内容正文:
第九章 压强
第2节 液体的压强
课时2 液体压强、压力的计算及连通器
01液体压强、压力的计算
1 [2022·广西百色中考]如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5 m深时,舱门受到水的压强为(ρ水=1.0×103 kg/m3)( C )
(第1题图)
C
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2 [2022·四川成都泡桐树中学期末]装有酒精的玻璃试管斜放在水平桌面上,玻璃管内液柱的长度和高度如图所示。取g=10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/m3。则此时酒精对玻璃管底部的压强为( D )
(第2题图)
A.1.1×103 Pa B.1.0×103 Pa
C.0.88×103 Pa D.0.8×103 Pa
D
解析:酒精的深度h=0.1 m,酒精对玻璃试管底部的压强p=ρgh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=0.8×103 Pa。故选D。
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3 真情境 科技发展 我国自主研发制造的全新一代载人潜水器在世界海洋最深处的马里亚纳海沟进行海试,下潜深度超过一万米。由于深海压力巨大,所以载人潜水器观察窗从选材上与“深海勇士号”和“蛟龙号”不同。在海深一万米处,潜水器受到的压强为 1.03×108 Pa,若潜水器观察窗的面积为400 cm2,则观察窗受到海水的压力为 4.12×106 N。(海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)
解析:潜水器受到的海水的压强p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1×104 m=1.03×108 Pa;观察窗的面积S=400 cm2=0.04 m2,海水对观察窗的压力F=pS=1.03×108 Pa×0.04 m2=4.12×106 N。
1.03×108
4.12×106
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4 如图所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为2 L,壶身和底座的总质量为1.2 kg,底座与水平桌面的接触面积为250 cm2,装满水后水深16 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)装满水后水的质量;
解:(1)V=2 L=2×10-3 m3,装满水后水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg。
(第4题图)
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(2)装满水后水对电热水壶底部的压强;
解:(2)装满水后水对电热水壶底部的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m=1.6×103 Pa。
(第4题图)
(3)装满水后桌面受到的压强。
解:(3)装满水后桌面受到的压力F=G总=m总g=(1.2 kg+2 kg)×10 N/kg=32 N,底座与水平桌面的接触面积S=250 cm2=2.5×10-2 m2,则装满水后桌面受到的压强p1===1.28×103 Pa。
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02连通器
5 在下列容器中装有同种液体,静止时液面位置正确的是( A )
A
B
C
D
解析:根据连通器的原理可知,两端容器中的液面应在同一水平面上。故选A。
A
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6 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( D )
A.水壶 B.锅炉水位计 C.船闸 D.拦河大坝
解析:水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理;拦河大坝修建得上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
D
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7 [2022·黑龙江牡丹江中考]如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( D )
(第7题图)
D
A.液体由A流向B
B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动
D.液体静止不动
解析:由题图可知,当阀门打开时,A、B容器的上端开口、下端连通,构成了连通器;连通器中装同一种液体,且液体不流动时液面相平,由于打开阀门前液面已经相平,所以打开阀门时,液体不会流动。
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8 P16活动建议(4)改编如图所示,轮船由下游经过船闸驶往上游。图中上游的水对阀门A的压强 大于 (填“大于”“等于”或“小于”)下游的水对阀门B的压强。船进入闸室后,先关闭阀门B和闸门D,再打开阀门A,当闸室中的水位上升时,船底受到水的压力 不变 (填“增大”“减小”或“不变”),闸室水面与上游水面最终会相平,这是利用了 连通器 原理。
大于
不变
连通器
(第8题图)
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解析:由于液体内部压强随深度的增加而增大,上游的水深,闸室水相对较浅,因此,上游的水对阀门A的压强大于下游的水对阀门B的压强;当闸室中的水位上升时,船底所处