内容正文:
9,2液体的压强同步练习
学校:
姓名:
班级:
考号:
一.选择题(共17小题)
1.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
2.如图所示,在探究液体压强特点的实验过程中,将微小压强计的金属探头放在水中,下列说法正确的
是()
A.U形管应用了连通器的原理
B.此时U形管左端内部气压小于右端的大气压
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,U形管两边液面高度差不变
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,U形管两端的液面高度差一定增大
3.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
水
液体
隔板
橡皮膜
第1页(共9页)
A.②③
B.②④
c.①②④
D.①③④
4.如图,两条鱼在水底争论,左边的鱼认为自己所在鱼缸水多,所以在水底压强大;右边的鱼认为自己
上面水更深,所以在水底压强大。关于它们的说法,正确的是()
c
A.左边的鱼说得对,因为它所在鱼缸水多,压强大
B.右边的鱼说得对,因为它所在位置水的深度大,压强大
C.两条鱼说得都对,水的多少和深度都会影响压强
D.两条鱼说得都不对,水底压强大小无法判断
5.1648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
6.如图所示,在研究液面下某一深度处的液体压强时,除了实验研究,我们还可以借助液柱模型进行推
导。设想在水平桌面上有一个柱形容器,里面盛有密度为的液体,在深度为h处有一个水平放置的面
积为$的“平面”,“平面”以上的竖直液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,从而推导出该处的压强。
关于该液柱模型,下列说法正确的是()
第2页(共9页)
A.此液柱模型不能推导该容器底部所受的液体压强
B.若h不变,减小S,可推导出该处的液体压强不变
C.若h不变,增大S,可推导出该“平面”上所受压力减小
D.若S不变,增大h,可推导出该“平面”上所受压力减小
7.如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯子
正放时,液面以下1cm的A点处的压强为I05Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中:液面高度比正
放时降低了1cm,B点距离杯子封口处lcm,杯子封口处的面积为60cm2。下列判断正确的是()
·B
AWX
甲
乙
A.甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B.甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C.乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D.乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
8.两个底面积不同的(SA>SB)薄壁圆柱形容器A和B,容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两
种液体对容器底部的压强相等,如图所示。若在两容器中同时倒入或同时抽出原液体,使两种液体对容
器底部的压力相等,正确的判断是()
B
A.倒入的液体体积V甲可能等于Vz
B.倒入的液体高度h甲一定小于h乙
C.抽出的液体体积V甲一定小于Vz
D.抽出的液体质量m可能小于m乙
第3页(共9页)
9.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的玻璃容器,容器中盛有等体积的两种液体;分别测
得这两种液体中a、b、c三点压强,发现pa=pc的,下列分析一定正确的是()
ZZM1211K7177777727772777777277779792977797777777777777
甲
A.a、c两点深度相等
B.甲玻璃杯底受到液体的压强更大
C.甲杯中液体质量大于乙杯中液体质量
D.水平桌面受到甲杯的压力比乙杯的压力小
10.如图所示各容器中装入一定量的水后放在同一水平桌面上,其中A、B、C、D点等高。这四个点所受
到的液体压强分别为PA、pB、pC、pD,则()
5cm
15cm
10cm
6cm
A.PA最大
B.pB最大
C.pc最大
D.pD最大
11.如图所示,将容器(质量忽略)放在水平地面上,向容器内匀速注水,若容器对地面的压强为p1,水
对杯底部的压强为p2,下列压强随时间变化图像正确的是(
P2
时间0
时间0
时间0
时间
①
②
③
④
A.只有①
B.只有④
C.①和③
D.①和④
12.如图,奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则()
A.杯子对桌面的压力变大
第4页(共9页)
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力不变
13.将一瓶装满水的农夫山泉,先倒立放置在水平桌面上(如图甲),再将其侧放(如图乙)。两次放置时,
瓶子对桌面的压力分别为F1、F2,水对瓶盖的压强分别为p1、P2,其中关系描述正确的是()
羊甲
177727777777777772777277277727777777277777777777
甲
A.F1=F2 p1=p2
B.F1=F2 p1>p2
C.F1<F2 p1<p2
D.F1<F2 p1>p2
14.如图所示,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),向管内缓缓注入硫酸(p=1.2×103kg3),
当塑料片恰要脱落时,管内液体的深度是()
12cm
A.10cm
B.2cm
C.12cm
D.8cm
15.如图所示,水平地面上置有轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙。己知甲的底面积为250cm2、高为0.3m,
盛有0.2m深的水;乙的底面积为100cm2、高为0.6m,密度为0.5×103kg/m3。下列说法正确的是()
甲
0.6米
03米
0
A.
水对甲容器底部的压强与乙物体对地面的压强相同
第5页(共9页)
B.沿竖直方向切去乙的
,并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压强增加600Pa
c.沿水平方向切去乙的号
并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压力增加15N
D.若将乙全部竖直放入甲中,静止后甲容器对地面的压强增加1200Pa
16.如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是()
上游闸门
闸门
下游闸门
闸门
闸门
船闸
水位计
B.
锅炉水位计
C.T777T77TU形管压强计
D
回水弯
17.常见的船闸结构如图所示。下列关于船闸的说法正确的是()
上游闸门
下游阀门A上游阀门B
A.船闸是利用大气压强工作的
B.船从上游到下游应先打开下游阀门A
第6页(共9页)
C.图中下游阀门A所受左侧水产生的压强比右侧的压强大
D.闸室水面与上游水面相平时才能打开上游闸门
二。填空题(共6小题)
18.如图所示电热水壶因其小巧便捷而深受人们喜爱。壶身和底座的总质量是1.3kg,水壶内底的面积为
240cm2,底座与水平桌面的接触面积为150cm2。现向水壶内装入2L时水后水深15cm,壶内水的质量
为
kg,水对壶底的压力为
N,壶体对桌面的压强为
Pa。
19.如图所示的测量仪器的名称是
,该图所示的情景表明这是在探究液体内部压强与
的关系。
煤油
煤油
煤油
20.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,如甲、乙两
图所示,观察到两次橡皮膜都向内凹,甲图中的橡皮膜比乙图凹进得
(填“深”或“浅”),
说明了在同种液体中深度越深压强越
甲
21.如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放
置,两试管液面相平。则两试管对桌面的压力F甲一F,液体对试管底部的压强p甲一p乙
(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
第7页(共9页)
甲
22.如图所示,将瓶子从正放变为倒放后,水对瓶盖的压力
,水对瓶盖的压强
。(选
填“变小”、“不变”或“变大”)
23.如图所示,拦河大坝一般都建成“上窄下宽”的造型,请用所学物理知识分析其原因:
(1)由固体压强的规律可知:坝顶较窄可节材料,减小
;坝底较宽可增大
从而减小大坝对地基的
(2)由液体压强的规律可知:在同种液体内部,
,液体压强也越大,堤坝下部受到的水
的压强比上部
,受到压力也更
故坝底较宽。(后两空选填“大”“小”)
777777777777777777777777777今7
三。作图题(共1小题)
24.将500L的水缓慢倒入图甲所示的溢水杯中,请在图乙中画出整个过程中,水对杯底的压强p随时间
t变化关系的大致图像。
AP
350mL
分
t
乙
四。实验探究题(共1小题)
25.如下列图片所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明容器,容
器中分别盛有深度相同的水和浓盐水。
第8页(共9页)
金属盒
浓盐水
丙
(1)实验中液体压强的大小是通过比较
来判断的。下面列举的实验的研究方法
与此研究方法相同的是
(选填“A”或“B”)。
A.用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,可知
。小光比较图丙、丁两次实验得出结
论:液体压强和液体密度有关。同组的小华认为这样比较得出的结论是不正确的,她的理由
是
(3)若要使图丙、丁中U形管中两侧液面的高度差相同,应
(选填“增大”或“减小”)
图丁中探头在液体中的深度。
五。解答题(共1小题)
26.一盛有液体的容器放在水平桌面上,容器的底面积为$,将一体积为V的金属块用细线吊起后浸没在
液体中保持静止,如图所示,此时液体给容器底的压强为p1,把物体缓慢从液体中拉出,此时液体给
容器底的压强为P2,己知金属块的重力为G,不计细线的质量和体积。
(1)画出金属块在液体中时,在竖直方向的受力示意图;
(2)液体的密度为多大?
17777777777727777777777
第9页(共9页)
9.2 液体的压强 同步练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
C
B
C
B
C
B
D
D
C
题号
12
13
14
15
16
17
答案
C
B
A
C
C
D
一.选择题(共17小题)
1.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
【考点】液体压强产生的原因;液体压强规律;液体压强与深度的关系.版权所有
【答案】D
【分析】(1)根据液体压强产生的原因解答:液体对容器底部有压强,是因为液体受到重力的作用;液体对容器侧壁有压强,是因为液体具有流动性。
(2)液体压强的特点:液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体的压强随深度的增加而增大;不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
【解答】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;
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;
C.根据p=ρgh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;
D.根据p=ρgh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。
故选:D。
【点评】此题是对液体压强特点,属于基础知识,难度不大。
2.如图所示,在探究液体压强特点的实验过程中,将微小压强计的金属探头放在水中,下列说法正确的是( )
A.U形管应用了连通器的原理
B.此时U形管左端内部气压小于右端的大气压
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,U形管两边液面高度差不变
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,U形管两端的液面高度差一定增大
【考点】压强计的结构及原理.版权所有
【答案】C
【分析】(1)压强计的构造:是一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器。
(2)压强计的原理:压强计是用来测量较小的压强的。
【解答】解:A、连通器是上端开口、底部相连通的容器,而微小压强计的U形管一端是封闭的,不符合连通器的特点,没有应用连通器原理,故A错误。
B、当金属探头放入水中时,U形管左端液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位面积弹力的平均值,右端液面受到大气压作用。由于橡皮膜弹力很小可忽略,此时U形管左端内部气压大于右端的大气压,故B错误。
C、根据液体压强的特点,在液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等。所以在原位置改变压强计的金属探头的方向,探头受到的液体压强不变,则U形管两边液面高度差不变,故C正确。
D、液体内部压强与液体密度和深度有关,根据p=ρgh,把金属探头从水中取出后放在盐水中,若盐水的密度较大,但探头在盐水中的深度很小,根据公式计算可知,探头受到的压强不一定增大,所以U形管两端的液面高度差不一定增大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了压强计的构造和原理。
3.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
【考点】探究液体内部的压强.版权所有
【答案】C
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh可比较右侧液体的密度与水的密度;
(2)根据F=pS=ρghS=ρgV=mg=G比较右侧液体的质量与左侧水的质量;
(3)根据p比较水对容器底的压强与液体对容器底的压强;
(4)从容器两侧分别取出等体积的液体,由于水的密度大,故水质量减小的大,压力减小的大。
【解答】解:由于橡皮膜未发生形变,橡皮膜左右两侧压强相同,即p左=p右,根据液体压强公式p=ρgh,由于h水<h液,所以ρ水>ρ液,故②正确;
设容器左侧底面积为S左,右侧底面积为S右,由图可知S左=S右,在橡皮膜位置,设左侧的液面所受水的压力为F左,右侧的液面所受液体的压力为F右,根据F=pS,所以F左=F右;由于液面所受压力:F=pS=ρghS=ρgV=mg=G,所以可知,在橡皮膜位置G水上=G液体上;设橡皮膜到容器底部距离为h下,橡皮膜到容器底部水的重力为:G水下=ρ水gh下S左,右侧液体的重力为:G液体下=ρ液gh下S右,所以G水下>G液体下,
因为G水上+G水下>G液体上+G液体下,所以右侧液体的质量小于左侧水的质量,故①正确;
左侧水的质量大于右侧液体的质量,左侧水对容器底的压力大于右侧液体对容器底的压力,由图可知S左=S右,根据p可知水对容器底的压强大于液体对容器底的压强,故③错误;
从容器两侧分别取出等体积的液体,由于水的密度大,故水质量减小的大,压力减小的大,对橡皮膜位置的压强减小的大,故取出等体积的液体后橡皮膜位置右侧液体的压强较大,橡皮膜向左凸起,故④正确。
综上可知,①②④正确,③错误。
故选:C。
【点评】这道题考查同学对液体压强公式的应用,属于难题。
4.如图,两条鱼在水底争论,左边的鱼认为自己所在鱼缸水多,所以在水底压强大;右边的鱼认为自己上面水更深,所以在水底压强大。关于它们的说法,正确的是( )
A.左边的鱼说得对,因为它所在鱼缸水多,压强大
B.右边的鱼说得对,因为它所在位置水的深度大,压强大
C.两条鱼说得都对,水的多少和深度都会影响压强
D.两条鱼说得都不对,水底压强大小无法判断
【考点】液体压强与深度的关系.版权所有
【答案】B
【分析】根据液体内部压强公式p=ρgh,结合图示分析解答。
【解答】解:两鱼缸中液体密度相同,由图可知,右边的鱼所在位置水的深度更大,根据p=ρgh可知,右边的鱼受到的压强更大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】此题考查液体压强公式的应用,属于基础题目,难度不大。
5.1648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
【考点】液体压强与深度的关系.版权所有
【答案】C
【分析】从桶裂这个现象可以看出倒入的几杯水使水桶受到的压强产生了很大的变化,然后再将倒入这几杯水造成的变化与液体压强的特点联系起来进行分析。
【解答】解:倒入几杯水后,细管中水的质量、体积增加得不多;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,桶竟裂开了,说明水对木桶的压强增加了。
故选:C。
【点评】液体压强的大小是由液体的密度和深度决定的。与液体的质量没有直接的关系。质量大产生的压强不一定大。
6.如图所示,在研究液面下某一深度处的液体压强时,除了实验研究,我们还可以借助液柱模型进行推导。设想在水平桌面上有一个柱形容器,里面盛有密度为ρ的液体,在深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”,“平面”以上的竖直液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,从而推导出该处的压强。关于该液柱模型,下列说法正确的是( )
A.此液柱模型不能推导该容器底部所受的液体压强
B.若h不变,减小S,可推导出该处的液体压强不变
C.若h不变,增大S,可推导出该“平面”上所受压力减小
D.若S不变,增大h,可推导出该“平面”上所受压力减小
【考点】液体压强公式的推导.版权所有
【答案】B
【分析】这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,根据压强公式,利用重力、密度和体积公式进行推导即可。
【解答】解:
由题意可知,这个“平面”以上的液柱对“平面”的压力等于液柱所受的重力,即F=G,则深度为h处的液体压强:pρgh,
所以此液柱模型能推导该容器底部所受的液体压强,故A错误;
所选“平面”的面积S大小,不会改变该处的液体压强,故B正确;
由p可得,可推导出该“平面”上所受压力为F=pS=ρghS,
所以若h不变,增大S,则该“平面”上所受压力增大;若S不变,增大h,则该“平面”上所受压力增大,故C、D错误。
故选:B。
【点评】此题考查液体压强计算,对于规则物体可利用p=ρgh计算其压强大小,这应该作为一条规律牢记,并学会应用。
7.如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯子正放时,液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中:液面高度比正放时降低了1cm,B点距离杯子封口处1cm,杯子封口处的面积为60cm2。下列判断正确的是( )
A.甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B.甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C.乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D.乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
【考点】液体压强深度‘h’的理解;压力的大小;压强的公式的应用;液体压强的公式及计算.版权所有
【答案】C
【分析】(1)豆浆对杯底的压力,可以根据豆浆产生的压力和豆浆重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,豆浆对容器底的压力等于豆浆的重力;上面粗、下面细的容器中豆浆对容器底的压力小于豆浆的重力;上面细、下面粗的容器中豆浆的压力大于豆浆的重力;再根据p分析豆浆对杯底的压强与杯子对桌面的压强大小关系;
(2)根据甲图中液面以下1cm的A点处的压强为105Pa利用p=ρgh求出豆浆的密度,再根据豆浆对杯底的压强为630Pa利用p=ρgh求出甲杯中豆浆的深度,进而求出乙图中豆浆的深度;根据p=ρgh求乙图中豆浆对杯子封口处的压强,再根据p求出乙图中豆浆对杯子封口处的压力;
(3)由题意可知乙图中B点的深度,利用p=ρgh求出乙图中豆浆对B点处的压强。
【解答】解:AB、由图甲可知,正放时,杯中的豆浆柱是上粗下细的,一部分豆浆压的是杯壁,所以杯底受到的压力小于杯中豆浆的重力,故B错误;
杯子对水平桌面的压力大小等于杯子、豆浆的总重力,因此豆浆对杯底的压力小于杯子对水平桌面的压力,而杯子的底面积几乎相同,由p可知,甲图中豆浆对杯底的压强小于杯子对桌面的压强,故A错误;
C、因为甲图中液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,所以由p=ρgh可知,豆浆的密度:ρ1.05×103kg/m3,
因为甲图中豆浆对杯底的压强为630Pa,所以甲杯中豆浆的深度:h甲0.06m=6cm,
由题意可知,乙图中豆浆的深度:h乙=h甲﹣1cm=6cm﹣1cm=5cm=0.05m,
则乙图中豆浆对杯子封口处的压强:p=ρgh=1.05×103kg/m3×10N/kg×0.05m=525Pa,
由p可知,乙图中豆浆对杯子封口处的压力:F=pS=525Pa×60×10﹣4m2=3.15N,故C正确;
D、由题意可知,乙图中B点豆浆的深度:hB=h乙﹣1cm=5cm﹣1cm=4cm=0.04m,
则乙图中豆浆对B点处的压强:pB=ρghB=1.05×103kg/m3×10N/kg×0.04m=420Pa,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查液体压强公式、压强定义式的综合应用,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”)。
8.两个底面积不同的(SA>SB)薄壁圆柱形容器A和B,容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等,如图所示。若在两容器中同时倒入或同时抽出原液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断是( )
A.倒入的液体体积V甲可能等于V乙
B.倒入的液体高度h甲一定小于h乙
C.抽出的液体体积V甲一定小于V乙
D.抽出的液体质量m甲可能小于m乙
【考点】液体压强的公式及计算.版权所有
【答案】B
【分析】圆柱形容器中液体对容器底部的压力等于其重力,根据p=ρgh和G=mg=ρgSh来作出分析和解答。SA>SB,
【解答】解:倒入或抽出液体前,p甲=p乙,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,由图可知,h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙;
A、倒入液体的体积为V甲和V乙,
则倒入后A容器中液面的高度h甲,B容器中液面的高度h乙,
因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由G=mg=ρgSh得,ρ甲gSA(h甲)=ρ乙gSB(h乙),
ρ甲gSAh甲+ρ甲gSAρ乙gSBh乙+ρ乙gSB,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且SA>SB,所以ρ甲gV甲<ρ乙gV乙,又因为ρ甲>ρ乙,所以V甲<V乙,故A错误;
B、倒入液体的高度Δh甲和Δh乙,
则倒入后A容器中液面的高度h甲+Δh甲,B容器中液面的高度h乙+Δh乙,
因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,
由G=mg=ρgSh得,ρ甲gSA(h甲+Δh甲)=ρ乙gSB(h乙+Δh乙),
ρ甲gSAh甲+ρ甲gSAΔh甲=ρ乙gSBh乙+ρ乙gSBΔh乙,
因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且SA>SB,所以ρ甲gSAh甲>乙gSBh乙,
所以ρ甲gSAΔh甲<ρ乙gSBΔh乙,又因为ρ甲>ρ乙,SA>SB,所以Δh甲<Δh乙,故B正确;
C、抽出液体的体积为V甲和V乙,
则抽出后A容器中液面的高度h甲,B容器中液面的高度h乙,
因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由G=mg=ρgSh得,ρ甲gSA(h甲)=ρ乙gSB(h乙),
ρ甲gSAh甲﹣ρ甲gSAρ乙gSBh乙﹣ρ乙gSB,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且SA>SB,所以ρ甲gV甲>ρ乙gV乙,又因为ρ甲>ρ乙,所以V甲可能大于V乙,也可能等于V乙,也可能小于V乙,故C错误;
D、抽出液体的质量为m甲和m乙,
则抽出后A容器中液面的高度h甲,B容器中液面的高度h乙,
因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G甲=G乙,由G=mg=ρgSh得,ρ甲gSA(h甲)=ρ乙gSB(h乙),
ρ甲gSAh甲﹣ρ甲gSAρ乙gSBh乙﹣ρ乙gSB,即ρ甲gSAh甲﹣m甲g=ρ乙gSBh乙﹣m乙g,因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且SA>SB,所以m甲g>m乙g,即m甲>m乙,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查的是学生对液体压强计算公式的理解和掌握,弄明白倒入或抽出液体后液面的高度变化是解决此题的关键,难度很大。
9.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的玻璃容器,容器中盛有等体积的两种液体;分别测得这两种液体中a、b、c三点压强,发现pa=pc的,下列分析一定正确的是( )
A.a、c两点深度相等
B.甲玻璃杯底受到液体的压强更大
C.甲杯中液体质量大于乙杯中液体质量
D.水平桌面受到甲杯的压力比乙杯的压力小
【考点】液体压强的大小比较;压力的比较大小.版权所有
【答案】D
【分析】(1)根据图示分析a、c两点深度的关系;
(2)根据p=ρgh分析两种液体的密度的大小关系;根据p=ρgh分析液体对容器底部的压强的大小关系;
(3)根据m=ρV分析两个杯子中液体的质量的大小关系;
(4)水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此分析压力的大小关系。
【解答】解:
A、根据图示可知,a的深度要小于c的深度,故A错误;
B、pa=pc,a的深度小于c的深度,根据p=ρgh可知,甲中液体的密度要小于乙中液体的密度;液体总的深度相同,根据p=ρgh可知,乙玻璃杯底受到液体的压强更大,故B错误;
C、液体的体积相同,根据m=ρV可知,甲杯中液体质量小于乙杯中液体质量,故C错误;
D、玻璃容器完全相同,重力相同;甲杯中液体质量小于乙杯中液体质量,根据G=mg可知,甲杯中液体重力小于乙杯中液体重力,所以甲杯总重力小于乙杯的总重力,则甲杯的压力比乙杯的压力小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了液体内部压强计算公式、密度计算公式的应用、压力的大小比较,难度不大。
10.如图所示各容器中装入一定量的水后放在同一水平桌面上,其中A、B、C、D点等高。这四个点所受到的液体压强分别为pA、pB、pC、pD,则( )
A.pA最大 B.pB最大 C.pc最大 D.pD最大
【考点】液体压强的大小比较.版权所有
【答案】D
【分析】根据图判断出液体的深度,根据液体压强公式p=ρgh分析解答。
【解答】解:由图可知,D点处自由液面最高,D点所处的深度最深,液体都是水,密度相同,根据p=ρgh可知,D点的压强最大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查影响液体压强的因素,注意液体压强与密度和深度有关。
11.如图所示,将容器(质量忽略)放在水平地面上,向容器内匀速注水,若容器对地面的压强为p1,水对杯底部的压强为p2,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
【考点】液体压强的图像问题;固体压强的比较大小.版权所有
【答案】C
【分析】根据杯对地面的总压力等于“杯自身重+杯中水重”,结合压强公式分析;
根据容器形状结合匀速加水的高度变化,根据 p=ρgh分析解答。
【解答】解:匀速注水时,水的质量随时间均匀增加,杯对地面的总压力等于“杯自身重+杯中水重”,故压力匀速增加,量杯与地面的接触面积不变,且容器质量忽略,则由可知,p1随时间变化应呈线性上升趋势,对应图 ①;
水对杯底的压强 p2=ρgh,其中 h 是水深,由于容器上小下大,匀速注水时水面上升先慢后快,故压强增大先慢后快,故③正确。
综上所述正确的是①和③,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查压强公式的应用,属于较难题。
12.如图,奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力不变
【考点】液体对容器底的压力与液体自身重力的关系;压力的比较大小;固体压强的比较大小.版权所有
【答案】C
【分析】根据p=ρ液gh分析液体对杯子底的压强变化;
固体物质放在水平面,对水平面的压力大小等于自身总重,由p判断杯子对水平水平面的压强的变化。
【解答】解:AB.杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,无论正放,还是倒放,杯子与饮料的重力不变,则杯子对桌面的压力不变,受力面积变大,由可知,杯子对桌面的压强减小,故AB错误;
C.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,倒放时杯内饮料对杯子底的压强减小,故C正确;
D.正放时,杯子上宽下窄,杯子底部受到的压力小于杯中饮料的重力;倒放时,杯子上窄下宽,杯子底部受到的压力大于饮料的重力,因此倒放时杯内饮料对杯子底的压力变大,故D错误意。
故选:C。
【点评】本题探究固体压力、压强以及液体的压力、压强的计算方法,掌握不同的问题运用不同的公式进行分析是关键。
13.将一瓶装满水的农夫山泉,先倒立放置在水平桌面上(如图甲),再将其侧放(如图乙)。两次放置时,瓶子对桌面的压力分别为F1、F2,水对瓶盖的压强分别为p1、p2,其中关系描述正确的是( )
A.F1=F2 p1=p2 B.F1=F2 p1>p2
C.F1<F2 p1<p2 D.F1<F2 p1>p2
【考点】容器倒置问题;压力的比较大小.版权所有
【答案】B
【分析】两次放置时,瓶子对桌面的压力均等于瓶子和水的总重力,由此可知F1与F2的关系;
由图可知,两次放置时,瓶盖处水的深度关系,根据p=ρ液gh可知p1与p2的关系。
【解答】解:两次放置时,瓶子对桌面的压力均等于瓶子和水的总重力,瓶子和水的总重力不变,故F1=F2;
由图可知,倒放时瓶盖处水的深度大于侧放时瓶盖处水的深度,由p=ρ水gh可知,p1>p2,
综上可知,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查固体压力和液体压强的大小比较,知道固体对水平面的压力等于其重力大小是关键之一。
14.如图所示,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),向管内缓缓注入硫酸(ρ=1.2×103kg/m3),当塑料片恰要脱落时,管内液体的深度是( )
A.10cm B.2cm C.12cm D.8cm
【考点】平衡法在液体压强中的应用;变形公式h=p/ρg求液体的深度.版权所有
【答案】A
【分析】当玻璃管内外压强相等时,塑料片恰好脱落,根据B在水面下的深度为12cm,根据液体压强公式列方程计算。
【解答】解:当玻璃管内外压强相等时,塑料片恰好脱落,由图可知,h1=12cm,
则ρ硫酸gh2=ρ水gh1,
即1.2×103kg/m3×10N/kg×h2=1×103kg/m3×10N/kg×12cm;
解得h2=10cm。
故选:A。
【点评】本题考查液体压强公式的应用,属于中档题。
15.如图所示,水平地面上置有轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙。已知甲的底面积为250cm2、高为0.3m,盛有0.2m深的水;乙的底面积为100cm2、高为0.6m,密度为0.5×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A.水对甲容器底部的压强与乙物体对地面的压强相同
B.沿竖直方向切去乙的,并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压强增加600Pa
C.沿水平方向切去乙的,并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压力增加15N
D.若将乙全部竖直放入甲中,静止后甲容器对地面的压强增加1200Pa
【考点】液体压强的变化量问题;压强的公式的应用;压强的切割;压强的变化量;液体压强的公式及计算.版权所有
【答案】C
【分析】A、利用液体的压强公式p=ρ液gh可求水对甲底部的压强,根据乙的底面积和高,可求得其体积,利用公式G=mg=ρVg可求得其重力,利用公式求得其对水平地面的压强;
B、利用V=Sh求得甲中水的体积和放入竖直切去一半的乙后水的深度变化,确定乙的浮沉情况及水的最终深度,再利用公式Δp=ρ液gΔh计算水对容器底的压强增加量;
C、水平切去一半的乙在甲中漂浮,水对容器底的压力增加量为切去部分受到的浮力;
D、因为容器高为0.3米,将乙放入甲中,水的深度最高到达0.3m,此时会有部分水溢出,则甲容器对地面的压力增加量为ΔF=G乙﹣G溢,由公式Δp计算压强的增加量。
【解答】解:A、水对甲底部的压强为:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
乙水平地面的压力为:F乙=G乙=m乙g=ρ乙V乙g=0.5×103kg/m3×100×10﹣4m2×0.6m×10N/kg=30N,
乙对水平地面的压强为:p乙3000Pa,
可见,水对甲容器底部的压强与乙物体对地面的压强不同,故A错误;
B、甲中水的体积为:V水=S甲h水=250cm2×20cm=5000cm3,
根据漂浮条件可得,竖直切一半的乙在水中漂浮时浸入水中的深度为:h浸1=0.5h乙=0.5×0.6m=0.3m=30cm,
水的体积至少为:V水1=(S甲﹣0.5S乙)h浸1=(250cm2﹣0.5×100cm2)×30cm=6000cm3,
由于V水<V水1,故一半的乙放入甲中沉底,水的深度变为:h水′,
水深增加量为:Δh=h水′﹣h水=25cm﹣20cm=5cm,
水对容器底的压强增加量为:Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,故B错误;
C、水平切一半的乙放入甲中,在水中漂浮时浸入的深度为:h浸2=0.25h乙=0.25×0.6m=0.15m=15cm,
水的体积至少为:V水2=(S甲﹣S乙)h浸2=(250cm2﹣100cm2)×15cm=2250cm3,
由于V水>V水2,一半的乙放入甲中后漂浮,且一半的乙浸入水中的体积为:V浸=S乙h浸2=100cm2×15cm=1500cm3,
水和一半的乙浸入水中的体积之和为:V总=V水+V浸=5000cm3+1500cm3=6500cm3,
甲的容积为:V容=S甲h甲=250cm2×30cm=7500cm3,
因为V容>V总,故没有水溢出,此时,水对容器底的压力增加量为:ΔF水=F浮=0.5G乙=0.5×30N=15N,故C正确;
D、乙全部放入甲中,刚好漂浮时乙浸入水中的深度为:V浸3=0.5h乙=0.5×0.6m=0.3m=30cm,
水的体积至少为:V水3=(S甲﹣S乙)h浸3=(250cm2﹣100cm2)×30cm=4500cm3,
由于甲容器高为30cm,且V水>V水3,所以乙在水中刚好漂浮,乙浸入水中的体积为:V浸′=S乙h浸3=100cm2×30cm=3000cm3,
水和乙浸入水中的体积之和为:V总′=V水+V浸′=5000cm3+3000cm3=8000cm3,
溢出水的体积为:V溢=V总′﹣V容=8000cm3﹣7500cm3=500cm3,
溢出水的重力为:G溢=m溢g=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3×10N/kg=5N,
甲容器对地面的压力增加量为:ΔF=G乙﹣G溢=30N﹣5N=25N,
甲容器对地面的压强增加量为:Δp1000Pa,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查压强变化量的计算,确定深度和压力变化量是难点,难度很大。
16.如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A.船闸
B.锅炉水位计
C.U形管压强计
D.回水弯
【考点】连通器原理.版权所有
【答案】C
【分析】上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是相平的。
【解答】解:ABD、船闸、锅炉水位计、回水弯,它们的结构都符合上端开口、下部连通的特点,都利用了连通器原理来工作,故ABD不合题意;
C、U形管压强计一端开口,另一端封闭,不符合上端开口、下部连通的特点,没有利用连通器原理,故C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了对连通器结构的认识与应用,属基础题。
17.常见的船闸结构如图所示。下列关于船闸的说法正确的是( )
A.船闸是利用大气压强工作的
B.船从上游到下游应先打开下游阀门A
C.图中下游阀门A所受左侧水产生的压强比右侧的压强大
D.闸室水面与上游水面相平时才能打开上游闸门
【考点】船闸工作原理.版权所有
【答案】D
【分析】(1)船闸是利用连通器的原理来工作的,当连通器中的液体不流动时,液面会保持相平,船闸工作过程中,闸室分别跟上游和下游形成连通器,用来调节水面落差,使船通行;
(2)计算液体压强的公式是p=ρgh。
【解答】解:ABD、当船从上游到下游时,首先要关闭阀门A,打开阀门B,上游的水经过阀门B流向闸室,此时闸室与上游组成连通器,当闸室水面和上游水面相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;船驶入闸室后,关闭上游闸门和阀门B,打开阀门A,使闸室和下游构成一个连通器,当闸室水面和下游水面相平后,打开下游闸门,船就可以驶向下游,故AB错误,D正确;
C、由图可知,阀门A左侧水的深度小于右侧水的深度,根据p=ρgh可知,阀门A左侧水的压强小于阀门B右侧水的压强,故C错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查了连通器的工作原理,以及液体压强的计算。
二.填空题(共6小题)
18.如图所示电热水壶因其小巧便捷而深受人们喜爱。壶身和底座的总质量是1.3kg,水壶内底的面积为240cm2,底座与水平桌面的接触面积为150cm2。现向水壶内装入2L时水后水深15cm,壶内水的质量为 2 kg,水对壶底的压力为 36 N,壶体对桌面的压强为 2200 Pa。
【考点】液体压强的公式及计算;密度公式的变形运用计算质量和体积;根据F=ps求压力大小;压强的公式的应用.版权所有
【答案】2;36;2200
【分析】根据ρ求壶内水的质量;
根据p=ρ液gh求水对壶底的压强,根据p求水对壶底的压力;
壶体对桌面的压力等于壶和水的总重力,根据F=G=mg求壶体对桌面的压力,根据p求壶体对桌面的压强。
【解答】解:根据ρ可得,壶内水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
水对壶底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10﹣2m=1500Pa,
根据p可得,水对壶底的压力:F水=p水S内=1500Pa×240×10﹣4m2=36N;
壶体对桌面的压力等于壶和水的总重力,即:F=G总=m总g=(1.3kg+2kg)×10N/kg=33N,
桌面的受力面积:S=150cm2=0.015m2,
容器对桌面的压强:p2200Pa。
故答案为:2;36;2200。
【点评】本题考查密度、重力和压强、压力的相关计算,难度一般。
19.如图所示的测量仪器的名称是 U形管压强计 ,该图所示的情景表明这是在探究液体内部压强与 方向 的关系。
【考点】压强计的结构及原理;液体内向各个方向都有压强.版权所有
【答案】U形管压强计;方向。
【分析】探究液体内部压强的特点要用到液体压强计,实验前应检查装置气密性;在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
【解答】解:在探究液体内部压强的实验中,压强大小不易直接测量,常用到U形管压强计。液体压强的大小可以通过U形管液面高度差体现。
从图中可以看到,液体都是煤油,即液体密度相同,U形管压强计的探头在煤油中的深度相同,但是探头的方向不同,U形管中液面的高度差不同,这表明这是在探究液体内部压强与方向的关系。
故答案为:U形管压强计;方向。
【点评】此题考查了液体压强的特点。
20.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,如甲、乙两图所示,观察到两次橡皮膜都向内凹,甲图中的橡皮膜比乙图凹进得 浅 (填“深”或“浅”),说明了在同种液体中深度越深压强越 大 。
【考点】液体压强与深度的关系;液体压强规律.版权所有
【答案】浅;大
【分析】根据液体压强特点分析解答:液体内部朝各个方向都有压强,液体内部的压强与物体浸入液体的深度有关,深度越大,压强就越大。
【解答】解:
在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,乙图中橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,受到的液体压强大,所以甲图中的橡皮膜比乙图凹进得浅。
故答案为:浅;大。
【点评】此题考查了液体压强的特点,以及根据现象分析总结结论的能力,属于基础知识考查,难度不大。
21.如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。则两试管对桌面的压力F甲 = F乙,液体对试管底部的压强p甲 > p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【考点】液体压强的大小比较;压力的比较大小.版权所有
【答案】=;>
【分析】水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;
甲、乙两种放置方法,V甲<V乙,由液体质量相同,可得液体的密度关系,又因为h相同,根据液体压强公式p=ρgh分析。
【解答】解:甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,则甲、乙整体的质量相同,根据G=mg可知,整体重力相同,对桌面的压力相同,即:F甲=F乙;
由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器小,因液体质量相同,所以甲液体的密度比乙液体密度大,即ρ甲>ρ乙;
又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,p甲>p乙。
故答案为:=;>。
【点评】根据图中所装液体情形和质量相等找出液体密度关系是本题关键;利用控制变量法作定性分析。
22.如图所示,将瓶子从正放变为倒放后,水对瓶盖的压力 变小 ,水对瓶盖的压强 变大 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
【考点】容器倒置问题;压力的比较大小;液体压强的大小比较.版权所有
【答案】变小;变大。
【分析】(1)水对容器底部的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水对容器底的压力大于水的重力;
(2)瓶子正放或倒放时,对水平桌面的压力均等于瓶子和水的总重力,根据p判断压强变化。
【解答】解:正放时水对容器底部的压力和液体的重力相等,倒放时,一部分水的重力被瓶子侧壁承担,水对容器底部的压力小于水的重力,所以,将瓶子从正放变为倒放后,水对瓶子底部的压力变小。
倒过来时水的深度变大,由p=ρgh可知,水对瓶盖的压强变大。
故答案为:变小;变大。
【点评】本题考查了压力和压强的有关知识,难点是水对瓶子底部压力的判断。
23.如图所示,拦河大坝一般都建成“上窄下宽”的造型,请用所学物理知识分析其原因:
(1)由固体压强的规律可知:坝顶较窄可节材料,减小 压力 ;坝底较宽可增大 受力面积 ,从而减小大坝对地基的 压强 ;
(2)由液体压强的规律可知:在同种液体内部, 深度越大 ,液体压强也越大,堤坝下部受到的水的压强比上部 大 ,受到压力也更 大 ,故坝底较宽。(后两空选填“大”“小”)
【考点】液体压强与深度的关系;减小压强.版权所有
【答案】(1)压力;受力面积;压强;
(2)深度越大;大;大。
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
(2)液体的压强随着深度的增加而变大,即在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而增大。
【解答】解:(1)由固体压强的规律可知:坝顶较窄可节省材料,减小重力,从而减小压力。
根据可知,坝底较宽可增大受力面积,从而减小大坝对地基的压强。
(2)液体的压强随着深度的增加而变大,即在同种液体内部,液体深度越大,液体压强越大。
堤坝的下部深度较大,根据p=ρgh可得,受到水的压强比上部大,根据可得,受到压力也更大,因此坝底较宽。
故答案为:(1)压力;受力面积;压强;
(2)深度越大;大;大。
【点评】本题考查了减小压强的方法和液体压强的特点,属于基础题。
三.作图题(共1小题)
24.将500mL的水缓慢倒入图甲所示的溢水杯中,请在图乙中画出整个过程中,水对杯底的压强p随时间t变化关系的大致图像。
【考点】液体压强的图像问题.版权所有
【答案】
【分析】根据溢水杯的外形特点,将500mL的水倒入杯中的过程,溢水杯中水的体积V会出现:“从0增加至350mL”、“停在350mL不再增加”两种情况,也即p﹣V图象曲线有两段,根据压强公式p=ρgh画出对应图象即可。
【解答】解:将500mL的水倒入350mL溢水杯的过程中,溢水杯底面积S不变,杯中水的体积V=Sh;
开始向溢水杯倒水后,没有水溢出时,缓慢倒入使得相同时间水面升高的高度恒定,由液体压强公式p=ρgh可知,压强与时间成正比,图象刚开始是一段倾斜的直线;
当溢水杯中水的体积达到350mL时,再往溢水杯倒入水,此时溢水杯的水会溢出,维持液面与出水口相平,杯中水的体积不变,深度不变,压强p也不变,是一段与横轴平行的直线。
大致图象,如下图所示:
【点评】本题考查液体的压强特点,属于中档题。
四.实验探究题(共1小题)
25.如下列图片所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明容器,容器中分别盛有深度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强的大小是通过比较 U形管中两侧液面的高度差 来判断的。下面列举的实验的研究方法与此研究方法相同的是 A (选填“A”或“B”)。
A.用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,可知 在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等 。小光比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关。同组的小华认为这样比较得出的结论是不正确的,她的理由是 没有控制液体的深度相同 。
(3)若要使图丙、丁中U形管中两侧液面的高度差相同,应 减小 (选填“增大”或“减小”)图丁中探头在液体中的深度。
【考点】探究液体内部的压强;探究液体内部压强与深度的关系;探究液体内部压强与液体密度的关系.版权所有
【答案】(1)U形管中两侧液面的高度差;A;(2)在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等;没有控制液体的深度相同;(3)减小。
【分析】(1)实验中通过U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小;
用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小,采用的是转换法;在探究平面镜成像特点时,采用的是等效替代法;
(2)液体内部压强随着深度的增加而增大,在同一深度同一液体向各个方向压强相等,不同液体内部压强还与其密度有关,根据控制变量法分析;
(3)图丁中探头受到的液体的压强较大,由于液体深度越深,压强越大,因此应减小图丁中探头在液体中的深度。
【解答】解:(1)压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,这种研究物理问题的方法通常称为转换法。
用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小,采用的是转换法,故A符合题意。
在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像,采用的是等效替代法,故B不符合题意。
故选A。
(2)比较图甲、乙、丙三次实验发现,液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,压强相等,可得出结论:在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等。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,图丙、丁两次实验没有控制液体的深度相同,故不能得出正确的结论。
(3)要使图丙、丁中U形管中两侧液面的高度差相同,即要使图丙、丁中液体的压强相等。由图丙、丁中U形管中两侧液面的高度差可知,图丁中探头受到的液体的压强较大,由于液体深度越深,压强越大,因此应减小图丁中探头在液体中的深度。
故答案为:(1)U形管中两侧液面的高度差;A;(2)在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等;没有控制液体的深度相同;(3)减小。
【点评】本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用等。
五.解答题(共1小题)
26.一盛有液体的容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,将一体积为V的金属块用细线吊起后浸没在液体中保持静止,如图所示,此时液体给容器底的压强为p1,把物体缓慢从液体中拉出,此时液体给容器底的压强为p2,已知金属块的重力为G,不计细线的质量和体积。
(1)画出金属块在液体中时,在竖直方向的受力示意图;
(2)液体的密度为多大?
【考点】液体压强的公式及计算;画力的示意图.版权所有
【答案】(1);
(2)液体的密度为。
【分析】(1)金属块浸没在液体中时,在竖直方向上受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,由此画出力的示意图;
(2)容器形状规则,将金属块拉出液体后,由力的相互性可知,液体对容器底的压力变化量等于金属块浸没在液体中时受到的浮力,根据p可得浮力的大小;金属块浸没在液体中时,排开液体的体积等于金属块的体积,根据F浮=ρ液gV排求液体的密度。
【解答】解:(1)金属块浸没在液体中时,在竖直方向上受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,如图所示:
;
(2)容器形状规则,将金属块拉出液体后,由力的相互性可知,液体对容器底的压力变化量等于金属块浸没在液体中时受到的浮力,根据p可得,
浮力的大小:F浮=ΔF=ΔpS=(p1﹣p2)S;
金属块浸没在液体中时,排开液体的体积等于金属块的体积,
根据F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:
ρ液。
答:(1);
(2)液体的密度为。
【点评】本题考查画力的示意图和压强、浮力公式的应用,难度一般。
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9.2 液体的压强 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.选择题(共17小题)
1.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
2.如图所示,在探究液体压强特点的实验过程中,将微小压强计的金属探头放在水中,下列说法正确的是( )
A.U形管应用了连通器的原理
B.此时U形管左端内部气压小于右端的大气压
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,U形管两边液面高度差不变
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,U形管两端的液面高度差一定增大
3.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
4.如图,两条鱼在水底争论,左边的鱼认为自己所在鱼缸水多,所以在水底压强大;右边的鱼认为自己上面水更深,所以在水底压强大。关于它们的说法,正确的是( )
A.左边的鱼说得对,因为它所在鱼缸水多,压强大
B.右边的鱼说得对,因为它所在位置水的深度大,压强大
C.两条鱼说得都对,水的多少和深度都会影响压强
D.两条鱼说得都不对,水底压强大小无法判断
5.1648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
6.如图所示,在研究液面下某一深度处的液体压强时,除了实验研究,我们还可以借助液柱模型进行推导。设想在水平桌面上有一个柱形容器,里面盛有密度为ρ的液体,在深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”,“平面”以上的竖直液柱对平面的压力等于液柱所受的重力,从而推导出该处的压强。关于该液柱模型,下列说法正确的是( )
A.此液柱模型不能推导该容器底部所受的液体压强
B.若h不变,减小S,可推导出该处的液体压强不变
C.若h不变,增大S,可推导出该“平面”上所受压力减小
D.若S不变,增大h,可推导出该“平面”上所受压力减小
7.如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯子正放时,液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中:液面高度比正放时降低了1cm,B点距离杯子封口处1cm,杯子封口处的面积为60cm2。下列判断正确的是( )
A.甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B.甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C.乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D.乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
8.两个底面积不同的(SA>SB)薄壁圆柱形容器A和B,容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等,如图所示。若在两容器中同时倒入或同时抽出原液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断是( )
A.倒入的液体体积V甲可能等于V乙
B.倒入的液体高度h甲一定小于h乙
C.抽出的液体体积V甲一定小于V乙
D.抽出的液体质量m甲可能小于m乙
9.如图所示,水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的玻璃容器,容器中盛有等体积的两种液体;分别测得这两种液体中a、b、c三点压强,发现pa=pc的,下列分析一定正确的是( )
A.a、c两点深度相等
B.甲玻璃杯底受到液体的压强更大
C.甲杯中液体质量大于乙杯中液体质量
D.水平桌面受到甲杯的压力比乙杯的压力小
10.如图所示各容器中装入一定量的水后放在同一水平桌面上,其中A、B、C、D点等高。这四个点所受到的液体压强分别为pA、pB、pC、pD,则( )
A.pA最大 B.pB最大 C.pc最大 D.pD最大
11.如图所示,将容器(质量忽略)放在水平地面上,向容器内匀速注水,若容器对地面的压强为p1,水对杯底部的压强为p2,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
12.如图,奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料杯(梯形)倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯子对桌面的压力变大
B.杯子对桌面的压强增大
C.杯内饮料对杯子底的压强减小
D.杯内饮料对杯子底的压力不变
13.将一瓶装满水的农夫山泉,先倒立放置在水平桌面上(如图甲),再将其侧放(如图乙)。两次放置时,瓶子对桌面的压力分别为F1、F2,水对瓶盖的压强分别为p1、p2,其中关系描述正确的是( )
A.F1=F2 p1=p2 B.F1=F2 p1>p2
C.F1<F2 p1<p2 D.F1<F2 p1>p2
14.如图所示,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),向管内缓缓注入硫酸(ρ=1.2×103kg/m3),当塑料片恰要脱落时,管内液体的深度是( )
A.10cm B.2cm C.12cm D.8cm
15.如图所示,水平地面上置有轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙。已知甲的底面积为250cm2、高为0.3m,盛有0.2m深的水;乙的底面积为100cm2、高为0.6m,密度为0.5×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A.水对甲容器底部的压强与乙物体对地面的压强相同
B.沿竖直方向切去乙的,并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压强增加600Pa
C.沿水平方向切去乙的,并竖直放入甲中,静止后水对容器底的压力增加15N
D.若将乙全部竖直放入甲中,静止后甲容器对地面的压强增加1200Pa
16.如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A.船闸
B.锅炉水位计
C.U形管压强计
D.回水弯
17.常见的船闸结构如图所示。下列关于船闸的说法正确的是( )
A.船闸是利用大气压强工作的
B.船从上游到下游应先打开下游阀门A
C.图中下游阀门A所受左侧水产生的压强比右侧的压强大
D.闸室水面与上游水面相平时才能打开上游闸门
二.填空题(共6小题)
18.如图所示电热水壶因其小巧便捷而深受人们喜爱。壶身和底座的总质量是1.3kg,水壶内底的面积为240cm2,底座与水平桌面的接触面积为150cm2。现向水壶内装入2L时水后水深15cm,壶内水的质量为 kg,水对壶底的压力为 N,壶体对桌面的压强为 Pa。
19.如图所示的测量仪器的名称是 ,该图所示的情景表明这是在探究液体内部压强与 的关系。
20.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,如甲、乙两图所示,观察到两次橡皮膜都向内凹,甲图中的橡皮膜比乙图凹进得 (填“深”或“浅”),说明了在同种液体中深度越深压强越 。
21.如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。则两试管对桌面的压力F甲 F乙,液体对试管底部的压强p甲 p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
22.如图所示,将瓶子从正放变为倒放后,水对瓶盖的压力 ,水对瓶盖的压强 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
23.如图所示,拦河大坝一般都建成“上窄下宽”的造型,请用所学物理知识分析其原因:
(1)由固体压强的规律可知:坝顶较窄可节材料,减小 ;坝底较宽可增大 ,从而减小大坝对地基的 ;
(2)由液体压强的规律可知:在同种液体内部, ,液体压强也越大,堤坝下部受到的水的压强比上部 ,受到压力也更 ,故坝底较宽。(后两空选填“大”“小”)
三.作图题(共1小题)
24.将500mL的水缓慢倒入图甲所示的溢水杯中,请在图乙中画出整个过程中,水对杯底的压强p随时间t变化关系的大致图像。
四.实验探究题(共1小题)
25.如下列图片所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明容器,容器中分别盛有深度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强的大小是通过比较 来判断的。下面列举的实验的研究方法与此研究方法相同的是 (选填“A”或“B”)。
A.用纸屑跳起的高度来反映鼓面振动幅度的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,可知 。小光比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关。同组的小华认为这样比较得出的结论是不正确的,她的理由是 。
(3)若要使图丙、丁中U形管中两侧液面的高度差相同,应 (选填“增大”或“减小”)图丁中探头在液体中的深度。
五.解答题(共1小题)
26.一盛有液体的容器放在水平桌面上,容器的底面积为S,将一体积为V的金属块用细线吊起后浸没在液体中保持静止,如图所示,此时液体给容器底的压强为p1,把物体缓慢从液体中拉出,此时液体给容器底的压强为p2,已知金属块的重力为G,不计细线的质量和体积。
(1)画出金属块在液体中时,在竖直方向的受力示意图;
(2)液体的密度为多大?
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