2025-2026学年八年级物理下册周周练10(第九章 第1-3节)-苏科版(2024)(含解析)

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2025-2026学年八年级物理下册周周练10(第九章 第1-3节)-苏科版(2024)(含解析)

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八年级下册物理周周练 第九章压强和浮力 (第1-3节)
(时间:45分钟 分数:60分)
一、选择题(每小题2分,共24分。)
1.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近于(取g=10N/kg)(  )
A.50N,103Pa B.50N,104Pa C.500N,103Pa D.500N,104Pa
2.我国是海洋大国,海岸线总长度3.2万公里,其中大陆海岸线1.8万公里,岛屿海岸线1.4万公里。每到暑假,都是我们去海边游玩的时候。如图所示,沙滩上留下深浅相同,大小不同的两串脚印,则( )
A.两人对沙滩的压力相同
B.两人对沙滩的压强相同
C.留下大脚印的人对沙滩的压强大
D.留下小脚印的人对沙滩的压力大
3.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是(  )
A.B.C.D.
4.船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室,此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是(  )
①打开闸C ②打开阀门A ③关闭阀门B
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
5.如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是:( )
A.甲图水对瓶底的压强大于乙图中水对瓶盖的压强
B.甲图中瓶对桌面的压力小于乙图中瓶对桌面的压力
C.甲图瓶对桌面的压强等于乙图瓶对桌面的压强
D.甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力
6.在透明正方体塑料盒的上下左右面的中央各开一个直径相同的圆孔,蒙上弹性薄膜,将一根硬质的均匀塑料管插入盒内作为“手柄”,做成一个气密性良好的压强检测装置(如图),以下利用该装置获得的现象描述中,正确的是(  )
A.堵住塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
B.打开塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
C.堵住塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
D.打开塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
7.用矿泉水瓶做的下列小实验中,下列能证明大气压存在的实验是(  )
A.水量越多形变越大 B.纸片托住满瓶泉水
C.孔位越低流速越大 D.用力吹气喷出水雾
8.如图所示情景中,不能说明大气压强存在的是(  )
A.吸盘“吸”在墙上 B.“吞”鸡蛋的瓶子
C.吸管“喝”饮料 D.堤坝“上窄下宽”
9.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.吹气时纸条向上 B.硬纸板不掉下来
C.飞机“飞”起来 D.将杯中水“吹出去”
10.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中正确的是( )
A.图甲,向两球间吹气,两球更加靠近了,说明流速越大的位置压强越大
B.图乙,对沸腾的水停止加热,抽气减压,水会再次沸腾
C.图丙,用吸管喝饮料,是因为外界大气压小于管内气压
D.图丁,洗手盆下方弯管利用了大气压强原理
11.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为(  )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
12.子涵利用传感器研究气体压强与流速的关系,如图甲所示,把两个气压传感器接入管内,从计算机上可以读出两个位置压强的具体数值开始抽气后,两个位置压强随时间变化图像如图乙所示,下列说法错误的是 ( )
A.未抽气时,传感器所显示数值约为105Pa
B.①号图像为传感器B的数据
C.②号图像变化范围更大是因为其探头所处位置空气流速更大
D.飞机机翼获得升力的原理与本实验结论相关
二、填空题(每空1分,共13分。)
13.如图所示,塑料杯中灌满水,用一张纸片覆盖杯口,压紧后倒置,杯中的水和纸片在 的作用下都不会下落。若将塑料杯逆时针转动一定的角度,纸片 (选填“会”或“不会”)下落。
14.下图所示的是我国研制的祝融号火星车。为了在火星表面顺利工作,火星车安装了六个宽大的车轮,这种设计是通过 的方法来 (选填“增大”或“减小”)对地面的压强。
15.如图水平桌面上的两个相同容器甲和乙中,分别装有质量相等的不同液体,两容器底部受到的液体压强相等,则两种液体密度的大小关系是 ,距两容器底部相同高度的A、B两点处,所受液体压强的大小关系是 。
16.如图所示,瓶中的水从孔A、B中流出,说明液体对容器的侧壁有压强,水的落点不同,说明液体的压强随 的增加而增加。船闸是利用 原理建造的。
17.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,当水不断从龙头流经管道直至水槽的过程中,A管液面高度 于B管液面高度。当一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧,待水稳定后,A管液面高度 于B管液面高度(两个空均选填“大”或“小”或“等”)。
18.如图所示,图钉尖的面积是1×10-7m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,墙壁表面能承受的最大压强是4×108Pa。手指必须用大于 N的压力,才能将图钉尖按入墙壁。
19.如图甲所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面升高,由此可知:在空气中,流速大的地方,压强 。图乙所示的是普通列车经过车站站台时的安全线,而高铁站台前也有一条安全线,根据所学知识,你认为高铁站台前的安全线与高铁列车间的距离应 (选填“更大”“更小”或“一样”)。
三、实验题(每空1分,共14分。)
20.(4分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
21. (6分)小组同学利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。
(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较______(选填“薄”或“厚”)的橡皮膜构成,压强计使用时______(选填“属于”或“不属于”)连通器。当把探头放入液体中,U形管左右两侧液面的高度差反映了______(选填“液面到橡皮膜”或“橡皮膜到烧杯底部”)之间液体对橡皮膜的压强大小。
(2)比较②③两次实验,探头上、下表面受到水的压力差______(选填“第②次大”、“第③次大”或“一样大”)。
(3)③④两次实验表明:在______相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。某小组进行该对比实验时,发现U形管液面高度差变化不明显,请提出改进措施______。
22.(4分)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=7.5N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 ;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是 ;
A. B. C. D.
(2)小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图戊所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G,所测大气压强的表达式是p= 。
23.(5分)小明在候机厅发现不同飞机机翼的形状一般不同,那么机翼的形状是否会影响飞机的升力呢?为此小明用硬纸板制作成厚度不同,长度和宽度相同的机翼模型进行了探究,如图所示,用竖直的金属杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上,用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼厚度 不同时速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,模型上表面凸起,空气流速快、压强 ,形成一个向 的压力差,故电风扇的风速越大,弹簧秤的示数越 ;
(2)第1组实验中,当风速为6m/s时,机翼模型受到的升力为 N;
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:在机翼长度和宽度都相同时。机翼厚度越大,产生的升力越 。
四、计算题(共4)
24.小明的质量为45kg,他每只脚与地面的接触面积为150,为了不让双脚陷进泥地,他在水平泥地上放一块重为300N、面积为的木板,双脚站在木板中央。求:
(1)小明对木板的压强;
(2)木板对泥地的压强。
一、选择题(每小题2分,共24分。)
1.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近于(取g=10N/kg)(  )
A.50N,103Pa B.50N,104Pa C.500N,103Pa D.500N,104Pa
【答案】D
【详解】中学生的质量约50kg,双脚站立在水平地面上,他对地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
双脚和地面接触的总面积大约是0.05m2,中学生对地面的压强,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.我国是海洋大国,海岸线总长度3.2万公里,其中大陆海岸线1.8万公里,岛屿海岸线1.4万公里。每到暑假,都是我们去海边游玩的时候。如图所示,沙滩上留下深浅相同,大小不同的两串脚印,则( )
A.两人对沙滩的压力相同
B.两人对沙滩的压强相同
C.留下大脚印的人对沙滩的压强大
D.留下小脚印的人对沙滩的压力大
【答案】B
【详解】BC.压强是表示压力作用效果的物理量。脚印的深浅相同,表示压力产生的作用效果相同,即两人对沙滩的压强相同,故B符合题意,C不符合题意;
AD.因为脚印深浅相同,两人对沙滩的压强相同,由可知,压强相同时,留下大脚印的人受力面积大,则对沙滩的压力大,留下小脚印的人对沙滩的压力小,故AD不符合题意。
故选 B。
3.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】将正方体分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分的体积相等。因为正方体质量分布均匀,故剩下b部分的质量、重力都相等,则剩下b部分对水平地面的压力(等于剩余部分的重力)相等,由可知,压力一定时,受力面积越小,压强越大,题中D图剩下b部分的受力面积最小,则D图中剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室,此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是(  )
①打开闸C ②打开阀门A ③关闭阀门B
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
【答案】C
【详解】船闸属于连通器,轮船想从上游驶往闸室,要首先关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,使闸室与上游构成连通器,则上游的水进入闸室,当闸室与上游的水面相平时,打开闸门C,轮船就能进入闸室。故顺序为③②①。
故选C。
5.如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是:( )
A.甲图水对瓶底的压强大于乙图中水对瓶盖的压强
B.甲图中瓶对桌面的压力小于乙图中瓶对桌面的压力
C.甲图瓶对桌面的压强等于乙图瓶对桌面的压强
D.甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力
【答案】D
【详解】A.由图可知,甲中水的深度较小,由p=ρ水gh可知,水对瓶底的压强小于水对瓶盖的压强,故A错误;
BC.因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,甲、乙两次放置时,矿泉水瓶的总重力不变,甲图中瓶对桌面的压力等于乙图中瓶对桌面的压力。瓶盖的面积小于瓶底的面积,根据可知甲图瓶对桌面的压强小于乙图瓶对桌面的压强,故BC错误;
D.根据题意知道,正立时瓶子水柱上下粗细相同,则水对瓶底的压力等于水的重力,倒立时的水柱上宽下窄,则水对瓶盖的压力小于自身的重力,甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力,故D正确。
故选D。
6.在透明正方体塑料盒的上下左右面的中央各开一个直径相同的圆孔,蒙上弹性薄膜,将一根硬质的均匀塑料管插入盒内作为“手柄”,做成一个气密性良好的压强检测装置(如图),以下利用该装置获得的现象描述中,正确的是(  )
A.堵住塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
B.打开塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
C.堵住塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
D.打开塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
【答案】C
【详解】A.堵住塑料管口,放在空气中,当气温升高时,塑料盒内气体温度升高,压强变大,大于外界空气压强,四块弹性薄膜会向外凸出,故A错误;
B.打开塑料管口,放在空气中,气温升高时,因为塑料管口与空气接通,平衡内外气压,所以四块弹性薄膜均不会发生变化,故B错误;
C.堵住塑料管口,浸没液体中,缓慢增加深度,a处深度小于c处深度,a处压强小于c处压强,a处压力小于c处压力,盒内空气被挤压,由于上方a处向下的压力较小,故a处可能向外凸出,故C正确;
D.打开塑料管口浸没液体中,塑料盒内气体与大气接通,盒内气压始终等于大气压强。当缓慢增加深度,由于液体压强的存在,四个方向上的弹力性薄膜均会向内凹,故D错误。
故选C。
7.用矿泉水瓶做的下列小实验中,下列能证明大气压存在的实验是(  )
A.水量越多形变越大 B.纸片托住满瓶泉水
C.孔位越低流速越大 D.用力吹气喷出水雾
【答案】B
【详解】A.水量越多,对海绵的压力越大,海绵的形变越大,这是探究压力的作用效果与压力大小的关系,故A不符合题意;
B.纸片托住满瓶泉水,大气压使纸片不掉下来,这是验证大气压存在的实验,故B符合题意;
C.孔位越低流速越大,这是因为液体内部的压强随着深度的增加而增大,故C不符合题意;
D.用力吹气喷出水雾,这是探究流体的压强与流速关系的实验,故D不符合题意。
故选B。
8.如图所示情景中,不能说明大气压强存在的是(  )
A.吸盘“吸”在墙上 B.“吞”鸡蛋的瓶子
C.吸管“喝”饮料 D.堤坝“上窄下宽”
【答案】D
【详解】A.吸盘“吸”在墙上是大气压将吸盘压在墙上,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.“吞”鸡蛋的瓶子是大气压将鸡蛋压入瓶中,能证明大气压存在,故B不符合题意;
C.吸管“喝”饮料时,吸管内的气压小于饮料上方的气压,在大气压的作用下,将饮料顺着吸管压入口中,能说明大气压存在,故C不符合题意;
D.堤坝“上窄下宽”是利用液体压强与液体深度关系,不能证明大气压的存在,故D符合题意。
故选D。
9.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.吹气时纸条向上 B.硬纸板不掉下来
C.飞机“飞”起来 D.将杯中水“吹出去”
【答案】B
【详解】A.如图所示,吹气时,纸条上方气体流速快,压强小,纸条下方大气压大于纸条上方大气压,纸条在大气压的作用下向上运动,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不符合题意;
B.如图所示,硬纸板不掉下来,是因为纸板下方存在大气压,存在大气压力,将纸板向上拖住,证明了大气压的存在,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;
C.如图所示,由于飞机机翼“上凸下平”,通过机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,存在向上的压强差,存在向上的压力差,使飞机飞起来,能用流体压强与流速的关系来解释,故C不符合题意;
D.如图所示,A管管口处空气流速快、压强小,烧杯中水面大气压大于A管管口大气压,烧杯中水在大气压的作用下通过A管流出,能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选B。
10.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中正确的是( )
A.图甲,向两球间吹气,两球更加靠近了,说明流速越大的位置压强越大
B.图乙,对沸腾的水停止加热,抽气减压,水会再次沸腾
C.图丙,用吸管喝饮料,是因为外界大气压小于管内气压
D.图丁,洗手盆下方弯管利用了大气压强原理
【答案】B
【详解】A.图甲,没有吹气时,两乒乓球的中间和外侧的压强相等;当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;乒乓球外侧的压强不变,两乒乓球在压力差的作用下向中间靠拢,故A错误;
B.图乙,向外拉活塞,降低气压,降低了水的沸点,可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾,故B正确;
C.图丙,用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故C错误;
D.丁图,洗手盆下方弯管的水密封利用了连通器原理,故D错误。
故选B。
11.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为(  )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
【答案】B
【详解】当注射器中的活塞开始向左滑动时,烧杯和水的总重为
G1=m1g=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N
对活塞受力分析则有
f+F=G1=9.8N ①
当注射器中的活塞开始向右滑动时,烧杯和水的总重为
G2=m2g=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N
对活塞受力分析则有
F﹣f=G2=5.6N ②
①②联立解得大气压力F=7.7N,所以所测大气压的值应为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.子涵利用传感器研究气体压强与流速的关系,如图甲所示,把两个气压传感器接入管内,从计算机上可以读出两个位置压强的具体数值开始抽气后,两个位置压强随时间变化图像如图乙所示,下列说法错误的是 ( )
A.未抽气时,传感器所显示数值约为105Pa
B.①号图像为传感器B的数据
C.②号图像变化范围更大是因为其探头所处位置空气流速更大
D.飞机机翼获得升力的原理与本实验结论相关
【答案】B
【详解】A.未抽气时,空气不流动,传感器所显示数值等于大气压,约为105Pa,故A正确,不符合题意;
BC.在图甲的装置中,当抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,细管内气体流速比粗管内气体流速大,粗管内气体流速小,故A处的气体流速小,B处的气体流速大,由流体压强与流速的关系可知,A处的气体压强大,B处的气体压强小,所以①号图像为传感器A的数据,②号图像为传感器B的数据,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流体流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大的原理,与本实验结论相关,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题(每空1分,共13分。)
13.如图所示,塑料杯中灌满水,用一张纸片覆盖杯口,压紧后倒置,杯中的水和纸片在 的作用下都不会下落。若将塑料杯逆时针转动一定的角度,纸片 (选填“会”或“不会”)下落。
【答案】 大气压 不会
【详解】[1]一标准大气压大约是1.0×105Pa,它相当于10m高的水产生的压强;纸外受到大气压的作用,纸内受到瓶中水产生的压强的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落。
[2]当塑料杯逆时针转动一定的角度时,由于大气压依然存在,纸片仍然受到大气压的支撑,因此纸片不会下落。
14.下图所示的是我国研制的祝融号火星车。为了在火星表面顺利工作,火星车安装了六个宽大的车轮,这种设计是通过 的方法来 (选填“增大”或“减小”)对地面的压强。
【答案】 增大受力面积 减小
【详解】[1][2]压强大小与压力大小和受力面积的大小有关。火星车安装了六个宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。
15.如图水平桌面上的两个相同容器甲和乙中,分别装有质量相等的不同液体,两容器底部受到的液体压强相等,则两种液体密度的大小关系是 ,距两容器底部相同高度的A、B两点处,所受液体压强的大小关系是 。
【答案】
【详解】[1] 根据可得,两液体对容器底部的压强为,
因两容器底部受到的液体压强相等,即
由图知,故
[2] A、B两点等高,故
A、B两点的压强分别为,


16.如图所示,瓶中的水从孔A、B中流出,说明液体对容器的侧壁有压强,水的落点不同,说明液体的压强随 的增加而增加。船闸是利用 原理建造的。
【答案】 液体深度 连通器
【详解】[1]因为液体具有流动性,所以液体对容器侧壁存在压强;由公式p=ρgh可知,在液体密度一定时,B处深度比A处大,水喷出的更急,原因是深度越大,压强越大。
[2]船闸和上游、下游底部是相互连通的,是个连通器,因此船闸是利用连通器的原理制成的。
17.某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,当水不断从龙头流经管道直至水槽的过程中,A管液面高度 于B管液面高度。当一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧,待水稳定后,A管液面高度 于B管液面高度(两个空均选填“大”或“小”或“等”)。
【答案】 大 等
【详解】[1]当水不断流动时,A管下方的管道较粗,B管下方的管道较细。根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小。A管下方管道粗,水流速慢,压强较大,能支撑的液面高度高;B管下方管道细,水流速快,压强较小,支撑的液面高度低。因此,A管液面高度大于B管液面高度。
[2]关闭水龙头并封住A左侧和C右侧后,管道内的水静止,此时A、B、C构成上端开口、底部连通的容器。根据连通器原理:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。因此,待水稳定后,A管液面高度等于B管液面高度。
18.如图所示,图钉尖的面积是1×10-7m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,墙壁表面能承受的最大压强是4×108Pa。手指必须用大于 N的压力,才能将图钉尖按入墙壁。
【答案】40
【详解】由压强公式得,墙能承受的最大压力为
故手指必须用大于40N的压力,才能将图钉尖按入墙壁。
19.如图甲所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面升高,由此可知:在空气中,流速大的地方,压强 。图乙所示的是普通列车经过车站站台时的安全线,而高铁站台前也有一条安全线,根据所学知识,你认为高铁站台前的安全线与高铁列车间的距离应 (选填“更大”“更小”或“一样”)。
【答案】 小 更大
【详解】[1]往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,A管上方空气的流速增大,压强减小,在管外大气压的作用下,A管内的水面上升;
[2]当列车急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险;高铁列车速度大于普通列车,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间安全距离。
三、实验题(每空1分,共14分。)
20.(4分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3) a 上下压力大小不同
【详解】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,采用了转换法。
(2)比较如图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C图中压力最大,海绵的凹陷程度最大,可得的结论:当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]图(a)铅笔水平使用时,铅笔自身重力不影响实验,(b)竖直使用时铅笔自身重力影响实验,下方力大,这样上下压力大小不同,没有控制力的大小不变。
21. (6分)小组同学利用如图所示的装置探究液体压强与哪些因素有关。
(1)图①是测量液体内部压强的压强计,它的探头由空金属盒蒙上较______(选填“薄”或“厚”)的橡皮膜构成,压强计使用时______(选填“属于”或“不属于”)连通器。当把探头放入液体中,U形管左右两侧液面的高度差反映了______(选填“液面到橡皮膜”或“橡皮膜到烧杯底部”)之间液体对橡皮膜的压强大小。
(2)比较②③两次实验,探头上、下表面受到水的压力差______(选填“第②次大”、“第③次大”或“一样大”)。
(3)③④两次实验表明:在______相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。某小组进行该对比实验时,发现U形管液面高度差变化不明显,请提出改进措施______。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 不属于 ③. 液面到橡皮膜
(2)第②次大 (3) ①. 深度 ②. 换用密度相差较大的两种液体进行实验
【解析】
【小问1详解】
[1]因为橡皮膜越薄越容易发生形变,所以在组装压强计的探头时,宜选用较薄的橡皮膜。
[2]连通器特征是容器的上端开口,底部相连通;而压强计安装完成后,U形管与探头相连通的一侧的开口被封闭,不再符合连通器的特征,由此可判断:压强计使用时不属于连通器。
[3]液体的深度是指从液体的液面算起到某一位置的竖直距离;当把探头放入液体中时,液体会对浸入其中的探头产生压强,压强的大小将从液体的液面算起,随深度的增加而增大,所以U形管左右两侧液面的高度差反映的是液面到橡皮膜之间液体对橡皮膜的压强大小。
【小问2详解】
当压强计的探头浸没于水中时,随着探头在水中深度的增大,探头上的橡皮膜会因水的压强变大而凹陷程度变大,使探头排开的水的体积更小,根据阿基米德原理可知,探头受到的浮力也会更小一些;已知探头上、下表面受到水的压力差就是所受浮力的大小,所以,比较②③两次实验,第②次实验时探头在水中浸没的深度较小,所受水的压强较小,探头的凹陷较小,探头所排开的水的体积就较大,探头所受水的浮力就较大,故探头上、下表面受到水的压力差第②次大。
【小问3详解】
[1]比较③④两次实验可知,探头在两种液体中的深度相同,但因为第④次实验时盐水的密度较大,压强计U形管中液面的高度差较大,说明探头所在深度液体产生的压强较大,由此可得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,液体内部压强越大。
[2]由液体压强计算公式可知,当深度相同时,液体的密度越大,液体产生的压强就越大;所以,某小组进行对比实验,发现U形管液面高度差变化不明显时,可提出的改进措施为:换用密度相差较大的两种液体进行实验。
22.(4分)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=7.5N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 ;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是 ;
A. B. C. D.
(2)小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图戊所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G,所测大气压强的表达式是p= 。
【答案】(1) 1.0×105 偏小 C (2)
【详解】(1)①[1]由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,注射器有刻度部分的长度为
L=8.00cm-2.00cm=6.00cm
注射器的底面积为
故大气压的值为
②[2]实验时若筒内空气没有排尽,将导致拉力变小,由可知,测得大气压值会偏小。
③[3]甲图中,活塞受到向左的拉力和向右的摩擦力,摩擦力与拉力大小相等,都为F1;乙图中,活塞受到向左的拉力和向右的摩擦力以及向右大气的压力,故大气的压力
F气压=F2-F1
故此时大气压强
故选C。
(2)吸盘即将脱离玻璃板时,吸盘受到一个向下的总重力和一个向上的大气的压力,此时二力平衡,故
F压=G总=G
故所测大气压强的表达式是
23.(5分)小明在候机厅发现不同飞机机翼的形状一般不同,那么机翼的形状是否会影响飞机的升力呢?为此小明用硬纸板制作成厚度不同,长度和宽度相同的机翼模型进行了探究,如图所示,用竖直的金属杆穿过机翼模型,将模型挂在弹簧秤上,用可调速的风扇,距机翼模型相同距离,以不同的风速正对着模型吹风,分别读出弹簧测力计的示数,并进行多次实验,整理相关的数据如表。
实验组别 机翼厚度 不同时速时弹簧秤的示数(N)
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风,模型上表面凸起,空气流速快、压强 ,形成一个向 的压力差,故电风扇的风速越大,弹簧秤的示数越 ;
(2)第1组实验中,当风速为6m/s时,机翼模型受到的升力为 N;
(3)根据表格数据,分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系:在机翼长度和宽度都相同时。机翼厚度越大,产生的升力越 。
【答案】(1) 小 上 小 (2)4.4 (3)大
【详解】(1)[1][2]根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方,压强越小。机翼模型上表面凸起,空气流速快,所以压强小,下表面空气流速慢,压强大,因此形成一个向上的压力差。
[3]电风扇的风速越大,升力越大,弹簧秤的示数等于机翼模型的重力减去升力,所以弹簧秤的示数越小。
(2)第 1 组实验中,当风速为0m/s时,弹簧秤的示数9.5N等于机翼模型的重力G。当风速为6m/s时,弹簧秤的示数为5.1N,机翼模型受到的升力
(3)三次实验中,速度为1m/s时的升力分别为9.5N-8.5N=1N
10.0N-8.6N=1.4N
11.0N-9.1N=1.9N
三次实验中机翼长度和宽度都相同,机翼的厚度不同,机翼的厚度越大,产生的升力越大,故结论为:在机翼长度和宽度都相同时,机翼厚度越大,产生的升力越大。
四、计算题(共4分。)
24.小明的质量为45kg,他每只脚与地面的接触面积为150,为了不让双脚陷进泥地,他在水平泥地上放一块重为300N、面积为的木板,双脚站在木板中央。求:
(1)小明对木板的压强;
(2)木板对泥地的压强。
【答案】(1)1.5×104Pa (2)375Pa
【详解】
(1)小明对木板的压力
小明对木板的压强
(2)木板对泥地的压力
木板对泥地的压强
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