内容正文:
浙教版科学八年级上册拔尖特训(强基专用)
第二章第3节 压强2(液体压强)
班级:_________ 姓名:_________
一、选择题
1.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压力相等。现将完全相同的金属球分别浸没在三个容器中,液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA=pC>pB
2.如图,甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,两瓶中分别装有质量相等的水和酒精,则两瓶底部受到液体的压强p甲与p乙的关系为( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.无法比较
3.如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞连接,两涵渠水面相平,关于涵洞的水流方向,正确的说法是( )
A.水从乙流向甲 B.水从甲流向乙 C.水不流动 D.无法判断
4.密封的圆台形容器如图放置,装满不能混合的两种液体,它们的密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2),此时液体对容器底的压强为p1,若将容器倒置,液体对容器底的压强为p2;比较p1与p2的大小,正确的是( )
A. p1>p2 B. p1= p2 C. p1<p2 D.无法比较
5.如图所示,是一种装咖啡的壶。咖啡壶的侧面装有一个透明的长直玻璃管,它和咖啡壶构成了一个连通器,用以显示壶中液面的高度。当阀门(俗称龙头)打开后,就会有咖啡流出,阀门关闭时,咖啡立即停止流出,那么玻璃管中的咖啡液面的变化情况是( )
A.无论阀门打开还是关闭,都始终和壶中的液面等高
B.阀门打开时和壶中的液面等高,阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处,然后再降到和壶中液面等高处
C.阀门打开时会突然上升一小段高度,阀门关闭时先下降到比壶中液面稍低处,然后再升到和壶中液面等高处
D.阀门打开时会突然下降一小段高度,阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处,然后再降到和壶中液面等高处
6.有一个上细下粗的筒,下端用一薄片盖住后浸入水中(不计薄片重),薄片因受水的压力而不下落,如图所示。这时向筒内轻轻注入150克水后,恰能使薄片下落,那么下列做法中同样可使薄片下落的是( )
A.往筒内轻轻注入150克水银 B.往筒内轻轻注入150克酒精
C.往筒内轻轻放入150克砝码 D.以上三种方法都可以
7.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有深度不同的液体,已知距容器底部均为h的A、B两点的压强相等。现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中,均无液体溢出,此时A点的压强大于B点的压强,则一定成立的是( )
A.甲球的质量小于乙球的质量 B.甲球的质量大于乙球的质量
C.甲球的体积小于乙球的体积 D.甲球的体积大于乙球的体积
8.如图所示,锥形瓶中盛有0℃的水,现用酒精灯加热,使水温升高到10℃,在这一过程中(不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩),则水对锥形瓶底的压强变化是( )
A.不变 B.变大 C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
9.如图,开口向上的两个“凸”形管竖立在水平桌面上,除了凸部分在竖直管上的位置有高低之外,其余完全相同。现将甲管装盐水,乙管装等质量的蒸馏水,两管液面都超出各自的凸出部位,且液体都已将各管的凸出部分充满。则两管底部受到液体压强之间的关系是( )
A.P甲>P乙 B.P甲< P乙 C.P甲= P乙 D.无法判断
10.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有两种不同的液体。且液体对容器底部的压强相等。下列措施中(无液体溢出,),一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的方法是( )
A. 分别抽出相同质量的液体甲、乙
B. 分别抽出相同体积的液体甲、乙
C. 分别浸没体积相同的实心铜球、实心铝球
D. 分别浸没质量相同的实心铝球、实心铜球
11.如图所示,将一冰块轻轻放入盛有水的烧杯内,待冰块静止时下表面与杯底接触,水面正好与杯口相齐,当冰熔化时是否有水溢出? ( )
A.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰熔化后水一定会溢出
B.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰熔化后水一定不会溢出
C.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰熔化后水都会溢出
D.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰熔化后水都不会溢出
12.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入两容器中,当两球静止时液面刚好相平,小球所处的位置如图所示,两容器对水平桌面的压强大小分别为和,则它们的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
13.甲、乙两容器内盛有水,水对容器底部的压强分别为p甲和p乙。当水温从80℃降低到20℃时,则p甲和p乙的变化情况是( )
A.p甲变小,p乙不变 B.p甲不变,p乙变小
C.p甲和p乙均变小 D.p甲和p乙均不变
14.如图所示,玻璃瓶侧壁有三个用木塞塞住的小孔a、b、c,一根两端开口的管子,上端穿过软木塞与大气连通,另一端浸没在液体中,管中的液面和b孔等高,瓶内的液面比a孔的位置高。下列叙述中正确的是( )
A.只有拔去a孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
B.只有拔去b孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
C.只有拔去c孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外
D.拔去a、b、c三孔中的任一木塞的舜时,水均会流出瓶外
二、填空题
15.两个同样的开口容器用两根同样的管子连通且装满水,两管各用阀门关闭(如图所示)。两容器里水温保持恒定,左边的容器里水温为t1,右边的容器里水温为t2,并且t1>t2>4摄氏度。如果阀门K1保持关闭状态,打开阀门K2,则容器里的水将 (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K2;此后打开阀门K1,则容器里的水将 (选填:从左向右、从右向左、不会)通过阀门K1。
16.血管变细是“高血压”病的诱因之一。为研究该问题,可将其简化。假设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比,即f=kv(其中k与血管粗细无关),为维持血液匀速流动,则血管两端需要有一定压强差。设血管内径为d1时所需压强差为p,若血管内径减为d2时,为了维持在相同时间内流过同样多的血液,此时血管两端的压强差必须变为原来的 倍。
17.如图是一个足够长,粗细均匀的U形管,先从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的液面高度差为0.5L,则ρB与ρA的关系为 ;现再从B端注入密度为ρC的液体,且ρC=4ρB,要使左右两管的液面相平,则注入的液柱长度为 。
三、探究题
18.小明和小华在学习了液体压强的知识后用加长的饮料瓶做了如图所示的实验,在饮料瓶中灌满水,然后在瓶的a、b处各扎一个小孔,观察其发生的现象。
实验序号
小孔高度H/m
小孔深度h/m
小孔深度的平方根/
水流射程s/m
1
0.64
0.16
0.40
0.64
2
0.64
0.36
0.60
0.96
3
0.64
0.64
0.80
1.28
4
1.0
0.16
0.40
0.80
5
1.0
0.36
0.60
1.20
6
1.0
0.64
0.80
1.60
(1)经过反复的试验,他们发现从小孔中射出水流的射程s(从小孔处到落地点的水平距离OA)跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H这两个因素有关。为了研究水流的射程s与h、H之间的关系,他们将饮料瓶放置在水平桌面边缘,看到如图所示的现象,由此他们得出了结论:小孔距水面的深度h越大,水流的射程s越大。你认为根据图示的现象能否得出上述结论?请说明你的理由 ;
(2)测量水流的射程s,需用 ;
(3)他们在实验中测得的数据如表所示:根据表中数据,可以得出结论:当小孔高度H一定时:水流射程s与 成正比,当H=1.0m,h=1.00m时,s= 。
四、计算题
19.如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.6kg,底面积为0.01m2,容器高48cm,分别装有2.0×10-3m3的水和3.0×10-3m3的酒精,置于水平桌面上(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)酒精的质量;
(2)B容器对水平桌面的压强;
(3)依据题意,下述情景是否有可能出现:当两个容器中的液体在增加同一深度△h后,容器中的液体对底部的压强能够达到p水>p酒精?若可能,求△h范围;若没有可能,请说明理由。
20.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为h的两个水平面上,容器均足够高,A中盛有深度为16h的液体甲,B中盛有深度为19h的液体乙。(ρ乙=0.8×103千克/米3)求:
(1)若液体乙的体积为5×10-3米3,求液体乙的质量m乙;
(2)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等。现有二个物体C、D,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入容器A或B中后(物体均能浸没在液体中),可使液体对容器底部压强增加量Δp液与水平面受到的压强增加量Δp地的比值最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Δp液与Δ p地的最大比值。
物体
密度×103千克/米3
体积×10-3米3
C
4
3
D
2
3
参考答案
1.A
【详解】∵液体对容器底部的压力相等,且容器是圆柱形容器,则根据F=G,G=mg,∴A、B。 C三种液体的重力GA=GB=GC,质量mA=mB=mC,由图可知,所装液体的体积关系是VA<VB<VC,∴所装液体的密度:ρA>ρB>ρC,∵由图可知,所装液体的底面积关系SA<SB<SC,液体对容器底部的压力相等,∴三容器内液体对容器底部的压强:pA1>pB1>pC1,∵将完全相同的金属球分别浸没在三个容器中,∴被金属球排开的液体体积相同,即△VA=△VB=△VC,∵三容器的底面积关系SA<SB<SC,∴三个容器内增加的液体深度:hA>hB>hC∴由p=ρgh得:液体增加的压强:△pA2>△pB2>△pC2,与原来液体对容器产生的液体压强pA1>pB1>pC1相比较,可得:液体对容器底部的压强大小关系仍为:pA>pB>pC。故选A。
2.A
【详解】两瓶中水和酒精质量相等,凸起部分中液体体积相同,但酒精密度较小,根据可知凸起部分中水的质量更大,则柱形部分中酒精的质量更大,则酒精对容器底的压力更大,受力面积相同,根据可知酒精对容器底的压强更大,即p甲<p乙。故A符合题意,BCD不符合题意。
3.C
【详解】图示的水渠,上端开口,下端连通,是一个连通器,则两涵渠水面相平时,水是不流动的,故ABD错误,C正确。
4.C
【详解】容器倒置前,圆台型容器是下大上小,这时
倒置后,圆台型容器是下小上大,由于两种液体不相混合,则密度大的液体ρ2沉在下面,且深度增加,密度小的液体 ρ1浮到上面,深度减小,这时
由图可知,密度为 ρ1的液体体积比密度为 ρ2的体积小一些,所以密度大的液体压强增量将大于密度小的液体压强的减量,即倒置后相对倒置前,液体对底部的压强是增大的,故ABD错误,C正确。
5.D
【详解】如图,阀门打开时,“透明的长直玻璃管”下端咖啡流动,压强减小,所以玻璃管内咖啡面下降;阀门关闭时,原先流向阀门的咖啡由于惯性继续向前,流向玻璃管,结果管内液面上升到比壶中液面稍高处,但静止后,由连通器原理可知,管内液面与壶内相平。
6.B
【详解】ABD.对于圆柱体的容器,加入相同质量的水和酒精时,由于,而,所以,据知,,据V=Sh知,。图示中,筒的上细下粗,倒入质量相同的水和酒精,则。则倒入150g酒精时,酒精对薄片的压力
即倒入150g酒精时对薄片的压力大于150g水对薄片的压力,所以可使薄片下落。,同理,倒入150g的水银时,,水银对薄片的压力
即倒入150g水银时对薄片的压力小于150g水对薄片的压力,薄片不会下落。故AD不符合题意,B符合题意;
C.150g水倒入上细下粗的筒中,对薄片的压力
大于水的重力,而放入150g砝码,对薄片的压力与150g水的重力相等,小于150g水倒入筒中对薄片的压力,所以薄片不会下落,故C不符合题意。
7.D
【详解】设A点到液面的距离是hA,B点到液面的距离是hB,由图知:hA>hB,因为A、B两点的压强相等,由P=ρgh,得:
ρAghA=ρBghB,
ρAhA=ρBhB,
因为hA>hB,所以ρA<ρB.
金属球甲、乙分别浸没在A、B两液体中,设液面上升的高度分别为:△hA、△hB,A点的压强大于B点的压强,即:
ρAg(hA+△hA)>ρBg(h'B+△hB),
因为
ρAhA=ρBhB,
ρA<ρB,
所以△hA>△hB,由图知两容器的底面积SA>SB,两球浸没在液体中,液面上升的体积,即两球排开液体的体积SA△hA>SB△hB,因为两球排开液体的体积等于它们自身的体积,所以V甲>V乙,故C错误,D正确.
球的质量m=ρV,因为不知道两球的密度关系,所以不能判断两球的质量关系,故AB错误.
8.C
【详解】水对锥形瓶底的压强
①
锥形瓶中的水是一圆台形状,圆台的体积公式
V=②
代入①式得
③
当水从0℃升高到4℃时,水的质量不变,水的体积变小,液面下降,水的上表面变大,根据③可知,压强变小;当水从4℃升高到10℃时,水的质量不变,水的体积变大,液面上升,水的上表面变小,根据③可知,压强变大;所以,当水从0℃升高到10℃时,水对锥形瓶底的压强先变小再变大。
9.B
【详解】由于液体压强只与密度和深度有关,假设将图中容器凸出部分割掉,使两容器都变成一个规则的细圆柱形,液体对容器底的压强大小不变.
凸出部分完全相同,即体积相同,盐水的密度大,根据知,割去部分液体质量,原来质量相等,所以有:,即割掉这部分后,剩余部分盐水质量小,蒸馏水质量大;
根据可得:.
10.A
【详解】A.抽出相同质量的液体,减小的压力相等,甲容器的底面积较大,所以甲减小的压强小,会使甲液体对容器的底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,故A符合题意;
B.由题意液体对容器底部的压强相等,且乙容器内液体的高度大于甲容器内液体的高度,根据公式p=ρgh可知,甲容器内液体的密度大于乙容器中液体的密度,ρ甲>ρ乙;抽出相同的体积,因为
ρ甲>ρ乙
所以
Δm甲>Δm乙
因此甲容器液体对容器底部减小的压力大于乙容器液体对容器底部减小的压力,又因甲容器的底面积较大,因此不能确定液体对容器底部的压强大小关系,故B不符合题意;
C.分别浸入体积相同的实心铜球、实心铝球,甲容器的底面积大,液体升高的高度小,但甲容器中的液体密度大,因此无法判断甲、乙容器液体对容器底部压强大小的关系,故C不符合题意;
D.分别浸没质量相等的实心铝球、实心铜球,铝球的密度小,体积大,排开液体的体积大,但甲容器的底面积较大,液体升高的高度无法和乙容器进行比较,因此不能确定液体对容器底部的压强大小关系,故D不符合题意。
11.A
【详解】冰水混合物的温度为零摄氏度,在零摄氏度,冰的密度比水的密度小,相同质量的冰比相同质量的水的体积大。 当冰块的下表面对杯底没有压力时,冰所受的浮力等于它所排开水所受的重力,由于冰的体积比水的体积大,所以冰融化 后,水不会溢出。 当冰块的下表面对杯底有压力时,冰所排开水的质量小于冰的质量,冰融化后水一定会溢出。
12.B
【详解】由图得,球在甲液体中漂浮,则甲液体密度大于球的密度;球在乙液体中悬浮,则乙液体密度等于球的密度,则甲液体密度大于乙液体密度,甲乙液体深度相同,由得
故ACD不符合题意,B符合题意。
13.B
【详解】于甲容器来说,水对容器底的压力等于水的重力,水对它的压强
当水温从80℃降低到20℃时,虽然体积减小,但质量不变,所以p甲不变;对于乙容器来说,水对容器底的压力
F乙=ρghS=ρgV
即压力等于阴影部分水的重力,如图:
当水温从80℃降低到20℃时,因为水的体积减小,液面下降至红线处,容器底部受到的压力就是红线下面的阴影部分水的重力,可见,与温度没有改变时,与压力相等的那部分水的重力变小了,水对容器的压力变小了,容器底面积没有变,根据可知,压强变小。
14.C
【详解】设瓶内气压为p0,大气压为p大,由题知,管中的液面和b孔等高,p0加上hb水深产生的压强等于大气压p大,拔去b孔木塞的瞬时,水不会流出瓶外;管中的液面比a孔低,p0加上ha水深产生的压强小于大气压p大,拔去a孔木塞的瞬时,水不会流出瓶外;管中的液面比c孔高,p0加上hc水深产生的压强大于大气压p大,拔去c孔木塞的瞬时,水会流出瓶外;所以只有拔去c孔木塞的瞬时,水才会流出瓶外。
15. 从右向左 从左向右
【详解】由于t1>t2>4℃,水热胀冷缩,所以左侧水的密度小,根据可知,左侧的压强小,所以打开阀门K2,则容器里的水将从右向左通过阀门K2;
水向左流动,左侧容器水会溢出,而右侧容器内水面会下降,当再打开阀门K1时,门K1右侧水面低,左侧水面高.根据可知,左侧深度大,压强大,所以容器里的水将从左向右通过阀门K1.
16.
【详解】血液匀速流动时,所受的压力与阻力是一对平衡力,它们的大小相等,则正常情况下有
①
血管变细后有
②
因为在相同时间内通过的血液量不变,则有
即,又因为
所以
③
联合①②③式得
17. 0.5L
【详解】[1][2]从A端注入密度为的液体,再从B端注入密度为、长度为L的液体,平衡时有
解得
如下图所示,设加入C液体后,液柱B下降了x的高度,左右液面相平时,则有C液体的高度为2x-0.5L
又已知
联立解得
18. 不能,实验中没有在控制H相同的条件下比较射程,因而结论不可靠 刻度尺 2.00m
【详解】(1)[1]因为水流的射程s可能与h、H有关,要研究小孔距水面的深度h与水流的射程s之间的关系,应控制H不变,实验中没有控制H相同便比较射程,因而结论不可靠。
(2)[2]测量水流的射程s,需用刻度尺测量。
(3)[3]如图所示,比较实验序号1、2、3(或4、5、6)小孔的高度相同,随小孔深度的平方根的增大,水流的射程增大,且增大的倍数相同,所以可得出结论:当小孔高度H一定时,水流射程s与小孔深度的平方根成正比。
[4]当H=1.0m,由表格可知水流射程s与小孔深度的平方根之比为2,所以h=1.00m时,s=2.00m。
19. (1)2.4kg; (2)3000Pa; (3)详见解析
【详解】(1)酒精的质量m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg;
(2)B容器对桌面的压力:FB=GB总=(m酒精+m容)g=(2.4kg+0.6kg)×10N/kg=30N,
B容器对桌面的压强:;
(3)水的深度:h水==0.2m,
酒精的深度:h酒精==0.3m,
水对容器底的压强:p水=ρ水gh水,
酒精对容器底的压强:p酒精=ρ酒精gh酒精,
若增大同一深度,当p水>p酒精时,则,ρ水g(h水+△h)>ρ酒精g(h酒精+△h),
,
当△h>0.2m时,酒精液面的高度大于0.3m+0.2m=0.5m,容器高48cm=0.48m,将超出容器的高度;所以,不可能达到p水>p酒精.
20. (1)4kg; (2)0.5,见解析
【详解】解:(1)液体乙的质量为
m乙=ρ乙V乙=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg
(2)水平面MN处两种液体的压强相等,即
pM=pN
ρ甲ghM=ρ乙ghN
可得
ρ甲==1×103kg/m3
液体对容器底部压强增加量Δp液与水平面受到的压强增加量Δp地的比值为
ρ液越大,ρ物越小,比值越大,故选择物体D放入容器A中。Δp液与Δp地的最大比值为
=0.5
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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