内容正文:
第4节 液体压强
目录
【A 夯基础】 1
一、计算题 1
二、作图题 4
三、液体压强的有关概念辨析、填空;液体压强产生的原因 7
四、液体压强的计算公式辨析、简单应用 9
五、液体压强计算公式的计算、简单应用 10
六、比较大小问题Ⅰ 12
七、比较大小问题Ⅱ 14
八、连通器及其应用 15
九、液体压强计算公式在半封闭规则容器、连通器的应用 17
十、液体压强在规则柱体的简单应用 20
十一、实验题 21
【B 提能力】 25
【C 链中考】 31
一、计算题
1.一个薄壁容器的质量为2kg,放在水平桌面上与桌面的接触面积为,里面装有0.2m深的水。求水对容器底部的压力与压强。
【答案】80N;2000Pa
【详解】水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa水对容器底部的压力为
F=pS=2000Pa×4×10⁻2m2=80N
2.重力大小为2牛、底面积为的某款平底薄壁容器放置在水平桌面中央,容器内装有10牛的水,水对容器底的压强为700帕。求:
(1)水对容器底压力的大小。
(2)容器对桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】【小题1】已知水对容器底的压强,容器底面积。 根据压强公式,则水对容器底压力。
【小题2】容器对桌面的压力等于容器重力与水的重力之和,即
根据,容器对桌面的压强。
3.一个底面积为2×103米2瓶子放在水平桌面中央,瓶中装有体积为5×104米3、深为0.2米的水。求:
(1)瓶中水的质量m水。
(2)水对瓶底的压强p水。
(3)水对瓶底的压力F水。
【答案】(1)0.5千克
(2)1960帕
(3)3.92牛
【详解】(1)瓶中水的质量为
(2)水对瓶底的压强为
(3)水对瓶底的压力为
4.迄今为止,科学家们发现最深的鱼类是海沟中的深渊狮子鱼,它们生活的最深的深度在8145米,这已经是鱼类生存深度的极限了。如图所示,它是一种全身乳白色半透明的鱼类,它的体长最大可达20厘米,但是随着继续深入,鱼类就几乎看不到了。(海水密度;)求:
(1)海沟8000米深处的深渊狮子鱼所承受的海水压强?
(2)假如深渊狮子鱼脊背的面积为,则在8000米深处它的脊背受到海水的压力为多大?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据p=ρgh可得,马利亚纳海沟8000米深处的深渊狮子鱼所承受的海水压强
(2)假如深渊狮子鱼脊背的面积为
根据可得,在8000米深处它的脊背受到海水的压力
5.如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积为100,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压强;
(3)水对容器底的压力。
【答案】(1);(2)1×104Pa;(3)100N
【详解】解:(1)水对A点的压强
(2)水对容器底的压强
(3)水对容器底的压力
答:(1)水对A点的压强为6.5×103Pa;
(2)水对容器底的压强为1×104Pa;
(3)水对容器底的压力为100N。
6.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板,如图所示,已知桶壁上最长的木板长,最短的木板长0.2m,桶底内部底面积,空桶的质量2kg,当桶装满水时对水平地面的压强。(忽略圆桶外壁的厚度,,g取10N/kg)求:
(1)当桶装满水时,桶底受到水的压强和压力;
(2)当桶装满水时,桶对水平地面的压力;
(3)当桶装满水时,桶内水的质量。
【答案】(1)200Pa,80N
(2)120N
(3)10kg
【详解】(1)当桶装满水时,水的深度,此时桶底受到水的压强
桶底受到水的压力
(2)桶对水平地面的压力
(3)桶和水的重力:
桶和水的总质量:
水的质量:
二、作图题
7.按要求作图:容器侧壁上开了三个孔A,B,C,请作出容器中的水出射的大致路径。
【答案】
【详解】装有水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,根据液体压强公式p=ρgh可得,越靠下部的小孔深度越大,水产生的压强越大,所以水喷射的也越远,如下图所示:
8.如图中,相同的柱形容器中分别装有水和盐水,它们对容器底部的压强相同,请在容器中画出液面的大致高度。
【答案】
【详解】盐水的密度大于水的密度,它们对容器底部的压强相等,根据公式p=ρgh可知,密度越大,液体深度越小,密度越小,液体深度越大。所以盐水的深度要比水的深度小。如图所示
9.如图是盛有某种液体的连通器在斜面上静止,请画出正确的液面位置。
【答案】
【详解】该容器上端开口,底部连通,是连通器;连通器中装有同种液体,液面是相平的,如图所示
10.在三个底部箍有橡皮膜的柱形容器中倒入盐水,然后分别放入装有水、盐水、酒精的大容器中,柱形容器的液面与大容器的液面相平,如图所示,请在图中画出三个橡皮膜的形变。
【答案】
【详解】盐水的密度大于水的密度,如果大容器中装有水,柱形容器的液面与大容器的液面相平,由p=ρgh可知柱形容器内盐水对橡皮膜的压强较大,橡皮膜向下凸;如果大容器中装有盐水,柱形容器的液面与大容器的液面相平,由p=ρgh可知柱形容器内盐水对橡皮膜的压强和大容器中盐水对橡皮膜的压强相等,橡皮膜相平;盐水的密度大于酒精的密度,如果大容器中装有酒精,柱形容器的液面与大容器的液面相平,由p=ρgh可知柱形容器内盐水对橡皮膜的压强较大,橡皮膜向下凸,向下凸的比中水中程度大一些,如图所示:
三、液体压强的有关概念辨析、填空;液体压强产生的原因
11.如下图所示,半球形容器中盛满水,则水对容器壁压力的示意图中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于液体内部向各个方向都有压强,显然可以排除A、B选项;在液体中,随着深度的增加,液体的压强逐渐增大,水对容器壁的压力也增大,在C、D图中,D选项符合.故选D.
点睛:此题涉及到液体的压强的特点的问题,解答本题要掌握液体的压强的特点及其应用.
12.液体由于受到 力作用,且液体具有 性,所以液体内部存在压强。
【答案】 重 流动
【详解】[1][2]液体由于受重力作用且具有流动性,所以液体内部存在压强,液体不仅对容器底部产生压强,对容器壁及四面八方都有压强。
13.液体内部压强产生的原因是液体受 作用和液体没有 而且具有 ,所以液体对容器 和 都有压强,液体内部向 方向都有压强.
【答案】 重力 固定形状 流动性 底部 侧壁 各个
【详解】[1][2][3][4][5]液体由于有重力,而对容器底部会产生压强;液体由于没有固定的形状,具有流动性而对束缚它的侧壁有压强;
[6]液体内部各个方向都有压强.
14.关于液体压强,下列说法中正确的是( )
A.液体压强大小与液体受到的重力有关
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部压强的大小与方向有关
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关
【答案】D
【详解】A.液体内部某点所受液体压强的大小跟液体的密度和深度有关,与液体受到的重力无关,故A错误;
B.由于液体受重力、具有流动性,液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强,故B错误;
C.同一液体内部同一深度处,各个方向压强相等,故C错误;
D.根据可知,液体的压强与液体的密度和深度有关,故D正确。
故选D。
15.下列关于液体压强的说法中,不正确的是( )
A.液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性
B.液体内部向各个方向都有压强,且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水的深度越深,液体的压强越大
D.两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大
【答案】D
【详解】A.根据液体压强的知识可知,液体压强产生的原因是因为液体受到重力且具有流动性,故A正确,不符合题意;
B.根据液体压强特点可知,液体内部向各个方向都有压强,且同种液体同一深度,各方向的压强相等, 故B正确,不符合题意;
C.根据可知,当液体密度相同时,水越深的位置,液体压强越大,所以,拦河大坝修建为“上窄下宽”,故C正确,不符合题意;
D.根据可知,影响液体压强的因素有液体密度和液体深度两个因素,所以,两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大,这种说法错误,故D错误,符合题意。
故选D。
16.关于液体压强的下列说法中,正确的是
A.在同一深度,液体向上的压强大于向下的压强;
B.在同一液体内,越深的地方液体的压强越大;
C.液体对容器底的压强小于对容器侧面的压强;
D.液体具有流动性,所以液体内部向上的压强为零
【答案】B
【分析】液体压强特点:(1)液体向各个方向都有压强.
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等.
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大.
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大
【详解】A. 在同一深度,液体向各个方向的压强相等,故A错误;
B. 液体压强与深度有关,在同一液体内,越深的地方液体的压强越大,故B正确;;
C. 液体压强与深度有关,在同一液体内,液体对容器底的压强大于对容器侧面的压强,故C错误;
D. 液体具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强,故D错误.
故选B.
17.关于液体内部的压强,下列说法中错误的是( )
A.在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大
D.在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等
【答案】B
【详解】A.由得,在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大,故A正确,不符合题意;
BD.液体压强只与液体的密度、深度有关,与液体方向无关。在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等,故B错误,符合题意,故D正确,不符合题意;
C.由得,在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大,故C正确,不符合题意。
故选B。
四、液体压强的计算公式辨析、简单应用
18.下列说法正确的是( )
A.公式只适用于固体,公式只适用于液体
B.公式只适用于固体,公式适用于固体和液体
C.公式适用于固体、液体、气体,公式只适用于液体
D.公式适用于固体、液体、气体,公式适用于液体和气体
【答案】C
【详解】公式为压强的定义式,适用于固体、液体、气体;公式为液体压强的公式,适用于密度均匀、静止的液体;计算规则的柱状固体对水平面产生的压强,可对压强公式推导,此种情况仍为公式的应用,故ABD错误,C正确。
故选C。
19.如图所示,打开水坝的闸门时,液体压强使坝底的水奔流而出,则决定坝底水的压强大小的主要因素是( )
A.水的深度 B.水的体积 C.坝的密度 D.坝的高度
【答案】A
【详解】液体的压强与液体密度、液体深度有关。水坝中水的密度不变,故决定决定坝底水的压强大小的主要因素是水的深度。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么,决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细
B.木桶的轻重
C.最短的一块木板
D.最长的一块木板
【答案】C
【详解】根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。
故选C。
21.如图中,将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,放入水中同一深度,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向 (选填“内凹”或“外凸”),根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。
【答案】 内凹 二
【详解】[1]由于液体内部朝各个方向都有压强,所以瓶口不论是朝上还是朝下橡皮膜都会向内凹。
[2]根据液体压强的公式可知,在同种液体中,深度越大,压强越大。由于第二次瓶口朝下时橡皮膜所处位置的深度比第一次瓶口朝上时橡皮膜所处位置的深度深,因此第二次橡皮膜受到的压强比第一次橡皮膜受到的压强大,故第二次橡皮膜向内凹陷的程度更明显。
五、液体压强计算公式的计算、简单应用
22.一平底装3N水的玻璃杯放在水平桌面上,杯子与桌面的接触面积为20cm2,杯内水面高度10cm,则水对杯底的压力是 。
【答案】1.96N
【详解】杯底所受水的压强
由得水对杯底的压力
23.如题图所示,把一个底面积为0.004m2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0.12m,则水对壶底的压强是 Pa,水对壶底的压力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 连通器 1200 4.8
【详解】[1]壶嘴和壶身底部相通、上端开口,构成连通器(连通器是上端开口、底部相连通的容器,符合茶壶的结构特点)。
[2]水对壶底的压强:由液体压强公式,代入、、,得
[3]水对壶底的压力:由 ,代入 、,得
24.在东京玩具展上,一款能够上天、入地、下海的遥控玩具车吸引了众多观展者的目光,这款海陆空三栖遥控玩具车的自身重量仅为50g,该车下潜到水下10m深时,车身受到水的压强为 Pa;该车继续下潜,受到的压强 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)(水的密度1.0×103kg/m3)
【答案】 105 增大
【详解】[1]车身受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa
[2]该车在水面下下潜的过程中,深度逐渐变大,由于水的密度ρ水不变,根据p=ρ水gh可知,受到的压强逐渐增大。
25.如图为我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器。当该潜水器从海面逐渐下潜时,它受到的海水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当它下潜到水下2000m处时,海水对它的压强为 Pa(海水的密度近似取1.0×103kg/m3),海水对它2m2的外表产生的压力为 N。
【答案】 变大 2×107 4×107
【详解】[1]根据液体压强公式可知,在同种液体中,深度越大,液体压强越大。
[2]当它下潜到水下2000m处时,海水对它的压强为
[3]海水对它2m2的外表产生的压力为
六、比较大小问题Ⅰ
26.如图所示的容器中,水在A、B、C三处产生的压强分别为、、,则它们的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据液体压强的特点即可知,液体压强与液体密度和深度有关,深度为水面到某点的竖直高度,如图三点在同一液体中,深度关系为:,所以压强大小为:.
故选D.
27.将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D.无法判断
【答案】C
【详解】从甲、乙两图对比发现,此时U形管两侧高度差相同,说明金属盒所在处的压强相等,甲金属盒深度比乙浅,根据液体压强特点,可以知道甲液体的密度大于乙液体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
28.如图(a)所示,在水平面上放置一盛水的容器,容器内水面到容器底部的距离为0.15米,A、B、C为容器中三点,已知A、B两点位于同一水平面,A点距容器底部的竖直距离为0.05米,则A点受到水的压强为为 帕,比较B、C两点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)。将容器移到斜面上后如图(b)所示,则水内部A、B、C三点的压强最小的是 点。
【答案】 980 小于 B
【详解】[1]A点距水面的竖直距离为
则A点受到水的压强为
[2]由于C点的深度大于B点的深度,由可知,B点受到水的压强小于C点受到水的压强。
[3]由图(b)可知,当容器放在斜面上时,B点的深度最小,由可知,B点处的压强最小。
29.如图所示,将一根长细管插入一个密闭的装满水的桶的上方,从高处向细管中灌水,点受到的压强比点受到的压强 (选填“大”或“小”)。注水至点时,桶刚好破裂。若将水换成酒精,注酒精到点时桶 (选填“会”或“不会”)破裂。若将细管换成粗管,需 (选填“增加”或“减少”)注水的质量才能使桶裂。
【答案】 小 不会 增加
【详解】[1]由液体压强公式可知,当液体密度相同时,深度越深,压强越大。从高处向管内灌水,由图可知,A点的深度小于B点的深度,所以A点受到的压强比B点受到的压强小。
[2]深度相同时,液体的密度越小,压强越小。已知酒精的密度比水小,若将水换成酒精,注酒精到C点比注水到C点时的压强小,故桶不会破裂。
[3]将细管换成粗管,管的直径变大,管的横截面积变大,桶破裂时水的深度不变,即水的压强不变。根据可知,需要增加注水的质量才能到达使桶破裂的高度。
七、比较大小问题Ⅱ
30.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,如图所示。则管底受到液体的压强是( )
A.一样大 B.a管底的大
C.b管底的大 D.无法判断
【答案】B
【详解】根据题意知道,两支相同的试管内,液体高度相同,液体质量相同,由图知道,b管液体体积大,所以密度小,由知道,b底部压强小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
31.有两根粗细相同的玻璃管装有液体,如图放置,液面等高,已知甲、乙两管内液体对底部的压强相等,则关于甲乙两管内液体的质量关系( )
A.甲管中液体质量小于乙管中液体质量 B.甲管中液体质量等于乙管中液体质量
C.甲管中液体质量大于乙管中液体质量 D.无法确定
【答案】A
【详解】根据题意可知,甲、乙试管内液体的深度相同,两液体对试管底部的压强相等,由p=ρgh可知,甲、乙试管内液体的密度
ρ甲=ρ乙
由图可知,甲、乙试管内液体的体积
V甲<V乙
由m=ρV可知甲、乙试管内的液体质量
m甲<m乙
故选A。
32.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别pA和pB,水瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA<pB,FA=FB D.pA=pB,FA<FB
【答案】C
【详解】由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即
pA<pB
因为是同一个未装满水且密闭的矿泉水瓶,且水瓶对桌面的压力等于水和矿泉水瓶的总重力,所以两种情况下水瓶对桌面的压力相等,即
FA=FB
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
八、连通器及其应用
33.下列设备不属于连通器的是( )
A.船闸 B.锅炉水位计 C.茶壶 D.自来水笔
【答案】D
【详解】A.船闸,上端开口,底部连通,利用了连通器原理。故A不符合题意;
B.锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,是连通器。故B不符合题意;
C.茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相互连通,是连通器。故C不符合题意;
D.自来水笔又称钢笔,笔尖地方是开口,皮囊部分是不开口的,不是连通器。故D符合题意。
故选D。
34.下列生活实例中,不属于连通器应用的是( )
A.锅炉水位计 B.活塞式抽水机
C.卫生间地漏存水杯 D.船闸
【答案】B
【详解】A.锅炉的炉身与水位计的上端开口,属于连通器,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不属于连通器,故B符合题意。
C.卫生间的地漏存水杯是连通器的应用,两边的液面保持相平,故C不符合题意;
D.关闭下游阀门,闸室和上游构成连通器,方便船只出入,闸室和下游构成连通器,方便船只通过,船闸属于连通器,故D不符合题意。
故选B。
35.连通器在生产和生活中应用非常广泛。如图所示的连通器装有同种液体,当液体静止时,两边液面位置正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】连通器装有同一种液体,当液体静止时,两边液面处于同一水平面。故ABD错误,C正确。
故选C。
36.如图所示的连通器,液体不流动时,A、B、C、D四个管内的液面相平.下列做法中,液面静止时A管液面与其它管液面不相平的是( )
A.将连通器倾斜放置 B.A管内继续加入相同液体
C.A管内投入一些小金属球 D.将A管口堵住并使连通器倾斜
【答案】D
【详解】上端开口下端连通的容器叫连通器,连通器静止时,液面相平。
A.将连通器倾斜放置,符合上端开口下端连通的特点,液面静止时A管液面与其它管液面相平,故A不符合题意;
B.A管内继续加入相同液体,符合上端开口下端连通的特点,液面静止时A管液面与其它管液面相平,故B不符合题意;
C.A管内投入一些小金属球,符合上端开口下端连通的特点,液面静止时A管液面与其它管液面相平,故C不符合题意;
D.将A管口堵住并使连通器倾斜,堵住A管口之后,上端没有开口,不符合连通器的特点,所以面静止时A管液面与其它管液面不相平,故D符合题意。
故选D。
37.如图所示,A、B两个容器盛有同种液体,且液面高度相同。当打开阀门K时,下列说法正确的是( )
A.液体由B向A流动 B.液体由A向B流动
C.a、b两点受到的压强 D.液体静止不动
【答案】D
【详解】ABD.阀门K打开后,A、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,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,故D正确,AB错误;
C.阀门打开时,A、B构成了连通器。由于同种液体中,压强与深度的大小有关,深度越深,压强越大,a点的深度小于b点的深度,所以a点受到的压强小于b点受到的压强,故C错误。
故选D。
38.三峡船闸是世界上最大的人造连通器,如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
【答案】A
【详解】上端开口、下端连通的容器叫做连通器。三峡船闸是世界上最大的人造连通器,当上游阀门A打开,下游阀门B关闭,闸室和上游水道构成连通器,连通器里的水不流动时,整个容器中的水面高度总是相同的,根据p=ρgh可知,阀门A两侧受到水的压强相同,根据可知,阀门A两侧的压力相等。故A正确,BCD错误。
故选A。
九、液体压强计算公式在半封闭规则容器、连通器的应用
39.盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的深度为 米,B处水的压强为 帕。容器底面积为15厘米2,则容器底受到水的压力为 牛。
【答案】 0.8 5000 15
【详解】[1]某点的深度为该点到自由液面的竖直距离,所以A处的深度为
hA=0.5m+0.3m=0.8m
[2]B处的深度为
hB=0.5mB处水的压强为
pB=ρghB=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa
[3]容器底的深度为
h=0.5m+0.3m+0.2m=1m
容器底受到水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa容器底受到水的压力为
F=pS=10000Pa×15×10-4m2=15N
40.盛有水的容器中,A、B两点的位置如图所示,A点处水的深度为 m,B点所在的水平表面的面积为6cm2,该表面受到水向上的压力为 N。
【答案】 0.8 3
【详解】[1]深度是指从自由液面到某处的竖直距离,根据图示可知,A处水的深度为
[2]B点受到水的压强为
根据可得,则该表面受到水的压力为
41.如图所示,连通器左端试管横截面的半径为2R,右端试管横截面的半径为R。左、右水面的高度分别为H、。那么打开开关K后,右管水面能够上升到距离底部的最大高度为 ( )
A.1.5H B.1.3H C.1.1H D.0.9H
【答案】B
【详解】当打开开关K时,左右容器构成一个连通器; 由于连通器内液体静止时,液面相平,因此左边液体将下降,右边液体将升高,左右容器对容器底部产生的压强相等,并且左边液体减少的体积等于右边液体增加的体积; 设左边液体下降的高度为x,即左边液体下降后的压强是
p左=ρg(H-x)
右边液体上升后的压强是
又由于左右两侧的压强相等,则
解得x=0.1H; 所以静止时,液面的高度
H'=H-0.1H=0.9H
根据机械能守恒及单摆的原理,液面继续上升0.4H,然后又开始下降,下降后又上升,一次比一次低,最后静止, 所以达到最大高度
H’'=0.9H+0.4H=1.3H
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
42.如图水平桌面上的两个相同容器甲和乙中,分别装有质量相等的不同液体,两容器底部受到的液体压强相等,则两种液体密度的大小关系是 ,距两容器底部相同高度的A、B两点处,所受液体压强的大小关系是 。
【答案】
【详解】[1] 根据可得,两液体对容器底部的压强为,
因两容器底部受到的液体压强相等,即
由图知,故
[2] A、B两点等高,故
A、B两点的压强分别为,
因
故
十、液体压强在规则柱体的简单应用
43.如图所示的两个容器中盛有同种相同质量的液体,液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则p甲 p乙(选填“<”、“>”或“=”);若液体对容器底部的压力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙(选填“<”、“>”或“=”)。
【答案】 < =
【详解】[1]两个容器中盛有同种相同质量的液体时,甲容器的横截面积较大,容器内液体的深度较小,由p=ρgh可知,甲中液体对容器底部的压强较小,即p甲<p乙。
[2]因柱形容器中液体对容器底的压力等于液体重力,所以,甲、乙容器底部受到的压力都等于液体的重力,即F甲=F乙。
44.如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为,液体密度之比为,液体高度之比为,则两容器底部所受液体的压强之比为 ,两容器对地面的压力之比为 ,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比 。
【答案】 1∶1 2∶1 1∶4
【详解】[1]根据可知,两容器底部所受液体的压强之比为
[2]因甲、乙为两轻质圆柱体容器,所以容器的质量不计,两容器对地面的压力之比即为两容器中液体的重力之比
[3]根据可知,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比为
十一、实验题
45.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验时,使用了图(a)所示的装置,该装置叫做 ;若用手按压金属盒上的橡皮膜,两管中液面将 (选填“相平”或“不相平”);实验中,将它的金属盒分别放入盐水中的不同位置处,实验现象如图(b)、(c)和(d)所示,这说明: 。
【答案】 U形管压强计 不相平 同种液体内部压强随深度增大而增大
【详解】[1]图甲中的装置是U形管压强计,用来测量液体内部的压强。
[2]若用手按压金属盒上的橡皮膜,两管中液面将会出现高度差,即液面将不相平。
[3](b)、(c)和(d)所示,金属盒在同种液体中,所处液体深度不同时,U形管两侧的液面高度差不同,说明液体内部压强不同,可得出结论:液体内部压强随深度的增加而增大。
46.如图所示是用压强计探究液体内部压强的情景:
(1)调整好后把探头放入水中,通过观察U形管两侧液面的高度差来判断探头处水的压强大小,高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”);
(2)比较甲、乙两图,可以得到;在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;
(3)在图乙中将探头慢慢下移,下移至如图丙,可以观察到U形管两侧液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体中,液体的压强随 的增加而增大;
(4)在图丙中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 越大 相等 深度 变大
【详解】(1)[1]实验中把探头放入水中,把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断,液面高度差越大,表示水内部的压强越大。
(2)[2]比较甲图和乙图,控制液体密度和深度不变,改变探头的方向,U形管两侧的液面高度差相等,液体压强相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(3)[3]在乙图中把探头慢慢下移,控制液体的密度不变,改变深度,可以观察到U形管两边液体的高度差增大,可以得到在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大。
(4)[4]在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,控制深度不变,把水换成盐水,密度变大,则可以观察到U形管两边液体的高度差变大,说明液体压强与液体的密度有关。
47.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下:
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 来表示的,这种方法叫 法。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(4)通过比较D、E两个图,可探究液体压强与 的关系。
【答案】(1) 高度差 转换
(2)B、D
(3)相等
(4)
液体密度
【详解】(1)[1][2]用手按压压强计金属盒上的橡皮膜,会发现橡皮膜受到的压强越大,U形管两侧液面高度差也会越大,故液体压强可以用U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强的大小;这种实验的方法为“转换法”。
(2)要探究同一种液体的压强和深度的关系,由控制变量法可知,需保证液体的密度以及金属盒的朝向完全相同,金属盒在液体中的深度不同,根据图中实验可知,应选择B、D两图进行对比。
(3)A、B、C三图中,压强计的金属盒处在同一种液体(水)中,金属盒在水中的朝向不同,但压强计U形管两侧液面高度差相同,它说明同种液体在相同深度液体向各个方向的压强相等。
(4)D、E两图中,金属盒的朝向以及所处深度完全相同,但液体密度不等,故比较D、E两个图,可探究液体压强与液体密度的关系。
48.如下图所示,用 探究液体内部压强的情景。(填仪器名称)
(1) 把金属盒放入水中,通过观察管内两边液面的高度差来判断金属盒处水的压强的大小、高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”)
(2)比较图(a)、(b) 和 (c), 可以得到:
(3)在图(b) 中把金属盒慢慢下移,可以观察到管内两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随 的增加而增大。
(4)在图(b) 中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到管内两边液体的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 压强计 越大 在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等 深度 变大
【解析】【小题1】压强计是用来探究液体内部压强的仪器。
【小题2】该实验通过转换法,将探头处压强的大小转换为液面高度差来体现,高度差越大,压强越大。
【小题3】由图像可知同种液体,同一深度,各个方向的压强相等。
【小题4】U形管两边液体的高度差增大,说明压强增大,则在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大。
【小题5】由公式可知同一深度,液体密度越大,压强越大,U形管两边液体的高度差变大。
49.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)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面几乎不动,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)使用完好的装置进行实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 Pa;
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度: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,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为 (选择题中合适的字母和表示)。
【答案】 漏气 800 增加 密度
【详解】(1)[1]压强计是利用U形管液面高度差来体现液体压强的大小,实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面几乎不动,说明该装置漏气。
(2)[2]U形管左右两侧水面的高度差
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
(3)[3]分析图②、图③的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,故可以得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
(4)[4]分析图③、图④的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(5)[5]实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即,根据液体压强公式得
则待测液体密度的表达式为
50.小尚在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)实验中的形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)形管与探头连接时,阀门应处于 状态,以确保形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 。(“漏气”或“不漏气”)
(3)比较图乙与图 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与图丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ,比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与 有关。
(4)小尚发现探头所处深度较浅时,形管两液面的高度差不明显,可将形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,形管中两液面所对刻度线间的距离将 。
【答案】(1)不是
(2) 打开 不漏气
(3) 丙 相等 密度
(4) 小 变大
【详解】(1)上端开口、下端连通的容器叫做连通器,实验中形管一端与探头连接,不是连通器。
(2)[1]连接时应保持打开的状态要和外界气压相通,以确保形管内的水面相平。
[2]轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置不漏气,若漏气则液面无法保持高度差。
(3)[1]液体的压强随深度的增加而增大,只有深度改变,其余均不变,只有图乙与图丙相比较才能得出结论。
[2]图丙与图丁,液面高度差相等,说明液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
[3]图丁和图戊比较,只有密度不同导致液面高度差不同,得出结论,液体的压强还与密度有关。
(4)[1]高度差不明显时,由于产生的压强一定,要想效果明显,即高度差更大,根据,压强一定,密度越小,深度越大,故应换用密度更小的液体。
[2]由于液体产生的压强不变,根据,密度和深度均不变,即竖直高度不变,对应直角三角形的直角边,液面所对应刻度线的距离相当于直角三角形斜边,所以这个距离的差距将变大。
一、单选题
1.如图所示,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分底面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.容器中左、右两侧液体的质量相等
B.左侧液体的质量小于右侧液体的质量
C.容器中左、右两侧液体的密度相同
D.左侧液体的密度大于右侧液体的密度
【答案】B
【详解】CD.液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,左右两侧分别注入两种不同的液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等。而左侧液体的深度大于右侧液体的深度,根据可知,左侧液体的密度小于右侧液体的密度,故CD错误;
AB.左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,则左右两侧液体对容器底的压强相等,右侧部分底面积是左侧的2倍,根据可知右侧液体对容器底的压力较大,则左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故A错误,B正确。
故选B。
2.三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【详解】容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据,桌面受到的压力相等,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以三个容器的总重力相同,根据G=mg可知,三个容器的总质量相同,所以三种液体质量相同。它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,则三种液体的体积关系为V甲>V乙>V丙,根据密度公式可知密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙,液面在同一水平面上,深度h相同,根据,三种液体对容器底的压强关系为p甲<p乙<p丙;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(SA>SB),其中分别盛有质量为m甲、m乙的两种等高液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两容器中分别倒入体积相同的原液体(不溢出),此时它们对容器底部的压强相等,倒入液体质量分别为、,液体压强变化量分别为、。则下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】C
【详解】由图可知,在两容器中分别倒入体积相同的原液体(不溢出),由于SA>SB,所以最终乙中液面更高,此时它们对容器底部的压强相等,根据可知。倒入的原液体体积相同,根据可知;原本液面相平,根据可知液体对容器底部的压强,倒入液体后对容器底部的压强相等,则有
可得。故C正确,ABD错误。
故选C。
二、实验题
4.人类生存依存于水,但也必须科学应对由水产生的巨大压强。认知并防范液体压强,是我们利用这一自然力量时保障安全的关键。
(1)液体由于具有流动性,在液体的内部向 方向存在压强。
(2)某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。[图(a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
①根据图 可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。
②根据图(b)、(c)可验证: ,液体内部压强随深度的增大而增大。
③根据图(b)、(d)可验证:当深度相同时, 。
④若在图 中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。[选填“(a)”“(b)”“(c)”或“(d)”]
(3)液体内部压强随深度的增大而增大,所以,水坝总是筑成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。在设计潜水器时,也需要考虑水的压强的影响。小孙同学通过查阅资料,了解到深潜器的船身需要设计成弧形。他认为这是因为这种形状能有效减小水的压强。你认为这一说法是 (选填“正确”或“不正确”)的;理由是 。
【答案】(1)各个
(2) (a)、(b) 同种液体 液体密度越大,液体内部压强越大 (c)
(3) 上窄下宽 不正确 见解析
【详解】(1)液体由于具有流动性,由液体压强的特点可知,在液体的内部向各个方向存在压强。
(2)[1]探究当深度相同时同种液体内部压强与容器形状的关系,需要控制液体的密度和深度相同,改变容器形状,因此图(a)、(b)符合题意。
[2]分析(b)、(c)可知,两种液体的种类相同、液体的深度不同,压强计指针顺时针偏转的角度也不同,根据压强计指针顺时针偏转的角度越大表示液体压强越大,可得出结论:同种液体,液体内部压强随深度的增大而增大。
[3]根据图(b)、(d)可知,两种液体的种类不同,液体的深度相同,盐水中压强计指针顺时针偏转的角度比水中的大,因此可验证:当深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
[4]把木块放入图(a)、(b)、(d)的容器中,液体都会溢出来,液体的深度不变,液体压强也不变,把木块放入图(c)的容器中,水面会上升,水的深度增加,液体压强增大,压强计指针偏转的角度会增大,故木块要放入图(c)中的容器内。
(3)[1]液体内部压强随深度的增大而增大,水坝底部受到水的压强比上部大,为了能承受更大的压强,水坝的形状要设计成上窄下宽的形状。
[2][3]液体压强只与液体的密度和深度有关,与容器形状无关,弧形设计是为了减小阻力或增强结构强度,不能改变液体压强的大小,故小孙的说法错误。
5.如图所示,小李同学使用U形管压强计探究液体内部压强规律。小李将U形管压强计带有橡皮膜的探头浸入两种密度不同的液体中的不同深度,把对应的U形管左右液面高度差记录在下表中,其中H1<H2<H3。
实验序号
液体密度ρ(×103kg/m3)
橡皮膜中心深度h(cm)
U形管左右液面高度差H
1
1
4
H1
2
1
6
H2
3
1
8
H3
4
2
2
H1
5
2
3
H2
6
2
4
H3
(1)U形管压强计使用过程中,通过观察 ,比较橡皮膜中心所受压强大小;
(2)分析比较实验数据并得出结论:
a.分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中h和H数据及相关条件可得出初步结论:同种液体内部,
;
b.分析比较实验序号 中及相关条件可得出初步结论:液体内部某一深度的压强大小与液体密度有关,液体密度大,液体压强大;
c.分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6)中ρ、h和H数据及相关条件可得出初步结论: 。
【答案】(1)U形管左右液面高度差
(2) 深度越大,液体内部压强越大 1与6 当液体深度和密度的乘积相同时,液体内部压强相同
【详解】(1)在U形管压强计中,当橡皮膜受到压强时,U形管两侧液面会出现高度差,通过观察U形管两侧液面的高度差,就可以比较橡皮膜中心所受压强大小。因为压强越大,U形管两侧液面的高度差就越大。
(2)[1]在1、2、3(或4、5、6)次实验中,液体密度相同,即所用的是同种液体,而U形管左右液面高度差随橡皮膜中心深度的增加而增加,所以在同种液体内部,深度越大,液体内部压强越大。
[2]要探究液体内部某一深度的压强大小与液体密度的关系,需要控制深度相同,改变液体密度。观察表格可知,实验序号1与6(或2与5或3与4)中橡皮膜中心深度相同,液体密度不同,且液体密度大的,U形管左右液面高度差大,即压强大。所以应分析比较实验序号1与6(或 2与5或3与4)。
[3]在1、4次实验中,液体密度分别为和,橡皮膜中心所在的深度分别为和,两次U形管液面高度差都为,即液体密度与深度的乘积相同,液体内部压强相等,分析2、5次和3、6次实验,结果也是如此。
6.小明同学为探究液体内部压强特点,做了如下实验。
(1)将四端开口的玻璃管三端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中,实验现象如图所示,由此可得的结论是:液体内部 都有压强;
(2)为进一步研究,小明用形管压强计、刻度尺等进行实验,分别将带有橡皮膜的塑料盒插入到水和酒精中的不同深度处,并将实验测得相关数据分别记录在表一和表二中;(其中)
表一水
序号
深度(厘米)
U形管左右液面高度差(厘米)
1
4
2
8
3
12
表二酒精
序号
深度(厘米)
U形管左右液面高度差(厘米)
4
5
5
10
6
15
①分析比较实验序号(1与2与3)或(4与5与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ;
②进一步分析比较实验序号(1与4)或(2与5)或(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:液体密度与深度的乘积相等时, ;
③进一步分析比较实验序号(1与4)和(2与5)和(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ,液体内部压强越大。
【答案】(1)各个方向
(2) 同种液体,深度越大,液体内部的压强越大 液体内部压强相等 液体密度与深度的乘积越大
【详解】(1)由图可见,朝向各个方向的橡皮薄膜都向内凹陷,说明都受到了液体的压强,因此可得出的结论是:液体内部向各个方向都存在压强。
(2)[1] 分析比较实验序号(1与2与3)或(4与5与6)的数据及相关条件,液体密度相同,深度越大,U形管左右液面高度差越大,即液体压强越大,根据控制变量法,可得出的初步结论是:同种液体,深度越大,液体内部的压强越大。
[2]进一步分析比较实验序号(1与4)或(2与5)或(3与6)的数据及相关条件,U形管左右液面高度差相同,液体密度与深度的乘积相等,可得出的初步结论是:液体密度与深度的乘积相等时,液体内部压强相等。
[3]分析比较实验序(1与4)或(2与5)或(3与6)号,发现不同液体,内部压强相等时,深度不相同,密度大的水的深度小,密度小的深度大。可得出的初步结论:液体密度与深度的乘积越大,液体内部压强越大。
1.(2023·上海·中考真题)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
【答案】(1)2×10-3m3;(2);(3)
【详解】解:(1)甲中水的体积
(2)轻质薄壁柱形容器的重力是忽略不计的,乙对地面的压力
乙对地面的压强
(3)当甲乙对地面的压强相等时,甲乙对地面的压力相等,甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,所以甲乙两容器内液体的重力相等
即
乙液体的深度越小,密度越大,当乙容器中液体深度为容器高度0.8m时,乙液体的密度最小,故乙液体的最小密度为
由图可知,此时乙液体的深度比水略大,还需再加入A液体才能使甲乙对地面的压强相等,故乙液体的密度最大为水的密度,所以乙液体的密度范围为
答:(1)甲中水的体积V甲为2×10-3m3;
(2)乙对地面的压强p乙为;
(3)乙液体的密度范围为。
2.(2025·上海·中考真题)甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2。甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕、6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的液面下降0.02米,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等。求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量;
②金属小球的密度。
【答案】(1)38.24N
(2),
【详解】(1)根据压强公式可得,甲容器对地面的压力
(2)①将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m;由于小球的体积不变,甲、乙容器完全相同,则放入小球后,甲中水面上升0.02m,则甲中水对容器底的压强变化量
②小球更换位置前,乙容器对地面的压力
小球更换位置后,两容器对地面的压强相等,设小球重力为。则有
将、代入为
解得小球重力,小球体积为
则金属小球的密度
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
第4节 液体压强
目录
【A 夯基础】 1
一、计算题 1
二、作图题 3
三、液体压强的有关概念辨析、填空;液体压强产生的原因 3
四、液体压强的计算公式辨析、简单应用 4
五、液体压强计算公式的计算、简单应用 5
六、比较大小问题Ⅰ 6
七、比较大小问题Ⅱ 7
八、连通器及其应用 8
九、液体压强计算公式在半封闭规则容器、连通器的应用 9
十、液体压强在规则柱体的简单应用 10
十一、实验题 11
【B 提能力】 13
【C 链中考】 17
一、计算题
1.一个薄壁容器的质量为2kg,放在水平桌面上与桌面的接触面积为,里面装有0.2m深的水。求水对容器底部的压力与压强。
2.重力大小为2牛、底面积为的某款平底薄壁容器放置在水平桌面中央,容器内装有10牛的水,水对容器底的压强为700帕。求:
(1)水对容器底压力的大小。
(2)容器对桌面的压强。
3.一个底面积为2×103米2瓶子放在水平桌面中央,瓶中装有体积为5×104米3、深为0.2米的水。求:
(1)瓶中水的质量m水。
(2)水对瓶底的压强p水。
(3)水对瓶底的压力F水。
4.迄今为止,科学家们发现最深的鱼类是海沟中的深渊狮子鱼,它们生活的最深的深度在8145米,这已经是鱼类生存深度的极限了。如图所示,它是一种全身乳白色半透明的鱼类,它的体长最大可达20厘米,但是随着继续深入,鱼类就几乎看不到了。(海水密度;)求:
(1)海沟8000米深处的深渊狮子鱼所承受的海水压强?
(2)假如深渊狮子鱼脊背的面积为,则在8000米深处它的脊背受到海水的压力为多大?
5.如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积为100,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压强;
(3)水对容器底的压力。
6.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板,如图所示,已知桶壁上最长的木板长,最短的木板长0.2m,桶底内部底面积,空桶的质量2kg,当桶装满水时对水平地面的压强。(忽略圆桶外壁的厚度,,g取10N/kg)求:
(1)当桶装满水时,桶底受到水的压强和压力;
(2)当桶装满水时,桶对水平地面的压力;
(3)当桶装满水时,桶内水的质量。
二、作图题
7.按要求作图:容器侧壁上开了三个孔A,B,C,请作出容器中的水出射的大致路径。
8.如图中,相同的柱形容器中分别装有水和盐水,它们对容器底部的压强相同,请在容器中画出液面的大致高度。
9.如图是盛有某种液体的连通器在斜面上静止,请画出正确的液面位置。
10.在三个底部箍有橡皮膜的柱形容器中倒入盐水,然后分别放入装有水、盐水、酒精的大容器中,柱形容器的液面与大容器的液面相平,如图所示,请在图中画出三个橡皮膜的形变。
三、液体压强的有关概念辨析、填空;液体压强产生的原因
11.如下图所示,半球形容器中盛满水,则水对容器壁压力的示意图中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
12.液体由于受到 力作用,且液体具有 性,所以液体内部存在压强。
13.液体内部压强产生的原因是液体受 作用和液体没有 而且具有 ,所以液体对容器 和 都有压强,液体内部向 方向都有压强.
14.关于液体压强,下列说法中正确的是( )
A.液体压强大小与液体受到的重力有关
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部压强的大小与方向有关
D.液体压强只与液体深度、液体密度有关
15.下列关于液体压强的说法中,不正确的是( )
A.液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性
B.液体内部向各个方向都有压强,且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等
C.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水的深度越深,液体的压强越大
D.两种不同的液体,谁的密度大,谁产生的压强大
16.关于液体压强的下列说法中,正确的是
A.在同一深度,液体向上的压强大于向下的压强;
B.在同一液体内,越深的地方液体的压强越大;
C.液体对容器底的压强小于对容器侧面的压强;
D.液体具有流动性,所以液体内部向上的压强为零
17.关于液体内部的压强,下列说法中错误的是( )
A.在同一深度,液体密度越大,液体内部压强越大
B.在同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
C.在同种液体内部,深度越深,液体内部压强越大
D.在同种液体内部,深度相同处液体向各个方向压强相等
四、液体压强的计算公式辨析、简单应用
18.下列说法正确的是( )
A.公式只适用于固体,公式只适用于液体
B.公式只适用于固体,公式适用于固体和液体
C.公式适用于固体、液体、气体,公式只适用于液体
D.公式适用于固体、液体、气体,公式适用于液体和气体
19.如图所示,打开水坝的闸门时,液体压强使坝底的水奔流而出,则决定坝底水的压强大小的主要因素是( )
A.水的深度 B.水的体积 C.坝的密度 D.坝的高度
20.著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么,决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细
B.木桶的轻重
C.最短的一块木板
D.最长的一块木板
21.如图中,将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,放入水中同一深度,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向 (选填“内凹”或“外凸”),根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。
五、液体压强计算公式的计算、简单应用
22.一平底装3N水的玻璃杯放在水平桌面上,杯子与桌面的接触面积为20cm2,杯内水面高度10cm,则水对杯底的压力是 。
23.如题图所示,把一个底面积为0.004m2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0.12m,则水对壶底的压强是 Pa,水对壶底的压力是 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24.在东京玩具展上,一款能够上天、入地、下海的遥控玩具车吸引了众多观展者的目光,这款海陆空三栖遥控玩具车的自身重量仅为50g,该车下潜到水下10m深时,车身受到水的压强为 Pa;该车继续下潜,受到的压强 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)(水的密度1.0×103kg/m3)
25.如图为我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器。当该潜水器从海面逐渐下潜时,它受到的海水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当它下潜到水下2000m处时,海水对它的压强为 Pa(海水的密度近似取1.0×103kg/m3),海水对它2m2的外表产生的压力为 N。
六、比较大小问题Ⅰ
26.如图所示的容器中,水在A、B、C三处产生的压强分别为、、,则它们的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
27.将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示。两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D.无法判断
28.如图(a)所示,在水平面上放置一盛水的容器,容器内水面到容器底部的距离为0.15米,A、B、C为容器中三点,已知A、B两点位于同一水平面,A点距容器底部的竖直距离为0.05米,则A点受到水的压强为为 帕,比较B、C两点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)。将容器移到斜面上后如图(b)所示,则水内部A、B、C三点的压强最小的是 点。
29.如图所示,将一根长细管插入一个密闭的装满水的桶的上方,从高处向细管中灌水,点受到的压强比点受到的压强 (选填“大”或“小”)。注水至点时,桶刚好破裂。若将水换成酒精,注酒精到点时桶 (选填“会”或“不会”)破裂。若将细管换成粗管,需 (选填“增加”或“减少”)注水的质量才能使桶裂。
七、比较大小问题Ⅱ
30.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,如图所示。则管底受到液体的压强是( )
A.一样大 B.a管底的大
C.b管底的大 D.无法判断
31.有两根粗细相同的玻璃管装有液体,如图放置,液面等高,已知甲、乙两管内液体对底部的压强相等,则关于甲乙两管内液体的质量关系( )
A.甲管中液体质量小于乙管中液体质量 B.甲管中液体质量等于乙管中液体质量
C.甲管中液体质量大于乙管中液体质量 D.无法确定
32.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别pA和pB,水瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA<pB,FA=FB D.pA=pB,FA<FB
八、连通器及其应用
33.下列设备不属于连通器的是( )
A.船闸 B.锅炉水位计 C.茶壶 D.自来水笔
34.下列生活实例中,不属于连通器应用的是( )
A.锅炉水位计 B.活塞式抽水机
C.卫生间地漏存水杯 D.船闸
35.连通器在生产和生活中应用非常广泛。如图所示的连通器装有同种液体,当液体静止时,两边液面位置正确的是( )
A. B. C. D.
36.如图所示的连通器,液体不流动时,A、B、C、D四个管内的液面相平.下列做法中,液面静止时A管液面与其它管液面不相平的是( )
A.将连通器倾斜放置 B.A管内继续加入相同液体
C.A管内投入一些小金属球 D.将A管口堵住并使连通器倾斜
37.如图所示,A、B两个容器盛有同种液体,且液面高度相同。当打开阀门K时,下列说法正确的是( )
A.液体由B向A流动 B.液体由A向B流动
C.a、b两点受到的压强 D.液体静止不动
38.三峡船闸是世界上最大的人造连通器,如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
九、液体压强计算公式在半封闭规则容器、连通器的应用
39.盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的深度为 米,B处水的压强为 帕。容器底面积为15厘米2,则容器底受到水的压力为 牛。
40.盛有水的容器中,A、B两点的位置如图所示,A点处水的深度为 m,B点所在的水平表面的面积为6cm2,该表面受到水向上的压力为 N。
41.如图所示,连通器左端试管横截面的半径为2R,右端试管横截面的半径为R。左、右水面的高度分别为H、。那么打开开关K后,右管水面能够上升到距离底部的最大高度为 ( )
A.1.5H B.1.3H C.1.1H D.0.9H
42.如图水平桌面上的两个相同容器甲和乙中,分别装有质量相等的不同液体,两容器底部受到的液体压强相等,则两种液体密度的大小关系是 ,距两容器底部相同高度的A、B两点处,所受液体压强的大小关系是 。
十、液体压强在规则柱体的简单应用
43.如图所示的两个容器中盛有同种相同质量的液体,液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则p甲 p乙(选填“<”、“>”或“=”);若液体对容器底部的压力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙(选填“<”、“>”或“=”)。
44.如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为,液体密度之比为,液体高度之比为,则两容器底部所受液体的压强之比为 ,两容器对地面的压力之比为 ,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比 。
十一、实验题
45.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验时,使用了图(a)所示的装置,该装置叫做 ;若用手按压金属盒上的橡皮膜,两管中液面将 (选填“相平”或“不相平”);实验中,将它的金属盒分别放入盐水中的不同位置处,实验现象如图(b)、(c)和(d)所示,这说明: 。
46.如图所示是用压强计探究液体内部压强的情景:
(1)调整好后把探头放入水中,通过观察U形管两侧液面的高度差来判断探头处水的压强大小,高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”);
(2)比较甲、乙两图,可以得到;在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;
(3)在图乙中将探头慢慢下移,下移至如图丙,可以观察到U形管两侧液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体中,液体的压强随 的增加而增大;
(4)在图丙中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
47.在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中,操作过程如下:
(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面 来表示的,这种方法叫 法。
(2)通过比较 两个图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(4)通过比较D、E两个图,可探究液体压强与 的关系。
48.如下图所示,用 探究液体内部压强的情景。(填仪器名称)
(1) 把金属盒放入水中,通过观察管内两边液面的高度差来判断金属盒处水的压强的大小、高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”)
(2)比较图(a)、(b) 和 (c), 可以得到:
(3)在图(b) 中把金属盒慢慢下移,可以观察到管内两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随 的增加而增大。
(4)在图(b) 中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到管内两边液体的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
49.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)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面几乎不动,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)使用完好的装置进行实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 Pa;
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度: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,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为 (选择题中合适的字母和表示)。
50.小尚在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)实验中的形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)形管与探头连接时,阀门应处于 状态,以确保形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 。(“漏气”或“不漏气”)
(3)比较图乙与图 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与图丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ,比较图丁和图戊,还可初步得出液体的压强还与 有关。
(4)小尚发现探头所处深度较浅时,形管两液面的高度差不明显,可将形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,形管中两液面所对刻度线间的距离将 。
一、单选题
1.如图所示,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分底面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.容器中左、右两侧液体的质量相等
B.左侧液体的质量小于右侧液体的质量
C.容器中左、右两侧液体的密度相同
D.左侧液体的密度大于右侧液体的密度
2.三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
3.如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(SA>SB),其中分别盛有质量为m甲、m乙的两种等高液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两容器中分别倒入体积相同的原液体(不溢出),此时它们对容器底部的压强相等,倒入液体质量分别为、,液体压强变化量分别为、。则下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
二、实验题
4.人类生存依存于水,但也必须科学应对由水产生的巨大压强。认知并防范液体压强,是我们利用这一自然力量时保障安全的关键。
(1)液体由于具有流动性,在液体的内部向 方向存在压强。
(2)某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。[图(a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
①根据图 可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。
②根据图(b)、(c)可验证: ,液体内部压强随深度的增大而增大。
③根据图(b)、(d)可验证:当深度相同时, 。
④若在图 中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。[选填“(a)”“(b)”“(c)”或“(d)”]
(3)液体内部压强随深度的增大而增大,所以,水坝总是筑成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。在设计潜水器时,也需要考虑水的压强的影响。小孙同学通过查阅资料,了解到深潜器的船身需要设计成弧形。他认为这是因为这种形状能有效减小水的压强。你认为这一说法是 (选填“正确”或“不正确”)的;理由是 。
5.如图所示,小李同学使用U形管压强计探究液体内部压强规律。小李将U形管压强计带有橡皮膜的探头浸入两种密度不同的液体中的不同深度,把对应的U形管左右液面高度差记录在下表中,其中H1<H2<H3。
实验序号
液体密度ρ(×103kg/m3)
橡皮膜中心深度h(cm)
U形管左右液面高度差H
1
1
4
H1
2
1
6
H2
3
1
8
H3
4
2
2
H1
5
2
3
H2
6
2
4
H3
(1)U形管压强计使用过程中,通过观察 ,比较橡皮膜中心所受压强大小;
(2)分析比较实验数据并得出结论:
a.分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中h和H数据及相关条件可得出初步结论:同种液体内部,
;
b.分析比较实验序号 中及相关条件可得出初步结论:液体内部某一深度的压强大小与液体密度有关,液体密度大,液体压强大;
c.分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6)中ρ、h和H数据及相关条件可得出初步结论: 。
6.小明同学为探究液体内部压强特点,做了如下实验。
(1)将四端开口的玻璃管三端扎上橡皮薄膜,竖直插入水中,实验现象如图所示,由此可得的结论是:液体内部 都有压强;
(2)为进一步研究,小明用形管压强计、刻度尺等进行实验,分别将带有橡皮膜的塑料盒插入到水和酒精中的不同深度处,并将实验测得相关数据分别记录在表一和表二中;(其中)
表一水
序号
深度(厘米)
U形管左右液面高度差(厘米)
1
4
2
8
3
12
表二酒精
序号
深度(厘米)
U形管左右液面高度差(厘米)
4
5
5
10
6
15
①分析比较实验序号(1与2与3)或(4与5与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ;
②进一步分析比较实验序号(1与4)或(2与5)或(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:液体密度与深度的乘积相等时, ;
③进一步分析比较实验序号(1与4)和(2与5)和(3与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ,液体内部压强越大。
1.(2023·上海·中考真题)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
2.(2025·上海·中考真题)甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2。甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕、6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的液面下降0.02米,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等。求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量;
②金属小球的密度。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$