初中物理2021考前突击练习07：与压强有关的实验探究题

试卷更新日期：2021-04-15 类型：三轮冲刺

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一、实验探究题

1. 某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计探究液体内部压强的规律，压强计指针顺时针偏转的角度越大，表示压强越大，他们的研究情况如图所示：（图（a）、（b）、（c）中的容器内均装满液体，且 $ρ_{盐水} > ρ_{水}$ ）

(1)、比较图（a）、（b）可直接得出液体内部压强与无关；

(2)、分析比较图（a）、（b）可初步得出的结论是：同种液体在深度相同时，；

(3)、分析比较图（b）、（c）可初步得出的结论是：。

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2. 小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。

(1)、如图甲所示，小明将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为4.9N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为Pa。

(2)、为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为Pa。

(3)、对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中一定不可能的是______。

A、弹簧测力计的示数没有读准 B、注射器中有空气未全部排尽 C、活塞与注射器筒壁间摩擦较大

(4)、小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：

V/mL

4

6

8

10

12

p/kPa

120

80

60

48

40

根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p=（不要求换算和书写单位），当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为mL。

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3. 小明同学为探究力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图所示的三个实验。

(1)、该探究实验用到的实验方法是。

(2)、观察三个实验，比较和图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。

(3)、观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明相同时，越小，压力作用效果越明显。

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4. 如图是探究液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的浓盐水外，其余杯里装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答：

(1)、比较图中代号为、、的三个图，可得到的结论是：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；

(2)、比较、两图，可以知道：在深度相同的情况下，不同液体的压强还与它的密度有关，液体的密度越大，压强；

(3)、比较⑤、⑥两个图，得出结论是：。

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5. 小花做“小球放入水中静止时，水对容器底部的压强增加量

Δ p_{水}

及容器对水平面的压强增加量

Δ p_{容}

与哪些因素有关”的实验，她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（液体深大于小球直径，且液体不溢出），如图所示，测出水对容器底部的压强增加量

Δ p_{水}

，及容器对水平面的压强增加量

Δ p_{容}

，并将相关数据记录在表一中。

表一： $ρ_{水} = 1 \times 10^{3} {kg/m}^{3}$

实验序号	1	2	3	4	5	6
$ρ_{球}$ （ $\times 10^{3} {kg/m}^{3}$ ）	0.2	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4
$Δ p_{水}$ （帕）	98	294	392	490	490	490
$Δ p_{容}$ （帕）	98	294	392	490	588	686

①分析比较表中实验序号中的数据及相关条件可知：浸入水中体积相同的小球，当水不溢出时，当 $ρ_{球}$ 与 $ρ_{水}$ 的大小满足关系时， $Δ p_{水}$ 与 $ρ_{球}$ 无关；

②分析比较表中 $1 \sim 6$ 中 $Δ p_{容}$ 与 $ρ_{球}$ 的数据及相关条件可知：浸入水中的小球，；

③分析比较表中实验序号1（或2或3或4）中 $Δ p_{水}$ 与 $Δ p_{容}$ 的大小关系及相关条件可知：浸入水中的小球，；

④小花仅改变液体种类，利用上述实验器材重复了实验（液体不溢出），但由于时间关系只做了三次实验，得到的数据如表二所示，根据上述实验规律，分析可小明所用液体的密度值应为 ${kg/m}^{3}$ ，实验序号8中所空缺的数据为Pa；

表二： $ρ_{液}$ = ${kg/m}^{3}$

实验序号	7	8	9
$ρ_{球}$ （ $\times 10^{3} {kg/m}^{3}$ ）	0.6	1.2	1.4
$Δ p_{液}$ （帕）	294	（18）	637
$Δ p_{容}$ （帕）	294	588	686

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6. 某小组同学做实验探究盛有液体的容器底部受到液体压强、压力大小遵循的规律如图（a）所示三个底面积不同的圆柱形容器中分别注入质量相等的水，利用仪器测得容器底部受到水的压强，并将相关实验数据记录在表一中∶又用酒精重复上述实验，并将数据记录在表二中。之后，他们又在如图（b）所示三个不同底面积的口大底小容器中注入等质量的水，重复上述实验，数据记录在表三中。（ρ_酒精=800千克/米³）

表一（注入水0.1千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（厘米²）	容器底的压强（帕）
1	0.01	100	98
2	0.02	50	196
3	0.05	20	490

表二（注入酒精0.08千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（厘米²）	容器底的压强（帕）
4	0.01	100	78.4
5	0.02	50	156.8
6	0.05	20	392

表三（注入水0.1千克）

实验序号	深度（米）	容器底面积（厘米²）	容器底的压强（帕）
7	0.01	80	98
8	0.02	40	196
9	0.05	15	490

(1)、分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的有关数据，可得出的初步结论是∶。

(2)、分析比较实验序号有关数据，可得到的初步结论∶液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大。

(3)、分析比较实验序号1、7（或2、8或3、9）的有关数据，可得出的初步结论是∶同种液体，深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部的面积和容器形状。

(4)、该小组同学对每表中第三、四列数据进行处理后结合相关条件（即液体的质量），进一步综合分析归纳得出结论∶

（a）；

（b）。

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7. 为了探究“压力的作用效果与受力面积和压力大小是否有关”，小刚找了这些器材：规格相同的两块海绵和相同的三本字典。设计了如下实验：

(1)、实验中，小刚是根据来比较压力的作用效果；

(2)、通过实验图b、c，可以得出结论：；

(3)、通过观察比较图后得出：在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；

(4)、图b中字典对海绵的压强是p_b ，图e中字典对桌面的压强是p_e ，则p_bp_e（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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8. 小王做了如图所示的三个实验，用来研究压力产生的作用效果。甲：将小方凳放人沙盘中；乙：在小方凳上放一重物；丙：将小方凳翻过来放在沙盘中，并放上同一重物。

(1)、比较甲、乙两种情况，说明相同时，越大，压力效果越明显；

(2)、比较乙、丙两种情况，说明相同时，，压力作用效果越明显；

(3)、综合以上实验现象可知压力的作用效果与和有关。

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9. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。

(1)、他向图甲的U形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，U形管两侧液面高度；

(2)、图乙压强计通过U形管两侧液面的来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置；（填“漏气”或“不漏气”）

(3)、他把探头放入水面下6cm处，探头受到水的压强是Pa；继续向下移动探头，会看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的有关；

(4)、为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论，他用图丙的装置，在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则侧液体的密度较大。（填“左”或“右”）

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10. 如图（a）所示为某课外小组自制的温度计，瓶子作为液泡装满某种液体，在密封的瓶塞上插上足够长的细管。为了探究薄壁细管内的液柱高度h与哪些因素有关，他们首先选用横截面积为S₁的细管进行实验，把液泡浸没在不同温度的水中，如图（b）所示，并将数据记录在表一中。然后换用横截面积为S₂的细管重复实验，将数据记录在表二中。（已知S₁> S₂）

表一横截面积S₁

序号	温度	液柱高度h（cm）	温度变化量Δt（℃）	液柱高度的变化量Δh（cm）
1	0	5	10	2
2	10	7	10	2
3	20	9	20	4
4	40	13	20	4
5	60	17	40	8
6	100	25	40	8

表二横截面积S₂

序号	温度	液柱高度h（cm）	温度变化量Δt（℃）	液柱高度的变化量Δh（cm）
7	0	6	5	1.5
8	5	7.5	5	1.5
9	10	9	20	6
10	30	15	20	6
11	60	24	30	9
12	90	33	30	9

(1)、分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一液泡，t相同时，S越小，h越大。

(2)、分析比较表一（或表二）中液柱高度h和温度t的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。

(3)、接着该小组又研究了表一（或表二）中液柱高度变化量Δh和温度变化量Δt 的关系，可归纳得到结论：。

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11. 小红做“小球放入水中静止时，水对容器底部的压强增加量△p_水及容器对水平面的压强增加量△p_容与哪些因素有关”的实验，她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直径，且水不溢出），如图所示，测出水对容器底部的压强增加量△p_水及容器对水平面的压强增加量△p_容，并将相关数据记录在表一中。

表一： $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} {kg/m}^{3}$

实验序号	1	2	3	4	5
ρ_球（×10³kg/m³）	0.2	0.6	0.8	1.0	1.2
△p_水（Pa）	98	294	392	490	490
△p_容（Pa）	98	294	392	490	588

①分析比较表中实验序号中的数据及相关条件可知：浸入水中体积相同的小球，当ρ_球与ρ_水的大小满足关系时，△p_水与ρ_球无关。

②分析比较表中△p_容与ρ_球的数据及相关条件可知：浸入水中的小球，。

③分析比较表中实验序号1-4中△p_水与△p_容的大小关系及相关条件可知：浸入水中体积相同的小球，。

④小明仅改变液体种类，利用上述实验器材重复了实验，得到的数据如表二所示，根据上述实验规律，分析可得小明所用液体的密度值应为kg/m³。

表二：ρ_液

实验序号	1	2	3	4	5
ρ_球（×10³kg/m³）	0.2	0.6	0.8	1.0	1.2
△p_液（Pa）	98	294	392	490	539
△p_容（Pa）	98	294	392	490	588

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12. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”，甲乙两个实验小组分别采用如图1所示装置进行实验，其中甲装置U形管内装有已染色的水，密度取1.0×10³kg/m³ ，实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题：

(1)、关于两组实验装置以下描述正确的是（______）

A、实验过程中，甲乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小 B、甲乙装置都不是连通器 C、甲乙装置，测量液体压强的准确度相同

(2)、如图2是甲小组的实验过程：
①实验前要向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，U形管左右两侧液面的高度。

②深海鱼类多是扁片状，其原因可以用对比两图所得出的结论进行说明；

③比较a、b两图可知，当一定时，液体内部压强随增大而增大；

④在图b中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差将（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

⑤小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时，如图d所示，U形管内液面较高的是（选填“a”或“b”）侧。

(3)、若在图b中U形管左右两侧液面的高度差Δh=3cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为Pa。

(4)、乙组成员完成探究实验以后，对装置进行了一些改装，如图3所示，然后向装置左右两侧倒入相同质量的水（图中橡皮膜不代表真实形状），待液面稳定后，橡皮膜将向（选填“左”或“右”）边发生形变。

(5)、若大烧杯中始终装水，并保持压强计金属盒探头的深度不变，U形管中分别注入不同液体，U形管左右两侧液面的高度差最大的是_____。

A、酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³） B、植物油（ρ_植物油=0.9×10³kg/m³） C、盐水（ρ_盐水=1.1×10³kg/m³） D、红墨水（ρ_红墨水≈1.0×10³kg/m³）

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13. 某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：

(1)、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是；

(2)、如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数F为29.9N；

(3)、如图用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L为cm，计算出活塞的横截面积S为cm²（精确到0.01）；

(4)、此实验实验原理是，（用题目中字母表示）计算得到大气压强的数值为Pa；

(5)、同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：①；②。

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14. 小明用一端扎有橡皮膜的薄壁玻璃管、一个装有水的大烧杯、刻度尺、细沙来探究“液体内部压强的规律”。（ρ_水＝1×10³kg/m³ ， g取10N/kg）

(1)、如图甲所示，将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中，发现橡皮膜向内部凹陷，此现象说明。

(2)、如图乙所示，将玻璃管从水中取出，并向管中缓慢倒入适量水，发现橡皮膜向管外部凸出，此现象说明。

(3)、将玻璃管中的水倒掉，擦干。向玻璃管中分别装入不同质量的细沙，将其竖直缓慢插入水中，直至橡皮膜，用刻度尺测出每一次橡皮膜到水面的距离。

(4)、实验数据如下表，请将表格补充完整：

实验次数	1	2	3	4
沙子的质量/g	10	20	30	40
橡皮膜在水中受到的压强/Pa	125	250	375
橡皮膜的深度/cm	1.25	2.5	3.75	5

(5)、分析实验数据可得出的结论是液体内部的压强与深度成。

(6)、[拓展]将装有20g细沙的玻璃管竖直放入另一种液体中使橡皮膜水平，测得橡皮膜的深度为3.125cm，这种液体的密度是g/cm³。

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15. 某小组同学做“探究容器底部受到液体压强和压力大小的规律”的实验。先向如图（a）所示三个底面积不同的圆柱形容器中分别注入等质量的水，测得容器底部受到水的压强值记录在表1中；换用酒精重复上述实验，并将数据记录在表2中。之后，他们又在如图（b）所示三个不同底面积的口大底小容器中注入等质量的水，重复上述实验，数据记录在表3中。（

ρ_{酒精} = 0.8 \times 10^{3} {kg/m}^{3}

）

表1（注入水0.1kg）

实验序号	深度（m）	容器底面积（cm²）	容器底的压强（Pa）
1	0.01	100	100
2	0.02	50	200
3	0.05	20	500

表2（注入酒精0.08kg）

实验序号	深度（m）	容器底面积（cm²）	容器底的压强（Pa）
4	0.01	100	80
5	0.02	50	160
6	0.05	20	400

表3（注入水0.1kg）

实验序号	深度（m）	容器底面积（cm²）	容器底的压强（Pa）
7	0.01	80	100
8	0.02	40	200
9	0.05	15	500

(1)、由表1和表3的实验数据，可得出的结论是：同种液体，深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部的面积和容器形状（选填“有关”或“无关”）；

(2)、分析比较实验序号1、2、3有关数据，可得出的初步结论：液体内部压强与有关；

(3)、分析比较实验序号有关数据，可得到的初步结论：液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大；

(4)、分析实验序号1的实验数据，得出此时容器底部受到液体的压力为N。比较实验序号1、2、3可知规则容器液体对容器底部的压力液体的重力；比较实验序号7、8、9可知规则该容器中液体对容器底部的压力液体的重力；（后两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）

(5)、分析实验序号9可知侧壁给水竖直向上的支持力为N；

(6)、该小组又将重力为5.4N的实心铝球悬挂于弹簧测力计下，并将铝球浸没在a图第一个容器的水中，此时弹簧测力计的拉力为N（水没溢出），浸入铝球后该容器对桌面的压强将增加Pa，若将该铝球浸没于某种液体中，弹簧测力计的示数为3N，则该液体的密度为kg/m³。（

ρ_{铝} = 2.7 \times 10^{3} {kg/m}^{3}

）

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