(必考题)初中物理八年级下第八章《压强与浮力》测试题(含答案解析)
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一、选择题
1.在水平桌面上有高度相同、质量可忽略的薄壁圆柱形容器甲和乙,将质量相等的水和酒精分别盛在甲、乙两容器中,两容器都刚好盛满,如下图所示。
此时,甲容器对桌面的压力为F,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是()
A.F乙=F甲=F B.F乙>F甲=F C.F甲=F乙>F D.F甲>F乙=F
2.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。
对图像的分析不正确
...的是()
A.圆柱体的重力是12N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N
C.圆柱体的体积是8×10-4m3
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
3.下列小实验或生活现象不能说明大气压存在的是()
A.吸盘挂钩
B.吸管吸饮料
C.纸板托水
D.凸出的橡皮膜
4.一个初中生双脚站立在水平地面上,他对地面的压强最接近于()
A.102Pa B.103Pa C.104Pa D.105Pa
5.如图,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()
A.三个容器中,乙容器对水平桌面的压力最大
B.三个容器底部受到的水的压强是一样大的
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精、小球受到的浮力不变
6.首先用实验测定大气压强值的科学家是()
A.托里拆利B.阿基米德
C.帕斯卡D.牛顿
7.在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉版的小汤山医院“火神山”、“雷神山”发挥了重要的作用。
防止病房内部气体向外扩散,两所医院内部全部处于“负压”状态,所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是()
A.正在升空的火箭舱内
B.正在熬排骨汤的高压锅内
C.充满气后的氧气罐内
D.充气后的游泳圈内
8.如图所示的各实例中,与连通器原理无关的是:()
A.船闸
B.小试管爬升
C.倒装茶壶
D.锅炉液位计
9.下列现象中属于增大压强的是()
A.骆驼具有宽大的脚掌B.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸允血液
C.推土机有两条宽大的履带D.火车轨道
铺在枕木上
10.一艘潜水艇在水下执行任务,从海里进入长江后,潜水艇所受的浮力()
A.变大B.变小C.不变D.无法确定
11.如图所示,材料相同的A、B两个实心正方体,质量之比m A∶m B=1∶8,则它们的边长之比h A∶h B=1∶2,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比p甲:p乙是()
A .1∶4
B .4∶1
C .1∶8
D .8∶1
12.下列说法正确的是( ) A .一个标准大气压的值是1.013×105Pa B .一个中学生的重力约为5000N C .人步行的速度约为18m/s
D .人体正常体温是40℃
二、填空题
13.刮台风时,屋外气压会急剧下降,其原因是______;如果房屋外气压降到8×104Pa ,房屋内气压为1×105Pa ,房屋内屋顶的面积是100m 2,此时房屋顶所受的内外压力差是______N 。
14.一个圆柱形桥墩横截面积为2平方米,浸入水中深5m ,所受浮力为______N 。
15.装有液体的轻质密闭圆台形容器如图放置在水平地面上。
若将该容器倒置放置,则容器对水平地面的压强将______,液体对容器底部的压力将______(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
如果倒置前、后容器对地面的压强变化量为p ∆容,液体对容器底部的压强变化量为p ∆液,则p ∆容______p ∆液(选填“>”、“=”或“<”)。
16._____实验证明了大气压的存在且很大,热气球上常用的高度计实际上是将_____(填写仪器名称)经重新标度后直接显示海拔高度的。
大气压强的大小主要与海拔高度有关其次还与空气的____和_____有关。
17.如图甲所示,当烧瓶中的水沸腾以后,移去酒精灯,烧瓶中的水将___沸腾(填“继续”或“停止”),待水的温度降低一些以后将大注射器接到烧瓶上口上,如图乙,向外拉注射器活塞,看到的现象是___,这表明气压减小时水的沸点降低。
18.如图所示,将同一只鸡蛋先后放入甲,乙两杯不同浓度的盐水中,鸡蛋在甲杯处于悬浮状态,在乙杯处于漂浮状态。
可以肯定:甲图鸡蛋受到的浮力____乙图鸡蛋受到的浮力,甲杯盐水密度____乙杯盐水的密度。
(均选填“大于”,“等于”或“小于”)
19.心肺复苏是有效的急救手段。
在胸部按压时对施救的位置要求非常准确,说明力的作用效果与_____有关,按压时双臂须伸直,下压深度至少为4.5cm,说明力可以改变物体
_____。
之后用拇指和食指捏紧病人的鼻子,进行人工吹气使病人胸廓扩张,此时,外界大气压_____(选填“大于”或“小于”)病人肺内气压。
20.在元旦晚会上,小新用一根胶管表演了一个有趣的节目。
如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。
产生这一现象的物理原理是____ ,生活中利用此现象制成了_______。
三、解答题
21.有一木块,体积为80cm3,把它轻轻的放在盛满水的溢水杯中,最后漂浮在水面上,测得从杯中溢出的水为50g,求:
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)木块的重力是多少?
22.济南育英中学第五届实验装置创新大赛中,1班同学的作品一水陆两栖车让我们对这种新型交通工具有了初步了解。
它可在陆地行驶,也可在水上漂浮行驶。
早在2016年1月,首批双人版水路两栖车就已登录中国,若该车与驾驶员、乘客总质量约为1050kg,当它在水面漂浮时,两栖车受到水的浮力为多少N?排开水的质量是多少kg?
23.将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,求:
(1)圆柱体受到的重力;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力;
(3)圆柱体刚好浸没时下表面受到的液体压强;
(4)圆柱体的密度。
24.我们知道“若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面保持相平”的结论,如图是一个简单的连通器,它盛水静止后,两管中液面高度相等。
(1)请你以液片“AB”为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论。
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),请问液面静止时酒精的高度是多少?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
25.如图所示是我国自主研发的极地漫游机器人质量为5t,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积约为1000cm2。
该机器人水平路面上匀速行驶过程中,受到水平方向的阻力为自重的0.1倍,试计算:(g取10N/kg)
(1)机器人静止时对水平路面的压力和压强;
(2)机器人在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力。
26.如图所示,质量不计、两端开口底部相通的容器放在水平地面上,容器的底面积为80cm2,内装1.5kg水时,左侧水面距地面高10cm;右侧水面下容器长12cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力。
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一、选择题
1.B
解析:B
由图可知:甲乙容器中的液面高度相同,盛满质量相等的水和酒精,将物体A分别放入水和酒精中待静止后,液面高度不变;根据
ρ酒精<ρ水
则对容器底部压强根据公式p =ρgh 可知
p 水>p 酒精
因甲乙容器中分别盛满质量相等的水和酒精,即G 水=G 酒精;将密度为ρ的物体A 分别放入水和酒精中,因
ρ酒精<ρ<ρ水
所以待静止后,物体A 会在水中漂浮,在酒精下沉,在甲容器中
G A =F 浮水=G 排水
在乙容器中
G A >F 浮酒精,F 浮酒精=G 排酒精
所以
G 排水>G 排酒精
甲容器对桌面的压力为
F 甲=
G 水+G A -G 排水=G 水=F
乙容器对桌面的压力为
F 乙=
G 酒精+G A -G 排酒精
所以
F =F 甲<F 乙
故选B 。
2.B
解析:B
A .由图象知道,当h =0时,弹簧测力计示数为12N ,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件知道,圆柱体的重力是
G=F 拉=12N
故A 正确,不符合题意;
B .由图象知道,从h =7cm 开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析知道,圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是
F 浮=G-F 拉=12N-4N=8N
故B 错误,符合题意;
C .由由=F V g ρ浮液排知道,排开液体的体积为
433
38N =
=1.010kg/m 10N/kg
810m V V F g ρ-=⨯⨯=⨯排浮 因为物体是全部浸没,所以,圆柱体的体积 V 物=V 排=8×10-4m 3
故C 正确,不符合题意; D .由公式G=mg 知道,物体的质量
12N 1.2kg 10N/kg
G m g =
== 故物体的密度为
33431.2kg 1.510kg/m 810m
m V ρ-=⨯⨯=
=物物 故D 正确,不符合题意。
故选B 。
3.D
解析:D
吸盘挂钩、吸管吸饮料、纸板托水都是利用了大气压的作用;凸出的橡皮膜是由于受到了液体的压强。
故选D 。
4.C
解析:C
中学生质量大约为50kg ,故其对地的压力大小等于重力
F =G=mg =50kg×10N/kg=500N
两脚的总面积大约为0.05m 2 ,则他对地面的压强为
42500N =10Pa 0.05m
F G P S S =
== 故ABD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
5.B
解析:B
AB .三个相同的容器内水面高度相同,对容器底的压强相同,对容器底的压力相同,容器形状规则,对容器底的压力就是容器中物体总重,对水平桌面的压力也相同,故A 错误,B 正确;
C .如果向乙容器中加入盐水,液体密度变大,木块仍是漂浮,浮力等于重力,不会变化,故C 错误;
D .如果向丙容器中加入酒精、液体密度变小,小球悬浮在液体中,排开液体体积不变,受到的浮力变小,故D 错误。
故选B 。
6.A
解析:A
托里拆利首先想到用玻璃管装满水银再倒插入水银槽,测出了大气压所支持水银柱的高度,算出了大气压强值,故选A 。
7.A
解析:A
所谓“负压”是指内部的气压低于外部的气压:
A .正在升空的火箭舱是密封的,可以人为改变舱内的气压使其小于外部气压,可能处于“负压”状态,故A 符合题意;
B .高压锅利用高压煮熟食物,正在熬排骨汤的高压锅内压力大于外部气压,故B 不符合题意;
C .充满气后的氧气罐内气体密度增加,内压大于外压,故C 不符合题意;
D .充气后的游泳圈内压力比外部气压大,使游泳圈体积变大,故D 不符合题意。
故选A 。
8.B
解析:B
A .船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。
若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;然后打开下游阀门,使下游和闸室构成连通器,闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游。
故A 不符合题意;
B .细试管在“爬升”时受到大气对它竖直向上的压力,故B 符合题意;
C .倒装茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器,液面静止时保持相平,利用了连通器原理,故C 不符合题意;
D .锅炉水位计是上端开口、底部相连的装置,利用了连通器原理,故D 不符合题意; 故选B 。
9.B
解析:B
A .宽大的脚掌是通过增大受力面积的方法来减小压强的,故A 错;
B .尖尖的口器是通过减小受力面积的方法来增大压强的,故B 正确;
C .宽大的履带是通过增大受力面积的方法来减小压强的,故C 错;
D .车轨铺在枕木上通过增大受力面积的方法来减小压强的,故D 错;
10.B
解析:B 【分析】
本题需要应用阿基米德原理,对液体密度、排开液体体积进行比较,分析得出结论。
潜水艇在水下从海里进入长江,它排开水的体积不变,长江水的密度比海水小,根据
F G gV ρ==浮排液排
可知,它受到的浮力变小,故B 符合题意,ACD 不符合题意。
故选B 。
11.A
解析:A 【分析】
根据公式G =mg 可知,G A ∶G B =m A ∶m B ,又S A ∶S B = h A 2∶h B 2;压力相等,根据公式
F
p S
=
可得,压强比即为面积反比。
已知A 、B 两个实心正方体的密度相同,质量之比m A ∶m B =1∶8,由G =mg 可知,它们的重力之比为
A B A B A B :::1:8G G m g m g m m ===
A 、
B 两正方体的底面积之比为
S A :S B = h A 2∶h B 2=1∶4
按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力都等于两物体重力之和,即
F =
G 甲+G 乙
则地面受到的压强之比
22
A B 22
B A
:::1:4G G G G p p h h h h ++=
==甲乙甲乙甲乙 故选A 。
12.A
解析:A
A .大气压是不稳定的,它随高度,天气等因素而变化。
物理上把压强为1.013×105Pa 大气压规定为1标准大气压的值。
故A 正确;
B .中学生的质量在50kg 左右,受到的重力大约为
G =mg =50kg ×10N/kg=500N
左右。
故B 错误; C .普通人步行的速度在
1m/s=3.6km/h
故C 错误;
D .正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。
故D 错误。
故选A 。
二、填空题
13.房屋外空气流速大压强小2×106
解析:房屋外空气流速大、压强小 2×
106 [1]台风发生时,屋外空气相对于屋内来说空气的流速很大,压强较小,室外气压急剧下降。
[2]这时屋顶所受到的内外压强差为
Δp =p 内-p 外=1×105Pa-8×104Pa=2×104Pa
屋顶受到的内外压力差为
ΔF =ΔpS =2×104Pa×100m 2=2×106N
14.0
解析:0
浮力是由液体对物体上下表面压力差产生的,桥墩的下表面没有水,受到的浮力为0。
15.变大变小>
解析:变大 变小 >
[1]若将该容器倒置放置,容器对水平地面的压力不变,但接触面积变小了,则由F
p S
=可知压强将变大。
[2]由液体压强公式p gh ρ=可知,液面高度不变,则液体对容器底部的压强不变,由F p S
=可知液体对容器底部的压力将变小。
[3]由于液体对容器底部的压强变化量p ∆液为零,而倒置前、后容器对地面的压强变化量p ∆容大于零,则p ∆容>p ∆液。
16.马德堡半球实验气压计湿度温度
解析:马德堡半球实验 气压计 湿度 温度
[1]马德堡半球实验证实了大气压的存在并且很大。
[2]热气球上常用的高度计实际上是用气压计重新标度后显示海拔高度的。
[3]大气压的大小与多种因素有关,除海拔高度外还有空气湿度等有关。
[4]大气压还与空气温度有关。
17.停止水重新沸腾起来
解析:停止 水重新沸腾起来
[1]当烧瓶中的水沸腾以后,移去酒精灯,烧瓶中的水不能继续吸热,将停止沸腾。
[2]将一大注射器接到密闭的烧瓶口上,向外拉注射器的活塞,一部分空气被抽到了注射器内,瓶内气体压强减小,沸点降低,所以水重新沸腾起来了,这也就说明了沸点与气压的关系,气压减小,水的沸点降低。
18.等于小于【分析】先根据两种情况下重力和浮力的大小关系判断两种情况下所受浮力的大小关系;再根据鸡蛋的浮沉情况判断出液体密度与鸡蛋密度的关系从而判断出甲乙的密度关系
解析:等于 小于
【分析】
先根据两种情况下重力和浮力的大小关系,判断两种情况下所受浮力的大小关系;再根据鸡蛋的浮沉情况,判断出液体密度与鸡蛋密度的关系,从而判断出甲乙的密度关系。
[1]由图知,鸡蛋悬浮在甲液体中,鸡蛋在甲中所受的浮力等于鸡蛋的重力;鸡蛋漂浮在乙液体中,鸡蛋在乙中所受的浮力等于鸡蛋的重力,则甲图鸡蛋受到的浮力等于乙图鸡蛋受到的浮力。
[2]由图知,鸡蛋在甲中悬浮,所以甲液体的密度等于鸡蛋的密度;鸡蛋在乙液体中漂浮,所以乙液体的密度大于鸡蛋的密度,由此可知甲杯盐水的密度小于乙杯盐水的密度。
19.力的作用点形状小于【分析】(1)力的三要素影响力的作用效果;(2)力可以改变物体的运动状态力也可以改变物体的形状;(3)进行人工呼吸时病人体内气压大于外界气压使病人胸腔扩张
解析:力的作用点 形状 小于
【分析】
(1)力的三要素影响力的作用效果;
(2)力可以改变物体的运动状态,力也可以改变物体的形状;
(3)进行人工呼吸时,病人体内气压大于外界气压使病人胸腔扩张。
[1]在胸部按压时对施救的位置要求非常准确,说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]按压时双臂须伸直,下压深度至少为4.5cm ,力改变了物体的形状。
[3]用拇指和食指捏紧病人的鼻子,进行人工吹气使病人胸廓扩张,说明病人体内压强大于体外压强,故外界大气压小于肺内气压。
20.在气体中流速越大的位置压强越小吸尘器
解析:在气体中流速越大的位置压强越小 吸尘器
[1][2]由于在空中快速转动管的上半部,上端的空气流动速度快,压强小;下端的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压进吸管,并从上端喷向空中出现天女散花。
生活中的吸尘器或抽油烟机都是利用该原理工作的。
三、解答题
21.(1)0.5N ;(2)0.5N
(1)由阿基米德原理可知木块受到的浮力是
35010kg 10N/kg=0.5N F G mg -===⨯⨯浮排
(2)木块漂浮在水面上,由物体沉浮条件可知,重力等于浮力为
0.5N G F ==浮木
答:(1)木块受到的浮力是0.5N ;(2)木块的重力是0.5N 。
22.10500N ;1050kg
解:当在水面漂浮时,浮力等于重力,故两栖车受到水的浮力为
1050kg 10N/kg 10500N F G m g ===⨯=浮总
因为在水面漂浮,故排开水的质量
10500N ==1050kg 10N/kg
G F G m g g g ===排浮排 答:当它在水面漂浮时,两栖车受到水的浮力为10500N ;排开水的质量是1050kg 。
23.(1)25N ;(2)10N ;(3)400Pa ;(4)332k .510g/m ⨯
解:(1)由图可知,h =0时,即不受浮力时,圆柱体所受重力为25N 。
(2)由图可知,当圆柱体全部浸没时,弹簧测力计的示数为15N ,故受到的浮力为
==25N-15N=10N F G F -浮弹
(3)由图可知,圆柱体刚好浸没时深度为4cm ,则下表面受到的液体压强为
33=1.010kg/m 10N /kg 0.04m=400Pa p gh ρ=⨯⨯⨯
(4)根据=F gV ρ浮液排,可得圆柱体的体积为
333310N ===10m 1.010kg/m 10N /kg
F V g ρ-⨯⨯浮排液 根据
G m g =可得,圆柱体质量为
25N ===2.5kg 10N/kg
G m g
则圆柱体的密度为
33332.5kg ==2.510kg/m 10m
m V ρ-=⨯ 答:(1)圆柱体受到的重力为25N ;
(2)圆柱体浸没时受到的浮力为10N ;
(3)圆柱体刚好浸没时下表面受到的液体压强为400Pa ;
(4)圆柱体的密度为332k .510g/m ⨯。
24.(1)见解析;(2)12.5cm
【分析】
(1)连通器是指上端开口,底部连通的容器,内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
(2)若左管内装有10cm 高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),由于两管液体的压强相等,根据p =ρ液gh 即可求出液面静止时酒精的高度。
(1)由图所示,设液片AB 的面积为S ,左、右两管内水深分别为h 左和h 右,由于水不流动,即液片AB 左、右两面所受二力平衡,这两个力同作用于液片AB 上,左、右两管中的水对液片AB 的压强相等,又液体压强的计算公式p =ρ液gh ,两管中同是水(即液体密度相同),因此只有两管水深相等,压强才能相等。
即
h 左=h 右
所以左、右两管水面保持相平。
(2)若左管内装有10cm 高的水,在右管中装入酒精,由于在液面静止时左、右两管里的液体压强相等,即
p 左=p 右
ρ水gh 水=ρ酒精gh 酒精
h 酒精=33
33
110kg/m =0.810kg/m h ρρ⨯⨯⨯水水酒精×10cm=12.5cm 答:(1)证明如上;
(2)若左管内装有10cm 高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),液面静止时酒精的高度是12.5cm 。
25.(1)5×104N ,1.25×105Pa ;(2)5×103N
(1)机器人静止时对水平路面的压力
34510kg 10N/kg 510N F G mg ===⨯⨯=⨯
机器人静止时对水平路面的压强
4542510N 1.2510Pa 100010m 4
F p S -⨯===⨯⨯⨯ (2)因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,牵引力的大小
430.10.1510N 510N F f G ===⨯⨯=⨯
答:(1)机器人静止时对水平路面的压力为5×104N ,压强为1.25×105Pa ;
(2)机器人在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力为5×103N 。
26.(1) 1.0×103Pa ;(2)8N
(1)水对容器底的压强为
333=10kg /m 10N /kg 0.1m =10Pa p gh ρ=⨯⨯ 压强为1.0×
103Pa 。
(2)水对容器底的压力为
3-4210Pa 8010m =8N F pS ==⨯⨯
压力为8N 。
答:(1) 水对容器底的压强为1.0×
103Pa ; (2) 水对容器底的压力为8N 。