第5讲 液体压强的特点(七大题型+课后练习)--2024-2025学年人教版八年级物理下册
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内容正文:
第5讲 液体压强的特点
知识梳理·题型预览
题型1:液体压强产生的原因
题型2:探究液体内部压强的特点
题型3:连通器及其工作原理
题型4:液体压强公式的简单应用
题型5:比较液体底部压强和压力的大小
题型6:计算液体对容器底部的压强和压力
题型7:液体和固体压强的对比计算(偏难)
温故知新·课前5分钟
1.定义:物体由于相互挤压产生的压强,公式为 p = ______。
2.单位:______(符号:Pa),1 Pa = 1 N/m²。
3.影响因素:
◦压强与 ______ 成正比,与 ______ 成反比。
◦增大压强方法:增大压力或______(例:图钉尖)。
◦减小压强方法:减小压力或______(例:铁轨枕木)。
4.特殊公式:
◦柱状固体(如长方体、圆柱体)对水平面压强:p = ______(ρ为密度,h为高度)。
5.与液体区别:
◦固体传递 ______,液体传递 ______。
答案
1. 2.帕斯卡 3.压力、受力面积、减小受力面积、增大受力面积 4. 5. 压力、压强
知识点1:液体压强的概念
1. 产生原因:液体由于受重力作用且具有流动性,对容器底部和侧壁均产生压强。
2. 特点
(1)液体内部向各个方向都有压强。
(2)同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(3)液体压强随深度增加而增大。
(4)液体压强与液体的密度有关(密度越大,压强越大)。
知识点2:液体压强的公式
1. 公式:
2. 三点透析液体压强公式
(1)应用公式:,各个量都应用用国际单位,如下表:
物理量
压强
密度
重力常量
深度
符号
p
ρ
g
h
单位
Pa
kg/m3
N/kg
m
(2)在液体内部压强公式中,h表示的是深度,而不是高度。深度h表示该点到液面的垂直距离。如图所示,A、B、C、D、E各点的深度分别为:30cm、40cm、50cm、40cm、20cm。
(3)公式p=ρgh适用于静止、均一的液体,不适用于流动的液体。当求放在水平面上的密度均匀的柱状物体时,也可用密度压强公式p=ρgh求解。
和的区别及联系
4. 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的,但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时,我们可以根据需要,灵活运用相应公式进行计算。
1. 液体对容器底的压力F=PS=ρghS,而Sh的含义是以容器底为底面积,以液体深度为高的柱体的体积,即,所以pS=ρghS=ρgV柱=m柱g=G柱,G柱的含义为以V柱为体积的那部分液体的重力,如图中红线所示。若容器为柱体,则F=G液;若容器为非柱体,则G液。
2.不管容器形状如何,容器底对水平支持面的压力都等于容器与液体的总重力,即F'=G总·
知识点3:连通器
1. 定义:上端开口、底部连通的容器(如茶壶、船闸、U型管)。
2. 原理:当连通器中装入同一种液体且液体静止时,各容器中的液面高度相平。
经典好题
题型1:液体压强产生的原因
【典例1】如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【答案】 重力 流动 A
【详解】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
【变式1-1】如图所示是装有水的气球,水由于受到 的作用,从而对气球的底部产生压强;用手指挤压气球的侧面,放手后气球侧面恢复原状,这是因为液体具有 ,所以对气球侧面也产生压强。
【答案】 重力 流动性
【详解】[1]装有水的塑料袋底部突起,这是因为水受到重力的作用,从而对塑料袋底部产生压强。
[2]手指挤压装有水的塑料袋侧壁,放手后塑料袋恢复原状,说明液体具有流动性,正是因为液体的流动性,所以液体对塑料袋侧壁也产生压强。
【变式1-2】 压强计是用来研究液体内部压强规律的仪器,我们可以通过观察左右管中液面 来判断液体内部压强大小。如图所示,分别装有冰和水的塑料袋底部均发生形变,这是因为冰和水都受到 的作用,从而对塑料袋底部产生压强;用手指挤压装有水的塑料袋侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 ,所以对塑料袋侧壁也产生压强。
【答案】 U型管 高度差 重力 流动性
【详解】[1][2]U形管压强计是用来研究液体内部压强规律的仪器,我们可以通过观察左右管中液面的高度差来判断液体内部压强大小。
[3]装有冰和水的塑料袋底部均发生形变。这是因为冰和水都受到重力的作用,从而对塑料袋底部产生压强。
[4]液体和固体不同的是,液体还具有流动性,由于液体要流动,所以对塑料袋侧壁也有压强。
题型2:探究液体内部压强的特点
【典例2】在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过 来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法 (填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的水
(3)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是 法。
(4)分析图甲和图 两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(5)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为 。
(6)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向 的压强大小关系。
【拓展实验】
(7)①小明用图戊所示的容器来探究液体内部的压强是否跟深度、液体的密度有关,则图己中的现象正确的是 。
②如图己D所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是 。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。
③测得盐水的密度为ρ= (水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2) 不漏气 ②
(3)控制变量
(4)丙
(5)没有控制探头浸入液体中的深度相等
(6)不同方向
(7) D 向容器左侧中加水
【详解】(1)在做“研究液体内部的压强”实验时,采用了物理中的转换法,即把水的内部压强的大小转换成U形管两侧液面的高度差来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大。
(2)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,现用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选②。
(3)由题可知,为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是控制变量法。
(4)由题可知,要得到液体内部的压强随深度的增加而增大,那实验的变量只有深度,所以选择图甲和图丙。
(5)由题意可知,要得到液体内部压强和液体密度有关,那要保证其他变量相同,但从图丙和图丁可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等。
(6)从图甲和图乙中可以看出,两图中的变量为探头在同一深度的液体中朝向不一样,所以我们可以探究同一深度处,液体向不同方向的压强大小关系。
(7)[1]A.根据公式可知,当深度和液体的密度都一样时,两边的压强一样,所以橡皮膜不会发生变化,故A错误;
B.根据公式可知,当液体的密度一样时,深度越大,其压强也越大,所以橡皮膜向左凸,故B错误;
CD.根据公式可知,当深度一样时,液体的密度越大,其压强也越大,所以橡皮膜向左凸,故C错误,D正确;
故选D。
[2]使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处的压强或减小右侧橡皮膜处的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[3]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2,两侧压强相等,则可得
所以盐水的密度为
【变式2-1】两只相同的烧杯A和B中分别盛有体积相同的水和酒精(ρ酒精=0.8ρ水),为将它们准确区分开来,小红用压强计来进行鉴别。
(1)压强计的气密性良好,小红把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 (选填“相平”或“不相平”);
(2)如甲图所示,小红先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中,她发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图甲A杯子中是水,她的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度应该 (选填“相同”或“不相同”);
(3)小红用自己改装并调试好的压强计进行实验,如乙图所示,将压强计两个相同的探头分别浸入两种液体中,此时两烧杯液面和U形管两边的液面均相平,则两烧杯中橡皮膜受液体压强pC pD(选填“大于”“小于”或“等于”),从而判断出装水的杯子是 (选填“C”或“D”)杯;
【拓展】聪明的小明同学灵机一动,他利用U形压强计改装成如丙图所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,当ab之间的距离为3.5cm时,待测液体的密度为 g/cm3。
【答案】(1)相平
(2) 不可靠 相同
(3) 等于 1.4
【详解】(1)调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)[1][2]利用液体压强比较液体的密度,判断物质种类时,需要控制金属探头所处的深度相同,而甲图两探头所处的深度不同,因此无法正确判断出液体的种类,结论是不可靠的。
(3)[1]乙图U形管两边的液面相平,说明两侧橡皮膜受到的压强大小相等,即。
[2]乙图中左侧探头所处的深度深,右侧探头所处的深度浅,根据可知,深度深的液体密度小,因此,装水的杯子是D。
[3]根据题意分析可知,当橡皮膜放入某液体中,右管升高3.5cm,左管下降3.5cm,左右两管相差7cm,深度为5cm测液体产生的压强等于深度为7cm水产生的压强,即
由于,则
解得液体的密度为
题型3:连通器及其工作原理
【典例3】船闸
船闸是利用 原理来工作的。当阀门B和下游闸门 、阀门A 时,闸室与河的上游构成连通器,水从上游流向闸室,闸室内的水面会迅速与河的上游相平;当阀门A和上游闸门 、阀门B 时,闸室与河的下游构成连通器,水从闸室流向下游,闸室的水面会迅速与下游的水面保持相平。
【答案】 连通器 关闭 打开 关闭 打开
【详解】[1][2][3][4][5]上端开口,底部连通的容器叫连通器;船闸是利用连通器的原理进行通行的。轮船从上游驶向下游,当阀门A打开,阀门B和下游闸门关闭,上游和闸室连通,形成连通器,水从上游流向闸室,闸室水面与上游相平,上游闸门打开,船驶入闸室;当船从闸室驶向下游时,需要阀门A和上游闸门关闭,阀门B打开,下游和闸室连通,形成连通器,水从闸室流向下游,闸室水面与下游相平时,打开下游闸门,船驶往下游。
【变式3-1】连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶B.船闸C.活塞抽水机 D.下水道存水管
【答案】C
【详解】A.茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,是利用连通器原理工作的,故A不符合题意;
B.船闸底部阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器,利用连通器原理使船只顺利通行,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,故C符合题意;
D.下水道存水管是一个连通器,利用连通器原理形成水封,可以防止难闻气味进入室内,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-2】如图是乳牛自动喂水器,牛喝水时,右水槽中的水位下降,根据 的原理,左槽中的水位应 (选填“上升”“下降”或“不变”),致使浮子下移,进水口打开。
【答案】 连通器 下降
【详解】[1]乳牛自动喂水器水箱和喂水槽上端开口、底部相连,构成了一个连通器。
[2]根据连通器原理可知,牛喝水时,右水槽中的水位下降,则左槽中的水位下降,致使浮子下移,进水口打开。
【变式3-3】物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)的船闸是 原理的应用;图(b)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变 得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而 (选填“增大”、“减 小”或“不变”),食品袋受到向外的内外气压差,导致食品袋膨胀;图(c) 所示液体密度计是利用二力平衡知识和 原理来判断液体密度大小的。
【答案】 连通器 减小 阿基米德
【详解】[1]船闸在工作时,其闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用了连通器的原理来工作的。
[2]大气压强随海拔高度增大而减小,从上海乘坐火车前往西藏,随海拔高度增大,气压减小,密封袋内部压强大于外部压强,导致食品袋膨胀。
[3]密度计的设计利用了二力平衡知识和阿基米德原理,密度计在液体中漂浮时F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就越小,据此来判断液体密度大小。
题型4:液体压强公式的简单应用
【典例4】如图所示的容器内装有5kg的水,容器底面积为0.01m2,容器底离水面的竖直高度为1m,A点距离容器底面高度为0.4m,则A点受到水的压强为 Pa,水对容器底的压力为 N。(,g取10N/kg)
【答案】 6000 100
【详解】[1]A点的深度为
则A点受到水的压强为
[2]水对容器底的压强
则水对容器底的压力
【变式4-1】如图所示,容器中盛有水,容器壁AB所受水的压强是 Pa,容器底所受水的压强是 Pa。换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为5.4×103Pa,该液体的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 6×103 9×103 0.9×103
【详解】[1]由图可知,容器壁AB的深度为hAB=60cm=0.6m
容器壁AB所受水的压强为pAB=ρ水ghAB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa
[2]容器底部水的深度为h=60cm+30cm=90cm=0.9m
容器底所受水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9×103Pa
[3]换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为5.4×103Pa,由p=ρgh可知,另一种液体的密度为
【变式4-2】如下图所示,容器中装有一定量的酒精,A点所受液体压强为 Pa。(,g取)
【答案】800
【详解】由图可知,B点上方的液柱高度为30 cm即0.30 m,AB两点的液柱高度为20 cm即0.20 m,则A点上方的液柱高度为hA=0.30 m-0.20 m=0.10m
根据可知,A点所受液体压强为
题型5:比较液体底部压强和压力的大小
【典例5】如图所示一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上。现把它倒置过来,水对容器底的压力 ,水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大 增大
【详解】[1]圆台状容器内的水对容器底的压力为
倒置后S与h的乘积变小,则水对容器底的压力减小。
[2]倒置后水的深度变大,由得,水对容器底的压强增大。
[3]容器对桌面的压力
倒置后,容器与水的总重力不变,则容器对桌面的压力不变,此时受力面积变小,由得,容器对桌面的压强增大。
【变式5-1】如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
【答案】A
【详解】由题意知,两容器中装有同种液体,则液体的密度相同,且深度相同,由p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;又因为容器底面积相等,由可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式5-2】一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲所示),然后翻转过来倒立放在桌面上(如图乙所示)。两次放置,饮料对杯底的压力和压强分别是和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据p可知,正放时饮料对杯底的压强较大,即;正放时,杯中的饮料柱是上粗下细的,一部分饮料压的是杯壁,所以杯底受到的压力小于杯中液体的重力;倒放时,杯中的饮料柱下粗上细,所以杯底受到的压力大于饮料的重力;因此,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型6:计算液体对容器底部的压强和压力
【典例6】如图所示,真空条件下有一放在水平桌面上的密闭容器,侧壁有一开口弯管,弯管内的液面高度;容器顶部和底部的面积均为,顶部到底部的高度,容器中的液体密度为,则液体对容器顶部的压强为 ,液体对容器底部的压力为 ,容器中液体的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)48kg。(g取)
【答案】 0 480 大于
【详解】[1]由题意可知,容器顶所处的深度为
则液体对容器顶部的压强为
[2]液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
[3]容器底部的压力相当于以容器底为底,h2为高的圆柱体内液体产生的压力,等于以容器底为底,h2为高的圆柱体内液体的重力,而题目中容器中的液体除了包含以容器底为底,h2为高的圆柱体内液体外,还包含弯管内的液体,即容器中的液体重力大于480N,根据公式 可知,容器中液体的质量大于48kg。
【变式6-1】如图所示,将底面积为、质量为的薄壁容器放在水平桌面上,容器内装有重,深的某种液体,已知处液体产生的压强为,液体对容器底的压力为 ,容器对水平桌面的压强 。
【答案】 32
【详解】[1]已知处液体产生的压强为,处液体所在深度
h=40cm-10cm=30cm=0.3m
由p=ρgh可得,液体的密度
液体对容器底的压强
p'=ρgh'=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.4m=3200Pa
液体对容器底的压力
[2]容器对水平桌面的压力等于总重力,即
F容=G容+G液=m容g+G液=0.5kg×10N/kg+45N=50N
容器对水平桌面的压强
【变式6-2】如图所示的广口玻璃杯重为,底面积为,内装的水后,测得玻璃杯中水深,则水对容器底的压力是 ;若将装了水的该容器放在面积为的水平桌面中央,容器对桌面的压强 (已知取)。
【答案】 3 2000
【详解】[1]水对容器底的压强为
所以水对容器底的压力为
[2]容器中水的重力为
容器对桌面的压力为
则容器对桌面的压强
题型7:液体和固体压强的对比计算(偏难)
【典例7】如图所示,均匀实心圆柱体甲和重为8N的薄壁圆柱容器乙置于水平桌面,已知甲对水平桌面的压强为2000Pa,底面积5×10-3m2,乙中水的质量为0.5kg,深度为5cm,求:
(1)甲对水平桌面的压力;
(2)乙容器底部受到水的压强;
(3)若将甲物体沿竖直方向切去一部分,将切去部分放入容器乙中(水无溢出),切取后,甲、乙对水平桌面的压强相等,则甲切去部分的重力。
【答案】(1)10N;(2)500Pa;(3)7N
【详解】解:(1)甲对水平桌面的压力为
(2)乙容器底部受到水的压强为
(3)若将甲物体沿竖直方向切去一部分,根据可知,甲对地面的压强不变,则此时乙对水平桌面的压强为
乙中水的形状为柱状液体,因此,水对容器的压力为
因为是薄壁容器,所以乙容器的底面积为
将切去部分放入容器乙中后,容器对桌面的压力为
则甲切去部分的重力为
答:(1)甲对水平桌面的压力为10N;
(2)乙容器底部受到水的压强为500Pa;
(3)甲切去部分的重力为7N。
【变式7-1】如图所示,底面积为的薄壁轻质圆柱形容器放置在水平地面上,容器内装有深度为10cm的水。已知水的质量为2kg,水的密度为,求:
(1)水的重力;
(2)水对容器底的压强;
(3)现将两个完全相同、质量为2kg的实心物块依次浸没在容器水中。两次物块放入后,水对容器底部压强如下表所示。求第二个物块放入前后容器对桌面的压强变化量。
第一个物块放入后
第二个物块放入后
(帕)
1500
1700
【答案】(1)20N;(2)1000Pa;(3)700Pa
【详解】解:(1)水的重力
(2)水对容器底的压强
(3)第一个物块放入后,水深
容器内水增加的高度为
同理,放入第二个正方体容器中水的深度为
容器内水增加的高度为
由于是两个完全相同正方体,第二次容器内水增加的高度应该和第一次容器内水增加的高度的相等,而Δh2﹤Δh1,说明放入第二个正方体时有部分水溢出,则溢出水的体积
V溢=S容h溢=S容(Δh1-Δh2)=2×10-2m2×(0.05m-0.02m)=6×10-4m3
则溢出水的质量
则第二个物块放入前后容器对桌面的压强变化量
答:(1)水的重力为20N;
(2)水对容器底的压强1000Pa;
(3)第二个物块放入前后容器对桌面的压强变化量Δp为700Pa。
【变式7-2】有一柱形薄壁容器的质量为,底面积为,内盛的水后置于水平地面上。现用一细铁丝绑着一块体积为的物体,缓慢地将其浸入水中,当物体刚好完全浸没在该容器的水中后,容器底部受到水的压强为3000Pa。(取)求:
(1)放入物体前水对容器底的压强;
(2)溢出水的体积;
(3)松开铁丝后水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为1∶2,求物体的密度。
【答案】(1)2500Pa;(2);(3)或
【详解】解:(1)因容器为柱形容器,则容器中只有水时,容器底部受到水的压力等于水的重力,放入物体前水对容器底的压强为
(2)将物体完全浸没在该容器的水中后,若水没有溢出,则水增加的深度为
由题知,当物体刚好完全浸没在该容器的水中后,容器底部受到水的压强为,则将物体完全浸没在该容器的水中后水对容器底增加的压强为
根据得水增加的实际深度为
溢出水的体积为
(3)溢出水的质量为
松开铁丝后物体可能沉底或悬浮,也可能漂浮,若物体悬浮或沉底,水的深度不变,则水对容器底部的压强不变,仍为3000Pa,由于水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为1∶2,所以容器对水平地面的压强为
由得容器对水平地面的压力为
容器、物体、水的总重力为
由知容器、物体、水的总质量为
物体的质量为
物体的密度为
若松开铁丝后物体漂浮,物体排开水的体积减小,水面降低,水对容器底部的压强减小,小于3000Pa,容器中剩余水的重力
容器的重力
因容器为柱形容器,且物体漂浮,则此时水对容器底的压力
容器对水平地面的压力
此时水对容器底部的压强
此时容器对水平地面的压强
水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为1∶2
解得物体的重力为
物体的质量为
物体的密度为
答:(1)放入物体前水对容器底的压强为2500Pa;
(2)溢出水的体积为;
(3)松开铁丝后水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为1∶2,物体的密度为或。
课后提升·查漏补缺
1.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。
2.如图所示,在容器两侧分别倒入不同深度的水和某种液体,观察到橡皮膜向左凸起,则这种液体的密度与水的密度的大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】D
【详解】橡皮膜的突起方向反映了两边压强的大小,橡皮膜向左凸起,该位置左侧水的压强小于右侧液体的压强,又,由可知,这种液体的密度与水的密度的大小无法判断。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.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.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
【答案】C
【详解】当软管的两端分别靠在墙面的不同地方时,由于软管足够长且水中无气泡,因此软管两端的水面会保持相平。这是因为软管和水构成了一个连通器,根据连通器原理,同种液体在连通器内静止时,同一液体在连通器各部分的液面总是保持相平的。工人师傅这样做的目的是为了找到两个相同高度的点,从而进行后续的装修工作,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水桶对地面的压强为4000Pa,当小明用竖直向上的力提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa,则下列选项正确的是(取10N/kg)( )
A.水对水桶底的压强是4000Pa B.水桶内水的质量为28kg
C.乙图中桶对地面的压力大小为226N D.小明竖直向上提水桶的力F大小为154N
【答案】D
【详解】A.水对水桶底的压强为
故A错误;
C.乙图中水桶对地面的压强为1800Pa,桶对地面的压力大小为
故C错误;
BD.图甲中,水桶没有受到向上的力的作用,水桶对地面的压强为4000Pa,水桶对地面的压力为
则甲图中水桶受到的重力为
空水桶的重力为
水桶中水的重力为
水桶中水的质量为
图乙中,桶对地面的压力大小为126N,则桶受到的支持力也为126N。水桶受到竖直向下的重力、地面对其向上的支持力、小明对其竖直向上的拉力,处于平衡状态,则有
则小明竖直向上提水桶的力为
故B错误,D正确。
故选D。
5.如图所示,容器装有水,其中a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc,则以下判断正确的是( )
A.pa>pb>pc B.pa<pb<pc
C.pa=pb=pc D.pa>pb=pc
【答案】C
【详解】公式中的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ha=hb=hc
因此液体密度一定时,a、b、c三处受到水的压强的大小关系为pa=pb=pc
故选C。
6.如图所示,小明将压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中。从图中可以得到的结论是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲中金属盒处的压强等于乙中金属盒处的压强 D.甲中金属盒处的压强小于乙中金属盒处的压强
【答案】A
【详解】据图可知,压强计的探头所处的深度相同,此时甲U形管液面的高度差大于乙U形管液面的高度差,说明甲中液体压强大于乙中液体压强,根据可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如下图所示,三个相同的玻璃杯中装有体积相同、密度不同的液体,甲杯中装的是白醋,乙杯中装的是生理盐水,丙杯中装的是纯净水,B、C两点在同一高度。关于液体在A、B、C三点受到的压强,下列分析正确的是(已知)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,甲杯中装的是白醋,乙杯中装的是生理盐水,丙杯中装的是纯净水;B、C两点深度相同,由于生理盐水的密度大于纯净水的密度,根据p=ρgh可知,B、C两点受到的压强关系是pB>pC
A点深度小于C点的深度,且白醋的密度小于纯净水的密度,根据p=ρgh可知,A、C两点受到的压强关系是pC>pA
所以液体在A、B、C三点受到的压强pB>pC>pA
故B正确,ACD错误。
故选B。
8.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上(如图甲),将其倒置后(如图乙),水对容器底的压强 ;若图甲中密闭容器内未装满水,将其倒置后,水对容器底的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小
【详解】[1]密闭容器装满水,倒置后,水的深度不变,根据p=ρgh可得水对容器底的压强不变。
[2]若图甲中密闭容器内未装满水,将其倒置后,水的深度减小,由p=ρgh可得,容器倒置后液体对容器底的压强变小。
9.如图所示,把一个质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有0.6kg的水,水面到壶底12cm,则水对壶底的压力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 连通器 4.8
【详解】[1]茶壶的壶身与壶嘴上端开口、下部相连通,所以茶壶是连通器。
[2]水对壶底的压强
由可知,水对壶底的压力
10.如图所示,容器中盛满水,A、B、C三点不在同一水平面上,则三点的液体压强pA、pB、pC的大小关系为 。
【答案】
【详解】因为A、B、C三点不在同一水平面上,由图可知
根据p=ρgh可知,A、B、C三点压强大小关系为
11.如图所示,将装有一定量的水的细玻璃管倾斜放在水平桌面上,则此时水对玻璃管底部的压强为 Pa。将玻璃管沿逆时针方向旋转到竖直位置时,水的深度为10cm,则水对玻璃管底部的压强增大了 Pa。(g取)
【答案】 800 200
【详解】[1]由图可知,倾斜放在水平桌面上,水的深度h1=8cm=0.08m
此时水对玻璃管底部的压强p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
[2]由图可知,玻璃管竖直放在水平桌面上时,水的深度h2=10cm=0.1m
则此时水对玻璃管底部的压强p′=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
故将玻璃管沿逆时针旋转到竖直状态时,水对玻璃管底部的压强增大了Δp=p′-p=1000Pa-800Pa=200Pa
12.如图所示,容器中装有一定量的液体。若容器底部B点受到的液体压强为,则液体的密度是 ;A点处受到的液体压强是由 cm高的液柱产生的,大小为 Pa(g取10N/kg)。
【答案】 1000 10 1000
【详解】[1]由题图可知,B点的深度为
根据p=ρgh可得,液体的密度是
[2][3]A点处的深度为
所以,A点处受到的液体压强是由10cm高的液柱产生的。根据p=ρgh可得,A点处受到的液体压强是
13.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)压强计是通过 来反映压强大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是________(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(3)分析 两图的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论: ;
(5)小王用图⑤所示的装置进行如下实验:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2)B
(3)③④
(4)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大
(5)<
【详解】(1)实验中,压强大小不能直接得到,通过U形管两侧液面的高度差来反映压强大小,U形管两侧液面的高度差越大,说明压强越大,使用了转换法。
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差,接下来的操作是:只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)③④两图中,液体的密度不同,压强计探头所处的深度相同,因盐水密度大于水的密度,图④中U型管两侧液面高度差较大,因此可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)图②、图③中,液体密度相同,图③中压强计探头所处深度较深,U形管两侧液面的高度差较大,说明图③中压强计探头受到的压强较大,因此可得到结论:液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
(5)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,此时橡皮膜左右两侧受到的压强相同,因左侧水面到橡皮膜的深度大于右侧液面到橡皮膜的深度,由可知,。水和待测液体对容器底压强分为橡皮膜以上液体的压强和橡皮膜以下液体的压强,因液体密度较大,由可知。又因为,则
故。
14.如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体,若向容器内注入1.1kg水。求:(g取10N/kg)
(1)这个装着水的容器对桌面的压力和压强。
(2)容器底部所受水的压强和压力。
【答案】(1),
(2),
【详解】(1)注入容器中的水的重力
装了水后,容器对桌面的压力
这个装着水的容器对桌面的压强
(2)容器中水的体积
容器下部立方体的体积
容器上部立方体所装的水的体积
容器上部立方体中水的深度
容器中,水的总深度
容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力
15.如图所示的是桌面上的一个平底水壶,12cm厚度不计,重2N,最大装水量为3L,底面积为。(,g取)求:
(1)装满水时水的重力;
(2)装满水时,水对壶底的压力;
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)装满水时水的质量
装满水时水的重力
(2)装满水时,水的深度
水对壶底的压强
水对壶底的压力
(3)装满水时,水壶对桌面的压力
水壶对桌面的压强
16.(偏难)如图甲所示,用水龙头往重为4N的容器中注水直到容器装满,已知水龙头每秒注水50cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,求:
(1)第42s时,水的深度;
(2)容器的底面积;
(3)第40秒时,容器对地面的压强。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图乙可知,第42s时,水对容器的压强为1500Pa,容器中水的深度
(2))由图乙可知,第36s时注满容器下半部分,第36s时加水的体积
36秒时加水的深度
容器底面积
(3)第40秒时加水的体积
第40秒时加水的重力
第40秒时总压力
第40秒时,容器对地面的压强
答:(1)第42s时,水的深度为0.15m;
(2)容器的底面积为;
(3)第40秒时,容器对地面的压强为。
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第5讲 液体压强的特点
知识梳理·题型预览
题型1:液体压强产生的原因
题型2:探究液体内部压强的特点
题型3:连通器及其工作原理
题型4:液体压强公式的简单应用
题型5:比较液体底部压强和压力的大小
题型6:计算液体对容器底部的压强和压力
题型7:液体和固体压强的对比计算(偏难)
温故知新·课前5分钟
1.定义:物体由于相互挤压产生的压强,公式为 p = ______。
2.单位:______(符号:Pa),1 Pa = 1 N/m²。
3.影响因素:
◦压强与 ______ 成正比,与 ______ 成反比。
◦增大压强方法:增大压力或______(例:图钉尖)。
◦减小压强方法:减小压力或______(例:铁轨枕木)。
4.特殊公式:
◦柱状固体(如长方体、圆柱体)对水平面压强:p = ______(ρ为密度,h为高度)。
5.与液体区别:
◦固体传递 ______,液体传递 ______。
知识点1:液体压强的概念
1. 产生原因:液体由于受重力作用且具有流动性,对容器底部和侧壁均产生压强。
2. 特点
(1)液体内部向各个方向都有压强。
(2)同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(3)液体压强随深度增加而增大。
(4)液体压强与液体的密度有关(密度越大,压强越大)。
知识点2:液体压强的公式
1. 公式:
2. 三点透析液体压强公式
(1)应用公式:,各个量都应用用国际单位,如下表:
物理量
压强
密度
重力常量
深度
符号
p
ρ
g
h
单位
Pa
kg/m3
N/kg
m
(2)在液体内部压强公式中,h表示的是深度,而不是高度。深度h表示该点到液面的垂直距离。如图所示,A、B、C、D、E各点的深度分别为:30cm、40cm、50cm、40cm、20cm。
(3)公式p=ρgh适用于静止、均一的液体,不适用于流动的液体。当求放在水平面上的密度均匀的柱状物体时,也可用密度压强公式p=ρgh求解。
和的区别及联系
4. 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的,但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时,我们可以根据需要,灵活运用相应公式进行计算。
1. 液体对容器底的压力F=PS=ρghS,而Sh的含义是以容器底为底面积,以液体深度为高的柱体的体积,即,所以pS=ρghS=ρgV柱=m柱g=G柱,G柱的含义为以V柱为体积的那部分液体的重力,如图中红线所示。若容器为柱体,则F=G液;若容器为非柱体,则G液。
2.不管容器形状如何,容器底对水平支持面的压力都等于容器与液体的总重力,即F'=G总·
知识点3:连通器
1. 定义:上端开口、底部连通的容器(如茶壶、船闸、U型管)。
2. 原理:当连通器中装入同一种液体且液体静止时,各容器中的液面高度相平。
经典好题
题型1:液体压强产生的原因
【典例1】如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【变式1-1】如图所示是装有水的气球,水由于受到 的作用,从而对气球的底部产生压强;用手指挤压气球的侧面,放手后气球侧面恢复原状,这是因为液体具有 ,所以对气球侧面也产生压强。
【变式1-2】 压强计是用来研究液体内部压强规律的仪器,我们可以通过观察左右管中液面 来判断液体内部压强大小。如图所示,分别装有冰和水的塑料袋底部均发生形变,这是因为冰和水都受到 的作用,从而对塑料袋底部产生压强;用手指挤压装有水的塑料袋侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 ,所以对塑料袋侧壁也产生压强。
题型2:探究液体内部压强的特点
【典例2】在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过 来反映的。
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法 (填序号)进行调节。
①从U形管内倒出适量的水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量的水
(3)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是 法。
(4)分析图甲和图 两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(5)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为 。
(6)分析图甲和图乙两次实验数据是为了探究同一深度处,液体向 的压强大小关系。
【拓展实验】
(7)①小明用图戊所示的容器来探究液体内部的压强是否跟深度、液体的密度有关,则图己中的现象正确的是 。
②如图己D所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是 。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度h1、h2。
③测得盐水的密度为ρ= (水的密度为ρ水,用测量符号表示)。
【变式2-1】两只相同的烧杯A和B中分别盛有体积相同的水和酒精(ρ酒精=0.8ρ水),为将它们准确区分开来,小红用压强计来进行鉴别。
(1)压强计的气密性良好,小红把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 (选填“相平”或“不相平”);
(2)如甲图所示,小红先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中,她发现A中U形管两侧液面的高度差较大,于是认为图甲A杯子中是水,她的结论是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是压强计的探头分别在两种液体中的深度应该 (选填“相同”或“不相同”);
(3)小红用自己改装并调试好的压强计进行实验,如乙图所示,将压强计两个相同的探头分别浸入两种液体中,此时两烧杯液面和U形管两边的液面均相平,则两烧杯中橡皮膜受液体压强pC pD(选填“大于”“小于”或“等于”),从而判断出装水的杯子是 (选填“C”或“D”)杯;
【拓展】聪明的小明同学灵机一动,他利用U形压强计改装成如丙图所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,当ab之间的距离为3.5cm时,待测液体的密度为 g/cm3。
题型3:连通器及其工作原理
【典例3】船闸
船闸是利用 原理来工作的。当阀门B和下游闸门 、阀门A 时,闸室与河的上游构成连通器,水从上游流向闸室,闸室内的水面会迅速与河的上游相平;当阀门A和上游闸门 、阀门B 时,闸室与河的下游构成连通器,水从闸室流向下游,闸室的水面会迅速与下游的水面保持相平。
【变式3-1】连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶B.船闸C.活塞抽水机 D.下水道存水管
【变式3-2】如图是乳牛自动喂水器,牛喝水时,右水槽中的水位下降,根据 的原理,左槽中的水位应 (选填“上升”“下降”或“不变”),致使浮子下移,进水口打开。
【变式3-3】物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)的船闸是 原理的应用;图(b)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变 得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而 (选填“增大”、“减 小”或“不变”),食品袋受到向外的内外气压差,导致食品袋膨胀;图(c) 所示液体密度计是利用二力平衡知识和 原理来判断液体密度大小的。
题型4:液体压强公式的简单应用
【典例4】如图所示的容器内装有5kg的水,容器底面积为0.01m2,容器底离水面的竖直高度为1m,A点距离容器底面高度为0.4m,则A点受到水的压强为 Pa,水对容器底的压力为 N。(,g取10N/kg)
【变式4-1】如图所示,容器中盛有水,容器壁AB所受水的压强是 Pa,容器底所受水的压强是 Pa。换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为5.4×103Pa,该液体的密度是 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【变式4-2】如下图所示,容器中装有一定量的酒精,A点所受液体压强为 Pa。(,g取)
题型5:比较液体底部压强和压力的大小
【典例5】如图所示一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上。现把它倒置过来,水对容器底的压力 ,水对容器底的压强 ,容器对桌面的压强 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【变式5-1】如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
【变式5-2】一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲所示),然后翻转过来倒立放在桌面上(如图乙所示)。两次放置,饮料对杯底的压力和压强分别是和,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
题型6:计算液体对容器底部的压强和压力
【典例6】如图所示,真空条件下有一放在水平桌面上的密闭容器,侧壁有一开口弯管,弯管内的液面高度;容器顶部和底部的面积均为,顶部到底部的高度,容器中的液体密度为,则液体对容器顶部的压强为 ,液体对容器底部的压力为 ,容器中液体的质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)48kg。(g取)
【变式6-1】如图所示,将底面积为、质量为的薄壁容器放在水平桌面上,容器内装有重,深的某种液体,已知处液体产生的压强为,液体对容器底的压力为 ,容器对水平桌面的压强 。
【变式6-2】如图所示的广口玻璃杯重为,底面积为,内装的水后,测得玻璃杯中水深,则水对容器底的压力是 ;若将装了水的该容器放在面积为的水平桌面中央,容器对桌面的压强 (已知取)。
题型7:液体和固体压强的对比计算(偏难)
【典例7】如图所示,均匀实心圆柱体甲和重为8N的薄壁圆柱容器乙置于水平桌面,已知甲对水平桌面的压强为2000Pa,底面积5×10-3m2,乙中水的质量为0.5kg,深度为5cm,求:
(1)甲对水平桌面的压力;
(2)乙容器底部受到水的压强;
(3)若将甲物体沿竖直方向切去一部分,将切去部分放入容器乙中(水无溢出),切取后,甲、乙对水平桌面的压强相等,则甲切去部分的重力。
【变式7-1】如图所示,底面积为的薄壁轻质圆柱形容器放置在水平地面上,容器内装有深度为10cm的水。已知水的质量为2kg,水的密度为,求:
(1)水的重力;
(2)水对容器底的压强;
(3)现将两个完全相同、质量为2kg的实心物块依次浸没在容器水中。两次物块放入后,水对容器底部压强如下表所示。求第二个物块放入前后容器对桌面的压强变化量。
第一个物块放入后
第二个物块放入后
(帕)
1500
1700
【变式7-2】有一柱形薄壁容器的质量为,底面积为,内盛的水后置于水平地面上。现用一细铁丝绑着一块体积为的物体,缓慢地将其浸入水中,当物体刚好完全浸没在该容器的水中后,容器底部受到水的压强为3000Pa。(取)求:
(1)放入物体前水对容器底的压强;
(2)溢出水的体积;
(3)松开铁丝后水对容器底部的压强与容器对水平地面的压强之比为1∶2,求物体的密度。
课后提升·查漏补缺
1.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
2.如图所示,在容器两侧分别倒入不同深度的水和某种液体,观察到橡皮膜向左凸起,则这种液体的密度与水的密度的大小关系是( )
A. B. C. D.无法判断
3.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.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
4.质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水桶对地面的压强为4000Pa,当小明用竖直向上的力提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa,则下列选项正确的是(取10N/kg)( )
A.水对水桶底的压强是4000Pa B.水桶内水的质量为28kg
C.乙图中桶对地面的压力大小为226N D.小明竖直向上提水桶的力F大小为154N
5.如图所示,容器装有水,其中a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc,则以下判断正确的是( )
A.pa>pb>pc B.pa<pb<pc C.pa=pb=pc D.pa>pb=pc
6.如图所示,小明将压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中。从图中可以得到的结论是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲中金属盒处的压强等于乙中金属盒处的压强 D.甲中金属盒处的压强小于乙中金属盒处的压强
7.如下图所示,三个相同的玻璃杯中装有体积相同、密度不同的液体,甲杯中装的是白醋,乙杯中装的是生理盐水,丙杯中装的是纯净水,B、C两点在同一高度。关于液体在A、B、C三点受到的压强,下列分析正确的是(已知)( )
A. B. C. D.
8.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上(如图甲),将其倒置后(如图乙),水对容器底的压强 ;若图甲中密闭容器内未装满水,将其倒置后,水对容器底的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.如图所示,把一个质量为0.5kg、底面积为40cm2的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有0.6kg的水,水面到壶底12cm,则水对壶底的压力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
10.如图所示,容器中盛满水,A、B、C三点不在同一水平面上,则三点的液体压强pA、pB、pC的大小关系为 。
11.如图所示,将装有一定量的水的细玻璃管倾斜放在水平桌面上,则此时水对玻璃管底部的压强为 Pa。将玻璃管沿逆时针方向旋转到竖直位置时,水的深度为10cm,则水对玻璃管底部的压强增大了 Pa。(g取)
12.如图所示,容器中装有一定量的液体。若容器底部B点受到的液体压强为,则液体的密度是 ;A点处受到的液体压强是由 cm高的液柱产生的,大小为 Pa(g取10N/kg)。
13.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)压强计是通过 来反映压强大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是________(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(3)分析 两图的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论: ;
(5)小王用图⑤所示的装置进行如下实验:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,则水和待测液体对容器底压强的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。
14.如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体,若向容器内注入1.1kg水。求:(g取10N/kg)
(1)这个装着水的容器对桌面的压力和压强。
(2)容器底部所受水的压强和压力。
15.如图所示的是桌面上的一个平底水壶,12cm厚度不计,重2N,最大装水量为3L,底面积为。(,g取)求:
(1)装满水时水的重力;
(2)装满水时,水对壶底的压力;
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
16.(偏难)如图甲所示,用水龙头往重为4N的容器中注水直到容器装满,已知水龙头每秒注水50cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,求:
(1)第42s时,水的深度;
(2)容器的底面积;
(3)第40秒时,容器对地面的压强。
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