《压强》综合测试.docx
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《压强》综合测试
《压强》综合测试
濮阳市第一中学范忠海
一.填空题(每空1分,共14分)
1.如图所示,小华骑单车出行,沿途看到路旁树木向后退去,所选的参照物是 ;小华坐在宽大的车座上比较舒服,这是通过增大受力面积减小了 的缘故.
2.如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为20cm2.杯中水深10cm,杯和水的总重力为3N,则杯对水平桌面的压强为 Pa;水对杯底的压力为 N.(g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)
3.如图所示是一款自动清洁地面机器人,它工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排除,利用 将垃圾吸入尘盒内.已知机器人的质量是2kg,滚轮与地面的总接触面积为10cm2,静止在水平地面时它对地面的压强为 Pa.
4.高速行驶的列车车厢两侧的窗口打开后,窗帘没有飘向窗内,反而会飘向窗外.这是因为车外空气的 .列车进站前提前关闭动力,列车由于 ,仍能前进一段路程,到达停车位置.
5.甲、乙两个完全相同的容器中,分别盛有两种不同的液体,液体的质量相同,深度相同,都放在水平桌面上,如图所示,则液体对甲、乙两容器底部的压强p甲 p乙,甲、乙容器对水平桌面的压强p甲′ p乙′.
6.如图所示,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4×103Pa,则金属块重力是多少,密度为 kg/m3.
7.复习时,小雪用两端覆盖了橡皮膜的玻璃筒研究浮力产生的原因,装置如图.当她把玻璃筒水平压入装水的水槽底部时,发现橡皮膜向筒内凹陷,说明 .但晓彤实验时发现橡皮膜向内凹陷程度小,你认为原因可能是 .
二.选择题(每题2分,共16分)
8.新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用.下列关于膨胀式安全带说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
9.如图所示,下面四幅图中所涉及的物理知识描述正确的是( )
A.甲图:
通过增大受力面积来减小压力
B.乙图:
利用了连通器原理
C.丙图:
利用流体在流速大的地方压强大
D.丁图:
可探究液体压强的大小与深度的关系
10.如图所示,下列现象中不能说明大气压存在的是( )
A.
用抽气筒从b管向外抽气,瓶内气球会膨大起来
B.
用手指盖住上孔,水就停止流出,手指一松开,水又从下孔流出
C.
将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,水会进入试管
D.
往容器中注入水,水静止时,容器各部分中的水面保持相平
11.如图所示是托里拆利实验装置示意图,下列说法中正确的是( )
A.换用较粗的玻璃管来做实验,管内外水银面的高度差将小于760mm
B.往水银槽中加些水银,管内外水银面的高度差仍等于760mm
C.将玻璃管轻轻上提一点,管内外水银面的高度差将大于760mm
D.将玻璃管稍微倾斜一些,管内外水银面的高度差将大于760mm
12.如图所示,A、B两长方体置于水平地面上(已知mA<mB、SA>SB、hA=hB).将两物体水平截去相同高度,剩余部分对地面的压强pA、pB和压力FA、FB的关系为( )
A.pA<pB,FA=FBB.pA<pB,FA<FBC.pA>pB,FA=FBD.pA>pB,FA>FB
13.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平面上时瓶对桌面的压强为P1,瓶底受到水的压力为F1.倒立放置时瓶对桌面的压强为P2,瓶盖受到水的压力为F2.则( )
A.P2=P1,F2=F1B.P2>P1,F2>F1C.P2<P1,F2>F1D.P2>P1,F2<F1
14.(双选)如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙B.F甲<F乙C.p甲<p乙D.p甲>p乙
15.(双选)沈清同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将不变
C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,则管内外水银面的高度差将增大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会增大
三.作图题(每题2分,共4分)
16.画出图中拦河大坝A处受到水的压力的示意图.
17.如图所示,重为10牛的物体A静止在物体B上,请用力的图示法在图中画出它对物体B的压力F.
五.实验探究题(共18分)
18.如图所示是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验,甲、乙和丙三个相同的烧杯中分别注入酒精、盐水和盐水,且深度相同,请回答下列问题:
(1)比较甲、乙两图可知,液体内部压强与液体的 有关;
(2)拦河坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比 两图所得出的结论进行说明;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加入水(未溢出),U型管两液面的高度差将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)如图丁所示,小明将U型管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,U型管内左右两液面分别用a、b表示,用电吹风向管口吹风则U型管内液面较高的是 (选填“a”或“b”).
19.探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示.
(1)甲、乙、丙实验中,根据 来比较压力的作用效果.
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是 .
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强P丙和图丁中木板受到的压强P丁的大小关系为P丙 P丁(选填“>”“<“或“=”).
20.小明利用矿泉水瓶做了有关压强的实验.
实验一:
如图甲
(1),瓶中装满水,用薄纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明了 的存在;若将瓶子倾斜一些如图甲
(2),该实验仍能成功,说明了 ;若将整个装置瓶口向下悬挂在密闭玻璃罩内如图甲(3),并用抽气机不断抽去罩内空气,则玻璃杯中水和塑料片将 .
实验二:
在瓶子侧壁不同高度处开三个同样大小的孔如图乙,用手指堵住小孔往瓶中注满水.放开手指,观察到小孔的位置越低,从小孔射出的水越 ,说明 .
五.计算题(每题9分,共18分)
21.学校进行“注模”艺术品的展示活动.小闵同学制作一底部面积S=2×10﹣3m2,高h=0.15m的作品,将密度ρ=0.8×103kg/m3的某种液体注入磨具内,用了体积V=5×10﹣4m3的液体,如图所示,g取10N/kg,求:
(1)成型前液体对模具底部的压强p1;
(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强p2.
22.如图所示是我国88式主战坦克,总质量为40t,高(顶部舱门距地面)为2m,每条履带与地面的接触面积为2m2,该坦克具有潜渡功能.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)坦克在深为5m的河流中潜渡时,对水平河床有压力,则在坦克顶部舱门受到水的压强为多大?
参考答案与试题解析
一.填空题
1.单车、压强
(解析:
小华骑单车出行,若以行驶的单车为参照物,树与单车之间的位置不断发生变化,是运动的,所以他会看到路旁的树向后退去;自行车车座比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,因此坐在宽大的车座上比较舒服)
2.1500、 2
(解析:
(1)杯对水平桌面的压力:
F=G总=3N,则杯对水平桌面的压强:
p=
=
=1500Pa;
(2)水的深度h=10cm=0.1m,
水对杯底的压强:
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
水对杯底的压力:
F′=p′S=1000Pa×20×10﹣4m2=2N)
3.大气压 、 2×104
(解析:
(1)清洁地面机器人,它工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排除,利用大气压的作用将垃圾吸入尘盒内;
(2)机器人对水平地面的压力:
F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
机器人对地面的压强:
p=
=
=2×104Pa)
4. 流速大,压强小 、 惯性
(解析:
因为汽车行驶时,车外的空气流速大、压强小;车内的空气流速小、压强大.车内的气压大于车外的气压,压强差就把窗帘压向车外.列车进站前提前关闭动力,列车由于惯性,仍能前进一段路程,到达停车位置)
5. < <
(解析:
液体的深度相同,甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积,据ρ=
可知,由于两种液体的质量相同,所以甲液体的密度小于乙液体的密度,据p=ρgh得,甲的密度小,所以甲液体对容器底的压强小,即p甲<p乙.液体的质量相同,杯子的质量相同,所以总质量相同,总重力相同,此时桌面所受杯子的压力等于杯和液体的总重力,两杯对桌面的压力相同,据p=
可知,乙容器对桌面的接触面积小,所以乙容器对桌面的压强大于甲容器对桌面的压强,即p甲′<p乙′)
6.3×103
(解析:
正方体金属块的底面积:
S=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
正方体金属块的体积V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3,
由p=
可得,金属块对桌面的压力:
F=p×
S=4×103Pa×
×0.01m2=20N,
金属块的重力:
G=F+F′=20N+10N=30N,由G=mg可得,金属块的质量:
m=
=
=3kg,
金属块的密度:
ρ=
=
=3×103kg/m3)
7.液体内部向各个方向都有压强、橡皮膜绷得过紧
(解析:
她把玻璃筒水平压入装水的水槽底部时,发现橡皮膜向筒内凹陷,这说明液体内部向各个方向都有压强;橡皮膜的松紧程度、橡皮膜的硬度、筒内是否有空气都会影响橡皮膜在水中的凹陷的程度)
二.选择题
8.D(解析:
惯性大小只和质量有关,故系安全带不会改变车及人的惯性;该安全带不能使人所承受的力减小;该安全带充气后增大与人体的接触面积,在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,从而避免人员被勒伤,故D正确)
9.D(解析:
液体内部向各个方向都有压强,带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,橡皮膜会向上凸;由于液体压强随深度的增加而增大,所以玻璃管插入水中越深,橡皮膜向上的凸起程度越大,可探究液体压强的大小与深度的关系,故D正确)
10.D(解析:
用抽气筒从b管向外抽气,瓶内的气压减小,气球会在外界大气压的作用下被压大;堵上小孔,瓶子里的水由于受到外界气压的作用倒不出来;将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,试管内的空气会变冷,气压减小,水会在外界大气压的作用下被压入试管;茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴的水面和壶身的水面保持相平,不能证明大气压是存在的,故D符合题意)
11.B(解析:
在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、将玻璃管轻轻上提一点、往水银槽中加些水银,这些都不会影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外的水银面的高度差才能发生变化.故选B)
12.B(解析:
(1)∵mA<mB、SA>SB、hA=hB,∴VA>VB,∵ρ=
,∴ρA<ρB,
(2)因为是规则的长方体,所以对地面的压强P=
=
=
=
=ρgh,当将两物体水平截去相同高度时,两物体剩余部分的高度仍然相等,因ρA<ρB,则剩余部分对地面的压强pA<pB,(3)因为物体为长方体,由密度公式变形可得m=ρV=ρSh(h为长方体的高),原来的质量关系为mA<mB,所以ρASAhA<ρBSBhB;原来的高度hA=hB,所以ρASA<ρBSB﹣﹣﹣﹣﹣①
当将两物体水平截去相同高度时,两物体剩余部分的高度仍然相等,即hA′=hB′﹣﹣﹣﹣﹣②,
两物体剩余部分的质量分别为:
mA′=ρASAhA′,mB′=ρBSBhB′﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;
结合①②③可知,剩余部分的质量关系为mA′<mB′,则剩余部分的重力关系为GA′<GB′,所以剩余部分对地面的压力关系为FA<FB.故选B)
13.D(解析:
(1)因为瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,
所以无论正放还是倒放,它们的总重力不变,即对桌面的压力不变,倒置后,瓶与桌面的接触面积小,故据p=
可知,倒置后瓶对桌面的压强大,即p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;因此即F1>F2.故选D)
14.AC(解析:
(1)由图可知,乙柱形容器中水的深度大于甲中容器中水的深度,由p=ρgh可知,乙中水对容器底部的压强大于甲中水对容器底部的压强,即p甲<p乙,故C正确、D错误;
(2)由p=
可得,柱形容器中水对容器底部的压力:
F=pS=ρghS=ρgV=mg,因两容器中水的质量相等,所以,F甲=F乙,故选AC)
15.BD(解析:
读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强;若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变;若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则顶层大气压小,能支持的水银柱高度也就变小;玻璃管的长度至少为h=
,由于大气压不变,若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支撑的水柱高度会增大,故选BD)
三.作图题
16.
(解析:
大坝受到水的压力,作用点在大坝的表面,方向垂直于表面指向大坝)
17.
(解析:
物体A对物体B的压力的大小等于物体A的重力,为10N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面的中点上;选取标度为5N,则表示压力的线段长度为标度的2倍)
四.实验探究题
18.
(1)密度;
(2)乙、丙;(3)变大;(4)a.
解析:
(1)比较甲、乙实验可知,液体的深度相同,密度不同,U型管左右液面差不同,液体内部压强不同,所以液体内部压强与液体的密度有关;
(2)拦河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝底部受到的压强较大,比较乙、丙两图可知,液体的密度相同,深度越大,U型管左右液面差越大,压强越大,所以可以得出:
在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;
(3)保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加水,液体的深度增加,探头在水中的深度增大,受到液体的压强也增加,U型管两侧液面的高度差也变大;
(4)在丁图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左(a)侧液面将升高
19.
(1)海绵的凹陷程度;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)=.
解析:
(1)实验中是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的.
(2)通过甲、乙实验可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,故得到的结论是:
受力面积一定时,压力越大.压力的作用效果越明显.
(3)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来.故海绵受到的压强P丙和木板受到的压强P丁的大小关系为P丙=P丁.
20.大气压;各个方向都有大气压;落下;急;液体的压强随深度的增加而增大.
解析:
实验一:
塑料受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,大气压远大于水对塑料向下的压强,所以塑料不会掉下来.该现象说明了大气压的存在;
将瓶子倾斜一些,该实验仍能成功,说明了各个方向都有大气压;
若将整个装置瓶口向下悬挂在密闭玻璃罩内,并用抽气机不断抽去罩内空气,则塑料片不再受到大气压的作用,所以玻璃杯中水和塑料片将落下.
实验二:
在矿泉水瓶侧壁开三个同样大小的孔,用手指堵住小孔往瓶中注满水.放开手指,观察到水从小孔射出,小孔的位置越低,射出的水越急.该现象说明了液体压强随着深度的增加而增加.
五.计算题
21.解:
(1)由题意可知,成型前模具内液体的深度h=0.15m,
则液体对模具底部的压强:
p1=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1200Pa;
(2)因质量与物体的形状、状态、空间位置无关,
所以,由ρ=
可得,作品的质量:
m=ρV=0.8×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.4kg,
成型作品放在水平桌面上,对桌面的压力:
F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,
对桌面的压强:
p2=
=
=2000Pa.
答:
(1)成型前液体对模具底部的压强为1200Pa;
(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强为2000Pa.
22.解:
(1)坦克对地面的压力:
F=G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N,
对地面的压强:
p=
=
=1×105Pa;
(2)由题知,坦克在深为5m的河流中潜渡,顶部舱门高为2m,
则在坦克顶部舱门受到水的压强:
p'=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×(5m﹣2m)=3×104Pa.
答:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为1×105Pa;
(2)坦克在深为5m的河流中潜渡时,对水平河床有压力,则在坦克顶部舱门受到水的压强为3×104Pa.