内容正文:
苏科版(2024)八年级下学期物理第九章第二节《液体的压强》课时同步练
一、单选题
1.下列事例中,属于利用连通器原理工作的是( )
A.密度计 B.温度计 C.订书机 D.船闸
2.学好物理好处多,比如随手涂鸦也能兼顾美与科学性。小华同学想画鱼儿戏水时在水中吐出气泡的情景,其中正确的是( )
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图丁
3.在如图所示的三个底面积相同的容器中,分别装入质量相同的水,则容器底部受到水的压强和压力为( )
A.甲的压强最小,压力最大 B.乙的压强最大,压力最小
C.丙的压强最大,压力最大 D.以上说法均不对
4.在做液体压强实验时,将带橡皮膜的金属盒分别放入酒精、水、水银三种液体的同一深度处,操作如图所示。其中使U形管中两侧液面高度差最大的液体是( )
A.酒精 B.水 C.水银 D.都一样
5.一敞口硬质透明塑料瓶,剪去瓶底后蒙上橡皮膜,再插入盛水容器中,以下对有关实验现象的描述、分析正确的是(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)( )
A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向下的压强
B.继续向下插入一大段距离,橡皮膜凹陷程度不变
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,酒精液面将低于瓶外水面
6.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA>pB,FA<FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
7.一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.
8.如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量关系是m甲<m乙
C.两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙
D.两容器对水平桌面的压强关系是p甲<p乙
二、填空题
9.液体压强的特点:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小 ,深度越深,压强 ;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强 。
10.如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、C三点的深度hA、hB、hC的关系是 ,A、B、C三点的压强pA、pB、pC的大小关系是 。
11.图为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中的情景,在实验中研究液体内部压强的仪器叫做 ,这个仪器通过 来反映所测液体压强的大小,(A)、(B)、(C)、(D)四图中容器内都盛有水,观察比较(A)、(B)、(C)可得出的结论是 。观察比较(C)、(D)两图可得出的结论是 。
12.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”)
13.盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的压强为 Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2,则该表面受到水的压力为 N(g取10N/kg)。
14.如图所示,A、B为两容器,用一带阀门的管子相连,装有同种液体,液面相平,则a、b两处的压强pa (选填“>”“<”或“=”)pb。当阀门打开时,液体 (选填“流动”或“不流动”)。如果上面容器中,A、B两容器分别装有盐水和清水,且液面相平,当打开阀门时,液体 (选填“从A流向B”“从B流向A”或“不流动”)。
15.如图所示,轮船由下游经过船闸驶往上游。当船从下游驶向船闸时,首先打开阀门B,此时 和 组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,水面相平时,打开下游闸门D,船驶入闸室;船驶入闸室后,先关闭阀门B和闸门D,再打开阀门 ,此时 和 形成一个连通器,当闸室中水位与上游水位 时,打开闸门C,船驶入上游。
16.如图所示,将两端蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中。当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是 (选填“大于”“小于”或“等于”);当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力和的大小关系是 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
三、实验题
17.小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关,为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 (薄/厚)一些的较好,原因是 、U形管中液体的密度越 (大/小),实验效果越明显;
(2)为了探究液体内部同一深度不同方向的压强大小,手应直接操作图甲装置中______;
A.橡皮管 B.转轮 C.金属杆 D.金属盒
(3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:乙、丙两烧杯中液面等高, A、B点到烧杯底部的距离不同,通过观察压强计判断出pA不等于pB,由此可以得出结论:液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关;
但小明反驳说:你的结论是错误的,原因是 ,在你的实验基础上,应补充具体操作: ,才能得出正确结论。
18.小华同学利用U形管压强计探究液体内部压强的特点,具体操作如图所示:
(1)安装后,小华发现U形管内液面左低右高如图甲所示,接下来应通过_______(选填正确答案前字母)的方法使U形管左右两侧液面 ,之后才能进行实验探究;
A.摇晃U形管 B.拆除软管重新安装 C.往左侧管中加入适量红墨水
(2)实验前,要检查装置气密性,方法是用手指轻轻按压探头上的橡皮膜,如果U形管中液面升降灵活,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)小华将探头放入水中,并逐渐增大探头在水中的深度,发现U形管两侧液面高度差逐渐变大,这说明:同种液体, ;
(4)小华按图乙和丁所示进行液体压强与液体密度关系的实验探究,得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论,你认为小华的操作是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(5)小华将压强计进行改装,在U形管另一端也连接上探头,实验现象如图戊所示,不同液体内部在同一深度处, (选填“左”或“右”)侧液体产生的压强大。
四、计算题
19.一个鱼缸放在水平桌面中央,内盛有0.1m深的水,水的质量是2.5kg。g取10N/kg。(鱼缸厚度忽略不计)求:
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)鱼缸的底面积是2×10-2m2,水对鱼缸底部的压力;
(3)鱼缸的质量是1.3kg,此时容器对桌面的压强多大?
20.如下图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲的底面积为,,容器甲中盛有深度为9cm的水,容器乙中盛有深度为,的另一种液体,此时容器甲、乙底部所受液体的压强相等。(g取)
(1)求容器甲中水对容器底部的压强。
(2)现往容器甲中加0.25kg的水,容器甲、乙中的液面恰好相平。求水对容器甲底部压强的变化量。
(3)求容器乙中液体的密度。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
C
C
C
C
D
C
1.D
【详解】A.密度计是利用物体的漂浮条件和阿基米德原理来工作的,不是利用连通器原理工作的,故A不符合题意;
B.温度计是利用液体的热胀冷缩制成的,与连通器原理无关,故B不符合题意;
C.订书机用到的物理知识是比较多的,如:压柄做得宽大有利于减小压强、钉书针(出针口)很尖细有利于增大压强、底座做得宽大有利于减小压强等等;但都不是连通器原理进行工作,故C不符合题意;
D.船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用连通器原理工作的,故D符合题意;
故选D。
2.C
【详解】因为液体压强随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应越来越大;所以甲图画的气泡越来越小,乙图画的气泡上下一样大小,丁图画的气泡时大时小,都是错误的;只有丙图画的气泡越来越大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】如图容器装入相同质量的水,容器的底面积相等,三容器内水的深度
又因为,所以容器底部受到水的压强
再根据公式可知容器底部受到水的压力最大的还是丙。故C符合题意。
故选C。
4.C
【详解】压强计金属盒上的橡皮膜受到的压强越大,U形管两侧液面高度差越大。将金属盒放入三种液体同一深度处,由p=ρgh可知,水银密度最大,在三种液体内部相同深度处水银产生的压强最大, U形管中液面高度差最大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向上的压强,故A错误;
B.继续向下插入一大段距离,液体内部的压强随深度增加而增大,因此橡皮膜凹陷程度变大,故B错误;
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,此时橡皮膜内外液面的深度相同,由于盐水的密度比水大,因此橡皮膜会向下凸起,故C正确;
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,说明此时橡皮膜内外压强大小相等,由于酒精的密度比水小,因此酒精液面将高于瓶外水面,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】由图知,容器底面积SA<SB
因为V=Sh,液面相平,h相同,所以V甲<V乙
因为m甲=m乙
由可知两液体的密度关系,即
若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,即
根据可知,液体对各自容器底部的压强pA、pB的关系为pA>pB
因加液体前甲的质量等于乙的质量,即
则
各自加入液体后,仍与相等,即
因圆柱形容器,液体对容器底部的压力
所以此时液体对各自容器底部的压力FA=FB
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.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。
8.C
【详解】A.由图可知,A点的深度小于B点的深度,即
A、B两点的压强相等,根据可知,两种液体的密度关系是
故A错误;
BCD.因为A、B两点到容器底的距离相等,所以由可知,A、B两点以下的液体对容器底的压强关系
而两种液体对容器底的压强,
A、B两点的压强相等,即
所以p甲>p乙
因两容器完全相同,则底面积相同,由知,液体对容器底的压力
液体对容器底的压力等于液体的重力,故
由可知,两种液体的质量关系是
两容器对水平桌面的压力为液体的重力与容器重力之和,因两容器完全相同,因此两容器重力相同,故有
由可知两容器对水平桌面的压强关系是
故BD错误,C正确。
故选C。
9. 相等 越大 越大
【详解】[1]由得,液体的压强只与液体的密度、深度有关,与液体方向无关,则在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等。
[2]同一液体,液体密度相同,由得,深度越深,压强越大。
[3]由得,在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。
10. hA<hB<hC pA<pB<pC
【详解】[1]在液体中,深度是指该点到与大气相通液面水平面的垂直距离,在图中可以由该点做垂直于水平面的一条线段,测量其长短进行比较。可以得知A点最浅,C点深度最深,B点深度适中,故hA<hB<hC。
[2]由液体压强公式p=ρgh可知,在同一液体中,深度越深,压强越大。上一空得出C点深度最深,所以压强最大,A点最浅,所以压强最小,B点深度适中,压强适中。故pA<pB<pC。
11. U形管压强计 U形管两侧液面高度差 同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强都相等 同种液体,深度越深,压强越大
【详解】[1]在实验中研究液体内部压强的仪器叫做U形管压强计。
[2] U形管压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映所测液体压强大小的,液面高度差越大,压强越大。
[3]图中容器内都盛有水,比较(A)、(B)、(C)可以看出,探头方向不同,但U形管两侧液面高度差相同,可得出的结论同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
[4] 观察比较(C)、(D)两图可以看出,探头深度不同,深度较深的U形管两侧液面高度差较大,可得出的结论同种液体,深度越深,压强越大。
12. 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。
13. 10
【详解】[1]A处水的深度为
A处水的压强为
[2]C点所在水平面水的深度为:
C处水的压强为
由可得,点所在的水平表面上受到水的压力为。
14. < 不流动 从A流向B
【详解】[1]如图可知,a、b两点的深度关系ha<hb,且装有同一种液体,由p=ρgh可知,pa<pb。
[2]当阀门打开时,A和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水,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。
[3]由于清水的密度小于盐水的密度,根据p=ρgh可知,在同一深度,pA>pB,所以若A、B两容器分别装有盐水和清水,且液面相平,当打开阀门时,液体从A流向B。
15. 下游 闸室 A 闸室 上游 相平
【详解】[1][2]船闸是根据连通器的原理工作的,A、B是两个阀门,可控制闸室内进出水,C、D是两个闸门,可使船通过。当打开阀门B时,下游跟闸室构成连通器,闸室内水通过阀门B流出,水位逐渐下降,等闸室里的水位跟下游水位相平时,打开闸门D,船驶入闸室。
[3][4][5][6]船驶入闸室后,先关闭阀门B和闸门D,再打开阀门A,此时闸室跟上游构成连通器,上游水流进闸室,闸室水位逐渐上升,待闸室水位跟上游水位相平时,打开闸门C,船就可以驶出闸室,开往上游。
16. 等于 大于
【详解】[1]当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左等于F向右。
[2]当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,h下大于h上,由可知,p向上大于p向下,又因为受力面积相等,由可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下。
17.(1) 薄 见解析 小
(2)B
(3) 未控制金属盒的深度相同 见解析
【详解】(1)[1][2]实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,原因是:受相同的压强时,用薄橡皮膜时,液体压强计U形管两边液面的高度差大。
[3]根据可在,压强相同时,越小,h越大,即U形管中液体的密度越小,液体压强计U形管两边液面的高度差越大,实验效果越明显。
(2)为了探究液体内部同一深度不同方向的压强大小,金属盒口要向各个方向,故手应直接操作图甲装置中转轮,故选B。
(3)[1]结论是错误的,原因是探究液体内部某点的压强与该点到容器底的距离关系的实验中,需要控制所处的深度相同,而乙丙两实验中,未控制金属盒所处的深度相同。
[2]在你的实验基础上,应补充具体操作:可以从乙杯中抽出5cm深的水或向丙杯中加入5cm深的水,此时金属盒所处的深度相同,才能得出正确结论。
18.(1) B 相平
(2)不漏气
(3)深度越深压强越大
(4) 错误 没有控制液体的深度相等
(5)左
【详解】(1)[1][2]安装后,小华发现U形管内液面左低右高如图甲所示,说明软管内气体压强和外界气压不相等,需要重新安装软管,使U形管左右两侧液面相平。摇晃U形管,不能改变软管内气体压强,不能改变高度差;往左侧管中加入适量红墨水,不能消除U形管的高度差,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)使用前应检查装置是否漏气,用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果U形管中液面升降灵活,说明装置不漏气。
(3)小华将探头放入水中,并逐渐增大探头在水中的深度,发现U形管两侧液面高度差逐渐变大,说明液体产生的压强变大,实验得到同种液体的压强随液体深度增加而增大。
(4)[1][2]液体的深度是指橡皮膜到液面的距离,图乙和丁很明显看出橡皮膜所在的深度不相等,无法探究液体内部压强跟液体密度的关系,故操作错误,是因为没有控制液体的深度相等。
(5)如图戊所示,U形管两侧液体产生的强和软管内气体压强之和相等,由于U形管左侧液面低,U形管左侧液体压强小,左侧软管气体压强大,所以左侧容器液体产生的压强大。
19.(1)1×103Pa;
(2)20N;
(3)1.9×103Pa
【详解】(1)水对鱼缸底部的压强
(2)水对鱼缸底部的压力为
(3)鱼缸和水的总重力
此时鱼缸对桌面的压强
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水对容器底部的压强
(2)0.25kg水的体积为
容器甲中水面上升的高度
水对容器甲底部压强的变化量
(3)容器乙中液体的深度
容器乙中液体的密度
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