内容正文:
8.2 液体压强 分层作业
一、单选题
1.如图所示,仅进行以下操作,能让U形管两侧液面高度差变大的是( )
A.转动压强计的金属盒 B.缓慢向上提起金属盒
C.在水中加入盐并搅拌 D.换用更细的U形管
2.一只可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图所示,把可乐瓶放入水中,当瓶内外液面相平时,拔出a、b两孔上的塞子,则( )
A.a、b两孔均有水流入
B.a、b两孔均有酒精流出
C.酒精从a孔流出,水从b孔流入
D.水从a孔流入,酒精从b孔流出
3.一个形状如图所示的密封容器,盛有一些水,现将容器倒置过来,这时,水对容器底部的压力和压强将( )
A.压力增大,压强减小 B.压力增大,压强增大
C.压力减小,压强减小 D.压力减小,压强增大
4.如图所示,置于水平桌面的三个相同烧杯,分别装有质量相等的三种不同液体,x、y和z是三种液体中距杯底等高的点,则( )
A.液体密度:
B.液体对烧杯底部的压强:
C.烧杯对桌面的压力:
D.x、y、z三点液体的压强:
5.如图所示是研究液体内部压强与深度的关系的实验,当橡皮膜盒浸入水中的深度增加时,液体压强计U形管中液面的变化情况是( )
A.左、右侧液面均升高,液面的高度差减小
B.左侧液面降低,右侧液面升高,液面的高度差变大
C.左、右侧液面均降低,液面的高度差不变
D.左侧液面升高、右侧液面降低,液面的高度差变小
6.有一密闭的圆台形容器,如图所示,内装一定质量的液体,如果把它倒置,液体对容器底面的压力、压强的变化是( )
A.压强增大,压力不变 B.压强减小,压力增大
C.压强增大,压力不变 D.压强增大,压力减小
7.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,容器正中间用隔板分成左右相同的两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜没有凸起。下列四个选项的说法正确的是( )
①右侧液体的质量小于左侧水的质量
②右侧液体的密度小于水的密度
③左、右两侧液体对容器底部的压强相等
④从容器两侧分别取出等体积的液体,且液面仍高于橡皮膜时,橡皮膜向左凸起
A.②③ B.②④ C.①②④ D.①③④
8.甲、乙、丙三个相同容器中分别盛有三种密度不同的液体,此时液面高度相同(如图)。若a、b、c 三点液体压强相等,则下列说法正确的是 ( )
A.容器中液体密度 B.容器底受到液体的压力F甲<F乙<F丙
C.容器对水平地面的压强p甲<p乙<p丙 D.容器对水平地面的压力F甲<F乙<F丙
二、填空题
9.如图所示,水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平。A、B、C 三点液体的压强分别为pA、pB、pC ,(ρ酒精=0.8×103kg/m3)其中压强最大的是_______;要使甲乙两容器中A、C两点的压强相等,下列做法可行的是________。(选填字母)
A.向甲容器里加入酒精 B.在乙容器中抽取水 C.在两容器中抽取同样体积的两种液体
10.如图所示,圆柱形容器侧壁上有三个高度不同的带塞子小孔,分别为A、B、C,往容器内注满水。当把容器侧壁的塞子同时拔出,小明认为从三个小孔中喷出的水柱射得最急的是C,请你说出他判断的依据是______。
11.如图所示,两支完全相同的试管内分别装有不同液体,液体内A、B两点相平且压强相等,则两试管内的液体密度大小关系为ρ甲______ρ乙,液体对试管底部的压强大小关系为p甲______p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
12.图所示为“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验操作过程。实验中,液体压强是通过观察U形管两侧液面___ 来反映的;通过比较___三个步骤,可得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等 。
13.如图所示是某个拦河大坝的横截面示意图。则A点所受到的水的压强为___________Pa(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
14.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,车门外A处受到水的压强将___________(选填“变大”“不变”或“变小”),此时车门受到来自水强大的压力,方向向___________(选填“车内”或“车外”),里面的驾驶员是无法直接打开车门的。
三、实验题
15.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_______。
四、计算题
16.如图所示,2024年我国制造出首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”,实现了国产大型邮轮制造“零的突破”。某次“爱达•魔都号”以10m/s的速度匀速行驶,此时吃水深度为8m。海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:“爱达•魔都号”邮轮底部受到海水的压强为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】A.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,转动压强计的金属盒,金属盒的深度不变,压强不变,U形管两边液面的高度差不变,故A不符合题意;
B.缓慢向上提起金属盒,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故B不符合题意;
C.在水中加入盐并搅拌,在探头深度不变的情况下,盐水对探头的压强更大,能让U形管两侧液面高度差变大,故C符合题意;
D.烧杯内的液体对探头产生的压强一定时,U形管两边的高度差一定,与U形管的粗细无关,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】当可乐瓶内外的液面相平时,瓶内的酒精和瓶外的水在液面处的压强均等于大气压。然而,由于水的密度()大于酒精的密度(),在同一深度h处,外部水的压强 始终大于内部酒精的压强 ,无论小孔a和b位于侧壁的哪个深度(只要在液面下方),外部水的压强都会高于内部酒精的压强。因此,拔掉塞子后,两个小孔处均会有水流入瓶内,而酒精不会流出。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】由容器的形状可知,正放时,水深度小,倒置后水的深度大,由液体压强公式可知,倒置后水对容器底面的压强增大;正放时,液体对容器底的压力有两部分组成,即是该容器两侧壁的压力与容器内水的重力之和,压力大于水的重力;倒放后,水的压力一部分作用在容器底,一部分作用在容器侧壁,则水对容器底的压力小于水的重力,所以正放对容器底的压力大,倒置后压力小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.D
【详解】A.三个烧杯相同,液体质量相等,由图可知液体体积,根据密度公式可知,,故A不符合题意;
B.液体对烧杯底部的压力等于液体的重力(柱形容器),三种液体质量相等,重力相等,因此三个烧杯底部受到的压力相同,烧杯底面积S相同,根据压强公式可得,液体对烧杯底部的压强,故B不符合题意;
C.烧杯对桌面的压力等于烧杯和液体的总重力,三个烧杯相同,烧杯受到的重力相同,液体质量相等,受到的重力相同,因此三个烧杯的总重力相等,烧杯对桌面的压力,故C不符合题意;
D.x、y、z三点距杯底等高,,根据液体压强公式得,x、y、z三点以下液体对烧杯底部产生的压强,x、y、z三点以上液体的压强为、、,液体对烧杯底部的压强,液体对烧杯底部的压强
x、y、z三点液体的压强,故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】液体内部压强的特点是:液体内部向各个方向都有压强,同种液体,压强随液体深度的增加而增大。当橡皮膜盒浸入水中的深度增加时,根据上述规律,橡皮膜受到水的压强增大。这种增大的压强会通过压强计传递到U形管中的液体,导致U形管右侧液面升高,左侧液面降低,从而使液面的高度差变大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】倒置后,液体深度h增大,由p=ρgh可知液体对容器底面的压强增大;正放时,液体对容器底的压力,如图:
则
倒置时,液体对容器底的压力
则,即:液体对容器底面的压力减小。
故选D。
7.C
【详解】①②.左、右相同的两部分分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平,可得水和液体对橡皮膜的压强相等,由图可知,橡皮膜在水中深度比在液体中深度小,根据可得,。又由于液体内部向各个方向压强相等,且容器是柱形,所以有
即橡皮膜以上水的质量等于液体的质量;橡皮膜以下水的体积等于液体的体积,且,根据可得,橡皮膜以下水的质量大于液体的质量,可得容器中水的总质量大于液体的总质量。故①②正确;
③.由于容器是柱形,液体对容器底的压强可表达为
根据①中结论,右侧液体的质量小于左侧水的质量,底面积相同。故左侧水对容器底的压强大于液体对容器底的压强。故③错误;
④.由前面分析可知,橡皮膜以上部分水与液体的质量相等。若从容器两侧分别取出等体积的液体,且液面仍高于橡皮膜所在深度时,由可得,左侧抽出水的质量大于抽出液体的质量,则橡皮膜以上剩余水的质量小于液体剩余的质量,由
可得,水对橡皮膜的压强比液体的压强小,所以橡皮膜向左凸起。故④正确。
故选C。
8.A
【详解】A.甲、乙、丙三个容器中液面高相同,由图知,三点所处深度ha<hb<hc
三点液体的压强相等,据p=ρgh可知,容器中液体密度ρ甲>ρ乙>ρ丙
故A正确;
B.甲、乙、丙三个容器中液面高相同,据p=ρgh可知,容器底受到液体的压强p甲>p乙>p丙
甲、乙、丙三个相同容器,容器底面积相同,据F=pS可知,容器底受到液体的压力F甲>F乙>F丙
故B错误;
CD.由题可知,甲、乙、丙三个容器相同,而且容器中的液体高度相同,所以甲、乙、丙三个容器液体的体积相同;由 m=ρV可知,三种液体的质量m甲>m乙>m丙
由G=mg得,三种液体的重力G甲>G乙>G丙
由F=G+G容器
可得三个容器对水平地面压力F甲>F乙>F丙
由可知,容器对水平地面的压强p甲>p乙>p丙
故CD错误。
故选A。
9. pC ABC
【详解】[1]A、B两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度大于B所处的深度,所以由可知,pA大于pB,A、C两点所处的深度相同,甲中的液体为酒精,乙的液体为水,水的密度大于酒精的密度,所以由可知,pA小于pC,所以压强最大的是pC。
[2]要使甲乙两容器中A、C两点的压强相等,则要么增大A点的压强,要么减小C点的压强。
A.根据公式可知,向甲容器里加入酒精,会使深度变大,则A点的压强增大,故A符合题意;
B.根据公式可知,向乙容器抽取水,会使深度变小,则C点的压强减小,故B符合题意;
C.在两容器中抽取同样体积的两种液体,由图可知,甲容器的底面积大于乙容器,根据公式可知,甲容器抽取液体的高要小,则甲容器剩余液体的深度大于乙容器,因原本A、C两点所处的深度相同,现A点的深度大于C点,而A点的密度小于C两点,根据公式可知,使A、C两点的压强可能会相等,故C符合题意。
故选ABC。
10.液体压强随深度增大而增大
【详解】同种液体内部压强随深度的增大而变大,因C孔所处的液体深度最大,故C孔受到的液体压强最大,喷出的水柱射得最急,水柱显得最平直。
11. > >
【详解】[1]液体内A、B两点相平且压强相等,A点所处深度较小,根据可知两试管内的液体密度大小关系为。
[2]以A、B两点所在水平线为界,甲乙液体均可以分为上下两部分。液体内A、B两点相平且压强相等,即;A、B两点所在水平线下方两种液体深度相同,而甲液体的密度较大,根据可知。因为两种液体对试管底部的压强均等于上下两部分压强之和,所以,则液体对试管底部的压强大小关系为。
12. 高度差 ABC
【详解】[1]把探头放入液体中,探头上面的橡皮膜受到液体对它的压强而向里凹陷,通过里面封闭的气体,使与之相连的U形管中一侧液面下降,另一侧液面上升,形成高度差,橡皮膜受到液体的压强越大,U形管中液面高度差越大,故液体压强是通过观察U形管两侧液面高度差来反映的。
[2]由控制变量法可知,研究同种液体、同一深度的液体内部向各个方向的压强,就要控制液体种类和深度相同,只有方向不同,故ABC三个步骤符合要求。
13.
【详解】由图可知,A点到水面的高度,根据液体压强公式,可得A点受到的水的压强为
14. 变大 车内
【详解】[1]随着水位升高,A处水的深度h不断增大,由p=ρgh可知,A处受到水的压强将变大。
[2]汽车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差,因此里面的驾驶员无法直接打开车门。
15. 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。
16.8×104Pa
【详解】解:吃水深度h=8m,邮轮底部受到海水的压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
答:邮轮底部受到海水的压强为8×104Pa。
答案第1页,共2页
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