2024-2025学年人教版物理八年级下册第9章《压强》复习与检测试卷
试卷共25题, 试卷满分:100分
一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分.在每小题恰有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,两手用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强大
C.两手指受到的压强相同,左边手指受到的压强大
D.两手指受到的压强相同,右边手指受到的压强大
2 .载重汽车的轮子比普通汽车多,是为了( )
A.增大压力 B.增大压强
C.减小压力 D.减小压强
3 . 如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA
4.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
5 . 如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,
松木能承受的最大压强是5×106Pa,以下说法正确的是( )
A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木
B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
6 . 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,
水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA<pB,FA=FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA<pB,FA>FB
7.如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
流速快,压强大 B.流速快,压强小
C.流速慢,压强小 D.流速慢,压强大
8.如图所示,甲、乙、丙均为正方体,甲、乙的边长分别为10cm、20cm,乙、丙的重力分别为60N、10N,整个实验装置静止,此时甲对乙的压强为1500Pa。则下列说法正确的是( )
①弹簧测力计的示数为10N;
②甲物体的密度为1.5×103kg/m3;
③若要使乙对桌面的压强为1950Pa,可沿水平方向切掉丙的;
④若要使乙对桌面的压强变成原来的,应沿竖直方向切掉乙的。
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
二、填空题(本大题共11小题,每空1分,共29分.不需写出解答过程,请将正确答案填写在横线上)
9 . 如图1,普通水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;
如图2,用吸管将杯中的饮料吸入口中,是利用了 的作用.
10.探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,某同学做了如图所示的实验,
比较实验甲、乙两图可得压力的作用效果与 有关;
比较乙、丙两图可得压力的作用效果与 有关
11 . 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。
12 .当列车高速经过时,若人离列车太近,很容易被吸向列车,这是因为列车在高速行驶时,
列车与人之间的空气流速 ,压强 ,人外侧的气压大于内侧的气压,从而把人压向列车.
无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,
因为车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越 ,紧急情况下,
应挥动逃生锤的 (A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
14 . 用同一压强计探究液体内部压强的情景如题图所示,
其中 图中橡皮膜底部受到液体压强更大(选填“甲”或“乙”);
若两烧杯中分别装的是盐水和水(),根据实验现象,
可以确定 (选填“A”或“B”)杯中装的水,
这是因为在相同的深度, 越大,液体压强越大。
15.根据所学知识填空:
(1)用手握着总重为5.5N的饮料瓶静止在空中,瓶口竖直向上(如图甲所示),
手的握力为20N,则饮料瓶受到的摩擦力为 N,方向为 ;
拧开瓶盖,将塑料吸管插入瓶中(如图乙所示),能把饮料吸进口中,
这是利用了 ,若将瓶口封住,饮料 (选填“能”或“几乎不能”)被吸到嘴里;
(3)喝完的饮料瓶里注满水,在a、b处扎一个小孔, 孔水喷出的距离较远。
16.放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,
F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,
物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力为 N;
在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,
则物体对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
17.小华做估测大气压值的实验,装置如图所示。
实验步骤:
A.将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气。然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.把细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,
然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下 ,
即等于大气对活塞的压力F;
C.用刻度尺测出注射器 ,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S= ;
D.推算此时大气压的数值P= (写出表达式);
小华同学测量仪器使用科学合理,读数正确,若测量结果偏大,主要原因是 。
18. 一长方体物块在弹簧测力计的作用下,下表面与水面刚好接触,如图甲所示.
从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与杯底接触).
图乙是物块下降过程中所受浮力的大小F浮 与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象,
图丙是物块下降过程中所受拉力的大小F与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象.
若F1 = F2,则物块所受重力G = F1,密度为 kg/m3(已知ρ水=1.0×103 kg/m3).
19. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,
剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,
则乙的密度是 kg/m3,当甲和乙剩余部分对地面的压强相同时,甲对地面的压强为 Pa。
三、解答题(本大题共8小题,共55分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(6分)小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。
其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,
然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞刚开始滑动时,
记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 ;
(2)注射器活塞的横截面积是 cm2, 根据数据计算大气压强是 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:① 橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
② 活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③ 弹簧测力计的示数没有读准;
④ 活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④
(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,
添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,
记下弹簧测力计的示数为1.25N”这一实验步骤,这样做的目的是 ,
小红计算出的大气压强是 Pa。
21.(6分)冰壶运动是冬奥会的比赛项目之一,由黄岗岩凿磨而成的冰壶形状如图所示,
比赛时使冰壶沿着冰道的中心线滑行,以冰壶静止时距离营垒圆心的远近决定胜负,
若冰壶的质量约为19kg,与冰道接触的底面积约为190cm2 , g=10N/kg,请你计算:
(1)冰壶受到的重力;
(2)冰壶静止在水平冰面上时,对冰面的压强。
22 .(6分)如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人.
若机器人质量为500 kg,每条履带与地面的接触面积为1000 cm2.则:
(1)机器人的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104 Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
23 .(9分) 小雯每天骑自行车上学,她所骑自行车的有关数据如图所示.
(1)根据图表中数据计算:除自行车自重外,它还能承载物重多少N?
(2)若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10﹣3m3,某次充气后,胎内气体的密度约1.42kg/m3.
则一只轮胎内气体的质量是多少kg?
(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,请用物理知识简要说明原因.
自行车净重 200N
行驶时轮胎和地面接触面积 2×10﹣2m2
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力 30N
车轮直径 0.61m
轮胎承受最大压强 1.2×105Pa
24(10分)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,
其底面积为S2=80cm2,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,
h表示木块A的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F与h的关系,
它先把木块A放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,
小明再用轻杆B向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,
依据数据得到了如图乙所示的F﹣h图象,此过程中液体始终没有溢出。
(不计传感器C和轻杆B的重力和体积,g=10N/kg)
(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是 ;(选填A.天平 B.刻度尺 C.量筒)
(2)观察图象,分析可知:
① h1= cm,木块A的总高度是 cm;
② 在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 ,
在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数 ,
木块A所受浮力 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”);
③木块A的重力是 N。
利用此实验装置可测该液体的密度,其值为 kg/m3;
木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了 pa。
25.(9分)如图所示,铁桶重为20N,铁桶的底面积为100cm2,往铁桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上.求:(g取10N/kg)
(1)水对铁桶底的压强;
(2)铁桶底受到水的压力;
(3)水平台面受到铁桶的压强.
26.(9分)某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:
该智能配送机器人设计的最大速度是18km/h,空载质量350kg,承载量可以达到150kg(g取10N/kg)。
(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶7.2km,需要多长时间?
(2)配送机器人满载时静止在水平地面上,对地面的压强是2×105Pa,
此时轮胎与地面的总接触面积是多少?
(3)配送机器人满载时在水平路面上以最大速度匀速行驶,受到的阻力是总重的0.02倍,
求机器人在行驶过程中的功率。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2024-2025学年人教版物理八年级下册第9章《压强》复习与检测试卷解答
试卷共25题, 试卷满分:100分
一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分.在每小题恰有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,两手用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强大
C.两手指受到的压强相同,左边手指受到的压强大
D.两手指受到的压强相同,右边手指受到的压强大
【答案】B
【详解】铅笔处于静止状态,水平方向受到两手指的压力是一对平衡力, 所以两手指对铅笔的压力相等,由于手指对铅笔的压力与铅笔对手指的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,由此可知,两手指受到铅笔的压力相同,由于两手指受到铅笔的压力相同,右边的受力面积小,由可知,右边手指受到的压强较大,即右边手指的压力作用效果更明显,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2 .载重汽车的轮子比普通汽车多,是为了( )
A.增大压力 B.增大压强
C.减小压力 D.减小压强
【答案】D
【详解】载重汽车的轮子比普通汽车多,是为了是为了在压力一定时,增大受力面积来减小对地面的压强.
3 . 如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA
【答案】C
【详解】由图知,容器底面积SA
由可知两液体的密度关系,即
若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,即
根据可知,液体对各自容器底部的压强pA、pB的关系为pA>pB
因加液体前甲的质量等于乙的质量,即
则
各自加入液体后,仍与相等,即
因圆柱形容器,液体对容器底部的压力
所以此时液体对各自容器底部的压力FA=FB
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.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
【答案】A
【详解】A.图钉尖很尖锐,减小了受力面积,增大了压强,符合题意;
B.书包背带较宽,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
C.铁轨下铺设枕木,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
D.穿滑雪板滑雪,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意.
5 . 如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,
松木能承受的最大压强是5×106Pa,以下说法正确的是( )
A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木
B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
【答案】B
【分析】已知松木能承受的最大压强和图钉尖的面积,根据求出图钉尖能进入松木的最小压力;静止或匀速直线运动的物体处于平衡状态,受到的力为平衡力,再根据二力平衡的条件判断两个力的大小关系。
【详解】图钉尖能进入松木的最小压力
当图钉静止时,它受到水平向左的力和水平向右的力是一对平衡力,则两个力的大小相等。
故选B。
6 . 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,
水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA<pB,FA=FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA<pB,FA>FB
解:水瓶先正立再倒立放置在水平桌面上,由图可知,倒立时比正立时的液面高,根据p=ρgh可知,pA<pB;
如图所示,正立时,液柱为直柱体,瓶底受到的压力等于水的重力,倒立后,瓶盖受到的压力相当于瓶盖正上方向液体受到的重力,即小于液体的总重力,所以FA>FB。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
7.如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( )
流速快,压强大 B.流速快,压强小
C.流速慢,压强小 D.流速慢,压强大
【答案】B
【详解】在流体(如空气)中,流速越快,压强越小;反之,流速越慢,压强越大。在龙卷风的情况下,旋转气流的中心部分流速非常快,因此压强会显著降低,形成一个低压区,而周围的空气流速较慢,压强相对较高。由于压强差的存在,周围的空气和物体会被“吸入”低压区,这就是龙卷风能够将物体吸入其中的原因。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.如图所示,甲、乙、丙均为正方体,甲、乙的边长分别为10cm、20cm,乙、丙的重力分别为60N、10N,整个实验装置静止,此时甲对乙的压强为1500Pa。则下列说法正确的是( )
①弹簧测力计的示数为10N;
②甲物体的密度为1.5×103kg/m3;
③若要使乙对桌面的压强为1950Pa,可沿水平方向切掉丙的;
④若要使乙对桌面的压强变成原来的,应沿竖直方向切掉乙的。
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【答案】D
【详解】①整个实验装置处于静止状态,所以弹簧测力计的示数等于正方体丙的重力10N,故①正确;
②甲物体对乙物体的压力F=pS甲=1500Pa'×10×10×10-4m2=15N
正方体甲的重力G甲=F拉+F支=G丙+F=10N+15N=25N
甲的密度
故②错误;
③沿水平方向切掉丙的,物体丙剩余部分的重力
此时装置仍然处于静止状态,这时正方体甲所示的拉力F拉1=3N
此时乙对地面的压力F乙=G甲+G乙-F拉1=25N+60N-3N=82N
此时乙对桌面的压强
故③错误;
④原来的乙对桌面的压力F乙1=G甲+G乙-F拉=25N+60N-10N=75N
原来乙对桌面的压强
要是乙对桌面的压强变成原来的,即
将乙竖直方向切去后,剩余的重力
剩余部分的底面积
此时乙对桌面的压力
此时乙对桌面的压强
由此可知p乙2=p乙′,故④正确。
故选D。
二、填空题(本大题共11小题,每空1分,共29分.不需写出解答过程,请将正确答案填写在横线上)
9 . 如图1,普通水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;
如图2,用吸管将杯中的饮料吸入口中,是利用了 的作用.
【答案】 连通器 大气压
【详解】由图知,壶嘴和壶身构成连通器,是利用连通器原理工作的;
用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压。
10.探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,某同学做了如图所示的实验,
比较实验甲、乙两图可得压力的作用效果与 有关;
比较乙、丙两图可得压力的作用效果与 有关
【答案】压力大小、受力面积大小
【详解】比较甲、乙两图,在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显,可得压力的作用效果与压力大小有关;
比较乙、丙两图,压力大小相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显.可得压力的作用效果与受力面积大小有关;
11 . 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。
【答案】 大气压 2×104
【详解】[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
12 .当列车高速经过时,若人离列车太近,很容易被吸向列车,这是因为列车在高速行驶时,
列车与人之间的空气流速 ,压强 ,人外侧的气压大于内侧的气压,从而把人压向列车.
【答案】 大 小
【详解】[1][2]人离列车太近时,高速列车行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,被压向列车出现事故.
无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,
因为车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越 ,紧急情况下,
应挥动逃生锤的 (A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【答案】 大 B
【详解】[1][2]车辆被淹越深,根据液体压强公式p=ρgh得,O点的压强就越大,故门将更难打开;应用逃生锤时,应选择B端砸向玻璃窗的边角,因为B端的受力面积小,压强大,容易砸破玻璃窗。
14 . 用同一压强计探究液体内部压强的情景如题图所示,
其中 图中橡皮膜底部受到液体压强更大(选填“甲”或“乙”);
若两烧杯中分别装的是盐水和水(),根据实验现象,
可以确定 (选填“A”或“B”)杯中装的水,
这是因为在相同的深度, 越大,液体压强越大。
【答案】 乙 A 液体密度
【详解】[1]用压强计测液体内部压强时,我们通过U形管左右液面高度差来衡量压强大小。如图所示,乙图中U形管左右液面高度差比甲图中U形管左右液面高度差更大,说明乙图中橡皮膜底部受到液体压强更大。
[2][3]如图所示,两次实验金属探头在两种液体中的深度相同,密度大的液体压强大,乙图中该位置的压强较大,所以乙图中的液体B是盐水,甲图中的液体A是水。
15.根据所学知识填空:
(1)用手握着总重为5.5N的饮料瓶静止在空中,瓶口竖直向上(如图甲所示),
手的握力为20N,则饮料瓶受到的摩擦力为 N,方向为 ;
拧开瓶盖,将塑料吸管插入瓶中(如图乙所示),能把饮料吸进口中,
这是利用了 ,若将瓶口封住,饮料 (选填“能”或“几乎不能”)被吸到嘴里;
(3)喝完的饮料瓶里注满水,在a、b处扎一个小孔, 孔水喷出的距离较远。
【答案】 5.5 竖直向上 大气压 几乎不能 b
【详解】(1)[1][2]饮料瓶被握在手中,处于静止状态,饮料瓶在竖直方向上,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,饮料瓶重为5.5N,摩擦力大小也是5.5N,方向竖直向上。
(2)[3]用吸管从瓶子里吸饮料时,先把吸管内的部分空气吸走,管内的气压小于外界大气压,饮料在管内外压强差的作用下被压入吸管,上升到嘴里,所以使饮料上升到嘴里的力是大气的压力。
[4]如果把饮料瓶密封起来,瓶内液面上方与大气隔离,不会产生管内外的压强差,则不能吸到饮料。
(3)[5]液体压强随着深度的增加而增大,液体深度越大,液体压强越大,b处水的深度大于a处水的深度,所以b孔流出的水喷得较远。
16.放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,
F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,
物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力为 N;
在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,
则物体对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”)。
【答案】 2 不变
【详解】[1]由v—t图像可知,0~2s内物体处于静止状态,2~4s内物体处于加速运动状态,4~6s内物体处于匀速直线运动状态;由图丙可知,4~6s内物体受到推力为2N,由于4~6s内物体处于匀速直线运动状态,物体受到的摩擦力等于推力,为2N;由于滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,物体从图甲位置运动到图乙位置,压力大小等于物体重力不变,接触面粗糙程度也不变,所以物体从图甲位置运动到图乙位置受到的摩擦力为2N。
[2]按图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,物体对桌面的压力不变,接触面积不变,根据可知,压力不变,受力面积不变,所以压强不变。
17.小华做估测大气压值的实验,装置如图所示。
实验步骤:
A.将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气。然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.把细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,
然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下 ,
即等于大气对活塞的压力F;
C.用刻度尺测出注射器 ,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S= ;
D.推算此时大气压的数值P= (写出表达式);
小华同学测量仪器使用科学合理,读数正确,若测量结果偏大,主要原因是 。
【答案】 弹簧测力计示数 注射器有刻度部分的长度 见解析
【详解】[1]能拉动活塞时,说明此时拉力等于大气对活塞的压力,故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力F。
[2][3]要算出活塞的面积,可根据注射器上的刻度得知容积V,再测出注射器有刻度部分的长度L,则活塞面积
[4]可算出大气压值为
[5]在实验过程中,由于克服活塞受到的摩擦力,所以测得的拉力值F偏大,故最终的气压值结果偏大。
18. 一长方体物块在弹簧测力计的作用下,下表面与水面刚好接触,如图甲所示.
从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下降(物块未与杯底接触).
图乙是物块下降过程中所受浮力的大小F浮 与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象,
图丙是物块下降过程中所受拉力的大小F与物块下表面浸入液体深度h深关系的图象.
若F1 = F2,则物块所受重力G = F1,密度为 kg/m3(已知ρ水=1.0×103 kg/m3).
【答案】 2 2×103
【详解】物体在水中受到的浮力为F浮 =G-F,即F1 =G-F2 ,F1 =F2 ,故G=2F1 ,
由F浮 =ρ液 gV排 得,物体的体积为:V=V排 =F浮/ρ水g,
物体的重力为G,质量为m=G/g,
则物体的密度为:ρ=m/V=(G/g)/(F浮/ρ水g)=Gρ水/F浮=2F1ρ水/F1/ =2ρ水 =2.0×103 kg/m3
19. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,
剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,
则乙的密度是 kg/m3,当甲和乙剩余部分对地面的压强相同时,甲对地面的压强为 Pa。
解:由图可知,乙的密度为
;
由图可知,当沿水平方向切去10cm高度时,甲对地面的压强为0,即可得甲的边长为10cm,所以甲的体积为
,
根据密度公式可得甲的质量为
;
当甲、乙沿水平方向切去相同高度时,对地面的压强也相等,则根据公式p=ρgh可得等式
8×103kg/m3×10N/kg×(10×10﹣2m﹣Δh)=3×103kg/m3×10N/kg×(20×10﹣2m﹣Δh),
即解得△h=0.04m,此时甲对地面的压强p甲′=8×103kg/m3×10N/kg×(10×10﹣2m﹣0.04m)=4.8×103Pa。
故答案为:3×103;4.8×103。
三、解答题(本大题共8小题,共55分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(6分)小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。
其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,
然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞刚开始滑动时,
记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 ;
(2)注射器活塞的横截面积是 cm2, 根据数据计算大气压强是 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:① 橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
② 活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③ 弹簧测力计的示数没有读准;
④ 活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④
(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,
添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,
记下弹簧测力计的示数为1.25N”这一实验步骤,这样做的目的是 ,
小红计算出的大气压强是 Pa。
【答案】 刻度尺 0.625 1.2×105 B 减小摩擦力对实验结果的影响 1.0×105
【详解】(1)[1]实验中要测出注射器的长度,因此除了:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水,还要有刻度尺;
(2)[2]读图可知,注射器容积为2.5ml,即2.5cm3 。注射器全部刻度的长度L=4cm,因为注射器为圆柱体,根据其体积公积可得
[3]实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。弹簧测力计的示数F=7.5N,这就是大气对活塞的压力,将其代入公式得
(3)[4]活塞与注射器筒壁不完全密封,注射器筒内有空气会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;没有读准弹簧测力计的示数液会导致测量值小于真实值,也会大于真实值,故选B;
(4)[5]如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以小红的这一实验步骤,是为了减小摩擦力对实验结果的影响.
[6]计算出的大气压强
21.(6分)冰壶运动是冬奥会的比赛项目之一,由黄岗岩凿磨而成的冰壶形状如图所示,
比赛时使冰壶沿着冰道的中心线滑行,以冰壶静止时距离营垒圆心的远近决定胜负,
若冰壶的质量约为19kg,与冰道接触的底面积约为190cm2 , g=10N/kg,请你计算:
(1)冰壶受到的重力;
(2)冰壶静止在水平冰面上时,对冰面的压强。
【答案】(1)190N;(2)1×104Pa
【详解】解:(1)冰壶受到的重力
G=mg=19kg×10N/kg=190N
(2)冰壶静止在冰面上时,对冰面的压力
F=G=190N
冰壶对冰面的压强
答:(1)冰壶受到的重力为190N;
(2)冰壶对冰面的压强为1×104Pa。
22 .(6分)如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人.
若机器人质量为500 kg,每条履带与地面的接触面积为1000 cm2.则:
(1)机器人的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104 Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
【答案】(1)5000N;(2)能
【详解】(1)机器人的重力:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,机器人对冰面的压强:p机器= 1=1.25×104Pa,
因p机器23.(9分) 小雯每天骑自行车上学,她所骑自行车的有关数据如图所示.
(1)根据图表中数据计算:除自行车自重外,它还能承载物重多少N?
(2)若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10﹣3m3,某次充气后,胎内气体的密度约1.42kg/m3.
则一只轮胎内气体的质量是多少kg?
(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,请用物理知识简要说明原因.
自行车净重 200N
行驶时轮胎和地面接触面积 2×10﹣2m2
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力 30N
车轮直径 0.61m
轮胎承受最大压强 1.2×105Pa
【答案】答案见解析
【分析】(1)根据轮胎承受最大压强和行驶时轮胎和地面接触面积可求出轮胎承受最大压力,因为在水平路面上,自行车对地面的压力等于车重加上人重;所以用最大压力减去自行车净重即可.
(2)根据轮胎最大容积和胎内气体的密度,利用密度公式变形可求得一只轮胎内气体的质量.
(3)气体温度越高,膨胀越大,气压越大.
【详解】(1)∵p=,
∴轮胎承受最大压力G最大=F=p最大S=1.2×105Pa×2×10-2m2=2.4×103N; 因为在水平路面上,自行车对地面的压力等于车重加上人重;则自行车还能承受的物重:G物=G最大-G车=2.4×103N-200N=2.2×103N;
(2)∵=,
∴一只轮胎内气体的质量m=ρV=1.42kg/m3×2.2×10-3m3=3.124×10-3kg;
(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,因为气体温度越高,膨胀越大,气压越大,容易爆胎.
故答案为(1)2.4×103N;(2)3.124×10-3kg;(3)因为气体温度越高,膨胀越大,气压越大,容易爆胎.
24.(10分)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,
其底面积为S2=80cm2,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,
h表示木块A的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F与h的关系,
它先把木块A放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,
小明再用轻杆B向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,
依据数据得到了如图乙所示的F﹣h图象,此过程中液体始终没有溢出。
(不计传感器C和轻杆B的重力和体积,g=10N/kg)
(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是 ;(选填A.天平 B.刻度尺 C.量筒)
(2)观察图象,分析可知:
① h1= cm,木块A的总高度是 cm;
② 在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数 ,木块A所受浮力 ,
在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数 ,
木块A所受浮力 (以上均选填“增大”“减小”或“不变”);
③木块A的重力是 N。
利用此实验装置可测该液体的密度,其值为 kg/m3;
木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了 pa。
【答案】 B 4 10 增大 增大 不变 不变 4 1.25×103 1000
【详解】(1)[1]由乙图可知,压力F用压力传感器测量,木块A的下表面与液面的距离h要用刻度尺测量,故还需要的测量工具是刻度尺,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)①[2][3]当木块A静止时,所受的压力为0,由图乙可知,此时的深度h1=4cm,当浮力刚达到最大值时的深度就是木块的总高度,由图示可知,总高度hA=10cm。
②[4][5][6][7]由图乙可知,在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数增大,浮力也是增大的;在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数不变,浮力不变。
③[8]由F=0时,A处于漂浮状态,F浮=GA,即
ρ液gs2h1=GA……①
当物体A浸没时,根据受力分析有F1浮=GA+F压,即
ρ液gs2hA=GA+F压……②
①÷②得
由乙图可知,当物体A浸没时,F压=6N,代入数据
解得GA=4N
(3)[9]由F=0时,A处于漂浮状态,F浮=GA,即ρ液gS2h1=GA=4N,则该液体的密度为
(4)[10]浸没时与未放入圆柱体相比,排开水的体积
V排=S2hA=80cm2×10cm=800cm3
水面上升的高度
增加的液体压强
Δp=ρ液gΔh=1.25×103kg/m3×10N/kg×0.08m=1000Pa
25.(9分)如图所示,铁桶重为20N,铁桶的底面积为100cm2,往铁桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上.求:(g取10N/kg)
(1)水对铁桶底的压强;
(2)铁桶底受到水的压力;
(3)水平台面受到铁桶的压强.
【答案】(1) 1.5×103 Pa;(2) 15N;(3) 1×104Pa.
【详解】(1)水对桶底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15m=1.5×103 Pa;
(2)桶底受到水的压力为:
F=pS=1.5×103 Pa×1×10-2m2=15N;
(3)桶对台面的总压力为:
F=G水+G桶=mg+G桶=80N+20N=100N,
所以 台面受到桶的压强为:
p=F/S=100N/1×10-2m2=1×104 Pa.
26.(9分)某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:
该智能配送机器人设计的最大速度是18km/h,空载质量350kg,承载量可以达到150kg(g取10N/kg)。
(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶7.2km,需要多长时间?
(2)配送机器人满载时静止在水平地面上,对地面的压强是2×105Pa,
此时轮胎与地面的总接触面积是多少?
配送机器人满载时在水平路面上以最大速度匀速行驶,受到的阻力是总重的0.02倍,
求机器人在行驶过程中的功率。
【答案】(1)0.4h;(2)0.025m2;(3)500W
【详解】解:(1)由题意知智能配送机器人设计的最大速度是v=18km/h,匀速行驶路程s=7.2km由可得,配送机器人行驶的时间
(2)配送机器人满载静止时对水平地面的压力
由可得,配送机器人对水平地面产生压强的受力面积即此时轮胎与地面的总接触面积
(3)配送机器人匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,配送机器人的牵引力
机器人在行驶过程中的功率
答:(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶7.2km,需要0.4h;
(2)此时轮胎与地面的总接触面积是0.025m2;
(3)机器人在行驶过程中的功率为500W。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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