内容正文:
6.3液体压强难点分析专题(模拟练)
一、计算题
1.(2021·上海中考真题)“蛟龙号”悬停时,上表面深度为7000米,重力为2.2×105N。
(1)蛟龙号悬停时,求F浮;
(2)蛟龙号的p很大相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车,手掌面积为0.01m2,求p的估值;
(3)推论p液=ρ液gh;
(4)已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p′,海水密度为ρ′,上表面深度为h′,能不能说明p′=ρ′gh′,并说明理由。
【答案】(1)2.2105N;(2)7107Pa;(3)见解析;(4)不能,见解析
【解析】
解:(1)由平衡条件得
(2)由压强公式可得,蛟龙号的压强为
(3)在水中想象一个圆柱形的液体柱,有
(4)不能,因为上表面受到的压力可以相等于上方液体柱的重力,这个重力为ρgV,此处的密度应为上方液体柱的平均密度,而不是上方海水的密度(密度不均)。
答:(1)蛟龙号悬停时,F浮为2.2×105N;
(2)p为7×107Pa;
(3)推论p液=ρ液gh,见解析;
(4)不能,见解析。
2.(2021·上海九年级一模)如图所示,薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为h的两个水平面上,容器均足够高,A中盛有深度为16h的液体甲,B中盛有深度为19h的液体乙。(ρ乙=0.8×103千克/米3)求:
(1)若液体乙的体积为5×103米3,求液体乙的质量m乙;
(2)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等。现有二个物体C、D,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入容器A或B中后(物体均能浸没在液体中),可使液体对容器底部压强增加量Δp液与水平面受到的压强增加量Δp地的比值最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Δp液与Δp地的最大比值。
物体
密度×103千克/米3
体积×103米3)
C
4
3
D
2
3
【答案】(1)4kg;(2)0.5,见解析
【解析】
解:(1)液体乙的质量为
m乙=ρ乙V乙=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg
(2)水平面MN处两种液体的压强相等,即
pM=pN
ρ甲ghM=ρ乙ghN
可得
ρ甲==1×103kg/m3
液体对容器底部压强增加量Δp液与水平面受到的压强增加量Δp地的比值为
ρ液越大,ρ物越小,比值越大,故选择物体D放入容器A中。Δp液与Δp地的最大比值为
=0.5
答:(1)液体乙的质量为4kg;
(2)Δp液与Δp地的最大比值为0.5。
3.(2021·上海九年级一模)相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有酒精。现将A、B两个大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中,静止后如图所示,B小球一半体积浸在酒精中。(小球密度分别为、,酒精的密度为0.8103千克/米3)。
(1)若甲容器内原装有深度为0.2米的水,求:原来水对甲容器底的压强p水;
(2)若小球B的体积为110-3米3,求:小球B受到的浮力F浮;
(3)若把两个小球对调放入对方容器内(无液体溢出),对调前后液体对容器底部压强的变化量分别为p甲和p乙。求:对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值p甲∶p乙。
【答案】(1)1960Pa;(2)3.92N;(3)3∶2
【解析】
解:(1)原来水对甲容器底的压强
(2)B小球一半体积浸在酒精中,受到的浮力
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg××1×10-3m3=3.92N
(3)两个小球的体积相同,小球A在水中悬浮,排开水的体积等于小球A的体积,小球B在酒精中漂浮,对调后,水的密度大于酒精的密度,小球B在水中漂浮,所以
G=F浮酒精=F浮水
G=ρ酒gV排酒=ρ水gV排水
ρ酒gV=ρ水gV排水
V排水=×V=V
对调后,甲容器中水的体积变化量
ΔV甲=V- V排水=V-V=V
对调后,水的密度大于酒精的密度,小球A在酒精中下沉,乙容器中酒精的体积变化量
ΔV乙=V- V排酒=V-V=V
液体对容器底部压力变化量之比
两个柱形容器容器的底面积相同,由p=可知对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值
答:(1)原来水对甲容器底的压强是1960Pa;
(2)小球B受到的浮力是3.92N;
(3)对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值3∶2。
4.(2021·上海九年级一模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和乙置于水平桌面上。甲容器的质量为1千克、底面积为,乙容器内装有米深的酒精(千克/),甲、乙两容器底部受到的压强相等。
(1)求乙容器底部受到酒精的压强。
(2)继续在容器甲中注水,使甲中水面与乙中酒精的液面相平,求甲容器对水平面压强的增加量。
【答案】(1) 1600Pa; (2) 400Pa。
【解析】
(1)由知道,乙容器底部受到酒精的压强
(2)由