内容正文:
58
8.2 液体的压强 ▶ “答案与解析”见P27
1.
位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水
利工程之一。如图是郑国渠跨路面两侧的截
面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作是
一个 ;当水不流动时,水对
(选填“A”或“B”)的压强较大。
(第1题)
2.
奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐
底,坐底深度10
909m,创造了我国载人深潜
的新纪录。潜水器在10
000m所受液体压
强为 ,潜水器表面上0.04m2 的面
积上受到的海水压力为 N。(海水
密度约为水的密度,ρ水=1.0×103kg/m3,g
取10N/kg)
3.
连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。
如图所示的实例中利用连通器原理的是( )
(第3题)
A.
①② B.
③④
C.
①③④ D.
①②④
(第4题)
4.
(2024·合肥肥西期末)1648年帕斯
卡做了著名的“裂桶实验”,如图所
示。他在一个装满水的密闭木桶桶
盖上插入一根细长的管子后,在楼上
阳台向管子里灌水。结果他只用了几杯水就
把木桶撑破了。该实验现象说明了决定水内
部压强大小的因素是 ( )
A.
水的深度 B.
水的质量
C.
水的体积 D.
水的重力
5.
(2024·常州)如图所示,甲、乙两支完全相同
的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲
试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平。
甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部
的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液
体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲
ρ乙,p甲 p乙。
(第5题)
(第6题)
6.
如图所示为某同学研究液体压强时,绘制的
甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像。
由图 像 可 知,ρ甲 ∶ρ乙 = ,其 中
(选 填“甲”或“乙”)液 体 是 水。
(g取10N/kg)
7.
如图所示的一个容器,关闭阀门K1、K2,在
a、b、c三个容器中灌水,当水静止时,三个容
器中的水面 ,然后只打开K1 阀门,
b容器中的水 (选填“会”或“不会”)
流向c容器。
(第7题)
(第8题)
答案讲解
8.
如图所示,把两端开口的玻璃管的下
方用一薄塑料片托住(塑料片质量不
计),放入水面下12cm处,然后向管
内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3 的煤油,
当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高
度是 。
物理(沪粤版)八年级下
59
9.
如图所示,三个质量、底面积相同,但形状不
同的容器放在水平桌面上,容器内分别装有
甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平
面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体
对容器底的压强 ( )
(第9题)
A.
甲最大 B.
乙最小
C.
丙最大 D.
一样大
10.
★物理实践活动中,小伟将高度为10cm的
薄壁圆柱状空杯(杯壁的厚度忽略不计)放
在电子秤上,如图甲所示。然后均匀地向杯
中缓慢倒水,电子秤所显示质量m 随杯中
水的高度h 变化的图像如图乙所示,g 取
10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。下列说法
正确的是 ( )
(第10题)
A.
空杯的质量为100g
B.
杯装满水时,水对杯底的压强为2.0×
103Pa
C.
杯装满水时,水对杯底的压力为3N
D.
杯对电子秤的压强为1.5×103Pa时,杯
中装有水的质量为200g
11.
(2024·龙东地区)小遥同学在做“探究液体
压强与哪些因素有关”的实验。
(1)
安装完实验器材后,小遥发现U形管两
侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来的
操作: 。
(第11题)
(2)
如图乙,从结构上看,压强计
(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)
通过比较丙、丁两图得出结论:同种液
体,深度越大, 。
(4)
若图丁中,探头在水中的深度为8cm,
请你计算该处水的压强为 Pa。
(g取10N/kg)
(5)
小遥还想探究液体内部压强与液体密
度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐
水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,
于是得出“液体密度越大,压强越大”的结
论,他的结论是 (选填“正确”或“错
误”)的,理由是 。
答案讲解
12.
★(2024·烟台模拟)如图所示,两
个底面积相同且质量相等的容器
甲和乙放置在水平桌面上,向容器
中分别注入两种不同的液体,已知距容器底
部等高的A、B 两点所受液体的压强相等,
则两容器底部所受液体压强p甲 p乙,
所受液体的压力F甲 F乙,桌面受到
甲、乙容器的压力F甲' F乙'。(选
填“>”“<”或“=”)
(第12题)
第八章 压 强
体静止放置在相同的水平泥地表面,
把它们取走后,地面留下的凹痕深度
相同,说明压力的作用效果相同,即压
强相等,压强是物体对单位面积接触
面的压力大小,故A错误、B正确;因
为甲、乙对水平地面的压强相等,甲的
受力面积大,由F=pS 可知,甲对水
平地面的压力大,即甲的重力大,故
C、D错误。
9.
B [解析]由图乙可知,长木板从
x3=0.10m处运动到x2=0.30m
处,共运动了0.2m,此时木板的14
长
度伸出桌面,所以长木板的长度为
4×0.2m=0.8m,长木板的底面积
S=0.8m×0.25m=0.2m2,故选项
A错误。由图乙可知,长木板完全在
桌面上时,对桌面的压强p=30Pa,
由p=
F
S
可知,长木板对桌面的压力
F=pS=30Pa×0.2m2=6N,则长
木板的重力为6N;当x1=0.26m
时,桌面的受力面积S1=(0.8m-
0.26m+0.10m)× 0.25 m =
0.16m2,由于长木板对桌面的压力不
变,因此此时长木板对桌面的压强
p1=
F
S1=
6N
0.16m2=37.5Pa
,故选项
B正确。当x2=0.30m时,木板伸出
桌面的长度小于木板长度的一半,此
时木板对桌面的压力等于木板自身的
重力,木板对桌面的压力为6N,故选
项C错误。木板移动过程中,木板伸
出桌面的长度始终小于木板长度的一
半,木板对桌面的压力始终等于木板
自身的重力,所以木板对桌面的压力
不变,故选项D错误。
10.
[解析](1)
收割机对地面的压力
大小等于自身重力与农民重力之和,
即F=G=1.06×104N,收割机与麦
田 的 接 触 面 积 S = Fp =
1.06×104N
5.3×104Pa=0.2m
2。(2)
收割机
在麦田中行驶时对麦田的压强最大为
1.2×105Pa,则收割机对麦田的最大
压力Fmax=pmaxS=1.2×105Pa×
0.2m2=2.4×104N,此时压力大小
等于收割机、农民和小麦的重力之和,
则最多可以装的小麦重力 G小麦 =
Fmax-G=2.4×104 N-1.06×
104N=13
400N。
11.
> > [解析]由图可知,甲、乙
高度的关系是h甲>h乙,据p=ρgh
和题意可知,ρ甲<ρ乙。若分别在两个
正方体的上部沿水平方向截取相同高
度,则甲、乙对地面减小的压强关系是
Δp甲<Δp乙,甲、乙的剩余部分对地
面的压强关系是p甲>p乙。由图可
知,甲、乙与水平地面接触面积的关系
是S甲>S乙,据F=pS及以上分析可
知,甲、乙的剩余部分对地面的压力关
系是F甲>F乙,据F=G=mg 及以
上分析可知,甲、乙剩余部分的质量关
系是m甲>m乙。
极 端 法
本题也可以运用极端法迅速
求解。假设分别在两个正方体的
上部沿水平方向截取与乙等高的
高度,那么乙无剩余,乙的质量为
零,对地面的压强为零;而甲有剩
余,甲有质量,甲对地面有压强。
12.
B [解析]设图乙中砖块重力为
G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积
为S2,由F=pS可知,图乙中砖块对
地面的压力
F1=p1S1=2000Pa×
S1,图丙中砖块对地面的压力
F2=
p2S2=3000Pa×S2,又因为图乙、丙
中为同一砖块且均水平自然放置,则
F1=F2=G1,即2000Pa×S1=
3000Pa×S2,解得S2=
2
3S1
;将乙、
丙两 图 组 装 为 一 组 合 长 方 体,则
F总=2G1,S总=S1+S2=
5
3S1
,组
合长方体对水平地面的压强p=
F总
S总 =
2G1
5
3S1
=
2×2000Pa×S1
5
3S1
=
2400Pa,对柱形均匀固体有p=ρgh,
由于图甲中砖块和组合长方体的密度
和高度均相同,因此图甲中砖块对地
面的压强也为2400Pa。故选B。
8.2 液体的压强
1.
连通器 B
2.
1.0×108Pa 4×106
3.
C
4.
A
5.
< < [解析]甲试管倾斜、乙试
管竖直时液面相平,则甲试管竖直后,
液体长度不变、高度将大于乙试管,故
甲试管液体体积大于乙试管液体体
积。质量相同时,液体密度与体积成
反比,故甲试管液体密度小于乙试管
液体密度。根据液体压强公式p=
ρgh得知,深度相同时,底部所受压强
与液体密度成正比,故甲试管液体压
强小于乙试管液体压强。
6.
2∶1 乙 [解析]由图可知:当
h甲=4cm=0.04m 时,p甲 =8×
102Pa,由p=ρ液gh可知,ρ甲=
p甲
gh甲=
8×102Pa
10N/kg×0.04m=2×10
3kg/m3;当
h乙=8cm=0.08m 时,p乙 =8×
72
102Pa,由 p=ρ液gh 可 知,ρ乙 =
p乙
gh乙 =
8×102Pa
10N/kg×0.08m = 1 ×
103kg/m3=ρ水,所以乙液体是水,
ρ甲
ρ乙
=2×10
3kg/m3
1×103kg/m3
=21
。
7.
相平 不会 [解析]三个容器,上
端开口,下部相连通,属于连通器,所
以水不流动时,水面相平。当阀门只
打开K1后,根据连通器的知识可知,
水不流动时,水面相平,现在水面相
平,所以水不再流动,故b容器中的水
不会流向c容器。
8.
15cm [解析]由题意可知:当塑
料 片 刚 好 下 沉 时,p水 =p煤油,
即ρ水gh水=ρ煤油gh煤油,所以煤油在
管 内 的 高 度 h煤油 = ρ
水h水
ρ煤油
=
1.0g/cm3×12cm
0.8g/cm3
=15cm。
9.
A [解析]容器对桌面的压强相
等,容器底面积相同,根据F=pS 可
知,桌面受到的压力相等,水平面上的
物体对水平面的压力等于自身的重
力,所以三个容器的总重力相同,根据
G=mg 可知,三个容器的总质量相
同,由于三个容器质量相同,所以三种
液体质量相同,它们的液面在同一水
平面上,容器底面积相同,三种液体体
积为V丙>V乙>V甲,则ρ丙<ρ乙<
ρ甲,液面在同一水平面上,h相同,由
液体压强公式p=ρgh 可知:p丙<
p乙<p甲,故A正确。
10.
C [解析]由图像可知,水的深度
为0时,电子秤的示数为0.2kg,则空
杯的质量m杯=0.2kg=200g,故选
项A错误。由图像可知,装满水时,水
的深度h=10cm=0.1m,水对杯底
的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×
10N/kg×0.1m=1×103Pa,故选项
B错误。由图像可知水的深度h=
10cm=0.1m时,电子秤的示数为
0.5kg,水的质量m水=m总-m杯=
0.5kg-0.2kg=0.3kg,故圆柱状空
杯装满水时,水对杯底的压力F=
G=m水g=0.3kg×10N/kg=3N,故
选项C正确。根据ρ=
m
V
可得水的体
积V=
m水
ρ水
= 0.3kg1.0×103kg/m3
=3×
10-4m3=300cm3,则杯子的底面积
S=Vh=
300cm3
10cm =30cm
2;杯对电子
秤的压强为1.5×103Pa时,根据p=
F
S
可知杯子对电子秤的压力F'=
p'S=1.5×103Pa×30×10-4m2=
4.5N,故杯子和水的总重力G总=
F'=4.5N,杯 子 和 水 的 总 质 量
m总'=
G总
g =
4.5N
10N/kg=0.45kg
,水的
质量m水'=m总'-m杯=0.45kg-
0.2kg=0.25kg=250g,故选项D
错误。
固体与液体压力、压强
问题的处理方法
对于固体的压力、压强问题,
一般先通过对研究对象进行受力
分析,求出压力,再根据具体情况
确定受力面积,然后根据公式p=
F
S
计算或比较压强大小。对于液
体的压力、压强问题,一般先根据
液体的压强特点比较压强的大小,
然后根据F=pS 比较液体压力的
大小。
11.
(1)
拆除橡胶管重新安装
(2)
不属于 (3)
压强越大 (4)
800
(5)
错误 没有控制液体的深度相同
[解析](1)
实验前,小遥没有按压橡
皮膜时,U形管两侧液面就存在高度
差,则接下来他应该拆除橡胶管重新
安装。(2)
液体压强计的左端是密闭
的,所以不属于连通器。(3)
比较丙、
丁两图可知,液体密度相同,丁中探头
深度大,U形管两管液面的高度差大,
液体压强也大,故可以得出的结论是
同种液体,深度越大,液体压强越大。
(4)
探头在水中的深度为8cm时的
压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×
10N/kg×0.08m=800Pa。(5)
向烧
杯中多次加盐,改变了液体密度的同
时也改变了液体深度,故错误,理由是
没有控制液体的深度相同。
12.
> > > [解析]B 点的深度
大于A 点的深度,A、B 两点所受液体
的压强相等,根据公式p=ρgh可知,
甲中液体的密度大于乙中液体的密
度,A、B 两点到容器底部的深度相
等,所以甲中A 点下面液体产生的压
强大于乙中B 点下面液体产生的压
强,所以容器底部甲所受到液体的压
强大 于 乙 所 受 到 液 体 的 压 强,即
p甲>p乙;因为两容器底面积相等,根
据p=
F
S
的变形公式F=pS可知,容
器底部甲所受液体的压力大于乙所受
液体的压力,即F甲>F乙,桌面受到
甲、乙容器的压力分别为容器的重力
和液体重力之和,两容器质量相等,所
受重力相等,根据F=pS=ρghS 可
得,甲容器中液体的重力等于F甲、乙
容器中液体的重力小于F乙,而F甲>
F乙,所以甲容器中液体重力大于乙容
器中液体重力,桌面受到甲容器的压
力大 于 受 到 乙 容 器 的 压 力,即
F甲'>F乙'。
82
竖直液柱
液体对容器底部的压力F=
pS=ρ液ghS,如图所示,hS 是“竖
直液柱”(图中斜线部分)的体积,
ρ液ghS是“竖直液柱”(图中斜线部
分)的重力,所以液体对容器底部
的压力在数值上等于底面上方的
一段“竖直液柱”的重力,图中液体
对容器底的压力小于容器中液体
的重力。液体对容器底的压力不
一定等于液体的重力,只有水平放
置的柱形容器,液体对容器底的压
力才等于液体的重力。对于柱形
容器的液体压强问题,可以先根据
F=G液 比较或计算压力,然后根
据公式p=
F
S
比较或计算压强。
专题特训(五) 固体和液体
压强的综合分析与计算
1.
不变 变大 [解析]放在水平桌
面上的物体,对水平桌面的压力等于
物体的重力,无论是图甲的情况,还是
图乙的情况,物块对水平桌面的压力
都等于物块的重力,所以,用一个水平
推力F
将物块从图甲中的位置推动
到图乙中的位置,此过程中物块对桌
面的压力不变;将物块从图甲中的位
置推动到图乙中的位置,压力不变,受
力面积变小,压强变大。
2.
D [解析]由图可知,h甲<h乙,
S甲>S乙,因水平面上物体的压力和
自身的重力相等,所以,圆柱体对水平
地面的压强p=
F
S =
G
S =
mg
S =
ρVg
S =
ρShg
S =ρhg
,所以,由p甲=p乙
可知:ρ甲>ρ乙,将甲、乙分别从上部沿
水平方向切去相同体积后,由ΔF=
ΔG=Δmg=ρΔVg 可知,甲、乙对水
平地面的压力变化量ΔF甲>ΔF乙,故
B、C错误;现将甲、乙分别从上部沿水
平方向切去相同体积,已知相同体积
的甲、乙物体对地面的压强相等,沿着
水平方向切去相同的体积,没有改变
受力面积的情况下,剩余两物体体积
仍然相等,则两物体剩余部分对地面
压强是相等的,所以对地面压强的变
化量也是相等的;在选择题中也可以
采用极限思维的方式,甲、乙体积相
同,要切去相同的体积,若全部切去,
则压强的变化量等于原来对地面的压
强,而甲、乙对地面的压强相等,故
Δp甲=Δp乙;故选D。
3.
2∶1 1 [解析]由p=
F
S
可知:
甲、乙两个正方体对桌面的压强之比
p甲
p乙=
G
S甲
G
S乙
=
S乙
S甲=
2
1
;由题意知p=
GA+G
S甲 =
GB+G
S乙
,由此可得 GB =
2GA+G,现将B 切下
2
3
,放在甲上,
甲 对 桌 面 的 压 强 变 为
2
3GB+G+GA
S甲 =2p=2
GA+G
S甲
,由
此可得G 和GA 需要满足的条件是
G=GA。
4.
D [解析]由图乙可知切割前样品
对地面的压强为3000Pa,则切割前,
A 对 传 感 器 的 压 力F=p0SA =
3000Pa×300×10-4m2=90N,故B
错误;样品总高度为15cm,A 高
10cm,则B 高15cm-10cm=5cm,
传感器所受压强随切去高度h 的函
数关系为p=(-200h+3000)Pa,当
h=5cm 时,p= (-200×5+
3000)Pa=2000Pa,圆柱体A 的重
力GA=FA=pSA=2000Pa×300×
10-4m2=60N,圆柱体A 的质量m=
G
g=
60N
10N/kg=6kg
,圆柱体A 的密度
ρA =
m
VA =
6kg
300×10-4m2×0.1m=
2×103kg/m3=2g/cm3,故A错误;
圆柱体A、B 的总重力等于切割前A
对传感器的压力,则圆柱体B 的重力
GB=F-GA=90N-60N=30N,当
h=2cm时,圆柱体B 剩余部分的重
力GB'=
5-2
5 ×GB=
3
5×30N=
18N,圆柱体B 剩余部分对A 的压强
p'=
GB'
SB =
18N
240×10-4m2=750Pa
,故
C错误;当h=2cm时,剩余样品的重
力G'=GA +GB'=60N+18N=
78N,剩余样品与切割前的总重之比
为78N∶90N=13∶15,故D正确。
5.
[解析](1)
图乙中物块A 对地面
的压 力 FA =pASA =5100Pa×
(0.2m)2=204N。(2)
A、B 两物块
的重 力 之 比
GA
GB =
mA
mB =
ρAVA
ρBVB
=
3×(0.2m)3
1×(0.3m)3=
8
9
,因为FA=GA+
GB=204N,所以GA=96N,GB=
108N,物块 A 的密度ρA =
GA
VAg=
96N
(0.2m)3×10N/kg
=1.2×103kg/m3。
(3)
若将B 放在水平地面上,A 放在
B 的上面,要使B 对地面的压强为
2800Pa,设将B 沿竖直方向切去的
92