2.2 液体内部压强精选练习-2024-2025学年科学八年级上册(华东师大版)
2024-09-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学华东师大版(2012)八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 2 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) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 436 KB |
| 发布时间 | 2024-09-26 |
| 更新时间 | 2024-10-16 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47569446.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年华师大版科学八年级第二章液体内部压强精选练习
1.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )
A.倒入相同质量的水和酒精
B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精
D.抽出相同体积的水和酒精
2.如图所示,一上面开口的圆柱形容器内盛有一定质量的水。容器底部开一个小孔,水从小孔中流出。下列图象中正确反映容器中水对容器底的压强p随时间t变化关系的是( )
A.B. C.D.
3.有甲、乙两个材料不同、厚度与质量相同的圆柱形容器,向其内加水至相同高度(如图所示)。下列有关说法正确的是( )
A.甲容器对桌面的压力小于乙
B.甲容器对桌面的压力大于乙
C.甲容器底部受到水的压强比乙小
D.甲容器底部受到水的压强比乙大
4.如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则( )
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
5.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙 F甲<F乙 B.p甲>p乙 F甲=F乙
C.p甲<p乙 F甲=F乙 D.p甲<p乙 F甲<F乙
6.如图所示,两只容器分别盛有相同高度的浓盐水和水,在①、②、③三点处,液体产生的压强( )
A.①处最大 B.②处最大
C.③处最大 D.①②③三处一样大
7.如图所示的装置可能是用来研究( )
A.液体内部的压强跟深度的关系
B.液体内部的压强跟液体密度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向的压强
8.如图所示,将一长方体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面。此过程中,容器底受到水的压强p随时间t变化,大致如下列图像中的( )
A..B..C.D..
9.如图所示,均匀地向容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.B. C.D.
10.如图所示,一只盛有水的瓶子,瓶口用橡胶塞塞紧,橡胶塞的中央插入一根两端开口的直玻璃管,管内水面如图所示。如果分别将塞在瓶壁上a,b两个小孔上的塞子拔掉,下面哪种情况会出现( )
A.a孔有水射出,b孔没有水射出
B.b孔有水射出,a孔没有水射出
C.a,b两孔都有水射出
D.a,b两孔都没有水射出
11.如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
12.如图是一个足够长,粗细均匀的U形管,先从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为L/2.现再从A端注入密度为ρc液体,且ρc=ρB,要使左右两管的液面相平,则注入的液柱长度为( )
A. B. C. D.L
13.U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示。当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
14.请用所学的压力、压强知识解决下列问题。
(1)如图甲,用一个水平推力去压图钉,在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉,这是因为两者 不同导致压强不同。
(2)有一个装满红色水的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙所示。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而 。将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。发现B孔有红色水流出,同时A孔 。
A.有红色水流出
B.有盐水流入
C.水、盐水都不流动
D.都有可能
15.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,同学们进行如图所示的操作进行探究。甲装置U形管内装有已染色的水,装置气密性良好。
(1)如图甲,在使用压强计前,将橡皮膜置于空气中,发现U形管内液面已有高度差,可以通过 的方法可以进行调节。
(2)调节好压强计,小明同学按照图乙、丙、丁所示进行实验,比较丙、丁两图可知,液体内部压强与液体的 有关。
(3)在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
16.如图所示,一个重4N,底面积为20cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上,将重5N的水倒入杯中,水面到杯底的距离为10cm,则水对杯底的压力为 N,盛有水的玻璃杯对桌面的压强为 Pa。
17.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:4,此时水对容器底部的压力为F,压强为p.当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力为 ,水对容器底部的压强为 。
18.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为 Pa。若要使两容器中的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内的水和酒精的高度之比为 。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
19.如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上、再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,水对瓶的压强分别为p甲和p乙,则F甲 F乙;p甲 p乙。(大于/小于/等于)
20.如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,由此推知,两液体密度关系是ρ甲 ρ乙,液体对试管底部的压强关系是p甲 p乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
21.如图所示,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1﹣4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1)比较1、2、3号管,可得出的结论是 。
(2)比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力 (选填“有关”或“无关”)。
(3)利用2号和5号管可探究液体压强与液体的 之间的关系。
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的 相等。
22.小明用如图甲所示的装置“探究影响液体内部压强的因素”。
(1)用手轻按橡皮膜, U形管内侧液面会上升。(选填“左”或“右”)
(2)在图乙中,将探头先后放在a、b位置处,可观察到U形管两侧液面的高度差ha hb(选填“=”,“<或“>”),他们经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体,压强随 的增加而增大
(3)图中a点和d点的液体压强分别是pa和pd,则pa pd。
(4)下列操作中,有可能让丙图中烧杯中c点所受液体压强变小的是 (填字母)。
A.向烧杯内加浓盐水
B.向烧杯中加入适量的水
C.倒掉一些盐水
23.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,对桌面的压强为200Pa。(杯壁的厚度可忽略、,求:
(1)玻璃杯的重力。
(2)若在玻璃杯中装入1kg水后,测出此时水对杯底产生的压强为900Pa。请通过计算推测该玻璃杯的大致形状是图甲、乙、丙中的哪一种?
24.如图所示的平底容器质量为0.3kg,底面积为3×10﹣3m2,内装0.6kg的水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央,已知,求:
(1)容器对桌面的压强是多少?
(2)容器中的水对容器底的压力大小是多少?(忽略容器厚度)
25.如图所示,平底茶壶的质量为0.4kg,底面积为4×10﹣3m2,内盛质量为0.6kg的开水,水面高度在图中标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央。
(1)茶壶对桌面的压力。
(2)水对茶壶底部的压强。
(3)水对茶壶底部的压力。
26.如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的体积为6.0×10﹣4m3,液体的深度为0.25m,若容器重为2N,底面积为2.0×10﹣3m2(容器的厚度不计),容器底受到液体的压强为2.5×103Pa,求:
(1)液体的密度。
(2)液体对容器底的压力。
(3)距容器底高为0.1m处A点的液体压强。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强。
27.如图所示,在质量为1kg的容器内装有4kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积0.9m2
(1)容器底对桌面的压力;
(2)容器底对桌面的压强;
(3)水对A点的压强。
28.如图所示,实心均匀圆柱体A、薄壁圆柱形容器B和C,三者高度均为H=10cm,都放置在水平桌面上。容器B内装有油,容器C内装有水,相关数据如表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,常数g取10N/kg。
圆柱A
油
水
质量/g
90
54
120
密度/(g/cm3)
0.6
0.9
1
深度/cm
2
6
(1)求A的底面积。
(2)若将A竖直缓慢放入B内,释放后静止时,求油对容器底部的压强。
(3)若将A竖直缓慢放入C内,释放并稳定后,再将A竖直向上缓慢提升0.5cm,求静止时水对容器底部的压力。
2024-2025学年华师大版科学八年级第二章液体内部压强精选练习
参考答案与试题解析
1.【分析】对于圆柱形这样的直壁容器,对容器底的压力:F=ps=ρghs=ρgV=mg=G,即:液体对容器底的压力等于液体重。因为图中甲容器的底面积大于乙的底面积,所以水对容器底的压强小于酒精对容器底的压强;分析各个选项对容器底压力或压强的影响判断正误。
【解答】解:∵甲和乙是圆柱形容器,
∴对容器底的压力:F=pS=ρghS=ρgV=mg=G;
∵m水=m酒,S甲>S乙,
∴对容器底的压强:p甲<p乙。
A、倒入相同质量的水和酒精,压力还是相等,还是水对容器底的压强小,不符合题意,故A错;
B、倒入相同体积的水和酒精,
∵ρ水>ρ酒精,
∴m水>m酒精,
这样可以使水对容器底的压力大于酒精对容器底的压力,会使水和酒精对容器底部的压强相等,符合题意,故B正确;
C、抽出相同质量的水和酒精,压力还是相等,还是水对容器底的压强小,不符合题意,故C错;
D、抽出相同体积的水和酒精,使水对容器底的压力小于酒精对容器底的压力,会使水对容器底部的压强更小,不符合题意,故D错
故选:B。
【点评】能分析出液体对直壁容器(圆柱形、方形)底的压力等于液体重是解本题的关键。
2.【分析】液体压强随深度的增大而增大,因此随着容器内水面的降低,水的流速越来越慢,并且呈规律性变化,由此分析符合要求的变化。
【解答】解:容器底部受到液体的压强与液体的深度有关,深度越深压强越大,相同面积受到的压力就越大,相同时间从小孔流出的水量越多。随着H降低,水对容器底的压强逐渐减小,相同时间从小孔流出的水量减少,并且开始高度减小的得快,由p=ρgh可知,水对容器底的压强减小的越快,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】掌握液体压强的特点,充分考虑到小孔处水流速度和液面下降速度的相互影响是正确解答此题的关键,属于易错题。
3.【分析】(1)由图可知,甲、乙两个容器内水的体积关系,根据密度公式可知水的质量关系,容器的质量相同,容器对水平桌面的压力大小等于容器和水的总重力大小,根据F=G=mg可知两容器对桌面的压力关系;
(2)水的高度相同,根据p=ρ液gh可知水对两容器底的压强关系。
【解答】解:AB、由图可知,甲容器中水的体积大于乙容器中水的体积,根据m=ρV可知,甲容器中水的质量大于乙容器中水的质量,容器的质量相同,根据F=G=m总g可知,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故A错误、B正确;
CD、水的高度相同,即容器底部水的深度相同,根据p=ρ水gh可知,水对两容器底的压强相等,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查压力、压强的比较,知道物体对水平面的压力大小等于其重力大小是关键。
4.【分析】容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和;由图可知液体的体积关系,根据密度公式可知液体的质量关系,根据G=mg可知容器的总重力关系,从而可知容器对水平桌面的压力关系;
根据p=ρgh判断液体对容器底部压强的关系。
【解答】解:两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;
甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,故C正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查液体压强公式的应用、压力的大小;知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
5.【分析】由图可知两容器中液体的深度关系,又知液体的密度关系,根据公式p=ρgh可知两容器底受到液体的压强关系。对于柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力。
【解答】解:由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同一种液体,所以由p=ρgh可知乙容器底受到的压强大,即p甲<p乙;
由于两容器都是柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力,而液体的质量相同,故对容器底部的压力相同,即F甲=F乙,故C正确;
故选:C。
【点评】本题考查了对液体压强特点的理解,关键知道影响液体压强的大小因素是液体的深度和液体的密度。同时还考查了对柱状容器中液体对容器底部压力的比较。
6.【分析】由图可知,①、②、③三点处液体的深度关系,浓盐水的密度大于水的密度,根据p=ρ液gh可知三处液体产生的压强关系。
【解答】解:由图可知,①、②、③三点处,液体的深度关系:h1<h2=h3,
因为浓盐水的密度大于水的密度,所以由p=ρ液gh可知三处液体产生的压强关系:p1<p2、p2>p3,
即②处液体产生的压强最大,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查液体压强的比较,明确深度(液面到某处的距离)的关系是关键。
7.【分析】液体内部压强的特点:液体内部有压强;同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体内部压强随深度的增加而增大;同一深度,密度越大,压强越大;
根据实验现象,确定相同的量和改变的量,得出探究的问题。
【解答】解:A、因为两图中,金属盒在液体中的深度相同,不能探究液体压强与深度的关系,故A错误;
B、由图知,金属盒在液体中的深度相同,U形管液面的高度差不同,可知液体的压强不同,则是因为液体密度不同造成的,所以此实验探究的是液体压强与液体密度的关系,故B正确;
CD、因为两图中,金属盒的方向相同,所以不能探究液体压强与方向的关系,故CD错误。
故选:B。
【点评】此题是探究液体压强实验,考查了对实验现象的分析及控制变量法的应用。
8.【分析】将规则均匀的金属柱体从水中匀速提起至下表面刚好离开水面,分为两个过程:一是柱体露出水面前,二是露出水面后至下表面刚好离开水面,分析排开水的体积变化,得出水的深度变化,利用液体压强公式分析压强的变化。
【解答】解:柱体从水中匀速提起至上表面刚好与水面平行时,物体排开水的体积不变,液面不变,根据p=ρgh可知容器底受到水的压强p不变,柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积逐渐减小,液面逐渐降低,由p=ρgh可知容器底受到水的压强降低,但不能为零;
圆柱体开始露出水面后,因容器上部横截面积小,所以水面下降的高度大,水的压强减小得快;随着水面的下降,因容器下部横截面积大,所以水面下降的高度增大,水的压强减小得慢,对应的图线变缓,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,关键是知道柱体从水中匀速升至下表面过程中水深度的不变。
9.【分析】观察图象,容器底所受水的压强随注水时间缓慢上升,再针对每个容器的特点,选择合适的答案。
【解答】解:根据图象,容器底所受水的压强随注水时间逐渐增大,开始增大得慢,后来增大得快。
当匀速地向某容器内注满水时,根据p=ρgh可知,容器内水面高度应该是缓慢增高,先慢后快,容器的形状是上面细、下面粗,且下面部分越往上越细。
A、A选项的锥形瓶,水面升高的高度变化是缓慢增高,先慢后快,符合题意
BD、BD选项的烧杯和量筒,水面升高的高度变化是均匀的,不符合题意;
C、C选项的量杯,水面升高的高度变化是越来越慢,不符合题意;
故选:A。
【点评】本题要求正确理解函数图象与实际问题的关系,理解问题的过程,能够通过图象得到函数是随自变量的增大,知道函数值是增大还是减小,通过图象得到函数是随自变量的增大或减小的快慢。
10.【分析】判断a,b两孔是否有水射出,关键是要分析a,b处瓶内外的压强是什么关系。本题需要考虑大气压的作用。
【解答】解:如图;设玻璃管内水位处为c处,瓶内密闭空气的压强为P。
在拔掉塞子前,玻璃管内的水由于受到大气压的作用,和瓶内的压强达到平衡状态;
而瓶内c处受到的压强为 瓶内密闭气体的压强和c处液体压强的和,即Pc=P大气压=P+ρ水ghc;
而a处的压强,Pa=P+ρ水gha<P+ρ水ghc=Pc=P大气压,
同理,可知:Pb=P+ρ水ghb>P+ρ水ghc=P大气压;
因此拔掉塞子a、b后,a处压强小于大气压,会吸入空气,而b处压强大于大气压,会喷出水来。
故选:B。
【点评】本题中的实验现象与我们平时看到的不同。因为我们平时只要在瓶口处开一个小孔,水就会流出来。原因是瓶内气压与瓶外气压平衡,所以水在液体压强的作用下,会从小孔射出来,而本题中因为瓶口用橡胶塞塞紧,并且管内出现了水柱,使得瓶外气压不能作用在水面上。
11.【分析】由题意知两容器底部受到的液体压强相等,由图知甲液体的深度小于乙液体的深度,由p=ρgh判断出甲、乙液体密度的关系;
由题意知液体内A、B两点到容器底部的距离相等,根据p=ρgh判断出A、B以下部分压强的关系,由p=p上+p下且p甲=p乙判断出AB两点压强的关系。
【解答】解:由题意知两容器底部受到的液体压强相等p甲=p乙,由图知甲液体的深度小于乙液体的深度,由p=ρgh知ρ甲>ρ乙;
由题意知液体内A、B两点到容器底部的距离相等,根据p=ρgh知pA下>pB下,
由于p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,且p甲=p乙,
所以pA<pB,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了液体压强公式的应用,判断出A、B点以下部分压强的关系是解题的关键。
12.【分析】由“先从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为L/2”可以得到A、B两种液体的密度关系;
设在A端注入深度为h的密度为ρC的液体后,C液柱产生压强与A液体(L﹣h)深度产生压强之和等于B液柱产生压强。
【解答】解:
从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时
ρBgL=ρAg(L﹣)
化简得 ρA=2ρB ①
设C液体的深度为h,左右液面相平时
ρBgL=ρAg(L﹣h)+ρCgh ②
又已知 ρC=ρB ③
将①③代入②得
h=
故选:A。
【点评】明确右端两种液体液柱长度之和等于左端B液体液柱长度,是解决此题的第一步。
13.【分析】此题可以利用压强的变化量进行解答,U形管底部的水银面相平,说明两管中水银上方的水和煤油产生的压强相等。阀门以下部分的水和煤油高度相等,而水的密度大,所以阀门以下部分水的压强大于煤油的压强,所以阀门以上部分煤油的压强大于水的压强,故阀门打开后,液体会向左流动。
【解答】解:由题意可知,U形管中水银面相平,可知两管中水的压强与煤油的压强相等。
在阀门同一水平高度,则下方的水和煤油高度一样,因为ρ水>ρ煤油,由P=ρgh可得,阀门下方水的压强大于煤油的压强;
又因为阀门没有打开时,容器内液体静止不动,因此左右两边液体产生的压强相等;由于左右两边水银高度相等,而阀门下方水的压强大于煤油的压强,所以阀门上方水的压强小于煤油的压强,当阀门打开后,由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强,液体会向左流动。
故选:A。
【点评】该题虽然是一个U形管,但不能简单地根据连通器的原理去作答,需要考虑不同液体的密度及深度判断同一高度的液体压强,然后再确定阀门左右两边液体压强的大小。
14.【分析】(1)在压力不变的情况下,受力面积越小,压强越大;
(2)在同种液体内部,压强随深度的增大而增大;
因为B点有水喷出,说明瓶内压强大于瓶外压强,因为AB两点间的水的压强小于盐水压强,从而判断A点内外压强,液体将从压强大的地方流入压强小的地方。
【解答】解:(1)松木和手受到的压力相同,但手的受力面积远远大于松木的受力面积,所以手受到的压强远远小于松木受到的压强,故在压力的作用下松木很快就出现了裂缝,而手却没什么感觉;
(2)①有一个装满红色水的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙所示。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而增大;
②设盐水面对应的点为D,水面高出盐水面的高度为hD,AD之间的高度为hDA,AB之间的高度为hAB,
由于B孔有红色水流出,说明B点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,
即ρ水g(hD+hDA+hAB)>ρ盐水g(hDA+hAB),
ρ水g(hD+hDA)+ρ水ghAB>ρ盐水ghDA+ρ盐水ghAB,
因为ρ水ghAB<ρ盐水ghAB,
所以ρ水g(hD+hDA)>ρ盐水ghDA,
故在A点水产生向外的压强大于盐水产生向内的压强,所以水会喷出,
故选:A。
故答案为:(1)受力面积;(2)增大;A。
【点评】本题考查了固体压强的比较和液体压强的特点和液体压强计算公式的应用。
15.【分析】(1)U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(2)根据控制变量法进行分析;
(3)液体压强与方向无关;
【解答】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压);
(2)比较丙、丁两图可知,液体的深度相同,液体的密度不同,U形管液面的高度差不同,说明液体内部压强与液体密度有关;
(3)液体压强与方向无关,故改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
故答案为:(1)软管取下,再重新安装;(2)密度;(3)不变。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素。
16.【分析】(1)知道水面到杯底的距离,根据p=ρgh求出水对杯底的压强,又知道杯子的底面积,根据F=pS求出水对杯底的压力;
(2)盛有水的玻璃杯对桌面的压力等于杯子和水的重力之和,根据p=求出玻璃杯对桌面的压强。
【解答】解:(1)水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
由p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=1000Pa×20×10﹣4m2=2N;
(2)盛有水的玻璃杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=5N+4N=9N,
玻璃杯对桌面的压强:
p′===4500Pa。
故答案为:2;4500。
【点评】本题考查的是液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=)。
17.【分析】解答此题的关键是明确液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体深度越大,压强越大。
【解答】解:液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体的深度越大,压强越大,
把容器倒置后放到水平桌面上,水的深度不变,则水对容器底部的压强不变,仍为p;
把容器倒置后,受力面积S减小为原来的,根据F=pS可知,压力变为。
故答案为:;p。
【点评】此题考查了学生对压强的大小及其计算的理解和掌握。同时要让学生区分压强公式和液体压强公式的正确使用。
18.【分析】(1)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求甲容器中水对容器底部的压强;
(2)两容器中水和酒精对容器底部的压强相等,即p水=p酒精,由液体压强计算公式p=ρgh得,ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
即可求出两容器内水和酒精的高度之比。
【解答】解:(1)甲容器底所受水的压强:p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)两容器中水和酒精对容器底部的压强相等,即p水=p酒精,由液体压强计算公式p=ρgh得,ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,
则两容器内水和酒精的高度之比为:。
故答案为:2000;4:5。
【点评】本题考查液体压强的计算以及公式的应用,解第二问时关键是利用好两容器中的水和酒精对容器底部的压强相等。
19.【分析】(1)放在水平桌面上的物体对水平桌面的压力大小等于其重力大小,重力不变,压力也就不变;
(2)根据公式p=比较压强的大小关系。
【解答】解:水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙;
由公式p=可知,在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,水瓶倒立时桌面的受力面积更小,压强更大,即p甲<p乙。
故答案为:等于;小于。
【点评】本题主要考查压强公式的应用及固体对水平面的压力与重力大小的关系,难度不大。
20.【分析】知道两管液面相平、试管相同,可知液体体积的大小关系;又知道液体的质量相同,根据密度公式可知液体密度的大小关系,再根据液体压强公式两管中的液体对管底压强的大小关系。
【解答】解:由图知,V甲<V乙,
因为液体的质量相等,
根据ρ=知,
两种液体的密度:ρ甲>ρ乙,
又因为p=ρgh,两管液面相平(水深h相同),
所以两管中的液体对管底压强:p甲>p乙。
故答案为:>;>。
【点评】本题考查学生对液体压强公式和密度公式的理解和掌握,深度相同是本题的突破点。
21.【分析】(2)由图甲可知,三只管装的液体深度不同,鼓起的程度不同,表明压强不同;
(3)图乙中两只不同管中装水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同;
(4)5号管和2号管装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(5)探究液体长度对液体压强的影响时,选用了2号管和6号管,两管所装液体的种类相同,液柱长度不同,根据控制变量法解答;
【解答】解:(1)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,相应的质量、体积、重力也逐渐增大,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(3)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(3)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法:5号管中盐水和2号管中的水比较,二者的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,则5号管橡皮膜鼓起的程度大;
(5)探究液体长度对液体压强的影响时,选用了2号管和6号管,两管所装液体的种类相同,液柱长度不同,根据控制变量法可知需控制两管水柱的深度相等。
故答案为:(1)液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或深度有关;(2)无关;(3)密度;(4)深度。
【点评】本题考查探究液体压强特点的实验,掌握p=ρ液gh是解答本题的关键。
22.【分析】(1)空气和液体一样,可以将受到的压强向各个方向传递;
(2)液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大;
(3)探究密度对液体内部压强的影响时应控制深度相同;根据P=ρgh分析。
(4)根据P=ρgh、P==分析解答。
【解答】解:
(1)用手挤压橡皮膜时,手对橡皮膜有压强,此压强被空气传递给U形管左侧的液柱,所以左侧液柱下降,右侧液柱上升,形成高度差;
(2)探究密度对液体内部压强的影响时应控制液体密度相同,故应将橡皮膜放在图乙中a、b位置处,由图乙可知,ha<hb,会看到U形管内液面的高度差变大,液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大;
(3)由图乙可知,ha<hb,同种液体密度不变,根据P=ρgh可知,Pa<Pb;
由乙丙可知,hb=hc,ρ水<ρ盐水,根据P=ρgh可知,Pb<Pc;
由图丙可知,hc<hd,同种液体密度不变,根据P=ρgh可知,Pc<Pd;
由以上分析可得:Pa<Pd;
(4)A、向烧杯内加浓盐水,让丙图中烧杯底部所受液体压强变大,不符合题意;
B、向烧杯中加入适量的水,根据P==可知,让丙图中烧杯底部所受液体压强变大,不符合题意;
C、倒掉一些盐水,根据P==可知,能让丙图中烧杯底部所受液体压强变小,符合题意;故选C。
故答案为:(1)右;(2)<;深度;(3)<;(4)C。
【点评】对压强计结构与用法的了解是完成本实验的基础,在实验中控制变量法的运用依然是运用的主要研究方法,因此,搞清实验过程中的变量与控制量才是实验成功的关键。
23.【分析】(1)根据题中杯对桌面的压强和杯的底面积,利用公式F=pS可以求出杯对桌面的压力,杯的重力等于杯对点面的压力;
(2)根据液体压强计算公式p=ρgh可以计算出水的深度,然后假设杯壁是竖直的,算出水的深度,二者比较即可判断杯子的形状。
【解答】解:(1)由P=得,玻璃杯的重力:G=F=pS=200Pa×0.01m2=2N;
(2)由p=ρgh得,水的深度h===0.09m,
假设杯壁是竖直的,装入1kg水后杯中水的深度应为:h′===0.1m,
因为h′>h,所以玻璃杯是底小、口大,大致形状是图甲。
答:(1)玻璃杯的重力是2N;
(2)玻璃杯的形状如图甲所示。
【点评】该题综合考查了固体压强与液体压强公式的灵活运用,尤其是第(2)问中判断杯子形状的设计很新颖,对同学们利用所学知识解决实际问题提出了很高的要求。
24.【分析】(1)根据G=mg求容器和水的总重力;
容器对水平桌面的压力大小等于容器和水的总重力,根据p=求出容器对桌面的压强;
(2)根据p=ρgh求水对容器底的压强,根据p=求出水对容器底的压力。
【解答】解:(1)容器和水的总重力:G总=m总g=(0.3kg+0.6kg)×10N/kg=9N;
容器对水平桌面的压力:F压=G总=9N,
容器对桌面的压强:
p===3×103Pa;
(2)水对容器底的压强:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m=1.5×103Pa;
由p=可知,水对容器底的压力:
F=p水S=1.5×103Pa×3×10﹣3m2=4.5N。
答:(1)容器对桌面的压强是3×103Pa;
(2)容器中的水对容器底的压力大小为4.5N。
【点评】本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=)。
25.【分析】(1)茶壶对桌面的压力等于茶壶与壶内水所受的重力,已知质量,由F=G=mg求出压力。
(2)由图可知壶内水的深度是10cm,由液体压强公式可以求出水对壶底部的压强。
(3)已知水对壶底部的压强,由公式F=pS可以求出水对壶底的压力。
【解答】解:(1)茶壶对桌面的压力F=G=mg=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×9.8N/kg=9.8N;
(2)水对茶壶底部的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×10×10﹣2m=980Pa;
(3)水对茶壶底部的压力F=pS=980Pa×4×10﹣3m2=3.92N;
答:(1)茶壶对桌面的压力是9.8N。
(2)水对茶壶底部的压强是980Pa。
(3)水对茶壶底部的压力是3.92N。
【点评】本题考查固体压强和液体压强的计算,以及物体所受压力的计算,关键是要分析出接触面积。要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最容易出错的是受力面积的判断,本题给出了水平桌面的面积,这是一个陷阱,受力面积指的是两个物体相互接触的面积,所以做题的时候一定要注意,还要注意解题过程中单位的换算。
26.【分析】(1)根据液体压强的公式p=ρgh的变形公式可求出液体的密度;
(2)知道容器底受到液体的压强和底面积,根据压强公式的变形公式F=pS求出液体对容器底的压力;
(3)先求出距容器底高为0.1m处A点的深度,然后根据p=ρgh求出A点的液体压强。
(4)运用F=G总,先求出对桌面的压力,再根据p=,可求压强。
【解答】解:(1)由液体压强公式p=ρgh可得,液体的密度:
ρ===1.0×103kg/m3;
(2)由p=可得,液体对容器底的压力:
F=pS=2.5×103Pa×2×10﹣3m2=5N;
(3)距容器底高为0.1m处A点的深度hA=0.25m﹣0.1m=0.15m,
则A点的液体压强:
pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(4)由ρ=可得,容器内液体的质量:
m液=ρV=1.0×103kg/m3×6.0×10﹣4m3=0.6kg;
液体的重力为:
G液=m液g=0.6kg×10N/kg=6N,
容器对桌面的压力为:
F′=G容+G液=2N+6N=8N;
容器对桌面的压强为:
p′===4×103Pa。
答:(1)液体的密度为1.0×103kg/m3;
(2)液体对容器底的压力为5N;
(3)距容器底高为0.1m处A点的液体压强为1.5×103Pa。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强为4×103Pa。
【点评】本题主要考查学生对压强公式和液体压强公式的掌握和应用,属于基础性题目,比较简单。
27.【分析】(1)容器对桌面的压力和水与容器的总重力相等,根据G=mg求出其大小;
(2)知道容器对桌面的压力和受力面积,根据p=求出容器对桌面的压强;
(3)已知水面的高和水的密度,根据公式p=ρgh求出水对A点的压强;
【解答】解:(1)容器对桌面的压力:
F=G总=(1kg+4kg)×10N/kg=50N;
(2)容器底对桌面的压强:
p===5×103Pa;
(3)水对A点的压强:
pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m﹣0.35m)=6.5×103Pa;
答:(1)容器底对桌面的压力为50N;
(2)容器底对桌面的压强为5×103Pa;
(3)水对A点的压强为6.5×103Pa。
【点评】本题考查压力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是接触面积的判断和水的深度的计算,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,水的深度指的是距离液面的高度,不是距离容器底的深度。
28.【分析】(1)知道A的质量和密度,求出体积,知道高度,求出A的底面积。
(2)因为A的密度小于油的密度,假如A能漂浮在油中,求出A漂浮时排开油的体积,求出A浸在油中的深度,求出需要油的体积,需要油的体积大于油的实际体积,A不能漂浮在油中,A在油中沉底,求出此时油的深度,根据液体压强公式,求出油对容器底的压强。
(3)因为A的密度小于水的密度,A会漂浮的,假如A能漂浮在水中,A排开水的体积小于水的总体积,并且A浸在水中的深度小于容器的深度,假设成立,A漂浮在水中,水充满容器;当再缓慢提升0.5cm,水面会下降,求出此时水下降的深度,再求出水的深度,根据液体压强公式求出水对容器底的压强,根据压强公式求出水对容器底的压力。
【解答】解:(1)A的体积为:VA===150cm3,
A的底面积:SA===15cm2。
(2)油的体积:V油===60cm3,
容器B的底面积为:SB===30cm2,
因为ρA<ρ油,假如A在油中漂浮,F浮油=GA=mAg=0.09kg×10N/kg=0.9N,
则A排开油的体积为:V排油===10﹣4m3=100cm3,
A浸在油中的深度为:h浸油===cm,
假如A漂浮在油中时,需要油的体积为:V需油=(SB﹣SA)h浸油=(30cm2﹣15cm2)×cm=100cm3>60cm3,
所以油量较少,A不能漂浮在油中,
所以A在油中沉底,则此时油的深度为:h'油===4cm=0.04m,
所以,油对容器底的压强为:p油=ρ油gh'油=0.9×103kg/m3×10N/kg×0.04m=360Pa。
(3)水的体积:V水===120cm3,
容器C的底面积为:SC===20cm2,
因为ρA<ρ水,
假如A在水中漂浮,F浮水=GA=mAg=0.09kg×10N/kg=0.9N,
则A排开水的体积为:V排水===9×10﹣5m3=90cm3,
A浸在水中的深度为:h浸水===6cm,
假如A漂浮在水中时,需要水的体积为:V需水=(SC﹣SA)h浸水=(20cm2﹣15cm2)×6cm=30cm3<120cm3,
故A漂浮在水中成立。
假如容器足够高,水的总体积和A排开水的体积之和为:V=V水+V排水=120cm3+90cm3=210cm3,
容器C的容积为:VC=SCH=20cm2×10cm=200cm3,
所以当A漂浮在水中,水会溢出并充满容器,
即A被释放并稳定时,水深为H,
把A向上提ΔhA=0.5cm 时,设A未离开水面,如图:
由体积关系得:SAΔhA=(SC﹣SA)Δh水
解得水面下降的距离:Δh水=1.5cm,Δh水+ΔhA=2cm<h浸,所以假设成立,
则h水=H﹣Δh水=8.5cm,
F水=P水SC=p水gh水SC=1.7N。
答:(1)求的底面积15cm2。
(2)若将A竖直缓慢放入B内,释放后静止时,油对容器底部的压强360Pa。
(3)若将A竖直缓慢放入C内,释放并稳定后,再将A竖直向上缓慢提升0.5cm,静止时水对容器底部的压力1.7N。
【点评】密度小的物体放在密度大的液体中,也不一定是漂浮的,要考虑到液体的深度不够。
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