压强实验计算题

在线组卷网 出题好帮手2017年5月16日初中物理试卷一、实验题（共5题；共32分）1、利用身边的物品可以做很多有趣的实验，利用硬纸片小明做了如下实验：(1)如图甲，在瓶内灌满水，用硬纸片盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，说明_ (2)小明做了“会跳卡片”，卡片缚上橡皮筋后会向A面折叠，如图乙所示将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将A面_（选填“向上”或“向下”）放置，卡片上升的过程中_能转化为_能 (3)如图丙为小明利用硬纸片做成的机翼模型，实验中当沿图示方向“吹风”时，“机翼”会_（选填“上升”、“下降”或“静止”），本实验是探究_ 2、如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C的底面积最小哪个铁块对桌面的压强最大呢？同学们提出了以下三种猜想：猜想一：正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大猜想二：圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大猜想三：三铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相等 (1)以图中长方体铁块B为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式，根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的（已知铁的密度为，长方体铁块的高度为h，底面积为S）压强表达式的推导：p=_分析判断：由上面压强的表达式可知，铁块对桌面的压强只与_有关，所以猜想_是正确的 (2)利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想 3、一个空的金属小瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下（如图所示），这两次金属瓶在水里的位置相同(1)实验中观察到两次橡皮膜都向内凹，但是橡皮膜在下端时比在上端时凹进的_ (2)若都松开手后，甲图中的金属瓶恰好悬浮在水中，则乙图中的金属瓶将_（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”） 4、在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验 将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m请完成下列问题：(1)蘸水的目的是_ (2)吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是：_，测得大气压数值的表达式是：p大气压=_（写出最终的化简结果） (3)实验中误差产生的主要原因是（写出一条即可）： 5、小明在研究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作： (1)实验前，应调整U型管压强计，使左右两边玻璃管中的液面_当小明用手按压橡皮膜时，发现U形管两边液面高基本不变，造成这种现象的原因可能是_ (2)问题解决后，小明继续实验，甲、乙两图是探究液体压强与_的关系 (3)小明要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择：_两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状_ (4)比较乙、丙两图的实验现象，能得到的结论是：_说说你得到这个结论的理由：_ (5)在图丙中，固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度，使金属盒处于：向上、向下、向左、向右等方位，这是为了探究同一深度处，液体向_的压强大小关系 二、计算题（共5题；共25分）6、一底面积为2dm2的容器置于水平桌面上所装液体的体积是20分米3 ， 深0.6米若容器本身重20牛顿，容器底上的液体压强是4.8103帕斯卡，求：（1）液体的密度（2）距容器底面向上0.2米处a点的液体压强（3）桌面上受到的压强（4）若在容器液面上放一个30牛顿的木块（水未溢出），求这时容器对桌面的压力是多少牛顿？7、如图所示，有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，其下表面距水面6cm，取水=1.0103kg/m3 ， g=10N/kg，求：（1）水对木块下表面的压强大小；（2）木块受到的重力大小 8、如图（a）所示，一个质量为1千克、底面积为3102米2的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，且容器内盛有4103米3的水（1）求水面下0.1米深处水的压强p水 （2）若将另一个底面积为2102米2、高度为0.3米的实心金属圆柱体A，缓慢竖直地浸入水中，如图（b）所示，求容器对水平地面的压强增大一倍时，圆柱体A底部所处深度h9、如图所示，在水平桌面上放着一个玻璃杯，水面距杯底10cm，水的质量是0.13kg，玻璃杯重0.5N，玻璃杯的底面积是12cm2 请分别求出：（1）水对杯底的压强；（2）水对杯子底部的压力；（3）杯子对桌面的压力；（4）杯子桌面的压强10、高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，如图为水的沸点跟气压的关系图象已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2 ， 限压阀的质量为84g请你通过计算并对照图来判断；用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？（大气压值取1.0105Pa）答案解析部分一、实验题1、【答案】（1）大气压的存在（2）向下；动；重力势（3）上升；流体压强跟流速的关系 【考点】大气压强的存在，流体压强与流速关系的探究实验 【解析】【解答】解：（1）图甲中，在瓶内灌满水，用硬纸片盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，说明了大气压的存在；（2）图乙的实验中，将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将A面向下放置，其皮筋发生形变，卡片上升的过程中速度变小，高度变大，动能转化为重力势能（3）图丙实验中，当沿图示方向“吹风”时，“机翼”会上升，这是因为上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而形成向上的升力本实验可探究流体压强跟流速的关系故答案为：（1）大气压的存在；（2）向下； 动； 重力势；（3）上升； 流体压强跟流速的关系【分析】（1）在大气中存在压强，通过生活中的一些现象可以表现出来；（2）动能和势能之间可以相互转化，并根据其影响因素可做出判断；（3）流体流速越大的位置压强越小，据此可做出判断 2、【答案】（1）gh；铁块的高度；三（2）解：将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相同，则可验证猜想三正确 【考点】压强大小比较，压强的大小及其计算，探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验 【解析】【解答】解：（1）铁块放在水平桌面上，F=G，所以，p= = = = =gh所以，p=gh由公式 p=gh 知，正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上，对桌面压强大小跟铁块的高度有关故答案为：（1）gh；铁块的高度；三；（2）将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上，观察比较海绵被压陷的深度，若深度相同，则可验证猜想三正确【分析】（1）根据压强公式进行推导铁块放在水平面上，铁块对水平面的压力等于铁块的重力，根据重力和质量的关系展开求得p=gh根据推导的固体压强公式，判断铁块对水平面压强的影响因素，最后判断哪个猜想是正确的（2）把三个铁块竖直放在海绵上，比较海绵的凹陷程度，验证猜想三 3、【答案】（1）更深（2）下沉 【考点】液体的压强的特点 【解析】【解答】解：（1）读图可知，实验中观察到两次橡皮膜都向内凹，这是因为受到了水的压强，由于乙橡皮膜所处的深度更深，所以橡皮膜在下端时比上端时凹进的更深；（2）若都松开手后，甲图中的金属瓶恰好悬浮在水中，说明甲所受的浮力等于重力；乙图中由于橡皮膜凹陷更明显，所以排水的体积小，所受浮力小，浮力小于重力，故金属瓶将下沉故答案为：（1）更深；（2）下沉【分析】（1）液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等，液体内部的压强与液体的深度和密度有关，而与其它的因素无关；（2）根据浮沉条件可判断其最终的浮沉状况 4、【答案】（1）让吸盘与玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘（2）mg；（3）解：实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化，如挤压吸盘时，吸盘内的空气不可能完全都被排出 【考点】大气压强的测量方法 【解析】【解答】解：（1）将吸盘蘸水后再在光滑水平板面上，其目的是为了不让空气进入吸盘之内，否则会影响实验的数据（2）根据二力平衡的知识，大气压力F等于小桶和沙的重力G，即F=G=mg；吸盘的面积为S，吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，即p大气= = = ； 【分析】把塑料吸盘蘸水按压在光滑水平的玻璃板上，目的是挤出塑料吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上而装有适量细砂的小桶挂在吸盘的塑料挂钩上，小桶对吸盘有个向下的拉力，在不计塑料挂钩的质量的情况下，要使吸盘脱离玻璃板，小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力 5、【答案】（1）相平；橡皮管或橡皮膜漏气（2）深度（3）丙、丁；无关（4）相同深度，液体密度越大，压强越大；金属盒浸入深度相同时，在盐水中U型管液面高度差大（5）各个方向 【考点】探究液体压强的特点实验 【解析】【解答】解：（1）实验前，应调整U型管压强计，使左右两边玻璃管中的液面相平；用手按压橡皮膜，发现U形管两边液面高基本不变，造成这种现象的原因可能是橡皮管或橡皮膜漏气；（2）甲、乙两图液体的密度相同，深度不同，是探究液体压强与深度的关系；（3）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应控制液体的密度和深度相同，容器的形状不同，所以应选择丙、丁两图进行对比；且形状不同，U形管两边液面的高度差相同，可知液体压强与盛液体的容器形状无关；（4）要得出“在深度相同的情况下，不同液体的压强还跟它的密度有关”，我们要控制深度相同，而液体密度不同，乙、丙符合从而得出“相同深度，液体的密度越大，压强越大”的结论；得到这个结论的理由是属盒浸入深度相同时，在盐水中U型管液面高度差大；（5）图丙深度相同，液体的密度相同，橡皮膜的方向不同，可探究液体向各个方向压强的关系故答案为：（1）相平；橡皮管或橡皮膜漏气；（2）深度；（3）丙、丁；无关；（4）相同深度，液体密度越大，压强越大；金属盒浸入深度相同时，在盐水中U型管液面高度差大；（5）各个方向 【分析】（1）当橡皮膜不受压强时，U形管两边的液面应保持相平，若按压，液面无变化，或变化较小，则说明橡皮管或橡皮膜漏气；（2）分析甲、乙两图控制的变量和改变的量，得出液体压强与深度的关系；（3）液体压强与液体的深度和密度有关，要探究液体压强与容器形状的关系，应保持液体深度和密度相同；（4）要看在深度相同的情况下，不同液体内部的压强跟它的密度关系，那么选择深度相同的不同种液体即可；根据压强计的特点分析解答得出这种结论的理由；（5）分析已知条件，得出同种液体的同一深度，向各个方向的压强相等 二、计算题6、【答案】解：（1）由p=gh得：液体的密度=0.8103kg/m3；（2）容器底向上0.2m处的A点的深度 ha=0.6m0.2m=0.4m，a点的液体的压强pa=gha=0.8103Kg/m310N/kg0.4m=3.2103Pa；（3）根据G=mg和=可得液体的重力：G=gV=0.8103kg/m310N/kg2102m3=160N，则桌面上受到的压力 F=160N+20N=180N，桌面上受到的压强 P=9103Pa（4）在容器中放一块重30N的木块（液体未溢出）时，这时容器对桌面的压力：F=G液体+G容器+G木=160N+20N+30N=210N答：（1）液体的密度是0.8103kg/m3 （2）距容器底面向上0.2m处a点的液体压强是3.2103Pa（3）桌面上受到的压强是9103Pa（4）若在容器液面上放一个30牛顿的木块（水未溢出），这时容器对桌面的压力是210N 【考点】液体压强计算公式的应用 【解析】【分析】（1）已知容器底受到的液体压强及所装液体的深度，利用液体压强的计算公式可求出密度；（2）求出容器底向上20 cm处的A点的深度，利用液体压强的计算公式可得结果；（3）利用已知条件液体的体积，及所求出的液体的密度可得液体的质量，通过固体压强的计算可得结果（4）在容器中放一块重30N的木块（液体未溢出）时，容器对桌面的压力等于容器重力、液体重力和木块重力之和 7、【答案】解：（1）木块下表面的深度h=6cm=0.06m；水对木块下表面的压强：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa；（2）木块浸入水中的体积V排=Sh=L2h=（10cm）26cm=600cm3=6104m3 ， 木块在水中受到的浮力：F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg6104m3=6N；由于正方体木块漂浮在水面上，根据物体的漂浮条件可知：木块受到的重力G=F浮=8N答：（1）木块下表面受到的压强为600Pa；（2）木块受到的重力为6N 【考点】液体的压强的计算 【解析】【分析】（1）根据已知求出木块下表面的深度，利用p=gh求出液体的压强；（2）求出木块浸入水中的体积，利用F浮=gV排求出浮力大小；根据物体的漂浮条件即可判断木块受到的重力 8、【答案】解：（1）水的压强p水=水gh水=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m=980Pa（2）由于实心金属圆柱体A，缓慢竖直地浸入水中，容器对水平地面的压强增大一倍，即p=2p，根据p=得：所以，F浮=（G水+G器）=（m器+水V水）g=（1kg+1.0103kg/m34103m3）9.8N/kg，=49N；由F浮=G排=m排g=水V排g=水S柱hg，则h=0.25m答：（1）水面下0.1米深处水的压强p水=980Pa（2）圆柱体A底部所处深度h为0.25m 【考点】液体的压强的计算 【解析】【分析】（1）直接利用p=gh求水的压强；（2）由于容器对水平地面的压力的增大是物体排开的水的重力产生的，则根据已知容器对水平地面的压强增大一倍时，利用p=求出容器对水平地面的压力，根据阿基米德原理可知圆柱体A受到的浮力；根据F浮=水gV排可求出液面圆柱体A底部所处深度h 9、【答案】已知：深度h=10cm=0.1m，质量m=0.13kg，杯子重力G杯=0.5N，g=10N/kg求：（1）水对杯底部的压强p1=？；（2）杯子对桌面的压强p2=？解：（1）水对杯底部的压强：p=gh=1103kg/m310N/kg0.1m=；（2）玻璃杯的底面积是S=12cm2=12104m2 ， 由p=得：压力F=pS=1103Pa12104m2=1.2N；（3）水的重力G水=mg=0.13kg10N/kg=1.3N，杯子对桌面的压力F=G总=G水+G杯=1.3N+0.5N=1.8N，（4）杯子对桌面的压强P=1500Pa答：（1）水对杯底部的压强为1103Pa；（2）水对杯底部的压力为1.2N；（3）杯子对桌面的压力为1.8N，（4）杯子对桌面的压强为1500Pa 【考点】液体的压强的计算 【解析】【分析】（1）根据p=gh求出水对杯底的压强；（2）根据p=得F=pS求出水对杯底的压力；（3）根据G=mg求出水的重力，杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力，（4）根据p=求出杯子对桌面的压强 10、【答案】解：锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和，根据p=可得：p内S=p0S+mg，即由图可知，水温最高可达115（115左右均可）答：水温最高可以达到115（115左右均可） 【考点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验 【解析】【分析】（1）高压锅的原理：高压锅密封好，水沸腾时锅内气压增大，沸点升高，容易煮熟食物；（2）知道限压阀的质量，可以求限压阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式求限压阀对出气孔产生的压强，加上外界大气压，得出锅内气压，从沸点气压图象上得出高压锅内最高温度 在线组卷网 自动生成 1 / 9