内容正文:
2、 液体的压强(第一课时)
目录
题型分组练 2
题型01 体验液体压强的存在 2
题型02 用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关 2
题型03 压强计 2
题型04 用压强计探究液体压强与哪些因素有关 2
题型05 比较液体压强的大小 2
拔高综合练 2
链接中考 3
新题快递 3
题型分组练
题型01 体验液体压强的存在
1. 液体对容器底部有压强. 液体对容器的侧壁有压强 液体内部也有压强.
2. 重 流动
题型02 实验:用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关
3. 重 压强 橡皮膜向外凸的程度越大
4.B
5.C
6.C
题型03 压强计
7.向上;大;压强计。
8.高度差; 比较; 重新组装; 压强计的气密性不好或者软管、橡皮膜漏气.
题型04 实验:用压强计探究液体压强与哪些因素有关
9.B
10. U形管两边液面的高度差 甲乙 同种液体,深度越深,压强越大 乙丙 深度相同时,液体的密度越大,压强越大 控制变量法 转换法
题型05 比较液体压强的大小
11.相等 越大 密度 密度
12.C
13.A
14.B
拔高综合练
15.D
16. C
17. 重力 流动 A
18. 内凹 二
19.B
20.B
21.C
22.D
23.(1) 液面高度差 转换法 (2)不好 (3)上方 (4)增大
(5)液体密度 (6) 小于 (7)A
24. 小 相平 7 在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
增大 L≥18cm
链接中考
25.A
26.C
27.B
28.变大 4×103 B
29. c b、d 转换
30.
(1)薄
(2)B
(3) U形管两侧液面的高度差Δh/cm 液体深度越深,液体压强越大
(4)与盐水深度相同
(5)
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31.C
32. 不会 液体处于失重状态,此时液体压强不存在,所以不会流出
33.(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
34.(1)高度差 不是 (2)相等 (3)打开 (4)0.8
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2、 液体的压强(第一课时)
目录
题型分组练 2
题型01 体验液体压强的存在 2
题型02 用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关 2
题型03 压强计 3
题型04 用压强计探究液体压强与哪些因素有关 4
题型05 比较液体压强的大小 5
拔高综合练 6
链接中考 9
新题快递 11
题型分组练
题型01 体验液体压强的存在
1.如图(a)所示,向玻璃管内加水,玻璃管底部橡皮膜的形状有什么变化?观察到橡皮膜向管内凹,这表明: ;如图(b)所示,用手指触压装满水的塑料袋,手指有什么感觉?用手指触压其表面,手指有明显的受压感觉,这表明: ;如图(c)所示,把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?观察到橡皮膜向管内凹,这表明: 。
(a)
(b)
(c)
2.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。
题型02 实验:用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关
3.注有水的玻璃管底部橡皮膜向外凸,这是由于液体受到 的作用对橡皮膜产生了 。不断在试管中加水,可观察到 ,说明同种液体压强随深度的增加而增大。
4.如图甲所示,玻璃管两端开口处蒙有绷紧程度相同的橡皮膜。将此装置放入水中,图乙中能正确反映橡皮膜凹凸情况的是( )
A.B. C. D.
5.如图所示一玻璃管下端封有弹性薄膜,并悬置于一玻璃杯中,某物理兴趣小组利用该装置分别在玻璃管内外加注水研究液体压强问题,在实验前小组同学预测了几种可能实验现象,其中错误的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,小明用左侧容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中符合事实的是( )
A.B.C. D.
题型03 压强计
7.把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,发现橡皮膜向里凹陷,说明液体内部有 的压强。保持玻璃管的位置不变,向水中投放一些食盐,待盐在水中充分溶解后(忽略液面的升高),橡皮膜凹陷程度比原来的要 (选填“大”或“小”),实验中,这一现象很不明显,能把这个物理规律充分反映出来的实验仪器是压强计。选择压强计探究液体压强的特点最主要的原因是 。
8.如图如示,压强计是通过U形管两侧_____________________来_______(填“测量”、“比较”)不同位置液体内部压强大小的。检查时发现,组装完器材后,橡皮膜U形管两侧液面不平,此时应_________(填“向U形管加水”、“倒出U形管部分水”或“重新组装”);当用手指按压(不论轻压还是重压)金属盒橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: 。
题型04 实验:用压强计探究液体压强与哪些因素有关
9.如图所示,潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服。针对这一现象,同学们经过讨论,反复推敲形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.液体的压强与液体的密度有什么关系
B.液体的压强与液体的深度有什么关系
C.液体的压强与液体的流速有什么关系
D.探究液体内部的压强与哪些因素有关
10.如图所示,在“探究液体内部的压强”实验中:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的;
(2)想探究液体内部压强大小是否与液体深度有关,应选择 两组实验对比,对比后得到的具体结论是 ;
(3)想探究液体内部压强大小与另外一个因素的关系时,应选择 两组实验对比,对比后得到的具体结论是 ;
(4)该实验过程用到的科学方法有 和 。
题型05 比较液体压强的大小
11.在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。深度 ,压强越大。液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
12.在甲、乙、丙不同的烧杯中装入相同质量的水,把它们放在不同的台阶上,液面刚好处在同一水平面,则水对烧杯底部的压强大小关系为( )
A. B.
C. D.三者压强大小无法比较
13.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为、的两种液体,甲乙两种液体的质量分别为和,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.大于,等于 B.大于,大于
C.小于,等于 D.小于,小于
14.如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(盐水的密度较大),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)压强大小的关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
拔高综合练
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. 一个塑料瓶,在侧壁上用锥子戳了三个洞,向容器中倒入水后,水从小洞中喷出(如图所示),其中正确的是( )
A. B. C. D.
17.如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
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。
18.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。
19.如图甲、乙、丙三个容器中盛有密度不同的液体,已知三点处液体的压强相等,则各容器中液体密度的大小,液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A. B. C. D.
20.如图所示,将量杯放在水平地面上,向杯中匀速注水直至注满。杯对地面的压强为,水对杯底部的压强为,下列压强随时间变化图像正确的是( )
A.只有① B.只有④ C.①和③ D.①和④
21.如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.图中A、B两点的压强相等
C.图中A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强p甲>p乙
22.如图所示,置于水平桌面上的两个粗细不同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,容器底部受到的液体压强相等,A、B两点距容器液面高度相等,A、C两点距容器底部深度相等。则下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的关系是
B.容器内液体的质量
C.A、B两点所受液体压强的大小关系是
D.A、C两点所受液体压强的大小关系是
23.某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
24.小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,分别探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。
(1)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 (选填“大”或“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 ;
(2)图甲中金属盒在水中的深度为 cm;
(3)在图甲中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒朝向不同的方向,两玻璃管中液面高度差不变,这说明了 ;
(4)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 ;
(5)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为了探究小明的观点是否正确,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往各器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比甲图可以说明小明的观点是错误的。
链接中考
25.(2024淮阴·中考真题)用图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是( )
A.将金属盒在水中的位置上移
B.将金属盒在原位置转动180°
C.将金属盒的位置向左移动
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
26.(2024泰州·中考真题)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,如图所示,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.木桶中水的质量
C.最短的一块木板的长度 D.最长的一块木板的长度
27.(2025扬州·中考真题)如图所示,关于a、b、c、d四点所受液体压强的说法中正确的是( )
A.a点的压强最大 B.b点的压强最大
C.c点的压强最大 D.d点的压强最大
28.(2025苏州·中考真题)如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上A处受到水的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。若车门在水下部分的面积为8×103cm2,受到水的平均压强为5×103Pa,此时车门所受水的压力为 N,紧急情况下,应挥动逃生锤的 (填“B”或“C”)端砸向车窗。
29.(2024南通·中考真题)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d。抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜 (选填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强;
(2)观察到橡皮膜 (选填字母)的形变程度相同,可知:同种液体同一深度处的液体压强相等;
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了 法。
30.(2024盐城·中考真题)在探究“液体压强的大小与液体密度和深度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺、水、盐水和待测液体。
(1)如图甲所示是U形管压强计。U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的好。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是______。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量的水
(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”实验时,记录的信息如下表:
实验次数
液体密度
液体深度h/cm
液体压强p
1
相同
3
小
2
6
中
3
9
大
①将表格中缺少的项目补充完整: 。
②根据表中信息可得出的探究结论是:液体密度一定, 。
(4)若想利用图乙中的水和盐水进行实验得出液体压强与液体密度的关系,则需将水中的探头调至 。
(5)结束后,两个小组的同学将U形管压强计进行改造用于测量未知液体的密度,如图丙所示,将两个完全相同的探头分别放在A、B容器内,A容器中是密度为ρ1的待测液体,B容器中为水;当两个探头所处的深度分别为h1和h2时,U形管压强计中左右液面相平,则待测液体的密度ρ1= (用ρ水、h1、h2表示)。
新题快递
31.(2025年吴江市期末)1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水,结果只灌了几杯水,桶就裂开了。木桶裂开的主要原因是( )
A.木桶内水的密度增加了 B.木桶内水的体积增加了
C.水对木桶的压强增加了 D.木桶内水的重力增加了
32.(2025年海门市期末)如图甲所示,将一本书放在台秤上,将整个装置自由释放,发现台秤示数变为0。根据这一现象请你猜想,四周扎有小孔的水杯(如图乙),水在液体压强的作用下从小孔流出,若将其自由释放,水是否还会从小孔中流出呢?答: (选填“会”或“不会”),判断的依据是: 。
33.(2025年兴化市期末)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 。
34.(2025年无锡市期末)同学们利用压强计等装置探究液体内部压强的规律。
(1)小明设计了如图1所示的双探头压强计,其中U形管A、B中装入同种液体,该装置一次测量可采集多个数据。使用前要检查装置的气密性,小明用手轻压探头C、D的橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面出现了明显的 且保持稳定,说明压强计不漏气,此时U形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)小明把压强计的探头浸入水中,把探头分别朝侧面、下面、上面,发现两个U形管液面高度差都保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(3)实验结束后,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2),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。
(4)小明还利用U形管压强计改装成测量液体密度的仪器。如图3所示,A为固定支架,保证橡皮膜在不同液体中深度均为5cm。U形管内盛水,在U形管右管有一个指示液面位置的浮标(厚度、重力不计),未测量时,U形管两侧水面相平。当橡皮膜浸入某液体中静止时,浮标指示在b处,ab间距2cm,则液体密度为 。(不计橡皮膜形变抵消的压强)
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2、 液体的压强(第一课时)
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题型分组练 2
题型01 体验液体压强的存在 2
题型02 用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关 2
题型03 压强计 4
题型04 用压强计探究液体压强与哪些因素有关 5
题型05 比较液体压强的大小 7
拔高综合练 9
链接中考 14
新题快递 19
题型分组练
题型01 体验液体压强的存在
1.如图(a)所示,向玻璃管内加水,玻璃管底部橡皮膜的形状有什么变化?观察到橡皮膜向管内凹,这表明: ;如图(b)所示,用手指触压装满水的塑料袋,手指有什么感觉?用手指触压其表面,手指有明显的受压感觉,这表明: ;如图(c)所示,把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?观察到橡皮膜向管内凹,这表明: 。
(a)
(b)
(c)
【答案】液体对容器底部有压强. 液体对容器的侧壁有压强 液体内部也有压强.
【详解】[1]液体由于受重力作用对容器底部产生压强;[2][3]液体具有流动性,对容器壁及各个方向都有压强。
2.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,对容器壁及液体内部都有压强。
题型02 实验:用橡皮膜探究液体压强与哪些因素有关
3.注有水的玻璃管底部橡皮膜向外凸,这是由于液体受到 的作用对橡皮膜产生了 。不断在试管中加水,可观察到 ,说明同种液体压强随深度的增加而增大。
【答案】 重 压强 橡皮膜向外凸的程度越大
【详解】[1][2]液体由于受重力作用,所以液体对容器底部产生压强,橡皮膜受到向下的压强,向下发生形变。[3]加水过程中,橡皮膜所处的深度在增加,受水的压强越大,所以橡皮膜向外凸的程度越大。
4.如图甲所示,玻璃管两端开口处蒙有绷紧程度相同的橡皮膜。将此装置放入水中,图乙中能正确反映橡皮膜凹凸情况的是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】A.玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误;
B.玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确;
C.玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以左侧橡皮膜应该向右凹,故C错误;
D.玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误。
故选B。
5.如图所示一玻璃管下端封有弹性薄膜,并悬置于一玻璃杯中,某物理兴趣小组利用该装置分别在玻璃管内外加注水研究液体压强问题,在实验前小组同学预测了几种可能实验现象,其中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.玻璃管中装有水后,水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强,使得弹性薄膜向下凸起,故A正确,不符合题意;
B.将玻璃管放入装有水的玻璃杯中后,玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强,使得弹性薄膜向上凸起,故B正确,不符合题意;
C.玻璃管和玻璃杯中均有水后,玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强,玻璃管中的水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强,但玻璃管中的水的深度大于玻璃杯中的水的深度,故玻璃管中的水对弹性薄膜向下的压强大于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强,则弹性薄膜应向下凸起,故C错误,符合题意;
D.玻璃管和玻璃杯中均有水后,玻璃杯中的水会对下端的弹性薄膜产生向上的压强,玻璃管中的水会对下端的弹性薄膜产生向下的压强,但玻璃管中的水的深度小于玻璃杯中的水的深度,故玻璃管中的水对弹性薄膜向下的压强小于玻璃杯中的水对弹性薄膜向上的压强,则弹性薄膜应向上凸起,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.如图所示,小明用左侧容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中符合事实的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【详解】
A.图中液体深度相同,因盐水密度大于酒精密度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,故橡皮膜应向酒精凸起,故A不符合题意;
B.盐水密度大于酒精密度,橡皮膜在盐水中深度大于在酒精中深度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,橡皮膜应向酒精凸起,故B不符合题意;
C.橡皮膜在盐水中深度等于在酒精中的深度,因盐水密度大于酒精密度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,橡皮膜应向酒精凸起,故C符合题意;
D.液体密度相同,深度越大,压强越大,故橡皮膜应向右凸起,故D不符合题意。
故选C。
题型03 压强计
7.把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,发现橡皮膜向里凹陷,说明液体内部有 的压强。保持玻璃管的位置不变,向水中投放一些食盐,待盐在水中充分溶解后(忽略液面的升高),橡皮膜凹陷程度比原来的要 (选填“大”或“小”),实验中,这一现象很不明显,能把这个物理规律充分反映出来的实验仪器是压强计。选择压强计探究液体压强的特点最主要的原因是 。
【答案】向上;大;压强计。
【详解】把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,发现橡皮膜向里凹陷,说明液体内部有向上的压强;液体压强与液体密度和深度有关,保持玻璃管的位置不变,向水中投放一些食盐,待盐在水中充分溶解后,液体深度不变,但是液体的密度增大,当深度相同时,液体密度越大,压强越大,故橡皮膜凹陷程度比原来的要大;能够反映液体压强的实验器材是压强计;
8.如图如示,压强计是通过U形管两侧_____________________来_______(填“测量”、“比较”)不同位置液体内部压强大小的。检查时发现,组装完器材后,橡皮膜U形管两侧液面不平,此时应_________(填“向U形管加水”、“倒出U形管部分水”或“重新组装”);当用手指按压(不论轻压还是重压)金属盒橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: 。
【答案】高度差; 比较; 重新组装; 压强计的气密性不好或者软管、橡皮膜漏气.
【详解】[1]液体的压强变化不能直接观察,压强计的测量原理是:压强的变化引起U形管两液面出现高度差,压强越大,高度差越大。[2]U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;所以只要取下软管重新组装,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
[3]使用压强计之前,用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中的液柱高度几乎不变,说明压强计各部分之间连接不够严密,有漏气现象。
题型04 实验:用压强计探究液体压强与哪些因素有关
9.如图所示,潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服。针对这一现象,同学们经过讨论,反复推敲形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.液体的压强与液体的密度有什么关系
B.液体的压强与液体的深度有什么关系
C.液体的压强与液体的流速有什么关系
D.探究液体内部的压强与哪些因素有关
【答案】B
【详解】抗压能力不同的潜水服,是指潜水服所能承受压强不同;潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服,说明可能水下不同深度产生的压强不同,所以可探究液体的压强与液体的深度有什么关系,液体的深度容易改变,而且探究的结论可用于分析潜水穿不同潜水服的原因;于液体的密度和流速都不如其深度容易控制,而探究液体内部的压强与哪些因素有关涉及的因素过多,不便于制定方案,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.如图所示,在“探究液体内部的压强”实验中:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的;
(2)想探究液体内部压强大小是否与液体深度有关,应选择 两组实验对比,对比后得到的具体结论是 ;
(3)想探究液体内部压强大小与另外一个因素的关系时,应选择 两组实验对比,对比后得到的具体结论是 ;
(4)该实验过程用到的科学方法有 和 。
【答案】 U形管两边液面的高度差 甲乙 同种液体,深度越深,压强越大 乙丙 深度相同时,液体的密度越大,压强越大 控制变量法 转换法
【详解】(1)[1]探究影响液体压强大小的因素,根据转换法,通过U形管两边液面的高度差来反映液体压强大小。
(2)[2][3]比较甲、乙两图,液体的密度相同,液体深度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明橡皮膜受到的液体压强不同,由此得出结论:同种液体,深度越深,压强越大。
(3)[4][5]比较乙、丙两图,液体的深度相同,液体的密度不同,U形管两侧液面的高度差不同,由此得出结论:液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)[6][7]探究影响液体压强大小的因素,根据转换法,通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小;液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,根据控制变量法,在探究与其中一个因素的关系时,应控制其它因素不变,因此,该实验过程用到的科学方法有控制变量法和转换法。
题型05 比较液体压强的大小
11.在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。深度 ,压强越大。液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
【答案】 相等 越大 密度 密度
【详解】[1]液体压强与液体方向无关,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
[2]由得,同一液体中,液体深度越大,压强越大。
[3]液体内部压强的大小与液体的深度和密度有关。
[4]由得,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
12.在甲、乙、丙不同的烧杯中装入相同质量的水,把它们放在不同的台阶上,液面刚好处在同一水平面,则水对烧杯底部的压强大小关系为( )
A. B.
C. D.三者压强大小无法比较
【答案】C
【详解】由图可知,三个容器底部在水中的深度关系为
根据可知,水对烧杯底部的压强大小关系为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面上,分别盛有密度为、的两种液体,甲乙两种液体的质量分别为和,两液体对容器底部的压强相等,则( )
A.大于,等于 B.大于,大于
C.小于,等于 D.小于,小于
【答案】A
【详解】由图得,甲液体的深度低于乙液体的深度,两液体对容器底部的压强相等,由得,大于;两容器相同,则容器的底面积相等,由得,两液体对容器底部的压力相等,则
即
则
则等于,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(盐水的密度较大),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)压强大小的关系说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由b和c点在同一深度,两者的高度相同,根据可知密度越大的,压强也越大,所以
因为a和b都在水中,即密度相等,但a点到液面的高度小于b点,所以压强关系为
所以液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小的关系为
故选B。
拔高综合练
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. 一个塑料瓶,在侧壁上用锥子戳了三个洞,向容器中倒入水后,水从小洞中喷出(如图所示),其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】向容器中倒入水后,水从小洞中喷出,根据液体压强的特点,在液体的密度相同时,深度越深,压强越大,越靠下部的小孔处水的深度越大,水产生的压强越大,所以水喷射的也越远,由图可知,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【答案】 重力 流动 A
【详解】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
18.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。
19.如图甲、乙、丙三个容器中盛有密度不同的液体,已知三点处液体的压强相等,则各容器中液体密度的大小,液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,、、三点处的深度大小关系为,已知三种液体中、、三点处的压强相同,由可知,,三杯液体到杯底的深度相同,由可知,,故ACD错误,B正确。
故选B。
20.如图所示,将量杯放在水平地面上,向杯中匀速注水直至注满。杯对地面的压强为,水对杯底部的压强为,下列压强随时间变化图像正确的是( )
A.只有① B.只有④ C.①和③ D.①和④
【答案】B
【详解】水的重力与注水时间成正比,由于杯子的自重不变,总重力与注水时间应是一次函数关系,而不是正比例函数关系,也就是图像应不经过原点,故①②错误;水对杯底的压强 ,其中 h 是水深,由于量杯上口大、下口小(截面积由下向上变大),在匀速注水时,水位上升初期较快,后期较慢,h 随时间的增长并不像直筒那样严格线性,故 p2随时间的增长曲线先陡后缓,对应图 ④;故B正确,ACD错误。
故选B。
21.如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.图中A、B两点的压强相等
C.图中A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强p甲>p乙
【答案】C
【详解】A.由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,因ρ水>ρ酒精,根据可知V水<V酒精,由图可知,甲中液体少为水,乙中液体多为酒精,故A错误;
BCD.由题意知,水和酒精的质量相等,由G=mg可得,水和酒精的重力相等,由图可知,容器为横截面积不变的容器,由
可知,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,两容器的底面积相等,由可知,两容器中液体对容器底部的压强相等;因A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,所以,由p=ρgh可知,A、B两点下方液体对容器底部的压强关系为pA下>pB下
由p=p上+p下可知,A点压强小于B点压强,故C正确,BD错误。
故选C。
22.如图所示,置于水平桌面上的两个粗细不同的圆柱形容器,分别装有甲、乙两种不同的液体,容器底部受到的液体压强相等,A、B两点距容器液面高度相等,A、C两点距容器底部深度相等。则下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的关系是
B.容器内液体的质量
C.A、B两点所受液体压强的大小关系是
D.A、C两点所受液体压强的大小关系是
【答案】D
【详解】A.由题意可知,容器底部受到的液体压强相等,由图可知
由可知,故A错误;
B.容器底部受到的液体压强相等,装甲液体的容器的底面积小于装乙液体的容器的底面积,即
由可知,甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底的压力,故甲液体的重力小于乙液体的重力,由可知,甲的质量小于乙的质量,即,故B错误;
C.A、B两点距容器液面高度相等,且
则由可知,A、B两点所受液体压强的大小关系是,故C错误;
D.由题意可知A、C两点等高,且,由可知A、C点以下液体对底部压强
因A、C两点压强为,
且
故A、C两点所受液体压强的大小关系是,故D正确。
故选D。
23.某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
【答案】
(1) 液面高度差 转换法 (2)不好 (3)上方 (4)增大
(5)液体密度 (6) 小于 (7)A
【详解】(1)[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
(3)将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
(4)由乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,两侧液面高度差更大,即液体压强更大,故可得结论:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得结论:液体压强还与液体密度有关。
(6)[1]由图可知,U形管中两侧液面相平,两探头所受的压强相等,即
由于,所以
[2]若左侧是水,深度为h1,右侧是某种液体,深度为h2,由于
则该液体的密度
(7)U形管压强计是通过观察U形管中液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,即,其中ρ表示U形管中液体的密度,表示U形管两边的液面高度差;
A.将U形管换成更细的玻璃管,由于探头处受到的压强大小不变,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管内液面高度差不变,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的液体,探头处压强不变,由可知,U形管两边液面高度差变大,故B不符合题意;
C.B烧杯中换密度更大的液体,探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离,液体深度越深,液体压强越大,此时探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故D不符合题意。
故选A。
24.小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,分别探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。
(1)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 (选填“大”或“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 ;
(2)图甲中金属盒在水中的深度为 cm;
(3)在图甲中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒朝向不同的方向,两玻璃管中液面高度差不变,这说明了 ;
(4)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 ;
(5)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为了探究小明的观点是否正确,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往各器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比甲图可以说明小明的观点是错误的。
【答案】 小 相平 7 见解析 增大 L≥18cm
【详解】(1)[1]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,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。
[2]调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。
(2)[3]由图甲可知,水的深度为16cm,金属盒到底部的距离为9cm,则金属盒的深度为
h=16cm-9cm=7cm
(3)[4]在图甲中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒朝向不同的方向,两玻璃管中液面高度差不变,则橡皮膜所受的压强相等,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
(4)[5]比较两图可知,金属盒在水中的深度越深,U形管液面的高度差越大,则受到的压强越大,可得结论:液体内部压强随深度的增大而增大。
(5)[6]探究液体内部某处的压强与到容器底的距离的关系时,采用的是控制变量法,需要控制该处到液面的距离相同,甲中金属盒到液面的距离为7cm,则乙中金属盒到水面的距离也应该为7cm,所以水面到容器底的距离L需要满足
L≥11cm+7cm=18cm
当液面高度大于或等于18cm时,乙中U形管的液面的高度差等于或大于甲中形管液面的高度差,所以小明的观点是错误的。
链接中考
25.(2024淮阴·中考真题)用图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是( )
A.将金属盒在水中的位置上移
B.将金属盒在原位置转动180°
C.将金属盒的位置向左移动
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
【答案】A
【详解】A.将金属盒在水中的位置上移,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,这是转换法,故A符合题意;
B.将金属盒在原位置转动180°,只改变了方向,而未改变深度,压强应不变,U形管两边液面高度差不变,故B不符合题意;
C.将金属盒的位置向左移动,金属盒的深度不变,U形管两边液面高度差不变,故C不符合题意;
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水,深度增加,压强增大,U形管两边液面高度差会变大,故D不符合题意。
故选A。
26.(2024泰州·中考真题)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,如图所示,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.木桶中水的质量
C.最短的一块木板的长度 D.最长的一块木板的长度
【答案】C
【详解】由知道,液体压强的大小决定于液体的深度,即木桶里水的深度决定于短木板的长度,故C符合题意。
故选C。
27.(2025扬州·中考真题)如图所示,关于a、b、c、d四点所受液体压强的说法中正确的是( )
A.a点的压强最大 B.b点的压强最大
C.c点的压强最大 D.d点的压强最大
【答案】B
【详解】由图中可以看出,a、c两点的深度相同,b、d两点的深度相同,但盐水的密度大于纯净水的密度,根据公式p=ρgh可知,a点的压强大于c点的压强;b点的压强大于d点的压强;b点的深度大于a点的深度,b点的压强大于a点的压强,所以b点的压强最大,故B正确,ACD错误。
故选B。
28.(2025苏州·中考真题)如图所示是一辆暴雨时不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上A处受到水的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。若车门在水下部分的面积为8×103cm2,受到水的平均压强为5×103Pa,此时车门所受水的压力为 N,紧急情况下,应挥动逃生锤的 (填“B”或“C”)端砸向车窗。
【答案】 变大 4×103 B
【详解】[1]随着水位升高,车门上A处的水深h不断增加,由可知,A处受到水的压强将变大。
[2]由可得,车门受到的压力
[3]由图知,B端比C处的面积小,用B端砸向玻璃窗的边角,根据,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。
29.(2024南通·中考真题)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d。抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜 (选填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强;
(2)观察到橡皮膜 (选填字母)的形变程度相同,可知:同种液体同一深度处的液体压强相等;
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了 法。
【答案】 c b、d 转换
【详解】(1)[1]实验中,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强,当橡皮膜 c向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强。
(2)[2]橡皮膜b、d处于水中相同深度处,若橡皮膜b、d的形变程度相同,说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。
(3)[3]根据橡皮膜的形变程度来反映液体内部压强大小,这运用了转换法。
30.(2024盐城·中考真题)在探究“液体压强的大小与液体密度和深度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺、水、盐水和待测液体。
(1)如图甲所示是U形管压强计。U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的好。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是______。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量的水
(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”实验时,记录的信息如下表:
实验次数
液体密度
液体深度h/cm
液体压强p
1
相同
3
小
2
6
中
3
9
大
①将表格中缺少的项目补充完整: 。
②根据表中信息可得出的探究结论是:液体密度一定, 。
(4)若想利用图乙中的水和盐水进行实验得出液体压强与液体密度的关系,则需将水中的探头调至 。
(5)结束后,两个小组的同学将U形管压强计进行改造用于测量未知液体的密度,如图丙所示,将两个完全相同的探头分别放在A、B容器内,A容器中是密度为ρ1的待测液体,B容器中为水;当两个探头所处的深度分别为h1和h2时,U形管压强计中左右液面相平,则待测液体的密度ρ1= (用ρ水、h1、h2表示)。
【答案】
(1)薄
(2)B
(3) U形管两侧液面的高度差Δh/cm 液体深度越深,液体压强越大
(4)与盐水深度相同
(5)
【详解】(1)为了使实验现象更明显,金属盒探头上的橡皮膜应选比较容易发生形变的,因此,金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好。
(2)使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,为了使U形管左右两侧的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,使得U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
(3)[1]液体压强的大小是通过U形管两侧液面的高度差的大小来表示的,故缺少的项目处应该填:U形管两侧液面的高度差。
[2]分析表中数据可得,液体的密度相同,第3次深度最大,液体压强最大,可以得到液体密度一定,液体深度越深,液体压强越大。
(4)在探究液体压强与液体密度的关系时,应控制探头所处的深度相同,即需将水中的探头调至与盐水深度相同。
(5)由丙图可知,当两探头所处的深度分别为、时,U形管两侧液面等高,则
解得。
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31.(2025年吴江市期末)1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水,结果只灌了几杯水,桶就裂开了。木桶裂开的主要原因是( )
A.木桶内水的密度增加了 B.木桶内水的体积增加了
C.水对木桶的压强增加了 D.木桶内水的重力增加了
【答案】C
【详解】由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加了很多;只灌了几杯水,桶就裂开了,说明水对木桶的压强增加了。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
32.(2025年海门市期末)如图甲所示,将一本书放在台秤上,将整个装置自由释放,发现台秤示数变为0。根据这一现象请你猜想,四周扎有小孔的水杯(如图乙),水在液体压强的作用下从小孔流出,若将其自由释放,水是否还会从小孔中流出呢?答: (选填“会”或“不会”),判断的依据是: 。
【答案】 不会 液体处于失重状态,此时液体压强不存在,所以不会流出
【详解】[1][2]将一本书放在台秤上,将整个装置自由释放,书对秤盘没有压力,所以推测液体自由释放时,液体内部不存在压力,也不存在压力差,此时液体内部没有压强,水从小孔流出是因为液体压强的存在,而自由释放时,液体压强不存在,所以水不会流出。
33.(2025年兴化市期末)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。
34.(2025年无锡市期末)同学们利用压强计等装置探究液体内部压强的规律。
(1)小明设计了如图1所示的双探头压强计,其中U形管A、B中装入同种液体,该装置一次测量可采集多个数据。使用前要检查装置的气密性,小明用手轻压探头C、D的橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面出现了明显的 且保持稳定,说明压强计不漏气,此时U形管 (选填“是”或“不是”)连通器。
(2)小明把压强计的探头浸入水中,把探头分别朝侧面、下面、上面,发现两个U形管液面高度差都保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(3)实验结束后,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2),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。
(4)小明还利用U形管压强计改装成测量液体密度的仪器。如图3所示,A为固定支架,保证橡皮膜在不同液体中深度均为5cm。U形管内盛水,在U形管右管有一个指示液面位置的浮标(厚度、重力不计),未测量时,U形管两侧水面相平。当橡皮膜浸入某液体中静止时,浮标指示在b处,ab间距2cm,则液体密度为 。(不计橡皮膜形变抵消的压强)
【答案】(1)高度差 不是 (2)相等 (3)打开 (4)0.8
【详解】(1)[1][2]用手压探头橡皮膜,管内气体被压缩,若气密性好,U形管两侧液面会出现高度差且保持稳定。此时U形管一侧封闭(探头端封闭),不是连通器(连通器要求两端开口)。
(2)探头在同一深度,朝不同方向,U形管液面高度差不变,说明同种液体同一深度,各个方向的压强相等。
(3)组装时让U形管两端液面相平:打开阀门K,U形管两端与大气相通,液面自动相平。
(4)橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,当ab之间的距离为2cm时,即上升了2cm,则高度差为4cm,根据液体压强计受到的压强等于左右两管水产生的压强差,根据可得
代入数据有
待测液体的密度为
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