专题12 液体压强-2025-2026学年浙教版科学八年级上册尖子生培优点对点突破
2025-10-30
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2份
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47页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2章 力与空间探索 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.85 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-30 |
| 作者 | 大圣科学知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54636147.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题12 液体压强
典题导航:
题型一:液体压强影响因素探究
题型二:特殊容器的液体压强分析
题型三:液体和固体压强综合分析计算
一、液体压强影响因素探究
1.(2023八上·宁海期中)甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 由图乙可知,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的底面积不变,根据m=ρV=ρSh可知容器中水先下降后上升,利用p=ρgh无法判断容器底受到水的压强p如何变化,当水温从0℃升到15℃时,水的质量不变,处于规则容器中,则水对容器底部的压力等于水的重力,根据可知,当水温从0℃升到15℃时,容器底受到水的压强p不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
2.如图所示,底面积不同的圆柱形容器甲、乙分别盛有两种液体,液体对容器底部的压强p甲< p乙,若要使两容器中的液体对容器底部的压强相等,可行的方法是 ( )
A.甲中抽取部分液体、乙中倒入与甲中抽取的液体相同高度的原有液体
B.乙中抽取部分液体、甲中倒入与乙中抽取的液体相同高度的原有液体
C.甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体
【答案】C
【解析】 已知液体对容器底部的压强p甲<p乙.且h甲>h乙,
根据公式p=ρgh可知,
ρ甲<ρ乙,
A、甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体,会使左边液体对容器底部的压强仍然小于右边液体对容器底部压强,故A不可行;
B、乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
∵ρ甲<ρ乙,
∴Δp甲<Δp乙,
∴p甲+Δp甲有可能等于p乙-Δp乙,
但是若满足条件时倒入甲中的液体超过容器的高度,故B不可行,
C、甲、乙中同时抽取相同高度的液体,
∵ρ甲<ρ乙,
∴Δp甲<Δp乙,
∴p甲-Δp甲有可能等于p乙-Δp乙,故C可行,
D、甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体,
∵ρ甲<ρ乙,
∴Δp甲<Δp乙,
∴液体对容器底部的压强仍然是p甲<p乙.故D不可行。
故答案为:C。
3.如图所示,两个薄壁圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲比乙粗,它们分别装有体积相等的不同液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为,两容器底部受到液体的压力分别为。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】A
【解析】 两容器底部受到的液体压强相等,由题图可知,甲中液体深度小于乙中液体深度,
由可知,
甲中液体密度大于乙中液体密度,即;
液体内A、B两点到容器底部的距离相等,由可知,点以下的液体压强大于点以下的液体压强,所以,即;
两容器底部受到的液体压强相等,甲容器受力面积大于乙容器受力面积,
由可知,甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力,即,
故A正确,B、C、D错误。
故选。
4.如图所示,甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有三种密度不同的液体,它们的液面高度相同。若a、b、c三点处液体的压强相等,则相关说法中,正确的是( )
A.容器中液体的密度
B.容器受到液体的压力
C.容器对水平地面的压强
D.容器对水平地面的压力
【答案】C
【解析】【分析】A.由液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度大小;
B.p=ρ液gh比较液体对容器底部的压强大小,再根据F=pS判断出容器底受到液体的压力的关系;
CD.根据m=ρV判断出液体质量的关系,根据G=mg判断出液体重力的关系。在水平面上压力等于总重力,根据判断出容器对水平地面压强的关系。
【解答】A.根据图片可知,a、b、c三点处的深度大小关系是:ha>hb>hc,三种液体中a、b、c三点处的压强相同,由p=ρ液gh可知,液体的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A错误;
B.三杯液体到杯底的深度相同,由p=ρ液gh可知,容器底部受到液体压强p甲<p乙<p丙,
三个容器底的面积相同,根据F=pS可知,容器底受到液体的压力F甲<F乙<F丙,故B错误;
CD.由图知液体的体积相同,ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据m=ρV可知,液体的质量,m甲<m乙<m丙。
由G=mg可知,液体的重力G甲<G乙<G丙。
容器的重力都相同,根据F=G液+G容可知,三容器对水平面的压力F甲<F乙<F丙。
容器的底面积相等,根据可知,对水平地面的压强p甲<p乙<p丙,故C正确,D错误。
故选C。
5.(2025·浙江会考)如图所示,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,距离容器底同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是 ;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是 (两空均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】<;>
【解析】 (1)根据图片可知,液体的体积V甲<V乙,
由可知,液体密度ρ甲>ρ乙,
A、B两点高度相同,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,下方对容器底的压强:pA下>pB下,
根据可知,液体对容器底的压强p甲底=p乙底,
根据p甲底=pA+pA下,p乙底=pB+pB下可知,
A、B两点的压强关系:pA<pB;
(2)根据图片可知,A、B深度hA<hB,
若A、B两点的压强相等,由p=ρ液gh可知。液体密度ρ甲>ρ乙,
那么A、B下方对容器底的压强:pA下>pB下,
根据p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下可知,
所以液体对容器底的压强:p甲>p乙。
6.小科和小甬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,观察其后发生的现象。
(1)他们发现小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大,你认为其原因是 。
(2)经过反复的实验,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)跟小孔到地面的高度 H 这个因素有关。 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,水流的射程越大。
(3)测量水流的射程s,需要 (填测量工具)。请你运用学过的物理知识帮助他们确定水流射程起点O的位置,写出具体的方法: 。
(4)他们在实验中测得的数据如下表所示:
实验序号
小 孔 高
度 H/m
小 孔
深 度
h/m
小孔深度
的平方 根
/m3
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
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。
【答案】(1)b处水的压强大
(2)不能,实验中没有在控制 H相同的条件下比较射程,因而不能得出上述结论
(3)刻度尺;利用重垂线确定O点位置(合理即可)
(4)
【解析】 (1)液体具有流动性,液体的压强随深度的增加而变大,b孔距液面的高度要大一些,所以水产生的压强比a的大,所以b处水流速度大;
(2)题中要研究小孔距液面的深度与水流射程的关系,应保证其它量不发生变化,但实验过程中小孔到地面的距离发生了变化,所以由此得出的实验结论是不可靠的;
(3)测量距离工具是刻度尺,O点为小孔的竖直下方,根据重力方向是竖直向下的,可以利用重锤线确定O点的位置;
(4)根据控制变量法,保证小孔高度H一定,则可分析1、2、3或4、5、6这两组数据,根据它们数量的变化关系,随着小孔深度的平方根增加,水流射程增加,且增加的倍数相等,所以水流射程与小孔深度的平方根成正比。
7.如图,在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图甲)。将瓶子浸人水中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变 。再将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为 。那么对图丙现象的合理解释是 。在图丙中,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选下表中 (填液体的名称)取代容器中的食盐水。
液体名称
酒精
水
饱和食盐水
硫酸铜溶液
水银
密度/(千克·米-3)
【答案】平;向里凹;因为容器中食盐水的密度大于瓶内水的密度,且瓶内外液面相平,所以食盐水对橡皮膜的压强大于水对橡皮膜的压强;酒精
【解析】 将瓶子浸人水中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变平。
当瓶内外水面相平说明液体深度相同,在深度相同时,密度大的液体压强大,盐水密度大于水,所以橡皮膜向里凹。那么对图丙现象的合理解释是因为容器中食盐水的密度大于瓶内水的密度,且瓶内外液面相平,所以食盐水对橡皮膜的压强大于水对橡皮膜的压强。
当橡皮膜向外凸时,说明瓶内水的压强大于瓶外液体的压强,即瓶内水的密度大于瓶外液体的密度,所以容器中应是酒精。
8.(2023九下·宁波月考)小明利用压强计探究液体内部压强的特点,U 形管装有一定量的水,在金属盒未浸入液体时U形管内的水面等高。用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。
(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中,U型管内水面就有高度差,应该 。
(2)图甲中金属盒在水中的深度h1 U型管内水面高度差h2(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)根据乙和丙图金属盒的深度和U型管内液面的高度差可得ρ盐水 ρ液体(选填“<”、“>”或“=”)。
(4)在图丙中当竖直向上缓慢取出探头时,探头所受液体的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)拔出橡皮管重新组装
(2)=
(3)>
(4)变小
【解析】 (1)组装好的完好的压强计的下端虽然相通,但上面有一端是不开口的,所以不是连通器;
(2)如图1所示,考虑到橡皮膜发生形变向内凹陷会抵消一部分压力,故会发现金属盒在水中的深度h1>U形管内水面高度差h2;
(3)根据图乙和图丙可知,压强计的探头在两液体中的深度是不同的,盐水中的探头所处深度更小,而U形管中液面的高度差却比在图丙液体中稍大些,说明在盐水中的压强大于在液体中的,根据P=ρgh可以判断两液体的密度大小关系为ρ盐水>ρ液体;
(4)根据P=ρgh可判断当竖直向上缓慢取出探头时,相当于液体密度不变的情况下,深度h变小,由此可判断探头所受液体的压强变小。
9.(2025八上·婺城月考)小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲所示的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,这激起了她探究液体压强的兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验,然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度 ho/ cm
高度差Δhʌ/格
探头D深度hɒ/ cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大。
②分析表中1、3(或2、4)数据,得出的结论是: 。
(3)小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙所示的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越大;将浮筒竖直浸没于水中后,仔细观察可发现其下表面橡皮膜形变更明显,其原因是 。
【答案】(1)不漏气
(2)1、2或3、4;深度相同时,液体密度越大,压强越大
(3)液体密度相同时,深度越深,压强越大
【解析】 (1)U 形管 A、B 中液面出现明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,故填 “不漏气
(2)① 分析表中 1、2(或 3、4)两次数据,液体种类相同,深度越深,高度差越大,可知同种液体中,深度越深,压强越大。
② 分析表中 1、3(或 2、4)数据,深度相同,液体密度越大,高度差越大,得出的结论是深度相同时,液体密度越大,压强越大,故填 “深度相同时,液体密度越大,压强越大”。
(3)将浮筒竖直浸没于水中后,其下表面深度更深,根据液体密度相同时,深度越深,压强越大,所以下表面橡皮膜形变更明显,故填 “液体密度相同时,深度越深,压强越大”。深度越深,压强越大”。
10.(2025八上·金华月考)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图是小明同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的两次实验情景,比较甲、乙两图得到的结论是 .
(2)在乙图中,小明保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变。将橡皮膜朝向不同方向,发现U形管两侧液面的高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”)。之后,向水中加入适量的食盐并充分搅拌(设液面高度不变),发现·再影管两边液面的高度差与原来相比增加了,小明设计此步骤想探究的问题是 。
(3)实验时把金属盒放入液体中,通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。在以下几个实验中,所用研究方法与此方法相同的有____(填序号)。
A.探究压力的作用效果与压力大小、受力面积之间关系
B.将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声
C.乒乓球靠近正在振动的音叉,由乒乓球反弹反映音叉在振动
【答案】(1)在同一种液体中,液体的压强随着深度的增加而增大
(2)不变;液体压强大小与液体的密度有什么关系
(3)C
【解析】 (1)甲、乙两次实验,液体的密度相同,深度各不相同,U形管中液面的高度差也不同,故可得出:在同一种液体中,液体的压强随着深度的增加而增大;
(2)保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变,即所处深度不变,将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面的高度差不变;
向水中加入适量的食盐并充分搅拌,发现U形管两边液面的高度差与原来相比增加了,这是为了探究液体压强大小与液体的密度有什么关系;
(3)实验中把金属盒放入液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处液体的压强的大小,这里用到了转换法,
A、探究压力的作用效果与压力大小、受力面积之间关系,主要运用了控制变量法,故A不合题意;
B、将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声,运用了科学推理法,故B不合题意;
C、乒乓球靠近正在振动的音叉,由乒乓球反弹反映音叉在振动,运用了转换法,故C符合题意。
故答案为:C。
11.五一放假期间,小科一家去野生动物园游玩,在路上汽车车胎扎到了钉子,导致车胎严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500 kg的汽车抬起。小科很好奇:能否自己做一个简易的千斤顶呢?
〔探寻千斤顶原理〕
(1)如图甲所示为用60 N的水平推力去压图钉,石灰墙的墙面受到的压强较大,很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3 mm2,则 墙 面 受 到 的 压 强 是 Pa。
(2)那么液体是否也有类似的效果呢?小科查阅资料发现,1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂(如图乙所示)。从液体压强的角度解释,木桶被压裂开的原因是 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
〔初建千斤顶演示模型〕
(3)小科思考后,组装了如图丙所示的千斤顶模型,用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在 B 端用500 N的力去抬起放置在A 端1500 kg的汽车,则大小活塞的面积之比是 。(g 取10 N/ kg)
(4)按照上述模型制作的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是 (写出一条即可)。
【答案】(1)2×108
(2)水的深度增加,水对桶的压强增大,当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时,木桶裂开
(3)30:1
(4)体积较大,不方便携带和储存
【解析】 (1)因为固体能够传递压力,
所以钉帽受到的压力:F1=60N,墙壁受到的压力F2=60N;
墙壁受到的压强:;
(2)由p=ρgh可知,水的密度一定时,水的深度增加,水对桶的压强增大,当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时,木桶裂开;
(3)由题知左、右两个活塞受到压强相等,即p1=p2,由压强公式可得,
代入数据有:;
(4)按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是:体积较大,不方便携带和储存;一旦密封不良或使用不当,就会发生泄漏的情况。
12.固体会产生压强,液体是否会产生压强呢?
(1)小科将水注入如图甲所示的装置A、B的粗管内至约 处,装置A 的橡皮膜向下凸,装置B 的橡皮膜向外凸,将水注入粗管内至约 处,装置A 的橡皮膜向下凸得更明显,装置 B 的橡皮膜向外凸得更明显。换用浓盐水、酒精重复上述实验也有同样的现象。该实验说明液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,且液体的 越大,压强越大。
(2)液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强,液体的内部也存在压强。现提供如下器材:水、塑料袋、塑料瓶、针、水槽,请你选择合适的器材设计实验方案,证明液体的内部存在压强: 。
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系时,应选择图乙中 两组实验进行对比。
【答案】(1)深度
(2)将塑料袋装满水,在周围用针扎一个小孔,可以看到水有弧度的流出,证明液体内部存在压强;
(3)②③
【解析】 (1)将水(或盐水或酒精)注入粗管内至约处和处,水(或盐水或酒精)的深度不同,且深度越深橡皮膜向下和向外的凸出程度更大,说明液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,且液体的深度越大,压强越大;
(2)器材中没有专门测量液体内部压强的仪器,所以实验中可以通过液体的流出判断出液体内部有压强,其实验方法为:将塑料袋装满水,在周围用针扎一个小孔,可以看到水有弧度的流出,证明液体内部存在压强;
(3)要探究液体内部压强与液体密度的关系,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,故选实验②③
13.(2024八上·镇海区期末)在“科学学具制作”综合实践课上,小科依据如图甲的双探头压强计,设计了如图乙的创新装置,并用这两个装置进行了如下探究:
(1)小科利用甲装置探究液体压强时发现,保持探头C和D在水中的深度位置不变时,U形管A内的液面高度差保持不变,但U形管B内的液面高度差却在缓慢变小,则出现缓慢变小的原因可能是 ;
(2)解决甲装置的上述问题后,上下移动金属支架,发现始终大于,说明 ;
(3)利用乙装置可以探究浮力产生的原因。若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后,让浮筒继续下降,浮筒受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】U形管B出现漏气;同种液体深度越大,压强越大;变小
【解析】【 (1)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,通过U形管内液面高度差,反映液体内部压强大小,保持探头C和D在水中的深度位置不变时,U形管A内的液面高度差ΔhA保持不变,说明液体的压强不变,但U形管B内的液面高度差ΔhB却在缓慢变小,则出现ΔhB缓慢变小的原因可能是出现了漏气现象。
(2)由图知道,探头D的深度大于C,上下移动金属支架,发现ΔhB始终大于ΔhA,说明同种液体深度越大,压强越大。
(3)让浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上探头橡皮膜向下凹,下探头橡皮膜向上凸,浮筒排开水的体积变小,所受浮力变小。
14.研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现 U形管两边液样的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是 。
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度 10 厘米处观察并记录
②将金属盒放入酒精中深度 10 厘米处观察并记录
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差
④换用密度不同的液体,重复上述实验
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是 。
(3)【实验结论】液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为 (选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”);
【拓展提升】下图是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲,乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有 M、N两点。若pM=pN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是 P甲 P乙(选填“>“=”或“<”)。
【答案】(1)装置漏气
(2)转换法
(3)向上凸起;>
【解析】 (1)根据描述可知,出现这种情况的原因可能是装置漏气;
(2)该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是转换法;
(3)水的密度大于酒精的密度,且液面相平。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水的压强大于酒精的压强,即橡皮膜向上凸起。
(4) 甲中液面高度较大,若pM=pN,根据p=ρ液gh可知,液体密度ρ甲>ρ乙。 MN以下部分的高度相同,根据p=ρ液gh可知,这部分液体对底部的压强p甲1>p乙1。 两容器底部受到的液体的压强等于上、下两部分的压强之和,所以两容器底部受到的液体压强大小关系是p甲>p乙。
二、特殊容器的液体压强分析
15.(2025八上·婺城月考)如图,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,
则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是( )
A.ρ甲= ρ乙,F甲< F乙 B.ρ甲 > ρ乙,F甲 = F乙
C.ρ甲< ρ乙,F甲> F乙 D.ρ甲 > ρ乙,F甲 > F乙
【答案】D
【解析】 由于液体深度h、容器底面积S均相同,所以,由图知液体的体积:V甲<V乙;已知两液体的质量相等,由可得ρ甲>ρ乙;
已知液体深度h相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,容器底部受到的液体压强:p甲>p乙;
而容器底面积相同,由F=pS可知,液体对容器底部的压力:F甲>F乙,故C正确、ABD错误。
故选:C。
16.水平桌面上的塑料容器装满水,把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放,铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚好碰到容器底部这段过程中,水对容器底的压力 F 随时间t 变化的大致图像是(忽略杯中水流动对F 的影响)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 从铁球刚开始释放到刚好碰到容器底部的这段过程,容器内水的深度不变,水的密度不变,由液体压强的特点可知,容器底部受到的水的压强不变,由 的变形式F=pS 可知,容器底部受到水的压力 F 不变;图像是平行于t 轴的直线,故C符合题意。
故答案为:C。
17.(2024八上·宁波开学考)如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙,两容器底部所受液体压强分别是p甲、p乙,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】D
【解析】 两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=pV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;甲、乙两容器与桌面的接触面积相等,受力面积相同,根据可知,两容器对桌面的压强相同,即p甲>p乙;甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,而底面积相同,根据F=pS知,两容器底部受到的液体压力F甲=F乙。
故答案为:D。
18.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,分别装有高度和质量都相同的两种液体。下列说法正确的是( )
A.液体密度的关系为ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强的关系为p甲=p乙
C.容器对桌面的压力的关系为F甲=F乙
D.容器对桌面的压强的关系为p甲'>p乙'
【答案】C
【解析】 AB、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,因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,故A、B错误。
CD、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;受力面积相同,根据可知,两容器对桌面的压强相等,故D错误,C正确。
故答案为:C。
19.(2023八上·北仑月考)如图所示,水平桌面上放置有底面积为S.重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A. B.p1=ρgh C. D.+ρgh
【答案】B
【解析】(1)液体对容器底部的压强:p1=ρgh,故A错误,B正确;
(2)容器对桌面的压力:F=G总=G1+G2,则容器对桌面的压强:,故CD错误。
故选:B。
20.(2023九下·杭州月考)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,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法错误的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲=F乙
B.液体的密度:ρ甲>ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲<p乙
D.容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
【答案】C
【解析】 A.容器是静止在水平桌面上的,所以容器对桌面的压力等于容器加里面液体的重力, 故F甲=F乙,A正确
B.甲与乙中的液体质量相等,从图中可以看出甲液体的体积小于乙液体,根据可以得出ρ甲>ρ乙,B正确
C.液体的压强p=ρgh,甲和乙液面到底部的深度h相同,ρ甲>ρ乙,故P甲>P乙,C错误
D.根据,甲和乙容器的底面积相同,F甲=F乙,故 p甲'=p乙' ,D正确
故答案为:C
21.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,则下列选项中分析正确的是 ( )
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量大于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压力大于乙对容器底部的压力
【答案】D
【解析】 A、若甲和乙的质量相等,由图可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,由 可知甲的密度大于乙的密度,即ρ甲>ρ乙,故A错误;
B、若甲和乙对容器底部的压强相等,由图可知,甲液体的深度小于乙液体的深度,根据p=ρgh可知,甲的密度大于乙的密度,即ρ甲>ρ乙,故B错误;
C、若甲和乙对容器底部的压强相等,采用割补法(如图所示),分别把容器两侧缺少的部分补上同种液体,此时两容器均为柱形容器,补全后液体深度不变,液体密度不变,所以液体对容器底的压强不变,又因为容器底面积不变,所以补全液体前后液体对容器底部的压力不变,且此时容器为柱形容器,则液体对容器底的压力等于补全液体后液体的总重力,由于P甲= P乙两容器的底面积相等,根据F=pS可知,甲、乙两液体对容器底部的压力 设缺口部分的液体体积为 V,则有: 均为原来液体的质量),因为P甲= P乙,h甲< h乙,所以ρ甲>ρ乙,整理可得: 所以<,故C错误;
D、同理由割补法可知,甲液体对容器底部的压力: 乙液体对容器底部的压力: 而= ,ρ甲>ρ乙,所以 故D正确。
故答案为:D。
22.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是
B.两种液体密度的大小关系是ρₐ>ρb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是P甲> P乙
D.两种液体对容器底压强的大小关系是 pₐ<pb
【答案】D
【解析】 A、桌面对容器的支持力:F= ,由于两容器、两种液体的质量都相等,所以,桌面对两容器支持力的大小关系是 故 A错误;
B、由题图可知,a、b 两种液体的体积 Va>Vb,而a、b 两种液体的质量是相等的,根据 可知,ρₐ<ρb,故B错误;
C、两个容器及内部液体的总重力相同,对水平桌面的压力相等,受力面积相同,根据p=F/S可知,两个容器对桌面压强的大小关系是P甲=P乙,故C错误;
D、根据题图可知,甲容器中液体对容器底部的压力等于液体的重力,乙容器中液体对容器底部的压力大于液体的重力,受力面积相同,根据 可知,pₐ<pb,故D正确。
故答案为:D。
23.如图所示,甲、乙两容器内盛有水,水对容器底部的压强分别为。 当水温从80℃降低到20℃时,的变化情况是 ( )
A.变小,不变 B.不变,变小
C.和均变小 D.和均不变
【答案】B
【解析】 对于甲容器来说,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pᵣ不变;对于乙容器来说,水对容器底的压力:,即压力等于阴影部分水的重力,如图所示:
当水温从80℃降低到20℃时,因为水的体积减小,液面下降至实线处,容器底部受到的压力等于实线下面的阴影部分水的重力。可见,与温度没有改变时相比,与压力相等的那部分水的重力变小了,水对容器底的压力变小了,容器底面积没有变,根据压强公式: 可知,压强变小。
24.如图甲所示,放在水平桌面上的一个饮料瓶,里面装有一些饮料,将瓶盖拧上后放在水平桌面上静止不动,饮料对瓶底的压强为p,对瓶底的压力为 F。 如图乙所示,将瓶子倒过来后,饮料对瓶盖的压强为 p,对瓶底的压力为F。 下列说法正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 由于瓶内饮料不满,而瓶子上窄下宽,所以倒过来时饮料的深度变大,由液体压强公式 p=ρgh可知,倒放后压强变大,故 p<p';正放时饮料为柱形形状,饮料对瓶底的压力 F=G,倒放时饮料的形状为上大下小,饮料对瓶盖的压力 F'<G,故 F>F'。
25.底面积相等、质量相等的三个容器A、B、C放在水平桌面上,如图所示,分别向三个容器中倒入质量相等的水后,关于容器底部所受水的压强和容器对桌面的压强,下列说法正确的是( )
A.三个容器底部所受水的压强一样大,A容器对桌面的压强最大
B.A容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
C.B容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
D.C容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
【答案】D
【解析】 ①由图知,三个容器形状不同,都盛有水,密度一定,C容器中水的深度最大,由公式P=ρgh知:C容器底部所受水的压强最大;
②三个容器质量相同,盛有相同质量的水,所以对桌面的压力相同;已知底面积相同,由公式知:三个容器对桌面的压强一样大。
故答案为:D。
26.如图所示,在质量不计的薄壁容器内,装有 4.1kg 的水,容器上部分横截面积为300 cm2,底面积为200 cm2,上下部分高度均为10cm,容器放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为 Pa。现将一个重力为9N, 的木块放入并全部压入水中(木块不触底也不碰壁),则水对容器底部的压力为 N(g 取 10 N/ kg,ρ水 = 1×
【答案】1700;40
【解析】 容器下半部分的容积为 水的总体积为 则容器上半部分中 水 的 高 度 为 则此时水对容器底部的压强为
将一个重力为9N的木块放入并全部压入水中,木块的体积为 压入水中后水面理论上的上升高度为 由于13 cm>10 cm,则容器中有水溢出,则水对容器底部的压强为 水对容器底部的压力为
27.如图所示的甲、乙、丙三个容器,底面积关系为S甲<S乙<S丙,分别装有清水、酒精与盐水,它们对容器底部的压力相等,容器底部受到的压强最大的是 ;所装三种液体中,质量最大的是 。
【答案】甲;乙
【解析】 由题知,三种液体对容器底部的压力相等,且S甲<S乙<S丙,
根据可知,三种液体对容器底的压强关系为:p甲>p乙>p丙;
甲容器为柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力,即F=G甲;
乙容器上粗、下细,液体对容器底的压力小于液体的重力,即F<G乙;
丙容器上细、下粗,液体对容器底的压力大于液体的重力,即F>G丙。
所以,G丙<G甲<G乙,即三容器内液体重力最大的是乙,
由G=mg可知,三种液体中质量最大的是乙。
28.如图甲,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为 Ρa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙,则水对容器底的压强 ,容器对水平桌面的压强 。(后两空均选填”变大”“变小”或“不变”,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】600;变大;变大
【解析】 (1)水对容器底部的压强:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)若把容器倒放在桌面上,容器内水的高度增大,根据体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强变大;
(3)无论容器正放还是倒放,容器对桌面的压力都等于容器和水的总重力,因此倒放后容器对桌面的压力不变,但是接触面积减小。根据可知,容器对桌面的压强变大。
三、液体和固体压强综合分析计算
29.(2025八上·苍南月考)小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA :SB =1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示。求(g取10N/ kg):
(1)圆柱体 A 的密度;
(2)从A 截取 h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图乙中a的值。
【答案】(1)解:从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,
可以判断A的最初压强是2000Pa,A的高度为10cm,
均匀柱体对水平面的压强p=ρgh,则圆柱体A的密度:
。
(2)解:从A截取h=6cm的圆柱块的重力:ΔGA=ρAgΔhASA,已知SA:SB=1:3,
将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:
。
(3)解:由图像知,B的最初压强是1200Pa,则由p=ρgh可得圆柱体B的密度:
,
由图像知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,
即:pA'=pB',
则有:,
因为ρA=ρB,SA:SB=1:3(即SB=3SA),
所以化简代入数据可得:;
解得:a=0.03m=3cm。
【解析】【分析】(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,判断出AB的图像;
读出A、B开始的压强,根据p=ρgh算出圆柱体A、B的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量等于压力增加量和受力面积的比值。求出压力增加量是关键。
(3)从图像知,截取A后,把截取部分再叠加在B上,两者的压强相等,根据压强相等列出等式即可求出a的值。
30.如图所示,质量为4kg、底面积为4× 的长方体木块放置在水平地面上,现将盛有体积水的轻质薄壁圆柱形容器放在木块的中央,已知圆柱形容器的底面积为 (g取
(1)求容器内水对容器底的压强。
(2)求木块对地面的压强。
(3)现有一实心小球浸没在该圆柱形容器内的水中(容器足够高),此时水对容器底部压强的增加量为,木块对地面压强的增加量为,若 求实心小球的密度。
【答案】(1)容器内水的深度 容器内水对容器底的压强
(2)容器中水的质量 因为圆柱形容器薄壁轻质,质量不计,故木块对地面的压力 。木块对水平地面的压强
(3)设实心小球的体积为 V,将实心小球浸没在水中,排开水的体积 水面升高的高度Δh= 水对容器底部压强的增加量 木块对地面压力的增加量 木块对地面压强的增加量 由题知 将①②代入,即 可得 则根据③式可得小球的密度 。
31.如图所示,三个底面积相同的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同的甲、乙、丙三种液体,回答下列问题。(均选填“>”">"或“=”)
(1)液体的密度:甲 。
(2)液体对容器底部的压强:甲 。
(3)液体对容器底部的压力: 。
(4)容器底部对桌面的压力: 。
(5)容器底部对桌面的压强: pz' 。
【答案】(1)>;>
(2)>;>
(3)>;>
(4)=;=
(5)=;=
【解析】 (1)根据题意可知,液体的质量相等,液体的体积V甲<V乙<V丙。根据可知,液体的密度ρ甲>ρ乙>ρ丙。
(2)液面高度相同,且密度ρ甲>ρ乙>ρ丙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强:p甲>p乙>p丙。
(3)容器的底面积相等,且液体对容器底部的压强:p甲>p乙>p丙。根据F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙>F丙。
(4)容器的重力相等,液体的重力相等。根据F=G总可知,容器底部对桌面的压力相等,即F甲'=F乙='F丙';
(5)容器的底面积相等,且F甲'=F乙='F丙'。根据可知,容器对桌面的压强p甲'=p乙'=p丙'。
32.一个底面积为的柱形薄壁容器放在面积为的水平桌面中央,容器高为,其内盛有深的水,容器对桌面的压强为取
)。
(1)求水对容器底的压强。
(2)求容器对桌面的压力。
(3)若将一体积为的金属小球轻轻浸没在水中后,有部分水溢出。稳定后此时水对容器底压强的变化量与容器对桌面压强的变化量球此时容器对桌面的压强。
【答案】(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压力;
(3)金属小球浸没后有水溢出,则稳定后,
容器内水的深度变化量,
水对容器底压强的变化量,
根据题意有:,
则容器对桌面压强的变化量,
放入金属小球后,容器对桌面的压强。
33.如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50 N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2 竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:(g取10 N/kg)
(1)箱内顶部受到水的压强和压力。
(2)箱内底部受到水的压强和压力。
(3)水的重力。
(4)箱子对水平地面的压力和压强。 (计算结果精确到0.1)
【答案】(1)管子长=20cm=0.2m;
箱内顶部水的深度
箱内顶部受到水的压强:10 N/kg×0. 2m =2000 Pa;
箱顶的受力面积:0.0896 m2,箱内顶部受到水的压力:
(2)容器底部水的高度:
容器底部受到水的压强:
容器底部受到水的压力:
(3)水的体积:
0.02708 m3,
(4)箱子对水平地面的压力:
箱子对水平地面的压强;
34.如图所示,一个重为 6 N,容积为V,底面积。的圆柱形容器放在水平地面上。求:
(1)该容器对水平地面的压强p。
(2)向该容器中倒入体积为 V水的水后,求水面以下 0.1m 处的压强 p水。
(3)若将一个体积为V物的金属块浸没于水中,讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。
【答案】(1)
(2)解:1m=1000Pa
(3)解:若,则金属块浸没后水面高度不变,水对容器底部的压强增量△p=0。
若V水<V,当时水面上升的距离最大,此时
故压强的增量范围为
【解析】 (1)容器对水平地面的压强:。
(2)。
(3)若容器中装满水,则放入物块后,因水的溢出,水对容器底部的压强不变,水对容器底部的压强增量△p=0。
若容器中未装满水,当时,水面上升的距离最大,水对容器底部的增加量最大。此时
故压强的增量范围为。
35.(2024七下·浙江期末)一个密封的圆台形容器,其纵截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,液体对容器底的压强 ,液体对容器底的压力 ,容器对桌面的压力 。(均填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】增大;减小;不变
【解析】 (1)根据题意可知,倒置后,液体密度不变,液面升高,由p=ρ液gh可知,容器底部所受液体的压强增大;
正放时,下底面积大于上底面积,液体对容器底的压力:
F液1=p1S1=ρgh1S1=ρgV1>G=ρgV液,
倒置时,下底面积小于上底面积,液体对容器底的压力:
F液2=p2S2=ρgh2S2=ρgV2<G=ρgV液,
液体的重力不变,所以F液1>F液2,即液体对容器底的压力变小;
(2)容器质量不变,液体质量不变,则总重力不变,因为在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,所以压力不变。
36.(2023八上·北仑月考)如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的质量为2.4kg,液体的深度为0.5m,若容器重为20N、底面积为20cm2,容器底受到液体的压强为6×103Pa。求:
(1)液体对容器底的压力?
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强?
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强?
【答案】(1)解:液体对容器底的压力:F=pS=6×103Pa×20×10﹣4m2=12N;
答:液体对容器底的压力为12N;
(2)解:A点到液面的深度为:hA=0.5m﹣0.2m=0.3m,
所以A点的液体压强为:pA=ρghA=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3600Pa;
答:距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3600Pa;
(3)解:液体的重力为:G液=m液g=2.4kg×10N/kg=24N;
容器对桌面的压力为:F'=G容+G液=20N+24N=44N;
容器对桌面的压强为:p'===2.2×104Pa;
答:容器对桌面的压强为2.2×104Pa。
37.(2023七下·平湖期末)水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有”净含量330mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,他想利用学过的物理知识估算一下压强值。桌布上每个正方形小格的边长为1cm。他先利用方格桌布一角测出了水深,如图甲所示。又数出印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。印迹如图乙所示。瓶子的质量忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶底受到的水的压强;(液体内部压强的计算公式为:p=ρgh,ρ为液体密度,h为液体深度)
(2)这瓶水对方格桌布的压强;
(3)喝掉一部分水后再向瓶内放入一冰块,测水深如图丙所示,此时这瓶水对水平桌面的压强(冰块排开水的质量等于冰块的质量)。
【答案】(1)解:由图甲可知,瓶中水的深度:h=13×1cm=13cm=0.13m;
根据P= ρgh可知,瓶底受到的水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa;
答:瓶底受到的水的压强为1.3×103Pa;
(2)解:由图乙可知,方格桌布上的受力面积:S=15×1cm2=15cm2=1.5×10-3m2
根据ρ= 可知,瓶中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×330×10-6m3=0.33kg;
瓶子对方格桌布的压力:F=G水=m水g=0.33×10N1kg=3.3N.
这瓶水对方格桌布的压强:p'= =2.2×103Pa
答:这瓶水对方格桌布的压强为2.2×103Pa。
(3)解:由丙图可知,冰块排开水的体积就是喝掉水的体积,再由冰块排开水的质量等于冰块的质量可知丙图中冰水混合物的质量就是甲图中水的质量,此时这瓶水对水平桌面的压强为p”=p'=2.2×103Pa
答:此时这瓶水对水平桌面的压强为2.2×103Pa。
38.(2023七下·义乌期中)
(1)如图甲所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图 (选填“a”或“b”)中装的是盐水;判断的依据是 。
(2)如图乙所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比hA:hB=3:1,底面积之比SA:SB=1:2,则它们对地面的压强之比pA:pB= 。
(3)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa= 。(用字母表示)
【答案】(1)a;液体深度相同,液体密度越大,压强越大
(2)3:1
(3)pgh
【解析】 (1)根据图甲可知,橡皮膜所在液体的深度相同,左侧U形管两侧液面的高度差大于右侧的高度差,那么图a是盐水,理由是:液体深度相同,液体密度越大,压强越大。
(2)上下粗细一致,密度均匀的柱体,它对水平地面的压强p=ρgh,
那么它们对地面的压强之比:pA:pB=ρghA:ρghB=hA:hB=3:1;
(3)a点所在横截面上液体的压力F=G=mg=ρVg=ρShg;
那么a点受到的液体压强:。
39.(2023八上·余姚期中)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的鱼、沙石等总质量为5kg,水质量9kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对缸底部的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)水对鱼缸底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)根据p=知水对鱼缸底部的压力为:F=pS=2×103Pa×400×10﹣4m2=80N
(3)鱼缸内的水、鱼、沙石等总重力:G=mg=(5kg+9kg)×10N/kg=140N,
则鱼缸对桌面的压力:F′=G+G鱼缸=140N+20N=160N,
则鱼缸对桌面产生的压强:p==4×103Pa
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专题12 液体压强
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题型一:液体压强影响因素探究
题型二:特殊容器的液体压强分析
题型三:液体和固体压强综合分析计算
一、液体压强影响因素探究
1.(2023八上·宁海期中)甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0℃升到15℃时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,底面积不同的圆柱形容器甲、乙分别盛有两种液体,液体对容器底部的压强p甲< p乙,若要使两容器中的液体对容器底部的压强相等,可行的方法是 ( )
A.甲中抽取部分液体、乙中倒入与甲中抽取的液体相同高度的原有液体
B.乙中抽取部分液体、甲中倒入与乙中抽取的液体相同高度的原有液体
C.甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体
D.甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体
3.如图所示,两个薄壁圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲比乙粗,它们分别装有体积相等的不同液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为,两容器底部受到液体的压力分别为。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.
4.如图所示,甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有三种密度不同的液体,它们的液面高度相同。若a、b、c三点处液体的压强相等,则相关说法中,正确的是( )
A.容器中液体的密度
B.容器受到液体的压力
C.容器对水平地面的压强
D.容器对水平地面的压力
5.(2025·浙江会考)如图所示,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,距离容器底同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是 ;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是 (两空均选填“>”、“=”或“<”)。
6.小科和小甬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,观察其后发生的现象。
(1)他们发现小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大,你认为其原因是 。
(2)经过反复的实验,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)跟小孔到地面的高度 H 这个因素有关。 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,水流的射程越大。
(3)测量水流的射程s,需要 (填测量工具)。请你运用学过的物理知识帮助他们确定水流射程起点O的位置,写出具体的方法: 。
(4)他们在实验中测得的数据如下表所示:
实验序号
小 孔 高
度 H/m
小 孔
深 度
h/m
小孔深度
的平方 根
/m3
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
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。
7.如图,在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图甲)。将瓶子浸人水中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变 。再将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为 。那么对图丙现象的合理解释是 。在图丙中,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选下表中 (填液体的名称)取代容器中的食盐水。
液体名称
酒精
水
饱和食盐水
硫酸铜溶液
水银
密度/(千克·米-3)
8.(2023九下·宁波月考)小明利用压强计探究液体内部压强的特点,U 形管装有一定量的水,在金属盒未浸入液体时U形管内的水面等高。用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。
(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中,U型管内水面就有高度差,应该 。
(2)图甲中金属盒在水中的深度h1 U型管内水面高度差h2(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)根据乙和丙图金属盒的深度和U型管内液面的高度差可得ρ盐水 ρ液体(选填“<”、“>”或“=”)。
(4)在图丙中当竖直向上缓慢取出探头时,探头所受液体的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
9.(2025八上·婺城月考)小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲所示的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,这激起了她探究液体压强的兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验,然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度 ho/ cm
高度差Δhʌ/格
探头D深度hɒ/ cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大。
②分析表中1、3(或2、4)数据,得出的结论是: 。
(3)小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙所示的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越大;将浮筒竖直浸没于水中后,仔细观察可发现其下表面橡皮膜形变更明显,其原因是 。
10.(2025八上·金华月考)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图是小明同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的两次实验情景,比较甲、乙两图得到的结论是 .
(2)在乙图中,小明保持压强计的橡皮膜到烧杯底部的高度不变。将橡皮膜朝向不同方向,发现U形管两侧液面的高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”)。之后,向水中加入适量的食盐并充分搅拌(设液面高度不变),发现·再影管两边液面的高度差与原来相比增加了,小明设计此步骤想探究的问题是 。
(3)实验时把金属盒放入液体中,通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。在以下几个实验中,所用研究方法与此方法相同的有____(填序号)。
A.探究压力的作用效果与压力大小、受力面积之间关系
B.将玻璃罩内的空气慢慢抽出,听到罩内闹钟的铃声逐渐减弱,由此推理得出真空不能传声
C.乒乓球靠近正在振动的音叉,由乒乓球反弹反映音叉在振动
11.五一放假期间,小科一家去野生动物园游玩,在路上汽车车胎扎到了钉子,导致车胎严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500 kg的汽车抬起。小科很好奇:能否自己做一个简易的千斤顶呢?
〔探寻千斤顶原理〕
(1)如图甲所示为用60 N的水平推力去压图钉,石灰墙的墙面受到的压强较大,很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3 mm2,则 墙 面 受 到 的 压 强 是 Pa。
(2)那么液体是否也有类似的效果呢?小科查阅资料发现,1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂(如图乙所示)。从液体压强的角度解释,木桶被压裂开的原因是 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
〔初建千斤顶演示模型〕
(3)小科思考后,组装了如图丙所示的千斤顶模型,用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在 B 端用500 N的力去抬起放置在A 端1500 kg的汽车,则大小活塞的面积之比是 。(g 取10 N/ kg)
(4)按照上述模型制作的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是 (写出一条即可)。
12.固体会产生压强,液体是否会产生压强呢?
(1)小科将水注入如图甲所示的装置A、B的粗管内至约 处,装置A 的橡皮膜向下凸,装置B 的橡皮膜向外凸,将水注入粗管内至约 处,装置A 的橡皮膜向下凸得更明显,装置 B 的橡皮膜向外凸得更明显。换用浓盐水、酒精重复上述实验也有同样的现象。该实验说明液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,且液体的 越大,压强越大。
(2)液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强,液体的内部也存在压强。现提供如下器材:水、塑料袋、塑料瓶、针、水槽,请你选择合适的器材设计实验方案,证明液体的内部存在压强: 。
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系时,应选择图乙中 两组实验进行对比。
13.(2024八上·镇海区期末)在“科学学具制作”综合实践课上,小科依据如图甲的双探头压强计,设计了如图乙的创新装置,并用这两个装置进行了如下探究:
(1)小科利用甲装置探究液体压强时发现,保持探头C和D在水中的深度位置不变时,U形管A内的液面高度差保持不变,但U形管B内的液面高度差却在缓慢变小,则出现缓慢变小的原因可能是 ;
(2)解决甲装置的上述问题后,上下移动金属支架,发现始终大于,说明 ;
(3)利用乙装置可以探究浮力产生的原因。若浮筒(包括玻璃圆筒及橡皮膜)完全浸没在水中后,让浮筒继续下降,浮筒受到的浮力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜,如图1所示,无论轻压还是重压,发现 U形管两边液样的高度几乎不变化。
(1)出现这种情况的原因可能是 。
(2)解决上述问题后,小金按下列步骤进行实验:
①将金属盒放入水中深度 10 厘米处观察并记录
②将金属盒放入酒精中深度 10 厘米处观察并记录
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差
④换用密度不同的液体,重复上述实验
该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小,这种科学方法是 。
(3)【实验结论】液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装,用橡皮膜将其下端封住,往玻璃管内倒入一定量的酒精,观察到橡皮膜向下凸起,然后将玻璃管置于一空玻璃杯内,如图2所示(固定仪器省略),再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
当玻璃管内外液面相平时,橡皮膜的形变情况为 (选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”);
【拓展提升】下图是两个完全相同的圆柱形容器,分别装有甲,乙两种不同的液体,在距离容器底同一高度处分别有 M、N两点。若pM=pN,则两容器底部受到的液体压强大小关系是 P甲 P乙(选填“>“=”或“<”)。
二、特殊容器的液体压强分析
15.(2025八上·婺城月考)如图,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,
则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是( )
A.ρ甲= ρ乙,F甲< F乙 B.ρ甲 > ρ乙,F甲 = F乙
C.ρ甲< ρ乙,F甲> F乙 D.ρ甲 > ρ乙,F甲 > F乙
16.水平桌面上的塑料容器装满水,把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放,铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚好碰到容器底部这段过程中,水对容器底的压力 F 随时间t 变化的大致图像是(忽略杯中水流动对F 的影响)( )
A. B.
C. D.
17.(2024八上·宁波开学考)如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙,两容器底部所受液体压强分别是p甲、p乙,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
18.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,分别装有高度和质量都相同的两种液体。下列说法正确的是( )
A.液体密度的关系为ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强的关系为p甲=p乙
C.容器对桌面的压力的关系为F甲=F乙
D.容器对桌面的压强的关系为p甲'>p乙'
19.(2023八上·北仑月考)如图所示,水平桌面上放置有底面积为S.重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A. B.p1=ρgh C. D.+ρgh
20.(2023九下·杭州月考)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,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法错误的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲=F乙
B.液体的密度:ρ甲>ρ乙
C.液体对容器底部的压强:p甲<p乙
D.容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
21.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,则下列选项中分析正确的是 ( )
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量大于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压力大于乙对容器底部的压力
22.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是
B.两种液体密度的大小关系是ρₐ>ρb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是P甲> P乙
D.两种液体对容器底压强的大小关系是 pₐ<pb
23.如图所示,甲、乙两容器内盛有水,水对容器底部的压强分别为。 当水温从80℃降低到20℃时,的变化情况是 ( )
A.变小,不变 B.不变,变小
C.和均变小 D.和均不变
24.如图甲所示,放在水平桌面上的一个饮料瓶,里面装有一些饮料,将瓶盖拧上后放在水平桌面上静止不动,饮料对瓶底的压强为p,对瓶底的压力为 F。 如图乙所示,将瓶子倒过来后,饮料对瓶盖的压强为 p,对瓶底的压力为F。 下列说法正确的是()
A. B.
C. D.
25.底面积相等、质量相等的三个容器A、B、C放在水平桌面上,如图所示,分别向三个容器中倒入质量相等的水后,关于容器底部所受水的压强和容器对桌面的压强,下列说法正确的是( )
A.三个容器底部所受水的压强一样大,A容器对桌面的压强最大
B.A容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
C.B容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
D.C容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
26.如图所示,在质量不计的薄壁容器内,装有 4.1kg 的水,容器上部分横截面积为300 cm2,底面积为200 cm2,上下部分高度均为10cm,容器放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为 Pa。现将一个重力为9N, 的木块放入并全部压入水中(木块不触底也不碰壁),则水对容器底部的压力为 N(g 取 10 N/ kg,ρ水 = 1×
27.如图所示的甲、乙、丙三个容器,底面积关系为S甲<S乙<S丙,分别装有清水、酒精与盐水,它们对容器底部的压力相等,容器底部受到的压强最大的是 ;所装三种液体中,质量最大的是 。
28.如图甲,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为 Ρa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙,则水对容器底的压强 ,容器对水平桌面的压强 。(后两空均选填”变大”“变小”或“不变”,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三、液体和固体压强综合分析计算
29.(2025八上·苍南月考)小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA :SB =1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示。求(g取10N/ kg):
(1)圆柱体 A 的密度;
(2)从A 截取 h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图乙中a的值。
30.如图所示,质量为4kg、底面积为4× 的长方体木块放置在水平地面上,现将盛有体积水的轻质薄壁圆柱形容器放在木块的中央,已知圆柱形容器的底面积为 (g取
(1)求容器内水对容器底的压强。
(2)求木块对地面的压强。
(3)现有一实心小球浸没在该圆柱形容器内的水中(容器足够高),此时水对容器底部压强的增加量为,木块对地面压强的增加量为,若 求实心小球的密度。
31.如图所示,三个底面积相同的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同的甲、乙、丙三种液体,回答下列问题。(均选填“>”">"或“=”)
(1)液体的密度:甲 。
(2)液体对容器底部的压强:甲 。
(3)液体对容器底部的压力: 。
(4)容器底部对桌面的压力: 。
(5)容器底部对桌面的压强: pz' 。
32.一个底面积为的柱形薄壁容器放在面积为的水平桌面中央,容器高为,其内盛有深的水,容器对桌面的压强为取
)。
(1)求水对容器底的压强。
(2)求容器对桌面的压力。
(3)若将一体积为的金属小球轻轻浸没在水中后,有部分水溢出。稳定后此时水对容器底压强的变化量与容器对桌面压强的变化量球此时容器对桌面的压强。
33.如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50 N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2 竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:(g取10 N/kg)
(1)箱内顶部受到水的压强和压力。
(2)箱内底部受到水的压强和压力。
(3)水的重力。
(4)箱子对水平地面的压力和压强。 (计算结果精确到0.1)
34.如图所示,一个重为 6 N,容积为V,底面积。的圆柱形容器放在水平地面上。求:
(1)该容器对水平地面的压强p。
(2)向该容器中倒入体积为 V水的水后,求水面以下 0.1m 处的压强 p水。
(3)若将一个体积为V物的金属块浸没于水中,讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。
35.(2024七下·浙江期末)一个密封的圆台形容器,其纵截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,液体对容器底的压强 ,液体对容器底的压力 ,容器对桌面的压力 。(均填“增大”“不变”或“减小”)
36.(2023八上·北仑月考)如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的质量为2.4kg,液体的深度为0.5m,若容器重为20N、底面积为20cm2,容器底受到液体的压强为6×103Pa。求:
(1)液体对容器底的压力?
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强?
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强?
37.(2023七下·平湖期末)水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有”净含量330mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,他想利用学过的物理知识估算一下压强值。桌布上每个正方形小格的边长为1cm。他先利用方格桌布一角测出了水深,如图甲所示。又数出印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。印迹如图乙所示。瓶子的质量忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶底受到的水的压强;(液体内部压强的计算公式为:p=ρgh,ρ为液体密度,h为液体深度)
(2)这瓶水对方格桌布的压强;
(3)喝掉一部分水后再向瓶内放入一冰块,测水深如图丙所示,此时这瓶水对水平桌面的压强(冰块排开水的质量等于冰块的质量)。
38.(2023七下·义乌期中)
(1)如图甲所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图 (选填“a”或“b”)中装的是盐水;判断的依据是 。
(2)如图乙所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比hA:hB=3:1,底面积之比SA:SB=1:2,则它们对地面的压强之比pA:pB= 。
(3)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa= 。(用字母表示)
39.(2023八上·余姚期中)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的鱼、沙石等总质量为5kg,水质量9kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对缸底部的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
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