初中物理流体压强与流速关系的探究实验实验题

2017年11月30日，中国4500米载人潜水器--"深海勇士"号正式验收交付，4500米深度已经覆盖整个南海的探测，下潜、开发等方面需求。这个消息激发了小芳对"探究液体内部的压强"的兴趣，她进行的实验操作如图1所示。请依据所学知识解决下面几个问题：

（1）实验前，应调整压强计（甲图），使 $\mathit{U}$ 型管左右两边的液面 　 　。

（2）比较丙、丁两图是探究液体压强与 　　的关系

（3）比较乙丙两图可以得出的结论是 　　。

（4）请举出生活中应用该实验结论的一个事例： 　　。

（5）小芳完成上述实验后，用一" $\mathit{T}$ "形玻璃管对着 $\mathit{U}$ 形管左边管口吹气，如图2所示，可以看到 　　（填"左"或"右"）管中的液面较高，该实验说明了 　　。

在研究压力形变效果的实验中，小明同学选用了两种不同材质的海绵A、B，若干完全相同的砖块进行实验．实验中，他将砖块分别叠放在A、B海绵的表面，并保持海绵的受力面积相同，实验过程如图（a）（b）（c）（d）所示，观察到海绵的形变程度为△L₁、△L₂、△L₃和△L₄，且△L₂＞△L₄，△L₁＞△L₃．请根据实验条件及观察到的实验现象，归纳得出初步结论．

（1）分析比较图（a）和（b）或（c）和（d）中海绵形变程度以及相关条件可得：     
（2）分析比较图（a）和（c）或（b）和（d）中海绵形变程度及相关条件可得：      ．

在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中利用了三个相同的瓶子、水和海绵，如图所示。

（1）实验中通过观察____来比较压力的作用效果。
（2）比较____两图可知，压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）比较a、c两图，可知_                                                         ___
（4）该实验中用到的研究物理问题的方法有___     _和转换法。

在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论．此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示．通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论．

请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据　                                           　来比较压力的作用效果的．
（2）造成前后两个结论不一致的原因是　                          　．
（3）设图（b）中小桌对海棉的压强是P_b，图（c）中小桌对木板的压强是P_c，则P_b　  　P_c（小于/等于/大于）．
（4）比较图（b）和图（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是：　                               　．

小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量．其实验步骤如下：

a．先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔。
b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c．测出注射器全部刻度的长度为4cm。
d．根据测量数据，算出大气压的值。
（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和             。
（2）此注射器活塞的横截面积是__________ cm²，根据实验数据计算出大气压强为            Pa。
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数没有读准；④活塞与注射器筒壁不完全密封，上述原因一定会使测量值小于真实值的是 __________。

A．①③

B．①④

C．②③

D．②④

如图是研究压强的简易实验。实验器材是：一块泡沫塑料(海绵)、一只自制的小桌、一只(50g)大砝码。实验时，按图甲、乙、丙三种方式放置器材，观察海绵表面下陷的程度。
(1)图甲和图乙相比较，小桌对海绵的压力          (选填“相同”或“不同”)，小桌与海绵的接触面积     (选填“相同”或“不同”)，海绵下陷的程度          (选填“相同”或“不同”)，通过比较，可以得出的结论是                               。
(2)图         之间相比较，可以研究压强大小和接触面积大小的关系。
(3)在上述实验中，用到了一个重要的物理研究方法，这个方法是           。

小明做“估测大气压值”的实验．
（1）在如图所示的装置中，小明不能采用乙图的装置来估测大气压强，其原因是     ．

（2）实验步骤如下：

A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；

B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数（即大气对活塞的压力）F；

C．读出注射器的容积V；

D．用刻度尺测出注射器的全部长度L．

（3）思考并回答：
①实验步骤A的目的是     ．
②指出以上实验步骤中的错误：     ．
③由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏     ．请提出一种减少漏气的方法：     ．
④用测得的物理量表示大气压强的表达式：p=    ．

把同一个长方体木块先后放在软泡沫塑料的表面上，出现三种不同情况，如图13—7所示，比较三种不同情况下泡沫塑料表面的压痕，可得到的正确结论是：
（1）甲图和乙图表明，在 _____相同时，_____越小，压强越 _____．
（2）乙图和丙图表明，在 _____相同时， _____越大，压强越 _____．

小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下：
a．先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔。
b．用细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，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c．测出注射器全部刻度的长度为4cm。
d．根据测量数据，算出大气压的值。
⑴实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和___________。
⑵此注射器活塞的横截面积是___________cm²。根据实验数据计算出的大气压强是__________________Pa。
⑶小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数没有读准；④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________（填写序号）。
⑷小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，这是为了___________________________________。

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，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9 N．

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为       cm，计算出活塞的横截面积．
（4）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，该实验中导致误差的因素有（写出两条即可）：
①                                ；②                                   ．

小虎同学利用注射器（标有容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．
（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是      ．再用刻度尺测出注射器全部刻度的长为L.
（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，则大气压的值可表示为p=      （用题目中已知量的符号表示）．

（3）实验过程中，若注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值会因此而    （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用      （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是      ．

在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材设计了如图（a）、（b）所示的两个实验，通过观察后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示。通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华实验时是通过观察               来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是                            。
（3）设图（b）中小桌对海绵的压强是p_b，图（c）中小桌对木板的压强是pc，则p_b         p_c。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
（4）比较图（b）和图（c）可知，比较压力的作用效果需满足的条件是______________。

一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：

A.每人各选三张相同的白纸，按如图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱，如图b所示，接合处用双面胶粘住。
B.三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加的砝码总质量（如图c所示）；乙同学往塑料板上不断添加钩码，直到支柱被压塌，记录添加的钩码总质量；丙同学往塑料板上不断添加细砂，直到支柱被压塌，用天平称出添加的细砂的总质量并记录。
再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤B,记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加、更换砝码的合理顺序应该是            （“从大到小”或“从小到大”）
（2）最能精确反映支柱所能承受的最大压力的是        同学所做的实验。
（3）下表为丙同学测得的实验数据，根据数据分析，三个支柱中能承受的最大压力为  N。（g=10N/kg）

发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸．

若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示．
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作的四个冲程的顺序是       （对甲、乙、丙、丁重新排序），      图所示的冲程中内燃机给汽车提供动力，此冲程中能量的转化是      ．
（2）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，它等于活塞在最下方时气缸的容积．汽车排气量越大，功率越大．空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．当汽车以100km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率是      ．（计算结果保留一位小数；可能用到的公式w=pt）
汽车发动机数据表：

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ρ，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．