内容正文:
第九章 压 强
第2节 液体的压强
第2课时 容器内外压力、压强
连通器
基础过关精练
1. 连通器在日常生活和生产中应用广泛。下列实例中,不是利用连通器原理工作的是( D )
D
2. 在下列底部相通的容器中装有同种液体,当静止时液面位置正确的是( A )
A
3. (2024·巴蜀)将一个装满水的饮料瓶,先倒立放置在水平桌面上(如图甲),再将其侧放(如图乙)。两次放置时,瓶子对桌面的压力分别为F1、F2,水对瓶盖的压强分别为p1、p2,其中关系描述正确的是( B )
A. F1=F2 p1=p2
B. F1=F2 p1>p2
C. F1<F2 p1<p2
D. F1<F2 p1>p2
(第3题)
B
4. (2024·外语校)如图,密闭的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将饮料倒置放在桌面上,压力、压强的变化情况是( C )
A. 杯子对桌面的压力减小
B. 杯子对桌面的压强不变
C. 杯内奶茶对杯子底的压力增大
D. 杯内奶茶对杯子底的压强增大
(第4题)
C
5. 如图所示,一个圆柱形玻璃管,下端用一个很轻的薄片盖住,浸入水中深度为h。若向管中倒盐水,在薄片刚好落下时,管中盐水的深度( C )
A. 大于h
B. 等于h
C. 小于h
D. 以上情况均有可能
(第5题)
C
6. 如图所示,三个质量和底面积均相同的薄壁容器,分别装有质量和深度均不相等的三种不同液体,A、B、C三个容器底部受到液体的压强相等。下列说法错误的是( D )
A. 液体的密度关系:ρA>ρB>ρC
B. 三个容器底部所受液体的压力:FA=FB=FC
C. 桌面受到的压强:pA<pB<pC
D. 三个容器中所盛液体的质量:mA>mB>mC
(第6题)
D
7. 在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记。这样做利用了 连通器 原理;当把塑料管的一端提高10cm,最终管两端水面的高度差为 0 cm。
(第7题)
连通器
0
8. 如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器内装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是F甲 = F乙,p甲 > p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
(第8题)
=
>
9. 如图所示,两端开口的U形玻璃管内装有一定量的水,底部是一个阀门,两管的横截面积相等。当阀门关闭时,左、右两管中水面的高度分别为10cm和20cm,玻璃管底部A点的液体压强为 1000 Pa。现将阀门打开,待水静止后,A点的液体压强为 1500 Pa。(g取10N/kg)
1000
1500
(第9题)
10. 如图所示,在水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个底面积均为0.01m2的薄壁空杯,其中甲图为柱形空杯,四个空杯对桌面的压强均为100Pa。当在其中一个空杯中装入0.9kg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 甲 。(g取10N/kg)
(第10题)
甲
11. (2024·扬州)如图所示,将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容器的底面积为50 cm2,总重为8 N,则B容器对桌面的压强为 1.6×103 Pa。将压强计橡皮膜朝下分别放入两容器的底部,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,请简要说明该现象产生的原因: 由图知SA>SB,由Δh=可知,将压强计橡皮膜放入水中后,A容器中水面的高度
小于B容器中水面的高度,由p=ρ
gh可知,水对A容器底部压强小于
对B容器底部压强,故压强计U形
管两边液面的高度差ΔhA均小于Δh B 。
=
1.6×103
由图知SA>SB,由Δh=可知,将压强计橡皮膜
放入水中后,A容器中水面的高
度小于B容器中水面的高度,由p
=ρgh可知,水对A容器底部压强
小于对B容器底部压强,故压强计
U形管两边液面的高度差ΔhA均小于ΔhB
(第11题)
12. (2024·成都石室)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20 N的椭球形鱼缸(厚度不计),其底面积为400 cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14 kg,水深0.2 m,g取10 N/kg。求:
(第12题)
(1)水对鱼缸的压强和压力;
解:(1)水对鱼缸的压强:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa
水对鱼缸的压力:
F=pS=2×103 Pa×400×10-4 m2=80 N
(2)鱼缸对桌面产生的压强。
解:(2)鱼缸内的水、鱼、沙石等的总重:
G=mg=14 kg×10 N/kg=140 N
鱼缸对桌面的压力:
F'=G+G鱼缸=140 N+20 N=160 N
鱼缸对桌面产生的压强:
p'===4×103 Pa
(第12题)
能力拓展训练
13. (2024·八中)如图所示,将a、b两个完全相同的密闭容器放置在水平桌面上,容器内盛有质量相同、深度相同的不同液体,则液体对容器底的压强pa、pb及压力Fa、Fb,容器对桌面的压强pa'、pb'及压力Fa'、Fb'的关系正确的是( B )
A. pa=pb B. Fa<Fb
C. pa'=pb' D. Fa'>Fb'
(第13题)
B
14. 如图所示,A、B为两个完全相同的圆柱形容器,各盛有5cm深的水,A、B之间用带阀门的细导管连接。开始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底面的压力之比为 1∶1 。将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底面的压强之比为 2∶3 。
(第14题)
1∶1
2∶3
15. 如图所示的容器重为4N,底面积为0.02m2,内装有5kg水,水面高0.2m。(不计容器壁的厚度,g取10N/kg)
(第15题)
(1)水对容器底部产生的压强是多少?
解:(1)水对容器底部产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)通过计算比较水对容器底的压力F与容器内水所受的重力G水的大小关系;
解:(2)水对容器底的压力:
F=pS=2×103Pa×0.02m2=40N
水所受的重力:
G水=m水g=5kg×10N/kg=50N
可知:F<G水
(第15题)
(3)现将一质量为2kg的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,求此时容器对桌面的压强。
解:(3)小球所受的重力:
G球=m球g=2kg×10N/kg=20N
溢出水所受的重力:
G溢水=m溢水g=0.2kg×10N/kg=2N
容器放在水平桌面上,对桌面的压力:F'=G球+G水+G容器-G溢水=20N+50N+4N-2N=72N
(第15题)
容器对桌面的压强:p'===3.6×103Pa
$$第九章 压 强
第2节 液体的压强
第1课时 探究液体压强的特点
液体压强的简单计算
基础过关精练
1. 下列说法正确的是( B )
A. 压力就是重力,液体越重,产生的压强越大
B. 液体内部向各个方向都有压强,是由于液体受到重力且液体有流动性
C. 因为p=,所以液体压强与容器底面积大小有关
D. 液体压强与液体的密度、深度及容器的形状有关
B
2. 【新教材改编】如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,被竖直地浸入水中,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。下列说法正确的是( D )
D
A. 瓶口朝上时,橡皮膜向内凹;瓶口朝下时,橡皮膜向外凸
B. 瓶口朝上时,橡皮膜向外凸;瓶口朝下时,橡皮膜向内凹
C. 本实验可以说明液体内部向前后左右各个方向都有压强
D. 本实验可以初步说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关
(第2题)
3. 在圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强( A )
A. 与深度有关
B. 与密度有关
C. 与液柱粗细有关
D. 与容器形状有关
(第3题)
A
4. 如图,关于液体中的a、b、c三点压强的说法正确的是(盐水的密度为1.03×103kg/m3)( C )
A. a点处向下的压强比向上的压强大
B. a、b两点处的压强相等
C. b点处的压强比c点处的压强小
D. b、c两点处的压强相等
(第4题)
C
5. 如图所示,A、B、C三点不在同一水平面上,则三处的压强关系正确的是( A )
A. pA最大
B. pC最大
C. pA=pB=pC
D. 以上都不对
(第5题)
A
6. 三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝体高185m,最大蓄水深度为175m,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度为30m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是 1.89×107 N。(g取10N/kg)
1.89×107
7. 如图所示的“奋斗者”号潜水器在4000 m水下悬浮时,受到海水的压强为 4.12×107 Pa。在同一深度,其受到液体各个方向上的压强大小 相等 (选填“相等”或“不相等”)。(已知海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(第7题)
4.12×107
相等
8. (2024·巴蜀)如图所示的平底容器,内底面积为3×10-3 m2,内装0.8 kg的水后,就恰好装满。此时C点处受到水的压强为 3000 Pa,容器的上表面AB受到水对它的压力为 1 N。(g取10N/kg)
(第8题)
3000
1
9. 小亚用如图所示装置测量盐水的密度,已知容器中间用隔板分成两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,在容器左侧注入盐水,右侧注入水。
(第9题)
(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为h1时,橡皮膜处水产生的压强 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)盐水产生的压强,橡皮膜向 右 (选填“左”或“右”)凸,说明液体压强与 液体密度 有关。
小于
右
液体
密度
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变,使橡皮膜不发生形变时,橡皮膜左右两侧受到的压强 相等 ,说明液体压强与 深度 有关。
相等
深
度
(3)盐水的密度= ρ水 (用测得量的符号及ρ水表示)。
ρ水
(第9题)
10. 小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图所示的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(第10题)
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
不漏气
(2)如图,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如下表:
(第10题)
序号 液体
种类 探头C
深度hC
/cm 高度差
ΔhA
/格 探头D
深度hD
/cm 高度差
ΔhB
/格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜
溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜
溶液 4 12 6 18
①分析表中 1、2或3、4 (选填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可
知:深度相同时,液体 密度 越
大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸
铜溶液的密度为 1.5 g/cm3。
(g取10N/kg)
1、2或3、4
密度
1.5
(第10题)
11. 如图所示,在装有U形弯管的密闭水箱中装满水,箱盖的面积为80cm2,水深如图所示。(g取10N/kg):
(第11题)
(1)箱顶内部的A点所受水的压强是多大?
解:(1)箱顶内部的A点所处的深度:
hA=40cm-30cm=10cm=0.1m
箱顶内部A点所受水的压强:
pA=ρghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(2)箱盖受到水的压力是多大?
解:(2)箱盖的面积:S=80cm2=8×10-3m2
箱盖受到水的压力:
F=pAS=1×103Pa×8×10-3m2=8N
能力拓展训练
12. 如图所示是用来探究“液体内部压强特点”的U形管压强计。
(第12题)
(1)U形管压强计中盛 有色 (选填“有色”或“无色”)液体时,更便于观察两管液面的高度变化。U形管压强计探头上的橡皮膜受到的压强越大,U形管中两管液面的高度差就越 大 。
(2)为探究“同种液体中,同一深度处各个方向的压强大小是否相等”,应保持探头的 深度 不变,改变探头的 朝向 。
有色
大
深度
朝向
(第12题)
(3)如图所示,小明受U形管压强计的结构及使用特点的启发,自制了一个薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。操作如下:
[第12(3)题〗
a.如图甲所示,该实验箱分为内箱A与外箱B,A箱固定在B箱内侧,A箱底部有一圆孔C,并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是平的;
b.先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
c.然后在B箱中加入一定量的盐水,使盐水和水的液面相平,实验现象如图丁所示;
[第12(3)题〗
①图乙、丙中,通过观察 橡皮膜向下凸起的程度 (选填“液体深度”或“橡皮膜向下凸起的程度”)来反映液体压强的大小;
②由图乙、丙可知,同种液体的深度越深,液体压强越 大 ;
③由图丁可知,液体深度相同时,液体 密度 越大,液体压强越大;
④如图戊所示,继续往A箱中加水,直至橡皮膜恢复水平状态。若h1=22 cm,h3=12 cm,则h2= 11 cm。(已知ρ盐水=1.1 g/cm3)
橡皮膜向下凸起的程度
大
密度
11
[第12(3)题〗
13. (2024·绵阳中学)如图所示是家庭厨房常见的洗菜水槽,水槽出水口下方连接排水管,水槽中水深为20 cm,出水口有一质量为0.05 kg、上表面积为80 cm2的橡胶塞子。塞子刚好嵌入出水口,塞子与出水口间的摩擦忽略不计。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg)问:
(第13题)
(1)水对橡胶塞子的压强有多大?
解:(1)水对橡胶塞子的压强:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×20
×10-2 m
=2×103 Pa
(2)水对橡胶塞子的压力有多大?
解:(2)水对橡胶塞子的压力:
F=pS=2×103 Pa×80×10-4 m2=16 N
(第13题)
(3)用手拉细绳一端,至少需要多大的拉力才能提起塞子?
解:(3)塞子所受的重力:
G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N
对橡胶塞子受力分析可知
F拉=G+F=0.5 N+16 N=16.5 N
所以用手拉细绳一端,至少需要16.5 N的拉力才能提起塞子。
(第13题)
$$