初中物理北京课改版八年级全册第四章 压强与浮力综合与测试课时训练

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第四章  《压强和浮力》测试卷（提升卷）

（时间：60分钟，满分：100分）

一、单项选择题（共36分，每小题3分）

1．在图1所示的四个实例中，属于减小压强的是

【答案】B

【解析】汽车安全带做得较宽,是为了在压力一定时增大受力面积，从而减小对人体的压强；

刀刃磨得很薄、盲道上凸起的圆点、安全锤头部做成锥形，都是为了在压力一定时减少受力面积，从而增大压强的。

故选B。

2．在图2所示的实例中，属于利用大气压的是

【答案】D

【解析】A.用回水管的“水封”阻隔臭气,利用的是连通器原理；

B.利用微小压强计可粗略测量液体内部压强的大小；

C.用几杯水就能撑裂木桶，说明液体内部压强的大小与液体的深度有关；

D.利用拔火罐进行治疗疾病，属于利用大气压原理。

故选D。

3．一位同学在结冰的湖面上行走时，突然发现脚下的冰即将破裂，为脱离危险、他应采取的措施是

A．站着不动大声求救                    B．赶快跑向岸边

C．就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动      D．立即改成单脚站立大声求救

【答案】C

【解析】A．站着不动，人对冰面的压强没有变化，冰会破裂，人将掉入湖中；

B．跑的同时会抬起一只脚，使人对冰面的压强增大，更容易掉入冰中；

C．趴在冰面上，人对冰面的压力没有变化，增大了受力面积，减小了压强，所以冰面不会破裂；

D．改成单脚站立，是人对冰面的压强增大了一倍，人更容易落入冰中。

故选C。

4．如图3所示，底面积相同的甲、乙两容器，装有高度、质量均相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是

A．甲＞乙        B．甲＜乙         C．甲＝乙        D．条件不足，无法确定

【答案】B

【解析】底面积相同的甲、乙两容器，装有高度相同的液体后，观察图3可知道甲容器中的液体积大于乙容器中液体的体积，由此可判断出甲的密度小于乙的密度，根据液体内部压强公式，可知液体对容器底部的压强甲＜乙。

故选B。

5．如图4所示，小明将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中，气压计的水柱和外界气压的变化分别是

A．上升，降低        B．下降，升高         C．上升，升高        D．下降，降低

【答案】A

【解析】大气压随海拔高度的增加而减小，所以从山脚到山顶大气压会降低，又因瓶内空气的压强不变，所以在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，使管内水柱上升。所以BCD不符合题意；

故选A。

6．(20密云二模)如图5所示的四个实验，下列描述错误的是

A．图甲：汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同

B．图乙：在水中，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强也随之减小

C．图丙：连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分中的液面总保持相平

D．图丁：将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼，气压计细玻璃管中的液面会上升

【答案】A

【解析】汽车尾翼和飞机机翼都是利用流体压强与流速的关系来工作的，其的原理是相同的。

故选A。

7．如图6所示，能正确描述受力面积相同时固体压强与压力大小关系的图象是

【答案】B

【解析】图象反B应的是压强随压力的增大而增大，是正比例函数图象，说明:当受力面积相同时,压强与压力成正比。

故选B。

8．如图7甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F，向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面如图乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强和摩擦力的变化情况是

A．F、不变，变大                  B．F、不变，变大

C．F变小，、变大                 D．F、不变，变小

【答案】B

【解析】木板对桌面的压力F等于木板重力，所以推木板的过程中F不变；但木板与桌面间的接触面积变小，根据压强公式可知，压强将变大；因为滑动摩擦力只由压力及接触面的粗糙程度决定，与接触面积无关，所以不变。

故选B。

9．一只可乐瓶，其侧壁有两个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图8所示。把可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，同时拔出两个小孔上的塞子，则

A．两个小孔均有水流入                B．两个小孔均有酒精流出

C．酒精从小孔流出，水从小孔流入        D．水从小孔流人，酒精从小孔流出

【答案】A

【解析】两点既在水中又在酒精中，故点受到水向左的压强和瓶内酒精向右的压强，由公式可知，相同，水＞酒精，所以水对点向左的压强大于酒精对向右的压强，水会流入瓶内，同理，在处水也会流入瓶内。

故选A。

10．小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球．然后将手指移开同时从漏斗口向下用力吹气，如图9所示，则乒乓球

A．不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大

B．不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小

C．会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大

D．会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小

【答案】B

【解析】如图示，从漏斗口向下用力吹气，当气体流速达到一定速度时，将手指移开，乒乓球也不会下落。这说明乒乓球受到了向上的压强，产生向上压强的原因就是乒乓球上方气体流速增大压强变小，下方的流速小，压强大，就会产生一个向上的压强差，使乒乓球不会掉下来。

故选B。

11．(20密云一模)如图10所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是

A．M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小

B．M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力

C．M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力

D．M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力

【答案】A

【解析】A．正方体物块M悬浮在水中，则F浮＝G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合＝F浮，所以F合＝F下﹣F上＝F浮＝G，故A正确；

B．M上表面受到水的压力再加上正方体物块的重力与M下表面受到水的压力是相等，所以M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力；

C．M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力，其差值为正方体物块的重力；

D．正方体物块M悬浮在水中，处于平衡状态，其所受合力为零，所以M上、下表面受到水压力的合力应等于M受到的浮力。

故选A。

12．(20顺义一模)水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯，装满不同密度的液体。现将小球A分别放入溢水杯中，小球静止时的情景和溢出的液体如图11所示，从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲=0.9N，从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N，小球在甲杯中所受的浮力为F甲，在乙杯中所受的浮力为F乙。则下列说法中正确的是

A．因为A在乙杯中排开的液体体积较大，所以有F乙F甲

B．A的重力为0.9N，它在乙杯中受到浮力0.8N

C．液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强

D．甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力

【答案】B

【解析】A．当小在液体中静止时，从甲杯中溢出的液体所受重力为G甲=0.9N，从乙杯中溢出的液体所受重力为G乙=0.8N，因为物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，所以有F甲F乙；

B．因为物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等，所以A的重力为0.9N，它在乙杯中受到浮力0.8N

C．由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知，甲＞乙；液体深度相同，根据液体内部压强公式可知，液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强；

D．两个完全相同的溢水杯，由可知甲液＞乙液，则甲液＞乙液，F甲＞F乙，即甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力。

故选B。

二、多项选择题（共15分，每小题3分。每小题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）

13．在图12所示的实例中，属于连通器应用的是  

【答案】ABC

【解析】茶壶、水池下的回水弯管、船闸都属于连通器应用；而活塞式抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。

故选ABC。

14．在“探究液体压强”的实验中，小丽将压强计的探头放在水中，情景如图13所示。下列关于此实验的说法中正确的是

A.U型管左右两侧液面的高度差能反映探头上橡皮膜所受液体压强的大小

B.将压强计的探头在原位置转动，改变橡皮膜的朝向，U型管左右两侧液面的高度差将发生变化

C.若增大橡皮膜到容器底部的距离，可以使U型管左右两侧液面的高度差增大

D.若不改变探头位置，向水中加一些盐，可以使U型管左右两侧液面的高度差增大

【答案】AD

【解析】A.U型管左右两侧液面的高度差能反映探头上橡皮膜所受液体压强的大小，符合题意；

B.将压强计的探头在原位置转动，改变橡皮膜的朝向，U型管左右两侧液面的高度差将保持不变；

C.若增大橡皮膜到容器底部的距离，不改变液面到橡皮膜的距离，U型管左、右两侧液面的高度差将保持不变；

D.若不改变探头位置，向水中加一些盐，可以使U型管左右两侧液面的高度差增大，符合题意。

故选AD。

15．我国是世界上具有悠久历史的国家之一，很多发明制作都是劳动人民勤劳与智慧的结晶，为人民的生产生活提供了便利，对如图14所示发明描述正确的是

A.飞艇是利用空气的浮力升空的           

B.倒装壶应用了连通器原理

C.多壶式滴漏是用来测量水流速度的仪器   

D.注射器吸取药液利用的是大气压的作用

【答案】ABD

【解析】A.飞艇是利用空气的浮力升空的

B.倒装壶应用了连通器原理

C.多壶式滴漏是用来测量时间的仪器

D.注射器吸取药液利用的是大气压的作用

故选ABD。

16．(20·密云二模)将重是2.5Ｎ的物体A放进水中，它有一半体积露出水面，如图15甲所示。在A上面再放一个体积与A相同的物体B，恰好A、B两物体全部浸入水中，且B上表面恰好与水面相平，如图乙所示。下列说法正确的是

A．甲图中物体A受到浮力是1.25N             B．物体B的密度是物体A密度的2倍

C．乙图中物体A下表面受到水的压力为10N     D．乙图中物体B对物体A的压力为2.5N

【答案】CD

【解析】A．因物体A浮在水面上，其所受的浮力；

当物体A全部浸入水中时，受到的浮力为。

B．当在A上面再放一个体积与A相同的物体B，恰好A、B两物体全部浸入水中时。取AB两物体为研究对象，此时AB两物体所受的浮力之和为；AB两物体所受重力之和为；因AB在水中悬浮，所以、即，解得；因且,根据重力与质量的关系及密度公式即可推出物体B的密度是物体A密度的3倍。

C．因AB整体在水中悬浮且，所以乙图中物体A下表面受到水的压力为10N。

D．乙图中物体A在水中受向下的重力、受到向上的浮力为，所以物体B对物体A向下的压力为2.5N。

故选CD。

17．（2020·天津)水平桌面上有一底面积为S1的圆柱形薄壁容器，容器内装有质量为m的水｡现将一个底面积为S2的圆柱形木块（不吸水）缓慢放入水中，松开手后，木块直立在水中且与容器底接触（部分露出水面），如图16所示｡若此时木块对容器底的压力刚好为零，则

A.放入木块前水对容器底的压强为     

B.放入木块后水对容器底的压强为

C.木块所受的重力为           

D.木块所受的重力为

【答案】AD

【解析】A．放入木块前，对容器底部的压力等于水所受的重力，由可得，

水对容器底部的压强故A符合题意；

B．放入木块前，容器中水的深度为           ①

设放入木块后容器中水的深度为h，因木块对容器底的压力刚好为零，故木块刚好漂浮于水面上，则木块受到的浮力等于木块所受的重力，由阿基米德原理知，木块所受浮力等于木块排开水所受的重力，即,则

                         ②

联立①②解得，放入木块后水的深度

则放入木块后，水对容器底部的压强为；

故B不符合题意；

CD．由可得木块所受的重力

故C不符合题意，D符合题意。

故选AD。

三、实验解答题（共31分，其中18每空各2分，21题4分，23题5分）

18．如图17所示，是中国科学馆一个名为“流体阻力”的展品。此展品分为左右两组，在左边液体池内有三个形状不同的物体，参观者可通过比对三个物体在流体中运动的快慢，比较物体在流体中所受阻力的大小。操作左池中的三个物体可探究的科学问题是：                   。

【答案】流体所受阻力的大小是否与物体的形状有关。

【解析】控制变量：物体在流体中运动的快慢程度相同；自变量：物体的形状；因变量：流体所受阻力。

所以本题所探究的问题是：物体在流体中运动的快慢程度相同时，流体所受阻力的大小是否与物体的形状有关。

19．小张为了研究“吸管中的饮料是被吸上来的？还是被压上来的？”这一问题，设计了如图18所示的实验。当用力推注射器活塞时，广口瓶内的气压将______   _  （选填“大于”、“小于”或“等于”）直玻璃管内的气压，能观察到的现象是_______    。此实验_____       _（选填“能”或“不能”）验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。

【答案】大于     玻璃管内液体上升     能

【解析】广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连，当用力推注射器活塞时，注射器与瓶内空气的体积减小，广口瓶内的气压就增大，由于瓶内的气压大于瓶外的大气压，在瓶内气压的作用下就把饮料压进吸管中，导致玻璃管内的液体上升。

20．小云用矿泉水瓶做实验，如图19所示。

（1）将两瓶相同的矿泉水如图甲放置，验证的是压力的作用效果与            的关系。

（2）如图乙，他在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再马上盖上瓶盖，看到矿泉水瓶瘪了，验证的是                的存在。

【答案】（1）受力面积   （2）大气压

【解析】（1）两瓶相同的矿泉水产生的压力相同，但倒置后接触面积会发生改变，所以验证的是压力的作用效果与受力面积的关系。

（2）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿瓶内气体温度降低、压强变小，瓶子在外界大气压的作用下慢慢向内凹陷，这一现象说明了大气压强的存在。

21．(20朝阳一模)如图20所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。请你利用该装置设计实验探究“液体压强与深度是否有关”，写出实验步骤及判断方法（可画图辅助说明）。

【答案】见解析

【解析】在容器的左右两部分中分别倒入深度不同的水，通过观察橡皮膜的形变、从而判断液体压强是否与深度有关。

22．图21所示是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由四个图中       两个图的弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力；石块排开液体受到的重力等于            。依据测量物理量，如果满足关系式________，则可验证阿基米德原理。（后两空用测力计示数表示）

【答案】甲乙，F4-F3，F1-F2=F4-F3

【解析】由甲、乙两图中弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力为F1-F2；

石块排开液体受到的重力等于F4-F3；

如果满足关系式F1-F2=F4-F3，即可验证阿基米德原理。

23．(20海淀二模)为了验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关”，某同学选用图22所示的圆柱体，利用弹簧测力计和装有适量水和酒精（已知ρ水>ρ酒精）的烧杯进行实验。

（1）以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：

①将圆柱体悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为F1。

②将圆柱体全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为F2。

③                                      ，静止时记录弹簧测力计的示数为F3。

（2）由F1–F2________F1–F3（选填“”或“”），可以验证“浸在液体中的物体所受浮力大小跟物体浸入液体的密度有关”这一结论。

【答案】（1）③将圆柱体全部浸入酒精中，圆柱体不接触容器    （2）

【解析】（1）③将圆柱体全部浸入酒精中，圆柱体不接触容器

（2）圆柱体在水中所受的浮力为F1–F2；

圆柱体在酒精中所受的浮力为F1–F3；

因相同、ρ水>ρ酒精，所以F1–F2F1–F3,

即F1–F2F1–F3，由此验证了“浸在液体中的物体所受浮力大小跟物体浸入液体的密度有关”这一结论。

24．小明同学认为：液体内部某点的压强与该点上方液体的体积有关。实验室提供下列器材：足量的水、底面积不同的两个圆柱形玻璃容器、烧杯、微小压强计、刻度尺。请你利用所给定的实验器材设计一个探究实验，证明小明同学的观点是否正确。

（1）判断小明同学的观点是否正确 ；

（2）简述实验步骤。

【答案】见解析

【解析】(1)小明同学的观点错误

（2）在底面积较小的圆柱形玻璃容器中加适量的水，将微小压强计探头放入水下合适的深度h,记录此时微小压强计的U形管两液面的高度差H；换用底面积较大的圆柱形玻璃容器，加入适量的水，将微小压强计探头仍放入水面下深度h处,记录微小压强计的U形管两液面的高度差H′,发现H=H′；所以小明的观点错误。

四、科普阅读题（共6分）

25．阅读短文，完成文后的问题。

请阅读《等效替代》并回答25题。

等效替代

在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童：冲少聪察，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗？

有不少同学已经猜到了，就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲，利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题，这不能不说是一个奇迹。可是，在那个年代（公元200年），虽然阿基米德原理已经发现了500年，但这一原理直到1627年才传入中国，小曹冲不可能知道这个原理，更不用说浮沉条件了。

实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。

等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次，爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿，要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳，思索了好久之后，画出了灯泡壳的剖视图、立体图，画出了一条条复杂的曲线，测量了一个个数据，列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算，还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水，再把水倒进量杯，不到一分钟，就把灯泡的容积“算”出来了。这里，爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积，用的也是等效替代法。

等效替代是在保证某种效果相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。

等效替代法既是科学家研究问题的方法，更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗？

25．根据上述材料，请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析，写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理。

【答案】见解析

【解析】取大象和船为研究对象，其受力情况如图甲所示：

因其在水面漂浮，其平衡方程：浮1=大象+船                ①

取石块和船为研究对象，其受力情况如图乙所示：

因其在水面漂浮，其平衡方程：浮2=石块+船                ②

等效替代：因为排1排2，则浮1=浮2

所以大象=石块。

五、计算题（共12分，每小题6分）

26．如图24甲所示，轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720m。已知轿车总质量m＝600kg。受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积 S＝3×10-2m2。求：

（1）请在图乙上画出汽车受力的示意图；

（2）轿车的运动速度；

（3）轿车受到的牵引力；

（4）轿车对路面产生的压强。

【答案】（1）见解析   （2）36km/h    （3）600N   （4）2×105Pa

【解析】（1）轿车在水平公路上匀速直线运动，所以竖直方向上重力和支持力平衡，水平方向上受到向前的牵引力和向后的摩擦力，也平衡；

（2）=720m/60s=20m/s=36km/h；

（3）由题意知：0.1G=0.1mg=0.1×600kg×10N/kg=600N；

(4)因为水平面上平衡：=6000N，所以6000N/0.03m2=2×105Pa。

27．如图25所示，盛有盐水的杯子静止在水平桌面上，杯子的底面积为40cm2，盐水深20cm。质量为55g的鸡蛋悬浮在杯中。（g取10N/kg，ρ盐水=1.1×103 kg/m3）

（1）计算鸡蛋所受的浮力F浮；

（2）计算盐水对杯底的压强p；

（3）计算盐水对杯底的压力F压。

【答案】（1）0.55N    （2）2.2×103Pa    （3）8.8N

【解析】（1）因为漂浮，F浮=G=mg，

鸡蛋所受的浮力为F浮=0.055kg×10N/kg=0.55N；

（2）盐水对杯底的压强为p=ρ盐水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2.2×103Pa；

（3）盐水对杯底的压力为F=pS=2.2×104Pa×4×10-3m2=8.8N。