人教版第九章 压强综合与测试单元测试练习
展开1.在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
2.下列实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐B. 书包背带较宽
C. 铁轨下铺设枕木D. 穿滑雪板滑雪
3.如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而减小
B.乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,桌腿下陷越深
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
4.同学们好,从八年级开始学习物理,有老师的引导,坚持课前预习,课后复习,上课专心听,善于观察,乐于动手,每节课学有所得,至今学有所成。现在平放在你桌面中央的物理答题卡将会展示你的理想成绩!现在请你估计或者测量看看,答题卡对桌面有压力,桌面的受力面积约是( )
A.6m2B.600cmC.609cm2D.609cm
5.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
6.我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物块乙所受的合力为10N
B.物块乙对物块甲的压力为15N
C.桌面受到物块甲的压力为15N
D.桌面对物块甲的支持力为35N
7.如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲<p乙,F甲>F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲>p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲<F乙
8.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小D.容器对桌面的压力减小
9.如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大B.乙大C.一样大D.无法确定
10.如图所示。小明将压强计的探头放入水中某一深度处,记下U型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.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左移动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
11.可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压),下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的是( )
A.压强为50atm,温度为10℃
B.压强为100atm,温度为0℃
C.压强为200atm,温度为20℃
D.压强为300atm,温度为30℃
12.深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
13.下列装置应用连通器原理的是( )
A.地漏B.自制气压计
C.自动给水装置D.托里拆利实验装置
14.匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶B.烧杯
C.量杯D.量筒
15.如图所示的是“估测大气压的值”实验,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.为计算活塞的横截面积,要测出注射器的全部长度
B.实验时利用二力平衡可知大气压力等于弹簧测力计示数
C.实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽筒内的空气
D.若测出的大气压值总是偏大,可能是因为活塞与注射器壁的摩擦较大
16.用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
二.填空题(共6小题,每空1分,共12分)
17.如图是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车。其亮点是列车可以小角度转弯,安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。当高压细水雾系统中水枪工作时,喷水对孔产生的压强p=10×106pa,水雾喷在总面积S=5×10﹣5m2轨道上产生的压力为 N。
18.如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,则甲对地面的压强p甲=
Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为△d= cm.(g取10N/kg)
19.让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B).两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA pB.杯子对桌面的压力分别为FA FB(两空均选填“>”、“<”或“=”)
20.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为 ,m等于
kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
21.如图甲、乙是同学们做过的两个物理实验。
甲的现象:“从B管右端向管内吹气,A管水面上升”;说明的原理是 ,
乙现象:“迅速击打硬纸板,鸡蛋不会随硬纸板飞出”;说明的原理 。
22.为了研究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计进行了改进。当两探头置于空气中时,U形管液面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度为ρ1和ρ2的两种液体中,且两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则ρ1 ρ2(填“>”“<”或“=”);若使U形管中的液面再次相平,应 (填“增大”或“减小”)乙容器中的探头在液体中的深度。
三.实验探究题(共3小题,每空1分,共18分)
23.小红所在的实验小组在探究压力作用的效果与那些因素有关的属于中,利用了两个相同的木块和一块海绵,如图所示:
(1)实验中通过观察 来比较压力作用的效果;
(2)对比 两图,可以得出受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小红得出压力作用效果与压力大小无关。小明认为这个结论 (填“正确”或“不正确”),理由是: 。
(4)如果实验时找不到海绵,小红说可以用课本来代替,小明认为此方案不行,原因是 。
24.如图所示,U型管内装有适量清水。通过下列实验,用U形管压强计“探究影响液体内部压强因素”。
(1)U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,可通过 (选填序号)方法进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U型管内添加适量水;
在实验中通过比较U型管两边的液面高度差来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做 。
(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
根据表中信息可得出结论:在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,小明把金属盒分别浸入到A、B两种液体中,如图2所示,小明得出结论:A液体密度较大。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),原因是 (选填序号)。
①没有控制金属盒在液体中的深度相同
②金属盒在A液体中深度小,而U型管两边液面高度差较大
(5)小刚将液体压强计进行了改造,如图3所示。当两探头置于空气中时,U形管水面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U形管中的左右水面高度差为5cm,则ρ1 ρ2(选填“>”、“<”或“=”),左右橡皮管内气体压强相差 Pa。
25.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压强的值,如图所示:
(1)图甲注射器的最大可读容积为 ,用手指堵住注射器的小孔,发现要拨出活塞很费力,这是因为 的作用。
(2)实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端,当筒内空气全部排尽时,筒内
(填“有”或“无”)大气压。
(3)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=28N时,注射器中的活塞刚开始滑动,已知活塞的面积是S=2.8×10﹣4m2,则可求出大气压强是p= Pa。
(4)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得的大气压值 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦力较大,将导致测得的大气压值 。(均填“偏大”“偏小”“不变”)
四.计算题(共2小题,26题10分,27题12分,共22分)
26.(10分)如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀地正方体物块,其边长分别是20cm、30cm,密度之比ρA:ρB=3:1.将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图乙)。求:
(1)图乙中,物块A对地面的压力;
(2)物块A的密度;
(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图丙),要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几。
27.(12分)小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图2中a的值。
人教版物理八年级下册第9章《压强》单元测试卷
试题解析
一.选择题(共16小题)
1.在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.把书包带做得扁而宽,是为了减小书包对人体的压强
B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力
C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强
D.在铁轨下铺设枕木,是为了减小对地面的压力
解:A、把书包带做得扁而宽,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故A正确;
B、滑雪板一般都有较大的面积,在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故B错误;
C、菜刀钝了磨一磨,在压力一定时,减小受力面积,增大压强。故C错误;
D、在铁轨下面铺设枕木,在压力一定时,增大受力面积,减小压强。故D错误。
故选:A。
2.下列实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐B. 书包背带较宽
C. 铁轨下铺设枕木D. 穿滑雪板滑雪
解:A、图钉尖很尖锐,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B、书包背带较宽,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题;
C、铁轨下铺设枕木,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故C不符合题;
D、穿滑雪板滑雪,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题;
故选:A。
3.如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )
A.甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而减小
B.乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,桌腿下陷越深
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
解:
A、甲图实验,帕斯卡裂桶实验,证明液体压强随深度的增加而增大,故A错误;
B、乙图实验,压有砝码的桌子放在细沙上,砝码越轻,对细沙的压力越小,桌腿下陷越浅,故B错误;
C、丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,利用公式p=可估测大气压强的值,故C正确;
D、丁图实验,在教室内不可以用水代替水银做托里拆利实验,因为一个大气压相当于10m高的水柱产生的压强,故D错误。
故选:C。
4.同学们好,从八年级开始学习物理,有老师的引导,坚持课前预习,课后复习,上课专心听,善于观察,乐于动手,每节课学有所得,至今学有所成。现在平放在你桌面中央的物理答题卡将会展示你的理想成绩!现在请你估计或者测量看看,答题卡对桌面有压力,桌面的受力面积约是( )
A.6m2B.600cmC.609cm2D.609cm
解:物理答题卡平放在桌面中央,受力面积即为答题卡的面积,
物理答题卡的大小相当于一张A4纸的大小,长约为29cm,宽约为21cm,
故桌面的受力面积为S=29cm×21cm=609cm2=0.0609m2。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
5.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝的重力的
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
解:A、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力;在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力;因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,故A错误;
B、乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力;故B错误;
C、由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值;故C错误;
D、由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值;故D正确。
故选:D。
6.我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( )
A.物块乙所受的合力为10N
B.物块乙对物块甲的压力为15N
C.桌面受到物块甲的压力为15N
D.桌面对物块甲的支持力为35N
解:A、物块乙静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用,故所受的合力为0N.故A错误;
B、物块乙对物块甲的压力等于物块乙的重力,为10N.故B错误;
C、桌面受到物块甲的压力等于物块甲乙的重力之和,即25N+10N=35N.故C错误;
D、由C知,桌面受到物块甲的压力为35N,而桌面对物块甲的支持力与桌面受到物块甲的压力是一对相互作用力,故大小为35N,故D正确。
故选:D。
7.如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲<p乙,F甲>F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙
C.p甲>p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲<F乙
解:
切去之后甲、乙对地面的压力相等,则
F剩甲=F剩乙
所以ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙①
所以ρ甲S甲=ρ乙S乙②
F甲﹣F乙=ρ甲g(h甲切+h)S甲﹣ρ乙g(h乙切+h)S乙
=【ρ甲gh甲切S甲+ρ甲ghS甲】﹣【ρ乙gh乙切S乙+ρ乙ghS乙】
=ρ甲gh甲切S甲﹣ρ乙gh乙切S乙 代入①
=ρ甲S甲g(h甲切﹣h乙切) 代入②
因为h甲切<h乙切
所以F甲﹣F乙<0
即F甲<F乙;
由于剩余部分对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等,乙的体积更小,由ρ==可知乙的密度更大,由p=====ρgh可知,乙对地面的压强更大。
故选:B。
8.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小D.容器对桌面的压力减小
解:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了。
(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大。
故选:A。
9.如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大B.乙大C.一样大D.无法确定
解:由示意图知,两支完全相同的试管液面相平时,乙试管中液体的体积较大,甲试管中液体的体积较小,
已知两种液体质量相等,由公式ρ=可知:甲液体的密度较大;
由图可知两液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲液体对试管底部的压强较大。
故选:A。
10.如图所示。小明将压强计的探头放入水中某一深度处,记下U型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.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左移动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
解:A、将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,A正确;
B、将探头水平向左移动一段距离,深度不变,橡皮膜受到的压强不变,U形管两边液面的高度差不变,B错误;
C、将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,C错误;
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,D错误。
故选:A。
11.可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压),下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的是( )
A.压强为50atm,温度为10℃
B.压强为100atm,温度为0℃
C.压强为200atm,温度为20℃
D.压强为300atm,温度为30℃
解:
A、压强为50atm,水的深度为500m,温度为10℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故A错误;
B、压强为100atm,水的深度为1000m,温度为0℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之内,故B正确;
C、压强为200atm,水的深度为2000m,温度为20℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故C错误;
D、压强为300atm,水的深度为3000m,温度为30℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故D错误。
故选:B。
12.深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
解:流体压强与流速的关系是:流体中流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大。
屋顶上凸,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大。所以屋顶被向上掀起。
故选:B。
13.下列装置应用连通器原理的是( )
A.地漏
B.自制气压计
C.自动给水装置
D.托里拆利实验装置
解:A、地漏属于上端开口下端连通的容器,构成了连通器,符合题意;
B、自制气压计中内部水面不与外界接触,不符合连通器的特点,不合题意;
C、自动给水装置内部水面不与外界接触,不符合连通器的特点,不合题意;
D、托里拆利实验装置管内水银面不与外界接触,不符合连通器的特点,不合题意。
故选:A。
14.匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶B.烧杯
C.量杯D.量筒
解:根据图象,容器底所受水的压强变化是越来越慢,
当匀速地向某容器内注满水时,压强变化越来越慢,根据p=ρgh可知,水面升高的高度变化越来越慢,容器的形状是上口大、底小。
A、A选项的锥形瓶,水面升高的高度变化是越来越快,不符合题意
BD、BD选项的烧杯和量筒,水面升高的高度变化是均匀的,不符合题意;
C、C选项的量杯,水面升高的高度变化是越来越慢,符合题意;
故选:C。
15.如图所示的是“估测大气压的值”实验,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.为计算活塞的横截面积,要测出注射器的全部长度
B.实验时利用二力平衡可知大气压力等于弹簧测力计示数
C.实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽筒内的空气
D.若测出的大气压值总是偏大,可能是因为活塞与注射器壁的摩擦较大
解:A、注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出容积V,得出活塞的面积;故A错误;
B、该实验中以针筒为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;故B正确;
C、实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽注射器内的空气,减小误差,故C正确;
D、若测出的大气压值总是偏大,因为受力面积不变,所以可能是因为活塞与注射器壁的摩擦较大造成的,故D正确。
故选:A。
16.用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
解:
用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,
ρ1gh1=ρ2gh2,
A、只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
B、若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知△h2>△h1,所以两管中液体高度差会减小,故B错误;
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2,可得ρ2=,故C正确,D错误。
故选:C。
二.填空题(共6小题)
17.如图是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车。其亮点是列车可以小角度转弯,安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。当高压细水雾系统中水枪工作时,喷水对孔产生的压强p=10×106pa,水雾喷在总面积S=5×10﹣5m2轨道上产生的压力为 500 N。
解:
由p=可得,水雾喷在总面积S=5×10﹣5m2轨道上产生的压力:
F=pS=10×106Pa×5×10﹣5m2=500N。
故答案为:500。
18.如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,则甲对地面的压强p甲= 2.7×103 Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为△d= 2 cm.(g取10N/kg)
解:(1)正方体对水平地面的压强:
p======ρgh,
则甲对地面的压强:
p甲=ρgh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.09m=2.7×103Pa;
(2)甲、乙边长之比为1:3,设甲的边长为h,则乙的边长为3h,
因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,
所以,p甲′=p乙,
因p甲′==+=ρgh+=ρgh+=ρgh+g=ρgh+g=ρgh+9ρ△hg,
p乙=ρg3h=3ρgh,
所以,ρgh+9ρ△hg=3ρgh,
则△h=h=×0.09m=0.02m=2cm。
故答案为:2.7×103;2。
19.让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B).两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA > pB.杯子对桌面的压力分别为FA = FB(两空均选填“>”、“<”或“=”)
解:由于杯子是上宽下窄,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
∵p=ρgh,
∴当倒立时,深度变小,橙汁对杯底的压强变小,即pA>pB;
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴两种放置方式中,这杯橙汁的质量不变,重力不变,压力不变,即FA=FB。
故答案为:>;=。
20.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 2000 Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为 4:5 ,m等于 0.8 kg.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
解:
(1)p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)∵p水=p酒精,
∴由p=ρgh得:ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
∴h水:h酒精=ρ酒精:ρ水=0.8×103kg/m3:1.0×103kg/m3=4:5。
(3)∵ρ=,
∴m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg,
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg,
设抽出液体的质量为△m,
则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F水=G水﹣△mg=m水g﹣△mg,
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压力F酒精=G酒精﹣△mg=m酒精g﹣△mg,
∵甲和乙放在水平桌面上是圆柱形容器,
∴则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压强:
p水==,
乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压强:
p酒精==,
∵p水=p酒精
∴=
∴=
解得:m=0.8kg。
故答案为:2000;4:5;0.8。
21.如图甲、乙是同学们做过的两个物理实验。
甲的现象:“从B管右端向管内吹气,A管水面上升”;说明的原理是 在流体中,流速越大的位置压强越小 ,
乙现象:“迅速击打硬纸板,鸡蛋不会随硬纸板飞出”;说明的原理 物体具有惯性 。
解:(1)从B管右端向管内吹气时,A管上端的空气流速快,压强小。由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入A管中,A管中的水会上升。
(2)鸡蛋原来是静止的,迅速击打硬纸板,硬纸板受力飞出,但鸡蛋由于惯性还要保持原来的静止状态,所以鸡蛋不会随硬纸板飞出,而是落入水中。
故答案为:在流体中,流速越大的位置压强越小,物体具有惯性。
22.为了研究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计进行了改进。当两探头置于空气中时,U形管液面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度为ρ1和ρ2的两种液体中,且两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则ρ1 > ρ2(填“>”“<”或“=”);若使U形管中的液面再次相平,应 增大 (填“增大”或“减小”)乙容器中的探头在液体中的深度。
解:读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明甲中的压强更大,故可以判断甲液体的密度更大。
若使U形管中的液面再次相平,根据p=ρgh可知,应增大乙容器中的探头在液体中的深度。
故答案为:>;增大。
三.实验探究题(共3小题)
23.小红所在的实验小组在探究压力作用的效果与那些因素有关的属于中,利用了两个相同的木块和一块海绵,如图所示:
(1)实验中通过观察 海绵的形变程度 来比较压力作用的效果;
(2)对比 甲、丙 两图,可以得出受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小红得出压力作用效果与压力大小无关。小明认为这个结论 不正确 (填“正确”或“不正确”),理由是: 没有控制受力面积相同 。
(4)如果实验时找不到海绵,小红说可以用课本来代替,小明认为此方案不行,原因是 课本形变不明显 。
解:(1)实验中通过观察海绵的形变程度来比较压力作用的效果,这是转换法的应用;
(2)对比甲、丙两图,可以看出,受力面积相同,而压力不同,海绵的形变程度不同,故可得出:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小红得出压力作用效果与压力大小无关。这个结论不正确,因为小红没有控制受力面积相同,不符合控制变量法的要求。
(4)如果实验时找不到海绵,用课本来代替,此方案是不行的,因为课本形变不明显,无法准确反映压力的作用效果,本实验必须采用易于形变的材料,如海绵、泡沫塑料、细沙等。
故答案为:(1)海绵的形变程度;(2)甲、丙;
(3)不正确;没有控制受力面积相同;
(4)课本形变不明显。
24.如图所示,U型管内装有适量清水。通过下列实验,用U形管压强计“探究影响液体内部压强因素”。
(1)U形管压强计 不是 (选填“是”或“不是”)连通器,使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,可通过 ② (选填序号)方法进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U型管内添加适量水;
在实验中通过比较U型管两边的液面高度差来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做 转换法 。
(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
根据表中信息可得出结论:在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而 增大 (选填“增大”或“减小”)。
(4)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,小明把金属盒分别浸入到A、B两种液体中,如图2所示,小明得出结论:A液体密度较大。你认为他的结论 正确 (选填“正确”或“不正确”),原因是 ② (选填序号)。
①没有控制金属盒在液体中的深度相同
②金属盒在A液体中深度小,而U型管两边液面高度差较大
(5)小刚将液体压强计进行了改造,如图3所示。当两探头置于空气中时,U形管水面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U形管中的左右水面高度差为5cm,则ρ1 > ρ2(选填“>”、“<”或“=”),左右橡皮管内气体压强相差 500 Pa。
解:(1)U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器;
压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(2)若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,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②正确;压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,这种方法叫转换法;
(3)比较表格可知,实验是控制液体的密度相同,随着液体的深度增加,观察U形管两侧的液面高度差变大,说明在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而增大。
(4)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,小明把金属盒分别浸入到A、B两种液体中,如图2所示,小明得出结论:A液体密度较大。他的结论是正确的,由图可知,金属盒在A液体中深度小,而U型管两边液面高度差较大,根据液体压强公式p=ρgh可知,A液体密度较大,故选②;
(5)读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明甲中的压强更大,根据p=ρgh可知甲液体的密度更大。
左右橡皮管内气体压强相差:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)不是;不漏气;(2)②;转换法;(3)增大;(4)正确;②;(5)>;500。
25.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压强的值,如图所示:
(1)图甲注射器的最大可读容积为 20ml ,用手指堵住注射器的小孔,发现要拨出活塞很费力,这是因为 大气压 的作用。
(2)实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端,当筒内空气全部排尽时,筒内 无 (填“有”或“无”)大气压。
(3)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=28N时,注射器中的活塞刚开始滑动,已知活塞的面积是S=2.8×10﹣4m2,则可求出大气压强是p= 1×105 Pa。
(4)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得的大气压值 偏小 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦力较大,将导致测得的大气压值 偏大 。(均填“偏大”“偏小”“不变”)
解:(1)图甲注射器的最大可读容积为20ml;
用手指堵住注射器的小孔,排净注射器中的空气,在拉动时,大气压的力量会将活塞紧紧地压住,因此拔出活塞会很费力。
(2)实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排净注射器中的空气,使筒内无气压,成为真空。
(3)当弹簧测力计的示数增大到F=28N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力,因此大气压对活塞的压力为28N;
此时的大气压强:p===1×105Pa。
(4)如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式p=可知,导致测得的大气压值偏小。
如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,根据公式p=可知,导致测得的大气压值偏大。
故答案为:(1)20ml;大气压;(2)无;(3)1×105;(4)偏小;偏大。
四.计算题(共2小题)
26.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀地正方体物块,其边长分别是20cm、30cm,密度之比ρA:ρB=3:1.将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图乙)。求:
(1)图乙中,物块A对地面的压力;
(2)物块A的密度;
(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图丙),要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几。
解:
(1)由p=可得,物块A对地面的压力:F=pSA=5100Pa×0.2m×0.2m=204N;
(2)图乙中物块A对地面的压力等于物体AB的总重力,所以AB的总重力G总=F=204N;
由重力和密度公式可得:GA+GB=ρAVAg+ρBVBg=204N,
因为ρA:ρB=3:1,所以有:
ρA×(0.2m)3×10N/kg+ρA×(0.3m)3×10N/kg=204N,
解得:ρA=1.2×103kg/m3;
(3)物块A的重:GA=ρAVAg=1.2×103kg/m3×(0.2m)3×10N/kg=96N;
物块B的重:GB=ρBVBg=×1.2×103kg/m3×(0.3m)3×10N/kg=108N;
沿竖直方向切去物块B后,设剩余部分占物块B体积的比例为x,
则物块B剩余部分的底面积为SB•x,物块B剩余部分的重为GB•x,
则由p=可得:pB==2800Pa,
即 =2800Pa,
解得x=,则将物块B沿竖直方向切去了三分之一的体积。
答:(1)图乙中,物块A对地面的压力为204N;
(2)物块A的密度为1.2×103kg/m3;
(3)要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去三分之一。
27.小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图2中a的值。
解:
(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,
可以判断A的最初压强是2000Pa,
均匀柱体对水平面的压强p=ρgh,则圆柱体A的密度:
ρA===2×103kg/m3;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块的重力:△GA=ρAg△hASA,已知SA:SB=1:3,
将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:
△pB===═=400Pa;
(3)由图象知,B的最初压强是1200Pa,则由p=ρgh可得圆柱体B的密度:
ρB===2×103kg/m3,
由图象知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,
即:pA'=pB',
则有:ρAg(0.1m﹣a)=,
因为ρA=ρB,SA:SB=1:3(即SB=3SA),
所以化简代入数据可得:0.1m﹣a===,
解得:a=0.03m=3cm。
答:(1)圆柱体A的密度是2×103kg/m3;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加400Pa;
(3)图2中a的值是3cm。实验次数
液体
液体深度h/cm
U形管两侧液面的高度差△h/cm
1
水
5.0
4.9
2
10.0
9.7
3
15.0
14.6
实验次数
液体
液体深度h/cm
U形管两侧液面的高度差△h/cm
1
水
5.0
4.9
2
10.0
9.7
3
15.0
14.6
物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试同步测试题: 这是一份物理八年级下册第十二章 简单机械综合与测试单元测试同步测试题,共40页。试卷主要包含了如图轻杆等内容,欢迎下载使用。
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