浙教版19年中考科学一轮第三篇 第6课时 压力与压强 巩固练习.docx
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浙教版19年中考科学一轮第三篇第6课时压力与压强巩固练习
第三篇 物质科学(物理部分)
第6课时 压力与压强
1.[2018·娄底]社团活动在娄底各校轰轰烈烈展开,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立。
当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么
( C )
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度
D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
【解析】本题为探究影响压强大小因素的情景题。
小明体重一定,则对地压力一定,手掌面积比脚掌小,所以单手倒立时对地压强更大,作用效果更明显,凹陷深度更大。
2.[2018·杭州]如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB且SA>SB,将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等。
现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( C )
图6-1
A.FA<FB
B.pA>pB
C.ρA>ρB
D.切割前后A、B对地面的压强均不变
【解析】设A的高为hA,B的高为hB,对于柱状实心物体,则根据p=ρgh可得A、B对地面的压强分别为:
pA0=ρAghA,pB0=ρBghB,已知它们对地面的压强相等,即pA0=pB0,所以ρAghA=ρBghB。
由图可知hA
长方体A、B水平割去上半部分(如图中虚线所示),则hA′=
hA,hB′=
hB,则剩余部分对地面的压强分别为:
pA=ρAghA′=
ρAghA=
pA0,pB=ρBghB′=
ρBghB=
pB0。
已知pA0=pB0,则pA=pB。
由于SA>SB,根据F=pS可得:
剩余部分对地面的压力FA>FB。
3.[温州中考]用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜密封(如图)。
下列问题中可以用该装置探究的是( B )
图6-2
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③B.①②④
C.②③④D.①③④
【解析】将同种液体分别倒入隔板两边,使两边液体高度不同,观察橡皮膜的变化可探究①;将不同液体分别倒入隔板两边,使两边液体高度相同,观察橡皮膜的变化可探究②;在隔板一边倒入适量液体,观察橡皮膜的变化可探究④。
4.[2018·杭州余杭区一模]如图,甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器,若容器中分别倒入等高度的酒精、水和硫酸,液体均不溢出,三个容器底部受到液体的压强( C )
图6-3
A.甲最大B.乙最大
C.丙最大D.一样大
【解析】本题的关键词是“底面积相同”“等高度”的三种液体。
液体压强可用公式p=ρgh来分析,液体深度相同时,密度越大,对容器底部压强越大。
硫酸的密度最大,则丙容器底部受到的压强最大。
图6-4
5.[2018·北京]如图所示,盛有水的杯子静置在水平桌面上。
杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
下列选项中正确的是( C )
A.水对杯底的压强为900Pa
B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8N
【解析】水对杯底压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×0.003m2=1.8N;水杯对桌面的压强:
p=F/S=(2N+1N)/0.003m2=1000Pa;水杯对桌面的压力:
F=(2N+1N)=3N。
6.[2018·淄博]关于下面四幅图的说法正确的是( D )
图6-5
A.甲图:
将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
B.乙图:
盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C.丙图:
A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D.丁图:
把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升
【解析】在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,所以不会因玻璃管的倾斜而改变。
如果把玻璃管倾斜一定角度,则水银柱的长度会相应变长,但竖直高度不变;盆景水位保持一定高度是大气压支撑水没有流出来;A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小;把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,内外压强差变大,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入细管,因此管内会上升。
图6-6
7.[2018·滨州]如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。
把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表中所示,根据实验现象下列判断错误的是( A )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差(cm)
5
5.3
5.7
6
6.3
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
【解析】从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升;由于高度增加,瓶外大气压减小,则瓶内外的气体压强差变大,管内的水面变高;由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上楼时,应保持瓶中水的温度不变。
图6-7
8.如图为工农业生产上最常用的离心式水泵。
水泵启动工作以前要保证泵壳内灌满水。
水泵转动后,泵壳内的水被叶轮甩出后,叶轮中心会产生持续的__低压(或真空)__区。
此时,水池中的水就会在__大气压__的作用下,进入水泵。
而水泵中的水则通过出水管送往高处。
图中h的高度叫吸程,根据所学知识,在正常的大气压下,吸程的最大高度即极限值为__10.3__m(计算结果精确到0.1)。
9.[2018·宁波]小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:
儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
图6-8
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。
为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为__6.8__mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要__1.1__N的力才能将笔帽取出(计算结果精确到0.1N)。
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:
急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。
此方法应用的科学原理是:
一定质量的气体体积__减小__时,压强增大。
【解析】
(1)S孔=1.36×10-4m3/s÷20m/s=6.8×10-6m2=6.8mm2。
(2)笔帽的横截面积S=0.85cm2=0.85×10-4m2,需要用力F=pS=1.3×104Pa×0.85×10-4m2≈1.1N。
10.[2018·杭州江干区三模]两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,所装的水和浓盐水质量刚好相等。
现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中,待静止后鸡蛋的状态如图所示。
水和浓盐水对容器底部的压力分别为F甲和F乙,水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则下列关系正确的是( D )
图6-9
A.F甲<F乙,p甲<p乙B.F甲=F乙,p甲=p乙
C.F甲<F乙,p甲=p乙D.F甲>F乙,p甲<p乙
【解析】由于圆柱形容器甲和乙高度相同,分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上,则液体的深度相同,由于ρ水<ρ盐水,根据p=ρgh可知:
p甲<p乙。
放入鸡蛋前容器内所装的水和浓盐水质量相等,放入相同的鸡蛋后,鸡蛋在水中沉底,此时鸡蛋受到的浮力小于其重力,鸡蛋在浓盐水中漂浮,此时鸡蛋受到的浮力等于其重力,即鸡蛋在水中所受的浮力小于在盐水中受到的浮力,放入鸡蛋时排溢出水的质量小于排溢出盐水的质量,即放入鸡蛋后留在杯中的水的质量大于浓盐水的质量,所以F甲>F乙。
11.[2018·广州]白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色,且颜色随压强变大而变深,大于可测最大值时颜色不再变深,感压纸A的规格如图所示。
图6-10
实验1:
用250N的压力垂直作用在A上,受力面积为0.25cm2,此压力对A的压强为__1000__N/cm2。
实验2:
仍用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上,要使它变色且颜色深度与实验1不同,下列哪些受力面积符合要求?
__②③__(填序号)。
①2cm2 ②0.8cm2 ③0.3cm2
④0.1cm2 ⑤0.01cm2
12.[丽水中考]某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:
“压力的大小等于重力”。
科学兴趣小组做了相关的实验。
步骤1:
选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重力。
步骤2:
把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1。
表1 在水平受力面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
1
5
5
2
10
10
3
15
15
步骤3:
改变受力面与水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小,实验数据见表2和表3。
表2 在18°角斜面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
4
5
4.75
5
10
9.5
6
15
14.25
表3 在25°角斜面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
7
5
4.5
8
10
9.0
9
15
13.5
请回答:
(1)比较序号__1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)__的数据可得:
当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是__不合理__的(选填“合理”或“不合理”)。
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:
先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,综合可得出结论:
__当材料、表面粗糙程度相同的物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小__。
13.[2017·杭州上城区二模]在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲,具体实验步骤是:
图6-11
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10cm2。
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N。
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气。
④用弹簧测力计水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧测力计示数为100N。
⑤记录整理数据。
⑥算出大气压的值,分析实验结论。
(1)以上叙述的实验步骤中,多余的是__②__(填序号)。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压值等于__1×105__Pa。
(3)实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风(如图乙),则拉动吸盘时的弹簧测力计示数会__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)100N。
【解析】
(1)根据p=
,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,但没有必要用弹簧测力计测出吸盘自身的重力。
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=100N,若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值p=
=
=1×105Pa。
(3)如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,大气对吸盘的压力减小,所以弹簧测力计拉动吸盘至恰好脱落时的示数会小于100N。
14.[2018·咸宁]兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。
测量方案如下:
图6-12
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对__活塞__(选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于__静止__状态。
若不考虑其他因素,根据__二力平衡__的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果__偏小__(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。
你的方法是__在注射器内装少量水,再排出空气(合理即可)__。
(3)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
一是活塞的密封性好;二是可以__减小摩擦__。
实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小__活塞自身重力(或重力)__对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器,在测量时弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。
可改用图乙中的__C____(选填“A”或“C”)注射器。
用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=__
__。
图6-13
15.[2018·宁波]取一根吸管,在离吸管末端三分之一处,剪一水平切口P,从切口处折弯吸管,把吸管放进水里,让切口离水面约2~3cm,用力吹气,如图所示,发现切口处有水沿水平方向喷出。
请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
【答案】用力往管中吹气时,切口P处气体流速增大,压强减小,杯中水在外界大气压强的作用下沿吸管上升到切口P处。
上升的水在长管气流的作用下,沿水平方向喷出。
图6-14
16.[来宾中考改编]如图所示,重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水。
现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,求此时圆柱形容器对桌面的压强(不计容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)。
【答案】因小球的密度大于水的密度,所以小球会沉入容器底部,溢出水的体积:
V溢水=
=
=2×10-4m3,
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以小球的体积:
V球=V排=V容器+V溢水-V水=Sh容器+V溢水-V水=0.02m2×0.24m+2×10-4m3-4×10-3m3=1×10-3m3,
小球的质量:
m球=ρ球V球=2.0×103kg/m3×1×10-3m3=2kg,
剩余水和小球的重力分别为:
G剩水=m剩水g=(m水-m溢水)g=(4kg-0.2kg)×10N/kg=38N,G球=m球g=2kg×10N/kg=20N,
圆柱形容器对桌面的压力:
F=G容+G剩水+G球=4N+38N+20N=62N,
圆柱形容器对桌面的压强:
p=
=
=3100Pa。
图6-15
17.[2018·衢州]材料一:
两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。
材料二:
至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的。
他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:
把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76cm)左右。
1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:
在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表):
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔、帕斯卡
所有亚里士多德学派、罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔、波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。
为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:
用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?
反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是__酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多__。
但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降,帕斯卡利用1m左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是__各玻璃管中水银柱的高度相等____,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有__CD__(填字母)。
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
18.[2018·温州]飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。
飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?
为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图甲方式进行如下实验。
图6-16
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。
重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是__飞机以一定的速度飞行时,迎角在0°到20°范围内,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大__。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。
利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?
__改变电风扇的挡位来改变风速大小(或改变电风扇与飞机模型的距离)__。
(3)资料显示:
本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。
若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。
请比较θ1、θ2的大小关系:
__θ1>θ2__。
【解析】(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,迎角越小。
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