2022年最新沪科版八年级物理第八章 压强单元测试试卷(无超纲带解析)
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沪科版八年级物理第八章压强单元测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。
已知:圆锥
形容器的容积公式为
2
3
R h
V
π
=,其中,R、h分别为容器的底面半径和高。
则容器内的液体对容器侧
面的压力大小为()
A.1G B.2G C.3G D.0
2、如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法正确的是()
A.甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
B.甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中小桌对海绵压力作用的效果弱
C.甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等
D.为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比
3、根据你对生活中物理量的认识,下列数据符合实际的是()
A.将两个鸡蛋托起的力约为10N
B.一个中学生站在水平地面上对地的压强约为1000Pa
C.西藏高原上的气压约为1.01×105Pa
D.一个成年人手大拇指甲盖上受到的大气压力约为10N
4、如图所示,将甲、乙两个底面积都为S的容器放在水平桌面上。
甲是圆台形容器,其中盛有密度为ρ1的液体,乙是圆柱形容器,其中盛有密度为ρ2的液体,此时两液体液面相平,且质量相等,液体对甲、乙容器底部的压力分别为F1和F2,压强分别为p1和p2;将完全相同的两个物A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中,静止后,两容器中均无液体溢出,此时与物块未浸入液体时相比,甲、乙容器底部所受液体压强的增加量分别为Δp1和Δp2,甲、乙容器底部对桌面的压强增加量分别为
Δp3和Δp4。
已知物块的密度为ρ3,且ρ3<ρ1,ρ3<ρ2。
下列选项正确的是()
A.p1=p2,F1>F2
B.p1<p2,F1=F2
C.Δp1=Δp2,Δp3<Δp4
D.Δp1<Δp2,Δp3=Δp4
5、下列措施属于增大压强的是()
A.站在滑雪板上滑雪B.载重汽车有很多车轮
C.刀刃磨得很锋利D.书包背带做得很宽
6、实心均匀正方体甲、乙按如图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。
现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为n 。
甲按相同比例n 沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为F 甲、F 乙,压强分别为p 甲、p 乙。
关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是( )
A .F F =乙甲 p p >乙甲
B .F F >乙甲 p p <甲乙
C .F F =乙甲 p p <甲乙
D .F F <甲乙 p p >乙甲
7、假如河水的密度变为1.8×103 kg/m 3,下列现象不可能发生的是( )
A .拦河大坝依然是“上窄下宽”
B .潜水员在河水中可下潜得更深
C .提起同体积的河水更费力
D .流速越大的位置,压强越小
8、甲、乙是重为10N 和20N 的两柱形物体,重叠并置于水平面上,当它们分别受到F 1=5N 和F 2=8N 的水平拉力时保持静止(如图a 所示);当甲受到F 3=15N 的拉力时,甲乙一起以1m/s 的速度匀速向右运动(如图b 所示);当把乙单独放在水平面上,用推力F 4水平向右推乙,乙以2m/s 的速度做匀速直线运动(如图c 所示)。
已知甲乙的底面积分别为200cm 2、100cm 2。
下列说法正确的是( )
A .图a 中甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是5∶8
B .图a 中乙对地面的摩擦力为13N ,水平向右
C .图b 中甲乙之间的摩擦力小于15N
D .图c 中F 4的大小为10N
9、如图所示,甲、乙为两个体积相同的实心柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙,它们对水平地面的压强相等;现沿水平方向将甲、乙截去相同的体积,甲、乙对地面压强变化量为p ∆甲、p ∆乙;则( )
A . ρρ>乙甲, ΔΔp p =乙甲
B . ρρ>乙甲, ΔΔp p >甲乙
C . ρρ<乙甲, ΔΔp p =乙甲
D . ρρ<乙甲, ΔΔp p <乙甲
10、容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm 2的薄橡皮膜封闭。
在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m ,如图所示,橡皮膜相平。
下列结论正确的是( )
A .酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B .酒精对橡皮膜的压力为10N
C .容器右侧中酒精的深度为12.5cm
D .容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题2分,共计10分)
1、生产生活中蕴含着大量的物理学知识。
汛期,大坝水位达到“戒水位”时就要泄洪降低水位,这是因为水的深度越深,压强________;高山上用高压锅煮饭,是因为海拔高度越高,大气压
_______;锅炉液位计利用了________原理,使液位计中的水面与锅炉内水面始终相平。
(前两空选填“越大”或“越小”)
2、自行车是人们重要的交通工具,在自行车上包含许多力学物理知识:自行车的鞍座设计成马鞍子
形状的目的是___________;在自行车的转动部分装上轴承,这是用___________的方法减小摩擦。
3、探究“物质质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两实验,测量的物理量 ___________,多次测量的目的 ___________(前两空选填“相同”或“不相同”)。
图(a)所示的装置名称是
___________,如图(b)、(c)和(d)所示,金属盒置于同种液体的不同位置处,该实验能得到的初步结论是 ___________。
4、意大利科学家___________首先用实验的方法测出了大气压的数值。
某同学在做该实验时,准确测得水银柱的高度为755 mm,可能是他所在的地方海拔高度______(填“高于”、“低于”或“等于”)海平面。
5、如图所示,课堂上物理老师把一个轻的空纸盒竖立在讲台上,让电吹风的风从它左边侧面吹过(不吹到盒子),可以看到盒子将向___________边倒,这是因为左边的空气流速大,压强
___________。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、轻质薄壁柱形容器甲、乙放在水平地面上(容器足够高),它们的底面积均为2S。
如图所示,质量为2m、底面积为S的柱体A竖直放置在容器甲底部,容器乙内盛有质量为6m的水。
(1)若容器乙中水深度为0.6米,求水对容器乙底部的压强p水。
(2)现从容器乙中抽取部分水,并倒入容器甲中(A始终与容器甲底部接触)。
此时两容器对地面的压力相等,水对容器底部的压强分别为p甲水、p乙水。
①求容器甲对地面的压强增加量Δp甲。
②请分析比较p甲水与p乙水的大小。
2、高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气。
锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似阀门的限压阀,将排气孔堵住。
当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就能把限压阀顶起来,部分蒸汽即从排气孔排除锅外。
已知某高压锅的限压阀的质量是0.1kg,排气孔横截面积约为1.0×10﹣5m2,大气压强为1.0×105Pa.试求:
(1)锅内气体的压强最大可达多少?(________)
(2)若压强每增加4×103Pa,水的沸点相应增加1℃,则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?(________)
(3)若锅盖上再增加一个相同大小的排气孔,在该排气孔上同样也配置一个质量相等的限压阀,则这只高压锅内能达到的最高温度将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
3、小明同学的质量为50kg,他站在水平地面上时双脚与地面的接触面积为400cm2。
求:小明同学在水平地面上行走时,他对水平地面的压力和压强。
4、将如图所示的容器放于水平面上,容器内装入深度为10cm,质量为0.8kg的水,容器底面积为
100cm2,自重不计。
求(取g=10N/kg):
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)比较水对容器底的压力与水的重力大小;
(4)容器对水平面的压强。
5、如图所示,将质量为10kg、底面积为2×10-2m2的实心圆柱体置于水平地面上,求:
①地面受到的压力F。
②求地面受到的压强p。
③现将圆柱体沿水平方向切去0.2m的高度,圆柱体对水平地面的压强变化量为3920Pa,求圆柱体原来的高度h。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、“探究物质质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两实验,测量的物理量______,多次测量的目的______(均选填“相同”或“不相同”)。
图(a)所示的装置名称是______,如图(b)、(c)和(d)所示,金属盒置于同种液体的不同位置处,该实验是研究液体内部压强与______的关系。
2、小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
(1)实验前,小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,如图甲所示,接下来的操作应该是______;
A.再多加一些红墨水
B.取下软管重新安装
C.按压金属盒的橡皮膜
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,如图乙,压强计测的是此深度的水向______的压强。
接下来小明将金属盒缓慢向下,发现U形管两边液面的______变大,由此可知液体内部的压强与深度有关;
(3)小明保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。
小明此操作是想探究液体内部的压强是否与液体的______有关。
但他的实验方案不正确,原因是:______。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
根据题意,
2
3
R h
V
π
=,所以
2
3
R h
G mg Vg g
π
ρρ
===
即23gh R G ρπ=。
而容器底受到的压力为
23F pS ghS gh R G ρρπ====
而液体能够提供给底面的压力只有G ,换句话说底面受到的压力中还有2G 是其他地方提供的,而能提供压力的只有容器侧壁了,根据物体间力的作用是相互的,因此液体对容器侧壁的压力为
32G G G =-
故ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
2、C
【详解】
A .甲、乙两次实验,压力相同,受力面积不同,说明压力作用的效果跟受力面积的大小有关,故A 错误;
B .甲图中小桌陷入海绵更深,说明甲图中小桌对海绵的压力作用效果比乙图中小桌对海绵的压力作用效果强,故B 错误;
C .甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等,都等于小桌与砝码的重力之和,故C 正确;
D .为了完成整个实验,可以将甲图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比,即可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
故D 错误。
故选C 。
3、D
【详解】
A .一个鸡蛋的质量约为50g ,重力约为0.5N ,托起两个鸡蛋的力大约为1N ,故A 不符合题意;
B .一个普通中学生的体重G =500N ,站在水平地面上时对水平地面的压力与重力大小相等。
站立时两只脚与地面的接触面积S =0.05m 2,所以人对地的压强约为
2
500N 100000.05m F p Pa S ===
故B 不符合题意;
C .标准大气压是在标准大气条件下海平面的气压,标准大气压的大小约为1.01×105Pa ,大气压与海拔高度、天气等因素有关,西藏高原海拔高度变高,气压降低,则西藏高原上的气压小于
1.01×105Pa ,故C 不符合题意;
D .一个成年人手大拇指甲盖的面积约1cm 2=1×10-4m 2,则指甲盖上受到的大气压力约为
542''' 1.0110110m 10.1N F p S Pa -==⨯⨯⨯=
故D 符合题意。
故选D 。
4、D
【详解】
AB .因为两容器底面积都为S ,甲是圆台形容器,两液体液面相平,所以V 1大于V 2且质量相等。
根据m V
ρ=得,ρ1小于ρ2。
根据p gh ρ=液得 11p gh ρ=
2p gh ρ=2
所以p 1小于p 1。
又根据F p S
=
得 11F p S = 22F p S =
所以F 1小于F 2。
故AB 错误;
CD .因为ρ3<ρ1,ρ3<ρ2,所以物块放入甲、乙液体中后都处于漂浮状态,根据=F G 浮物得,完全相同的物体A 、B 分别轻放入甲、乙容器的液体中后,在量液体中受到的浮力相等,即
A B =F G 浮或
所以,相当于给两容器中的液面增加相同的压力(大小为完全相同的两物块的重力A B G 或),根据
F p s
=
得 A B
1p S G ∆=
甲液面
或 A B
2p S G ∆=
乙液面
或 因为甲容器液面横截面积大于乙容器液面横截面积,所以12p p <,由于A 、B 完全相同,且原来液体质量相等,两个容器底面积相等,根据F p s
=
得 34=
S
p p G ∆=∆物
故C 错误,D 正确。
故选D 。
5、C 【详解】
A .站在滑雪板上滑雪,是通过滑雪板来增大受力面积,在压力不变时来减少压强的,故A 不符合题意;
B .载重汽车有很多车轮,是在压力不变时,通过增大受力面积来减少压强的,故B 不符合题意;
C .刀刃磨得很锋利,是在压力不变时,通过减小受力面积来增大压强的,故C 符合题意;
D .书包背带做得很宽,是在压力不变时,通过增大受力面积来减少压强的,故D 不符合题意。
故选C 。
6、B 【详解】
设未切割前,甲乙的重力分别为G 甲、G 乙,甲乙的底面积分别为S 甲、S 乙,桌面水平,甲乙对桌面的压力分别为
F G '=甲
甲,F G '=乙乙 甲乙对桌面的压强
F G p S S ''==甲
甲甲
甲甲
, ()()11F G p n S
n S ''==--乙乙乙乙乙 依题意得,甲乙未切割前对桌面的压强相等,即
()1G G S n S =-甲乙
甲乙
所以
1G S n G S -=
乙甲
甲乙
因为
S S >甲乙
所以
G G >乙甲
甲乙切去比例为n ,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,甲乙对桌面的压力变为
()1F n G nG =-+甲甲乙,()1F n G nG =-+乙乙甲
所以
()()()()()()()11112F F n G nG n G nG n G G n G G n G G -=-+--+=----=--⎡⎤⎣⎦甲乙甲乙乙甲甲乙甲乙甲乙
由图得
1
2
<
n 所以
()()120F F n G G -=-->甲乙甲乙
甲乙对桌面的压强变为
()1n G nG F p S S -+=
=甲乙甲甲甲甲,()()11n G nG F p S n S -+=='-乙甲乙乙乙乙
所以
2222
(1)(1)(1)(1)(1)(1)0
(1)n G nG n G nG n G nG n G nG n G G nG n G G nG nG nG p p G G S n S s G S G G S S G S S -+-+-+-+-+-+--=
-=-=-=<-甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙甲乙甲乙甲
甲乙乙甲甲乙甲乙乙甲乙甲乙甲甲乙
所以
p p <甲乙
故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
7、B 【详解】
A .河水密度增大后,根据p gh ρ=知,深度相同时,产生的液体压强越大,所以,拦河大坝依然是“上窄下宽”,故A 可能发生,不符合题意;
B .根据液体压强公式p gh ρ=知,在人体能承受的压强一定时,河水密度增大,潜水员可下潜的深度减小,故B 不可能发生,符合题意;
C .假如河水的密度增大,由m
V
ρ=
和G mg =可知,体积相同时,河水的密度增大,河水的质量增大,重力增大,所以提起同体积的河水更费力,故C 可能发生,不符合题意;
D .根据流体压强和流速的关系可知,流速越大的位置,压强越小,与液体密度大小无关,故可能发生,D 不符合题意。
故选B 。
8、D
【详解】
A .图a 中,甲对乙的压力
F 甲=
G 甲=10N
受力面积为
S 乙=100cm 2=0.01m 2
甲对乙的压强
2
10N 10000.01m F p Pa S =
==甲甲乙 乙对地面的压力
F 乙=
G 甲+G 乙=10N+20N=30N
乙对地面的压强
230N 30000.01m
F p Pa S =
==乙乙乙 甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是
1000130003
p Pa p Pa ==甲乙 故A 错误;
B .图a 中,把甲乙看做整体,整体受到F 1和F 2的合力
F 合=F 2-F 1=8N-5N=3N
由整体静止可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为
f 2=F 合=3N
因乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对相互作用力,二力大小相等,方向相反,所以乙对地面的摩擦力为3N ,方向水平向左,故B 错误;
C .图b 中,当甲受到F 3=15N 的拉力时,甲乙一起以1m/s 的速度匀速向右运动,对甲受力分析可知,甲受到向右的拉力F 3和乙对甲向左的摩擦力f 3,做匀速直线运动处于平衡状态,由二力平衡条件
可得,乙对甲的摩擦力
f 3=F 3=15N
方向水平向左,因甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力,所以甲对乙的摩擦力大小为15N ,方向水平向右,故C 错误;
D .图c 中,用推力F 4水平向右推乙,乙以2m/s 的速度做匀速直线运动,乙处于平衡状态,则F 4的大小与乙受到的滑动摩擦力f 4大小相等。
对比图b 和图c 可知,两图中乙物体与水平面接触的材料和粗糙程度不变,由F f =μF N 可得
34f f
G G G μ=
=+甲乙乙
带入数据得
415N
10N 20N 20N
f =+
解得f 4=10N ,即F 4的大小为10N ,故D 正确。
故选D 。
9、A 【详解】
本题中,实心柱体对水平地面的压力等于物体的重力,根据压强公式,实心柱体对水平地面的压强为
F Vg Shg
G mg S S p gh S S S
ρρρ=
===== 已知它们对水平地面的压强相等,即
gh gh ρρ=甲甲乙乙 ①
已知h h <甲乙,故有
ρρ>甲乙
由①式有
h h ρρ=甲乙
乙甲
② 现沿水平方向将甲、乙截去相同的体积,设甲、乙切去掉的高度分别为Δh 甲和Δh 乙,则两物体对地面的压强减小值之比为
ΔΔΔΔ==ΔΔΔΔV
p g h h S S V p g h h S S ρρρρρρρρ'==⨯
'甲
甲甲甲甲甲甲甲乙乙
乙乙乙乙乙甲乙
乙
③ 将②代入③得
Δ1===Δ1p S h S V p S h S V ρρ'⨯⨯='甲甲乙乙乙乙乙
乙甲甲甲甲 即
ΔΔp p ''=甲
乙 即现沿水平方向将甲、乙截去相同的体积,甲、乙对地面压强减小量相等,故甲、乙对地面压强变化量相同,即
ΔΔp p =乙甲
故A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选A 。
10、D 【详解】
A .橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等,因为水的密度大于酒精的密度,橡皮膜到容器底的距离相等,根据p =ρgh 可知,橡皮膜下面水的压强大于酒精的压强,液体对容器底的压强等于橡皮膜上下方液体压强之和,所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强,故A 错误;
B .左侧上面水对橡皮膜的压强
p =ρ水gh 水=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa
因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强,酒精对橡皮膜的压强也为1000Pa ,酒精对橡皮膜的压力
F =pS =1000Pa×1×10-4m 2=0.1N
故B 错误;
C .根据p =ρgh 知,可以算出橡皮膜上面的酒精的深度,但不知道橡皮膜下面酒精的高度,不能判断出容器右侧中酒精的深度,故C 错误;
D .根据=ρgh 知橡皮膜上面的酒精的深度
331000Pa
0.125m=12.5cm 0.810kg/m 10N/kg
p
h g
ρ=
=
=⨯⨯酒精酒精
又因为橡皮膜中心到水面的距离为
0.1m =10cm
容器右侧液面比左侧水面高
12.5cm ﹣10cm =2.5cm
故D 正确。
故选D 。
二、填空题
1、越大 越小 连通器 【详解】
[1]根据p gh ρ=可知,当液体的密度不变,深度越深,压强越大。
[2]高山上用高压锅煮饭,是因为海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强越小,导致水的沸点越低。
[3]锅炉与水位计底部联通,上端开口,组成了连通器,故利用连通器原理,使液位计中的水面与锅炉内水面始终相平。
2、减小压强 用滚动代替滑动 【详解】
[1]自行车的鞍座设计成马鞍子形状的目的是增大受力面积从而减小压强。
[2]自行车的转动部分装上轴承,即许多小滚珠,用滚动代替滑动的方法减小摩擦力。
3、相同 不相同 U 形管压强计 液体的密度不变,深度变大,压强变大 【详解】
[1]“探究物质质量与体积的关系”需要测量物体的质量和体积;“测定物质的密度”需要测量物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;所以这两个实验需要测量的物理量是相同的。
[2]“探究物质质量与体积的关系”中在研究了一种物质的质量与体积关系后,还需要用其它物质进行多次实验,这样才能得到普遍性的规律;“测定物质密度”中多次测量求平均值可以减小误差;所以多次测量的目的是不相同的。
[3]读图可知,这一装置的名称是U 形管压强计,通常利用该装置研究液体内部的压强。
[4]当金属盒薄膜受到压强后,其右管内的液面高于左管内的液面,通过U 形管中液面的高度差可判断压强的大小,U 形管中液面的高度差越大,液体的压强越大。
由图可知,液体的密度不变,深度变大,压强变大。
4、托里拆利 高于 【详解】
[1]1644年,意大利科学家托里拆利首先精确的测出大气压值。
[2]1标准大气压是指能支持760mm 高水银柱的大气压;做托里拆利实验时,若准确测得水银柱的高度为755mm ,小于760mm ,说明此时的大气压低于标准大气压,可能是他所在的地方海拔高度高于海平面。
5、左 小 【详解】
[1][2]电吹风的风从它左边侧面吹过,纸盒左侧的空气流速变大,压强变小,纸盒右侧的大气压不变,产生了一个向左侧的压强差,将纸盒压向左侧。
三、计算题
1、①5880Pa ;②(a )Δmg
p S
=
甲;(b )p p ≤甲水乙水
【详解】
解:(1)由p gh ρ=知道,水对容器乙底部的压强
33110kg/m 9.8N/kg 0.6m 5880Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=水水水
(2)①根据题意知道, 此时两容器对地面的压力相等,即
=F F G mg =''=甲
乙 所以,此时两容器的总质量相等
m m '='甲
乙 即
2Δ6Δm m m m +=-
解得Δ2m m =,所以,容器甲对地面的压强增加量
ΔΔΔ2Δ2F G mg mg mg
p S S S S S
=
====甲甲甲甲甲甲 ②假设抽水前水的总体积为6V 0,倒入甲中水的体积为02V ,乙中剩余水的体积为04V 。
若A 未浸没或刚好浸没,则
A h h ≥甲水
根据题意知道,两容器中水的深度
0002222V V V
h S S S S S =
==--甲水甲 000
4422V V V h S S S
=
==乙水乙 即
h h =甲水乙水
由p gh ρ=知道
p p =甲水乙水
若A 浸没,A h h <甲水,则A 的体积小于水的体积,即
A 02<V V
两容器中水的深度分别是
A 000
2422V V V V h S S S +=
<=甲水甲 0004422V V V h S S S
=
==乙水乙 即h h <甲水乙水 ,由p gh ρ=知道
p p <甲水乙水
综上可知
p p ≤甲水乙水
答:(1)水对容器乙底部的压强5880Pa ; (2)①容器甲对地面的压强增加量是
mg S。
②p 甲水与p 乙水的大小关系是p p ≤甲水乙水。
2、2.0×105Pa 125℃ 不变 【详解】
解:(1)由题意可得,限压阀在排气孔上能承受的最大压强
520.1kg 10N /kg
=1.010Pa 1.010-5m
F G mg p S S S ⨯=
===⨯⨯阀
锅内气体的最大压强
555=+=1.010Pa+1.010Pa=2.010Pa p p p ⨯⨯⨯0内阀
(2)由题意可得,锅内气体压强的增加量为
51.010Pa p p ∆==⨯阀
水的沸点升高了
5331.010Pa 1=1=25410Pa 410Pa
p t ∆⨯∆=⨯⨯⨯⨯℃℃℃ 标准大气压下水的沸点为100℃,故锅内温度最高可达
0=+=100+25=125t t t ∆℃℃℃
(3)当锅内气体压强达到最大时,限压阀在单位面积受到的最大压力相同,增加一个相同限压阀,限压阀受到的最大压强并不会发生改变,对原来的限压阀无影响,故锅内气压不变,锅内能达到的最高温度不变。
答:(1)锅内气体的压强最大可达2.0×105Pa ;
(2)这只高压锅内能达到的最高温度是125℃;
(3)再增加一个相同的限压阀,这只高压锅内能达到的最高温度将不变。
3、490N ;2.45×104Pa
【详解】
解:他对水平地面的压力
F =
G =mg =50kg×9.8N/kg=490N
小明同学在水平地面上行走时受力面积
22-4221400cm =200cm =20010m =0.02m 2
S =⨯⨯ 对地面的压强
42490N =2.4510Pa 0.02m
F p S ==⨯ 答:小明同学在水平地面上行走时,他对水平地面的压力是490N ,压强是2.45×104Pa 。
4、(1)1000Pa ;(2)10N ;(3)大于;(4)800Pa
【详解】
解:(1)水对容器底产生的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)水对容器底的压力
F =pS =1000Pa×100×10-4m 2=10N
(3)水对容器底的压力
F pS ρghS ==
当容器上方与下方粗细相同时,容器的体积为
容V hS =
由图可知容器上小下大,所以容器体积和容器中水的体积大小关系为
容水V V >
所以
水Sh V >
水的重力为
水G mg V g F ρ==<
即水对容器底的压力大于水的重力大小。
(4)容器对水平面的压力
0.8kg 10N/kg 8N F G mg '===⨯=
容器对水平面的压强
42
8N 800Pa 10010m F p S -''===⨯ 答:(1)水对容器底的压强为1000Pa ;
(2)水对容器底的压力为10N ;
(3)水对容器底的压力大于水的重力;
(4)容器对水平面的压强为800Pa 。
5、①98N ;②4900Pa ;③0.25m
【详解】
解:①因为实心圆柱体置于水平地面上,所以水平地面受到的压力为
10kg 9.8N/kg 98N F G mg ===⨯=
②水平地面受到的压强
32298N 4.910Pa 210m
F p S -===⨯⨯ ③根据
F G mg Vg ghS p pgh S S S S S
ρρ====== 可得,圆柱体的密度
333920Pa 210kg/m 9.8N/kg 0.2m
p g h ρ∆=
==⨯∆⨯ 则圆柱体原来的高度 333210kg/m 4.910Pa =0.25m 9.8N/kg
p h g ρ⨯⨯=⨯= 答:①地面受到的压力F =98N ;
②求地面受到的压强p=4900Pa;
③圆柱体原来的高度h=0.25m。
四、实验探究
1、相同不相同 U形管压强计深度
【详解】
[1]“探究物质质量与体积的关系”需要测量物体的质量和体积,寻找它们之间的规律;“测定物质的密度”需要测量物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度;所以这两个实验需要测量的物理量是相同的。
[2]“探究物质质量与体积的关系”中在研究了一种物质的质量与体积关系后,还需要用其它物质进行多次实验,这样才能得到普遍性的规律;“测得物质密度”中多次测量求平均值可以减小误差。
即测量的物理量相同,多次测量的目的不相同。
[3]如图所示的装置是U形管压强计,用来研究液体内部压强的大小。
[4]读图可知,液体密度相同,探头所处的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,故研究的是液体内部压强与深度的关系。
2、B 上高度差密度没有控制金属盒浸入液体中的深度不变
【详解】
(1)[1]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明软管内封闭的气体不受力时,压强与外界气压不相等,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,
故选B;
(2)[2]由图乙可知,金属盒橡皮膜向下,压强计测的是此深度的水向上的压强;
[3]接下来小明将金属盒缓慢向下,发现U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关;
(3)[4]小明保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示,小明此操作是想探究液体内部的压强是否与液体的密度有关;
[5]要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变。
小明保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体是深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有。