第7章第2节 液体压强同步复习讲义 2025-2026学年鲁科五四版初中物理八年级下册
2026-02-08
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二节 液体压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.26 MB |
| 发布时间 | 2026-02-08 |
| 更新时间 | 2026-02-08 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56377778.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第7章第2节 液体压强
题型1 液体压强规律
题型2 液体压强与深度的关系
题型3 液体压强与液体密度的关系
题型4 探究液体内部的压强
题型5 探究液体内部压强实验的气密性检验
题型6 探究液体内部压强与深度的关系
题型7 探究液体内部压强与液体密度的关系
题型8 探究液体内部压强与盛液体容器的形状的关系
题型9 探究液体内部各个方向上的压强
题型10 液体压强的公式及计算
题型11 变形公式ρ=p/gh求液体的密度
题型12 液体压强深度‘h’的理解
题型13 液体压强的大小比较
题型14 液体压强的图像问题
题型15 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
题型16 容器倒置问题
题型17 平衡法在液体压强中的应用
题型18 液体压强的变化量问题
▉题型1 液体压强规律
【知识点的认识】
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
1.如图所示,将竖直放置的试管倾斜,随着试管的倾斜,试管中的液体对底面的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:在试管倾斜时,水的总量不变,水的深度逐渐减小,根据公式p=ρgh可知,水对试管底部的压强逐渐减小。
故选:B。
2.在正方体玻璃盒的abcd四个面上各开一个相同的孔,并蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,如图所示,将此装置分别置于水和酒精中。则下列哪个选项能反映橡皮膜受到液体的压强的情况?( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:玻璃盒水平放置,因两侧水的深度相同,则所受水的压强相等,所以两侧橡皮膜都向内凹,且凹陷程度相同;因为下端橡皮膜在水中的深度大于上端橡皮膜在水中的深度,下端橡皮膜受到水的压强大,上端橡皮膜受到水的压强小,所以,下端橡皮膜向内凹的程度大,上端橡皮膜向内凹的程度小,故B正确。
故选:B。
3.如图:甲、乙两支完全相同的试管,装有质量相同的不同种液体,甲管竖直,乙管倾斜,此时两管内的液面相平,则两支试管的底部受到液体的压强关系正确的是( )
A.P甲>P乙 B.P甲=P乙 C.P甲<P乙 D.无法确定
【答案】A
【解答】解:甲、乙两支完全相同的试管,装有质量相同的不同种液体,甲管竖直,乙管倾斜,此时两管内的液面相平,则乙的体积大于甲的体积,根据ρ,甲的密度大于乙的密度;
根据p=ρ液gh,两液体的深度相同,甲的密度大于乙的密度,所以甲的压强大于乙的压强,所以BCD错误,A正确。
故选:A。
4.请完成下列填空。
(1)如图1,用弹簧测力计测物体重力时,依据 二力平衡 原理弹簧测力计对物体的拉力等于物体的重力;
(2)如图2,用小车做“探究二力平衡的条件”的实验时,应选择较 光滑 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(3)如图3,在装水的矿泉水瓶侧面扎两个小孔,打开瓶盖可看到水立即向外喷出,此现象表明:液体对容器侧壁有 压强 ;
(4)如图4,小明实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,发现物体B的两部分对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力相同 。
【答案】(1)二力平衡;(2)光滑;(3)压强;(4)没有控制压力相同。
【解答】解:(1)用弹簧测力计测物体重力时,物体静止时,受到的重力和拉力是一对平衡力,二者大小相等;
(2)为了减小小车与桌面之间的摩擦对实验的影响,应选择较光滑的实验桌面;
(3)在装水的矿泉水瓶侧面扎两个小孔,打开瓶盖可看到水立即向外喷出,此现象表明:液体对容器侧壁有压强;
(4)B物体分成两块后两块物体受力面积不同,对海绵的压力大小也不同,不符合控制变量法的原则,因此无法得出正确结论。
故答案为:(1)二力平衡;(2)光滑;(3)压强;(4)没有控制压力相同。
▉题型2 液体压强与深度的关系
【知识点的认识】
(1)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(3)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
5.如图所示,水坝的下部要比上部建造的宽一些,这是因为( )
A.上窄下宽的形状更加美观
B.梯形的坝体更加环保
C.越深的地方,水的压强越小
D.水的压强随深度增大而增大,越宽的坝体能承受的压强越大
【答案】D
【解答】解:水坝的下部要比上部建造的宽一些,这是因为水的压强随深度增大而增大,越宽的坝体能承受的压强越大,防止大坝被压坏。
故选:D。
6.当前市场上出现了一种如图1所示L型防汛挡水板,侧视图如图2所示。两面相互垂直的L型挡水板可以抵御洪水的袭击,即使洪水达到了挡板的顶部,挡板依然非常稳固,不会滑动,也不会翻转,挡水板巧妙地利用地面对挡水板的摩擦力抵御洪水对挡水板竖直部分的水平作用力,防止挡水板的滑动。下列说法正确的是( )
A.挡水板的重心一定在挡水板上
B.挡水板底部设置有凹凸不平的橡胶垫,其作用是使接触面更粗糙,从而增大摩擦力
C.洪水袭击放在水平地面上挡水板时,挡水板不滑动的原因是洪水对挡水板竖直部分的水平作用力小于地面给挡水板的摩擦力
D.随着水位上升,水对挡水板的水平部分的压强不变
【答案】B
【解答】解:A、挡水板的重心不一定在挡水板上,故A错误;
B、挡水板底部设置有凹凸不平的橡胶垫,其作用是在压力一定时,使接触面更粗糙,从而增大摩擦力,故B正确;
C、因为挡水板不滑动,所以挡水板处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,挡水板水平方向上受到的洪水的水平冲击力等于地面给挡水板的摩擦力,故C错误;
D、随着水位上升,根据p=ρgh可知,水对挡水板的水平部分的压强增大,故D错误。
故选:B。
7.在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.实验初步说明:水内部压强的大小与水的深度有关
C.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
D.若用瓶盖将瓶口拧紧,a、b两孔都不会有水流出
【答案】B
【解答】解:A、由图可知,a处液体的深度比b处液体的深度小,由液体压强的特点可知,a处液体的压强小于b处液体的压强,因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离,即d是从b孔喷出水的落点,c是从a孔喷出水的落点,故A错误;
B、由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故B正确;
C、a孔的位置比b孔的位置高,水的深度小,液体压强小,则水的流速慢,若两孔大小相同,则相同时间内a孔流出水的质量小,故C错误;
D、若用瓶盖将瓶口拧紧,b孔会有水流出,空气通过a孔进入瓶内,故D错误。
故选:B。
8.同学们在“家庭实验室”里完成并分析了以下小实验:
(1)“鸭蛋跳水”的实验中,如图1所示用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸭蛋由于 惯性 未随纸片飞出,最终落入杯内是因为受到 重力 的作用。
(2)如图(2)所示,某同学手握矿泉水瓶静止在竖直方向,矿泉水瓶受到的摩擦力方向为 竖直向上 ;他将矿泉水喝去一部分后,继续如图2所示保持静止,则瓶子受到的摩擦力大小将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),瓶底受到水的压强将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)惯性;重力;(2)竖直向上;变小;变小。
【解答】解:(1)用尺子快速水平击打盖在杯口的硬纸片,该硬纸片由于受力由静止开始沿水平方向飞出去,杯口的鸭蛋由于惯性,要保持原来的静止状态,不随纸板一起飞出,在重力的作用下落入杯中;
(2)瓶子静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶的重力;若将矿泉水喝去一部分,瓶子仍然静止,重力和摩擦力还是一对平衡力,因瓶子的重力减小,所以瓶子受到的摩擦力将变小;
将矿泉水喝去一部分后,水的深度变小,根据p=ρgh可知,瓶底受到水的压强变小。
故答案为:(1)惯性;重力;(2)竖直向上;变小;变小。
9.关于液体内部压强的规律,下列说法正确的是( )
A.液体内部压强只与液体深度有关
B.液体内部压强与液体的密度和液体多少有关
C.帕斯卡做的裂桶实验是采用增加液体的深度来增大压强的
D.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
【答案】C
【解答】解:AB、根据液体压强特点可知,液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,与液体的多少没有直接关系,故AB错误;
C、液体内部压强随深度的增加而增大,帕斯卡做的裂桶实验是采用增加液体的深度来增大压强的,故C正确;
D、根据液体压强特点可知,在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小相同,故D错误。
故选:C。
▉题型3 液体压强与液体密度的关系
【知识点的认识】
(1)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(3)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
10.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
A.液体压强与液体深度的关系
B.液体向各个方向压强的大小关系
C.液体压强与液体密度的关系
D.液体压强与气压的关系
【答案】A
【解答】解:由表中数据,液体的密度相同,改变橡皮膜的深度,液体深度越大,液体产生的压强越大,故研究液体压强与液体深度的关系,选A。
故选:A。
11.如图所示容器中间用隔板分成左右两部分,隔板上有一圆孔用薄膜封闭。
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左突起,由此说明液体的压强与 深度 因素有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体压强与 密度 因素有关。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,薄膜向左突起,由此说明液体的压强与深度有关;
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,根据液体压强公式p=ρgh可知,薄膜会向液体密度小的一边突起,由此说明液体压强与密度有关。
故答案为:(1)深度;(2)密度。
12.在圆筒的不同高处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强( )
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与液柱粗细有关 D.与容器形状有关
【答案】A
【解答】解:由图可知:最下端的小孔喷出的水柱最远,表明此处水的压强最大;
最上端的小孔喷出的水柱最近,表明此处水的压强最小。
所以该图表明液体压强与深度有关。
故选:A。
▉题型4 探究液体内部的压强
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
13.小明利用矿泉水瓶做了如图所示的一些实验:
(1)将矿泉水瓶中装满水,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动水瓶,如图甲所示,则瓶底所受滑动摩擦力的大小为 2.6 N。将瓶中水倒出部分后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙。比较两次实验数据,可以得到结论:在接触面的粗糙程度一定时, 压力越大 ,滑动摩擦力越大。
(2)在装满水的水瓶同侧不同高度扎三个等大的小孔,取下瓶盖,观察到图丙所示的现象,此现象表明:同种液体的压强随液体 深度 的增大而增大。因此,拦河坝设计成 上窄下宽 (选填“上宽下窄”、“上窄下宽”或“上下同宽”)的形状更合理。
【答案】(1)2.6;压力越大;(2)深度;上窄下宽。
【解答】解:(1)将矿泉水瓶中装满水,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动水瓶,由二力平衡条件可知,测力计示数等于摩擦力大小,如图甲所示,分度值为0.2N,则瓶底所受滑动摩擦力的大小为2.6N。将瓶中水倒出部分后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙,示数为2.2N,比较两次实验数据,可以得到结论:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)在装满水的水瓶同侧不同高度扎三个等大的小孔,取下瓶盖,观察到图丙所示的现象,下面的孔深度最大,射出的最远,此现象表明:同种液体的压强随液体深度的增大而增大。因此,拦河坝设计成上窄下宽
的形状更合理。
故答案为:(1)2.6;压力越大;(2)深度;上窄下宽。
▉题型5 探究液体内部压强实验的气密性检验
【知识点的认识】
检查压强计气密性的方法:
1、使用前应检查装置是否漏气,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置漏气。如果用手指轻轻按压橡皮膜时,发现U形管两边液面的迅速变化,则说明装置气密性好。
2、若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,说明U形管左右两管液面上方的气压不相等,我们必须拆除软管重新安装。
14.如图是某科技兴趣小组“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。请根据你所学知识回答下面的问题。
(1)使用前需检查装置是否漏气,用手轻轻按压几下橡皮膜,观察到U形管中的液体能灵活升降,则说明 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)通过 U形管液面高度差 反映液体内部压强的大小。这种研究问题的方法是 转换法 。
(3)调整好器材后,科技兴趣小组完成了图乙、丙所示实验,可以初步得出结论:当液体密度相同时, 液体深度 越大,液体压强越大;根据这个结论,人们应将拦河坝设计成 下宽上窄 (选填“下宽上窄”“下窄上宽”或“上下一样宽”)的形状。
【拓展】掌握了液体压强知识后,科技兴趣小组成员又将实验装置改装成如下四种情况(如图),其中不能用于比较液体密度大小的是 C 。
A.在装置①中装入密度不同的透明液体,可根据橡皮膜的凸起情况判断液体密度大小
B.在装置②中装入密度不同的透明液体,可根据U形管中液面的高度判断液体密度大小
C.在装置③中装入密度不同、深度不同的透明液体,可根据底部橡皮膜凸起情况判断液体密度大小
D.在装置④中将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,先用抽气机抽出U形管内部分空气,再关闭阀门K,可根据U形管的液面高度来判断液体密度大小
【答案】(1)不漏气;(2)U形管液面高度差;转换法;(3)液体深度;下宽上窄;C。
【解答】解:(1)用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置气密性良好,即说明装置不漏气。
(2)压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大;这种研究问题的方法是转换法。
(3)图乙、丙所示实验,液体的密度相同,深度不同,深度越大,U形管左右两侧液面的高度差越大,压强越大,故可以得出结论:当液体密度相同时,液体深度越大,液体压强越大;根据这个结论,人们应将拦河坝设计成下宽上窄的形状。
A.在装置①中装入密度不同的透明液体,橡皮膜受到液体的压强不同,橡皮膜的凸起情况不同,可根据橡皮膜的凸起情况判断液体密度大小,故A不符合题意;
B.在装置②中装入密度不同的透明液体,橡皮膜受到液体的压强不同,U形管中液面的高度不同,可根据U形管中液面的高度判断液体密度大小,故B不符合题意;
C.在装置③中装入密度不同、深度不同的透明液体,橡皮膜受到液体的压强不同,底部橡皮膜凸起情况不同,但无法判断是液体密度不同还是深度不同引起的,故C符合题意;
D.在装置④中将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,先用抽气机抽出U形管内部分空气,再关闭阀门K,U形管中液柱产生的压强与液体产生的压强相等,可根据U形管的液面高度来判断液体密度大小,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)不漏气;(2)U形管液面高度差;转换法;(3)液体深度;下宽上窄;C。
▉题型6 探究液体内部压强与深度的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
15.如图所示两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,两容器内液面相平,将两个完全相同的微小压强计的探头分别放入液体中,两个U形管的液面高度差相同。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.该实验装置中的U形管是一个连通器
C.探头放入液体越深,U形管的液面高度差越大
D.仅改变甲中探头方向,U形管的液面高度差会不同
【答案】C
【解答】解:A、U形管内液面的高度差相同,说明此时两橡皮膜所受液体压强相同,即p′甲=p′乙;
两容器内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgh可知:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、连通器两端开口,U形管压强计不是连通器,故B错误;
C、根据液体压强计算公式p=ρgh可知,探头放入液体越深,U形管的液面高度差越大,故C正确;
D、在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,液体内部的压强不变,故D错误。
故选:C。
16.如图是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
(1)使用前发现U形管压强计两侧的水面如图甲所示。要使U形管两侧的水面相平,最简单的调节方法是 B ;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)U形管压强计是通过两侧水面的 高度差 来反映被测压强大小;
(3)比较乙、丙两图可得:液体的压强与 深度 有关;
(4)丁图中压强计橡皮软管内的气压 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。
【答案】(1)B;(2)高度差;(3)深度;(4)大于。
【解答】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,则B正确;
故选B;
(2)压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,可得出液体的压强与液体的深度有关;
(4)丁图中与橡皮管相连的U形管左端的液面低,说明橡皮管内的气压大于大气压。
故答案为:(1)B;(2)高度差;(3)深度;(4)大于。
▉题型7 探究液体内部压强与液体密度的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
17.小晨利用压强计探究影响液体内部压强大小与什么因素有关。
(1)实验所用的压强计探头上的橡皮膜应该选用较 薄 (选“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)莉莉在使用压强计时,用手指无论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差几乎没有变化,这说明该压强计的气密性 差 (选填“差”或“好”)。将调节好的压强计竖直放在空气中时,U形管两侧液面高度应该 相平 (选填“相平”或“不相平”)。
(3)比较图中甲和乙,可以探究的问题是:同种液体,液体压强与 液体深度 的关系。
(4)保持探头在水中的深度不变,将水换成浓盐水,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同一深度处,液体密度越 大 ,液体压强越大。
(5)小晨利用矿泉水瓶、橡皮膜、刻度尺、水等器材也进行了相关探究。将剪去瓶底、蒙有橡皮膜的矿泉水瓶逐渐浸入水中,如图丁所示,可以观察到橡皮膜向瓶内凹进,且凹陷程度随浸入深度的增加而增大。当浸入水中的深度为10cm时,她向矿泉水瓶中加水,直到橡皮膜处于水平状态,此时矿泉水瓶内水的深度为 10 cm(不考虑橡皮膜弹性的影响)。爱动脑筋的小晨发现,借助这个简易装置还可以粗测未知液体的密度,小晨将装有水深h的该矿泉水瓶浸入食盐水中,发现橡皮膜相平时,橡皮膜到食盐水液面的竖直距离为h2,由此推断出该食盐水的密度ρ食盐水= •ρ水 。(用h1、h2、ρ水表示)
(6)同组的小乐在实验结束后又制作了一个简易的判断液体密度的实验装置,将两个完全相同的金属盒放在A,B两种不同液体的不同深度处,两U形管的液面恰好相平如图戊,则ρA < ρB(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)薄;(2)差;相平;(3)液体深度;(4)大;(5)10;•ρ水;(6)<。
【解答】解:(1)实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,这样橡皮膜的形变会明显;
(2)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小;把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该相平;
(3)图甲和图乙中的探头浸没在水中的深度不同,U形管中液柱高度差不同,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
(4)保持探头在水中的深度不变,将水换成浓盐水,液体的密度增大,U形管左右液面差增大,说明液体压强跟液体的密度的关系,液体密度越大,液体的压强越大;
(5)当浸入水中的深度为10cm时,矿泉水瓶中加水,直到橡皮膜处于水平状态,此时矿泉水瓶内水的深度为10cm;
因为橡皮膜处于水平状态,说明盐水产生的压强与水产生的压强相等,即ρ水gh1=ρ食盐水gh2
所以ρ食盐水•ρ水;
(6)U形管内液面的高度差相同,说明此时液体的压强相等时,由图戊知左侧探头所在的液体深度大,由p=ρgh知,液体A的密度小于液体B的密度,即ρA<ρB。
故答案为:(1)薄;(2)差;相平;(3)液体深度;(4)大;(5)10;•ρ水;(6)<。
▉题型8 探究液体内部压强与盛液体容器的形状的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
18.(1)如图甲,若在右侧再挂上一个钩码,纸片 不能 (选填“能”或“不能”)保持静止。将纸片撕开,两块纸片都不能保持静止,说明平衡的两个力必须作用在 作用在同一物体上 。
(2)如图乙,通过观察比较图中两次实验,液体内部压强的大小 相等 (选填“相等”或“不相等”),可知液体内部的压强与容器的形状 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)如图丙,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的 形变程度 来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越 大 ,压力的作用效果越明显。
【答案】(1)不能;作用在同一物体上;(2)相等;无关;(3)形变程度;大。
【解答】解:(1)如图甲,若在右侧再挂上一个钩码,左右的拉力不等,不满足二力平衡条件,纸片不能保持静止。将纸片撕开,两块纸片都不能保持静止,说明平衡的两个力必须作用在同一物体上。
(2)如图乙,通过观察比较图中两次实验,液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差相同,液体内部压强的大小相等,图中改变的是容器的形状,压强不变,可知液体内部的压强与容器的形状无关。
(3)如图丙,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)不能;作用在同一物体上;(2)相等;无关;(3)形变程度;大。
▉题型9 探究液体内部各个方向上的压强
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
19.小聪在探究“液体压强与什么因素有关”时,进行了如图所示的实验。
(1)为了便于观察实验现象,压强计U形管中应装 有色 (选填“有色”或“无色”)的液体。
(2)如图甲所示,小聪保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体中各个方向的压强 相等 。
(3)分析图甲、乙所示的两次实验可知:在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而 增大 。分析图 乙、丙 所示的两次实验可知:在同一深度,液体的密度越大,液体压强 越大 。
(4)小聪在某次实验时把金属盒放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因: 压强计的气密性不好 。
【答案】(1)有色;(2)相等;(3)增大;乙、丙;越大;(4)压强计的气密性不好
【解答】解:(1)为了使用更明显,U形管内液体使用有色液体便于观察;
(2)保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体压强相等;
(3)由图甲、乙所示的实验可知:在同种液体内部,乙的深度较大,U形管内液体高度差越大,可得结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,比较乙、丙两图可得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大;
(4)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,U形管中的液面就不会出现高度差或液面无明显变化。
故答案为:(1)有色;(2)相等;(3)增大;乙、丙;越大;(4)压强计的气密性不好。
20.小林同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,如图甲所示,此时需要进行的操作是 A 。(填字母)
A.将橡皮管取下,重新安装
B.将液面高的一侧液体倒出一些
(2)压强计U形管两边液面相平后,用手按压金属盒上的橡皮膜,若U形管两边液面有明显变化,说明该压强计 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)小林将实验过程中将收集到数据填入表中。
实验次数
液体
深度
压强计
橡皮膜方向
液面高度差(mm)
1
水
20
朝上
18.5
2
朝下
18.5
3
朝左
18.5
4
朝右
18.5
5
40
朝上
36.8
6
60
朝上
54.6
7
酒精
60
朝上
43.5
①比较序号为1、2、3、4的数据,可得出的结论是: 同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小相等 。
②比较序号为 1、5、6 的数据,可得出:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。水利工程建设时,根据这个原理,将拦河大坝做成 上窄下宽 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。
③比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体的 密度 有关。
(4)小林做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择图乙、丙两容器进行实验。结论是:液体压强与盛液体的容器形状 无关 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)A;(2)不漏气;(3)①同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小相等; ②1、5、6;上窄下宽;③密度;(4)无关。
【解答】解:(1)U形管压强计在使用前,需要检查U形管两边液面是否相平,如果两边液面不相平,说明U形管两侧的压强不同,需要拆解后重新安装,故选:A;
(2)用手按压金属盒上的橡皮膜,若U形管两边液面有明显变化,说明该压强计不漏气,气密性好;
(3)①比较序号1、2、3、4的数据,液体的密度和深度不变,改变的是探头的方向,而U形管两边液面高度差不变,说明压强相等,故可得出的结论是:同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小相等;
②要探究液体压强与液体深度的关系,必须控制液体的密度和探头方向不变,因而比较序号1、5、6的数据,可得出:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
拦河大坝下部所处的深度较大,液体的压强较大,做得宽些才能承受较大的压强,因而做成上窄下宽;
③比较序号6、7两组数据,改变的是液体密度,其他因素不变,因而探究与液体密度关系,且液体密度不同,液体的压强不同,说明液体压强与液体的密度有关;
(4)丙图中控制了液体密度和深度相同,改变了容器的形状,U形管液面高度差相同,压强不变,说明液体压强与盛液体的容器形状无关。
故答案为:(1)A;(2)不漏气;(3)①同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小相等; ②1、5、6;上窄下宽;③密度;(4)无关。
▉题型10 液体压强的公式及计算
【知识点的认识】
1、计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算:
由液体的压强公式p=ρgh可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,深度的不同比较直观,一眼可以看到,而密度不同需引起注意,有时直接给出物质不同,密度不同,有时则隐含着密度不同,需要自己发现。
3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:
液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。
(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。
(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据p计算压强大小。
21.小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示是一个在水平桌面上放置的平底水壶,求水壶装水至刚好不溢出时,水对壶底的压强。(g取10N/kg)
解:水壶装水至刚好不溢出时,水对壶底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1.0×103Pa
错误之处: 壶中水的深度错误 。
错因分析: 没有考虑到壶身和壶嘴构成连通器,壶身内的水位与壶嘴内的水位相平 。
正确解答: 由连通器原理可知,向水壶装水至距壶底8cm处,水刚好不溢出,此时水对壶底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa 。
【答案】壶中水的深度错误;没有考虑到壶身和壶嘴构成连通器,壶身内的水位与壶嘴内的水位相平;由连通器原理可知,向水壶装水至距壶底8cm处,水刚好不溢出,此时壶中水的深度为:h=12cm﹣4cm=8cm,
水对壶底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10﹣2m=800Pa。
【解答】解:错误之处:壶中水的深度错误;
错因分析:没有考虑到壶身和壶嘴构成连通器,壶身内的水位与壶嘴内的水位相平;
正确解答:由连通器原理可知,向水壶装水至距壶底8cm处,水刚好不溢出,此时壶中水的深度为:h=12cm﹣4cm=8cm,
水对壶底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10﹣2m=800Pa。
故答案为:壶中水的深度错误;没有考虑到壶身和壶嘴构成连通器,壶身内的水位与壶嘴内的水位相平;由连通器原理可知,向水壶装水至距壶底8cm处,水刚好不溢出,此时壶中水的深度为:h=12cm﹣4cm=8cm,
水对壶底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10﹣2m=800Pa。
22.水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有“净含量300mL”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,又数出了印迹占有15个小格,印迹示意图如图乙所示所示,瓶子的质量忽略不计。瓶底受到的水的压强为 1300 Pa,这瓶水对方格桌布的压强 2000 Pa。(温馨提示:液体压强公式p=ρgh,g=10N/kg)
【答案】1300;2000。
【解答】解:(1)由图甲可知,瓶中水的深度为:h=13×1cm=13cm=0.13m,根据P=ρgh可知,瓶底受到的水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa;
(2)由图乙可知,方格桌布上的受力面积为:S=15×1cm2=15cm2=1.5×10﹣3m2,
则瓶中水的质量为:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×300×10﹣6m3=0.3kg,
瓶子对方格桌布的压力为:F=G水=m水g=0.3kg×10N/kg=3N,
这瓶水对方格桌布的压强为:p2000Pa。
故答案为:1300;2000。
23.小琪同学买了一只平底玻璃杯(厚度不计),经测算,玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为2×10﹣3m2,放在水平桌面上。在玻璃杯内装有0.3kg的水,水深14cm,如图所示,取g=10N/kg。求:
(1)水对杯底的压力是多少?
(2)玻璃杯对桌面的压强是多少?
【答案】(1)水对杯底的压力是2.8N;
(2)玻璃杯对桌面的压强是3×103Pa。
【解答】解:(1)水对杯底的压强:p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×14×10﹣2m=1400Pa;
根据p得,水对杯底的压力:F=pS=1400Pa×2×10﹣3m2=2.8N;
(2)杯对桌面的压力为:F'=G总=(m水+m杯)g=(0.3kg+0.3kg)×10N/kg=6N;
杯对桌面的压强为:p3×103Pa。
答:(1)水对杯底的压强是1400Pa;
(2)玻璃杯对桌面的压强是3×103Pa。
24.甲、乙两圆柱形容器的底面直径之比为1:2,内装同种液体,深度相同,那么液体对容器底面的压强之比和压力之比分别为( )
A.1:2,1:2 B.1:1,1:4 C.1:4,1:4 D.1:2,1:4
【答案】B
【解答】解:两容器液体密度ρ相同,液体深度h相同,
液体对容器底的压强之比;
∵p,∴F=pS,
液体对容器底的压力之比;
故选:B。
25.如图甲所示为常见的饮料机,现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,已知饮料出口的横截面积S1=0.8×10﹣4m2,杯子高度为8cm,杯子底面积S2=40cm2,饮料流出速度v=0.5m/s,若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5N
B.空杯中接满饮料所需时间为16s
C.饮料持续流入3s,杯子对底座的压力为2.5N
D.饮料持续流入6s,杯中饮料对杯底的压强为800Pa
【答案】C
【解答】解:
A、由图可知,空杯对杯座的压力:F0=1N;装满饮料时,杯对杯座的压力:F1=5N,
因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以装满饮料时杯底受到饮料的压力:F=F1﹣F0=5N﹣1N=4N;故A错误;
B、杯中接满饮料时,饮料的体积:V0=S2H=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10﹣4 m3,
根据题意可得,流出饮料的流速:V1=S1vt1=0.8×10﹣4 m2×0.5m/s×1s=0.4×10﹣4 m3/s。
空杯接满饮料所需的时间:T08s;故B错误;
C、杯子为平底薄壁直圆筒状,装满饮料时饮料的重力:G饮料=F=4N
饮料持续流入空杯3s,此时杯中饮料的重力:G饮料′4N=1.5N,
此时杯对杯座的压力为:F′=G饮料′+G杯=1.5N+1N=2.5N,故C正确;
D、饮料持续流入空杯6s,此时杯中饮料的重力:G饮料″4N=3N,
杯子为平底薄壁直圆筒状,则此时饮料对杯座的压力为:F″=G饮料″=3N,
饮料对杯座的压强为:p″750Pa,故D错误。
故选:C。
26.某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙的左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平。下列说法正确的是( )
A.甲图可以得出结论:同种液体内部,深度越大压强越小
B.图甲两侧水对容器底部的压强相等
C.图乙中右侧液体的密度大于水的密度
D.图乙中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
【答案】D
【解答】解:A.在甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起,说明右侧液体压强较大;则图甲可以得出结论:同种液体内部,深度越大,压强越大,故A错误;
B.由液体压强特点可知:同种液体,深度越大,液体压强越大;因图甲两侧水的深度不同,则水对容器底的压强不相等,故B错误;
C.在乙的左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平,说明橡皮膜受到左、右两侧液体压强相等;因图乙右侧液体的深度比水的深度大,由液体压强公式可知:图乙中右侧液体的密度小于水的密度,故C错误;
D.图乙,橡皮膜受到左、右两侧液体压强相等;由图乙可知:左、右两侧圆孔到容器底之间的液柱高度相等,而左侧水的密度更大,由液体压强公式可知:左侧圆孔到容器底之间的水柱产生的压强更大,即图乙中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强,故D正确。
故选:D。
27.质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )
A.水对水桶底的压强是4000Pa
B.水桶内水的质量为28kg
C.乙图中桶对地面的压力大小为226N
D.小明竖直向上提水桶的力F大小为154N
【答案】D
【解答】解:A、根据液体压强公式p=ρgh,水对水桶底的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,故A错误;
B、根据水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,可知水桶对地面的压强:p地=3000Pa+1000Pa=4000Pa;
G水桶=mg=1kg×10N/kg=10N;
根据G总=G水+G水桶=p地S=4000Pa×700×10﹣4m2=280N,G水=G总﹣G水桶=280N﹣10N=270N;
m水,故B错误;
C、根据图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa,可得此时水桶对地的压力:F地′=1800Pa×700×10﹣4m2=126N,故C错误;
D、利用水和水桶的重力减去图乙中水桶对地的压力,小明竖直向上提水桶的力:F拉=G总﹣F地′=280N﹣126N=154N,故D正确。
故选:D。
▉题型11 变形公式ρ=p/gh求液体的密度
【知识点的认识】
求液体的密度的方法是通过液体压强公式的一个变形公式,即。这个公式允许我们通过已知的压强和深度来计算液体的密度。具体步骤如下:
已知条件:需要知道的是液体对某一表面的压强(p)以及液体在该点的深度(h)。
应用公式:使用公式来计算液体的密度。
计算过程:将已知的压强值和深度值代入公式,通过简单的数学运算求得液体的密度。
28.将平底薄壁直圆筒状的空烧杯,放在电子秤上。电子秤所受到的压力F随杯中液体的高度h变化的图像如图所示。杯高h=10cm,杯底面积S=20cm2。求:
(1)求空烧杯的重力。
(2)装满液体时,杯底受到液体的压强是多大。
(3)所装液体的密度是多大。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)由图像可知,空杯对电子秤的压力F0=0.9N,
因物体对水平面的压力和的重力相等,
所以,空烧杯的重力:G0=F0=0.9N;
(2)由图像可知,装满液体时,烧杯对电子秤的压力F1=4.5N,
则液体的重力:G液=G总﹣G0=F1﹣G0=4.5N﹣0.9N=3.6N,
因圆筒状烧杯内液体对容器底部的压力等于液体的重力,
所以,杯底受到液体的压强:
p1800Pa;
(3)由p=ρ液gh可得,液体的密度:
ρ液1.8×103kg/m3。
答:(1)空烧杯的重力为0.9N;
(2)装满液体时,杯底受到液体的压强是1800Pa;
(3)所装液体的密度是1.8×103kg/m3。
▉题型12 液体压强深度‘h’的理解
【知识点的认识】
液体压强公式中的“h”是指液体的深度,即液体中某一点到液体自由面的距离。不能把“h”叫做高度,因为高度是指液体中某一点到液体底部的距离。深度h的大小与容器的粗细、形状以及是否倾斜均无关。
29.如图所示,一个装有水的容器放置在水平桌面上,则a点、b点受到水的压强之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.1:1 D.5:1
【答案】B
【解答】解:a点的深度为:ha=2cm,
b点的深度为:hb=10cm﹣2cm=8cm,
根据p=ρgh可知,a点、b点受到水的压强之比为:,
故B正确,ACD错误。
故选:B。
30.甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是( )
A.pa<pc B.pa=pd C.pb>pc D.pb=pd
【答案】C
【解答】解:由图可知:
a、c两点所处的深度相同,pa=pc,故A错;
a点所处的深度小于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pa<pd,故B错;
b点所处的深度大于c点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pc,故C正确;
b点所处的深度大于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pd,故D错;
故选:C。
▉题型13 液体压强的大小比较
【知识点的认识】
液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
31.如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ纯水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A.a点处最大 B.b点处最大
C.c点处最大 D.b、c两点处一样大
【答案】C
【解答】解:由b、c两点可知,深度相同,由于盐水的密度大于纯水的密度,所以pc>pb;
a、b两点处于同种液体中,而b点处水的深度大于a点处水的深度,由于液体压强随深度的增加而增大,所以pb>pa;
综上所述,c点处压强最大,故C正确。
故选:C。
32.水平桌面上放有质量和底面积都相同的两平底容器,分别装有质量相等的不同液体A、B,两种液体液面刚好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρA=ρB
B.液体对容器底部的压强pA>pB
C.容器对桌面的压力FA>FB
D.容器对桌面的压强pA′=pB′
【答案】D
【解答】解:A.由题意可得,A容器中液体的体积大于B容器中液体的体积,由两容器中液体的质量相等及可得,液体的密度关系为ρA<ρB,故A错误;
B.两种液体液面刚好相平,结合p=ρgh可得,液体对容器底部的压强关系为pA<pB,故B错误;
C.容器对桌面的压力为容器的重力和其内液体的重力之和,由于容器质量相等,容器内液体质量也相等,所以容器的重力和其内液体的重力之和相等,即容器对桌面的压力相等,故C错误;
D.由于两容器底面积相同,容器对桌面的压力相等,则由可得,容器对桌面的压强相等,故D正确。
故选:D。
33.如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的不同种液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是F1和F2,则F1 > F2;甲、乙两容器底部受到的液体压强是p1和p2,则p1 > p2(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】>;>。
【解答】解:(1)甲、乙两容器中液体的质量相等,由重力公式可知两液体的重力相等,即G甲液=G乙液;
甲是柱形容器,则容器底受到液体的压力等于液体的重力,即F1=G甲液;
乙容器上粗下细,一部分液体压在容器侧壁上,则容器底受到液体的压力小于液体的重力,即F2<G乙液,
所以F1>F2;
(2)由甲、乙两容器底部受到的液体压力F1>F2和p可知,甲、乙两容器底部受到的液体压强p1>p2。
故答案为:>;>。
34.如图所示,A容器中盛有15kg的水,B容器中盛有0.5kg的水,但B容器中的水面较高,它们对容器底部的压强分别为pA、pB,则pA < (填“>”“=”或“<”)pB。
【答案】<
【解答】解:两个容器内都是水,液体密度相同,B的水面较高,根据p=ρgh可知,B中的水对容器底的压强大于A中水对容器底的压强,即pA<pB。
故答案为:<。
35.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。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
【答案】D
【解答】解:(1)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,故①错误;
受力面积相同,根据p可知,两容器对桌面的压强相等,即p甲ʹ=p乙ʹ,故④正确;
(2)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ρ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②错误,③正确;
故选:D。
36.如图所示,甲、乙两个烧杯内分别装有密度为ρ甲、ρ乙的不同液体,在距杯底同一高度处的A、B两点压强相等,杯底受到的液体压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.p甲=p乙 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:由图可知,A、B所处的深度hA>hB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知液体密度ρ甲<ρ乙;
设A、B距离杯底的高度为h,烧杯底受到的压强:p底甲=pA+ρ甲gh,p底乙=pB+ρ乙gh;
因为pA=pB,ρ甲<ρ乙,所以pA+ρ甲gh<pB+ρ乙gh,则烧杯底受到的压强:p甲<p乙。
故选:B。
▉题型14 液体压强的图像问题
【知识点的认识】
体压强的图像问题涵盖了液体压强的基本概念、计算方法以及一些特殊情况的处理,需要学生对液体压强的公式和计算方法有深入的理解和应用。
37.甲、乙两种液体内部的压强与深度的关系如图所示,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
【答案】C
【解答】解:当甲、乙两液体深度相同为h0时,如下图所示:
甲液体产生的压强大于乙产生的压强,由p=ρgh可得:ρ甲>ρ乙。
故选:C。
38.如图所示,均匀地向容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
【答案】A
【解答】解:根据图象,容器底所受水的压强随注水时间逐渐增大,开始增大得慢,后来增大得快。
当匀速地向某容器内注满水时,根据p=ρgh可知,容器内水面高度应该是缓慢增高,先慢后快,容器的形状是上面细、下面粗,且下面部分越往上越细。
A、A选项的锥形瓶,水面升高的高度变化是缓慢增高,先慢后快,符合题意
BD、BD选项的烧杯和量筒,水面升高的高度变化是均匀的,不符合题意;
C、C选项的量杯,水面升高的高度变化是越来越慢,不符合题意;
故选:A。
▉题型15 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
【知识点的认识】
液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
(1)规则形状容器(横截面积相同,如圆柱体、长方体容器,此类容器我们做题时最常见)液体对容器底压力F等于液体重力G液
(2)上粗下细容器液体对容器底压力F小于液体重力G液
(3)上细下粗容器液体对容器底压力F大于液体重力G液
39.如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为pA、pB,;容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系正确的是( )
A.pA>pB,p甲=p乙 B.pA=pB,p甲>p乙
C.pA<pB,p甲=p乙 D.pA<pB,p甲>p乙
【答案】C
【解答】解:
(1)由图可知,甲容器上宽下窄,乙容器为直壁容器,两容器底面积相同,液面等高,所以,甲容器中液体的体积大,
因为两容器所装液体的质量相等,根据ρ可知,ρA<ρB,由液体压强公式p=ρgh可知,在深度相同时,液体密度大的压强大,
所以,两容器底部所受液体的压强关系是pA<pB;
(2)由题意知,两容器所装液体的质量相等,两容器的质量也相等,则两容器的总重力相等,两容器对水平桌面的压力相等,
因为两个容器底面积相同,根据公式p知,两个容器对桌面的压强关系是p甲=p乙,故C正确、ABD错误。
故选:C。
40.让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B).两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA > pB.杯子对桌面的压力分别为FA = FB(两空均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】>;=
【解答】解:由于杯子是上宽下窄,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
∵p=ρgh,
∴当倒立时,深度变小,橙汁对杯底的压强变小,即pA>pB;
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴两种放置方式中,这杯橙汁的质量不变,重力不变,压力不变,即FA=FB。
故答案为:>;=。
▉题型16 容器倒置问题
【知识点的认识】
液体压强在容器倒置问题中的变化取决于容器形状和液体深度。
当容器装满同种液体时,容器倒置后,液体深度没有变化,因此可以根据液体压强公式p=ρgh分析压强的变化。如果容器是规则的,如圆柱形,液体深度不变,则压强也不变。但如果容器是不规则的,尤其是当容器底部面积变大时,液面的高度会降低,根据液体压强公式,压强与液面高度成正比,因此压强会变小。
41.把未装满饮料且密闭的饮料瓶,分别正立和倒立放置在水平桌面上,如图所示,两次放置时,饮料瓶对桌面的压强分别为pA和pB,饮料对瓶底和瓶盖的压力分别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】B
【解答】解:压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即pB>pA;
压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即FA>FB。
故选:B。
42.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.容器对桌面的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.水对容器底的压力减小
【答案】D
【解答】解:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了。
(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据p=ρgh,h变大,容器底部所受液体的压强变大;
且倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,而与水平面的接触面积减小,故压强增大。
故选:D。
43.一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙和p甲、p乙,则下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙 F甲>F乙
B.p甲<p乙 F甲<F乙
C.p甲=p乙 F甲=F乙
D.p甲>p乙 F甲<F乙
【答案】D
【解答】解:(1)由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据P=ρgh可知,正放时饮料对杯底的压强较大,即p甲>p乙。
(2)正放时,杯中的饮料柱是上粗下细的,一部分饮料压的是杯壁,所以杯底受到的压力小于杯中液体的重力;
倒放时,杯中的饮料柱下粗上细,所以杯底受到的压力大于饮料的重力;因此F甲<F乙。
故选:D。
44.一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),则下列说法正确的是( )
A.橙汁对容器底部的压力不变
B.橙汁对容器底部压强减小
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯子对桌面的压力增大
【答案】C
【解答】解:
AB、将杯子先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),此时杯子上粗下细,由图可知杯中液面高度增大,橙汁的密度不变,由p=ρgh可知,橙汁对容器底面的压强变大,故B错误;
当容器形状是上细下粗(如图A)时,橙汁对容器底的压力大于橙汁的重力,即FA>G;当容器形状是上粗下细(如图B)时,橙汁对容器底的压力小于橙汁的重力,即FB<G;所以,FB<FA,即橙汁对容器底面的压力变小,故A错误;
CD、桌面受到的压力都等于杯子和果汁的总重力,故桌面受到的压力不变,而正放时受力面积减小,由p可知,正放时杯子对中的压强增大,故C正确,D错误。
故选:C。
▉题型17 平衡法在液体压强中的应用
【知识点的认识】
平衡法求液体密度一般两种:
(1)利用二力平衡知识求解,浮在液体中的物体,浮力与重力平衡,设平底玻璃管的底面积为S,浸入液体中的深度为h,则排开的液体重为ρghs同一支平底玻璃管在两种不同的液体中受到的浮力相等,则ρ1gsh1=ρ2gsh2,
(2)利用杠杆平衡法求液体密度的方法.
取一具轻巧而刚硬的杠杆(可忽略杠杆重量或使杠杆重心恰好通过支点),一臂系上物体G,另一臂放一类似秤砣的重物p,移动重物p在杆上的位置,使杠杆平衡;然后将物体G浸没在密度为ρ液的液体中,调整重物p的位置使杠杆重新平衡.量出前后两次的臂长l1及l2(若杠杆上事先作好刻度,可直接读取),根据杠杆平衡条件,则液体的密度可求.
45.某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K。已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,设右边液体密度为ρ2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差不会改变
C.右边液体的密度ρ2=ρ1
D.两侧液体密度大小关系为:ρ1<ρ2
【答案】C
【解答】解:用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),
在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,即ρ1gh1=ρ2gh2,
A.只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
BD.若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知Δh2>Δh1,所以两管中液体高度差会减小,故BD错误。
C.由ρ1gh1=ρ2gh2可得,ρ2=ρ1,故C正确。
故选:C。
46.小明用刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度,操作步骤如下:
①将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,出现图甲所示的现象,说明水对 容器底部 有压强。
②用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图甲所示)。
③将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,直到橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面的高度为h2(如图乙所示)。
(1)用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水= ρ水 (水的密度用ρ水表示)。
(2)分析实验过程,小明测得的盐水密度值比真实值偏 大 ,这主要是操作中的第 ② 步造成的。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:①玻璃管中不倒入水时,橡皮膜是平的。倒入水后,其向下突起,说明水对其有一个向下的压强。
(1)当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即:P盐=P水。
利用测得的盐水的深度h2和其密度ρ盐,表示出P盐;即:P盐=ρ盐gh2。
同理表示出P水,即:P水=ρ水gh1。
两者相等即:ρ盐gh2=ρ水gh1。
由此可以求得盐水的密度:ρ盐ρ水。
(2)根据图示的h1、h2的测量过程可知,甲图中底部的橡皮膜装的水在乙图中被挤压上去,那么乙中液面上升高度是小于甲中橡皮膜被挤压上去的高度的,因为甲中橡皮膜的横截面积小于玻璃管横截面积,橡皮膜中的水体积一定,那么水上升高度就小。所以h1应该在图乙中测,h1是玻璃管底部到玻璃管中液面的距离,所以本实验中,小明测出的h1的值比真实值大,h2是对的,所以导致了ρ水的结果偏大。
故答案为:①容器底部;(1)ρ水;(2)大;②。
▉题型18 液体压强的变化量问题
【知识点的认识】
(1)要计算规则容器底部所受液体压强的变化,一般思路是:先根据浮力的变化,利用阿基米德原理算出V排的变化,再根据V排的变化和容器底面积算出液体深度的变化,最后根据液体压强公式p=ρgh计算出容器底部所受液体压强的变化。
(2)最简单的思路是:先求出浮力的变化,根据力的作用是相互的,容器底部所受液体压力的变化就等于浮力的变化,再结合容器的底面积,利用压强公式p=F/S计算出容器底部所受液体压强的变化。
47.质量分别为m甲、m乙,密度分别为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体分别盛在底面积不同的柱形容器中,如图(a)所示,已知液体对各自容器底部的压强相等,现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙液体对容器底部压力变化量分别为ΔF甲、ΔF乙,压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,则下列说法正确的是( )
A.Δp甲>Δp乙 B.Δp甲<Δp乙 C.ρ甲<ρ乙 D.m甲<m乙
【答案】A
【解答】解:互换前,由压强公式p=ρgh可知:
p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙,
由题意可知p甲=p乙,甲的底面积大,压力大,由于柱形压力等于液体重力,故甲的重力大,质量大;
h甲<h乙,
则
ρ甲>ρ乙,
将甲、乙液体互换容器后,
p甲′=ρ甲gh甲′,
P′乙=ρ乙gh乙′,
则压强变化量分别为:
Δp甲=p甲′﹣p甲=ρ甲gh甲′﹣ρ甲gh甲,
Δp乙=p乙′﹣p乙=ρ乙gh乙′﹣ρ乙gh乙,
由体积相等可知:
V甲=S甲h甲=S乙h甲′,
V乙=S乙h乙=S甲h乙′,
即:
h甲,
h乙,
则:Δp甲=ρ甲gh甲′,
Δp乙=ρ乙gh乙′,
上两式相减可得:
Δp甲﹣ΔP乙g(S甲﹣S乙)①,
由F=pS可知,图a甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,故:
G甲>G乙,
由G=mg可知
m甲>m乙
由m=ρV和V=Sh可得:
m甲=ρ甲h甲′S乙,
m乙=ρ乙h乙′S甲,
则①式可得:
Δp甲﹣Δp乙>0,
Δp甲>Δp乙,
两容器形状规则,甲、乙液体对容器底部压力等于本身的重力,则变化量分别为:
ΔF甲=|G甲﹣G甲|=0,
ΔF乙=|G乙﹣G乙|=0,
则有ΔF甲=ΔF乙,综上可知,故A正确,BCD错误。
故选:A。
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第7章第2节 液体压强
题型1 液体压强规律
题型2 液体压强与深度的关系
题型3 液体压强与液体密度的关系
题型4 探究液体内部的压强
题型5 探究液体内部压强实验的气密性检验
题型6 探究液体内部压强与深度的关系
题型7 探究液体内部压强与液体密度的关系
题型8 探究液体内部压强与盛液体容器的形状的关系
题型9 探究液体内部各个方向上的压强
题型10 液体压强的公式及计算
题型11 变形公式ρ=p/gh求液体的密度
题型12 液体压强深度‘h’的理解
题型13 液体压强的大小比较
题型14 液体压强的图像问题
题型15 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
题型16 容器倒置问题
题型17 平衡法在液体压强中的应用
题型18 液体压强的变化量问题
▉题型1 液体压强规律
【知识点的认识】
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
1.如图所示,将竖直放置的试管倾斜,随着试管的倾斜,试管中的液体对底面的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
2.在正方体玻璃盒的abcd四个面上各开一个相同的孔,并蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,如图所示,将此装置分别置于水和酒精中。则下列哪个选项能反映橡皮膜受到液体的压强的情况?( )
A. B. C. D.
3.如图:甲、乙两支完全相同的试管,装有质量相同的不同种液体,甲管竖直,乙管倾斜,此时两管内的液面相平,则两支试管的底部受到液体的压强关系正确的是( )
A.P甲>P乙 B.P甲=P乙 C.P甲<P乙 D.无法确定
4.请完成下列填空。
(1)如图1,用弹簧测力计测物体重力时,依据 原理弹簧测力计对物体的拉力等于物体的重力;
(2)如图2,用小车做“探究二力平衡的条件”的实验时,应选择较 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(3)如图3,在装水的矿泉水瓶侧面扎两个小孔,打开瓶盖可看到水立即向外喷出,此现象表明:液体对容器侧壁有 ;
(4)如图4,小明实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,发现物体B的两部分对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
▉题型2 液体压强与深度的关系
【知识点的认识】
(1)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(3)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
5.如图所示,水坝的下部要比上部建造的宽一些,这是因为( )
A.上窄下宽的形状更加美观
B.梯形的坝体更加环保
C.越深的地方,水的压强越小
D.水的压强随深度增大而增大,越宽的坝体能承受的压强越大
6.当前市场上出现了一种如图1所示L型防汛挡水板,侧视图如图2所示。两面相互垂直的L型挡水板可以抵御洪水的袭击,即使洪水达到了挡板的顶部,挡板依然非常稳固,不会滑动,也不会翻转,挡水板巧妙地利用地面对挡水板的摩擦力抵御洪水对挡水板竖直部分的水平作用力,防止挡水板的滑动。下列说法正确的是( )
A.挡水板的重心一定在挡水板上
B.挡水板底部设置有凹凸不平的橡胶垫,其作用是使接触面更粗糙,从而增大摩擦力
C.洪水袭击放在水平地面上挡水板时,挡水板不滑动的原因是洪水对挡水板竖直部分的水平作用力小于地面给挡水板的摩擦力
D.随着水位上升,水对挡水板的水平部分的压强不变
7.在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.实验初步说明:水内部压强的大小与水的深度有关
C.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
D.若用瓶盖将瓶口拧紧,a、b两孔都不会有水流出
8.同学们在“家庭实验室”里完成并分析了以下小实验:
(1)“鸭蛋跳水”的实验中,如图1所示用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸭蛋由于
未随纸片飞出,最终落入杯内是因为受到 的作用。
(2)如图(2)所示,某同学手握矿泉水瓶静止在竖直方向,矿泉水瓶受到的摩擦力方向为 ;他将矿泉水喝去一部分后,继续如图2所示保持静止,则瓶子受到的摩擦力大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),瓶底受到水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.关于液体内部压强的规律,下列说法正确的是( )
A.液体内部压强只与液体深度有关
B.液体内部压强与液体的密度和液体多少有关
C.帕斯卡做的裂桶实验是采用增加液体的深度来增大压强的
D.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
▉题型3 液体压强与液体密度的关系
【知识点的认识】
(1)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(3)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
10.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
A.液体压强与液体深度的关系
B.液体向各个方向压强的大小关系
C.液体压强与液体密度的关系
D.液体压强与气压的关系
11.如图所示容器中间用隔板分成左右两部分,隔板上有一圆孔用薄膜封闭。
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左突起,由此说明液体的压强与 因素有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体压强与 因素有关。
12.在圆筒的不同高处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强( )
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与液柱粗细有关 D.与容器形状有关
▉题型4 探究液体内部的压强
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
13.小明利用矿泉水瓶做了如图所示的一些实验:
(1)将矿泉水瓶中装满水,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动水瓶,如图甲所示,则瓶底所受滑动摩擦力的大小为 N。将瓶中水倒出部分后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙。比较两次实验数据,可以得到结论:在接触面的粗糙程度一定时, ,滑动摩擦力越大。
(2)在装满水的水瓶同侧不同高度扎三个等大的小孔,取下瓶盖,观察到图丙所示的现象,此现象表明:同种液体的压强随液体 的增大而增大。因此,拦河坝设计成 (选填“上宽下窄”、“上窄下宽”或“上下同宽”)的形状更合理。
▉题型5 探究液体内部压强实验的气密性检验
【知识点的认识】
检查压强计气密性的方法:
1、使用前应检查装置是否漏气,在保证橡皮管与U形管导通良好的情况下,当用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置漏气。如果用手指轻轻按压橡皮膜时,发现U形管两边液面的迅速变化,则说明装置气密性好。
2、若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,说明U形管左右两管液面上方的气压不相等,我们必须拆除软管重新安装。
14.如图是某科技兴趣小组“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。请根据你所学知识回答下面的问题。
(1)使用前需检查装置是否漏气,用手轻轻按压几下橡皮膜,观察到U形管中的液体能灵活升降,则说明 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)通过 反映液体内部压强的大小。这种研究问题的方法是 。
(3)调整好器材后,科技兴趣小组完成了图乙、丙所示实验,可以初步得出结论:当液体密度相同时, 越大,液体压强越大;根据这个结论,人们应将拦河坝设计成 (选填“下宽上窄”“下窄上宽”或“上下一样宽”)的形状。
【拓展】掌握了液体压强知识后,科技兴趣小组成员又将实验装置改装成如下四种情况(如图),其中不能用于比较液体密度大小的是 。
A.在装置①中装入密度不同的透明液体,可根据橡皮膜的凸起情况判断液体密度大小
B.在装置②中装入密度不同的透明液体,可根据U形管中液面的高度判断液体密度大小
C.在装置③中装入密度不同、深度不同的透明液体,可根据底部橡皮膜凸起情况判断液体密度大小
D.在装置④中将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中,先用抽气机抽出U形管内部分空气,再关闭阀门K,可根据U形管的液面高度来判断液体密度大小
▉题型6 探究液体内部压强与深度的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
15.如图所示两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,两容器内液面相平,将两个完全相同的微小压强计的探头分别放入液体中,两个U形管的液面高度差相同。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.该实验装置中的U形管是一个连通器
C.探头放入液体越深,U形管的液面高度差越大
D.仅改变甲中探头方向,U形管的液面高度差会不同
16.如图是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
(1)使用前发现U形管压强计两侧的水面如图甲所示。要使U形管两侧的水面相平,最简单的调节方法是 ;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)U形管压强计是通过两侧水面的 来反映被测压强大小;
(3)比较乙、丙两图可得:液体的压强与 有关;
(4)丁图中压强计橡皮软管内的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。
▉题型7 探究液体内部压强与液体密度的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
17.小晨利用压强计探究影响液体内部压强大小与什么因素有关。
(1)实验所用的压强计探头上的橡皮膜应该选用较 (选“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)莉莉在使用压强计时,用手指无论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差几乎没有变化,这说明该压强计的气密性 (选填“差”或“好”)。将调节好的压强计竖直放在空气中时,U形管两侧液面高度应该 (选填“相平”或“不相平”)。
(3)比较图中甲和乙,可以探究的问题是:同种液体,液体压强与 的关系。
(4)保持探头在水中的深度不变,将水换成浓盐水,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同一深度处,液体密度越 ,液体压强越大。
(5)小晨利用矿泉水瓶、橡皮膜、刻度尺、水等器材也进行了相关探究。将剪去瓶底、蒙有橡皮膜的矿泉水瓶逐渐浸入水中,如图丁所示,可以观察到橡皮膜向瓶内凹进,且凹陷程度随浸入深度的增加而增大。当浸入水中的深度为10cm时,她向矿泉水瓶中加水,直到橡皮膜处于水平状态,此时矿泉水瓶内水的深度为 cm(不考虑橡皮膜弹性的影响)。爱动脑筋的小晨发现,借助这个简易装置还可以粗测未知液体的密度,小晨将装有水深h的该矿泉水瓶浸入食盐水中,发现橡皮膜相平时,橡皮膜到食盐水液面的竖直距离为h2,由此推断出该食盐水的密度ρ食盐水= 。(用h1、h2、ρ水表示)
(6)同组的小乐在实验结束后又制作了一个简易的判断液体密度的实验装置,将两个完全相同的金属盒放在A,B两种不同液体的不同深度处,两U形管的液面恰好相平如图戊,则ρA ρB(选填“>”“=”或“<”)。
▉题型8 探究液体内部压强与盛液体容器的形状的关系
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
18.(1)如图甲,若在右侧再挂上一个钩码,纸片 (选填“能”或“不能”)保持静止。将纸片撕开,两块纸片都不能保持静止,说明平衡的两个力必须作用在 。
(2)如图乙,通过观察比较图中两次实验,液体内部压强的大小 (选填“相等”或“不相等”),可知液体内部的压强与容器的形状 (选填“有关”或“无关”)。
(3)如图丙,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。由实验现象可知:当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显。
▉题型9 探究液体内部各个方向上的压强
【知识点的认识】
研究液体内部的压强与哪些因素有关
1.观察U形管压强计
U形管压强计左右两管中液面相平,液面上方的压强相等。用手指轻压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较小,两管液面呈现较小的液面差。用手指稍重一些压橡皮膜,橡皮膜所受的压强较大,两管液面呈现较大的液面差。
2.研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。
[实验一]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强的金属盒在水内较深处,U形管左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内较浅处的高度差。
[实验二]玻璃筒中盛有水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中,观察在一定深度处,改变橡皮膜面的朝向,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在水内一定深度处,改变橡皮膜的朝向,U形管左、右两管中液面的高度差。
实验表明,在同种液体内部,深度越小,该处压强越小;在同一深度处,各个方向的压强相等。
3.研究液体内部液强与液体密度的关系。
[实验三]两个玻璃筒内分别盛有水和浓盐水,将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和浓盐水内部同一深度处,观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。
U形管压强计的金属盒在浓盐水内一定深处,左、右两管中液面的高度差大于金属盒在水内相同深处的高度差。
实验表明,在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强。
4.液体内部的压强取决于液体密度的和液体内部的深度。
19.小聪在探究“液体压强与什么因素有关”时,进行了如图所示的实验。
(1)为了便于观察实验现象,压强计U形管中应装 (选填“有色”或“无色”)的液体。
(2)如图甲所示,小聪保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体中各个方向的压强 。
(3)分析图甲、乙所示的两次实验可知:在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而 。分析图 所示的两次实验可知:在同一深度,液体的密度越大,液体压强 。
(4)小聪在某次实验时把金属盒放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因: 。
20.小林同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,如图甲所示,此时需要进行的操作是 。(填字母)
A.将橡皮管取下,重新安装
B.将液面高的一侧液体倒出一些
(2)压强计U形管两边液面相平后,用手按压金属盒上的橡皮膜,若U形管两边液面有明显变化,说明该压强计 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)小林将实验过程中将收集到数据填入表中。
实验次数
液体
深度
压强计
橡皮膜方向
液面高度差(mm)
1
水
20
朝上
18.5
2
朝下
18.5
3
朝左
18.5
4
朝右
18.5
5
40
朝上
36.8
6
60
朝上
54.6
7
酒精
60
朝上
43.5
①比较序号为1、2、3、4的数据,可得出的结论是: 同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强大小相等 。
②比较序号为 的数据,可得出:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。水利工程建设时,根据这个原理,将拦河大坝做成 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。
③比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体的 有关。
(4)小林做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择图乙、丙两容器进行实验。结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
▉题型10 液体压强的公式及计算
【知识点的认识】
1、计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算:
由液体的压强公式p=ρgh可知,液体的压强大小取决于液体的密度和深度,深度的不同比较直观,一眼可以看到,而密度不同需引起注意,有时直接给出物质不同,密度不同,有时则隐含着密度不同,需要自己发现。
3、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:
液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。
(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。
(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据p计算压强大小。
21.小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。
错题记录
错题改正
如图所示是一个在水平桌面上放置的平底水壶,求水壶装水至刚好不溢出时,水对壶底的压强。(g取10N/kg)
解:水壶装水至刚好不溢出时,水对壶底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1.0×103Pa
错误之处: 。
错因分析: 。
正确解答: 。
22.水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有“净含量300mL”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,又数出了印迹占有15个小格,印迹示意图如图乙所示所示,瓶子的质量忽略不计。瓶底受到的水的压强为 Pa,这瓶水对方格桌布的压强 Pa。(温馨提示:液体压强公式p=ρgh,g=10N/kg)
23.小琪同学买了一只平底玻璃杯(厚度不计),经测算,玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为2×10﹣3m2,放在水平桌面上。在玻璃杯内装有0.3kg的水,水深14cm,如图所示,取g=10N/kg。求:
(1)水对杯底的压力是多少?
(2)玻璃杯对桌面的压强是多少?
24.甲、乙两圆柱形容器的底面直径之比为1:2,内装同种液体,深度相同,那么液体对容器底面的压强之比和压力之比分别为( )
A.1:2,1:2 B.1:1,1:4 C.1:4,1:4 D.1:2,1:4
25.如图甲所示为常见的饮料机,现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯放在饮料机的水平杯座上接饮料,已知饮料出口的横截面积S1=0.8×10﹣4m2,杯子高度为8cm,杯子底面积S2=40cm2,饮料流出速度v=0.5m/s,若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5N
B.空杯中接满饮料所需时间为16s
C.饮料持续流入3s,杯子对底座的压力为2.5N
D.饮料持续流入6s,杯中饮料对杯底的压强为800Pa
26.某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙的左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平。下列说法正确的是( )
A.甲图可以得出结论:同种液体内部,深度越大压强越小
B.图甲两侧水对容器底部的压强相等
C.图乙中右侧液体的密度大于水的密度
D.图乙中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
27.质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1800Pa,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )
A.水对水桶底的压强是4000Pa
B.水桶内水的质量为28kg
C.乙图中桶对地面的压力大小为226N
D.小明竖直向上提水桶的力F大小为154N
▉题型11 变形公式ρ=p/gh求液体的密度
【知识点的认识】
求液体的密度的方法是通过液体压强公式的一个变形公式,即。这个公式允许我们通过已知的压强和深度来计算液体的密度。具体步骤如下:
已知条件:需要知道的是液体对某一表面的压强(p)以及液体在该点的深度(h)。
应用公式:使用公式来计算液体的密度。
计算过程:将已知的压强值和深度值代入公式,通过简单的数学运算求得液体的密度。
28.将平底薄壁直圆筒状的空烧杯,放在电子秤上。电子秤所受到的压力F随杯中液体的高度h变化的图像如图所示。杯高h=10cm,杯底面积S=20cm2。求:
(1)求空烧杯的重力。
(2)装满液体时,杯底受到液体的压强是多大。
(3)所装液体的密度是多大。
▉题型12 液体压强深度‘h’的理解
【知识点的认识】
液体压强公式中的“h”是指液体的深度,即液体中某一点到液体自由面的距离。不能把“h”叫做高度,因为高度是指液体中某一点到液体底部的距离。深度h的大小与容器的粗细、形状以及是否倾斜均无关。
29.如图所示,一个装有水的容器放置在水平桌面上,则a点、b点受到水的压强之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.1:1 D.5:1
30.甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是( )
A.pa<pc B.pa=pd C.pb>pc D.pb=pd
▉题型13 液体压强的大小比较
【知识点的认识】
液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
31.如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ纯水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A.a点处最大 B.b点处最大
C.c点处最大 D.b、c两点处一样大
32.水平桌面上放有质量和底面积都相同的两平底容器,分别装有质量相等的不同液体A、B,两种液体液面刚好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρA=ρB
B.液体对容器底部的压强pA>pB
C.容器对桌面的压力FA>FB
D.容器对桌面的压强pA′=pB′
33.如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的不同种液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是F1和F2,则F1 F2;甲、乙两容器底部受到的液体压强是p1和p2,则p1 p2(均选填“>”、“<”或“=”)。
34.如图所示,A容器中盛有15kg的水,B容器中盛有0.5kg的水,但B容器中的水面较高,它们对容器底部的压强分别为pA、pB,则pA (填“>”“=”或“<”)pB。
35.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。下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
36.如图所示,甲、乙两个烧杯内分别装有密度为ρ甲、ρ乙的不同液体,在距杯底同一高度处的A、B两点压强相等,杯底受到的液体压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.p甲=p乙 D.无法确定
▉题型14 液体压强的图像问题
【知识点的认识】
体压强的图像问题涵盖了液体压强的基本概念、计算方法以及一些特殊情况的处理,需要学生对液体压强的公式和计算方法有深入的理解和应用。
37.甲、乙两种液体内部的压强与深度的关系如图所示,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
38.如图所示,均匀地向容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
▉题型15 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
【知识点的认识】
液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
(1)规则形状容器(横截面积相同,如圆柱体、长方体容器,此类容器我们做题时最常见)液体对容器底压力F等于液体重力G液
(2)上粗下细容器液体对容器底压力F小于液体重力G液
(3)上细下粗容器液体对容器底压力F大于液体重力G液
39.如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为pA、pB,;容器对桌面的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系正确的是( )
A.pA>pB,p甲=p乙 B.pA=pB,p甲>p乙
C.pA<pB,p甲=p乙 D.pA<pB,p甲>p乙
40.让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B).两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA pB.杯子对桌面的压力分别为FA FB(两空均选填“>”、“<”或“=”)
▉题型16 容器倒置问题
【知识点的认识】
液体压强在容器倒置问题中的变化取决于容器形状和液体深度。
当容器装满同种液体时,容器倒置后,液体深度没有变化,因此可以根据液体压强公式p=ρgh分析压强的变化。如果容器是规则的,如圆柱形,液体深度不变,则压强也不变。但如果容器是不规则的,尤其是当容器底部面积变大时,液面的高度会降低,根据液体压强公式,压强与液面高度成正比,因此压强会变小。
41.把未装满饮料且密闭的饮料瓶,分别正立和倒立放置在水平桌面上,如图所示,两次放置时,饮料瓶对桌面的压强分别为pA和pB,饮料对瓶底和瓶盖的压力分别FA和FB,则( )
A.pA>pB FA=FB B.pA<pB FA>FB
C.pA<pB FA=FB D.pA=pB FA<FB
42.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.容器对桌面的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.水对容器底的压力减小
43.一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙和p甲、p乙,则下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙 F甲>F乙
B.p甲<p乙 F甲<F乙
C.p甲=p乙 F甲=F乙
D.p甲>p乙 F甲<F乙
44.一未装满橙汁的密闭杯子,先倒立放在桌面上(如图A),然后反过来正立在桌面上(如图B),则下列说法正确的是( )
A.橙汁对容器底部的压力不变
B.橙汁对容器底部压强减小
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯子对桌面的压力增大
▉题型17 平衡法在液体压强中的应用
【知识点的认识】
平衡法求液体密度一般两种:
(1)利用二力平衡知识求解,浮在液体中的物体,浮力与重力平衡,设平底玻璃管的底面积为S,浸入液体中的深度为h,则排开的液体重为ρghs同一支平底玻璃管在两种不同的液体中受到的浮力相等,则ρ1gsh1=ρ2gsh2,
(2)利用杠杆平衡法求液体密度的方法.
取一具轻巧而刚硬的杠杆(可忽略杠杆重量或使杠杆重心恰好通过支点),一臂系上物体G,另一臂放一类似秤砣的重物p,移动重物p在杆上的位置,使杠杆平衡;然后将物体G浸没在密度为ρ液的液体中,调整重物p的位置使杠杆重新平衡.量出前后两次的臂长l1及l2(若杠杆上事先作好刻度,可直接读取),根据杠杆平衡条件,则液体的密度可求.
45.某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K。已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,设右边液体密度为ρ2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差不会改变
C.右边液体的密度ρ2=ρ1
D.两侧液体密度大小关系为:ρ1<ρ2
46.小明用刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度,操作步骤如下:
①将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,出现图甲所示的现象,说明水对 容器底部 有压强。
②用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图甲所示)。
③将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,直到橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面的高度为h2(如图乙所示)。
(1)用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水= (水的密度用ρ水表示)。
(2)分析实验过程,小明测得的盐水密度值比真实值偏 ,这主要是操作中的第 步造成的。
▉题型18 液体压强的变化量问题
【知识点的认识】
(1)要计算规则容器底部所受液体压强的变化,一般思路是:先根据浮力的变化,利用阿基米德原理算出V排的变化,再根据V排的变化和容器底面积算出液体深度的变化,最后根据液体压强公式p=ρgh计算出容器底部所受液体压强的变化。
(2)最简单的思路是:先求出浮力的变化,根据力的作用是相互的,容器底部所受液体压力的变化就等于浮力的变化,再结合容器的底面积,利用压强公式p=F/S计算出容器底部所受液体压强的变化。
47.质量分别为m甲、m乙,密度分别为ρ甲、ρ乙的甲、乙两种液体分别盛在底面积不同的柱形容器中,如图(a)所示,已知液体对各自容器底部的压强相等,现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙液体对容器底部压力变化量分别为ΔF甲、ΔF乙,压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,则下列说法正确的是( )
A.Δp甲>Δp乙 B.Δp甲<Δp乙 C.ρ甲<ρ乙 D.m甲<m乙
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