内容正文:
6.3液体内部的压强(难点练)
一、单选题
1.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。以下选项正确的为( )
A.倒立放置时瓶盖受到水的压强1000Pa
B.倒立放置时瓶盖所受到水的压力为2.8N
C.倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa
D.倒立放置与正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力不相等
【答案】C
【解析】
A.倒立放置时瓶盖受到水的压强
故A项错误;
B.由可得,倒立放置时瓶盖所受到水的压力
故B项错误;
C.由左图可知,矿泉水瓶内水的体积
由可得水的质量
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力
则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强
故C项正确;
D.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以倒立放置与正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力相等,故D项错误。
故选C。
2.两个足够高、底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体,如图所示(S甲>S乙)。若两容器中注入的甲、乙两种液体高度相等,则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙以及此时液体对容器底部压力F甲、F乙的判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
B.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲=F乙
D.ρ甲<ρ乙,F甲<F乙
【答案】C
【解析】
甲乙液体质量相等,对容器底的压力F=G=mg相等,即F甲=F乙;甲的底面积大,根据 可知p甲<p乙,又因两容器中注入的甲、乙两种液体高度相等,即h甲=h乙,由知,ρ甲<ρ乙。
故选C。
3.如图某个密封容器装满水放置在水平桌面上。由甲图倒置到乙图后,关于容器对桌面的压强p1与液体对容器底部压强p2的变化,下列说法正确的是( )
A.p1减小、p2增大 B.p1增大、p2不变
C.p1、p2都增大 D.p1、p2都减小
【答案】B
【解析】
由于甲上细下粗,容器中装满水;
(1)正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,所以
F1=F2
由于受力面积变小,由可得,水平桌面受到的压强变大,p1增大;
(2)因为容器内装满水,将容器倒放,水的密度不变,深度h不变,由p=ρgh可得:p2不变。故B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,盛有水的轻质圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,容器甲与乙对地面的压强相等。现分别从容器甲中抽出部分水、沿水平方向切去部分乙,使容器甲与乙对地面的压力变化量相等。若容器甲中剩余的水和乙剩余部分的质量分别为m甲、m乙,体积分别为V甲、V乙,则( )
A.m甲>m乙,V甲>V乙 B.m甲>m乙,V甲<V乙
C.m甲<m乙,V甲<V乙 D.m甲<m乙,V甲>V乙
【答案】C
【解析】
圆柱形容器甲为轻质容器,质量可以忽略,因此容器甲对地面的压强就等于水的重力产生的压强。因为,甲与乙对地面的压强相等,所以。当抽去部分质量后,容器甲与乙对地面的压力变化量相等,所以剩下的质量
甲容器中水产生的压强
乙对地面的压强
因为甲乙压强相等,所以
由图可知乙更高,因此
所以,剩下的体积
其中
所以
故选C。
5.如图所示,底面积不同的柱状容器甲、乙分别盛有两种液体,液体对容器底部的压强p甲<p乙,若要使两容器中的液体对容器底部的压强相等,一定可行的方法是在( )
A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体
B.乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
C.甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体
【答案】C
【分析】
液体对容器底部的压强p甲<p乙,根据公式p=ρgh可求液体密度的大小;要想使甲对容器底部的压强等于乙对容器底部压强,采取的办法就是抽出的液体产生的,据此判断得出答案。
【解析】
已知液体对容器底部的压强
p甲<p乙,h甲>h乙
根据公式p=ρgh可知
ρ甲<ρ乙
A.甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体,会使左边液体对容器底部的压强仍然小于右边液体对容器底部压强,故A不可行;
B. 乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
∵ρ甲<ρ乙
∴
∴有可能等于,但是若满足条件时倒入甲中的液体超过容器的高度,故B不可行;
C.甲、乙中同时抽取相同高度的液体
∵ρ甲<ρ乙
∴
所以有可能等于,故C可行;
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体,
∵ρ甲<ρ乙
∴
∴液体对容器底部的压强仍然是
p甲<p乙
故D不可行。
故选C。
6.因为地震,造成了很多堰塞湖,假设有一块长方体石块堵住了水的去路,设水的密度为ρ,石块的质量为m,石块的左右侧面为正方形,边长为a,宽度为b,石块与地面足够粗糙,不会滑动,水若能推倒石块,则石块的宽度b应该满足的条件是( )
A. B. C