【精品解析】北师大版(郭玉英)物理八年级下册 第八章 《压强和浮力》单元测试 提升卷

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北师大版(郭玉英)物理八年级下册 第八章 《压强和浮力》单元测试 提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,桌面受到压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,桌面受到压强为pb,则(  )
A.FaC.Fa>Fb、paFb、pa>pb
2.如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是(  )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
3.在2025年春晚舞台上出现了一群有喜感的机器人,它们穿着小花袄、挥着红手绢、扭着大秧歌表演节目《秧BOT》。同一机器人在做下列四个舞蹈动作时,它对地板压强最大的是(  )
A. B.
C. D.
4.长方体置于水平地面上,它的一侧紧贴竖直墙壁,长方体与墙壁的接触面积为S1,与地面接触面积为S2。现在长方体上施加水平向右的力F1、竖直向下的力F2(F1等于F2),如图所示。若长方体对墙壁、对地面的压强相等,则以下判断正确的是(  )
A.S1可能大于S2 B.S1一定小于S2
C.S1一定等于S2 D.S1一定大于S2
5.如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是(  )
A.只将金属盒向上移动
B.只将U形管内的液体换成密度更小的液体
C.只将容器中水换成酒精
D.只改变金属盒面的朝向
6.如图是利用橡皮膜研究液体内部压强的特点的装置图。关于图中的情况,下列说法正确的是(  )
A.该装置是一个连通器
B.液体A的密度大于液体B的密度
C.液体A对橡皮膜的压强等于液体B对橡皮膜的压强
D.液体A对容器底的压强大于液体B对容器底的压强
7.如图所示,AB高低放置的两个容器中装有同种液体,把装满该液体的U形管倒插入容器中,能把液体从一个容器抽到另一个容器中。对这一现象,下列结论错误的是(  )
A.此时的AB两个容器和U形管组成一个连通器
B.液体会通过U形管从A容器抽到B容器
C.最终AB两个容器的液面会一样高
D.如果把该装置置于真空中,U形管会失去抽水功能
8.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法不正确的是(  )
A.玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变长
B.该实验仅证明了大气压的存在
C.玻璃管倾斜到一定角度,管内有可能会充满水银
D.标准大气压可支持760mm高的水银柱
9. 如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于管外水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是
A.吹气前,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
B.吹气前,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
C.吹气时,玻璃管中水柱升高
D.吹气时,玻璃管中水柱降低
10.水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是(  )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大
A.①③④ B.② C.①②④ D.①③
二、多选题(每空2分,共28分)
11.下列现象能说明大气压强存在的是(  )
A.同种液体橡皮膜向左凸出
B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃
D.吸盘被压在光滑墙壁上
12.如图所示,水平地面上有一质量不计的薄壁容器,其上部横截面积为下部横截面积的3倍,向容器内注入密度为ρ、重为G的某种液体时,上部柱形液体与下部柱形液体的高均为h。则下列说法中正确的是(不计大气压力)(  )
A.容器对桌面的压力为G
B.B处受到液体的压强为A处受到液体的压强的4倍
C.液体对容器内壁B处的压强为2ρgh
D.液体对容器下底部的压力为
13. 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
三、填空题(每空2分,共24分)
14.液体和气体都称为流体,流体的压强有其特点。
(1)大风天气,房间内其它窗户都关闭,打开一扇窗户时,窗帘会被“吸”到窗外的原因是____
A.窗外空气密度比室内空气小,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
B.窗外空气密度比室内空气大,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
C.窗外空气流速大、压强大,窗内空气流速小、压强小,气压差把窗帘吸向窗外
D.窗外空气流速大、压强小,窗内空气流速小、压强大,气压差把窗帘压向窗外
(2)大气静止时,标准大气压强值约为1.0×105Pa,表示1平方米面积受到   ;该值是由意大利科学家   用如图所示装置进行实验首先测得,实验时,若仅将玻璃管提升至虚线位置,则管内水银柱长度将   (选填序号:A.变小 B.不变 C.变大)。
(3)如图(a)所示,一段两端敞口的空心软管,内装一定量的水。
如图(a)所示,当装置内所装的水不流动时,根据   的原理,左、右管水面的高度差为   ;现降低右管,水会从右侧管口喷出,如图(b)所示。若将一个尖嘴小管套接在软管的右端,在其他条件相同的情况下,水从尖嘴小管管口喷出情况如图(c)所示。分析比较图(b)和(c)中水喷出的高度,可得初步结论是:同一U形管中,当两管水面的   相同时,尖嘴小管使出口的   减小,从而使水流的   增大。
15.如图所示,为了提高抓地力,赛车的尾部会安装气流偏导器(尾翼),赛车在快速行驶的过程中,偏导器上方空气的流速   (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方空气的流速,偏导器上方气体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方气体的压强,从而使得赛车的尾部受到一个向   (选填“上”或“下”)的力。
四、实验探究题(每空2分,共12分)
16.如图所示是研究液体压强特点的几个实验情景。
(1)比较A、B、C三幅图可以得出:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强   ;
(2)比较   三幅图可以得出:同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)实验中液体压强的大小是通过比较   来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银()中的一种液体,为了使实验现象更明显,小明应该选择上述三种液体中的   装入U形管中;
(4)如图F所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。现在隔板左右两侧分别倒入不同的液体,橡皮膜形状没有改变,此时,,则隔板左右两侧液体密度之比为   ,左侧液体对容器底部压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧液体对容器底部压强。
五、计算题(共13分)
17.我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。已知:海水密度 标准大气压 求:
(1)该采油树在1500m深的海水中工作,求此处海水产生的压强。
(2)若采油树与海水接触的有效受力面积 求海水对采油树的压力。
(3)若这种采油树最大能承受69Mpa的压强:相当于多少个标准大气压
18. 如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
六、科普阅读题(每空2分,共12分)
19.阅读短文,回答问题
①国之重器——“鲲龙”
“鲲龙”(如图甲)是国自行设计研制的大型灭火、水上救援的两栖飞机,最大航速是,最大起飞质量是。
“鲲龙”上半身是飞机,下半身则采用“V”字形的船体结构,这是为了能让飞机在水面高速滑行和自由起降时,克服强大的水阻力和波浪干扰,具备良好的稳定性。飞机在水面高速滑行的过程,水面就像一个吸盘,将飞机牢牢吸附,使得飞机加速离水变得十分困难。“鲲龙”的底部有断阶的特殊设计,帮助飞机在起飞时减轻水带来的阻力,以确保飞机以更低的速度从水面顺畅起飞。
航空发动机是飞机的“心脏”,“鲲龙”每侧各安装2台发动机,这样有助于飞机在水中滑行时灵活转弯。当向左转弯时,只需减小左侧发动机的推力,就可以轻而易举地改变它在水中的航向。
②第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰(如图乙)正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代,山东舰一直被称为首艘国产航母,它完全是我国独立自主研发的,拥有完全自主的产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。
(1)“鲲龙”上半身是飞机,下半身采用“V”字形船体结构,是为了具有良好的   性;
(2)“鲲龙”以最大起飞质量起飞后,在空中水平匀速直线飞行的过程中,受到向上的升力为   N;(g取)
(3)若想让“鲲龙”向右转弯,则此时需要   (选填“增大”或“减小”)右侧发动机的推力;
(4)山东舰上的舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了   ;
(5)舰载机任航母上减速着陆时,舰钩对拦阻索的拉力   拦阻索对舰钩的拉力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(6)山东舰向水面下方放出一水下探测器,若不考虑海水的密度变化,当水下探测器沿竖直方向朝着水下匀速直线行进的过程中,探测器受到的压强大小   (选填“增加得越来越快”、“增加得越来越慢”或“匀速增加”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据题意可知,饮料瓶装满水,则无论正立还是倒放时水面高度不变,由液体压强公式p=ρ液gh可知,倒立前后水对瓶底的压强不变。而倒立时瓶盖的面积小于瓶底的面积,由F=pS可知,水对瓶盖的压力小于水对瓶底的压力,即Fa>Fb;
瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G水+G瓶,则倒置后容器对桌面的压力不变。倒立时瓶盖的受力面积减小,根据可知,对桌面的压强增大,即pa故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较倒立前后水对瓶底的压强大小,再根据F=pS比较水对瓶底的压力大小。
首先根据F=G水+G瓶,比较瓶子对桌面的压力大小,然后根据比较瓶子对桌面的压强大小。
2.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 AC、水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力,但是压力不是重力,
水杯对木板的压强,故A错误,C正确;B、水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对相互作用力,故B错误;
D、木板对海绵的压强为,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面,重力的施力物体是地球;只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(2)根据求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
3.【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,机器人对水平面受到的压力大小始终等于总重力的大小,即压力大小相同。
A单脚站立,手上有手绢,则在四个选项中,A与地面的接触面积最小,但是压力最大。根据可知,A对地面的压强最大。
故选A。
【分析】根据图片分析四个选项中压力和接触面积大小,然后根据比较对地面的压强大小。
4.【答案】B
【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】图中,长方体受到向下的压力F2,受到向右的压力F1,结合重力,地面受到的压力大于F2,对竖直墙壁的压力等于F1,F1等于F2,长方体对地面的压力大于对竖直墙壁的压力,若长方体对墙壁、对地面的压强相等,根据,则S1一定小于S2。B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】物体物体受到的力,判断水平面受到的压力和竖直墙壁受到的压力;根据,结合压强相等,判断受力面积的关系。
5.【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】A.将金属盒向上移动时浸入液体的深度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,则压强计U形管两边液面的高度差变小,故A不符合题意;
B.根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,在压强不变的情况下,液体的密度越小,深度越大。若只将U形管内的液体换成密度更小的液体,两侧的液面的高度差越大,故B符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,液体密度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,那么压强计U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则它受到的压强不变,所以压强计U形管两边液面的高度差不变,故D不符合题意。
故选B。
【分析】U形管两侧液面高度差变大,则探头受到的液体压强变大,根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断即可。
6.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】 A、该装置底部隔开,不连通,不能构成一个连通器,故A错误;
BC、由题意知,分别向左右两侧注入两种不同液体A和B,此时橡皮膜恰好不发生形变,说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等,A液体深度大,B液体深度小,由p=ρ液gh可知,液体A的密度小于液体B的密度,故B错误、C正确。
D、橡皮膜以下部分A、B液体的深度相同,B液体密度大,因此橡皮膜以下部分B液体对底部的压强大,橡皮膜上部两液体产生的压强相等,因此液体B对容器底的压强大于液体A对容器底的压强,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)上端开口,下端相连通的容器叫连通器;
(2)橡皮膜恰好不发生形变,说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等,根据p=ρ液gh判断液体的密度大小关系;
(3)橡皮膜以下部分A、B液体的深度相同,B液体密度大,因此橡皮膜以下部分B液体对底部的压强大。
7.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.连通器的上端开口,底部连通,由图可知,A、B两容器的上端开口,底部通过U形管连通, 则此时的A、 B两个容器和U形管组成一个连通器,故A正确,不符合题意;
BCD.图中装置利用了虹吸原理,U型管两管口所处的深度不同,U型管左端口所处的深度较大,受到的压强较大,液体会通过U形管从A容器抽到B容器,直到U型管两端管口所处的深度相同,由于A容器位置低于B容器的位置,此时A容器的液面会高于B容器的液面,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
【分析】连通器的底部连通,上部开口,各容器中液面相平;虹吸现象中,利用了大气压的作用。
8.【答案】B
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A、托里拆利实验中,大气压的大小等于管内水银柱产生的压强,即p0=ρ水银gh,其中h是水银柱的竖直高度。当玻璃管倾斜时,h保持不变,但水银柱在管内的长度会变长,因此A说法正确,不符合题意。
B、托里拆利实验的核心成果有两个:一是证明了大气压的存在,二是通过水银柱高度精确计算出了大气压的具体数值,并非 “仅证明存在”,因此B说法错误,符合题意。
C、标准大气压支持760mm的竖直水银柱,若玻璃管的总长度小于760mm,当管倾斜到一定角度时,水银柱的长度会等于管长,管内会充满水银,因此C说法正确,不符合题意。
D、标准大气压的定义就是能支持760mm(76cm)高的水银柱,对应的压强为1.013×105Pa,因此D说法正确,不符合题意
故选:B。
【分析】(1)大气压支持的水银柱竖直高度不变,玻璃管倾斜时,水银柱的长度会变长。
(2)托里拆利实验不仅证明了大气压的存在,还精确测出了大气压的数值。
(3)标准大气压支持 760mm 竖直高度的水银柱,若玻璃管总长度小于760mm,倾斜到一定角度时,管内会充满水银。
(4)标准大气压的定义就是可支持760mm高的水银柱。
9.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 AB.根据图片可知,吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,则瓶内气压等于玻璃管内液柱产生的压强和瓶外大气压之和,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强,故A、B错误;
CD.吹气时,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,根据p内=p液+p大气可知,液柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液面上升,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,根据平衡力的知识比较瓶内外气压大小;
CD.首先根据流体压强和流速的关系判断吹气时玻璃管上方气压大小,然后根据p内=p液+p大气分析液柱压强大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液柱高度变化。
10.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解析】①根据甲图分析:草莓a漂浮说明其密度小于盐水密度,草莓b悬浮说明其密度等于盐水密度。因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确。
②草莓c在两种液体中都沉底,排开液体体积相同。由于盐水密度大于清水密度,根据浮力公式可知,草莓c在盐水中受到的浮力更大,故②错误。
③两容器放入草莓后,液体和草莓的总重力相等,因此对容器底的压力相等。由于容器底面积相同,根据压强公式可得,两容器对水平面的压强相等,故③正确。
④分析各草莓受力情况: 草莓a在两种液体中都漂浮,浮力等于重力,保持不变; 草莓b和c在盐水中浸没,由于盐水密度更大,根据可知受到的浮力更大。因此甲容器中液体对容器底的压力更大,根据可得甲容器液体对容器底的压强更大,故④正确。
综上所述,只有选项A完全正确。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度
4、压强的计算公式:,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。
11.【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A、隔板两侧是同种液体,右侧液面更高,橡皮膜向左凸出,是因为右侧液体对橡皮膜的压强大于左侧,体现的是液体压强的规律,与大气压强无关,故A不符合题意。
B、塑料管内装满水后用纸片盖住倒置,水不会流出、纸片不会掉落,是因为管外的大气压向上托住了纸片和水,证明了大气压强的存在,故B符合题意。
C、用吸盘搬运玻璃时,先将吸盘内的空气抽出,使吸盘内部气压远小于外界大气压,外界大气压就会将吸盘紧紧压在玻璃上,从而实现搬运,直接说明了大气压强的存在,故C符合题意。
D、将吸盘压在光滑墙壁上时,排出吸盘内的空气,吸盘内部气压小于外界大气压,大气压就会把吸盘牢牢压在墙面上,能说明大气压强的存在,故D符合题意
故选:BCD。
【分析】(1)该现象由液体压强导致,与大气压强无关。
(2)纸片托住管内水,是大气压向上托举的结果,能说明大气压存在。
(3)吸盘搬运玻璃,是利用大气压将吸盘紧压在玻璃上,能说明大气压存在。
(4)吸盘压在墙壁上,是大气压将吸盘固定在墙面,能说明大气压存在
12.【答案】A,C,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.由于容器自身重力忽略不计,容器对桌面的压力仅由内部液体重力G产生,因此选项A正确。
BC.根据液体压强公式分析:A点深度为h,压强pA=ρgh,B点深度为2h,压强pB=2ρgh,可见B点压强是A点的2倍,故B选项错误,C选项正确。
D.通过受力分析可知,只有底部上方柱形液体对底部产生压力,示意图如下:
设底部面积为S,总液体重力计算为:,底部所受液体压力为:,因此D选项正确。
正确答案为ACD。
【分析】1、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;
2、压力:物体静止在地面,压力的大小等于重力,方向指向被压物体;
3、重力的计算:公式为G=mg=ρgV。
13.【答案】A,B
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;流体压强与安全
【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。
14.【答案】(1)D
(2)1.0×105N;帕斯卡;B
(3)连通器;0;高度;压强;流速
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)大风时,窗外空气流速大,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,室内空气流速小、压强大,室内外形成压强差,压强差产生的压力差将窗帘“吸”到窗外,D符合题意;
故选D;
(2)意大利科学家托里拆利首先测得了标准大气压强的值约为1.0×105Pa,物理意义是:1m2面积受到的压力是1.0×105N;
实验时,仅将玻璃管提升至虚线位置,大气压不变,则管内水银柱长度将不变,B正确;
故选B。
(3)图a中,软管构成连通器,当装置内所装的水不流动时,根据连通器的原理,左、右管水面相平,高度差为零。
根据图(b)或(c),两管中水面的高度差不变,改变尖嘴小管出口的横截面积,水喷出的高度发生变化,可得结论:同一U形管中,当两管水面的高度差相同时,尖嘴小管使出口的横截面积减小,从而使水流的高度增大。
图(c)中,随着水的喷出,两管内水面的高度差减小,喷出的水流速度减小,动能减小,喷出后转化的重力势能减小,喷出的高度逐渐减小。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)托里拆利实验:在长约1m,一段封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银下降到一定程度时就不再下降,管内外水银高度差约为760mm,把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度差不变;测量结果表明:大气压的大小和水银的密度决定,与玻璃管的粗细、形状、长度无关;
(3)上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。液体的压强与深度有关,同种液体,深度越大,压强越大;
已知两管液面高度差越大,喷出的水流速度越大,且水喷出后动能转化为重力势能,分析高度变化。
15.【答案】小于;大于;下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;气流偏导器的上表面是平的,而下表面呈弧形,相当于一只倒置的机翼,上表面空气流速较小,压强较大;下表面空气流速大,压强较小,偏导器上方空气的流速小于下方空气的流速,上方气体的压强大于下方气体的压强,上下表面产生向下的力。
【分析】流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
16.【答案】(1)相等
(2)C、D、E
(3)U形管中液面高度差;酒精
(4)7∶4;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)如图A、B、C所示,将压强计的探头放在水中的同一深处,使橡皮膜朝不同的方向,但是U形管内液面的高度差不变,说明:同种液体在同一深度向各个方向压强相等。
(2)如图C、D、E所示,将压强计的探头放在同种液体的不同深度,深度越深,U形管内液面的高度差越大。说明:同种液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)实验中利用转换法,液体压强的大小是通过比较U形管中液面高度差来判断的,高度差越大,表示液体压强越大;
根据公式可知,当压强一定时,液体密度越小,液面的高度差会越大,现象越明显,所以小明应选择酒精装入U形管中。
(4)橡皮膜形状没有改变,说明橡皮膜两侧没有压强差,即橡皮膜两侧压强相等。由液体压强特点可知:p左=ρ左gh1,p右=ρ右gh2,因为p左=p右,即:ρ左gh1=ρ右gh2,所以。即左侧液体的密度大于右侧的密度。
橡皮膜处两侧的液体压强相等,橡皮膜以下部分的两侧液面高度相同,则左侧增加部分压强△p左大于右侧增加部分压强△p右,所以,左侧液体对容器底部压强大于右侧液体对容器底部压强。
故答案为:(1)相等;(2)CDE;(3)U形管中液面高度差;酒精;(4)7:4;大于。
【分析】 (1)(2)利用控制变量法分析解答;
(3)通过U形管中液面高度差来反映压强大小,这是转换法;
(4)根据橡皮膜的凸起情况确定液体产生的压强大小,结合p=ρgh分析。
(1)比较A、B、C三幅图,液体密度相同、探头在液体中的深度相同,探头方向不同,U形管中液面的高度差相同。可以得出:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(2)比较C、D、E三幅图,液体密度相同,探头在液体中的深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大。可以得出:同种液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[1]实验中利用转换法,液体压强的大小是通过比较U形管中液面高度差来判断的,高度差越大,表示液体压强越大;
[2]根据公式可知,当压强一定时,液体密度越小,液面的高度差会越大,现象越明显,所以小明应选择酒精装入U形管中。
(4)[1]橡皮膜形状没有改变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,即,根据液体压强公式可得

[2]由于左侧液体密度大于右侧液体密度,根据公式可知,橡皮膜以下部分左侧液体压强大于右侧液体压强,又因为橡皮膜以上部分左右液体压强相等,则左侧液体对容器底部压强大于右侧液体对容器底部压强。
17.【答案】(1)解:该采油树在1500m深的海水中工作,海水产生的压强p=ρgh=。
(2)解:海水对采油树的压力F=pS=。
(3)解:106Pa=1MPa,所以69MPa=690×105Pa,所以相当于690个标压。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据压强公式p=ρgh计算可知海水产生的压强;
(2)海水对采油树的压力F=pS;
(3)根据单位换算计算69Mpa的压强相当于多少个标准大气压。
18.【答案】(1)解:空心砖的重力为
答:空心砖的重力为15N;
(2)解:空心砖竖放时对水平地面的压强为
答:空心砖竖放时对水平地面的压强为;
(3)解:设空心砖的长宽高分别为、、,,
压力不变,根据可知①
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
答:空心砖的材料的密度为。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据重力和质量的关系公式即可计算。
(2)根据压力和面积,利用压强的计算公式即可。
(3)根据空心占比算出材料部分体积,再利用质量密度关系计算。
19.【答案】(1)稳定
(2)
(3)减小
(4)力的作用是相互的
(5)等于
(6)匀速增加
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别;液体压强计算公式的应用;飞机的升力
【解析】【解答】(1)“鲲龙”采用上半身为飞机、下半身为“V”字形船体的独特设计,这种结构使飞机在水面高速滑行和起降时能有效克服水阻力和波浪影响,保持稳定性能。
(2)当“鲲龙”以最大起飞质量完成起飞后,在空中保持水平匀速直线飞行状态时,其受力平衡。此时升力与重力构成平衡力,升力大小为:
(3)根据力的作用原理,改变物体运动状态需要施加力的作用。当需要“鲲龙”向右转弯时,应通过减小右侧发动机的推力来实现转向控制。
(4)山东舰舰载机工作时喷出高温高压气体,同时气体会对飞机施加反方向的推力,这一现象验证了牛顿第三定律——力的作用是相互的。
(5)舰载机在航母上减速着陆过程中,舰钩与拦阻索之间的拉力构成一对相互作用力,根据牛顿第三定律,这两个力大小始终相等。
(6)根据液体压强公式,在海水密度不变的情况下,压强与深度成正比。因此当水下探测器沿竖直方向匀速下潜时,其所处深度匀速增加,导致受到的水压也呈现匀速增大的趋势。
【分析】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,所以飞机匀速运动时,升力与重力构成平衡力;
2、结合材料分析可知飞机船体的独特设计,可以有效克服摩擦力;
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;
5、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。
(1)“鲲龙”上半身是飞机,下半身则采用“V”字形的船体结构,这是为了能让飞机在水面高速滑行和自由起降时,克服强大的水阻力和波浪干扰,具备良好的稳定性。
(2)“鲲龙”以最大起飞质量起飞后,在空中水平匀速直线飞行的过程中,受力平衡,重力和升力是一对平衡力,则升力为
(3)力可以改变物体的运动状态。当向左转弯时,只需减小左侧发动机的推力,所以若想让“鲲龙”向右转弯,则此时需要减小右侧发动机的推力。
(4)山东舰上的舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了力的作用是相互的,飞机受到了来自气体的反作用力。
(5)舰载机任航母上减速着陆时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相等。
(6)根据,液体密度一定时,液体压强与深度成正比。所以若不考虑海水的密度变化,当水下探测器沿竖直方向朝着水下匀速直线行进的过程中,探测器所处的深度匀速增加,则探测器受到的压强大小匀速增加。
1 / 1北师大版(郭玉英)物理八年级下册 第八章 《压强和浮力》单元测试 提升卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,桌面受到压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,桌面受到压强为pb,则(  )
A.FaC.Fa>Fb、paFb、pa>pb
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据题意可知,饮料瓶装满水,则无论正立还是倒放时水面高度不变,由液体压强公式p=ρ液gh可知,倒立前后水对瓶底的压强不变。而倒立时瓶盖的面积小于瓶底的面积,由F=pS可知,水对瓶盖的压力小于水对瓶底的压力,即Fa>Fb;
瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G水+G瓶,则倒置后容器对桌面的压力不变。倒立时瓶盖的受力面积减小,根据可知,对桌面的压强增大,即pa故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较倒立前后水对瓶底的压强大小,再根据F=pS比较水对瓶底的压力大小。
首先根据F=G水+G瓶,比较瓶子对桌面的压力大小,然后根据比较瓶子对桌面的压强大小。
2.如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是(  )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 AC、水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力,但是压力不是重力,
水杯对木板的压强,故A错误,C正确;B、水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对相互作用力,故B错误;
D、木板对海绵的压强为,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面,重力的施力物体是地球;只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(2)根据求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
3.在2025年春晚舞台上出现了一群有喜感的机器人,它们穿着小花袄、挥着红手绢、扭着大秧歌表演节目《秧BOT》。同一机器人在做下列四个舞蹈动作时,它对地板压强最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,机器人对水平面受到的压力大小始终等于总重力的大小,即压力大小相同。
A单脚站立,手上有手绢,则在四个选项中,A与地面的接触面积最小,但是压力最大。根据可知,A对地面的压强最大。
故选A。
【分析】根据图片分析四个选项中压力和接触面积大小,然后根据比较对地面的压强大小。
4.长方体置于水平地面上,它的一侧紧贴竖直墙壁,长方体与墙壁的接触面积为S1,与地面接触面积为S2。现在长方体上施加水平向右的力F1、竖直向下的力F2(F1等于F2),如图所示。若长方体对墙壁、对地面的压强相等,则以下判断正确的是(  )
A.S1可能大于S2 B.S1一定小于S2
C.S1一定等于S2 D.S1一定大于S2
【答案】B
【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】图中,长方体受到向下的压力F2,受到向右的压力F1,结合重力,地面受到的压力大于F2,对竖直墙壁的压力等于F1,F1等于F2,长方体对地面的压力大于对竖直墙壁的压力,若长方体对墙壁、对地面的压强相等,根据,则S1一定小于S2。B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】物体物体受到的力,判断水平面受到的压力和竖直墙壁受到的压力;根据,结合压强相等,判断受力面积的关系。
5.如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是(  )
A.只将金属盒向上移动
B.只将U形管内的液体换成密度更小的液体
C.只将容器中水换成酒精
D.只改变金属盒面的朝向
【答案】B
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】A.将金属盒向上移动时浸入液体的深度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,则压强计U形管两边液面的高度差变小,故A不符合题意;
B.根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,在压强不变的情况下,液体的密度越小,深度越大。若只将U形管内的液体换成密度更小的液体,两侧的液面的高度差越大,故B符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,液体密度变小,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,压强变小,那么压强计U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,则它受到的压强不变,所以压强计U形管两边液面的高度差不变,故D不符合题意。
故选B。
【分析】U形管两侧液面高度差变大,则探头受到的液体压强变大,根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断即可。
6.如图是利用橡皮膜研究液体内部压强的特点的装置图。关于图中的情况,下列说法正确的是(  )
A.该装置是一个连通器
B.液体A的密度大于液体B的密度
C.液体A对橡皮膜的压强等于液体B对橡皮膜的压强
D.液体A对容器底的压强大于液体B对容器底的压强
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】 A、该装置底部隔开,不连通,不能构成一个连通器,故A错误;
BC、由题意知,分别向左右两侧注入两种不同液体A和B,此时橡皮膜恰好不发生形变,说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等,A液体深度大,B液体深度小,由p=ρ液gh可知,液体A的密度小于液体B的密度,故B错误、C正确。
D、橡皮膜以下部分A、B液体的深度相同,B液体密度大,因此橡皮膜以下部分B液体对底部的压强大,橡皮膜上部两液体产生的压强相等,因此液体B对容器底的压强大于液体A对容器底的压强,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)上端开口,下端相连通的容器叫连通器;
(2)橡皮膜恰好不发生形变,说明橡皮膜左右两侧受到的压强相等,根据p=ρ液gh判断液体的密度大小关系;
(3)橡皮膜以下部分A、B液体的深度相同,B液体密度大,因此橡皮膜以下部分B液体对底部的压强大。
7.如图所示,AB高低放置的两个容器中装有同种液体,把装满该液体的U形管倒插入容器中,能把液体从一个容器抽到另一个容器中。对这一现象,下列结论错误的是(  )
A.此时的AB两个容器和U形管组成一个连通器
B.液体会通过U形管从A容器抽到B容器
C.最终AB两个容器的液面会一样高
D.如果把该装置置于真空中,U形管会失去抽水功能
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.连通器的上端开口,底部连通,由图可知,A、B两容器的上端开口,底部通过U形管连通, 则此时的A、 B两个容器和U形管组成一个连通器,故A正确,不符合题意;
BCD.图中装置利用了虹吸原理,U型管两管口所处的深度不同,U型管左端口所处的深度较大,受到的压强较大,液体会通过U形管从A容器抽到B容器,直到U型管两端管口所处的深度相同,由于A容器位置低于B容器的位置,此时A容器的液面会高于B容器的液面,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
【分析】连通器的底部连通,上部开口,各容器中液面相平;虹吸现象中,利用了大气压的作用。
8.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,下面说法不正确的是(  )
A.玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变长
B.该实验仅证明了大气压的存在
C.玻璃管倾斜到一定角度,管内有可能会充满水银
D.标准大气压可支持760mm高的水银柱
【答案】B
【知识点】大气压强的存在;大气压强的测量方法
【解析】【解答】A、托里拆利实验中,大气压的大小等于管内水银柱产生的压强,即p0=ρ水银gh,其中h是水银柱的竖直高度。当玻璃管倾斜时,h保持不变,但水银柱在管内的长度会变长,因此A说法正确,不符合题意。
B、托里拆利实验的核心成果有两个:一是证明了大气压的存在,二是通过水银柱高度精确计算出了大气压的具体数值,并非 “仅证明存在”,因此B说法错误,符合题意。
C、标准大气压支持760mm的竖直水银柱,若玻璃管的总长度小于760mm,当管倾斜到一定角度时,水银柱的长度会等于管长,管内会充满水银,因此C说法正确,不符合题意。
D、标准大气压的定义就是能支持760mm(76cm)高的水银柱,对应的压强为1.013×105Pa,因此D说法正确,不符合题意
故选:B。
【分析】(1)大气压支持的水银柱竖直高度不变,玻璃管倾斜时,水银柱的长度会变长。
(2)托里拆利实验不仅证明了大气压的存在,还精确测出了大气压的数值。
(3)标准大气压支持 760mm 竖直高度的水银柱,若玻璃管总长度小于760mm,倾斜到一定角度时,管内会充满水银。
(4)标准大气压的定义就是可支持760mm高的水银柱。
9. 如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于管外水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是
A.吹气前,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
B.吹气前,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
C.吹气时,玻璃管中水柱升高
D.吹气时,玻璃管中水柱降低
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强的计算;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 AB.根据图片可知,吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,则瓶内气压等于玻璃管内液柱产生的压强和瓶外大气压之和,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强,故A、B错误;
CD.吹气时,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,根据p内=p液+p大气可知,液柱压强增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液面上升,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,根据平衡力的知识比较瓶内外气压大小;
CD.首先根据流体压强和流速的关系判断吹气时玻璃管上方气压大小,然后根据p内=p液+p大气分析液柱压强大小,最后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液柱高度变化。
10.水平桌面上有两个完全相同的柱形容器甲、乙,分别装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计),下列判断正确的是(  )
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中受浮力相等
③两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
④两容器中有草莓时,甲容器中液体对容器底部的压强比乙大
A.①③④ B.② C.①②④ D.①③
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解析】①根据甲图分析:草莓a漂浮说明其密度小于盐水密度,草莓b悬浮说明其密度等于盐水密度。因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故①正确。
②草莓c在两种液体中都沉底,排开液体体积相同。由于盐水密度大于清水密度,根据浮力公式可知,草莓c在盐水中受到的浮力更大,故②错误。
③两容器放入草莓后,液体和草莓的总重力相等,因此对容器底的压力相等。由于容器底面积相同,根据压强公式可得,两容器对水平面的压强相等,故③正确。
④分析各草莓受力情况: 草莓a在两种液体中都漂浮,浮力等于重力,保持不变; 草莓b和c在盐水中浸没,由于盐水密度更大,根据可知受到的浮力更大。因此甲容器中液体对容器底的压力更大,根据可得甲容器液体对容器底的压强更大,故④正确。
综上所述,只有选项A完全正确。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度
4、压强的计算公式:,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。
二、多选题(每空2分,共28分)
11.下列现象能说明大气压强存在的是(  )
A.同种液体橡皮膜向左凸出
B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃
D.吸盘被压在光滑墙壁上
【答案】B,C,D
【知识点】液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A、隔板两侧是同种液体,右侧液面更高,橡皮膜向左凸出,是因为右侧液体对橡皮膜的压强大于左侧,体现的是液体压强的规律,与大气压强无关,故A不符合题意。
B、塑料管内装满水后用纸片盖住倒置,水不会流出、纸片不会掉落,是因为管外的大气压向上托住了纸片和水,证明了大气压强的存在,故B符合题意。
C、用吸盘搬运玻璃时,先将吸盘内的空气抽出,使吸盘内部气压远小于外界大气压,外界大气压就会将吸盘紧紧压在玻璃上,从而实现搬运,直接说明了大气压强的存在,故C符合题意。
D、将吸盘压在光滑墙壁上时,排出吸盘内的空气,吸盘内部气压小于外界大气压,大气压就会把吸盘牢牢压在墙面上,能说明大气压强的存在,故D符合题意
故选:BCD。
【分析】(1)该现象由液体压强导致,与大气压强无关。
(2)纸片托住管内水,是大气压向上托举的结果,能说明大气压存在。
(3)吸盘搬运玻璃,是利用大气压将吸盘紧压在玻璃上,能说明大气压存在。
(4)吸盘压在墙壁上,是大气压将吸盘固定在墙面,能说明大气压存在
12.如图所示,水平地面上有一质量不计的薄壁容器,其上部横截面积为下部横截面积的3倍,向容器内注入密度为ρ、重为G的某种液体时,上部柱形液体与下部柱形液体的高均为h。则下列说法中正确的是(不计大气压力)(  )
A.容器对桌面的压力为G
B.B处受到液体的压强为A处受到液体的压强的4倍
C.液体对容器内壁B处的压强为2ρgh
D.液体对容器下底部的压力为
【答案】A,C,D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.由于容器自身重力忽略不计,容器对桌面的压力仅由内部液体重力G产生,因此选项A正确。
BC.根据液体压强公式分析:A点深度为h,压强pA=ρgh,B点深度为2h,压强pB=2ρgh,可见B点压强是A点的2倍,故B选项错误,C选项正确。
D.通过受力分析可知,只有底部上方柱形液体对底部产生压力,示意图如下:
设底部面积为S,总液体重力计算为:,底部所受液体压力为:,因此D选项正确。
正确答案为ACD。
【分析】1、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;
2、压力:物体静止在地面,压力的大小等于重力,方向指向被压物体;
3、重力的计算:公式为G=mg=ρgV。
13. 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
【知识点】大气压强的存在;流体压强与流速的关系;流体压强与安全
【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。
三、填空题(每空2分,共24分)
14.液体和气体都称为流体,流体的压强有其特点。
(1)大风天气,房间内其它窗户都关闭,打开一扇窗户时,窗帘会被“吸”到窗外的原因是____
A.窗外空气密度比室内空气小,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
B.窗外空气密度比室内空气大,气流带动窗帘向密度小的一侧运动
C.窗外空气流速大、压强大,窗内空气流速小、压强小,气压差把窗帘吸向窗外
D.窗外空气流速大、压强小,窗内空气流速小、压强大,气压差把窗帘压向窗外
(2)大气静止时,标准大气压强值约为1.0×105Pa,表示1平方米面积受到   ;该值是由意大利科学家   用如图所示装置进行实验首先测得,实验时,若仅将玻璃管提升至虚线位置,则管内水银柱长度将   (选填序号:A.变小 B.不变 C.变大)。
(3)如图(a)所示,一段两端敞口的空心软管,内装一定量的水。
如图(a)所示,当装置内所装的水不流动时,根据   的原理,左、右管水面的高度差为   ;现降低右管,水会从右侧管口喷出,如图(b)所示。若将一个尖嘴小管套接在软管的右端,在其他条件相同的情况下,水从尖嘴小管管口喷出情况如图(c)所示。分析比较图(b)和(c)中水喷出的高度,可得初步结论是:同一U形管中,当两管水面的   相同时,尖嘴小管使出口的   减小,从而使水流的   增大。
【答案】(1)D
(2)1.0×105N;帕斯卡;B
(3)连通器;0;高度;压强;流速
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】(1)大风时,窗外空气流速大,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,室内空气流速小、压强大,室内外形成压强差,压强差产生的压力差将窗帘“吸”到窗外,D符合题意;
故选D;
(2)意大利科学家托里拆利首先测得了标准大气压强的值约为1.0×105Pa,物理意义是:1m2面积受到的压力是1.0×105N;
实验时,仅将玻璃管提升至虚线位置,大气压不变,则管内水银柱长度将不变,B正确;
故选B。
(3)图a中,软管构成连通器,当装置内所装的水不流动时,根据连通器的原理,左、右管水面相平,高度差为零。
根据图(b)或(c),两管中水面的高度差不变,改变尖嘴小管出口的横截面积,水喷出的高度发生变化,可得结论:同一U形管中,当两管水面的高度差相同时,尖嘴小管使出口的横截面积减小,从而使水流的高度增大。
图(c)中,随着水的喷出,两管内水面的高度差减小,喷出的水流速度减小,动能减小,喷出后转化的重力势能减小,喷出的高度逐渐减小。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)托里拆利实验:在长约1m,一段封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银下降到一定程度时就不再下降,管内外水银高度差约为760mm,把玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度差不变;测量结果表明:大气压的大小和水银的密度决定,与玻璃管的粗细、形状、长度无关;
(3)上端开口,下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相平的。液体的压强与深度有关,同种液体,深度越大,压强越大;
已知两管液面高度差越大,喷出的水流速度越大,且水喷出后动能转化为重力势能,分析高度变化。
15.如图所示,为了提高抓地力,赛车的尾部会安装气流偏导器(尾翼),赛车在快速行驶的过程中,偏导器上方空气的流速   (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方空气的流速,偏导器上方气体的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)下方气体的压强,从而使得赛车的尾部受到一个向   (选填“上”或“下”)的力。
【答案】小于;大于;下
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;气流偏导器的上表面是平的,而下表面呈弧形,相当于一只倒置的机翼,上表面空气流速较小,压强较大;下表面空气流速大,压强较小,偏导器上方空气的流速小于下方空气的流速,上方气体的压强大于下方气体的压强,上下表面产生向下的力。
【分析】流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
四、实验探究题(每空2分,共12分)
16.如图所示是研究液体压强特点的几个实验情景。
(1)比较A、B、C三幅图可以得出:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强   ;
(2)比较   三幅图可以得出:同种液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)实验中液体压强的大小是通过比较   来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银()中的一种液体,为了使实验现象更明显,小明应该选择上述三种液体中的   装入U形管中;
(4)如图F所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。现在隔板左右两侧分别倒入不同的液体,橡皮膜形状没有改变,此时,,则隔板左右两侧液体密度之比为   ,左侧液体对容器底部压强   (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧液体对容器底部压强。
【答案】(1)相等
(2)C、D、E
(3)U形管中液面高度差;酒精
(4)7∶4;大于
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 (1)如图A、B、C所示,将压强计的探头放在水中的同一深处,使橡皮膜朝不同的方向,但是U形管内液面的高度差不变,说明:同种液体在同一深度向各个方向压强相等。
(2)如图C、D、E所示,将压强计的探头放在同种液体的不同深度,深度越深,U形管内液面的高度差越大。说明:同种液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)实验中利用转换法,液体压强的大小是通过比较U形管中液面高度差来判断的,高度差越大,表示液体压强越大;
根据公式可知,当压强一定时,液体密度越小,液面的高度差会越大,现象越明显,所以小明应选择酒精装入U形管中。
(4)橡皮膜形状没有改变,说明橡皮膜两侧没有压强差,即橡皮膜两侧压强相等。由液体压强特点可知:p左=ρ左gh1,p右=ρ右gh2,因为p左=p右,即:ρ左gh1=ρ右gh2,所以。即左侧液体的密度大于右侧的密度。
橡皮膜处两侧的液体压强相等,橡皮膜以下部分的两侧液面高度相同,则左侧增加部分压强△p左大于右侧增加部分压强△p右,所以,左侧液体对容器底部压强大于右侧液体对容器底部压强。
故答案为:(1)相等;(2)CDE;(3)U形管中液面高度差;酒精;(4)7:4;大于。
【分析】 (1)(2)利用控制变量法分析解答;
(3)通过U形管中液面高度差来反映压强大小,这是转换法;
(4)根据橡皮膜的凸起情况确定液体产生的压强大小,结合p=ρgh分析。
(1)比较A、B、C三幅图,液体密度相同、探头在液体中的深度相同,探头方向不同,U形管中液面的高度差相同。可以得出:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(2)比较C、D、E三幅图,液体密度相同,探头在液体中的深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大。可以得出:同种液体内部压强随深度的增加而增大。
(3)[1]实验中利用转换法,液体压强的大小是通过比较U形管中液面高度差来判断的,高度差越大,表示液体压强越大;
[2]根据公式可知,当压强一定时,液体密度越小,液面的高度差会越大,现象越明显,所以小明应选择酒精装入U形管中。
(4)[1]橡皮膜形状没有改变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,即,根据液体压强公式可得

[2]由于左侧液体密度大于右侧液体密度,根据公式可知,橡皮膜以下部分左侧液体压强大于右侧液体压强,又因为橡皮膜以上部分左右液体压强相等,则左侧液体对容器底部压强大于右侧液体对容器底部压强。
五、计算题(共13分)
17.我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。已知:海水密度 标准大气压 求:
(1)该采油树在1500m深的海水中工作,求此处海水产生的压强。
(2)若采油树与海水接触的有效受力面积 求海水对采油树的压力。
(3)若这种采油树最大能承受69Mpa的压强:相当于多少个标准大气压
【答案】(1)解:该采油树在1500m深的海水中工作,海水产生的压强p=ρgh=。
(2)解:海水对采油树的压力F=pS=。
(3)解:106Pa=1MPa,所以69MPa=690×105Pa,所以相当于690个标压。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据压强公式p=ρgh计算可知海水产生的压强;
(2)海水对采油树的压力F=pS;
(3)根据单位换算计算69Mpa的压强相当于多少个标准大气压。
18. 如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)解:空心砖的重力为
答:空心砖的重力为15N;
(2)解:空心砖竖放时对水平地面的压强为
答:空心砖竖放时对水平地面的压强为;
(3)解:设空心砖的长宽高分别为、、,,
压力不变,根据可知①
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
答:空心砖的材料的密度为。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据重力和质量的关系公式即可计算。
(2)根据压力和面积,利用压强的计算公式即可。
(3)根据空心占比算出材料部分体积,再利用质量密度关系计算。
六、科普阅读题(每空2分,共12分)
19.阅读短文,回答问题
①国之重器——“鲲龙”
“鲲龙”(如图甲)是国自行设计研制的大型灭火、水上救援的两栖飞机,最大航速是,最大起飞质量是。
“鲲龙”上半身是飞机,下半身则采用“V”字形的船体结构,这是为了能让飞机在水面高速滑行和自由起降时,克服强大的水阻力和波浪干扰,具备良好的稳定性。飞机在水面高速滑行的过程,水面就像一个吸盘,将飞机牢牢吸附,使得飞机加速离水变得十分困难。“鲲龙”的底部有断阶的特殊设计,帮助飞机在起飞时减轻水带来的阻力,以确保飞机以更低的速度从水面顺畅起飞。
航空发动机是飞机的“心脏”,“鲲龙”每侧各安装2台发动机,这样有助于飞机在水中滑行时灵活转弯。当向左转弯时,只需减小左侧发动机的推力,就可以轻而易举地改变它在水中的航向。
②第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰(如图乙)正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代,山东舰一直被称为首艘国产航母,它完全是我国独立自主研发的,拥有完全自主的产权,百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。
(1)“鲲龙”上半身是飞机,下半身采用“V”字形船体结构,是为了具有良好的   性;
(2)“鲲龙”以最大起飞质量起飞后,在空中水平匀速直线飞行的过程中,受到向上的升力为   N;(g取)
(3)若想让“鲲龙”向右转弯,则此时需要   (选填“增大”或“减小”)右侧发动机的推力;
(4)山东舰上的舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了   ;
(5)舰载机任航母上减速着陆时,舰钩对拦阻索的拉力   拦阻索对舰钩的拉力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(6)山东舰向水面下方放出一水下探测器,若不考虑海水的密度变化,当水下探测器沿竖直方向朝着水下匀速直线行进的过程中,探测器受到的压强大小   (选填“增加得越来越快”、“增加得越来越慢”或“匀速增加”)。
【答案】(1)稳定
(2)
(3)减小
(4)力的作用是相互的
(5)等于
(6)匀速增加
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;平衡力的辨别;液体压强计算公式的应用;飞机的升力
【解析】【解答】(1)“鲲龙”采用上半身为飞机、下半身为“V”字形船体的独特设计,这种结构使飞机在水面高速滑行和起降时能有效克服水阻力和波浪影响,保持稳定性能。
(2)当“鲲龙”以最大起飞质量完成起飞后,在空中保持水平匀速直线飞行状态时,其受力平衡。此时升力与重力构成平衡力,升力大小为:
(3)根据力的作用原理,改变物体运动状态需要施加力的作用。当需要“鲲龙”向右转弯时,应通过减小右侧发动机的推力来实现转向控制。
(4)山东舰舰载机工作时喷出高温高压气体,同时气体会对飞机施加反方向的推力,这一现象验证了牛顿第三定律——力的作用是相互的。
(5)舰载机在航母上减速着陆过程中,舰钩与拦阻索之间的拉力构成一对相互作用力,根据牛顿第三定律,这两个力大小始终相等。
(6)根据液体压强公式,在海水密度不变的情况下,压强与深度成正比。因此当水下探测器沿竖直方向匀速下潜时,其所处深度匀速增加,导致受到的水压也呈现匀速增大的趋势。
【分析】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,所以飞机匀速运动时,升力与重力构成平衡力;
2、结合材料分析可知飞机船体的独特设计,可以有效克服摩擦力;
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;
5、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。
(1)“鲲龙”上半身是飞机,下半身则采用“V”字形的船体结构,这是为了能让飞机在水面高速滑行和自由起降时,克服强大的水阻力和波浪干扰,具备良好的稳定性。
(2)“鲲龙”以最大起飞质量起飞后,在空中水平匀速直线飞行的过程中,受力平衡,重力和升力是一对平衡力,则升力为
(3)力可以改变物体的运动状态。当向左转弯时,只需减小左侧发动机的推力,所以若想让“鲲龙”向右转弯,则此时需要减小右侧发动机的推力。
(4)山东舰上的舰载机喷出高温高压气体,同时气体也对飞机施加了推力,这说明了力的作用是相互的,飞机受到了来自气体的反作用力。
(5)舰载机任航母上减速着陆时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是一对相互作用力,大小相等。
(6)根据,液体密度一定时,液体压强与深度成正比。所以若不考虑海水的密度变化,当水下探测器沿竖直方向朝着水下匀速直线行进的过程中,探测器所处的深度匀速增加,则探测器受到的压强大小匀速增加。
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