内容正文:
八年级物理
下册·全国版
第九章 压强
第2节 液体的压强
第2课时 连通器 液体压强的综合计算
D
AD
B
6×103
9×103
0.9×103
A
连通器
小于
<
不流动
从A流向B
下游
闸室
A
闸室
上游
相平
连通器
如图所示,在下列底部连通、上端开口的容器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是( )
A B C D
(多选)下列是利用连通器的特点来实现自己的功能的是( )
eq \o(\s\up7(),\s\do24(A.茶壶))
eq \o(\s\up7(),\s\do24(B.拦河大坝))
eq \o(\s\up7(),\s\do24(\a\vs4\al(C.注射器吸药液)))
eq \o(\s\up7(),\s\do24(\a\vs4\al(D.排水管U形,“反水弯”)))
),\s\do18(\a\vs4\al(C.注射器吸药液))) eq \o(\s\up7(
eq \o(\s\up22(),\s\do18(\a\vs4\al(D.排水管U形,“反水弯”)))
[教材题改编]如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。如果地面有足够的水进入存水杯中,那么当水不再流动时,水面能达到的最高高度是( )
3题图
A.位置1 B.位置2 C.位置3 D.位置4
液体压强的综合计算
如图所示,容器中盛有水,容器壁AB所受水的压强是________Pa,容器底所受水的压强是_________Pa。换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为 5.4×103 Pa,该液体的密度是_________kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4题图
[教材例题改编]2023年3月11日,“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器完成任务回国。若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为10 000 m。(g取10 N/kg,ρ海水取1.03×103 kg/m3)求:
(1)此时潜水器受到海水的压强。
(2)若“奋斗者号”舱门面积约为0.6 m2,则舱门所受海水的压力。
解:(1)该潜水器下潜深度为10 000 m时所受海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m=1.03×108 Pa;
(2)由p= eq \f(F,S)可知,舱门所受海水的压力:
F=pS=1.03×108 Pa×0.6 m2=6.18×107 N。
答:(1)此时潜水器受到海水的压强为1.03×108 Pa;(2)舱门所受海水的压力为6.18×107 N。
[易错题]将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg),求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
6题图
解:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:p=ρgh倒立=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1 300 Pa,
由p= eq \f(F,S)可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F=pS瓶盖=1 300 Pa×8×10-4 m2=1.04 N;
(2)正立时,矿泉水瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=28 cm2×10 cm=280 cm3,
由ρ= eq \f(m,V)可得,水的质量:
m水=ρV=1.0 g/cm3×280 cm3=280 g=0.28 kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:F′=G水=m水g=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
p′= eq \f(F′,S瓶盖)= eq \f(2.8 N,8×10-4 m2)=3 500 Pa。
答:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04 N,压强为1 300 Pa;(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3 500 Pa。
(湖北十堰期中)连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示,事例中不是利用连通器原理工作的是( )
),\s\do18(A.压强计)) eq \o(\s\up7(
eq \o(\s\up7(),\s\do18(B.卫生间的地漏))
),\s\do18(\a\vs4\al(C.锅炉水位计))) eq \o(\s\up7(
eq \o(\s\up7(),\s\do18(\a\vs4\al(D.三峡船闸)))
位于陕西泾阳的郑国渠是我国古代大型水利工程,如图是其截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可看作一个______。当水不流动时,水对A点的压强____(选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
2题图
如图所示,A、B为两容器,用一带阀门的管子相连,装有同种液体,液面相平,则a、b两处的压强pa__(选填“>”“<”或“=”)pb。当阀门打开时,液体______(选填“流动”或“不流动”)。如果上面容器中,A、B两容器分别装有盐水和清水,且液面相平,当打开阀门时,液体__________(选填“从A流向B”“从B流向A”或“不流动”)。
3题图
[教材“科学世界”改编]如图所示,轮船由下游经过船闸驶往上游。当船从下游驶向船闸时,首先打开阀门B,此时____和____组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,水面相平时,打开下游闸门D,船驶入闸室;船驶入闸室后,先关闭阀门B和闸门D,再打开阀门__,此时____和____形成一个连通器,当闸室中水位与上游水位____时,打开闸门C,船驶入上游。
4题图
(新疆)某工厂长方体储液池被一块密封隔板隔成左右两部分,其截面图如图所示。隔板上下两部分的厚度不同,隔板较厚部分相对于较薄部分左右两侧凸出的厚度均为0.1 m。已知隔板的长为10 m,左储液池内储有密度为1.1×103 kg/m3的液体。右储液池内储有密度为1.3×103 kg/m3的液体。隔板左侧凸出部分的下表面所在的深度为0.5 m,隔板凸出部分两侧的下表面受到的液体的压强差与整个隔板最低处受到的两侧液体的压强差均为1.0×103 Pa。(g取10 N/kg)求:
(1)隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强。
(2)隔板右侧凸出部分的下表面受到的液体竖直向上的压力。
(3)左储液池中液体的深度。
5题图
解:(1)隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强:p左=ρ左gh左=1.1×
103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5.5×103 Pa;
(2)若p右=p左+Δp=5.5×103 Pa+1.0×103 Pa=6.5×103 Pa,
右侧凸出部分的下表面所在的深度:h= eq \f(p右,ρ右g)= eq \f(6.5×103 Pa,1.3×103 kg/m3×10 N/kg)=0.5 m=h左,不符合题意,则p右=p左-Δp=5.5×103 Pa-1.0×103 Pa=4.5×103 Pa,
右侧凸出部分的下表面所在的深度:h右= eq \f(p右,ρ右g)= eq \f(4.5×103 Pa,1.3×103 kg/m3×10 N/kg)=
eq \f(9,26) m<h左,符合题意,
隔板右侧凸出部分的下表面受到的液体竖直向上的压力:F右=p右S=4.5×
103 Pa×10 m×0.1 m=4.5×103 N;
(3)整个隔板最低处受到的两侧液体的压强差为1.0×103 Pa,结合第二问可知,
Δp=p右′-p左′,即1.0×103 Pa=ρ右gh右′-ρ左gh左′,1.0×103 Pa=1.3×
103 kg/m3×10 N/kg× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h+\f(9,26)m))-1.1×103 kg/m3×10 N/kg×(h+0.5 m),解得h=
1 m,
则左储液池中液体的深度:1 m+0.5 m=1.5 m。
答:(1)隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强为5.5×103 Pa;(2)隔板右侧凸出部分的下表面受到的液体竖直向上的压力为4.5×103 N;(3)左储液池中液体的深度为1.5 m。
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