内容正文:
第九章 运动和力
第2节 液体的压强
第2课时 液体压强的计算 连通器
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知识点1 液体压强的计算
1. (新情境 生活实践)小明参加了游泳训练,他了解到体育馆中的游泳池水深1.5 m,水对游泳池底部的压强为________Pa;小明在水中匀速下潜时,水对小明的压强将________(选填“增大”“不变”或“减小”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
1.5×104
增大
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2. 水下0.5 m深处的压强为_______Pa;_______m深处的煤油产生的压强与0.5 m深处的水产生的压强相等。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ煤油=0.8×103 kg/m3)
5×103
0.625
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3.(唐山滦州期中)如图所示,容器中装有一定量的液体,若容器底部B点的液体压强为3×103 Pa,则液体的密度是________kg/m3;A点液体的压强为________Pa。(g取10 N/kg)
1.0×103
1×103
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4. “木桶定律”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,桶壁上最长的木板的竖直高度为0.8 m,最短的木板的竖直高度为0.4 m,桶底与地面的接触面积为500 cm2(桶的厚度不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)该水桶装满水时,桶底受到水的压强。
解:(1)该水桶装满水时,桶底受到水的压强p=
ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
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(2)该水桶装满水时,桶底受到水的压力。
解:该水桶装满水时,桶底受到水的压力F=pS=4×103 Pa×500×10-4 m2=200 N。
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知识点2 连通器
5. 如图所示,在下列底部连通、上端开口的容器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是 ( )
D
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6.(原创题 模型建构)左岸为北京,右岸为河北,杨洼船闸是实现大运河京冀地区旅游通航的关键工程。如图所示,打开船闸的阀门A,上游和闸室组成________,闸室水位_______(选填“上涨”或“下降”),待上游和闸室水位相平时打开上游闸门,船可以从上游进入闸室。
连通器
上涨
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易错点 连通器的判断
7. (邯郸永年期中)下列实例中,不属于连通器的应用的是 ( )
A. 茶壶 B. 水池下的回水弯管
C. 船闸 D. 压强计
D
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8. 三个相同的圆柱形容器,分别装有甲、乙、丙三种等质量的液体,液面位置如图所示,液体对容器底的压强分别为p甲、p乙、p丙,其中正确的是 ( )
A. p甲>p丙>p乙
B. p甲=p乙=p丙
C. p甲<p丙<p乙
D. 无法判断
B
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9.(新思维 科学推理) 如图所示,A、B两容器中装有同一种液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法正确的是 ( )
A. 液体由A流向B
B. 液体由B流向A
C. 液体在A、B间来回流动
D. 液体静止不动
D
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10. 某电影中的一个情景如图所示,演员借助一根水管在水塔上找同一水平线上的两点作为爆破点。你认为影片中演员采用的方法________(选填“可行”或“不可行”),你的判断依据是_______________________________________。在作标记时一定确保管内的水是_______状态。
可行
水管两端开口,底部连通,构成了连通器
静止
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11.(新情境 先进科技)海斗一号是中国首台作业型全海深自主遥控潜水器,最大下潜深度10 907 m,当时刷新了中国潜水器最大下潜深度记录。海斗一号从距海面1 m深处下潜至10 907 m深处,其受到海水的压强是原来的________倍。
10 907
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12.(山西中考)在消防安全教育中,消防员在讲解如图所示的警示图片时强调:落水汽车车门所处深度平均按1 m算,车门很难被打开。正确的方法是立即解开安全带,用安全锤等尖锐物品破窗进行自救。有的同学很疑惑:落水汽车车门离水面仅有1 m深,为什么很难打开呢?请你用学过的物理知识解释车门很难打开的原因。(提示:用数据解释更有说服力,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
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答:汽车落水后,若车门所处深度平均按1 m算,则车门受到的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m=1×104 Pa,一个车门的面积约为0.8 m2,由p=可知,车门受到水的压力F=pS=1×104 Pa×0.8 m2=8 000 N,因为水对车门的压力远远大于人的推力,所以车门很难打开。
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13. (邢台期中)如图所示,一个所受重力为4 N、底面积为20 cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上,将重5 N的水倒入杯中,水面到杯底的距离为10 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)玻璃杯对桌面的压力。
解:(1)玻璃杯对桌面的压力F=G杯+G水=4 N+5 N=9 N。
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(2)玻璃杯对桌面的压强。
(3)水对玻璃杯底部的压强。
(4)水对玻璃杯底部的压力。
解:(2)玻璃杯对桌面的压强p===4 500 Pa。
(3)水对玻璃杯底部的压强p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
(4)水对玻璃杯底部的压力F=p′S=1 000 Pa×20×10-4 m2=2 N。
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14.(新思维 科学推理)如图所示,将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住,然后竖直插入水中24 cm深处。(塑料片质量不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求此时水对塑料片向上的压强。
练素养
解:(1)塑料片在水中的深度h1=24 cm=0.24 m,
则水对塑料片向上的压强p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m=2 400 Pa。
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(2)保持玻璃管在水中深度不变,向管中缓缓倒入某种液体,当该液面高出水面6 cm时,塑料片刚好下沉,求该液体的密度。
解:(2)由题图可知,玻璃管内液体的深度h2=24 cm+6 cm=30 cm=0.3 m,塑料片质量不计,当塑料片刚好下沉时,塑料片受到的水向上的压强和液体向下的压强相等,则有ρ水gh1=ρ液gh2,所以该液体的密度ρ液===0.8×103 kg/m3。
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