内容正文:
第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点
达标组 夯基础
考点一 探究液体压强与哪些因素有关
1.小海发现,当他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计探究液体的压强,金属盒上的薄膜受到的外力作用越大,U形管两侧液面的高度差 (选填“越大”“不变”或“越小”)。
(2)根据图①和②的实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 (选填“有关”或“无关”)。
(3)根据图 和 的实验现象可知,液体的压强与液体深度有关。
(4)液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 和 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 。
考点二 液体压强大小的判断
2.(2025·扬州中考)今年1~5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期( )
A.深度不变
B.深度变大
C.压强变小
D.压强不变
3.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B。在此过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
4.(2025·北京质检)如图所示容积相同的甲、乙两个圆柱形容器,都装满水放置在水平地面上,则甲、乙两容器底部受到水的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系是( )
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
5.(2025·银川期中)如图所示的是小明同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像。由图像可知( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙
C.ρ甲<ρ乙 D.无法确定
6.(2025·淮南期中)如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C点的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系为 。
7.(2025·吉林质检)在学习完液体压强有关知识后,物理小组的同学们利用生活中的常见物品制作了如图所示的简易压强计。将该压强计浸入水中,橡皮膜将 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 (选填“上升”或“下降”)。
进阶组 提能力
8.如图所示,一个鱼缸被隔板隔成两部分,左边部分装淡水,右边部分装海水。请判断下列哪处液体的压强最大(ρ淡水=1 g/cm3,ρ海水=1.03 g/cm3)( )
A.a B.b C.c D.d
9.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
10.(2025·济南一模改编)小明在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的两个猜想,请你帮他写出另一个。
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与 有关。
(2)小明决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶 (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小明借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小明应该选择橡皮膜 (选填“A”或“B”)。
(4)他通过比较丙、丁两图可以得出:同种液体, ,压强越大;
(5)小明验证猜想二时,向丁图烧杯中多次加盐水,其他保持不变,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
(6)实验结束后,小明与同学们交流优化实验装置:为了防止在组装器材时U形管两端液面不平,在U形管同橡胶管的连接处可加装一个“三通接头”(如图戊),在用橡胶管连接U形管与探头时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态。
培优组 育素养
11.如图所示,柱形容器中装有油和水两种液体,P点位于油和水的分界面上,Q点位于容器底部。已知柱形容器中液体对容器底部的压力等于容器中液体的总重力。若将容器中的油和水均匀混合,且混合后的总体积保持不变。则混合后P点的压强 ,Q点的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第2课时 液体压强的大小 连通器
达标组 夯基础
考点一 液体压强的相关计算
1.(2025·芜湖二模)如图是中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器,其通过水舱吸水和排水来实现上浮和下潜,已知海水的密度为1.03×103 kg/m3,在10 000 m深处,海水对潜水器的压强大小为 Pa。(g取10 N/kg)
2.潜水员潜入水中的深度有一定的限制,这与潜水员能承受的压强大小有关。若某位潜水员能承受水产生的最大压强为4.0×105 Pa,水的密度为1.0×103 kg/m3(g取10 N/kg),则该潜水员在水中能下潜的最大深度是( )
A.0.4 m B.40 m C.4 000 m D.6 m
3.(2025·淄博期末)如图所示,已知桶壁上最长木板的竖直高度为0.6 m,木桶缺口处最短木板的竖直高度为0.2 m,桶底内部底面积为0.08 m2。该木桶装满水时,桶底受到的水的压强是 Pa;桶底受到的水的压力大小是 N。
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
4.济南鹊华水厂有一座反冲洗水塔。该水塔建成于1987年10月,是当时亚洲最大的反冲洗水塔,目前仍在使用。如图所示,水塔中水位高度h1=13 m,四楼住户水龙头出水口高度h2=10 m,水龙头出水口横截面积为1 cm2。取g=10 N/kg,通过计算回答:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?
考点二 连通器
5.如图,一个U形敞口容器里面装有水,把它放在斜面上,正确的是( )
6.(2025·德州质检)如图所示的装置中,没有利用连通器原理的是( )
7.(2025·南阳期中)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是( )
A.把水管当刻度尺用
B.检查地面是否已磨平
C.为了找到两个相同高度的点
D.为了测量两个点的水平距离
易错点 不能正确判断液体的深度
8.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 m,B处水的压强为 Pa。容器底面积为15 cm2,则容器底受到水的压力为
N。
进阶组 提能力
9.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管液面与其他管液面不相平的是( )
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
10.(2025·武汉期中)取一根横截面积为1 cm2的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10 g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2 cm,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。关于下列结论:
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12 N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1 000 Pa
③管外液体密度约为0.83×103 kg/m3
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向上凹
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
11.(2025·大庆质检)如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1 N,容器中水重7 N,容器顶部和底部的面积均为100 cm2,顶部到底部的高度h2=6 cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8 cm;水的密度为1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器顶部的压强为200 Pa
B.水对容器底部的压强为600 Pa
C.水对容器底部的压力为7 N
D.容器对桌面的压力为9 N
12.(2025·常德期中)2025年3月12日植树节,是全民义务植树活动第46年,学校组织开展“绿色校园,你我同行”的植树活动,小琪同学用质量为1 kg、底面积为
300 cm2的水桶提了14 L水给刚栽上的树浇水,桶中水深为40 cm,提水时,手的受力面积为10 cm2。
(g取10 N/kg)求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)提水时,人手受到的压强。
培优组 育素养
13.(2025·吉林质检)如图所示,一个两端开口的直圆筒下端放一个轻质塑料薄片,把薄片压入水下20 cm处,若从筒口缓慢地往筒中倒入密度为0.8×103 kg/m3的酒精,当塑薄料片恰好掉下时,水对塑料薄片向上的压强为 Pa,酒精液柱的高度为 cm。(g取10 N/kg)
点思路:轻质塑料薄片刚好脱落,表明塑料薄片上下表面受到的液体压强相等;根据液体压强公式可列等式,进而计算出圆筒内酒精液柱的高度。
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第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点
达标组 夯基础
考点一 探究液体压强与哪些因素有关
1.小海发现,当他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计探究液体的压强,金属盒上的薄膜受到的外力作用越大,U形管两侧液面的高度差 越大 (选填“越大”“不变”或“越小”)。
(2)根据图①和②的实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)根据图 ② 和 ③ 的实验现象可知,液体的压强与液体深度有关。
(4)液体的压强可能与液体的密度有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 ④ 和 ⑤ 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 在液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大 。
考点二 液体压强大小的判断
2.(2025·扬州中考)今年1~5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期(C)
A.深度不变
B.深度变大
C.压强变小
D.压强不变
3.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B。在此过程中,水对试管底部的压强(A)
A.变大 B.变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
4.(2025·北京质检)如图所示容积相同的甲、乙两个圆柱形容器,都装满水放置在水平地面上,则甲、乙两容器底部受到水的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系是(C)
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
5.(2025·银川期中)如图所示的是小明同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像。由图像可知(A)
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲=ρ乙
C.ρ甲<ρ乙 D.无法确定
6.(2025·淮南期中)如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C点的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系为 pA<pB<pC 。
7.(2025·吉林质检)在学习完液体压强有关知识后,物理小组的同学们利用生活中的常见物品制作了如图所示的简易压强计。将该压强计浸入水中,橡皮膜将 上凹 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 上升 (选填“上升”或“下降”)。
进阶组 提能力
8.如图所示,一个鱼缸被隔板隔成两部分,左边部分装淡水,右边部分装海水。请判断下列哪处液体的压强最大(ρ淡水=1 g/cm3,ρ海水=1.03 g/cm3)(D)
A.a B.b C.c D.d
9.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是(B)
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
10.(2025·济南一模改编)小明在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的两个猜想,请你帮他写出另一个。
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与 液体密度 有关。
(2)小明决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶 ① (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小明借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小明应该选择橡皮膜 A (选填“A”或“B”)。
(4)他通过比较丙、丁两图可以得出:同种液体, 深度越大 ,压强越大;
(5)小明验证猜想二时,向丁图烧杯中多次加盐水,其他保持不变,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论。他的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制金属探头在液体中的深度不变 。
(6)实验结束后,小明与同学们交流优化实验装置:为了防止在组装器材时U形管两端液面不平,在U形管同橡胶管的连接处可加装一个“三通接头”(如图戊),在用橡胶管连接U形管与探头时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于 打开 (选填“打开”或“关闭”)状态。
培优组 育素养
11.如图所示,柱形容器中装有油和水两种液体,P点位于油和水的分界面上,Q点位于容器底部。已知柱形容器中液体对容器底部的压力等于容器中液体的总重力。若将容器中的油和水均匀混合,且混合后的总体积保持不变。则混合后P点的压强 变大 ,Q点的压强 不变 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第2课时 液体压强的大小 连通器
达标组 夯基础
考点一 液体压强的相关计算
1.(2025·芜湖二模)如图是中国自主研发的“海斗一号”无人潜水器,其通过水舱吸水和排水来实现上浮和下潜,已知海水的密度为1.03×103 kg/m3,在10 000 m深处,海水对潜水器的压强大小为 1.03×108 Pa。(g取10 N/kg)
2.潜水员潜入水中的深度有一定的限制,这与潜水员能承受的压强大小有关。若某位潜水员能承受水产生的最大压强为4.0×105 Pa,水的密度为1.0×103 kg/m3(g取10 N/kg),则该潜水员在水中能下潜的最大深度是(B)
A.0.4 m B.40 m C.4 000 m D.6 m
3.(2025·淄博期末)如图所示,已知桶壁上最长木板的竖直高度为0.6 m,木桶缺口处最短木板的竖直高度为0.2 m,桶底内部底面积为0.08 m2。该木桶装满水时,桶底受到的水的压强是 2×103 Pa;桶底受到的水的压力大小是 160 N。
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
4.济南鹊华水厂有一座反冲洗水塔。该水塔建成于1987年10月,是当时亚洲最大的反冲洗水塔,目前仍在使用。如图所示,水塔中水位高度h1=13 m,四楼住户水龙头出水口高度h2=10 m,水龙头出水口横截面积为1 cm2。取g=10 N/kg,通过计算回答:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?
解:(1)四楼住户水龙头到水面的深度
h=h1-h2=13 m-10 m=3 m,
出水管口受到水的压强
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa。
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力
F=pS=3×104 Pa×1×10-4 m2=3 N。
考点二 连通器
5.如图,一个U形敞口容器里面装有水,把它放在斜面上,正确的是(B)
6.(2025·德州质检)如图所示的装置中,没有利用连通器原理的是(D)
7.(2025·南阳期中)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是(C)
A.把水管当刻度尺用
B.检查地面是否已磨平
C.为了找到两个相同高度的点
D.为了测量两个点的水平距离
易错点 不能正确判断液体的深度
8.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 0.8 m,B处水的压强为 5 000 Pa。容器底面积为15 cm2,则容器底受到水的压力为
15 N。
进阶组 提能力
9.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管液面与其他管液面不相平的是(D)
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
10.(2025·武汉期中)取一根横截面积为1 cm2的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10 g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2 cm,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。关于下列结论:
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12 N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1 000 Pa
③管外液体密度约为0.83×103 kg/m3
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向上凹
其中正确的是(B)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
11.(2025·大庆质检)如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1 N,容器中水重7 N,容器顶部和底部的面积均为100 cm2,顶部到底部的高度h2=6 cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8 cm;水的密度为1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg。下列选项中正确的是(A)
A.水对容器顶部的压强为200 Pa
B.水对容器底部的压强为600 Pa
C.水对容器底部的压力为7 N
D.容器对桌面的压力为9 N
12.(2025·常德期中)2025年3月12日植树节,是全民义务植树活动第46年,学校组织开展“绿色校园,你我同行”的植树活动,小琪同学用质量为1 kg、底面积为
300 cm2的水桶提了14 L水给刚栽上的树浇水,桶中水深为40 cm,提水时,手的受力面积为10 cm2。
(g取10 N/kg)求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)提水时,人手受到的压强。
解:(1)根据公式p=ρgh可知,水对桶底的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×40×10-2 m=4 000 Pa
(2)根据公式F=pS可知,水对桶底的压力为F=pS=4 000 Pa×300×10-4 m2=120 N
(3)14 L=0.014 m3,根据公式m=ρV可知,水的质量为m水=ρV=1.0×103 kg/m3×
0.014 m3=14 kg
提水时手所受的压力大小等于水和水桶的总重力,根据公式G=mg可知,手所受的压力为F'=G总=m水桶g+m水g=1 kg×10 N/kg+14 kg×10 N/kg=150 N
根据公式p=可知,提水时,人手受到的压强为p'===1.5×105 Pa。
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13.(2025·吉林质检)如图所示,一个两端开口的直圆筒下端放一个轻质塑料薄片,把薄片压入水下20 cm处,若从筒口缓慢地往筒中倒入密度为0.8×103 kg/m3的酒精,当塑薄料片恰好掉下时,水对塑料薄片向上的压强为 2 000 Pa,酒精液柱的高度为 25 cm。(g取10 N/kg)
点思路:轻质塑料薄片刚好脱落,表明塑料薄片上下表面受到的液体压强相等;根据液体压强公式可列等式,进而计算出圆筒内酒精液柱的高度。
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