第三节 探寻连通器(分层作业)物理新教材北师大版八年级下册
2026-01-23
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2份
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25页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三节 探寻连通器 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.90 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50943217.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
8.3 探寻连通器
目录
2
10
一、单选题
1.(23-24八年级下·安徽宿州·期中)如图,一个U形敞口容器里面装有水,把它放在斜面上,正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】由图可知,该容器为连通器。根据连通器特点可知,当水不流动时,各容器内水面相平,即在同一水平面内,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,A、B两个容器盛有同种液体,且液面高度相同。当打开阀门K时,下列说法正确的是( )
A.液体由B向A流动 B.液体由A向B流动
C.a、b两点受到的压强 D.液体静止不动
【答案】D
【详解】ABD.阀门K打开后,A、B的上端开口、底部连通,构成了连通器。由于容器中装同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动,故D正确,AB错误;
C.阀门打开时,A、B构成了连通器。由于同种液体中,压强与深度的大小有关,深度越深,压强越大,a点的深度小于b点的深度,所以a点受到的压强小于b点受到的压强,故C错误。
故选D。
3.(23-24八年级下·重庆江津·期中)小明在网上购物时发现有一款“天气预报瓶”,如图所示,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连,内装适量有色液体。产品介绍称当阴雨天气来临时,玻璃管内液面会上升。下列说法正确的是( )
A.A球和B管组成一个连通器
B.玻璃管中液面上升时,表示外界大气压增大
C.小明从1楼乘坐电梯到16楼,玻璃管中液面会上升
D.为使液面升降更明显,瓶内应选密度大的液体
【答案】C
【详解】A.由图可知,该瓶底部连通,但A上端没有开口,所以不是连通器,故A错误;
B.A内部气压等于外界大气压加上液柱的压强,内部压强基本不变,玻璃管中液面上升时,说明外界大气压减小,故B错误;
C.大气压随着高度的增加而减小,小明从1楼乘坐电梯到16楼,外界大气压变小,而A内部气压等于外界大气压加上液柱的压强,内部压强基本不变,大气压减小,所以玻璃管中液面会上升,故C正确;
D.瓶内应选密度小的液体,相同体积,质量较小,使液面升降更明显,故D错误。
故选C。
4.(2024·广东深圳·二模)图甲为我国沿纬线36°N的地形剖面图,下列分析错误的是( )
A.第一级阶梯位置的气压最低
B.水从高处往低处流动时,水的能量守恒
C.阶梯交界处水庞大的重力势能转化为动能,适合建水电站
D.修建水电站后,图乙中的船闸可利用连通器的原理实现船只通行
【答案】B
【详解】A.我国地势西高东低,呈三级阶梯状分布。第一级阶梯平均海拔在4000米以上,海拔高,气压低,因此第一级阶梯位置的气压最低,故A正确,不符合题意;
B.水从高处往低处流动时,水的一部分能量转化为内能,传递到空气中,因此水的能量并不守恒,故B错误,符合题意;
C.我国地势阶梯交界处,河流落差大,水流速度快,水的重力势能转化为动能,因此适合建水电站,故C正确,不符合题意;
D.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,船只才能通航,因此修建水电站后,图乙中的船闸可利用连通器的原理实现船只通行,故D正确,不符合题意。
故选B。
5.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示,工人师傅这样做的目的是( )
A.为了找到两个相同高度的点 B.把水管当压强计用
C.把水管当刻度尺用 D.为了测量两个点的水平距离
【答案】A
【详解】透明塑料软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2024·上海静安·一模)根据连通器的原理,下列情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是( )
A.U形管中的液面位置 B.茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置 D.锅炉液位计液面的位置
【答案】C
【详解】连通器原理:连通器中装有同种液体,当液体静止时,液面是相平的。根据题意知道,四个容器都是连通器,都装有水,是同种液体,静止时液面是相平的正确,由图知道,只有C正确,符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.船只通过大坝需要利用船闸,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示,请你指出船只通过船闸的顺序( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
【答案】C
【详解】船通过船闸时,船闸内外构成连通器,船闸内外的水位应相同。先是上游与闸室构成连通器,再是下游与闸室构成连通器。因船从上游往下游行驶通过船闸,所以水位应逐渐降低,故正确的顺序应为cabd,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.如图所示器材或装置中,不属于连通器的是图( )
A. 茶壶 B. 活塞式抽水机
C. 船闸 D. 液位计
【答案】B
【详解】上端开口,下端连通的容器是连通器。
A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机的工作原理是利用了大气压,与连通器原理无关,故B符合题意;
C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,所以船通过船闸使用了两次连通器,故C不符合题意;
D.液位计的液位部分和壶身部分构成连通器,是连通器的应用,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在 上。应用:茶壶、锅炉水位计、水塔与自来水管、船闸等。
【答案】同一水平面
【详解】连通器是指上端开口,底端连通的容器,连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
10.我们把上端 ,底部 的容器叫做连通器。
【答案】 开口 互相连通
【详解】[1][2]在物理学中,上端开口,底部互相连通的容器叫做连通器。
11.(24-25九年级上·广东惠州·开学考试)我国三峡工程是举股瞩目的跨世纪工程,船可以顺利通过三峡大坝,如图所示是三峡大坝船闸的结构图,是利用了 原理,船驶入大海后受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”),三峡大坝上游水库水深100m处的压强是 Pa (g取10N/ kg)。
【答案】 连通器 不变 1×106
【详解】[1]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,船只才能通航,船闸利用了连通器原理。三峡大坝是利用连通器原理使船顺利通行。
[2]船在江河和大海中始终处于漂浮状态,浮力都等于自身重力,而重力不变,所以船驶入大海后受到的浮力不变。
[3]三峡大坝上游水库水深100m处的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa
12.(23-24八年级下·山西运城·期中)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。
13.(23-24八年级下·云南昆明·期末)如图所示是一个可感知天气变化的工艺玻璃瓶,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连,此装置 (选填“是”或“不是”)连通器,此时A、B球上方空气压强的关系 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 不是 >
【详解】[1]由图可知,该瓶底部连通,但A上端没有开口,所以不是连通器。
[2]由装置的结构可知,p内=p外+ρ液gh,所以球体A内气体的压强大于外界大气压。
14.(23-24八年级下·河北沧州·期中)如图甲所示,洒水壶有A、B两个把手,分别供提水、洒水时使用,这说明力的作用效果与力的 有关。放在桌面上的洒水壶受到的支持力是由于 (选填“桌面”或“洒水壶”)发生弹性形变产生的。洒水壶洒水时,水从壶嘴沿水平方向喷出,运动轨迹却为曲线(如图乙所示),这是由于受到 的作用,该力的施力物体是 。洒水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。
【答案】 作用点 桌面 重力 地球 连通器
【详解】[1]提水时用A把手,当用洒水壶洒水时,应该用B把手,用的把手不同,力的作用效果就会不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
[2]放在桌面上的洒水壶对桌面有压力的作用,桌面发生了弹性形变,所以对洒水壶产生了支持力的作用,此时的施力物体是桌面。
[3][4]洒水时,水从壶嘴沿水平方向喷出,运动轨迹却为曲线,这是水受到重力作用改变了运动方向,重力的施力物体是地球。
[5]洒水壶的壶嘴和壶身下部连通、上端开口,符合连通器的特点,即洒水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器。
三、计算题
15.质量为0.5 kg、与桌面接触的底面积为5×10-3m2的茶壶放在水平桌面的中央,茶壶内盛满水,水深12cm、体积为1×10-3m3;如图所示。求:
(1)水的质量m水;
(2)水对茶壶底的压强p水;
(3)为了求得茶壶对水平桌面的压强p,小明和小华分别梳理了解题思路如下:
小明:p容=,而F容=G容+G水,又G水=F水=p水S容;
小华:p容=,而F容=G容+G水,又G水=m水g=ρ水V水g;
请你分别判断小明和小华的解题思路是否正确,并通过计算说明理由;
(4)小华通过观察,提出茶壶壶嘴内水面高度与壶内水面高度是否相同?为什么?
【答案】(1)1kg;(2)1200Pa;(3)小华的解题思路正确,小明的错误,理由见解析;(4)相同,见解析
【详解】解:(1)水的体积为:V水=1×10-3m3, 水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
(2)水的深度为
h=12cm=0.12m
水对茶壶底的压强为
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m =1200Pa
(3)茶壶对水平桌面的压力等于茶壶和水的总重力大小,即:
F壶=G壶=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.5kg+1kg)×10N/kg=15N
茶壶的底面积即桌面的受力面积为
S=S壶=2×10-2m2
由可得,茶壶对水平桌面的压强为
综上可知,小华的解题思路正确,小明的错误,错误之处在于认为水对茶壶底的压力等于水的重力。
(4)茶壶壶嘴内水面高度与壶内水面高度相同,因为茶壶相当于连通器,装同种液体时连通器各部分中的液面高度总是相同的。
答:(1)水的质量为1kg;
(2)水对茶壶底的压强为1200Pa;
(3)茶壶对水平桌面的压强为3000Pa,小华的解题思路正确,小明的错误。
16.我们知道“若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面保持相平”的结论,如图是一个简单的连通器,它盛水静止后,两管中液面高度相等。
(1)请你以液片“AB”为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论。
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),请问液面静止时酒精的高度是多少?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】(1)见解析;(2)12.5cm
【分析】(1)连通器是指上端开口,底部连通的容器,内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),由于两管液体的压强相等,根据p=ρ液gh即可求出液面静止时酒精的高度。
【详解】(1)由图所示,设液片AB的面积为S,左、右两管内水深分别为h左和h右,由于水不流动,即液片AB左、右两面所受二力平衡,这两个力同作用于液片AB上,左、右两管中的水对液片AB的压强相等,又液体压强的计算公式p=ρ液gh,两管中同是水(即液体密度相同),因此只有两管水深相等,压强才能相等。即
h左=h右
所以左、右两管水面保持相平。
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精,由于在液面静止时左、右两管里的液体压强相等,即
p左=p右
ρ水gh水=ρ酒精gh酒精
h酒精=×10cm=12.5cm
答:(1)证明如上;
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),液面静止时酒精的高度是12.5cm。
17.(23-24八年级下·四川成都·期中)如图所示,两个足够高的薄壁圆柱形容器,甲容器底面积为0.04米2,乙容器底面积为0.08米2,且两容器内均盛有0.5米深的水。在两个容器的下部用轻质细管连通,中间有一阀门K。
(1)求水对甲容器底部的压强 ;
(2)若将一个体积为0.002米3的实心小球慢慢地浸没在甲容器中的水里,静止后,甲容器内液面升高了 米,水对甲容器底部的压力 ;
(3)打开阀门后,水将通过细管流向乙容器,最终液面 (选填“相平”“不相平”)。
【答案】(1)5000Pa
(2) 0.05 220N
(3)相平
【详解】(1)水对甲容器底部的压强
(2)[1]甲容器内液面升高的高度
[2]水对甲容器底部的压强
水对甲容器底部的压力
(3)上端开口,下端连通的容器叫连通器,当液体不流动时,连通器各部分的液面高度总是相同的。打开阀门后,甲、乙构成连通器,水将通过细管流向乙容器,最终液面相平。
1.如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为2h和h,现将阀门K打开,液面稳定时,右管水面上升的距离是( )
A. B. C. D.h
【答案】A
【详解】当打开开关K时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此左边水面将下降,右面水面将升高,由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,竖管中水的总体积为
因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,即左管水的体积为
右管水的体积为
右管水的体积的增大量为
则右管水面上升的距离为
故选A。
2. 如图所示,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),阀门K直径可忽略,各盛有20cm深的水,初始时阀门K关闭。下列说法正确的是( )
A.初始时阀门K关闭,整个装置属于连通器
B.初始时阀门K关闭,B容器底受到水的压强为2400Pa
C.初始时阀门K关闭,水对A、B两容器底的压力之比为5∶6
D.将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底的压力之比为9∶11
【答案】D
【详解】A.初始时阀门K关闭,整个装置底部不连通,因此不属于连通器,故A错误;
B.初始时阀门K关闭,B容器底受到水的压强
pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×0.01m=2000Pa
故B错误;
C.由p=ρgh可知,初始时阀门K关闭,水对A、B两容器底的压强之比
由可知,此时压力之比
故C错误;
D.根据题中的插图可知,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为
hA'=20cm﹣2cm=18cm
B液面上升2cm,变为
hB'=20cm+2cm=22cm
由p=ρgh可知,将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底的压强之比
由可知,此时压力之比
故D正确。
故选D。
3. 某同学将两端开口、底部带有阀门K(气密性好)的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,容器中分别装有密度为ρ1和ρ2的液体,他用抽气机抽出U形管内部分空气后关闭阀门K,结果如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.倒插在两容器中的U型管是连通器
B.两容器中的液体将会流动直到两个液面相平
C.两容器中的液体密度ρ1和ρ2不同
D.测出h1或h2,即可用p=ρgh求出大气压的大小
【答案】C
【详解】A.连通器是上端开口,底部连通的容器,倒插在两容器中的U型管不是连通器,故A错误;
BC.由题意可知,左侧玻璃管液柱:大气压
右侧液柱:大气压
尽管液柱高度不同,但已达到平衡状态,液体不再流动,由图可知,可得,故B错误,故C正确;
D.不知道U形管内气体压强的大小,所以无法计算大气压的大小,故D错误。
故选C。
4. 如图所示的连通器竖直高度为h,粗管横截面积为S,半径是细管的2倍,横管长为L,粗细与细管一样,先把体积为V的水银(ρ水银)注入连通器内,再从粗管一端灌水(ρ水),求灌满粗管中水银下降高度Δh的表达式。
【答案】Δh=
【详解】解:因为粗管横截半径是细管的2倍,粗管横截面积为S,则细管面积为,连通器注入同种液体,液体静止时液面相平,注入体积为V的水银后,设两管中水银高度为h0,则有V细+V横+V粗=V
即•h0+•L+Sh0=V
解得h0=
粗管中注入水后,粗管中水银下降,细管中水银上升,且
ΔV下降=ΔV上升
即,S•Δh=•Δh细
所以:Δh细=4Δh
此时两管中水银高度差为ΔH=Δh +4Δh =5Δh
所以注入水的高度h水=h﹣(h0﹣Δh)=h﹣(﹣Δh)=h+Δh﹣
水银柱高度差产生的压强与注入水柱产生的压强相等,即p水=Δp水银
则ρ水gh水=ρ水银gΔH
ρ水×g×(h+Δh﹣)=ρ水银×g×5Δh
解得Δh=
答:水灌满粗管,水银下降高度Δh的表达式为Δh=。
5. 如图所示,盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器足够高,两容器底部用细管(体积忽略不计)连通。已知甲、乙容器底面积分别为S甲=0.1m2、S乙=0.3m2,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)容器中水的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)小明将体积为0.008m3的实心体A浸没在甲或乙容器中,整个过程中水未溢出,A静止后沉底,小明发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。请判断小明是把A放入甲容器还是乙容器中,并计算出实心体A的密度。
【答案】(1)0.06m3;(2)1500Pa;(3)甲容器,1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由密度公式可得,水的体积
(2)因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器,所以,甲、乙容器中水面始终相平,则柱形容器中水的深度
则水对容器底部的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(3)因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器,所以,甲、乙容器中水面始终相平,实心物体A放入容器中两边水对容器底部压强的增加量相同,又因S甲<S乙
所以,由F=pS可知,甲容器中水对容器底的压力增加量小,又因为柱形容器中液体对容器底的压力增加量等于容器中增加的液体的重力,而容器对地面的压力增加量也等于容器中增加的液体的重力,所以柱形容器对地面的压力增加量与液体对容器底的压力增加量相等,设小球对容器的压力为F压,因甲、乙容器对地面的压力增加量相等,由ΔF压=ΔF水+F压
可知,物体必须对甲容器底有压力,即小球放入甲容器;因物体对水平面的压力和自身的重力相等,且甲、乙容器对地面的压力增加量相等,所以ΔF甲容=ΔF乙容=0.5G
则水面上升的高度
水对乙容器底压强的增加量Δp水=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
水对乙容器底压力的增加量ΔF水=Δp水S乙=200Pa×0.3m2=60N
由ΔF乙容=0.5G可得,G=2ΔF水=2×60N=120N
则根据G=mg=ρVg可得实心体A的密度,
答:(1)容器中水的体积为0.06m3;
(2)水对容器底部的压强为1500Pa;
(3)物体A放入甲容器中,小球A的密度为1.5×103kg/m3。
6. 构建理想模型是一种物理研究方法。如图甲所示,我们可以假想在连通器的底部有一个小“液片”AB,它处于静止状态。
(1)请结合图甲,运用所学的物理知识推导证明:静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是相齐平的;
(2)如图乙所示,连通器左右两管粗细相同且足够高,水平细管足够长,中间有一可无摩擦移动的活塞。活塞左侧管中盛酒精(ρ酒精=0.8×10kg/m),活塞右侧管中盛水(ρ水=1.0×10kg/m)刚开始时,活塞被螺栓固定不动,左右两管中的液面齐平。求此时酒精对容器底部产生的压强大小;(g 取10N/kg)
(3)如图乙所示,如果打开螺栓,松开活塞,连通器内的液体会流动,当连通器内的液体重新稳定下来静止时,求右管中面高度的变化量∆h大小。(不考虑酒精和水接触时的扩散现象,即二者总体积不变)
【答案】(1)见解析;(2)1440Pa;(3)0.018m
【详解】解:(1)由图所示,设液片AB的面积为S,左、右两管内水深分别为h和h2,由于水不流动,即液片AB左、右两面受到平衡力的作用,这两个力同时作用于液片AB上,由可知左、右两管中的水对液片AB的压强相等,根据液体压强的计算公式p=ρ液gh有ρ水g h1=ρ水g h2
故有h1=h2,所以左、右两管水面保持相平。
(2)酒精对容器底部产生的压强大小为p酒精=ρ酒精gh酒精=0.8×10kg/m×10N/kg×18×0.01m=1440Pa
(3)连通器两侧液面相平时,酒精的密度小于水的密度,由p=ρgh可知,水产生的压强大,所以松开活塞后,酒精的液面升高,水面下降,直到左、右两管中的液体压强相等为止;又因为连通器两边管子粗细相同,且水平细管的体积不计,所以酒精上升的高度等于水下降的高度Δh,且酒精的高度仍然为18cm=0.18m
左管中水的高度为Δh,右管中水的高度为0.18m-Δh,如图所示:
根据p左=p右
可得ρ酒精g×0.18m+ρ水gΔh=ρ水g(0.18m-Δh)
代入数据解得Δh=0.018m
答:(1)见解析
(2)酒精对容器底部产生的压强大小为1440Pa;
(3)右管中面高度的变化量∆h大小为0.018m。
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8.3 探寻连通器
目录
2
6
一、单选题
1.(23-24八年级下·安徽宿州·期中)如图,一个U形敞口容器里面装有水,把它放在斜面上,正确的是( )
A.B.C.D.
2.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,A、B两个容器盛有同种液体,且液面高度相同。当打开阀门K时,下列说法正确的是( )
A.液体由B向A流动 B.液体由A向B流动
C.a、b两点受到的压强 D.液体静止不动
3.(23-24八年级下·重庆江津·期中)小明在网上购物时发现有一款“天气预报瓶”,如图所示,A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连,内装适量有色液体。产品介绍称当阴雨天气来临时,玻璃管内液面会上升。下列说法正确的是( )
A.A球和B管组成一个连通器
B.玻璃管中液面上升时,表示外界大气压增大
C.小明从1楼乘坐电梯到16楼,玻璃管中液面会上升
D.为使液面升降更明显,瓶内应选密度大的液体
4.(2024·广东深圳·二模)图甲为我国沿纬线36°N的地形剖面图,下列分析错误的是( )
A.第一级阶梯位置的气压最低
B.水从高处往低处流动时,水的能量守恒
C.阶梯交界处水庞大的重力势能转化为动能,适合建水电站
D.修建水电站后,图乙中的船闸可利用连通器的原理实现船只通行
5.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示,工人师傅这样做的目的是( )
A.为了找到两个相同高度的点 B.把水管当压强计用
C.把水管当刻度尺用 D.为了测量两个点的水平距离
6.(2024·上海静安·一模)根据连通器的原理,下列情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是( )
A.U形管中的液面位置 B.茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置 D.锅炉液位计液面的位置
7.船只通过大坝需要利用船闸,现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸,如图所示,请你指出船只通过船闸的顺序( )
A.a c b d B.c a d b
C.c a b d D.a b c d
8.如图所示器材或装置中,不属于连通器的是图( )
A. 茶壶 B. 活塞式抽水机
C. 船闸 D. 液位计
二、填空题
9.静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在 上。应用:茶壶、锅炉水位计、水塔与自来水管、船闸等。
10.我们把上端 ,底部 的容器叫做连通器。
11.(24-25九年级上·广东惠州·开学考试)我国三峡工程是举股瞩目的跨世纪工程,船可以顺利通过三峡大坝,如图所示是三峡大坝船闸的结构图,是利用了 原理,船驶入大海后受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”),三峡大坝上游水库水深100m处的压强是 Pa (g取10N/ kg)。
12.(23-24八年级下·山西运城·期中)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”)
13.(23-24八年级下·云南昆明·期末)如图所示是一个可感知天气变化的工艺玻璃瓶,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连,此装置 (选填“是”或“不是”)连通器,此时A、B球上方空气压强的关系 (选填“>”、“<”或“=”)。
14.(23-24八年级下·河北沧州·期中)如图甲所示,洒水壶有A、B两个把手,分别供提水、洒水时使用,这说明力的作用效果与力的 有关。放在桌面上的洒水壶受到的支持力是由于 (选填“桌面”或“洒水壶”)发生弹性形变产生的。洒水壶洒水时,水从壶嘴沿水平方向喷出,运动轨迹却为曲线(如图乙所示),这是由于受到 的作用,该力的施力物体是 。洒水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。
三、计算题
15.质量为0.5 kg、与桌面接触的底面积为5×10-3m2的茶壶放在水平桌面的中央,茶壶内盛满水,水深12cm、体积为1×10-3m3;如图所示。求:
(1)水的质量m水;
(2)水对茶壶底的压强p水;
(3)为了求得茶壶对水平桌面的压强p,小明和小华分别梳理了解题思路如下:
小明:p容=,而F容=G容+G水,又G水=F水=p水S容;
小华:p容=,而F容=G容+G水,又G水=m水g=ρ水V水g;
请你分别判断小明和小华的解题思路是否正确,并通过计算说明理由;
(4)小华通过观察,提出茶壶壶嘴内水面高度与壶内水面高度是否相同?为什么?
16.我们知道“若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面保持相平”的结论,如图是一个简单的连通器,它盛水静止后,两管中液面高度相等。
(1)请你以液片“AB”为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论。
(2)若左管内装有10cm高的水,在右管中装入酒精(水和酒精不融合),请问液面静止时酒精的高度是多少?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
17.(23-24八年级下·四川成都·期中)如图所示,两个足够高的薄壁圆柱形容器,甲容器底面积为0.04米2,乙容器底面积为0.08米2,且两容器内均盛有0.5米深的水。在两个容器的下部用轻质细管连通,中间有一阀门K。
(1)求水对甲容器底部的压强 ;
(2)若将一个体积为0.002米3的实心小球慢慢地浸没在甲容器中的水里,静止后,甲容器内液面升高了 米,水对甲容器底部的压力 ;
(3)打开阀门后,水将通过细管流向乙容器,最终液面 (选填“相平”“不相平”)。
1.如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为2h和h,现将阀门K打开,液面稳定时,右管水面上升的距离是( )
A. B. C. D.h
2. 如图所示,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),阀门K直径可忽略,各盛有20cm深的水,初始时阀门K关闭。下列说法正确的是( )
A.初始时阀门K关闭,整个装置属于连通器
B.初始时阀门K关闭,B容器底受到水的压强为2400Pa
C.初始时阀门K关闭,水对A、B两容器底的压力之比为5∶6
D.将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底的压力之比为9∶11
3. 某同学将两端开口、底部带有阀门K(气密性好)的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,容器中分别装有密度为ρ1和ρ2的液体,他用抽气机抽出U形管内部分空气后关闭阀门K,结果如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.倒插在两容器中的U型管是连通器
B.两容器中的液体将会流动直到两个液面相平
C.两容器中的液体密度ρ1和ρ2不同
D.测出h1或h2,即可用p=ρgh求出大气压的大小
4. 如图所示的连通器竖直高度为h,粗管横截面积为S,半径是细管的2倍,横管长为L,粗细与细管一样,先把体积为V的水银(ρ水银)注入连通器内,再从粗管一端灌水(ρ水),求灌满粗管中水银下降高度Δh的表达式。
5. 如图所示,盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器足够高,两容器底部用细管(体积忽略不计)连通。已知甲、乙容器底面积分别为S甲=0.1m2、S乙=0.3m2,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)容器中水的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)小明将体积为0.008m3的实心体A浸没在甲或乙容器中,整个过程中水未溢出,A静止后沉底,小明发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。请判断小明是把A放入甲容器还是乙容器中,并计算出实心体A的密度。
6. 构建理想模型是一种物理研究方法。如图甲所示,我们可以假想在连通器的底部有一个小“液片”AB,它处于静止状态。
(1)请结合图甲,运用所学的物理知识推导证明:静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是相齐平的;
(2)如图乙所示,连通器左右两管粗细相同且足够高,水平细管足够长,中间有一可无摩擦移动的活塞。活塞左侧管中盛酒精(ρ酒精=0.8×10kg/m),活塞右侧管中盛水(ρ水=1.0×10kg/m)刚开始时,活塞被螺栓固定不动,左右两管中的液面齐平。求此时酒精对容器底部产生的压强大小;(g 取10N/kg)
(3)如图乙所示,如果打开螺栓,松开活塞,连通器内的液体会流动,当连通器内的液体重新稳定下来静止时,求右管中面高度的变化量∆h大小。(不考虑酒精和水接触时的扩散现象,即二者总体积不变)
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