内容正文:
物理
1
模块四 力学
大单元二 质量 密度 压强 浮力
命题点4 液体压强
2
考向1 液体压强的理解及应用
1.[2022营口]下列不是利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶
B. 船闸
C. 抽水机
D. 地漏
√
3
2.[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2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
√
4
第3题图
3.拦水大坝用如图所示的堆砌方式,坝体下部宽大主要是
考虑到水越深对坝体的压强越____;坝体上部较窄,除考
虑到节约土方外,还考虑到减小对坝基的______,避免大
坝沉降.
大
压强
第4题图
4.如图所示,水平放置的“H ”形容器,右侧装有植物油,左侧可
能装有水或酒精,中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封,活
塞处于静止状态,则左侧可能装的液体是______,若想让活塞
向左侧移动,可以在 ___(填“a”或“b ”)位置水平吹气
(ρ水>ρ植物油>ρ酒精) .
酒精
a
5
考向2 液体压强的相关计算[2024.24(4)]
第5题图
5.[2024广州]某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距
离如图所示,若,g=10 N/kg ,水
龙头关闭时,c 处所受水的压强为( )
A. 3.0×104 Pa B. 9.0×104 Pa
C. 1.0×105 Pa D. 1.3×105 Pa
√
6
第6题图
6.如图所示,盛水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1 N ,高
8 cm,底面积为20 cm2;杯内水重1.8 N,水深5 cm ,水的
密度为1 g/cm3,g取10 N/kg .下列选项中正确的是( )
A. 水对杯底的压力为1.8 N B. 水对杯底的压强为800 Pa
C. 水杯对桌面的压力为2 N D. 水杯对桌面的压强为1 400 Pa
7.我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝的正常蓄水位为175 m.
则离水面距离为30 m、面积为100 cm2 的大坝表面受到水的压强为
________Pa,受到水的压力为_______,g
取10 N/kg)
3×105
3×103
√
7
第8题图
8.盛有水的容器中,A、B、C 三点的位置如图所
示,A点所在位置水的压强为 _______Pa,B 点所
在的水平表面的面积为6 cm2 ,表面受到水的压力
为 ___N.C点所在的水平表面的面积为10 cm2 ,则
该表面受到水的压力为____
,g取10 N/kg)
8×103
3
10
8
第9题图
9.[2024扬州]如图所示,底面积不同的圆柱形容器A、
B放在水平桌面上,两容器中水的深度相等,水对容器
底部的压强分别为pA和pB,则pA___pB ;已知B容器底
面积为50 cm2,总重为8 N ,B容器对桌面的压强为
_______Pa ;将压强计橡皮膜朝下分别放入两容器的底
=
1 600
B容器的底面积更小,放入金属盒后液面上升得更多
部,压强计U形管两边液面的高度差分别为ΔhA和ΔhB,多次实验发现ΔhA
均小于ΔhB ,该现象产生的原因是___________________________________
____________.
9
10.[2024沈阳二模]有一平底薄壁容器,重为1 N,底面积为1×10−2 m2 ,
将其放在水平面上,容器内装有0.12 m 深的水,容器对水平面的压强为
,g取10 N/kg) 求:
(1)水对容器底的压强;
解:水对容器底的压强
(2)容器对水平面的压力;
【答案】容器对水平面的压力
F=pS=1.1×103 Pa×1×10−2 m2=11 N
10
(3)容器中水的质量.
【答案】容器和水的总重力G总=F=11 N
容器中水的重力等于容器对水平面的压力减去容器的重力,容器中水的
重力G水=G总−G容=11 N−1 N=10 N
则容器中水的质量
11
11.如图甲所示,一个薄壁长方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将一个重20 N 的
实心圆柱体竖直放在容器底部,圆柱体的底面积为
100 cm2 、高为8 cm ,以恒定水流向容器内注水,
20 s 时刚好注满.容器内的水深与注水时间的关系
如图乙.,g取10 N/kg) 求:
(1)容器内的水刚好浸没圆柱体时,容器底受到的水的压强;
解:根据图乙可知,容器内的水刚好浸没圆柱体用时10 s ,此时容器中水的深度为8 cm ,容器底受到的水的压强
第11题图
12
(2)水注满时,桌面受到的压强.
根据图乙可知,容器内的水刚好浸没圆
柱体用时10 s ,刚好注满容器用时20 s ,
实心圆柱体上端距容器上端距离
h′=12 cm−8 cm=4 cm
设容器底面积为S ,因为是以恒定水流向容器内注水,
所以Sh′=(S−S柱)h柱 ;代入数据得S×4 cm=(S−100 cm2)×8 cm,
解得S=200 cm2
第11题图
13
水注满时,桌面受到的压强
水注满容器后水的质量
水注满容器后水的重力G水=m水g=1.6 kg×10 N/kg=16 N
考向3 多容器的压力、压强大小比较
方法指导:固体和液体压强、压力的分析与计算
类型 固体 液体
一般
情况 先求压力(自由放在水平面上
时,F =G ),再求压强 ,需注意所给受力面积的单位必须是m2 柱形容器,液体对容器底的压强
p= ρ液 g h ,液体对容器底的压力
F= G液 或F =pS
特殊
情况 质地均匀的柱体对水平面的压强
p =ρgh ,若要计算压力,再用
F =pS 进行计算 非柱形容器,先计算液体对容器
底的压强p= ρ液 g h ,再计算液体对
容器底的压力F=pS底
15
12.[多选]如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面
上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C 三种质量和深度均
相同的液体.下列说法正确的是( )
第12题图
A. 液体的密度ρA>ρB>ρC
B. 液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C. 液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D. 容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
√
√
16
[2024常州改编]如图所示,甲、乙两只
完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管
竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.则两试
管对桌面的压力F甲___F乙,液体对试管底部的压
强p甲___p乙 .(均填“> ”“< ”或“= ”)
=
>
17
13.[2022大连]如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,
两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b 两种液体,
两个容器中的液面高度不同.下列说法正确的是( )
第13题图
A. 两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C. 两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
D. 两个容器对桌面压强的大小关系是p甲<p乙
√
18
第14题图
14.一个未装满水的密封杯子放在水平桌面上
(图甲),将杯子倒过来(图乙).
(1)水对杯底的压强p甲___ p乙 ;水对杯底的压
力F甲___ F乙 .
>
<
(2)杯子对桌面的压强p甲′___ p乙′;杯子对桌面的压力F甲′___F乙′ .
(3)若密闭饮料杯装满饮料,按照从图甲到图乙放置,饮料对饮料杯底的压
力______,饮料对饮料杯底的压强______.(均填“变大”“变小”或“不变”)
>
=
变大
不变
19
第15题图
15.[2024烟台][多选]质量相等的甲、乙两个圆柱
形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于乙
容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A 和
液体B,且液面相平.当将质量相等的实心物块M、N
分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器
A. p1<p2 B. F1>F2 C. ρN>ρA D. ρM>ρB
对桌面的压强和压力分别为p1和F1,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2
和F2.若液体A、B的密度分别为ρA和ρB,物块M、N的密度分别为ρM和ρ N ,
则下列关系式一定正确的是( )
√
√
20
第15题图
【解析】由液体A、B质量相等可得GA=GB,物块M 、
N质量相等GM=G N ,容器甲、乙的质量相等可得
G甲=G乙,所以容器对桌面的压力F=G总 ,则
F1=GA+GM+G甲,F2=GB+G N+G乙 ,由于
GA+GM+G甲=GB+G N+G乙,所以,F1=F2 ;已知甲容
器底面积大于乙容器底面积,由可得,p1<p2 ;故A正确,B错误;容
器中液体A、B的质量相等,液面相平,由图知甲容器的底面积大于乙容器
的底面积,由V=Sh知A液体的体积大于B液体的体积,由 可得A液体的
密度小于B液体的密度,即ρA<ρB,M、N沉底,ρM>ρA,ρN>ρB,ρA<ρN,ρB 与
ρM无法比较,故C正确,D错误.故选AC .
21
实验 探究液体压强与哪些因素有关
16.[2024样卷20题6分]小明要探究“液体内部压强的大小与哪些因素有
关”,所用的实验器材有:压强计、大烧杯、刻度尺、足量的水、酒精和
浓糖水.
第16题图
22
(1)小明同学根据生活经验发现,自己游泳时潜入水中的位置越深,感
觉受到水的压力越大.这个经验可以作为液体压强的大小与______有关的猜
想依据.同时他还提出了液体内部压强的大小可能与液体的密度等因素有关.
深度
第16题图
23
(2)实验前,用手多次轻压探头的橡皮膜,发现U 形管内液面的高度均发
生明显变化,说明该压强计____________.
气密性良好
第16题图
(3)小明将探头放在水中某一深度,只改变探头的方向,如图所示.可以
得出:液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强
______.
相等
24
(4)小明又连续增加探头在水中的深度,发现U 形管中液面高度差逐渐增大.
①他得出:液体内部压强的大小与液体深度有关;
②进一步分析还可以得出:液体的密度相同,深度越深,液体内部压强
________.
②越大
第16题图
25
(5)小明继续探究“液体内部压强的大小与液体密度是否有关”,他按自
己的设计进行了实验,收集的信息和数据如下表(ρ酒精<ρ水<ρ浓糖水) .
实验
次数 液体种类 探头在液体中的深度
h/cm U 形管两侧液面的高
度差Δh/cm 液体压强
的大小
1 酒精 7.5 5.6 相等
2 水 6.0 5.6
3 浓糖水 4.8 5.6
26
根据表中的信息和数据,并结合(4)中②的结论,小明得出:液体内部
压强的大小与液体密度有关.请简述他分析实验信息、进行科学论证的过程:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________.
以探头在水中深度6.0 cm为基准,此时U 形管两侧液面的高度差Δh=
5.6 cm,调节探头在酒精中深度为6.0 cm时,U 形管两侧液面高度差Δh1会
小于5.6 cm;增大探头在浓糖水中深度,当增加为6.0 cm时,U 形管两侧
液面的高度差Δh3会大于5.6 cm .则探头在不同密度液体的同一深度处,液
体压强大小不同,说明液体内部压强和液体密度有关
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(1)[2024宜宾节选]若实验前,利用U 形管、橡皮管、扎紧橡皮
膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U 形管两边
的液面出现如图1甲所示的情景,接下来正确的调节方法是___(填写正确
选项前的字母).
图1
A. 将U 形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U 形管中继续盛装液体
C. 取下橡皮管,重新进行安装
√
(2)[2024河南节选]为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U 形管中的
液体换成密度______(填“更大”或“更小”)的液体.
更小
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(3)探究结束后,小明又设计了如图1乙所示的实验,在容器中间用隔板
分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C 表示),用薄橡皮膜封闭,
橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变.当在A 中盛水,测得深度为
12 cm,在B中盛某种液体,测得深度为15 cm,此时C 处橡皮膜形状刚好不
改变,则B中液体密度ρ液=_________
0.8×103
图1
29
$$