内容正文:
第11讲 液体压强
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(3大考点)
模块五 小试牛刀过关测
1. 经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。
2. 能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。
3. 能说出连通器的特点,并能举出一些常见连通器的实例。
一、液体压强特点
1. 液体压强产生的原因:液体受到重力且具有流动性。
2. 液体压强的特点:
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(2)深度越大,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
二、液体压强的大小
1. 液体压强公式:p=ρgh
2. h的意义:研究点到自由液面(与空气接触的液面)的竖直距离。
三、连通器
1. 概念:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
2. 特点:如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
教材习题01
一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。为什么每次橡皮膜都向内凹?哪一次凹进得更多?为什么?
解题方法
液体内部向各个方向都有压强,且深度越深,压强越大。
……
【答案】因为液体内部向各个方向都有压强,液体压强随深度的增加而增大,所以每次橡皮膜都向内凹,而且第二次凹进的更多。
教材习题02
如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
解题方法
同一液体,深度越深,压强越大;不同液体的同一深度,液体密度越大,压强越大。
……
【答案】(1)在容器的左、右两部分装入不同深度的水,会看到橡皮膜凹向深度小的一侧。
(2)在容器的左部分装入水,右部分装入相同深度的酒精,会看到橡皮膜凹向酒精的一侧。
教材习题03
工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水位为175m时,坝底受到的水的压强是多大?
解题方法
1 液体深度越深,压强越大;
2 液体压强大小用公式p=ρgh进行计算。
……
【答案】(1)液体压强随深度的增加而增大,拦河坝随着深度的增加,受到水的压强也增大,在单位面积上受到的压力也随之增大。拦河坝设计成下宽上窄的形状,可以使它随着深度增加承受的压力也增大。
(2)坝底受到的水的压强为
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×175m=1.75×106 Pa
教材习题04
图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
解题方法
根据液体压强公式进行分析比较。
……
【答案】根据 p=ρgh,由于两个容器中所盛的液体密度相同,右边的容器中液体的深度大,所以右边容器底受到的压强大。
教材习题05
某卫生间的地漏结构的剖面图如图所示,请你分析地漏存水杯是如何防止异味的。
解题方法
根据连通器原理进行分析。
……
【答案】这种地漏的结构是一个“扣碗”倒扣在存水杯上,存水杯与下水管连接。当存水杯中的水满后,由连通器原理可知,水就会从下水管流出,而下水管中的异味则不能通过地漏进入室内,从而达到密封的效果。
教材习题06
要在墙上挂一个大画框,怎样保证下边框水平?某同学用水和一根透明塑料管就解决了这个问题。请你说说应该怎样操作。
解题方法
如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的
……
【答案】根据连通器的特点可以解决这个问题,在透明塑料管中装入适量的水,使一侧的水面与底边框的一侧相平,调整底边框的另一侧与另一侧的水面相平,此时底边框处于水平。
考点一 液体压强的特点
1.液体压强产生的原因:是由于液体受到 ,且液体具有 。液体内部向各个 都有压强;同种液体,液体的压强随 增加而增大,在同一 ,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟 有关系。
2.如图所示,盛有水的容器中有a、b、c三点,它们受到水的压强分别为pa、pb和pc,则pa pb pc(填“>”,“<”或“=”)。
3.小明利用微小压强计探究“液体内部压强的规律”
(1)实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是: 。微小压强计的U型管 (是、不是)连通器。
(2)小明正确实验后,得到了下图所示的情景。对比 两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。你是通过观察 来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)对比甲乙两图可知,液体内部压强与 有关,且深度越深压强越大。
考点二 液体压强的大小
4.(多选)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力: B.容器对桌面的压强:
C.液体的密度: D.液体对容器底部的压强:
5.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将 ,水对容器底的压力将 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
6.如图,放在水平地面上的薄壁容器内有重20牛的水,容器本身重10牛,水深 0.15米,容器底面积为10-2m2,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)地面受到的压强p。
考点三 连通器
7.下列装置中,不属于连通器的是( )
A.血压计 B.船闸 C.茶壶 D.锅炉液位计
8.船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室,此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是( )
①打开闸C ②打开阀门A ③关闭阀门B
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
9.将一根透明塑料软管弯成U形,将有色水注入管中,如图,提升或下降一端,观察到两端中的液面 。如果稍稍抬起管子中间部分,可观察到左右两管中的液面 。(均填“相平”或“不相平”)
一、单选题
1.下列关于液体压强的说法中,不正确的是( )
A.液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性
B.液体内部向各个方向都有压强,且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水的深度越深,液体的压强越大
D.两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大
2.关于液体压强,下面说法中正确的是( )
A.因为p=ρgh,所以液体压强只与液体的密度和深度有关
B.因为,所以液体压强与容器底面积大小有关
C.因为重力的方向总是竖直向下的,所以液体内部只有向下的压强
D.因为液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
3.下列是几种堤坝的截面图,你认为最安全可靠的是( )
A. B.
C. D.
4.在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b,注水后,水会从两个小圆孔喷出。喷出的水落到水平地面的c、d两处,如图所示。下列说法正确的是( )
A.从b孔喷出的水落到c处
B.该实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
C.该实验初步说明液体内部压强的大小与液体的深度有关
D.相同时间内b孔喷出水的质量比a孔喷出水的质量少
5.如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强是p甲<p乙<p丙
B.容器底部所受液体的压力是
C.容器对桌面的压强是
D.容器对桌面的压力是
6.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
7.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ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,出水口的面积为1×10-4m2,水龙头关闭时,a处出水口所受的压强或压力表述正确的是( )
A.pa=3.0×104Pa B.pa=9.0×104Pa C.Fa=19N D.Fa=9N
8.盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=0.2m,h3=0.2m。则容器内A、B两点的压强之比为( )
A.1∶5 B.1∶4 C.1∶1 D.4∶1
10.如图所示,在水平桌面上放有A、B、C、D四个底面积均为0.01m2的薄壁空杯,当在其中一个空杯中装入1kg的水后,水对杯底产生的压强为900Pa,则这个杯子的形状可能是图中的( )
A. B.
C. D.
11.如图所示,若在容器左右两管分别注入水和煤油,液面相平,当将阀门打开时可以观察到右管中的煤油液面变化情况是( )
A.下降 B.上升 C.高度不变 D.无法判断
12.如图所示的四个装置,其中不属于连通器的是( )
A.活塞式抽水机 B.茶壶
C.锅炉水位计 D.船闸
13.如图为船闸工作示意图,阀门A关闭时,打开阀门B,则( )
A.闸室与上游构成连通器 B.闸室与下游构成连通器
C.闸室中的水位逐渐上升 D.闸室中的水位保持不变
三、实验题
14.为探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明采用如图(a)所示装置实验。
(1)实验前,小明检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;
(2)调节好装置,进行实验,比较图(b)(c)可知,当深度一定时,液体内部压强与 有关;在图(c)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”);
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_________(多选)
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
C.改变探头的方向 D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)小明还自创了如图(d)装置用于测量液体的密度:他在容器左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_________(多选)水的密度已知。
A.右侧待测液体液面到容器底的高度
B.左侧水面到容器底的高度
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
四、计算题
15.底面积为40cm2的茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内盛有0.6kg开水,水面到壶底的高度为12cm,此时整个茶壶对桌面压强为2500Pa,(g取10N/kg)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶底部受到水的压力;
(3)空茶壶的质量。
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
第11讲 液体压强
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练(3大考点)
模块五 小试牛刀过关测
1. 经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。
2. 能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。
3. 能说出连通器的特点,并能举出一些常见连通器的实例。
一、液体压强特点
1. 液体压强产生的原因:液体受到重力且具有流动性。
2. 液体压强的特点:
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(2)深度越大,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
二、液体压强的大小
1. 液体压强公式:p=ρgh
2. h的意义:研究点到自由液面(与空气接触的液面)的竖直距离。
三、连通器
1. 概念:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
2. 特点:如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
教材习题01
一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。为什么每次橡皮膜都向内凹?哪一次凹进得更多?为什么?
解题方法
液体内部向各个方向都有压强,且深度越深,压强越大。
……
【答案】因为液体内部向各个方向都有压强,液体压强随深度的增加而增大,所以每次橡皮膜都向内凹,而且第二次凹进的更多。
教材习题02
如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
解题方法
同一液体,深度越深,压强越大;不同液体的同一深度,液体密度越大,压强越大。
……
【答案】(1)在容器的左、右两部分装入不同深度的水,会看到橡皮膜凹向深度小的一侧。
(2)在容器的左部分装入水,右部分装入相同深度的酒精,会看到橡皮膜凹向酒精的一侧。
教材习题03
工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水位为175m时,坝底受到的水的压强是多大?
解题方法
1 液体深度越深,压强越大;
2 液体压强大小用公式p=ρgh进行计算。
……
【答案】(1)液体压强随深度的增加而增大,拦河坝随着深度的增加,受到水的压强也增大,在单位面积上受到的压力也随之增大。拦河坝设计成下宽上窄的形状,可以使它随着深度增加承受的压力也增大。
(2)坝底受到的水的压强为
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×175m=1.75×106 Pa
教材习题04
图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
解题方法
根据液体压强公式进行分析比较。
……
【答案】根据 p=ρgh,由于两个容器中所盛的液体密度相同,右边的容器中液体的深度大,所以右边容器底受到的压强大。
教材习题05
某卫生间的地漏结构的剖面图如图所示,请你分析地漏存水杯是如何防止异味的。
解题方法
根据连通器原理进行分析。
……
【答案】这种地漏的结构是一个“扣碗”倒扣在存水杯上,存水杯与下水管连接。当存水杯中的水满后,由连通器原理可知,水就会从下水管流出,而下水管中的异味则不能通过地漏进入室内,从而达到密封的效果。
教材习题06
要在墙上挂一个大画框,怎样保证下边框水平?某同学用水和一根透明塑料管就解决了这个问题。请你说说应该怎样操作。
解题方法
如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的
……
【答案】根据连通器的特点可以解决这个问题,在透明塑料管中装入适量的水,使一侧的水面与底边框的一侧相平,调整底边框的另一侧与另一侧的水面相平,此时底边框处于水平。
考点一 液体压强的特点
1.液体压强产生的原因:是由于液体受到 ,且液体具有 。液体内部向各个 都有压强;同种液体,液体的压强随 增加而增大,在同一 ,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟 有关系。
【答案】 重力 流动性 方向 深度 深度 液体密度
【详解】[1][2]根据液体压强的知识可知,液体之所以产生压强是因为液体受到重力和液体具有流动性。
[3][4][5][6]根据液体压强的知识可知,液体压强的特点为:液体内部各个方向都有压强,压强随深度增加而增大,同一深度上各个方向压强相等,不同液体的压强还跟液体的密度有关。
2.如图所示,盛有水的容器中有a、b、c三点,它们受到水的压强分别为pa、pb和pc,则pa pb pc(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】 < =
【详解】[1][2]液体压强公式p=ρ液gh中的h(深度)是指液体与大气直接接触的液面即“自由液面”到研究点所在的水平面的距离;由图知道
hb=hc>ha所以,当液体密度一定时,有
3.小明利用微小压强计探究“液体内部压强的规律”
(1)实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是: 。微小压强计的U型管 (是、不是)连通器。
(2)小明正确实验后,得到了下图所示的情景。对比 两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。你是通过观察 来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)对比甲乙两图可知,液体内部压强与 有关,且深度越深压强越大。
【答案】(1) 检查装置是否漏气 不是
(2) 甲丁 U形管两边液面高度差
(3)深度
【详解】(1)[1]实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是:检查装置是否漏气,若装置漏气,U形管两边不会出现高度差;若装置不漏气,U形管两边会出现高度差。
[2]微小压强计的U型管一端开口,一端封闭,不是连通器。
(2)[1]甲丁两图中探头在液体中同一深度,液体密度不同,则对比甲丁两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。
[2]实验中采用转换法,是通过观察U形管两边液面高度差来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)甲乙采用同一液体,探头在液体中深度不同,则对比甲乙两图可知,液体内部压强与深度有关,且深度越深压强越大。
考点二 液体压强的大小
4.(多选)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力: B.容器对桌面的压强:
C.液体的密度: D.液体对容器底部的压强:
【答案】AD
【详解】AB.容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,而三个容器和甲、乙、丙三种液体质量相等,所以三容器的总重力相等,所以容器对桌面的压力相等,即
F甲=F乙=F丙
容器的底面积相同,由可知,容器对桌面的压强
p甲=p乙=p丙
故A正确,B错误;
CD.甲、乙、丙液体的质量相等,丙液体的体积最大,其次是乙的体积,甲的体积最小,由可知,甲的密度最大,丙的密度最小,即
ρ甲>ρ乙>ρ丙
液体深度相同,由p=ρgh可知液体对容器底部的压强
p′甲>p′乙>p′丙
故C错误,D正确。
故选AD。
5.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm。若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示、容器对水平桌面的压强将 ,水对容器底的压力将 。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变小
【详解】[1]由图知,水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,容器对桌面的压力不变,由可知,容器对水平桌面的压强变大。
[2]甲图中容器上面细、下面粗,由于容器侧壁对水有斜向下的压力,则水对容器底部的压力大于水的重力,即F甲>G液;倒置后(如乙图所示)容器上面粗、下面细,有一部分水压在容器的侧壁上,则水对容器底的压力小于水的重力,即F乙<G液;倒置后容器内水质量不变,重力不变,比较可知F乙<F甲,即把该容器倒放在该桌面上,水对容器底部的压力将变小。
6.如图,放在水平地面上的薄壁容器内有重20牛的水,容器本身重10牛,水深 0.15米,容器底面积为10-2m2,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)地面受到的压强p。
【答案】(1)1470帕
(2)14.7牛
(3)3000帕
【详解】(1)水对容器底部的压强
(2)水对容器底部的压力是
(3)地面受到的压强
考点三 连通器
7.下列装置中,不属于连通器的是( )
A.血压计 B.船闸 C.茶壶 D.锅炉液位计
【答案】A
【详解】A.血压计是帕斯卡原理,不是利用连通器原理工作的,不符合连通器原理,故A符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,因此利用的是连通器原理,故B不符合题意;
C.茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相互连通,是连通器.故C不符合题意;
D.锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器,故D不符合题意。
故选A。
8.船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室,此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是( )
①打开闸C ②打开阀门A ③关闭阀门B
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
【答案】C
【详解】船闸属于连通器,轮船想从上游驶往闸室,要首先关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,使闸室与上游构成连通器,则上游的水进入闸室,当闸室与上游的水面相平时,打开闸门C,轮船就能进入闸室。故顺序为③②①。
故选C。
9.将一根透明塑料软管弯成U形,将有色水注入管中,如图,提升或下降一端,观察到两端中的液面 。如果稍稍抬起管子中间部分,可观察到左右两管中的液面 。(均填“相平”或“不相平”)
【答案】 相平 相平
【详解】[1][2]将一根透明塑料软管弯成U形,相当于一个连通器,所以据连通器的特点知道,将水注入管中,提升或下降一端,观察到两管中的液面相平;如果稍稍抬起管子中间部分,可观察到左右两管中的液面仍然相平。
一、单选题
1.下列关于液体压强的说法中,不正确的是( )
A.液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性
B.液体内部向各个方向都有压强,且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水的深度越深,液体的压强越大
D.两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大
【答案】D
【详解】A.根据液体压强的知识可知,液体压强产生的原因是因为液体受到重力且具有流动性,故A正确,不符合题意;
B.根据液体压强特点可知,液体内部向各个方向都有压强,且同种液体同一深度,各方向的压强相等, 故B正确,不符合题意;
C.根据可知,当液体密度相同时,水越深的位置,液体压强越大,所以,拦河大坝修建为“上窄下宽”,故C正确,不符合题意;
D.根据可知,影响液体压强的因素有液体密度和液体深度两个因素,所以,两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大,这种说法错误,故D错误,符合题意。
故选D。
2.关于液体压强,下面说法中正确的是( )
A.因为p=ρgh,所以液体压强只与液体的密度和深度有关
B.因为,所以液体压强与容器底面积大小有关
C.因为重力的方向总是竖直向下的,所以液体内部只有向下的压强
D.因为液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
【答案】A
【详解】AB.由p=ρgh得,液体压强只与液体的密度和深度有关,故A正确,B错误;
C.重力的方向总是竖直向下的,液体在重力的作用下,会拉动,导致液体内部各个方向均有压强,故C错误;
D.液体产生的压强与液体重力大小无关,故D错误。
故选A。
3.下列是几种堤坝的截面图,你认为最安全可靠的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于液体压强随深度增加而增大,单位面积上的坝堤的底部受到水的推力比上部大,所以拦河坝的大坝都要建成“上窄下宽”的形状,D图中下方更宽,所以D图最安全,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b,注水后,水会从两个小圆孔喷出。喷出的水落到水平地面的c、d两处,如图所示。下列说法正确的是( )
A.从b孔喷出的水落到c处
B.该实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
C.该实验初步说明液体内部压强的大小与液体的深度有关
D.相同时间内b孔喷出水的质量比a孔喷出水的质量少
【答案】C
【详解】AC.a、b在同一竖直线上,b孔的深度更大,根据可知,b处的液体压强更大,液体喷出的更远,落在d处,而a处的压强小,液体喷出更近,落在c处,该实验初步说明液体内部压强的大小与液体的深度有关,故A错误,C正确。
B.该实验只用了水,液体的密度相同,无法判断其它液体的情况,即没有控制变量,所以无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关,故B错误;
D.由于b点处水的压强要大于a处水的压强,从而导致b处得水流速度大于a处得水流速度,所以相同时间内b孔喷出水的质量多,故D错误。
故选C。
5.如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强是p甲<p乙<p丙
B.容器底部所受液体的压力是
C.容器对桌面的压强是
D.容器对桌面的压力是
【答案】A
【详解】AB.图中甲容器中液体的体积最大,丙容器中液体的体积最小,已知容器中装有质量相同的液体,根据可知,丙容器中液体的密度最大,甲容器中液体的密度最小,液体的深度相同,根据可得,容器底部受到液体的压强是
已知三个容器底面积相同,根据可知,容器底部所受液体的压力是
故A正确,B错误;
CD.容器对桌面的压力大小等于容器和容器中液体的总重力,由于容器的重力相等,液体的重力相等,则容器对桌面的压力大小相等,即
根据可知,三个容器底面积相同,容器对桌面的压强相等,即
故CD错误。
故选A。
6.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
【答案】A
【详解】由图知,A、B所处的深度hA>hB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知液体密度ρ甲<ρ乙; 设A、B距离杯底的高度为h, 烧杯底受到的压强
p底甲=pA+ρ甲gh
p底乙=pB+ρ乙gh
因为pA=pB,ρ甲<ρ乙, 所以
pA+ρ甲gh<pB+ρ乙gh
所以烧杯底受到的压强:p底甲<p底乙, 因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S, 所以
G甲=p底甲S
G乙=p底乙S
可得两烧杯内液体的重力G甲<G乙; 因为烧杯对桌面的压力
F=G杯+G液
所以甲烧杯对桌面的压力
F甲=G杯+G甲
乙烧杯对桌面的压力
F乙=G杯+G乙
因为烧杯重力相同,所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙, 因为p=,且受力面积相同, 所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.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ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,出水口的面积为1×10-4m2,水龙头关闭时,a处出水口所受的压强或压力表述正确的是( )
A.pa=3.0×104Pa B.pa=9.0×104Pa C.Fa=19N D.Fa=9N
【答案】C
【详解】由题图可知,水龙头关闭时,a处水的深度为
ha=10m+3m+3m+3m=19m
所以a处水龙头所受水的压强为
pa=ρ水gha=1.0×103kg/m3×10N/kg×19m=1.9×105Pa
则a处水龙头所受水的压力为
Fa =paSa=1.9×105Pa×1×10-4m2=19N
故ABD错误,C正确。
故选C。
8.盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】两个薄壁圆台形容器盛满水,水的深度相同,根据可知容器底部受到水的压强,,根据可知。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.如图所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=0.2m,h3=0.2m。则容器内A、B两点的压强之比为( )
A.1∶5 B.1∶4 C.1∶1 D.4∶1
【答案】B
【详解】由图可知,A点的深度为
hA=h2=0.2mB点的深度为
hB=h1-h2=1m-0.2m=0.8m
容器内A、B两点的压强之比为
故选B。
10.如图所示,在水平桌面上放有A、B、C、D四个底面积均为0.01m2的薄壁空杯,当在其中一个空杯中装入1kg的水后,水对杯底产生的压强为900Pa,则这个杯子的形状可能是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由可知,杯底受到水的压力
F=PS=900Pa×0.01m2=9N
而水的重力为
G水=m水g=3kg×10N/kg=10N
所以,该杯子底部受到水的压力小于水的重力;
A.从液体深度方面分析,由图知,水对杯底的压力等于水的重力,即FA=G水,故A不符合题意;
B.B杯上大下小,B杯中水的深度较A中小,水对杯底的压强小于A杯中水的压强,B中水对杯底的压力FB<FA=G水,故B符合题意;
CD.C和D杯均为上小下大,杯中水的深度大于A杯中水的深度,水对杯底的压强大于A杯底受到的水的压强,CD中水对杯底的压力FC(D)>FA=G水,故CD不符合题意。
故选B。
11.如图所示,若在容器左右两管分别注入水和煤油,液面相平,当将阀门打开时可以观察到右管中的煤油液面变化情况是( )
A.下降 B.上升 C.高度不变 D.无法判断
【答案】B
【详解】根据液体压强的计算公式可知当将阀门AB打开时,左侧水和右侧煤油的深度是相同的,因为水的密度大,所以水的压强大,所以水就会向右管中流动,水面下降,煤油液面上升,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.如图所示的四个装置,其中不属于连通器的是( )
A.活塞式抽水机 B.茶壶
C.锅炉水位计 D.船闸
【答案】A
【详解】A.活塞式抽水机和离心式抽水机工作时,都是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,故A符合题意;
B.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下部连通,构成了连通器,故B不符合题意;
C.锅炉的炉身与水位计的上端开口、底部连通,属于连通器,故C不符合题意;
D.关闭下游阀门,打开上游阀门时,闸室和上游构成连通器,使水面相平,方便船只出入;当下游阀门打开时,闸室和下游构成连通器,使水面相平,方便船只通过;所以,船闸属于连通器,故D不符合题意。
故选 A。
13.如图为船闸工作示意图,阀门A关闭时,打开阀门B,则( )
A.闸室与上游构成连通器 B.闸室与下游构成连通器
C.闸室中的水位逐渐上升 D.闸室中的水位保持不变
【答案】B
【详解】如图所示,船闸是利用连通器的原理来工作的,图中,阀门A关闭,阀门B打开,闸室内的水和下游水构成一个连通器,据其特点可知,水面会保持相平,所以水会从闸室流向下游,闸室中的水位降低。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
三、实验题
14.为探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明采用如图(a)所示装置实验。
(1)实验前,小明检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;
(2)调节好装置,进行实验,比较图(b)(c)可知,当深度一定时,液体内部压强与 有关;在图(c)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”);
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_________(多选)
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
C.改变探头的方向 D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)小明还自创了如图(d)装置用于测量液体的密度:他在容器左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_________(多选)水的密度已知。
A.右侧待测液体液面到容器底的高度
B.左侧水面到容器底的高度
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
【答案】(1)不明显
(2) 液体密度 不变
(3)BD
(4)CD
【详解】(1)实验中通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较液体压强,实验前,按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化不明显,则这套实验装置漏气。
(2)[1]比较图(b)(c)可知,橡皮膜的深度相同,液体的密度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明液体的压强与液体的密度有关。
[2]同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以在图(c)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不变。
(3)探头在不同液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大。
A.液体压强与管的粗细无关,将U形管换成更细的,不能使两侧液面高度差对比更加明显,故A不符合题意;
B.U形管中换密度更小的液体,根据p=ρgh可知,深度相同,液体密度越小,深度越大,U形管左右两侧液面的高度差较大,故B符合题意;
C.同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等,改变探头的方向不能改变压强大小,不能使得现象明显,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离,根据p=ρgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差更大,故D符合题意。
故选BD。
(4)液体压强中的深度指的是液体内部到液面的高度差,需要测量橡皮膜中心到液面的竖直高度差,得到深度,故选CD;橡皮膜左侧和右侧的压强相等时,橡皮膜相平,根据液体压强公式p=ρgh,由
p左=p右
得
ρ水gh4=ρgh3
解得
四、计算题
15.底面积为40cm2的茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内盛有0.6kg开水,水面到壶底的高度为12cm,此时整个茶壶对桌面压强为2500Pa,(g取10N/kg)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶底部受到水的压力;
(3)空茶壶的质量。
【答案】(1)1200Pa
(2)4.8N
(3)0.4kg
【详解】(1)由题意知,水面到壶底的深度为
水对茶壶底部的压强为
(2)由题意知,茶壶底面积为
由公式可知,茶壶底部受到水的压力为
(3)茶壶装水时,茶壶对桌面的压力等于空茶壶和水的总重力,则
水的重力为
所以空茶壶的重力为
由G=mg可知,空茶壶的质量为
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$