,设A活塞的面积为SA,B活塞面积为SB,
活塞A对液体的压强:;因为两边压强相等,即:pA:pB=1:1,根据可知,,
则:,活塞B能举起1500N重的物体。
故答案为:1500;1:1。
【分析】帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递;
知道在小活塞上加的力F1、受力面积,利用求活塞A对液体的压强;根据p1=p2和压强公式可以求在大活塞上产生的力F2,可得活塞B能举起物体的重力。
17.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;重力示意图
【解析】【解答】重力方向竖直向下,作用点为物体重心,符号为G;压力的作用点为斜面上选取物体与接触面的中点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
压力:物体由于(通常为接触),产生的形变,回复原来物理状态的力为弹力,即为支持力,支持力作用于物体接触面之间,垂直接触面向下。
18.【答案】形状;海绵的凹陷程度;可以;不正确;压力;有关;甲、乙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;物理学方法
【解析】【解答】 (1)力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态。小桌对海绵施加压力后,海绵发生凹陷,属于形状的改变。
实验采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的形变,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,凹陷越深,作用效果越明显。
沙子和海绵一样,在压力作用下会发生明显的形变,且形变程度可以直观反映压力的作用效果,因此可以用沙子代替海绵完成实验。
(2)验证压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力大小相同,只改变受力面积。甲、丙两次实验中,甲无砝码、丙有砝码,压力大小不同,因此该做法不正确。
甲、丙实验的变量不唯一,同时改变了压力大小和受力面积,没有控制压力大小相等,因此无法得出有效结论。
(3)乙、丙两图中,小桌和砝码的总重力相同,即压力大小相等,仅受力面积不同(乙为桌腿接触、丙为桌面接触),海绵的凹陷程度明显不同,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。
(4)验证压力的作用效果与压力大小的关系时,需控制受力面积相同,改变压力大小。甲、乙两图中,小桌的放置方式相同(受力面积相同),乙图增加了砝码(压力更大),因此应比较甲、乙两图的实验。
故答案为:(1)形状;海绵的凹陷程度;可以;(2)不正确;压力;(3)有关;(4)甲、乙。
【分析】 (1)判断力对海绵的作用效果类型,依据实验中海绵的形变情况。
判断实验中转换法的观测对象,明确反映压力作用效果的现象。
判断沙子能否替代海绵,依据两者形变的可观测性。
(2)判断甲、丙实验验证受力面积影响的操作是否正确,依据控制变量法要求。
明确甲、丙实验中未控制的变量,依据控制变量法的单一变量原则。
(3)根据乙、丙实验现象,判断压力作用效果与受力面积的关系。
(4)根据控制变量法,确定验证压力大小影响所需对比的实验组合。
19.【答案】不属于;B;不变;相等;深度;丙、丁;控制变量法;
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)安装好的压强计上的U形管左端封闭,不是连通器;
(2)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(都等于大气压),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;
(3)保持金属盒在此深度不变,转动金属盒的方向,U形管两侧水面的高度差不变,说明在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)比较图乙和图丙两图知,液体的密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,故可以得到:液体的压强与液体的深度有关;
要探究液体的压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意。
(5)实验过程中,主要采用的研究方法是转换法和控制变量法,最后可得到影响液体内部压强大小的因素是液体密度和深度;
(6)已知图丁中U形管左右两侧液面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不属于;(2)B;(3)不变;在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)液体深度;丙、丁;(5)控制变量;(6)1000。
【分析】 (1)上端开口,下端连通的容器叫连通器;
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)在相同液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)(5)液体的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据控制变量法分析解答;
(6)根据p=ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
20.【答案】;小;0;75;小
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)吸盘刚好脱离玻璃板,此时测力计的示数为F,根据二力平衡可知大气压力为F,受力面积为
根据压强公式可知 大气压强大小为
(2)因为很难完全将吸盘内的气体排空,因此里面的气体对吸盘有向右的压力,外面的大气对吸盘有向左的压力,此时测力计示数等于这两个压力的和,比大气对吸盘的向左的压力小,根据,实验中大气压的测量值是偏小的。
(3)此时若将玻璃管向上提高2cm,管口会离开水银面,水银会落回水银槽,则水银柱的高度为0cm。
(4)大气压不变化,则水银柱的高度仍为750mm=75cm.
(5)把该装置从山脚移至山顶,大气压减小,则水银柱的高度会变小。
故答案为:(1);(2)小;(3)0;(4)75;(5)小。
【分析】(1)利用S=πr2求出吸盘的横截面积,然后利用计算大气压强;
(2)从吸盘具有重力和吸盘内的空气不可能完全被排出等原因分析解答。
(3)(4)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是不变的;
(5)大气压随高度的增加而减小,
21.【答案】<;A;逆风;小于
【知识点】流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】 (1)由图可知,a中飞机机翼模型受到一个向上的升力,b中物体受到一个向下的压力,所以A测力计的拉力小于飞机机翼模型的重力,B测力计的拉力大于飞机机翼模型的重力,因此Fa<Fb,故a更适合做飞机机翼。
(2)因为飞机起飞时流过机翼上方的空气速度快,流过机翼下方的空气流速慢,机翼上下方所受空气的压力差形成向上的升力。当飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力,所以应逆风起飞。
(3)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
故答案为:(1)<;a;(2)逆风;(3)小于。
【分析】 (1)(2)流体流速越大的地方,流体压强越小,流体流速越小的地方,流体压强越大;
(3)轿车快速行驶时,上方空气流速大,压强小,上下方所受到的压力差形成向上的升力,对地面的压力减小。
22.【答案】(1)根据重力公式可知,轿车自身重力:
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)轿车对地面的压力:F=G=1.6×104N,
受力面积S=4×0.02m2=0.08m2,
轿车对地面的压强:。
答:(1)轿车自身的重力为1.6×104N;
(2)轿车对地面的压强为2×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)知道轿车自身质量,利用G=mg求轿车自身重力;
(2)轿车对地面的压力等于自身重力,求出受力面积,利用压强公式求轿车对地面的压强。
23.【答案】解:(1)茶壶底受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg× 0.12m=1.2×103Pa
(2)由得,茶壶底受到水的压力
F=pS=1.2×103Pa×200×10-4m2=24N
(3)盛水茶壶对桌面的压力
F=G=2N+12N=14N
盛水茶壶对桌面的压强
答:(1)茶壶底受到水的压强是1.2×103Pa;
(2)茶壶底受到水的压力是24N;
(3)盛水茶壶对桌面的压强是700Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据茶壶中水的深度12cm=0.12m,根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)结合压强和受力面积,利用F=pS,计算压力的大小;
(3)水平面受到的压力等于茶壶和水的总重力,利用,计算压强。
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