6.3液体内部的压强C卷(提高)2024-2025学年沪教版物理九年级上册
2024-08-06
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪教版(上海)(2007)九年级第一学期 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 6.3 液体内部的压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 440 KB |
| 发布时间 | 2024-08-06 |
| 更新时间 | 2024-08-06 |
| 作者 | 309976158 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46701242.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
6.3液体内部的压强C卷(提高)
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1.下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是( )
A. 由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强
B. 由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强
C. 液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强
D. 由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强
2.两只形状完全相同的烧杯,分别盛满水和酒精已知,则两烧杯底部受到液体的压强( )
A. 盛水的烧杯底部受到的压强大 B. 盛酒精的烧杯底部受到的压强大
C. 一样大 D. 无法比较
3.在学习液体压强时,观察到底部扎有橡皮膜的同一玻璃管中先后盛放等高的不同液体后,橡皮膜的下凸情况不同,如图所示,以下猜想最合理的是( )
A. 液体对容器底部压强与液体的种类关系
B. 液体对容器底部压强与液体的体积关系
C. 液体对容器底部压强与液体的形状关系
D. 液体对容器底部压强与液体的深度关系
4.将同一压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中,探头深度及形管两侧液面高度差如图所示,,。若甲、乙两种液体的密度分别为,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
5.如图所示,盛有水的轻质密封容器放在水平桌面上,水对容器底部的压强为,容器对桌面的压强为。将容器倒置后再放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为,容器对桌面的压强为。下列判断中正确的是 ( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强。现从容器内抽取部分液体甲并沿水平方向截取部分圆柱体乙,使得它们剩余部分的深度或高度均为,则甲、乙的密度以及液体甲对容器底部、乙对地面的压强变化量的关系是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
二、填空题:本大题共7小题,共14分。
7.三峡大坝水库水面下米深处水的压强为________帕;大坝边上修筑的船闸是利用________原理工作的;大坝修筑成上窄下宽的原因是__________________________。
8.“奋斗者号”载人潜水器的外壳采用钛合金材料,该材料的一个特点是低密度,其密度为千克米,即体积为米的钛合金,质量为______千克,在外壳的体积一定时,可以使质量更______选填“大”或“小”;第二个特点是高强度,“奋斗者号”向米深处下潜的过程中,海水对其外壳的压强______选填“增大”“减小”或“不变”,所以钛合金是近年来深潜器耐压壳体的首选材料。
9.如图所示,运动员在水中游泳时手心点处距水面米,则点受到水的压强为______帕,方向为水平______填“向前”或“向后”,、两点受到水的压强大小关系为______填“大于”、“等于”或“小于”。
10.如图所示,水平桌面上有两个薄壁轻质圆柱形容器、,横截面积均为米,的底面为平面,的底面向上凸起。在两容器中均加入重为牛的水,对桌面的压强为________帕,对桌面的压强________对桌面的压强选填“大于”、“等于”或“小于”。若、容器中同一水平高度处水的压强分别为、,则________选填“大于”、“小于”或“等于”。若在中某一深度水的压强为帕,则该点的深度为________米。
11.如图所示,置于桌面上甲、乙两容器重力相等,底面积相等,注入等质量同种液体,则液体对容器底部的压强 ______,液体对容器底的压力 ______;容器对桌面的压强 ______,容器对桌面的压力 ______。
12.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
如图所示,研究点受到的液体压强大小,在点所处位置沿水平方向假想出一个受力面,如图所示。可用受力面受到的液体压强大小代替点受到的液体压强大小,其依据是______。
然后在受力面上方假想出一段液柱,如图所示,即可用压强定义式推导出液体压强公式。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为______选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”。若减小受力面的大小,该处的液体压强将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
小明猜想液体压强公式也可以用来计算大气压强。他主要是依据气体与液体具有相似性:都具有流动性;.______。
13.如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生此操作危险,切勿模仿。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下厘米处,则车门底部受到的水的压强为______帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里______选填“充满水”或“没有水”,解释此时可以打开车门的原因______。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
14.如图所示,一两端开口的玻璃管,下端用橡皮膜封住,插入水中,其中为空管;管内装入与外面液面等高的盐水;管内装有与外面液面等高的酒精。请画出橡皮膜大致的形变。
15.三个圆柱形容器容器甲和丙完全相同内装入不同液体后,甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等,甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等。请在图中画出容器乙、丙中液面的大致位置。
四、计算题:本大题共5小题,共40分。
16.如图,平底茶壶的重力是,底面积是,内盛的水,水深,放置在水平桌面上。取求:
水的重力;
盛有水的茶壶对桌面的压强;
水对茶壶底的压强。
17.如图所示,柱形容器和密度均匀柱体置于水平地面上,中盛有体积为的水,受到的重力为,的底面积为。
求中水的质量。
求对水平地面的压强。
现沿水平方向在圆柱体上截去一定的厚度,剩余部分的高度与容器中水的深度之比:为:,且剩余部分对水平地面的压强等于水对容器底部的压强,求的密度。
18.如图所示,实心正方体甲和盛有水的轻质柱形容器乙放在水平桌面上。
若甲的质量为千克,密度为千克米,求甲的体积。
若乙容器中水的深度为米,求水对容器底部的压强。
若甲的高度未知,但其与容器中水的高度相同,将甲浸没在乙容器的水中时无水溢出,水对容器底部的压强增加了帕;将乙叠放在甲的上方时,甲对地面的压强增加了帕。求甲物体的高度和乙容器的底面积。
19.如图所示,盛有水的薄壁圆柱形容器甲和实心金属小球乙置于水平桌面上,容器甲足够高。
求距水面米深处水的压强。
若小球乙的密度为、体积为。
求小球乙对水平桌面的压力。
把小球乙浸没在容器甲的水中,小球乙放入前后,水对容器底部的压强和容器对水平桌面的压强如下表所示,求小球乙的密度。
放入前
放入后
帕
帕
20.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验.他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落.记录玻璃管的管口面积、槽中液体密度和玻璃管插入液体的深度,测出注入管中水的质量,运用公式,计算出管内水产生的压强改变深度,重复实验.甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验.所有数据均记录在下表.薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计
小
组
槽中液体密度
千克米
实验
序号
深度
米
管口面积
米
质量
千克
管内水产生的压强帕
甲
乙
丙
在此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强______管内水产生的压强选填“等于”或“小于”.
各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号______初步得出:同种液体内部的压强与深度成正比.甲组同学由实验序号、初步判断:玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得______选填“有关”或“无关”.
三组同学互动交流,分析实验序号、、的数据,发现液体内部的压强、、与密度、、满足关系______,可以归纳得出的初步结论:相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.
进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部的压强与______的比值是一个定值.
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6.3液体内部的压强C卷(提高)
一、单选题:本大题共6小题,共12分。
1.下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是( )
A. 由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强
B. 由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强
C. 液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强
D. 由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了液体压强的特点。
理解液体压强产生的原因,即受重力作用,且液体具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强。
【解答】
A. 由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强,A正确;
B. 由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强,B正确;
C. 液体内部压强是液体重力产生的,但液体具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强,包括向上也有压强,故C错误;
D. 由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强,D正确;
故选C。
2.两只形状完全相同的烧杯,分别盛满水和酒精已知,则两烧杯底部受到液体的压强( )
A. 盛水的烧杯底部受到的压强大 B. 盛酒精的烧杯底部受到的压强大
C. 一样大 D. 无法比较
【答案】A
【解析】解:
两只形状完全相同的烧杯,且都盛满液体,所以液体深度相同;
已知,由公式知,水对容器底的压强最大。
故选:。
分析液体对容器底的压强,用公式,液体压强是否变化,取决于液体密度和液体深度是否变化。
液体对容器底的压强一般用公式分析,与容器的形状规格无关。
3.在学习液体压强时,观察到底部扎有橡皮膜的同一玻璃管中先后盛放等高的不同液体后,橡皮膜的下凸情况不同,如图所示,以下猜想最合理的是( )
A. 液体对容器底部压强与液体的种类关系
B. 液体对容器底部压强与液体的体积关系
C. 液体对容器底部压强与液体的形状关系
D. 液体对容器底部压强与液体的深度关系
【答案】A
【解析】解:同一玻璃管中先后盛放等高的不同液体后,玻璃管中液体深度相同,密度不同,橡皮膜的下凸情况不同,说明液体压强不同,所以猜想最合理的是液体对容器底部压强与液体的种类关系。
故选:。
液体内部的压强与深度和液体的密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,分析实验中相同量和不同量,得出液体压强与变化量的关系。
本题探究液体内部的压强与哪些因素有关,考查控制变量法的应用,属于基础题目。
4.将同一压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中,探头深度及形管两侧液面高度差如图所示,,。若甲、乙两种液体的密度分别为,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D. 以上三种情况都有可能
【答案】C
【解析】解:如图所示,形管两侧液面高度差表示探头所处位置的液体压强,而可知甲、乙两处探头压强关系,根据液体压强公式可得
由图可知,则,故ABD错误、C正确。
故选:。
影响液体内部压强大小的因素有深度和液体的密度,据此来通过读图做出判断。
本题主要考查液体压强计算公式的应用,通过确定甲处探头的液体压强小于乙处探头的液体压强是解题的关键。
5.如图所示,盛有水的轻质密封容器放在水平桌面上,水对容器底部的压强为,容器对桌面的压强为。将容器倒置后再放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为,容器对桌面的压强为。下列判断中正确的是 ( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了压强大小的比较,涉及到液体压强公式和固体压强公式的应用,分析好倒置后水深度的变化和受力面积的变化是关键。
由图可知容器倒置后水深度的变化,根据可知水对容器底的压强变化;放在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身的重力,由图可知容器倒置后桌面受力面积的变化,根据可知容器对桌面的压强的变化。
【解答】
由图可知,容器的下部分横截面积小,上部分横截面积大,且容器内没有装满水,
所以,将容器倒置后再放在水平桌面上时,容器内水的深度变小,
由可知,水对容器底的压强变小,即,故CD错误;
因放在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身的重力,
所以,容器倒置后对桌面的压力不变,
由图可知,容器倒置后,桌面的受力面积变大,
由可知,容器对桌面的压强变小,即,故A正确、B错误。
故选A。
6.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强。现从容器内抽取部分液体甲并沿水平方向截取部分圆柱体乙,使得它们剩余部分的深度或高度均为,则甲、乙的密度以及液体甲对容器底部、乙对地面的压强变化量的关系是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】C
【解析】解:薄壁容器的质量和厚度均可忽略,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强,则有。由图可知,,则。
设液体甲的高度减少,乙的高度减少,则抽取或截取前,液体甲对容器底部的压强等于乙对地面的压强,即;抽取或截取后,液体甲对容器底部的压强为,乙对地面的压强。已知,则。综合可得,,即。故C正确,、、C错误。
故选:。
薄壁容器的质量和厚度均可忽略;
对于形状规则的柱状物体,其对地面的压强。
在考虑、的关系时,我们也可以采取极值法,如将甲的抽取高度设为,则只截取乙;将甲都抽取,则乙也全部取完。由此我们可推断,在抽取或截取后,。
二、填空题:本大题共7小题,共14分。
7.三峡大坝水库水面下米深处水的压强为________帕;大坝边上修筑的船闸是利用________原理工作的;大坝修筑成上窄下宽的原因是__________________________。
【答案】;连通器;同种液体,深度越深,液体压强越大
【解析】【分析】
本题考查了液体压强计算、连通器原理和液体压强特点,是一道综合性较强的题目,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
知道三峡大坝水库水面下的深度,根据液体压强公式计算水产生的压强;
船闸的实质是连通器的应用,连通器中的液体不流动时,各容器中的液面高度总是相平的;
根据液体内部的压强特点液体内部的压强随深度的增加而增大分析。
【解答】
水面下深处水的压强:;
三峡大坝的船闸由上下两个阀门组成一个闸室,当上游阀门打开时,闸室与上游通过阀门组成连通器,使闸室内的水位与上游水位相平;故船闸的原理即为连通器的原理,即三峡大坝的船闸是连通器在实际中的具体应用;
因为液体的压强随深度的增加而增大,为了水坝能承受更大的水压,水坝做成上窄下宽的形状。
故答案为:;连通器;同种液体,深度越深,液体压强越大。
8.“奋斗者号”载人潜水器的外壳采用钛合金材料,该材料的一个特点是低密度,其密度为千克米,即体积为米的钛合金,质量为______千克,在外壳的体积一定时,可以使质量更______选填“大”或“小”;第二个特点是高强度,“奋斗者号”向米深处下潜的过程中,海水对其外壳的压强______选填“增大”“减小”或“不变”,所以钛合金是近年来深潜器耐压壳体的首选材料。
【答案】;小;增大。
【解析】【分析】
本题考查了密度计算以及液体压强的特点。
根据密度的意义解答;
在外壳的体积一定时,使用密度小的材料可以使质量更小;
液体压强随深度的增加而增大。
【解答】
解:钛合金的密度为千克米,即体积为米的钛合金,质量为千克,
该材料密度小,在外壳的体积一定时,可以使质量更小;
“奋斗者号”向米深处下潜的过程中,海水对其外壳的压强增大。
9.如图所示,运动员在水中游泳时手心点处距水面米,则点受到水的压强为______帕,方向为水平______填“向前”或“向后”,、两点受到水的压强大小关系为______填“大于”、“等于”或“小于”。
【答案】 向前 小于
【解析】解:点受到水的压强:;水对点的压力垂直于手心,方向为水平向前;
由图可知,、两点的深度关系为,
由可知,、两点受到水的压强大小关系为。
故答案为:;向前;小于。
由题意可知,手心点处距水面的距离,根据求出点受到水的压强;水对点的压力垂直于手心,据此分析压强的方向;由图可知、两点的深度关系,再根据判断两点受到水的压强大小关系
本题考查了液体压强的计算和液体压强公式的应用,是一道较为简单的应用题。
10.如图所示,水平桌面上有两个薄壁轻质圆柱形容器、,横截面积均为米,的底面为平面,的底面向上凸起。在两容器中均加入重为牛的水,对桌面的压强为________帕,对桌面的压强________对桌面的压强选填“大于”、“等于”或“小于”。若、容器中同一水平高度处水的压强分别为、,则________选填“大于”、“小于”或“等于”。若在中某一深度水的压强为帕,则该点的深度为________米。
【答案】;小于;小于;
【解析】【分析】
本题主要考查压强的大小及其计算,液体的压强的计算。
根据水的重力为和横截面积均为的容器,利用
即可求出对桌面的压强.
、容器的自重忽略不计,它们对于水平桌面的压力等于各自所装的水重,因此只需判断出、两个容器底的底面积大小关系,结合压强公式
即可判断出、容器对于桌面压强的大小关系.
首先判断出两个容器液面的高度关系,由于所比较的是、容器的水中同一水平高度处的压强关系,所以要先判断出这两处距离各自液面的距离即该点到液面的竖直高度,再由即可比较出两点所受压强的大小.
由的变形式即可求出水的深度.
【解答】
装有水,则对水平桌面的压力为:;
那么容器对桌面的压强:.
、的质量忽略不计,而所装水量相同,因此它们对于桌面的压力都等于水的重力,即;
因为的底面为平面,的底面向上凸起,与桌面的接触面积关系为:;
由得:对桌面的压强小于对桌面的压强。
两容器的横截面积相同,所装水量相同,由于的底面为平面,的底面向上凸起,所以容器内的液面高度要小于容器内的液面高度,
取两容器同一水平高度处两点,则,这两点压强分别为、,则,
因为,所以.
由得:在中该点的深度
,
故答案为:;小于;小于;.
11.如图所示,置于桌面上甲、乙两容器重力相等,底面积相等,注入等质量同种液体,则液体对容器底部的压强 ______,液体对容器底的压力 ______;容器对桌面的压强 ______,容器对桌面的压力 ______。
【答案】
【解析】解:由题意知:;
液体对容器底部的压强:,;所以:;
液体对容器底部的压力:,;所以:;
容器对桌面的压力,因为重力相等所以压力相等;
容器对桌面的压强:由知:相等,相等,所以压强相等。
故答案为:;;;。
从题中信息获知:两容器重力相等,底面积相等,注入等质量同种液体;两容器的形状不同,甲是口大底小,乙是口小底大;
在两容器中注入等质量同种液体后,甲中液体深度小,乙中液体深度大,即:;
液体对容器底部的压强用计算,压力用计算;
容器对桌面的压力用计算,压强用计算。
考查液体压强与固体压强的计算,求液体对容器底部的压力与压强时,先计算压强,再计算压力;求容器对桌面的压力与压强时,先求压力,再求压强。
12.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。
如图所示,研究点受到的液体压强大小,在点所处位置沿水平方向假想出一个受力面,如图所示。可用受力面受到的液体压强大小代替点受到的液体压强大小,其依据是______。
然后在受力面上方假想出一段液柱,如图所示,即可用压强定义式推导出液体压强公式。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为______选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”。若减小受力面的大小,该处的液体压强将______选填“变大”、“变小”或“不变”。
小明猜想液体压强公式也可以用来计算大气压强。他主要是依据气体与液体具有相似性:都具有流动性;.______。
【答案】同种液体在同一深度向各个方向的压强相等 建立模型法 不变 都受重力
【解析】解:
如图所示,用受力面受到的液体压强大小代替点受到的液体压强大小,其依据是:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;
液柱对受力面的压力,
所以,液柱对受力面的压强,
这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为建立理想模型法;
根据液体压强的公式,液体内部的压强与液体的深度和密度有关,若减小受力面的大小,液体的密度与深度不变,压强不会改变;
液体和气体类似,都受重力的作用,所以都会压在物体上,对物体有向下压强;
液体和气体都具有流动性,所以对容器侧壁或物体侧壁也有压强。
据此可猜想液体压强公式也可以用来计算大气压强,即他主要是依据气体与液体具有相似性:、都具有流动性;、都受重力。
故答案为:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等;建立理想模型法;不变;都受重力。
液体内部压强在同一深度处处相等;
通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法;根据液体压强的公式可知,液体内部的压强与液体的深度和密度有关,而与其它的因素无关,可做出判断。
根据液体压强产生的原因分析解答
此题主要考查液体压强的相关知识,气体与液体具有相似性,因此,我们也可以利用液体压强公式粗略地计算气体压强。
13.如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生此操作危险,切勿模仿。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下厘米处,则车门底部受到的水的压强为______帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里______选填“充满水”或“没有水”,解释此时可以打开车门的原因______。
【答案】 充满水 车里充满水时,水对车产生一个向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门
【解析】解:车门底部处在水下厘米处,水的压强:
;
轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车会产生一个向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
故答案为:;充满水;车里充满水时,水对车产生一个向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
根据液体压强公式即可求出水的压强;
由于最初轿车沉入水中时,车内没有进去水,此时车外水的压力大于车内空气的压力,由这个压强差产生一个向车内方向的压力差,门打不开,待水进入车厢后,随着车内水面升高车内的压强随之增大,故车内外的压力差变小了,则车门反而打开了。
此题考查了影响液体压强和固体压强的因素在实际生活中的应用,体现了学习物理的重要性,是一道基础性题目。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
14.如图所示,一两端开口的玻璃管,下端用橡皮膜封住,插入水中,其中为空管;管内装入与外面液面等高的盐水;管内装有与外面液面等高的酒精。请画出橡皮膜大致的形变。
【答案】
【解析】【分析】
为空管,水对橡皮膜有向上的压强;
管内装有与水面相平的浓盐水,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;
管内装有与水面相平的酒精,橡皮膜上面受到酒精的压强,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。
本题主要考查了学生对液体压强的影响因素和计算公式的相关知识的理解和运用能力。
【解答】
其中为空管,水对橡皮膜有向上的压强;
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,
所以管中的橡皮膜向下凸,如图所示;
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,
所以管中的橡皮膜向上凹,如图所示:
。
故答案为:
。
15.三个圆柱形容器容器甲和丙完全相同内装入不同液体后,甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等,甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等。请在图中画出容器乙、丙中液面的大致位置。
【答案】解:由得到公式,
已知甲、乙两容器内液体对容器底部压强相等,并且,
所以。如下图所示;
已知甲、丙容器底面积相同,且甲、丙两容器内液体对容器底部压力相等,
由公式知,两种液体对容器底的压强相同;
因为甲、丙两容器内液体对容器底部压强相等,并且,
所以。如下图所示。
故答案为:
。
【解析】在液体产生压强相同时,利用公式比较液体深度关系;
容器形状完全相同,液体对容器底面压力相同,利用公式得到容器底部受到的液体压强关系;已知液体压强关系,利用公式比较液体深度关系。
此题考查了压强、液体压强计算公式及其变形公式的应用。需要注意的是:盐水的密度大于水,所以丙图盐水深度要小于乙图水的深度。
四、计算题:本大题共5小题,共40分。
16.如图,平底茶壶的重力是,底面积是,内盛的水,水深,放置在水平桌面上。取求:
水的重力;
盛有水的茶壶对桌面的压强;
水对茶壶底的压强。
【答案】解:水的重力;
茶壶和水的总重力,
茶壶对桌面的压力,
茶壶对桌面的压强;
水对茶壶底的压强。
答:水的重力为;
盛有水的茶壶对桌面的压强为;
水对茶壶底的压强。
【解析】根据计算水的重力;
先计算茶壶和水的总重力,茶壶对桌面的压力等于总重力,根据计算压强;
根据计算水对茶壶底的压强。
本题考查重力、固体和液体压强的计算,正确区分固体压强和液体压强是解决此题的关键。
17.如图所示,柱形容器和密度均匀柱体置于水平地面上,中盛有体积为的水,受到的重力为,的底面积为。
求中水的质量。
求对水平地面的压强。
现沿水平方向在圆柱体上截去一定的厚度,剩余部分的高度与容器中水的深度之比:为:,且剩余部分对水平地面的压强等于水对容器底部的压强,求的密度。
【答案】解:水的体积:,
根据可得水的质量:
;
对水平地面的压力:
,
对水平地面的压强:
;
剩余部分对地面的压强:
,
水对容器底的压强:
,
::,
因为剩余部分对水平地面的压强等于水对容器底部的压强,
所以,
。
答:中水的质量为。
对水平地面的压强为。
的密度为。
【解析】本题考查密度公式的应用、压强的大小计算,难点在,这是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式和适用于实心柱体对支撑面的压强进行分析解答。
知道水的体积和密度,利用求水的质量;
对水平地面的压力等于的重力,利用压强公式求对水平地面的压强;
求出剩余部分对地面的压强,而水对容器底的压强,由题知,为剩余部分对水平地面的压强等于水对容器底部的压强,::,据此求的密度。
18.如图所示,实心正方体甲和盛有水的轻质柱形容器乙放在水平桌面上。
若甲的质量为千克,密度为千克米,求甲的体积。
若乙容器中水的深度为米,求水对容器底部的压强。
若甲的高度未知,但其与容器中水的高度相同,将甲浸没在乙容器的水中时无水溢出,水对容器底部的压强增加了帕;将乙叠放在甲的上方时,甲对地面的压强增加了帕。求甲物体的高度和乙容器的底面积。
【答案】解:甲的体积:;
水对容器底部的压强:;
由题知,甲的高度未知,但其与容器中水的高度相同,设甲的高度、容器中水的高度都为,水对容器底部的压强增加值:----
甲对地面的压强增加值:----
:可得::,
解得,代入得:,
则,
即:,
解得:,
。
答:甲的体积为;
水对容器底部的压强为;
甲物体的高度为,乙容器的底面积为。
【解析】知道甲物体的质量、密度,利用求甲的体积;
知道乙容器的水深,利用求水对容器底部的压强;
知道将甲浸没在乙容器的水中时水对容器底部的压强增加值、将乙叠放在甲的上方时甲对地面的压强增加值,列出关于、、的关系式,化简得出与的大小关系,进而求出、的大小。
本题考查了密度公式、液体压强公式、压强定义式的应用,难点在第三问,根据两种情况压强的增加值列式得出甲物体底面积和容器底面积的大小关系是关键。
19.如图所示,盛有水的薄壁圆柱形容器甲和实心金属小球乙置于水平桌面上,容器甲足够高。
求距水面米深处水的压强。
若小球乙的密度为、体积为。
求小球乙对水平桌面的压力。
把小球乙浸没在容器甲的水中,小球乙放入前后,水对容器底部的压强和容器对水平桌面的压强如下表所示,求小球乙的密度。
放入前
放入后
帕
帕
【答案】解:容器内水面下深处水的压强:
;
小球乙的重力为:
,小球乙对水平桌面的压力和自身的重力相等,即;
设容器底面积,小球排开水的体积:;
小球的质量:;
则小球乙的密度。
答:距水面米深处水的压强;
小球乙对水平桌面的压力;
小球乙的密度。
【解析】利用求出距水面深处水的压强;
根据求出小球乙的重力,小球乙对水平桌面的压力和自身的重力相等;设容器底面积,根据水对容器底部的压强放球前后变化可得水面变化高度,可以求得小球乙的体积,根据容器对水平桌面的压强放球前后变化,可以求得小球质量,再根据密度公式可得小球乙的密度,
本题考查液体压强的计算,压力以及密度的求法,难度大。
20.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验.他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落.记录玻璃管的管口面积、槽中液体密度和玻璃管插入液体的深度,测出注入管中水的质量,运用公式,计算出管内水产生的压强改变深度,重复实验.甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验.所有数据均记录在下表.薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计
小
组
槽中液体密度
千克米
实验
序号
深度
米
管口面积
米
质量
千克
管内水产生的压强帕
甲
乙
丙
在此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强______管内水产生的压强选填“等于”或“小于”.
各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号______初步得出:同种液体内部的压强与深度成正比.甲组同学由实验序号、初步判断:玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得______选填“有关”或“无关”.
三组同学互动交流,分析实验序号、、的数据,发现液体内部的压强、、与密度、、满足关系______,可以归纳得出的初步结论:相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.
进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部的压强与______的比值是一个定值.
【答案】等于 、、 无关 :::: 液体密度和深度的乘积
【解析】解:当薄片恰好脱离管口时,受到平衡力的作用,薄片上下的受力面积相同,根据,薄片处管外液体的压强等于管内水产生的压强.
乙组同学实验、、,,保持不变,所以在液体密度一定时,同种液体内部的压强与深度成正比.
甲组同学实验、,液体的密度一定、深度一定,管的粗细不同,但是液体的压强相同,所以玻璃管的粗细与本实验研究结论无关.
实验、、,液体的深度一定,发现,保持不变,相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.液体内部的压强、、与密度、、满足关系::::.
液体密度一定时,保持不变;液体深度一定时,保持不变.经过计算,保持不变为定值.
故答案为:等于.
、、;无关.
::::.
液体密度和深度的乘积.
薄片恰好脱离管口时,受到平衡力的作用,受力面积相同,压强相同.
由于薄片恰好脱离管口时,管内压强和管外压强相等,乙组同学根据管外压强和液体深度的比值确定同种液体内部的压强与深度成正比.
甲组同学由实验序号、的液体一定、深度一定、粗细不同,但是压强相同,得到液体压强跟粗细的关系.
要想得到相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比,液体内部压强与题意密度的比值为定值.
液体内部压强跟液体深度成正比,跟液体的密度成正比,再从液体压强跟液体深度和液体密度的乘积是否为定值去分析.
本题利用数学方法,当两个量的比值为定值时,这两个量成正比.本题研究了液体压强跟液体深度成正比,跟液体的密度成正比.
本题考查了学生对数据处理的能力,比较难,要想做好本题目,需要对液体压强跟液体深度和密度有一个正确的理解.
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