内容正文:
6.3液体内部的压强B卷(巩固) 一、单选题:本大题共6小题,共12分。 1.在如图所示的敞口容器中不断加水,静止后水能达到的最高位置是( ) A. 容器的顶端 B. 容器的顶端 C. 容器的顶端 D. 条件不足,无法确定 2.如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水,、、三点液体的压强分别为、、,它们的大小关系是( ) A. B. C. D. 3.放在水平桌面上的甲、乙两容器,底面积相同,装有等高的同种液体如图所示。若容器重力不计,下面说法正确的是( ) A. 液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力 B. 液体对乙容器底部的压力大于它对桌面产生的压力 C. 甲容器底部所受液体的压强小于它对桌面产生的压强 D. 两容器对桌面产生的压强相等 4.如图所示,两个完全相同的柱形容器,盛有质量相同的水和酒精,、是两容器液体中离容器底相同高度的两点,某同学对一些物理量做了如下判断: 甲容器中装的是水,乙容器中装的是酒精 、两点的压强相等 点压强小于点的压强 两容器中液体对容器底部压强相等 其中正确的是( ) A. B. C. D. 5.容器中的冰块如图所示遇热全部化成水,发生变化的物理量是( ) A. 容器内物体的质量 B. 容器内物体的体积 C. 容器底部所受压力 D. 容器底部所受压强 6.如图所示,底面积不同的圆柱形容器和分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,此时两液面齐平。若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则此时液体对各自容器底部的压强、和压力、的关系是( ) A. , B. , C. , D. , 二、填空题:本大题共7小题,共14分。 7.液体由于受到重力作用和具有_性,导致内部存在各个方向压强。三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随_增加而增大;三峡水库水面下米处受到水的压强为_帕。 8.如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面米,移开手指,慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内液面与管外水面的位置关系是_选填“不相平”或“相平”,管内酒精的深度为_米。如果管内注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量_注入酒精的质量。选填“大于”、“等于”或“小于”千克米 9.如图,带吸管的玻璃杯可以看作是一个_,当杯中饮料静止时,图中点的液体压强_点的液体压强选填“大于”、“等于”或“小于”。装有饮料的玻璃杯总质量为千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为米,则杯子对桌面的压强为_帕。 10.如图所示,底面积和质量都相同的、两容器,装有等深、等质量的不同种液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强_ 液体对容器底部的压力_容器对桌面的压强_ 大于等于小于 11.汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下都距水面米深的处,水的压强为_帕。若车门在水下部分的面积为米,受到水的平均压强为帕,此时车门所受水的压力为_牛,约相当于_千克取整数的水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的_填“”或“”端砸向玻璃窗的边角,砸窗逃离。 12.如右图所示,三个质量相等、形状不同、底面积相同的容器,它们都装有高度相同的同种液体,比较它们对容器底部的压强大小关系是_,它们对容器底的压力大小关系是_,它们对桌的压力大小关系是_,它们对桌面压强的大小关系是_。四空分别用、、、加下标表示。 13.小王对同种液体内部压强的规律提出两种猜想: 同种液体内部压强大小与液体高度有关; 同种液体内部压强大小与液体深度有关。 于是他对同种液体内部压强的规律进行研究,在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜,注入不同深度的水,容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为、、、、且,橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示图、、橡皮膜鼓起程度相同。 实验中是通过观察_现象来判断液体内部压强的大小。 小王观察图、、的实验现象认为:同种液体,液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大。 请你根据上述实验现象判断小王的结论正确与否,并阐述理由写出一个理由即可。小王的结论是_的,理由:_。 三、作图题:本大题共2小题,共4分。 14.如图金属盒在水中某一深度处,形管两液面高度差,当中为盐水时,请作出此时形管两液面高度的变化。 15.如图所示,三个完全相同的两端开口的玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧封住,分别放入水槽中的相同深度。管内装的液体种类和装入液体的深度如图,请画出三个玻璃管下端橡皮膜凹凸大致情况 四、计算题:本大题共5小题,共40分。 16.如图所示,一平底薄壁杯子放置在水平桌面上,空杯的质量为千克,其底面积为米。杯子里装有水的质量为千克,深度为米。求: 水对杯底的压强和压力; 杯子对水平桌面的压力和压强。 17.如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲置于水平地面上,甲容器的底面积为米,容器内盛有质量为千克的水,取。 求容器内水的体积。 求米深处水的压强。 若把重为牛的正方体乙浸没在甲容器中后无水溢出,求容器对地面的压强变化量。 18.如图所示,甲、乙两个完全相同的轻质薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器足够高,底面积为米。甲容器内盛有米深的水,乙容器内盛有千克的某种液体。 求甲容器底部受到水的压强。 求甲容器中水的质量。 现将一体积为米的圆柱体竖直轻放入甲或乙容器中,使两容器对水平面的压强相等,请写出放入的容器并说明理由,求出圆柱体的密度。 19.如图,底面积为的平底鱼缸放在水平桌面中央,容器内装有体积为的水,水深为米。求:水的密度为 水对容器底部的压力。 通过计算说明,水对容器底部压力和水重力的关系。写出具体推导过程 20.小李和小芳同学为探究液体内部压强特点,做了如下实验。 将四端开口的玻璃管三端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中,实验现象如图所示,由此可得的结论是:液体内部_都有压强。 为进一步研究,两位同学都用形管压强计、刻度尺等进行实验,如图所示,分别将带有橡皮膜的塑料盒插入到水和酒精中的不同深度处,并将实验测得相关数据分别记录在表一和表二中。其中 表一水千克米 序号 深度 厘米 形管左右液面 高度差厘米 表二酒精千克米 序号 深度 厘米 形管左右液面 高度差厘米 分析比较实验序号与与或与与的数据及相关条件,可得出的初步结论是:_。 分析比较实验序与或与或与的数据及相条条件,可得出的初步结论是:_。 完成上述实验研究后,两位同学经分析讨论,认为可以用形管压强计和刻度尺来鉴别水和浓盐水,请你帮他们一同设计井写出主要的实验步骤。_。 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$
6.3液体内部的压强B卷(巩固)
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1.在如图所示的敞口容器中不断加水,静止后水能达到的最高位置是( )
A. 容器的顶端 B. 容器的顶端
C. 容器的顶端 D. 条件不足,无法确定
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了连通器原理;知道连通器的定义,并能利用连通器的特点解释现实问题是解决该题的关键。
连通器构造的特点:上端开口,底部连通的仪器叫连通器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】
分析题目中的原图不难看出,若该装置中倒入水后,其上端开口,下部连通,即为连通器,故在静止时,液面应保持相平,故为了使液体不至于溢出,所以静止后水能到达的最高位置是位置;
故ACD错误,B正确。
故选B。
2.如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水,、、三点液体的压强分别为、、,它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:由图可知,、在同一杯水中,且的深度大于的深度,即,根据可知,当、相同时,越大,液体压强越大,所以点液体的压强小于点液体的压强,即;
由图可知,、在不同液体的同一深度,由于,根据可知,当、相同时,越大,液体压强越大,所以点液体的压强小于点液体的压强,即;所以、、三点液体的压强的大小关系是,故D正确。
故选:。
由图可知,、在同一杯水中,且的深度大于的深度,根据可得出、两点液体压强的大小;
由图可知,、在不同液体的同一深度,由于,根据可得出、两点液体压强的大小。
本题主要考查液体压强的比较,正确理解液体深度的含义是解题的关键。
3.放在水平桌面上的甲、乙两容器,底面积相同,装有等高的同种液体如图所示。若容器重力不计,下面说法正确的是( )
A. 液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
B. 液体对乙容器底部的压力大于它对桌面产生的压力
C. 甲容器底部所受液体的压强小于它对桌面产生的压强
D. 两容器对桌面产生的压强相等
【答案】B
【解析】解:、由液体压强公式知,此时相同,相同,所以相同。液体对容器底部的压力,相同,所以相同,故A错误。
B、液体对乙容器底部的压力,乙容器对桌面的压力等于乙容器内液体的重力,因为乙容器上细下粗,所以,所以,故B正确。
C、甲容器底部所受液体压强,甲容器对桌面产生的压强,甲容器上下一样,所以,所以甲容器底部所受液体压强等于甲容器对桌面产生的压强,故C错误。
D、容器对水平桌面的压强,此时,相同,所以,故D错误。
故选:。
A、已知液面高度相同,液体密度相同,根据公式可知液体对容器底部的压强的大小关系,还知道底面积相等,根据公式可求液体对容器底部的压力的关系。
B、液体对乙容器底部的压力,乙容器对桌面的压力等于乙容器内液体的重力,比较与的关系。
C、甲容器底部所受液体压强,甲容器对桌面产生的压强,比较与的关系。
D、两容器对桌面产生的压强利用公式进行分析,两容器底面积相同,压力等于各容器内盛的液体重力,比较两容器内盛的液体重力即可。
本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,液体对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强、再计算液体对容器底的压力固体压强利用进行计算。注意:上下一样粗的容器,底部所受的压力等于所盛液体重力。上细下粗的容器,底部所受的压力大于所盛液体重力。上粗下细的容器,底部所受的压力小于所盛液体重力。
4.如图所示,两个完全相同的柱形容器,盛有质量相同的水和酒精,、是两容器液体中离容器底相同高度的两点,某同学对一些物理量做了如下判断:
甲容器中装的是水,乙容器中装的是酒精
、两点的压强相等
点压强小于点的压强
两容器中液体对容器底部压强相等
其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,
因,
所以,由的变形式可知,,
由图可知,甲中液体少为水,乙中液体多为酒精,故正确;
由图可知,容器为横截面积不变的容器,
由可知,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,
两容器的底面积相等,由可知,两容器中液体对容器底部的压强相等,故正确;
因、是两容器液体中离容器底相同高度的两点,
所以,由可知,两点下方液体对容器底部的压强关系为,
由可知,点压强小于点压强,故错误、正确。
综上可知,正确。
故选:。
由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,根据比较两液体的体积关系,然后判断容器内液体的种类;
由图可知,容器为横截面积不变的容器,根据比较两容器中液体对容器底部的压力关系,根据得出两容器中液体对容器底部的压强关系;根据比较两点下方液体对容器底部的压强关系,利用比较点压强与点压强关系。
本题考查了密度公式和压强公式的应用,要注意横截面积不变容器中液体对容器底的压力和液体的重力相等。
5.容器中的冰块如图所示遇热全部化成水,发生变化的物理量是( )
A. 容器内物体的质量 B. 容器内物体的体积 C. 容器底部所受压力 D. 容器底部所受压强
【答案】B
【解析】解:、质量是物质的一种属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关,冰熔化为水后,状态发生变化,但质量不变,故A错误;
B、冰熔化为水后,由于水的密度大于冰的密度,由可知,体积将变小,故B正确;
、由水到冰,质量不变,重力不变,受力面积不变,故容器底部所受压力,压强都不变,故CD错误。
故选:。
质量是物质的一种属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关。而物质的密度与状态有关,压强由进行判断。
此题考查知识面较广,涉及到个物理量,抓住物理量的概念,深入理解并能运用物理知识进行判断其是否变化。质量是属性,其余量是可以变化的,并且是经常变化的。
6.如图所示,底面积不同的圆柱形容器和分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,此时两液面齐平。若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则此时液体对各自容器底部的压强、和压力、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】解:抽出液体前,甲、乙液体的质量相等,由图示可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知甲液体的密度小于乙液体的密度;
抽出部分液体后,两液面齐平,根据可知甲、乙液体对各自容器底的压强关系为:;
抽出部分液体前,甲、乙液体的质量相等,即:,
根据可得,甲、乙的质量关系为:,则有:,
抽出部分液体后,抽取的甲、乙液体的质量为:,,
则有:,
所以、容器中剩余液体的质量相等,
在圆柱形容器内,液体对容器底的压力等于液体的重力,由可知,
此时液体对各自容器底部的压力关系为:,
综上可知,B正确。
故选:。
由图示可知,抽出液体前,甲、乙液体的体积关系,根据可知甲、乙的密度关系;
抽出部分液体后,两液面齐平,根据可知甲、乙液体对、容器底的压强关系;
抽出部分液体前、后,根据表示出甲、乙的质量,从而得出抽出部分液体后,剩余液体的质量关系。在圆柱形容器内,液体对容器底的压力等于液体的重力,由此得出液体对容器底的压力关系。
本题考查压强与压力的比较,知道在圆柱形容器内,液体对容器底的压力等于液体的重力是关键。
二、填空题:本大题共7小题,共14分。
7.液体由于受到重力作用和具有______性,导致内部存在各个方向压强。三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随______增加而增大;三峡水库水面下米处受到水的压强为______帕。
【答案】流动 深度
【解析】解:根据液体压强产生的原因可得:液体由于受到重力作用和具有流动性,导致内部存在各个方向压强。
因为水的压强随深度增加而增大,所以三峡大坝筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
三峡水库水面下米处受到水的压强为:。
故答案为:流动;深度;。
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;
液体的压强随深度增加而增大。
知道水的深度,利用液体压强公式计算液体压强大小。
此题考查了液体内部压强产生的原因、特点和简单计算,属于基础知识考查,难度不大。
8.如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面米,移开手指,慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内液面与管外水面的位置关系是______选填“不相平”或“相平”,管内酒精的深度为______米。如果管内注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量______注入酒精的质量。选填“大于”、“等于”或“小于”千克米
【答案】不相平 等于
【解析】解:
当塑料片恰好下落时,塑料片受到酒精的压强和水的压强相等,
则,根据可得:
,
,
管内液面与管外水面的位置关系是不相平;
当塑料片恰好下落时,塑料片受到注入酒精和注入水的压强相等,
因为塑料片受到的压力,所以注入水的质量和注入酒精的质量相等。
故答案为:不相平;;等于。
当塑料片恰好下落时,塑料片受到酒精的压强和水的压强相等,利用求管内酒精的深度;
当塑料片恰好下落时,根据比较注入水的质量和注入酒精质量的关系。
本题考查了液体压强的计算和液体压强公式的应用,关键是知道当塑料片恰好下落时塑料片受到酒精的压强和水的压强相等。
9.如图,带吸管的玻璃杯可以看作是一个______,当杯中饮料静止时,图中点的液体压强______点的液体压强选填“大于”、“等于”或“小于”。装有饮料的玻璃杯总质量为千克,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为米,则杯子对桌面的压强为______帕。
【答案】连通器 等于
【解析】解:自带吸管的玻璃杯可以看作是一个连通器;
当杯中吸管饮料静止时,由图可知,点的深度等于点的深度,所以根据可知,点压强等于点压强;
杯子和水的总重力:;
杯子对桌面的压力:,
杯子对桌面的压强:。
故答案为:连通器;等于;。
上端开口、下端相连的容器为连通器;
当杯中吸管饮料静止时,由图可知,点的深度等于点的深度,所以根据可知点压强与点压强的大小关系;
知道杯子和水的总质量,根据求出其总重力;杯子对桌面的压力大小等于杯子和水的总重力,利用求出杯子对桌面的压强。
此题考查了大气压以及压强公式的应用,难度不大。
10.如图所示,底面积和质量都相同的、两容器,装有等深、等质量的不同种液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强______ 液体对容器底部的压力______容器对桌面的压强______ 大于等于小于
【答案】小于 小于 等于
【解析】解:根据题意可知,两个容器底面积相同,液体深度相同;由图可知,两个容器内液体的体积关系为:;
由于两种液体的质量相同,由得:;
已知液体深度相同,即,由可知,液体对容器底部的压强关系为;
根据可得,液体对容器底部的压力;
由于,,根据可知,液体对容器底部的压力关系为;
两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同,即;
容器对桌面的压力,所以两个容器对桌面的压力相同;
又已知容器底面积相等,即;
由可知,两个容器对桌面的压强关系为
故答案为:小于;小于;等于.
首先根据两种液体的体积、质量关系比较得出它们的密度关系,再根据液体压强公式比较两容器底部所受液体的压强、的关系;
已经得出液体对容器底部的压强关系,又底面积相同,根据比较液体对容器底部的压力关系;
由题意可知,两个容器以及所装液体的总质量相同,即总重力相同,可判断出它们对于水平面的压力的大小关系,再根据已知的容器底面积大小关系,结合压强公式比较出两个容器对桌面的压强关系.
本题主要考查了形状不规则的容器中液体对容器底部压力、压强的判断,这是本题的难点;还要知道:物体对水平面的压力等于物体自身的重力;灵活运用压强定义式和液体压强公式也是解题的关键.
11.汽车无论是不慎驶入水中还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,水越深车门越难推开。如图所示,在车门下都距水面米深的处,水的压强为______帕。若车门在水下部分的面积为米,受到水的平均压强为帕,此时车门所受水的压力为______牛,约相当于______千克取整数的水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,紧急情况下,应挥动逃生锤的______填“”或“”端砸向玻璃窗的边角,砸窗逃离。
【答案】
【解析】解:在车门下都距水面米深的处,水的压强:
;
由可得,车门受到的压力:
;
由于,由可得水的质量:
;
根据公式,压力相同,受力面积越小,压强越大,力的作用效果越明显。
由图知,处比处的面积小,所以用端砸向玻璃窗的边角,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。
故答案为:;;;。
根据液体压强公式即可求出水的压强;
由压强公式的变形公式可以求出压力;
应用求出水的质量。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。掌握液体内部压强的特点,根据液体压强随深度的增加而增大进行分析。
本题涉及的知识点较多,是一道综合题,应用液体压强公式、压强公式的变形公式、可以解题,难度不大,是一道基础题。
12.如右图所示,三个质量相等、形状不同、底面积相同的容器,它们都装有高度相同的同种液体,比较它们对容器底部的压强大小关系是______,它们对容器底的压力大小关系是______,它们对桌的压力大小关系是______,它们对桌面压强的大小关系是______。四空分别用、、、加下标表示。
【答案】 ; ; ;
【解析】解:三个容器内都装有高度相同的同种液体,由液体压强公式得:
三容器底部所受液体的压强关系是;
三个容器底面积相同,由得:三容器底部所受液体的压力关系是;
三个容器底面积相同,形状不同,装有相同高度的液体。则体积关系为:;
都装有高度相同的同种液体,根据可知,,
,且三个容器质量相等,
三个容器对桌面的压力,
三个容器底面积相同,
由得:三个容器对桌面的压强关系是。
故答案为:;;;。
根据三种容器所装液体的高度相同,利用比较三容器底部所受液体的压强的关系;利用比较三容器底部所受液体的压力关系;
根据容器的形状判断所装液体的体积,根据密度公式的变形式得出液体的质量关系,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等得出压力关系,根据据已知的容器底面积大小关系,结合压强公式比较出三个容器对桌面的压强大小。
本题主要考查学生对液体压强的计算和压强大小及其计算的理解和掌握,此题稍微有点难度,属于中档题。
13.小王对同种液体内部压强的规律提出两种猜想:
同种液体内部压强大小与液体高度有关;
同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究,在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜,注入不同深度的水,容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为、、、、且,橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示图、、橡皮膜鼓起程度相同。
实验中是通过观察______现象来判断液体内部压强的大小。
小王观察图、、的实验现象认为:同种液体,液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大。
请你根据上述实验现象判断小王的结论正确与否,并阐述理由写出一个理由即可。小王的结论是______的,理由:______。
【答案】橡皮膜凸出程度的大小 错误 由图、和可知,图中深度、高度都不同,而研究同种液体内部压强大小与高度关系时,应控制液体的深度相同,改变液体的高度;由图、和可知,液体深度相同,高度不同,但是液体压强相同,说明液体内部压强大小与高度无关。
【解析】解:实验中,橡皮膜受到液体的压强,会向外凸出,液体压强越大,凸出程度越大,实验中是通过观察橡皮膜凸出程度的大小来判断液体内部压强的大小。
根据题中的猜想,液体压强可能与深度和高度两个因素有关,实验需要采用控制变量法,而图、和,图中深度、高度都不同,根据控制变量法可知,研究同种液体内部压强大小与高度关系时,应控制液体的深度相同,改变液体的高度,没有控制变量因而结论错误,原因是没有控制液体的深度相同;而由图、和可知,液体深度相同,高度不同,但是液体压强相同,说明液体内部压强大小与高度无关;故小王的结论时错误的。
故答案为:橡皮膜凸出程度的大小;错误的;由图、和可知,图中深度、高度都不同,而研究同种液体内部压强大小与高度关系时,应控制液体的深度相同,改变液体的高度;由图、和可知,液体深度相同,高度不同,但是液体压强相同,说明液体内部压强大小与高度无关
实验中,橡皮膜受到液体的压强,会向外凸出,液体压强越大,凸出程度越大,据此分析;
根据控制变量法的思想分析解答。
本题探究液体压强的特点,考查转换法、控制变量法及实验评价。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
14.如图金属盒在水中某一深度处,形管两液面高度差,当中为盐水时,请作出此时形管两液面高度的变化。
【答案】解:由题图可知,探头在水和盐水中的深度相同,因为盐水的密度大于水的密度,所以根据可知,探头在盐水中受到的压强大,则形管左右两侧液面的高度差大,故作图如下:
【解析】形管中液柱的高度差表示了压强的大小。根据液体压强特点分析当中为盐水时形管两液面高度的变化,然后作图。
此题考查液体压强大小的比较,难度不大,关键是知道形管中液柱的高度差表示了压强的大小,并掌握液体压强特点。
15.如图所示,三个完全相同的两端开口的玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧封住,分别放入水槽中的相同深度。管内装的液体种类和装入液体的深度如图,请画出三个玻璃管下端橡皮膜凹凸大致情况
【答案】解:左管内装有与水面相平水,管内水与槽内水对橡皮膜的压强相同,橡皮膜处于水平状态,如图所示;
中间管内,酒精对橡皮膜上表面的压强:,
水对橡皮膜下表面的压强:,
由题知,,,
所以,
所以中间管中的橡皮膜向上凹,如图所示;
右管内,盐水对橡皮膜上表面的压强:,水对橡皮膜下表面的压强:,
由题知,,,
所以,
所以右管中的橡皮膜向下凸,如图所示。
答:、、管下端橡皮膜的形状如图所示:
【解析】左管内装有与水面相平水,管内水与槽内水对橡皮膜的压强相同,橡皮膜处于水平状态。
中间管内装有与水面相平的煤油,橡皮膜上面受到煤油的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状;
右管内装有与高于水面的浓盐水,橡皮膜上面受到盐水的压强,下面受到水的压强,根据液体压强公式判断橡皮膜上下表面受到的压强大小关系,进而判断出橡皮膜的形状。
本题考查了学生对液体压强公式的掌握和运用,分析时同时考虑影响液体压强的多个因素如深度、密度。
四、计算题:本大题共5小题,共40分。
16.如图所示,一平底薄壁杯子放置在水平桌面上,空杯的质量为千克,其底面积为米。杯子里装有水的质量为千克,深度为米。求:
水对杯底的压强和压力;
杯子对水平桌面的压力和压强。
【答案】解:
水对杯底的压强;
由可得,水对容器底部的压力;
杯子对水平桌面的压力,
杯子对水平桌面的压强。
答:水对杯底的压强和压力分别为、;
杯子对水平桌面的压力和压强分别为、。
【解析】根据得出水对杯底的压强;
由的变形式可得水对容器底部的压力;
根据得出杯子对水平桌面的压力,根据得出杯子对水平桌面的压强。
本题考查了压强压力的有关计算,关键是公式的灵活运用,是一道较为简单的计算题。
17.如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲置于水平地面上,甲容器的底面积为米,容器内盛有质量为千克的水,取。
求容器内水的体积。
求米深处水的压强。
若把重为牛的正方体乙浸没在甲容器中后无水溢出,求容器对地面的压强变化量。
【答案】解:容器内水的体积;
米深处水的压强;
若把重为牛的正方体乙浸没在甲容器中后无水溢出,容器对地面的压力变化量等于正方体的重力,即容器对地面的压力变化量:,
容器对地面的压强变化量。
答:容器内水的体积是;
米深处水的压强是;
若把重为牛的正方体乙浸没在甲容器中后无水溢出,容器对地面的压强变化量是。
【解析】根据密度的公式得到容器内水的体积;
根据得到米深处水的压强;
若把重为牛的正方体乙浸没在甲容器中后无水溢出,容器对地面的压力变化量等于正方体的重力,根据压强的公式得到容器对地面的压强变化量。
本题考查压强和密度的公式的应用,属于综合题。
18.如图所示,甲、乙两个完全相同的轻质薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器足够高,底面积为米。甲容器内盛有米深的水,乙容器内盛有千克的某种液体。
求甲容器底部受到水的压强。
求甲容器中水的质量。
现将一体积为米的圆柱体竖直轻放入甲或乙容器中,使两容器对水平面的压强相等,请写出放入的容器并说明理由,求出圆柱体的密度。
【答案】解:甲容器底部受到水的压强为:
;
甲容器中水的体积为:
,
水的质量为:
;
放入乙容器;
因为容器对水平面的压强相等,底面积也相等,则容器对水平面的压力相等,所以总重力相等,即总质量相等;甲总质量千克,乙总质量千克,故放入乙容器;
。
答:甲容器底部受到水的压强为;
甲容器中水的质量为;
放入乙容器;
因为容器对水平面的压强相等,底面积也相等,则容器对水平面的压力相等,所以总重力相等,即总质量相等;甲总质量千克,乙总质量千克,故放入乙容器;圆柱体的密度。
【解析】知道水的深度,利用求甲容器底部受到水的压强;
求出容器内水的体积,利用求水的质量;
要使容器对水平面的压强相等,底面积也相等,则容器对水平面的压力相等,所以总重力相等,即总质量相等,根据甲乙液体的质量判断出物体放入的容器;根据算出圆柱体的密度。
本题考查了密度公式、压强、液体压强公式的应用,难点在第三问。
19.如图,底面积为的平底鱼缸放在水平桌面中央,容器内装有体积为的水,水深为米。求:水的密度为
水对容器底部的压力。
通过计算说明,水对容器底部压力和水重力的关系。写出具体推导过程
【答案】解:水对容器底部的压强为:,
由可知,水对容器底部的压力为:;
由可知,水的质量为:,
水的重力为:
由图可知,所以。
答:水对容器底部的压力为;
水对容器底部的压力小于水的重力。
【解析】根据求出水的压强,根据求水对容器底部的压力;
根据求出水的质量,根据求出水的重力,由图可知,进而得出水对容器底部压力与水的重力之间的关系。
本题考查液体压强公式、压强公式、密度公式和重力公式的应用,注意非柱形容器的容积。
20.小李和小芳同学为探究液体内部压强特点,做了如下实验。
将四端开口的玻璃管三端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中,实验现象如图所示,由此可得的结论是:液体内部______都有压强。
为进一步研究,两位同学都用形管压强计、刻度尺等进行实验,如图所示,分别将带有橡皮膜的塑料盒插入到水和酒精中的不同深度处,并将实验测得相关数据分别记录在表一和表二中。其中
表一水千克米
序号
深度
厘米
形管左右液面
高度差厘米
表二酒精千克米
序号
深度
厘米
形管左右液面
高度差厘米
分析比较实验序号与与或与与的数据及相关条件,可得出的初步结论是:______。
分析比较实验序与或与或与的数据及相条条件,可得出的初步结论是:______。
完成上述实验研究后,两位同学经分析讨论,认为可以用形管压强计和刻度尺来鉴别水和浓盐水,请你帮他们一同设计井写出主要的实验步骤。______。
【答案】向各个方向 同种液体,深度越深,液体内部压强越大 不同液体,液体内部压强相同时,深度不同,液体密度越小,深度越大 首先,将橡皮膜插入一种液体中,用刻度尺记录形管左右液面高度差;然后将橡皮膜插入另一种液体相同深度处,用刻度尺记录型管左右液面高度差;最后,比较液面高度差,较大的为盐水
【解析】解:由图可见,朝向各个方向的橡皮薄膜都向内凹陷,说明都受到了液体的压强,因此可得出的结论是:液体内部向各个方向都存在压强。
分析比较实验序号与与或与与,发现同种液体,深度越大,液体内部的压强越大;
分析比较实验序与或与或与,发现不同液体,内部压强相等时,深度不相同,密度大的水的深度小,密度小的深度大;
想用形管压强计和刻度尺来鉴别水和浓盐水,必须控制深度相同,那么液体内部压强大的就是密度大的盐水。具体步骤:首先,将橡皮膜插入一种液体中,用刻度尺记录形管左右液面高度差;然后将橡皮膜插入另一种液体相同深度处,用刻度尺记录型管左右液面高度差;最后,比较液面高度差,较大的为盐水。
故答案为:各个方向;
同种液体,深度越深,液体内部压强越大;
不同液体,液体内部压强相同时,深度不同,液体密度越小,深度越大;
首先,将橡皮膜插入一种液体中,用刻度尺记录形管左右液面高度差;然后将橡皮膜插入另一种液体相同深度处,用刻度尺记录型管左右液面高度差;最后,比较液面高度差,较大的为盐水。
根据液体内部压强的特点:液体内部存在各个方向的压强,压强的大小和深度有关,深度越大,液体的压强就越大。
比较表中数据,结合控制变量法的思想得出相应的结论,根据液体压强的计算公式去设计实验步骤。
本题考查了控制变量法探究液体内部压强特点的实验,解题的关键是对控制变量法有正确的认识,明确哪是控制的量,哪是要研究的量。
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