内容正文:
第九章 压 强
第2课时 液体压强
一、选择题
1.[2023乐山]为了探究液体内部压强的特点,小明用隔板将一容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭(如图所示)。当左右两侧各注入适量的液体后(ρ盐水>
ρ水),选项图中符合实际情况的是 ( )
第1题图
A. B. C. D.
2.[2023郴州]如图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg) ( )
第2题图
A.4×105 Pa B.3×105 Pa
C.5×105 Pa D.1×105 Pa
3.[2023广安]一个未装满饮料的密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为
F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是 ( )
第3题图
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
4.自制教具[2023武汉]同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是
( )
第4题图
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
二、填空题
5.[2022甘孜州]2020年11月10日,“奋斗者”号潜艇创造了我国载人深潜的新纪录,达到了10 909 m。“奋斗者”号在逐渐下潜过程中受到的海水压强会变 ,当“奋斗者”号下潜到10 000 m深度时,受到海水的压强为 Pa。(ρ海水=1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.[2023龙东地区]如图所示,把一个质量为0.5 kg,底面积为40 cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有0.6 kg的水,水面到壶底12 cm,则水对壶底的压力是 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第6题图
7.[2023南充]如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 。
第7题图
三、实验探究题
8.[2023朝阳]小明在研究“液体内部的压强”实验中:
第8题图
(1)如图甲所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)他通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体, ,压强越大。
(3)若丙图中,探头在水中的深度为5 cm时,请你计算该处水的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(4)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断地增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
四、综合题
9.如图所示,一个底面积为3×10-2 m2的L形容器重为4 N,放在面积为1 m2的水平桌面
中央,内盛有2 kg的水,水面距底面 10 cm,a点距底面6 cm,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
第9题图
(1)图中水对a点的压强。
(2)水对容器底部的压力。
(3)容器对水平桌面的压强。
1.[2023大连]如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是 ( )
第1题图
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
2.[2023常德]如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,此装置 (选填“是”或“不是”)连通器。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面高度 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙中的液面。
第2题图
夯基础·基础巩固
1.B 2.B
3.C 【解析】正放时,瓶中的饮料柱上下粗细相同,所以瓶底受到的压力等于瓶中液体的重力;倒放时,一部分饮料压的是瓶子壁,瓶中的饮料柱下细上粗,所以瓶底受到的压力小于饮料的重力,因此F甲>F乙;饮料瓶对桌面的压力等于瓶子与饮料的重力之和,无论正放还是倒放,瓶子与饮料的重力不变,对桌面的压力不变,即F甲'=F乙';倒放时受力面积S小,根据p=可知,p甲<p乙,故C正确,A、B、D错误。
4.B 【解析】由图可知,a处液体的深度比b处液体的深度小,由液体压强的特点可知,a处液体的压强小于b处液体的压强,因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离,即d是从b孔喷出水的落点,c是从a孔喷出水的落点,故A错误;由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故B正确,C错误;a孔的位置比b孔的位置高,水的深度小,液体压强小,则水的流速慢,若两孔大小相同,则相同时间内a孔流出水的质量小,故D错误。
5.大 1.1×108 6.连通器 4.8
7.F甲>F丙>F乙 p甲=p乙=p丙 【解析】由图可知,容器中水的深度关系为h甲>h丙>h乙,根据p=ρgh知容器底部所受水的压强关系为p甲'>p丙'>p乙';因三个容器底面积相同,则根据F=pS可知,水对容器底部的压力关系为F甲>F丙>F乙。由题知,三个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水的总质量相同,由G=mg可知它们的总重力相同,因为容器对桌面的压力等于容器和水的总重力,所以三个容器对桌面的压力相等,已知三个容器的底面积相同,所以根据p=可知,三个容器对桌面的压强相等,即p甲=p乙=p丙。
8.(1)不属于 (2)深度越大 (3)500 (4)错误 没有控制液体的深度相同
9.解:(1)a点距离水面的高度
ha=0.1 m-0.06 m=0.04 m
水对a点的压强
pa=ρ水gha=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa
(2)水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa
根据p=可得,水对容器底部的压力
F=pS=1 000 Pa×3×10-2 m2=30 N
(3)水的重力G水=m水g=2 kg×10 N/kg=20 N
容器对水平桌面的压力
F'=G容+G水=4 N+20 N=24 N
容器对水平桌面的压强p'===800 Pa
提能力·综合提升
1.B 【解析】a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为p=ρgh,hb<ha,所以两液体的密度关系为ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系为pa'<pb',而两种液体对容器底的压强p甲=pa+pa',p乙=pb+pb',所以p甲<p乙;两种液体对容器底的压强p===,由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙。
2.不是 大于 【解析】甲上口密封,此时该容器的两端不都是开口的,不是连通器;开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体随着体积的增大,压强将减小,即小于大气压p0;当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即p甲=p乙,因为p甲=p空+ρ水gh甲,p乙=p0+ρ水gh乙,所以p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙,因为p空<p0,则ρ水gh甲>ρ水gh乙,可得h甲>h乙,说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙高。
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