内容正文:
8.2探究:液体压强与哪些因素有关 同步练习---2025-2026学年沪科版物理八年级全一册
一、选择题
1.【传统文化】端午节划龙舟是我国的传统风俗,关于龙舟赛,下列说法中正确的是( )
A.开赛前,静止的龙舟没有惯性
B.使龙舟前进的施力物体是桨
C.选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小
D.龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性力的作用
2.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
3.水平桌面上有一个薄壁硬塑料瓶,瓶中装有水和空气,瓶口敞开。盖上并拧紧瓶盖后,在瓶壁开一个很小的孔,水从孔中流出。水面高度下降了h1时水停止流出,此时水面到出水孔的距离为h2,如图所示。已知水的密度为ρ,与流水前比较,下列说法不正确的是
A.瓶底上表面受到的压强减小了ρgh1
B.瓶底上表面受到的压强减小了ρg(h1+h2)
C.瓶内气压减小了ρgh2
D.瓶对桌面的压强减小了ρgh1
4.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门打开,下游阀门关闭。关于此时的船闸,下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门两侧的压力相等
C.闸室和下游水道构成连通器,水对下游阀门右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对上游阀门两侧的压力相等
5.如图甲、乙所示,将同一瓶水先正立、后倒立放在水平桌面上。图甲中,水对瓶底的压强为p甲,水对瓶底的压力为F甲;图乙中,水对瓶盖的压强为p乙,水对瓶盖的压力为F乙。下列判断正确的是( )
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
6.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
B.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲>p乙
D.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
7.如图所示,若在容器左右两管分别注入水和煤油,液面相平,当将阀门打开时可以观察到右管中的煤油液面变化情况是( )
A.下降 B.上升 C.高度不变 D.无法判断
二、多选题
8.如图所示,容器中间的隔板将容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.下列问题中可以用该装置探究的是( ).
A.液体压强是否与液体的深度有关
B.液体压强是否与液体的密度有关
C.液体是否对容器的底部产生压强
D.液体是否对容器的侧壁产生压强
9.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,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( )
A.容器对桌面的压力:
B.液体对容器底部的压强:
C.液体的密度:
D.容器对桌面的压强:
10.如图所示,水平地面上有一质量不计的薄壁容器,其上部横截面积为下部横截面积的3倍,向容器内注入密度为ρ、重为G的某种液体时,上部柱形液体与下部柱形液体的高均为h。则下列说法中正确的是(不计大气压力)( )
A.容器对桌面的压力为G
B.B处受到液体的压强为A处受到液体的压强的4倍
C.液体对容器内壁B处的压强为2ρgh
D.液体对容器下底部的压力为
11. 如图所示,甲是实心圆柱体,密度为1.2g/cm2,高为15cm。乙是装有适量某液体的圆柱形薄壁轻质容器。甲乙底面积之比为2:3,把它们平放在同一水平桌面上。在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放人容器乙中,物体A都能浸没在液体乙中,液体都不溢出。截取后,甲对桌面的压强和液体对容器乙底部压强随截取长度的变化关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.B点的值为7.5cm
B.液体的密度为0.6X103kg/m3
C.b是液体对容器乙底部压强变化图线
D.容器乙中未放人物体时,液体深度为5cm
12.如图所示,质量与底面积相同且厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.三个容器对桌面压强相等
B.三种液体密度关系
C.甲液体对容器底部的压力最大
D.三个容器底部所受液体的压强相等
13.如图所示,将质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圜柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C.液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
14.质量1kg 的平底空水桶底面积为 700cm2。桶内装有 30cm 深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。如图乙所示,当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了2000Pa。则下列选项正确的是
A.水桶内水的质量为 20 kg
B.水对水桶底部的压力为200N
C.竖直向上的力F大小为140N
D.施力F后地面受到的压强为100Pa
15.质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2。水桶内装有 30 cm 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1000 Pa。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。下列选项正确的是(g取10Nkg)
A.竖直向上的力F=126N B.竖直向上的力F=154N
C.水桶中水的质量为 27kg D.水桶中水的质量为 21 kg
三、填空题
16.南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当 。当水不流动时,水对A点的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
17.如图所示,U形管一侧盛有煤油,另一侧盛有水(ρ水>ρ煤油),阀门关闭时,液面相平,此时该装置 (选填“是”或“不是”)连通器;当把阀门打开时,将会发现液体 (选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”)。
18.如图所示,在烧杯内装有某种液体,A为两端开口的玻璃管,B为轻质薄塑料片。B在液面下的深度为15cm,向A管内缓缓注入水,当塑料片恰好脱落时,A管内水柱高12cm,此时塑料片受到的水压是 Pa,烧杯内液体的密度是 g/cm3。
19.船闸是根据连通器原理建造的,如图所示,在轮船从上游驶向闸室的过程中,应关闭下游闸门D,打开阀门 ,使闸室与 构成连通器。
20.如图质地均匀的圆柱甲、乙放置在水平地面上,密度分别为ρ甲和ρ乙,已知它们底面积相同且对地面的压强相等,则ρ甲 ρ乙,如果沿水平方向分别将乙、甲两圆柱切去相同的高度h,则甲、乙剩余部分对地面的压强p甲 p乙.(均填“>”“<”或“=” )
21.如图是位于遵义市汇川区的国家重大水利工程观音水库的效果图,图中水坝设计成上窄下宽是因为水的深度越深,压强 ;建成后其最大蓄水深度为633m,则坝底能承受水的最大压强是 Pa(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
22.边长为12cm的均匀正方体,密度为5×103kg/m3,放在水平桌面中央(如图),此时对桌面压强为 Pa,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则截取a部分的高度为 cm。(g取10N/kg)
四、作图题
23.如图甲所示,长方体小木块被绳子拴着静止在盛水的容器中.
①在O点画出木块所受重力G、拉力和浮力的示意图;G F拉 F浮
②剪断绳子后,木块上浮直至静止,在图乙中画出剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化的大致图像。
五、实验探究题
24.探究液体压强与哪些因素有关,完成下列任务。
任务一 测量盐水、水和酒精的密度
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端 处,并调节好天平。
(2)用注射器抽取5mL盐水,用天平测得注射器和盐水的总质量,如图甲所示,为 g.
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,盐水的密度为 g/cm3.继续测出水和酒精的密度。
(4)任务二 探究液体内部的压强
图乙是U形管压强计,实验时通过两侧液面的高度差来反映 的大小。
(5)三个容器分别装有适量的盐水、水和酒精,改变探头在液体中的深度,记录探头的深度h与U形管两侧液面的高度差Δh,绘制Δh-h图像如图丙,分析图像可知:
①液体压强与液体的深度有关,在相同液体内部,深度越深,压强越 。
②液体压强与液体的密度有关。
根据图像,陈述得出结论②的理由: 。
六、计算题
25.如图所示,容器内装有5kg的水,容器底面积为100,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9,g取10N/kg,求:
(1)容器内水的重力;
(2)水对A点的压强;
(3)水对容器底的压力。
七、综合题
26.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力 F 把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示.工件的下底面与油面的距离为h,力F与h 的大小关系如图乙所示.小科觉得图中CB 的延长线BA 段是没有意义的,老师告诉他,力F 为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了.
(1)分析 BC段:随着h 的增大,油对工件下底面的压强大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)若A 点的坐标为(-a,0),则a= .从图象分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件 .
(3)求C 点所对应状态下,油对工件下底面的压强(不考虑大气压强).
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、有质量的物体均有惯性,故A错误;
B、根据相互作用力可知,使得龙舟前进的施力物体是水,故B错误;
C、选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后,浸没水的深度减小,底部受到水的压力变小 ,故C正确;
D、惯性不是力,龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性的作用 ,故D错误。
综上选B。
【分析】1、压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
2.【答案】A
【解析】【解答】根据液体压强p=ρgh计算可知,hA<hB,A、B两点处的液体压强相等,所以ρ甲>ρ乙,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
3.【答案】A
【解析】【解答】A、初始状态下,瓶底上表面受到的压强为液体压强和空气的压强,水面高度下降了h1,则水对容器底部的压强减小了ρgh1,气体体积变大,所以气体压强减小,所以瓶底上表面受到的压强大于ρgh1,故A错误;
BC、水面到出水孔的距离为h2,水流停止,此时瓶内气体和h2水产生压强等于大气压强,初始状态下,瓶内空气的压强等于外界大气压,所以瓶内气压减小了ρgh2,瓶内上表面减小的压强为ρgh2+ρgh1。故BC正确;
D、瓶的重力不变,水的重力减小了ρgh1S,所以压强减小量为ρgh1,故D正确;
综上选A。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
4.【答案】B
【解析】【解答】根据图可知,闸室和上游水道下部连通,上部开口,属于连通器,两侧深度相同,所以水对上游闸门两侧的压强相等,根据F=PS计算可知水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力 ,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
5.【答案】A
【解析】【解答】甲对瓶底的深度大于乙,根据p=ρgh计算可知p甲<p乙,甲图中,水对瓶底的压力等于水的重力,乙图中,水对瓶盖子的压力小于水的重力,所以F甲>F乙 ,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,所以对桌面的压力相同,故A错误;
B、据图可知,a的体积大于b,质量相同,根据密度公式计算可知a的密度小,故B错误;
C、根据压强公式,所以p甲=p乙,故C错误;
D、a的重力等a对容器底部的压力,b对容器底部的压力大于重力,根据分析可知两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb,故D正确。
综上选D。
【分析】1、圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
7.【答案】B
【解析】【解答】根据液体压强公式分析:当阀门AB打开时,左右两侧液体(水和煤油)的深度相同。由于水的密度(ρ水)大于煤油的密度(ρ煤油),由公式可知,水产生的压强更大,导致水向右管流动。这一过程会使左侧水面下降,右侧煤油液面上升。因此,选项B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
8.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、图中,在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜凸出的方向,可以探究液体压强是否与液体的深度有关,A符合题意;
B、在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,观察橡皮膜凸出的方向,可以液体压强是否与液体的密度有关,B符合题意;
C、橡皮膜没有处于容器的底部,则该装置不能探究液体对容器底部是否有压强,故①不合题意;
D、可以在一侧倒入液体,观察橡皮膜是否凸出,从而探究液体是否对容器的侧壁产生压强,D符合题意。
故选ABD。
【分析】液体对容器底部和侧壁都会产生压强。液体的压强与液体的密度和深度有关,要探究液体压强跟深度的关系,保持液体密度相同,液体深度不同;要探究液体压强跟液体密度的关系,保持液体深度相同,液体密度不同。
9.【答案】A,B
【解析】【解答】A选项分析:容器对桌面的压力由容器重力与液体重力共同决定。由于三个容器及其内部液体的总质量相同,根据重力公式G=mg可知,三个容器对桌面的总压力相等,即F甲 = F乙 = F丙。因此A选项正确。
BC选项分析:观察容器形状可知,当液体质量相同时,甲容器中液体体积最小(上窄下宽),丙容器体积最大(上宽下窄)。根据密度公式,可得密度关系为ρ甲 > ρ乙 > ρ丙。由于液体深度相同,根据液体压强公式p=ρgh,可推出压强关系为。故B选项正确,C选项错误。
D选项分析:由于三个容器底面积相同,且总压力相等,根据压强公式,可得容器对桌面压强相等,即p甲 = p乙 = p丙。因此D选项错误。
综上,正确答案为AB。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相同。
10.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.由于容器自身重力忽略不计,容器对桌面的压力仅由内部液体重力G产生,因此选项A正确。
BC.根据液体压强公式分析:A点深度为h,压强pA=ρgh,B点深度为2h,压强pB=2ρgh,可见B点压强是A点的2倍,故B选项错误,C选项正确。
D.通过受力分析可知,只有底部上方柱形液体对底部产生压力,示意图如下:
设底部面积为S,总液体重力计算为:,底部所受液体压力为:,因此D选项正确。
正确答案为ACD。
【分析】1、压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、压力:物体静止在地面,压力的大小等于重力,方向指向被压物体;
3、重力的计算:公式为G=mg=ρgV。
11.【答案】A,D
【解析】【解答】 AC.在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中后,圆柱体对水平桌面的压力变,压强变小;液体的深度变大,液体对容器乙底部的压强变大,由此可知b甲对桌面的压强变化图线,a是液体对容器乙底部压强的变化图线,故C错误;
圆柱体甲对水平桌面的压力等于它的重力,根据可得,
截取前,圆柱体对水平桌面的压强:p甲0=4p0=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1.8×103Pa,
由图可知,当x=B时,甲对桌面的压强为2p0,等于截取前圆柱体对水平桌面的压强的一半,
根据p=ρgh可知,甲剩余部分的高度为原来的一半,
故截取部分的高度等于原来高度的一半,即:B=h=×15cm=7.5cm,故A正确;
BD.由图可知,当x=B时,液体对容器乙底部的压强为p乙=2p0=×4p0=×1.8×103Pa=900Pa,
已知甲、乙底面积之比为2:3,根据V=Sh和p=ρgh可得,
p乙=ρ液gh液=ρ液g(h0+)=ρ液×10N/kg×(h0+×7.5×10-2m)=900Pa……①
由图可知,容器乙中未放入物体时液体对容器乙底部的压强为
p乙0=p0=×4p0=×1.8×103Pa=450Pa,
即:p乙0=ρ液gh0=ρ液×10N/kg×h0=450Pa……②
联立①②可得,液体的密度:ρ液=0.9×103kg/m3,
容器乙中未放入物体时,液体的深度:h0=0.05m=5cm,故B错误、D正确。
故选AD。
【分析】AC.在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中后,圆柱体对水平桌面的压力变小,压强变小;液体的深度变大,液体对容器乙底部的压强变大,由此可知甲对桌面的压强和液体对容器乙底部压强的变化图线;
圆柱体甲对水平桌面的压力等于它的重力,根据 可得截取前,圆柱体对水平桌面的压强;由图可知,当x=B时,甲对桌面的压强与截取前,圆柱体对水平桌面的压强关系,根据p=ρgh可知甲剩余部分的高度,从而可知B的值;
BD.由图可知,当x=B时,液体对容器乙底部的压强为2p0,已知甲、乙底面积之比为2:3,根据V=Sh和p=ρgh表示出液体的压强,由图可知,容器乙中未放入物体时液体对容器乙底部的压强,根据p=ρgh表示出液体的压强,从而求得液体的密度和原来液体的深度。
12.【答案】A,B
【解析】【解答】A.图中,三个容器质量相等,所装液体质量相等,则重力相等,对桌面的压力相等,三个容器底面积相同,根据,三容器对桌面的压强大小相等,故A正确;
B.甲、乙、丙中液体的质量相等,甲液体的体积最大,丙液体的体积最小,根据,三种液体密度关系ρ甲<ρ乙<ρ丙,故B正确;
CD.根据液体密度关系:ρ丙>ρ乙>ρ甲,甲、乙、丙液体的深度相同,根据,容器底所受液体的压强的大小关系为:,容器的底面积相同,根据F=pS,液体对容器底部的压力的大小关系为:,故CD错误。
故选AB。
【分析】容器对桌面的压力等于容器和液体的重力之和;质量相等,体积越大,密度越小;根据p=ρgh,判断液体压强大小;根据F=pS,计算压力的大小。
13.【答案】B,D
【解析】【解答】 ABC.质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。根据图中容器的形状知,C的体积最大,B的体积最小,根据可知,C的密度最小,B的密度最大,
故ρB>ρA>ρC,
根据液体的压强p=ρ液gh知,深度相同,液体对容器底部的压强pB>pA>pC,
根据液体的压力F=pS可知,底面积相同,液体对容器底部的压力FB>FA>FC,故B正确,AC错误;
D.容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力,杯子和液体的质量都相同,总重力相等,因而对桌面的压力相等,故D正确。
故选BD。
【分析】 A.根据容器的形状判断液体的体积关系,根据比较液体的密度;
B.根据液体的压强p=ρgh比较大小;
C.根据液体的压力F=pS比较液体对容器底部的压力大小;
D.根据容器对桌面的压力等于杯子和液体的总重力比较大小。
14.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、未提水桶时,水桶对地面的压强为,水桶的底面积为700cm2,根据压强公式计算可知装水的水桶对地面的压力F=3000Pa×700×10-4m2=210N,根据重力公式G=mg计算可知装水的水桶的质量为21kg,水桶的质量为1kg,所以水的质量为20kg,A正确
B、水的重力为200N,所以 水对水桶底部的压力为200N ,B正确;
CD、 当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了2000Pa ,此时对地面的压强为1000Pa,根据压强公式计算可知装水的水桶对地面的压力F=1000Pa×700×10-4m2=70N,总重力为210N,所以拉力为210N-70N=140N,C正确,D错误;
综上选ABC。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同
2、压强的计算公式:F=Ps,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、力的合成:物体受到同向的力,合力为代数和,受到反向的力,合力为代数差。
15.【答案】B,C
【解析】【解答】CD、水桶内水深h=30cm=0.3m,
水对桶底的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,
水桶对地面的压强为:p'=3000Pa+1000Pa=4000Pa;
由得,地面受到水桶的压力大小为:F'=p'S=4000Pa×700×10-4m2=280N;
水和水桶的总重力为:G总=F'=280N;
水和水桶的总质量为:;
水的质量为:m水=m总-m桶=28kg-1kg=27kg;
故D错误,C正确。
AB、当小明用竖直向上的力F提水桶时,水桶对地面的压强为1800Pa,
由得,水桶对地面的压力为:F″=p″S=1800Pa×700×10-4m2=126N;
地面对水桶的支持力与水桶对地面的压力是一对相互作用力,大小相等也为126N,
用竖直向上的力提水桶,但没有提起,水桶处于静止状态,水桶受到地面对水桶的支持力、人的拉力和水桶以及水的总重力平衡,即F支+F拉=G总,
竖直向上的拉力为:F拉=G总-F支=280N-126N=154N.故A错误、B正确。
故选:BC。
【分析】 (1)已知水桶内水的深度,利用公式p=ρgh可求出液体的压强大小,然后根据水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小的数值,可求出水桶对地面的压强,再根据压强公式可求出水桶和水的总重力以及水的重力和质量多少;
(2)当人向上提水桶时,知道水桶对地面的压强,由公式可求出水桶对地面的压力,地面对水桶的支持力与水桶对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,用竖直向上的力提水桶,但没有提起,水桶处于静止状态,根据物体处于平衡状态的条件可分析水桶的受力情况,地面对水桶的支持和人的拉力之和等于水桶以及水的总重力,即可求出拉力。
16.【答案】连通器;小于
【解析】【解答】整个穿黄隧洞下部联通,上部开口,属于连通器,A点比B点的深度小,根据压强公式P=ρgh计算可知,水对A点的压强小于对B的压强。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
17.【答案】不是;向左流动
【解析】【解答】阀门关闭时,虽然两边液面相平,但其底部不连通,所以此时该装置不是连通器;当把阀门打开时,该装置构成连通器,由于液体的压强与液体的密度和深度有关,在U形管中的水与煤油的深度相同时,由于水的密度大,所以水产生压强大于煤油产生的压强,部分水将经阀门流向左侧管内,直至两边的液体压强相等。
【分析】连通器的特点是底部连通,上部开口;液体深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
18.【答案】1200;0.8
【解析】【解答】结合深度,塑料片受到的压强是
塑料片脱落时,薄塑料片上下表面受到的压强相等,则,
计算烧杯内液体的密度:
【分析】结合深度,利用,计算液体压强;根据压强,利用,计算密度。
19.【答案】A;上游
20.【答案】>;<
【解析】【解答】计算圆柱体对水平地面压强:,
甲乙对地面的压强相等,且h甲<h乙,则ρ甲>ρ乙;
沿水平方向将甲、乙切去相同的高度,甲乙剩余部分对地面的压强为:、,因,且ρ甲>ρ乙,
则,则p甲剩<p乙剩,即甲剩余部分对地面的压强小于乙剩余分对地面的压强。
【分析】根据p=ρgh,结合压强相等,判断密度关系;利用厚度相同和密度关系,判断切去的压强大小,分析剩余压强的大小。
21.【答案】越大;6.33×106
【解析】【解答】解:(1)因为液体的压强随深度的增加而增大,所以,为了使水坝底部能承受更大的水压,大坝应设计成上窄下宽的形状;
(2)当水深h=633m时,坝底受到水的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×633m=6.33×106Pa。
故答案为:越大;1.0×105。
【分析】 (1)根据液体内部的压强特点(液体内部的压强随深度的增加而增大)分析;
(2)利用p=ρgh算出坝底受到的水的压强。
22.【答案】6000;4
【解析】【解答】正方体放在水平桌面上,高度,正方体对桌面的压强:,
物体是均匀正方体,沿水平方向截下一部分a,根据,
截下部分a立放在水平桌面上,则a对桌面压强,
b对桌面压强,已知,即,所以,正方体的棱长,剩余部分b的高度:,
则截去a部分的高度:。故第1空填:6000;第2空填:4。
【分析】根据p=ρgh,计算物体对水平面的压强;结合压强间的关系,判断高度变化,再计算高度。
23.【答案】
【解析】【解答】①由图甲可知,木块受竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,示意图如图甲所示:
②剪断绳子后,木块上浮,在上表面未露出之前,容器内水的高度不变,由p=ρgh可知,这一阶段水对容器底的压强不变;当上表面露出水面后,水面下降,由p=ρgh可知,这一阶段水对容底的压强减小,当木块漂浮在水面后,容器中水的深度不变,水对容器底的压强不变,故剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化关系如图乙所示:
【分析】①由图甲可知,木块受竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用;
②剪断绳子后,木块上浮,当上表面露出水面后,水面下降,直至木块静止在水面,由p=ρgh可知,剪断绳子后水对容器底的压强p随时间t变化关系。
24.【答案】(1)零刻度线
(2)15.8
(3)1.16
(4)液体压强
(5)大;深度相同时,液体密度不同,U形管压强计两侧液面的高度差不同,液体压强不同
【解析】【解答】(1)天平在使用时,需要调零,即游码调节至左端零刻度线处;
(2)据图可知,盐水和注射器总质量为15g+0.8g=15.8g;
(3)活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,所以10mL盐水的质量为27.4g-15.8g=11.6g,盐水的密度为;
(4)探究液体压强的特点时,U形管两端的高度差反映液体压强的大小;
(5)据图分析可知,在相同液体内部,深度越深,压强越大;相同深度下,水和盐水、酒精的压强不同,所以液体压强与液体的密度有关。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小;
4、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
25.【答案】解:(1)根据重力公式可知,容器内水的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)由图可知,有压强公式可知,容器内A点处水的深度:hA=100cm-35cm=65cm=0.65m,
由p=ρgh知,水对A点的压强:pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6500Pa;
(3)容器内水的深度:h=100cm=1m,
水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa,
水对容器底部的压力:F=pS=10000Pa×100×10-4m2=100N。
答:(1)容器内水的重力为50N;
(2)水对A点的压强为6500Pa;
(3)水对容器底部的压力为100N。
【解析】【分析】 (1)利用G=mg求得容器内水的重力;
(2)由图可知容器内A点处水的深度,根据p=ρgh求出水对A点的压强;
(3)由图可知容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强,根据F=pS求出水对容器底部的压力。
26.【答案】(1)变大
(2)400;受到的重力
(3)C点处,F=G+ Fc=400N+600N=1000N,
【解析】【解答】(1)图中,油对工件下底面的压强p=ρgh,随着h的增大,油对工件下底面的压强增大;
(2)根据图乙,可知斜率:,图线与纵轴的截距为0.2m,则h=5×10-4F+0.2(m),当h=0时,可得F=-400N;则a=400N,工件缓慢进入油中,合力为零,
则有:F+G=F浮;当h=0时,F浮=0,则F=-G,则a表示的量就是工件受到的重力。
(3)图乙中,从C→D,随着h增大,F不变,说明在C点工件恰好全部进入油中,可知立方体的棱长为0.5m,工件的受力面积:S=h2=(0.5)2m2=0.25m2,
C点处对应工件所受的浮力:F浮=G+Fc=400N+600N=1000N,
油对工件下底面的压强:。
【分析】(1)根据p=ρgh,判断随着h增大,压强的变化:
(2)根据图乙可得图线斜率和纵截距,则可得h与F的表达式,工件进入油中过程,由合力为零可知,横截距的物理意义;
(3)在C点工件全部进入水中,则可得工件的一个面的面积大小,由力的平衡可得浮力大小,根据,计算压强。
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