内容正文:
04.对液体压强计算类问题测试小卷
(满分100分,答题时间60分钟)
一、选择题(本大题有6小题,每小题5分,共30分)
1.有一重2N的圆柱形玻璃杯(杯壁厚度不计),底面积为100cm2,装有一定质量的煤油,杯底到油面的高度为20cm,放在水平桌面上(取g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3),则下列结果正确的是( )。
A.煤油对杯底的压强是1.6×103Pa;B.杯底对桌面的压强是1.8×l03 Pa;
C.煤油对杯底的压力是16N; D.杯子受到桌面的支持力是16N
【答案】ABC
【解析】A、煤油对杯底的压强属于液体类压强;P底=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa;故A正确。
B、煤油体积V=Sh=0.01m2×0.2m=0.002m3;煤油质量m油=ρV=0.8×103kg/m3×0.002m3=1.6kg;
煤油重力G油=m油g=1.6kg×10N/kg=16N;桌面受压力F=G杯+G油=2N+16N=18N;
桌面受压强;故B正确。
C、煤油对杯底的压力F底=P底S=1.6×103Pa×0.01m2=16N;故C正确。
D、杯子受的支持力等于杯子对桌面的压力即F支=F=18N;故D错误。故选A、B、C。
2.放在水平桌面上的容器,其侧壁上有一开口弯管,管内的液面高度为O.6m,容器的顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度0.4m,液体对容器顶部的压力为2.4×102N,如图所示。g=10N/kg。则下列结论正确的是 ( )
A.容器中的液体密度为1.2×103kg/m3
B.液体对容器顶部的压强为2.4×102Pa
C.液体在容器底部产生的压强为7.2×103Pa
D.液体在容器底部产生的压力为2.4×102N
【答案】AC
【解析】(1)求解液体密度,可以直接根据液体压强公式P=ρgh得出。但根据题意给出的已知条件是液体对容器顶部的压力,这样使大家会想到F=Ps=ρghs,容器顶部对应液体的深度为h=h1-h2=0.6m-0.4m =0.2m,容器的顶部面积s已知,g=10N/kg,F=2.4×102N。
则ρ=F/ghs=2.4×102N /(10N/kg×0.2m×0.1m2)= 1.2×103kg/m3
通过分析与计算可知选项A正确;
(2)液体对容器顶部的压强由公式P=ρgh求解,
P=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2.4×103Pa
选项B错误;
(3)容器底对应的深度h1已知,g=10N/kg ,液体密度ρ=1.2×103kg/m3
所以液体在容器底部产生的压强
P底=ρgh1=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.6m=7.2×103 Pa,选项C正确;
(4)由F底=P底s=7.2×103 Pa×0.1m2=7.2×102N,选项D错误。
3.如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1g/cm3)( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【解析】液体压强的常用计算公式是p=ρgh,其中h是指研究位置离自由液面的深度(即竖直距离)。因此,由图知,四个处离自由水面的深度关系是ha<hb<hc<hd,则有pa<pb<pc<pd,故应选A。
4.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
【答案】A
【解析】先根据p=ρgh可判断两容器底部受到液体的压强;然后根据F=pS可判断两容器底部受到液体的压力。
解:由题意知,两容器中装有同种液体且液面向平,则液体的密度相同,深度也相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙;故A正确,BCD错误。
5.如图所示,底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有甲、乙两种液体,已知它们对容器底部的压力相等,若从两容器中分别抽出一定体积的液体,使剩余部分的液面相平,则剩余部分对容器底的压力F′甲和F′乙、压强p′甲和p′乙的关系是
(
甲 乙
图
3
)
A F甲>F乙, p甲>p乙 B F甲=F乙, p甲=p乙
C F甲<F乙, p甲>p乙 D F甲=F乙, p甲>p乙
【答案】A
【解析】第一步: