内容正文:
知识点1 探究液体压强特点
1. 1648年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水就把木桶压裂了(如图),这个实验说明了( A )
A. 液体压强与水的深度有关
B. 液体压强与管的粗细有关
C. 液体压强与水的密度有关
D. 液体压强与水的质量有关
解析:液体压强与液体的密度和深度有关,由帕斯卡做的实验知,虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关,与液体密度、管子粗细、液体质量等无关。
2. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。下列图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是( A )
A B C D
解析:由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据p=ρgh判断左右两侧液体密度大小关系,故A符合题意;由图可知,橡皮膜向右边凸起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度,故B不符合题意;由图可知,橡皮膜向右边凸起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度等于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度,故C不符合题意;由图可知,橡皮膜没有凸起,说明左右两边液体压强一样大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度,故D不符合题意。
3. 如图所示,用压强计来探究液体的压强。把蒙有橡皮膜的金属盒放入水中后,可以看到U形管两边液面产生高度差,这表明橡皮膜受到了 压力(压强) 。金属探头放入水中越深,U形管两边液面的高度差越 大 ,表明同种液体内部的压强随 深度 的增加而增大。若金属探头深度不变,转动金属探头,使蒙有橡皮膜的一端向上下左右各个方向,U形管两边液面的高度差 不变 ,这表明在同一深度,液体 向各个方向压强相等 。
知识点2 液体压强和压力的计算
4. 测得在某种液面下10 cm处液体压强是1 100 Pa,则这种液体的密度是 1.1×103 kg/m3。(g取10 N/kg)
解析:因为p=ρhg,所以这种液体的密度ρ===1.1×103 kg/m3。
5. 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8 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。下列选项正确的是( C )
A. 倒立放置时瓶盖受到水的压强为1 000 Pa
B. 倒立放置时瓶盖所受水的压力为2.8 N
C. 倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3 500 Pa
D. 倒立放置与正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力不相等
解析:倒立放置时瓶盖受到水的压强p倒立=ρ水gh倒立=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1 300 Pa,由p=可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力F盖=p倒立S盖=1 300 Pa×8×10-4 m2=1.04 N,故A、B错误;由左图可知,矿泉水瓶内水的体积V=S瓶底h正立=28 cm2×10 cm=280 cm3,由ρ=可得水的质量m水=ρ水V=1.0 g/cm3×280 cm3=280 g=0.28 kg,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F′=G水=m水g=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强p′===3 500 Pa,故C正确;因水平桌面上的物体对水平桌面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错误。
6. 我国的载人潜水器“蛟龙号”在某次下潜时,随着下潜深度的增加,潜水器受到海水的压强逐渐 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。当它下潜至100 m深度时,该处海水的压强约为 9.8×105 Pa,潜水器上1 m2的面积上受到海水的压力约为 9.8×105 N。(海水的密度近似取1.0×103 kg/m3)
知识点3 液体压强知识的应用
7. 下列实验装置中属于连通器的是( B )
A B C D
解析:连通器所有的容器上方必须都开口,而A、C和D三种容器上端均有没开口,所以它们都不是连通器。
8. 如图所示,上端开口、下端连通的容器叫做 连通器 ,若它里面装的是同种液体,液体不流动时各部分中的液面高度总是 相同 (选填“相同”或“不同”)的。
9. 液压千斤顶的小活塞上受到7×106 Pa的压强,大活塞的横截面积是112 cm2,此时大