内容正文:
液体压强的比较和计算
一、单选题
1.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,放置于水平桌面上等质量的A、B两容器,底面积相等,B为柱状容器。现分别往两种容器中注入等质量液体,液面位置如图所示,两液面高度相同。已知液体对A、B容器底部的压强分别为pA、pB,容器A、B对桌面的压力分别为FA、FB,则下列关系正确的是( )
A.pA=pB FA=FB B.pA=pB FA<FB
C.pA<pB FA<FB D.pA>pB FA=FB
2.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,一杯豆浆(未装满)平放在水平桌面上,若将该豆浆倒置过来放在桌面上,豆浆对杯底和倒过来的杯盖压强分别为和,豆浆对杯底和倒过来的杯盖的压力分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
3.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强
B.容器对桌面的压强
C.液体的密度
D.容器对桌面的压力
4.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,质量与底面积相同且厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种液体,放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.甲容器对桌面的压力最大
B.三容器对桌面压强大小相等
C.三容器底部所受液体的压强大小相等
D.乙液体对容器底部的压力最小
5.(23-24八年级下·福建漳州·期末)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等、质量相同的不同液体,若液体对容器底部的压力分别为和,容器对桌面的压强分别为和。则( )
A., B.,
C., D.,
6.(2024·福建福州·三模)如图甲所示,一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该薄壁容器重2N
B.注入液体的密度为0.8g/cm3
C.该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D.该薄壁容器的高度为6cm
7.(2024·福建泉州·二模)如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压强为p,压力为F;把容器倒置后再置于水平桌面上,则水对容器底部的压强和压力分别为( )
A.,F B.p,2F C.p, D.2p,F
8.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,水平桌面上甲、乙两平底容器的底面积和质量都相同,装着深度相同的同种液体,两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,对桌面的压强分别为p甲、p乙;液体对两容器底部的压力分别为F甲'、F乙',压强分别为p甲'、 p乙'。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(23-24九年级下·福建泉州·期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有质量相等的不同液体。则以下分析不正确的是( )
A.甲容器底受到液体的压力小于乙容器底受到液体的压力
B.甲、乙两容器底受到液体的压强相等
C.甲的密度大于乙的密度
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
10.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,容器下部横截面积为上部面积的3倍,容器下部中装有重力为G某种液体,现在容器上部装入与容器下部等高的同种液体,则此时液体对容器底部的压力为( )
A.G B.2G C.3G D.4G/3
11.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图所示的甲、乙两容器中装有高度相等的同种液体,两容器底面积相等,放在水平桌面上,比较两容器底部受到的压力,压强,则( )
A., B.,
C., D.,
12.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为、。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A. <,<
B.<,=
C.>,<
D.<,=
二、填空题
13.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,放在水平桌面的甲、乙两个厚度不计且上端开口的空圆柱体容器,底部用一根质量不计的细软管连通,甲容器底面积为2×10-2m2,乙容器底面积为1×10-2m2。往甲容器中都倒入3×10-3m3的水(两容器内水均未溢出),细软管内水的体积、质量均不计,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)水面静止后,甲、乙两容器液面 (选填“甲高”,“乙高”或“相平”),此时水对乙容器底部的压强为
Pa;
(2)现将体积为6×10-4m3,质量为4kg的实心金属块,浸没在甲容器中(两容器内水均未溢出),若甲容器质量为0.2kg,此时甲容器对水平桌面的压强为 Pa。
14.(2021·福建福州·模拟预测)如图,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,A内装水,B内装某种液体。A、B容器内的底面积之比SA∶SB=3∶2,液面的高度之比hA∶hB=4∶3,液体对两个容器底部的压力大小相等。则液体对两个容器底部的压强之比为 ;B中液体密度为 kg/m3。
15.(22-23八年级下·福建南平·期中)如图所示,水平桌面上放着质量和底面积都相等的甲、乙两容器,容器内装有质量与深度均相同的不同液体,此时液体对容器底部的压强大小关系 ;从甲、乙两容器中分别抽走三分之一高度的液体,则容器对水平桌面的压强大小关系为 (均选填“>”、“=”或“<”)。
16.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K闭合,B容器中C点受到的液体压强为 Pa,若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比 。
三、计算题
17.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图甲,放在水平桌面上的容器由上、下两个圆柱体组成,重为0.6N,不计容器厚度。往容器中加水直至加满,容器中水的深度与所加水重的关系如图乙。
(1)当水深为6cm时,容器内水的质量。
(2)容器的底面积。
(3)加满水时,水对容器底部的压力。
(4)加满水时,容器对水平桌面的压强。
18.(22-23八年级下·福建三明·阶段练习)如图,薄壁圆柱形容器甲和均匀正方体乙置于水平地面上,容器甲足够高、底面积为,盛有15cm深的水,正方体乙质量为5.4kg,密度为,求:
(1)正方体乙的重力;
(2)容器甲内水对容器底部的压强;
(3)若将正方体乙浸没在容器甲的水中,水对容器底部的压强的增加量。
19.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,容器被隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔,被薄橡皮膜封闭,橡皮膜中心到容器底部的距离5cm,橡皮膜的面积为,两侧压强相同时橡皮膜刚好变平。此装置可以用来做探究液体压强是否跟液体的深度、密度有关的实验。已知左侧水的深度为17cm,右侧盛有深度为20cm的某种液体,此时橡皮膜刚好变平。求:
(1)水对容器底产生的压强;
(2)橡皮膜受到水的压力;
(3)液体的密度。
20.(22-23九年级下·福建福州·期中)桌面上有一个无底容器,容器质量为164g,容器上部是边长为8cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体;实心圆柱体铝块质量为1080g,底面积为;现把实心圆柱体铝块放入容器中,如图所示铝块静止于桌面上,接着向容器中缓慢注入质量为856g的水,实心圆柱体铝块仍静止在桌面上(),求:
(1)没有注水前,实心圆柱体铝块对桌面的压强;
(2)注水后,容器中的水对桌面的压强;
(3)注水后,容器对桌面的压力。
试卷第1页,共3页
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液体压强的比较和计算
一、单选题
1.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,放置于水平桌面上等质量的A、B两容器,底面积相等,B为柱状容器。现分别往两种容器中注入等质量液体,液面位置如图所示,两液面高度相同。已知液体对A、B容器底部的压强分别为pA、pB,容器A、B对桌面的压力分别为FA、FB,则下列关系正确的是( )
A.pA=pB FA=FB B.pA=pB FA<FB
C.pA<pB FA<FB D.pA>pB FA=FB
【答案】D
【详解】如图所示,VA<VB;由于mA=mB,根据可知ρA>ρB;由p=ρgh可知:A、B液体对容器底的压强大小关系为pA>pB;容器的质量、液体的质量相同,则两个容器的总质量相同,由G=mg知,总重力相同,故两容器对桌面的压力相同,即FA=FB。故D正确,ABC错误。
2.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,一杯豆浆(未装满)平放在水平桌面上,若将该豆浆倒置过来放在桌面上,豆浆对杯底和倒过来的杯盖压强分别为和,豆浆对杯底和倒过来的杯盖的压力分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】液体对容器底部压强为
倒置后,液体深度h减小,所以液体对容器底面的压强减小,则
正立放置时,侧壁承担了一部分压力,此时
倒立过来后,侧壁给予一部分压力,此时
容器内部液体重力不变,所以
故C符合题意,ABD不符合题意。
3.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强
B.容器对桌面的压强
C.液体的密度
D.容器对桌面的压力
【答案】B
【详解】AC.两种液体质量相等,由图可知,甲液体体积较小,根据可知液体的密度;深度相同,根据可知液体对容器底部的压强,故AC错误;
BD.两种液体质量相等,容器质量相同,则容器对桌面的压力相同,即;容器底面积相同,根据可知容器对桌面的压强,故B正确,D错误。
4.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,质量与底面积相同且厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种液体,放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.甲容器对桌面的压力最大
B.三容器对桌面压强大小相等
C.三容器底部所受液体的压强大小相等
D.乙液体对容器底部的压力最小
【答案】B
【详解】AB.由题意知,三个容器质量相等,则重力相等,容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,而甲、乙、丙液体质量相等,重力相等,则三个容器分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上时,对桌面的压力相等,三个容器底面积相同,根据可知,三容器对桌面的压强大小相等。故A错误,B正确;
CD.由图可知,乙容器为直壁容器,液体对容器底的压力等于液体的重力;甲容器上粗下细,液体对容器底的压力小于液体的重力;丙容器上细下粗,液体对容器底的压力大于液体的重力。所以,甲、乙、丙液体对容器底部的压力关系为,三个容器底面积相同,所以,根据可知,三容器底部所受液体的压强的大小关系为
5.(23-24八年级下·福建漳州·期末)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等、质量相同的不同液体,若液体对容器底部的压力分别为和,容器对桌面的压强分别为和。则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】由题意可知,A、B两容器内液体的深度和质量相等,由图可知,A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积,由可知,两容器内液体的密度关系为,由可知,液体对容器底部的压强关系为,因两容器的底面积相等,所以,由的变形式F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为;又因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两容器的质量和液体的质量相等,所以,由可知,容器对桌面的压强pA=pB。故ABD不符合题意,C符合题意。
6.(2024·福建福州·三模)如图甲所示,一底面积为200cm2的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该薄壁容器重2N
B.注入液体的密度为0.8g/cm3
C.该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D.该薄壁容器的高度为6cm
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,空容器对桌面的压强为50Pa,由得,该薄壁容器重
,故A错误;
B.容器为柱形容器,液体对容器底部产生的压强等于注液体前后容器对桌面压强的变化量,如图,注入1cm液体时,薄壁容器对水平桌面的压强变化了
由得,液体密度为,故B正确;
C.由图乙可知,加入液体的过程中,该薄壁容器对水平桌面的压强不断变大,由得,该薄壁容器对水平桌面的压力不断变大,故C错误;
D.注满液体时,薄壁容器对水平桌面的压强变化了
由得,则注满液体时,注入液体的深度为
则该薄壁容器的高度为5cm,故D错误。
7.(2024·福建泉州·二模)如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压强为p,压力为F;把容器倒置后再置于水平桌面上,则水对容器底部的压强和压力分别为( )
A.,F B.p,2F C.p, D.2p,F
【答案】C
【详解】容器内装满水,容器倒置前后水的深度不变,根据公式可知,容器倒置后,水对容器底部的压强不变,仍为p;容器上下底面积之比为1:2,根据公式可知,水对容器底部的压力之比为2:1,所以倒置后水对容器底部的压力为,故C符合题意,ABD不符合题意。
8.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,水平桌面上甲、乙两平底容器的底面积和质量都相同,装着深度相同的同种液体,两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,对桌面的压强分别为p甲、p乙;液体对两容器底部的压力分别为F甲'、F乙',压强分别为p甲'、 p乙'。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.根据图示可知,乙中液体的体积大,液体种类相同,根据G=mg=ρgV可知,甲中液体的重力小于乙中液体的重力,容器质量相同,所以甲容器的总重力小于乙容器的总重力;而容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,所以甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力;容器的底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强p甲<p乙,故AB错误;
CD.两容器中液体的深度相同,根据p=ρ液gh知,液体对杯底的压强p甲′=p乙′,容器的底面积相同,根据F=pS可知液体对容器底部的压力:F甲′=F乙′,故C正确,D错误。
9.(23-24九年级下·福建泉州·期中)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有质量相等的不同液体。则以下分析不正确的是( )
A.甲容器底受到液体的压力小于乙容器底受到液体的压力
B.甲、乙两容器底受到液体的压强相等
C.甲的密度大于乙的密度
D.甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力
【答案】B
【详解】ABC.从图中可知,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据可知,
ρ甲>ρ乙; 液体对容器底的压力等于液体的总重力与凸起部分液体的重力之差;根据图示可知,两个容器凸起部分的体积相同,甲中液体的密度大,根据G=mg=ρgV可知,甲中凸起部分液体的重力大于乙中凸起部分的重力,液体总重力相同,所以甲受到液体的压力小于乙容器受到液体的压力;受力面积相同,根据可知,甲、乙两容器受到液体的压强不相等,故AC正确,不符合题意;B错误,符合题意;
D.水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可知,二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力F甲=F乙,故D正确,不符合题意。
10.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,容器下部横截面积为上部面积的3倍,容器下部中装有重力为G某种液体,现在容器上部装入与容器下部等高的同种液体,则此时液体对容器底部的压力为( )
A.G B.2G C.3G D.4G/3
【答案】B
【详解】容器下部原来受到液体的压力为
容器上部装入与容器下部等高的同种液体后,此时液体对容器底部的压力为
故ACD不符合题意,B符合题意。
11.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图所示的甲、乙两容器中装有高度相等的同种液体,两容器底面积相等,放在水平桌面上,比较两容器底部受到的压力,压强,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】甲、乙两容器中装的是高度相等的同种液体,即液体的深度和密度相同,根据可知两容器底部受到的液体压强相同,即;两容器底面积相等,即受力面积相同,根据可知两容器底部受到的液体压力相同,即。故A符合题意,BCD不符合题意。
12.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为、。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A. <,<
B.<,=
C.>,<
D.<,=
【答案】C
【详解】由于两容器底部受到的液体压强相等,甲容器底面积大于乙容器底面积,由可知,甲容器底部受到的液体压力F甲大于乙容器底部受到的液体压力F乙,由于甲乙为规则的圆柱体容器,则甲中液体对甲容器底部的压力等于其中液体受到的重力,乙中液体对乙容器底部的压力等于其中液体受到的重力,即G甲液=F甲
G乙液=F乙,所以G甲液>G乙液,由G=mg可知m甲液>m乙液,由于甲乙容器中两种液体的体积相等,由可知
由于A点到容器底部的深度等于B点到容器底部的深度,由p=ρgh可知,两点以下部分液体的压强大小关系为
pA下>pB下
若两容器底部受到的液体压强相等,则两点处受到液体的大小关系为,故ABD错误,故C正确。
二、填空题
13.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,放在水平桌面的甲、乙两个厚度不计且上端开口的空圆柱体容器,底部用一根质量不计的细软管连通,甲容器底面积为2×10-2m2,乙容器底面积为1×10-2m2。往甲容器中都倒入3×10-3m3的水(两容器内水均未溢出),细软管内水的体积、质量均不计,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)水面静止后,甲、乙两容器液面 (选填“甲高”,“乙高”或“相平”),此时水对乙容器底部的压强为
Pa;
(2)现将体积为6×10-4m3,质量为4kg的实心金属块,浸没在甲容器中(两容器内水均未溢出),若甲容器质量为0.2kg,此时甲容器对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】(1) 相平 1×103(2)3×103
【详解】(1)[1]由图可知,甲、乙两容器组成了一个连通器,根据连通器的特点可知,水面静止后,甲、乙两容器液面相平。
[2]此时液面的高度
此时水对乙容器底部的压强
(2)金属块浸没在水中,排开水的体积
当金属块浸没在水中后,水上升的高度
此时容器中时的深度
乙容器中水的体积
则甲容器中水的体积
甲容器中水的质量
甲容器的重力
金属块的重力
甲容器中水的重力
甲容器对水平桌面的压力
此时甲容器对水平桌面的压强
14.(2021·福建福州·模拟预测)如图,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,A内装水,B内装某种液体。A、B容器内的底面积之比SA∶SB=3∶2,液面的高度之比hA∶hB=4∶3,液体对两个容器底部的压力大小相等。则液体对两个容器底部的压强之比为 ;B中液体密度为 kg/m3。
【答案】 2∶3 2×103
【详解】[1]液体对两个容器底部的压力大小相等,即FA=FB;由于容器为圆柱形,则液体对两个容器底部的压强分别为,液体对两个容器底部的压强之比
[2]A、B是液体,则有pA=ρAghA=ρ水ghA,pB=ρBghB
液体对两个容器底部的压强之比,根据液面的高度之比hA∶hB=4∶3可知,B中液体的密度
15.(22-23八年级下·福建南平·期中)如图所示,水平桌面上放着质量和底面积都相等的甲、乙两容器,容器内装有质量与深度均相同的不同液体,此时液体对容器底部的压强大小关系 ;从甲、乙两容器中分别抽走三分之一高度的液体,则容器对水平桌面的压强大小关系为 (均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 < <
【详解】[1]因为容器底面积相同,液体同高,由图知乙中液体的体积小于甲中液体的体积,因为质量相同,根据可知,液体的密度。两容器中液体的深度相同,根据可知,液体对杯底的压强。
[2]从甲、乙两容器中分别抽走三分之一高度的液体,根据容器的形状可知,甲中抽去的液体的体积为总体积的三分之一,抽去的液体的质量为液体总质量的三分之一;乙中抽去液体的体积要小于总体积的三分之一,抽去的液体的质量要小于液体质量的三分之一;所以剩余的甲液体的质量要小于乙液体的质量,剩余的甲液体的重力要小于乙液体剩余的重力;容器的质量相同,重力相同,所以乙容器的总重力大,压力F大,受力面积相同,由得,容器对桌面的压强。
16.(22-23八年级下·福建福州·期中)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K闭合,B容器中C点受到的液体压强为 Pa,若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比 。
【答案】 300 5∶7
【详解】[1]阀门K闭合,B容器中C点所处深度
C点受到的液体压强
[2]若将阀门K打开,容器A、B构成连通器,当容器中水不流动时,液面相平,则A容器中水深为5cm,B容器中水深为7cm,则A、B两容器底部受到水的压强之比
三、计算题
17.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图甲,放在水平桌面上的容器由上、下两个圆柱体组成,重为0.6N,不计容器厚度。往容器中加水直至加满,容器中水的深度与所加水重的关系如图乙。
(1)当水深为6cm时,容器内水的质量。
(2)容器的底面积。
(3)加满水时,水对容器底部的压力。
(4)加满水时,容器对水平桌面的压强。
【答案】(1)0.18kg;(2)3×10-3m2;(3)3N;(4)1000Pa
【详解】解:(1)由乙图可知,当加水深为6cm时,加入水的质量为
(2)此时水对容器底的压强为p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m=600Pa
容器的底面积
(3)当将容器加满水后,水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa
水对容器底部的压力为F=pS=1000Pa×3×10-3m2=3N
(4)加满水时,容器和水对水平桌面的压力等于其总重力F总=G总=2.4N+0.6N=3N
容器对水平桌面的压强
18.(22-23八年级下·福建三明·阶段练习)如图,薄壁圆柱形容器甲和均匀正方体乙置于水平地面上,容器甲足够高、底面积为,盛有15cm深的水,正方体乙质量为5.4kg,密度为,求:
(1)正方体乙的重力;
(2)容器甲内水对容器底部的压强;
(3)若将正方体乙浸没在容器甲的水中,水对容器底部的压强的增加量。
【答案】(1)54N;(2)1500Pa;(3)400Pa
【详解】解:(1)乙的重力G乙=m乙g=5.4kg×10N/kg=54N
(2)容器甲内水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(3)正方体乙的体积
将正方体乙浸没在容器甲的水中时水的深度的变化量
水对容器底部的压强的增加量Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
19.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,容器被隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔,被薄橡皮膜封闭,橡皮膜中心到容器底部的距离5cm,橡皮膜的面积为,两侧压强相同时橡皮膜刚好变平。此装置可以用来做探究液体压强是否跟液体的深度、密度有关的实验。已知左侧水的深度为17cm,右侧盛有深度为20cm的某种液体,此时橡皮膜刚好变平。求:
(1)水对容器底产生的压强;
(2)橡皮膜受到水的压力;
(3)液体的密度。
【答案】解:(1)1700Pa;(2)0.24N;(3)
【详解】解:(1)水对容器底产生的压强为
(2)橡皮膜中心的深度为
橡皮膜受到水的压强为
橡皮膜受到水的压力为
(3)橡皮膜中心在液体中的深度为,由于橡皮膜变平,所以左右两侧压强相等,即,则液体的密度为
20.(22-23九年级下·福建福州·期中)桌面上有一个无底容器,容器质量为164g,容器上部是边长为8cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体;实心圆柱体铝块质量为1080g,底面积为;现把实心圆柱体铝块放入容器中,如图所示铝块静止于桌面上,接着向容器中缓慢注入质量为856g的水,实心圆柱体铝块仍静止在桌面上(),求:
(1)没有注水前,实心圆柱体铝块对桌面的压强;
(2)注水后,容器中的水对桌面的压强;
(3)注水后,容器对桌面的压力。
【答案】(1)2700Pa;(2)1400Pa;(3)0.2N
【详解】解:(1)没有注水前,实心圆柱体铝块对桌面的压力等于圆柱体铝块自身的重力
F=G=mg=1080×10-3kg×10N/kg=10.8N
实心圆柱体铝块对桌面的压强
(2)注水后,容器中水的体积为
实心圆柱体铝块的体积为
实心圆柱体铝块的高度为
则铝块的高度正好与容器的下部齐平,容器下部水的体积为容器下部体积与铝块体积之差,
即V下=V-V铝=10cm×10cm×10cm-400cm3=600cm3
则容器上部水的体积为V上=V水-V下=856cm3-600cm3=256cm3
容器上部水的高度为
容器中水的总高度为h=h下+h上=10cm+4cm=14cm=0.14m
则水对桌面的压强为p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa
(3)水对容器上部底面的压强p2=ρ水gh上=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
水对容器上部底面的支持力F2=p2S=400Pa×(0.1m×0.1m-0.08m×0.08m)=1.44N
容器重力G=m0g=164×10-3kg×10N/kg=1.64N
容器对桌面的压力F’=G-F2=1.64N-1.44N=0.2N
试卷第1页,共3页
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