2.3 压强(第2课时)液体的压强 同步培优练习 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
分层清晰、梯度合理,通过基础例题、综合作业、拓展提升三级设计,构建从单一知识点到综合应用的巩固路径,培养科学观念与探究实践能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|例题(4题)|液体压强基本概念、公式直接应用|以选择、填空为主,如例1考查压力压强变化,夯实科学观念|
|课后作业(13题)|影响因素(深度/密度)、实验探究、简单计算|包含实验题(如11题橡皮膜形变),强化探究实践与科学思维|
|走进重高(12题)|综合计算、复杂情境分析、跨知识点应用|如25题结合破窗神器实际问题,提升创新思维与问题解决能力|
内容正文:
第3节 压强(第2课时)液体的压强 同步培优练习
考点三、液体的压强
例1:如图所示,一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没,水对容器底部的( )
A.压力不变,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力变大,压强不变
【答案】A
【解析】首先分析水面高度的变化,再根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部压强的变化,最后根据F=pS判断水对容器底部压力的变化。
【解答】烧杯中装满水,将木块缓慢下压至浸没时,水会不断的流出,但是水面的高度保持不变。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强不变。根据F=pS可知,水对容器底部的压力不变。故选A。
例2:(2022七下·鹿城月考)如图所示,底面积和质量都相同的 A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强 pA pB,容器对桌面的压强 pA′ pB′ (均选填“>”“=”“<”)
【答案】<;=
【解析】(1)首先根据密度公式比较两种液体的密度大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据公式P=F/S比较容器对桌面的压强大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积VA>VB,且质量mA=mB,根据密度公式可知,液体密度ρA<ρB。液体的深度hA=hB,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强:pA<pB。
(2)容器的质量相等,液体的质量也相等,根据F=G总=m总g可知,容器对桌面的压力相等。容器与桌面的接触面积相等,根据公式P=F/S可知,容器对桌面的压强pA'=pB'。
例3:小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1) 如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是
(选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度 ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1)装置漏气 (2)越大 (3)变大
【解析】(1)在使用U形管压强计时,如果装置的气密性良好,那么橡皮膜受到挤压后,与管相连的一侧液面会下降,另一侧液面会上升;否则,装置可能漏气了。
(2)分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是装置漏气。
(2)根据图片可知,在乙和丙中,液体的种类不同,也就是液体的密度不同,那么得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,金属盒所在的深度会增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,橡皮膜受到液体压强将变大。
例4:(2022七下·仙居期末)小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。
①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。
②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时,橡皮膜变平(图丙)。
③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验①中的现象,可以说明 。
(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是 。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1 h2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)水对容器底部有压强(2)液体密度相同时,深度越深,压强越大(3)<
【解析】(1)根据橡皮膜所在的位置确定液体压强产生的位置和方向;
(2)橡皮膜凸起的程度越大,说明液体压强越大,据此分析液体压强和深度的关系即可;
(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)在实验(1)中,橡皮膜在玻璃管的底部,且向下凸起,那么说明:水对容器底部有压强。
(2)将玻璃管放入水中后,向下运动的距离越大,橡皮膜向上的凸起程度越大,那么得到结论:液体密度相同时,深度越深,压强越大。
(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等, 即p盐水=p水;ρ盐水gh1=ρ水gh2;
ρ盐水h1=ρ水h2;因为盐水密度大于水的密度,所以h1<h2。
课后作业
1.刘家峡水电站建在兰州市西南80公里的黄河上游的峡谷中,如图所示是刘家峡水库的拦河大坝,决定大坝坝底所受水的压强大小的是( )
A.水库中水的深度 B.水库中水的体积
C.水库中水的质量 D.大坝的高度
【答案】A
【分析】根据液体压强的特点,液体压强随深度的增加而增大,就能找出决定坝底水的压强大小的因素。
【解答】解:由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,因此决定坝底水的压强大小的是水库中水的深度,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.小明同学利用矿泉水瓶做小实验,在侧壁三个位置钻上同样大小的小孔,将瓶子装满水,打开瓶盖水从小孔喷出。图中的几种水流现象最接近实际情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由液体内部压强的特点可知,液体的压强随深度增加而增大。
【解答】解:由于同种液体的压强随深度增加而增大,所以将瓶子装满水,深度越大的孔喷射的水平距离越远,深度越小的孔喷射的水平距离越近,所以选项B、C、D的图形不正确。
故选:A。
3.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是 ( )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法确定
【答案】A
【解析】【解答】液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
在图示烧杯中A、B的深度是指与水面的距离,所以A的深度大于B的深度。在同种液体中密度相同,液体的压强随深度的增大而增大,所以PA>PB,A选项正确。故选A
4.一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出,如图(甲)。将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,如图(乙)所示。则管内所装液体可能是( )
A.酒精 B.水银 C.水 D.盐水
【答案】A
【分析】液体内部向各个方向都存在压强,压强的大小与液体的密度和深度有关。橡皮膜一开始向下凸出是因为受到了液体对它向下的压强,后来放入水中向管内凹说明管内外压强不同,据此可判断管内外液体密度的大小。
【解答】解:
图甲的橡皮膜向下凸出,说明液体存在向下的压强;图乙中,管内外液面相平,说明液体的深度是相等的,又知道液体的压强与液体的密度和深度有关,橡皮膜向管内凹说明管外水的压强大于管内液体的压强,因此,进一步判断管内液体的密度小于水的密度。如果是盐水和水银,橡皮膜会向管外凸,如果是水,橡皮膜会相平,而酒精的密度小于水的密度,所以一定是酒精,故A正确。
故选:A。
5.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。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
【答案】A
【分析】根据题意可知甲、乙中液体的质量相等,由图可知乙试管倾斜则液体的体积较大,由密度公式判断两试管中液体的密度关系,再根据p=ρgh比较液体对两试管底的压强关系。
【解答】解:由题意可知,两试管中所装的液体的质量相等,即m甲=m乙,
由图可知,乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V甲<V乙,
由ρ可知,ρ甲>ρ乙,
因液体的深度相同,所以,由p=ρgh可知,p甲>p乙。
故选:A。
6.如图所示,小明用如图容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是( )
A.B. C.D.
【答案】D
【分析】液体压强大小与深度、液体的密度有关,密度相同时,深度越深压强越大。深度相同时,液体密度越大压强越大,据此比较各选项中橡皮膜两侧液体的压强大小关系。
【解答】解:液体压强大小与深度、液体的密度有关,密度相同时,深度越深压强越大。深度相同时,液体密度越大压强越大。
A、图中橡皮膜两侧都是酒精,密度相同,左侧深度大于右侧深度,则橡皮膜左侧受到的压强大于右侧受到的压强,所以橡皮模应向右凸,故A错误;
BC、图中橡皮膜左侧液体是盐水,密度大于右侧的酒精密度,深度也大于右侧的深度,则橡皮膜左侧受到的压强大于右侧受到的压强,所以橡皮模应向右凸,故BC错误;
D、图中橡皮膜左侧液体是盐水,密度大于右侧的酒精密度,但深度小于右侧的深度,所以橡皮膜两侧受到的压强可能相等,橡皮膜可能保持平整,故D正确。
故选:D。
7.(2023七下·富阳期末)下列各选项中所说的两个量相等的是( )
A.甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B.乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C.乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D.等质量的两种液体距离底部相同距离的A,B两点的液体压强
【答案】B
【解析】(1)结合密度计算公式分析比较密度大小,再利用p=ρgh分析比较压强大小,根据F=pS分析两种液体对相同试管底部所产生压力的关系;
(2)根据p=ρ液gh比较容器底受到水压强大小关系,根据F=pS分析两个容器底部所受水压力的关系;
(3)由图可知左容器水的体积大,由容器水的体积小,由密度公式判断出两容器中水质量的关系,由G=mg判断出水重力的关系,根据在水平面上压力等于总重力判断出容器对水平面压力的关系,由压强公式判断出两容器对水平桌面所产生压强的关系;
(4)两个烧杯内液体质量相等,右图液体的体积大,所以右边容器液体的密度小,液体对容器底部的压力等于自身的重力,烧杯完全相同,所以对容器底部的压力相等,压强也相等,A、B在同一高度,走边容器内液体的密度小,A点以下液体对底部的压强大于B点以下液体对底部的压强,根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
【解答】A.两试管相同,液体质量相同,由图知乙试管中液体的体积较大,所以乙试管中液体密度较小,即ρ甲>ρ乙,且深度h相同,由p=ρgh知乙试管中液体对容器底的压强较小,根据F=pS知甲液体对相同试管底部所产生压力大,故A不符合题意;
B.两容器水面相平,即水的深度h相同,根据液体压强公式p=ρgh可知,甲容器底受到水的压强等于乙容器底受到水的压强;两容器的底面积相同,根据F=pS可知,甲容器底受到水的压力等于乙容器底受到水的压力,故B符合题意;
C.由图乙可知左杯水的体积大,右杯水的体积小,由知左图水的质量大,由G=mg知,左图水的重力大,左图对桌面的压力大,由于容器的底面积相同,由知左边容器对水平桌面的压强大,故C不符合题意;
D.丙图中液体质量相等,根据G=mg知两液体重力相同,对容器底的压力相同,根据知,在容器底面积相同时两个烧杯底部所受压强相同,右试管内液体的体积大,根据知左边液体密度大;
根据公式p=ρgh可知,A、B以下液体对底部压强pA下>pB下,所以A、B两点压强为pA=p-pA下,pB=p-pB下,所以pA<pB,故D不符合题意。故答案为:B。
8.如图甲所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器放在水平桌面上。如果将其改为倒立放置,如图乙所示。则( )
A.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强不变
B.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压力增大,容器对桌面的压力不变
D.水对容器底的压力减小,容器对桌面的压力不变
【答案】D
【分析】(1)水的体积一定,倒立放置后容器下部的横截面积较小,据此可判断倒置后水的深度如何变化,根据液体压强公式p=ρgh判断水对容器底的压强如何变化;
(2)因容器是圆台形容器,则水对容器底的压力不等于水的重力;我们可以用公式F=pS=ρghS进行分析;而ρgSh等于柱状水柱的重力,比较与原来水的重力的关系,可知水对容器底的压力如何变化;
(3)在水平桌面上容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,因总重力不变,则可知倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积变小,根据压强公式判断桌面受到的压强变化。
【解答】解:AB.因为水的体积一定,倒立放置后容器下部的横截面积较小,所以倒置后水的深度增大了,则根据公式p=ρgh可知,倒置后水对容器底的压强增大;
容器对桌面的压力等于容器和容器内水的总重力,倒立放置后,容器对桌面的压力不变,容器与桌面的接触面积变小,即受力面积变小,则根据公式可知,容器对桌面的压强增大,故AB错误;
CD.设正立放置时的底面积为S大,水的深度为h,倒立放置时的底面积为S小,水的深度为h′,由图可知,正立放置时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,这部分液柱产生的压力大于水的重力,倒立放置时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,这部分液柱产生的压力小于水的重力,即倒立放置后,水对容器底部的压力减小;倒置前后容器对桌面的压力等于容器和容器内水的总重力,因总重力不变,故容器对桌面的压力不变。故C错误,D正确。
故选:D。
9.如图,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲等体积的水,a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc,则( )
A.pa<pb<pc B.pa>pb=pc C.pa<pb=pc D.pa>pb>pc
【答案】A
【分析】由液体压强的特点可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关;且液体密度越大,深度越深,液体压强越大。因此要比较a、b、c三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑。
【解答】解:由图可知,a、b两点是同种液体中的两点,液体的密度相同,b点深度大于a点深度,根据p=ρgh可知pa<pb;
b、c两点的深度相同,因右侧水的密度大于左侧酒精的密度,则根据p=ρgh可知pb<pc,所以pa<pb<pc,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.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。则:液体对容器底部的压强p甲 p乙;容器对桌面的压强p甲‘ p乙’p。(均填“>”“=“或“<")
【答案】>;=
【解析】(1)首先根据m=ρV比较液体密度的大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据公式比较容器对桌面的压强大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积V甲<V乙,且质量m甲=m乙,根据m=ρV可知,液体密度ρ甲>ρ乙。此时液体深度h甲=h乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体压强p甲>p乙。
(2)容器的质量和液体的质量相同,根据G=mg可知,容器和液体的总重力相等。根据F=G总可知,容器对桌面的压力相等。容器的底面积S甲=S乙,根据可知,容器对桌面的压力p甲'=p乙'。
11.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 c (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 b、d (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等;
(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 转换 法。
【答案】(1)c;(2)b、d;(3)转换。
【分析】(1)(2)本实验中,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,同时在液体密度一定时,通过观察橡皮膜的形变程度来说明压强与深度的关系;
(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。
【解答】解:(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)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,则说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等;
(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。
故答案为:(1)c;(2)b、d;(3)转换。
12.如图所示,甲、乙两支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,则液体对试管底部的压强为p甲 > p乙(选填“=”、“>”或“<”,以下同),若两试管均竖直放置在水平面上,对水平桌面的压强p甲′ = p乙′
【答案】见试题解答内容
【分析】知道两管液面相平、试管相同,可知液体体积的大小关系;又知道液体的质量相同,根据ρ可知液体密度的大小关系,再根据p=ρgh判断两管中的液体对管底压强的大小关系,根据p求出对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由图知,V甲<V乙,
因液体的质量相等,
所以,由ρ可知,两种液体的密度ρ甲>ρ乙,
因两管液面相平,即深h相同,
由p=ρgh可知,两管中的液体对管底压强p甲>p乙;
(2)若两试管均竖直放置在水平面上,对水平桌面的压强 p,因为G液、G管、S都相同,故p甲′=p乙′
故答案为:>;=。
13.某实验小组利用如图所示的实验装置探究“液体压强与哪些因素有关”。
(1)该实验通过 U形管两边液面的高度差 来反映液体内部压强的大小,这种方法称为 转换法 。要探究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种实验探究方法是 控制变量法 。
(2)该实验小组通过如图甲、乙、丙所示的实验操作,分析得出实验结论: 同种液体,同一深度向各个方向产生的压强相等 。
(3)该实验小组利用如图丙、丁所示的实验探究液体压强与 液体深度 的关系。
(4)小荣同学在图丙所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 没有控制深度相同 。
【答案】(1)U形管两边液面的高度差;转换法;控制变量法;(2)同种液体,同一深度向各个方向产生的压强相等;(3)液体深度;(4)没有控制深度相同。
【分析】(1)(2)(3)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,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同,据此分析。
【解答】解:(1)实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的,这种方法称为转换法。要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种探究方法是控制变量法;
(2)如图甲、乙、丙所示的实验中,保持U形管压强计探头在水中的深度不变,改变探头的方向,U形管中两侧液面高度差不变,可得出实验结论:同种液体,同一深度向各个方向产生的压强相等;
(3)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,将图丙压强计探头继续往下探,发现U形管中两侧液面高度差变大,探究液体压强跟液体深度有关;
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度相同。
故答案为:(1)U形管两边液面的高度差;转换法;控制变量法;(2)同种液体,同一深度向各个方向产生的压强相等;(3)液体深度;(4)没有控制深度相同。
14.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )(已知ρ盐水>ρ清水>ρ酒精)
A.pA=pB=pC B.pA>pB>pC C.pA<pB<pC D.pA>pB=pC
【答案】B
【分析】由图可知,三容器内液体的深度相同,知道三液体的密度大小关系,根据液体压强公式判断容器底部受到的压强的大小关系。
【解答】解:由图知,三容器内液体深度:hA=hB=hC,
由于ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,根据p=ρgh可知:pA>pB>pC。
故选:B。
15.如右图所示的盛水容器置于水平桌面上,比较水对底部A、B、C三点的压强大小关系( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pB>pC>pA
【答案】B
【分析】h(深度)指的是液体内某点到液面的竖直距离,根据p=ρ液gh分析解答。
【解答】解:由图知A、B、C三点到水面的竖直距离相等(即三点的深度相同),液体的密度相等,由公式p=ρ水gh可知水对底部A、B、C三点的压强大小相等,即pA=pB=pC,故B正确。
故选:B。
16.如图所示,往上宽下窄的杯子中匀速注水直至注满。下列表示此过程中杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A.B. C.D.
【答案】B
【分析】液体对容器底部的压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决。
【解答】解:据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
故选:B。
17.(2024七下·杭州期末)如图所示,两个完全相同的容器,放置在水平桌面上,内部装有质量相同深度相同的不同液体,则关于下列说法正确的是( )
①液体对容器底的压力Fa<Fb ②液体对容器底压强pa>pb
③容器对桌面的压力F'a=F'b ④容器对桌面的压强p'a>p'b
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.③④
【答案】A
【解析】根据液体体积大小结合密度公式可求得液体密度的大小关系;由可判断液体对容器底部的压强大小;上下不同宽的容器,液体对底面的压力不等于液体的重力,上宽下窄的容器,液体对底面的压力小于液体的重力;上窄下宽的容器,液体对底面的压力大于液体的重力。
容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,与容器的形状无关。【解答】由题意可知,两容器内液体的质量m相同,由图可知,容器a内液体的体积较小,由可知,,则由可知,液体对容器底压强;由和可得,液体对容器底部的压力
因a容器内液体的体积,b容器内液体的体积,所以
则;因为a容器内液体的质量等于b容器内液体的质量,容器的质量也相同,容器和液体的总重力相等,所以容器对桌面的压力,由图知,根据知;综上所述,①②③④正确。故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
18.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液体对容器底部的压强:p甲>p乙
②液体的密度:ρ甲<ρ乙
③容器对桌面的压力:F甲=F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】A
【分析】(1)液体质量相同,根据图判断出两液体的体积大小关系,根据密度公式判断出两液体的密度大小关系,根据p=ρgh判断液体对杯底压强的关系。
(2)容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;根据p分析两容器对桌面的压强的关系。
【解答】解:①②因两容器的底面积相同,液体深度也相同,则由图可知,甲容器中液体的体积较小,因为两种液体的质量相等,根据可知ρ甲>ρ乙,故②错误;
两容器中液体的深度相同,且ρ甲>ρ乙,则根据p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故①正确;
③④容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,两容器的质量相等,液体的质量相等,根据
F=G总=m总g可知,容器对桌面的压力F甲=F乙;两容器的底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强p甲′=p乙′,故③正确,④错误,故A符合题意。
故选:A。
19.如图所示,底面积和自身重力相同的两个容器甲和乙中分别装入等体积的两种不同液体,放在水平桌面上,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,则两种液体对容器底的压强关系p甲 > p乙,两个容器对水平桌面的压力F甲 > F乙。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】>;>
【分析】根据p=ρgh分析液体密度的大小关系;根据p=ρgh得出A、B两点以下液体压强的大小关系,从而得出容器底部受到的压强的大小关系;
根据G=mg=ρgV分析液体重力的大小关系和容器总重力的大小关系,从而得出压力的大小关系。
【解答】解:根据题意可知,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,A的深度小,根据p=ρgh可知,A的密度大;
A、B两点一下的深度相同,A的密度大,根据p=ρgh可知,A点以下液柱产生的压强大,所以两种液体对容器底的压强关系p甲>p乙;
A的密度大,液体的体积相同,根据G=mg=ρgV可知,甲装置内液体的重力大;容器的重量相同,所以甲装置的总重力大,对水平桌面的压力大,即F甲>F乙。
故答案为:>;>。
20.小明同学在研究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图所示液体压强随深度变化的图象。则甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲 大于 ρ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】由图可知,液体深度相同时液体的压强关系,根据p=ρgh比较两液体的密度关系。
【解答】解:由图可知,两液体的深度均为h0时,液体的压强关系为p甲>p乙,
由p=ρgh的变形式ρ可知,甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲>ρ乙。
故答案为:大于。
21.如图所示,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1﹣4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1)比较1、2、3号管,可得出的结论是 液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或深度有关 。
(2)比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)利用2号和5号管可探究液体压强与液体的 密度 之间的关系。
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的 深度 相等。
【答案】(1)液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或深度有关;(2)无关;(3)密度;(4)深度。
【分析】(2)由图甲可知,三只管装的液体深度不同,鼓起的程度不同,表明压强不同;
(3)图乙中两只不同管中装水的深度相同,橡皮膜鼓起的程度相同,表明压强相同;
(4)5号管和2号管装的液体深度相同,液体种类不同,橡皮膜鼓起的程度不同,表明压强不同;
(5)探究液体长度对液体压强的影响时,选用了2号管和6号管,两管所装液体的种类相同,液柱长度不同,根据控制变量法解答;
【解答】解:(1)相同的1、2、3号管中装的液体种类相同,且管内液体的深度逐渐增加,则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大,说明液体的压强与深度有关,相应的质量、体积、重力也逐渐增大,所以猜想:液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关;
(3)通过2号管和4号管的比较可见,4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管,但二者橡皮膜鼓起的程度相同,说明液体的压强与质量、重力、体积无关,只与深度有关;
(3)探究液体的压强与液体的密度是否有关,利用控制变量法:5号管中盐水和2号管中的水比较,二者的深度相同,由于盐水的密度大于水的密度,则5号管橡皮膜鼓起的程度大;
(5)探究液体长度对液体压强的影响时,选用了2号管和6号管,两管所装液体的种类相同,液柱长度不同,根据控制变量法可知需控制两管水柱的深度相等。
故答案为:(1)液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或深度有关;(2)无关;(3)密度;(4)深度。
22.小金学习了液体压强后,用一块塑料板自制了一个液体内部压强尺(如图),能直接测量水中0﹣20厘米深度范围内的压强。测量的方法是把尺子竖直插入水中,尺子底端与需要测量压强的地方相平,读出尺子与水面相平处的刻度值就是该深度水的压强。
(1)这把尺子利用了液体的压强与液体的 深度 (填“密度”或“深度”)的关系。
(2)用这把尺子竖直插入酒精中,液面与“500”刻度处相平,所测深度处的酒精压强 小于 (填“大于”、“等于”或“小于”)500帕。
(3)请你分析指出这把压强尺的不足之处: ①尺子底端与需要测量压强的地方相平不易做到;②刻度值与实际的压强大小有差异 (写出两点)
【答案】(1)深度;(2)小于;(3)①尺子底端与需要测量压强的地方相平不易做到;②刻度值与实际的压强大小有差异。
【分析】(1)水的压强随水的深度的增大而变大,据此分析;
(2)根据p=ρgh分析;
(3)根据p=ρgh求出20厘米深度处水的压强,并与对应的压强比较;根据使用方法分析。
【解答】解:(1)水的压强随水的深度的增大而变大,把尺子竖直插入水中,尺子底端与需要测量压强的地方相平,读出尺子与水面相平处的刻度值就是该深度水的压强。这把尺子利用了液体的压强与液体的深度的关系。
(2)若把尺子竖直插入水中液面与“500”刻度处相平,则对应的压强为500Pa,根据p=ρgh可知在深度相同时,因酒精的密度小于水的密度,故用这把尺子竖直插入酒精中,液面与“500”刻度处相平,所测深度处的酒精压强小于500帕。
(3)20厘米深度处水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
而图中对应的压强为2000Pa。
这把压强尺的不足之处:①尺子底端与需要测量压强的地方相平不易做到;②刻度值与实际的压强大小有差异。
故答案为:(1)深度;(2)小于;(3)①尺子底端与需要测量压强的地方相平不易做到;②刻度值与实际的压强大小有差异。
23.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 不能 (填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
Ⅴ.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 小孔喷水距离是否与水压有关 ;
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 让水面到各个小孔的深度不同 。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)橡皮膜在容器壁的同一侧,水与容器壁一起转动且保持相对静止时,橡皮膜凸起的情况不变,反映了水向容器某一方向有压强;
(2)①实验中,三个小孔的高度相同,逐个喷水的过程中,水面到每个小孔的深度不同,比较每个小孔喷水的远近可以探究液体压强与液体深度的关系;
②一个小孔喷水一段时间后,再让另一个小孔喷水,水面逐步下降,可以改变水面到各个小孔的深度,从而探究液体压强与液体深度的关系。
【解答】解:(1)橡皮膜在容器壁的同一侧,水与容器壁一起转动且保持相对静止时,橡皮膜凸起的情况不变,反映了水向容器某一方向有压强,不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)①实验中,三个小孔的高度相同,逐个喷水的过程中,水面到每个小孔的深度不同,比较每个小孔喷水的远近可以探究小孔喷水距离与小孔处水压的关系,所以小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离是否与小孔处水压有关;
②一个小孔喷水一段时间后,再让另一个小孔喷水,这样水面逐步下降,可以改变水面到各个小孔的深度,从而改变水对小孔的压强大小,可见,这里对“一段时间”的要求是:让水面到各个小孔的深度不同。
故答案为:(1)不能;(2)①小孔喷水距离是否与小孔处水压有关;②让水面到各个小孔的深度不同。
24.在使用传统的压强计(如图甲所示)时,由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素,要做多次实验,还要准确记录每次U形管两侧的高度差,又由于标注的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论,为了解决这些问题,项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处(如图乙所示B、D在同一深度),通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上,且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
(1)学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高,接下来的操作是 A 。
A.取下橡皮管重新安装
B.将此时右边管中高出的液体倒出
(2)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙(支架、导管已省略),该装置浸没在水中时,液面高度差大小关系是 c (填序号)。
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分别为10cm和12cm,此盐水的密度为 1.2×103kg/m3 。
【项目评价】
(3)学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U形管内的液面高度差更明显,于是提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度,你觉得这个说法正确吗,请简要说明理由。 根据p=ρ液gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大,液体压强大小与液柱的粗细无关 。
【答案】(1)A;(2)c;1.2×103kg/m3;(3)根据p=ρ液gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大。
【分析】(1)调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装;
(2)液体压强随液体深度的增加而增大;将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分别为10cm和12cm,液体压强不同,说明液体压强的大小与液体的密度有关;
(3)根据p=ρ液gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大,液体压强大小与液柱的粗细无关。
【解答】解:(1)调节压强计时,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,故选A;
(2)由图乙可知,c点深度最大,因液体压强随液体深度的增加而增大,故液面高度差量大的是U形管c;
根据液体压强公式可得:ρ水gH=ρ水gh水,ρ盐水gH=ρ水gh水′,已知水和盐水对应两U形管高度差分别为10厘米和12厘米,
代入数据求出ρ盐水=1.2×103kg/m3;
(3)根据p=ρ液gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大,液体压强大小与液柱的粗细无关。
故答案为:(1)A;(2)c;1.2×103kg/m3;(3)根据p=ρ液gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大。
25.(2024七下·柯桥月考)小科关注到某视频中正在推销破窗神器,如图所示。该破窗神器主要应用于汽车意外落水的情况。已知某汽车总质量为1.5吨,汽车体积为4立方米,车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×106帕。
(1)汽车落水后,在水未充满车内空间前,车门往往很难打开是因为 ;
(2)该破窗神器使用时,按下按钮,弹片瞬间弹出的力可达200牛,弹片与车窗的接触面积约为0.5平方厘米,请通过计算说明该破窗神器是否有效。
【答案】车门外的水压大于车门内部的水压,同时车门的面积也较大,由F=pS可知,水对车门产生一个较大的向车内的压力,使车门无法打开;有效,计算过程如下:该破窗神器使用时对玻璃产生的压强是因为所以,该破窗神器有效。
【解析】(1)液体对放入其中的物体产生压强,由F=pS,水对车产生压力,在水的压力的作用下,车门无法打开。
(2)根据计算压强,若大于帕 ,则有效。【解答】(1)车门外的水压大于车门内部的水压,同时车门的面积也较大,由F=pS可知,水对车门产生一个较大的向车内的压力,使车门无法打开。
(2)有效,计算过程如下:该破窗神器使用时对玻璃产生的压强是
因为所以,该破窗神器有效。
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第3节 压强(第2课时)液体的压强 同步培优练习
考点三、液体的压强
例1:如图所示,一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没,水对容器底部的( )
A.压力不变,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力变大,压强不变
(例1) (例2)
例2:如图所示,底面积和质量都相同的 A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强 pA pB,容器对桌面的压强 pA′ pB′。(均选填“>”“=”“<”)
例3:(2022七下·新昌期末)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1) 如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是
(选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度 ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
例4:小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。
①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。
②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时,橡皮膜变平(图丙)。
③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验①中的现象,可以说明 。
(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是 。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1 h2(选填“>”、“<”或“=”)。
课后作业
1.刘家峡水电站建在兰州市西南80公里的黄河上游的峡谷中,如图所示是刘家峡水库的拦河大坝,决定大坝坝底所受水的压强大小的是( )
A.水库中水的深度 B.水库中水的体积
C.水库中水的质量 D.大坝的高度
2.小明同学利用矿泉水瓶做小实验,在侧壁三个位置钻上同样大小的小孔,将瓶子装满水,打开瓶盖水从小孔喷出。图中的几种水流现象最接近实际情况的是( )
A. B. C. D.
3.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是 ( )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法确定
(3) (4) (5)
4.一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出,如图(甲)。将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,如图(乙)所示。则管内所装液体可能是( )
A.酒精 B.水银 C.水 D.盐水
5.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。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙C.p甲<p乙 D.无法确定
6.如图所示,小明用如图容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是( )
A. B. C. D.
7.(2023七下·富阳期末)下列各选项中所说的两个量相等的是( )
A.甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B.乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C.乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D.等质量的两种液体距离底部相同距离的A,B两点的液体压强
9.如图甲所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器放在水平桌面上。如果将其改为倒立放置,如图乙所示。则( )
A.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强不变
B.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压力增大,容器对桌面的压力不变
D.水对容器底的压力减小,容器对桌面的压力不变
10.如图,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲等体积的水,a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc,则( )
A.pa<pb<pc B.pa>pb=pc
C.pa<pb=pc D.pa>pb>pc
10.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。则:液体对容器底部的压强p甲 p乙;容器对桌面的压强p甲‘ p乙’p。(均填“>”“=“或“<")
11.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 (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 (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等;
(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。
12.如图所示,甲、乙两支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,则液体对试管底部的压强为p甲 p乙(选填“=”、“>”或“<”,以下同),若两试管均竖直放置在水平面上,对水平桌面的压强p甲′ p乙′
13.某实验小组利用如图所示的实验装置探究“液体压强与哪些因素有关”。
(1)该实验通过 来反映液体内部压强的大小,这种方法称为 。要探究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种实验探究方法是 。
(2)该实验小组通过如图甲、乙、丙所示的实验操作,分析得出实验结论: 。
(3)该实验小组利用如图丙、丁所示的实验探究液体压强与 的关系。
(4)小荣同学在图丙所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
走进重高
14.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )(已知ρ盐水>ρ清水>ρ酒精)
A.pA=pB=pC B.pA>pB>pC C.pA<pB<pC D.pA>pB=pC
(14) (15)
15.如右图所示的盛水容器置于水平桌面上,比较水对底部A、B、C三点的压强大小关系( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pB>pC>pA
16.如图所示,往上宽下窄的杯子中匀速注水直至注满。下列表示此过程中杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B. C. D.
17.(2024七下·杭州期末)如图所示,两个完全相同的容器,放置在水平桌面上,内部装有质量相同深度相同的不同液体,则关于下列说法正确的是( )
①液体对容器底的压力Fa<Fb ②液体对容器底压强pa>pb
③容器对桌面的压力F'a=F'b ④容器对桌面的压强p'a>p'b
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.③④
18.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液体对容器底部的压强:p甲>p乙 ②液体的密度:ρ甲<ρ乙
③容器对桌面的压力:F甲=F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
第18题图 第19题图
19.如图所示,底面积和自身重力相同的两个容器甲和乙中分别装入等体积的两种不同液体,放在水平桌面上,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,则两种液体对容器底的压强关系p甲 p乙,两个容器对水平桌面的压力F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)
20.小明同学在研究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图所示液体压强随深度变化的图象。则甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲 ρ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
21.如图所示,小明在探究影响液体压强的因素,他用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,1﹣4号管内装入水,5号管中装入盐水,4号管上段较粗,下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
(1)比较1、2、3号管,可得出的结论是 。
(2)比较2号和4号管可知:液体产生压强的大小与液体的重力 (选填“有关”或“无关”)。
(3)利用2号和5号管可探究液体压强与液体的 之间的关系。
(4)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,但要控制水柱的 相等。
22.小金学习了液体压强后,用一块塑料板自制了一个液体内部压强尺(如图),能直接测量水中0﹣20厘米深度范围内的压强。测量的方法是把尺子竖直插入水中,尺子底端与需要测量压强的地方相平,读出尺子与水面相平处的刻度值就是该深度水的压强。
(1)这把尺子利用了液体的压强与液体的 (填“密度”或“深度”)的关系。
(2)用这把尺子竖直插入酒精中,液面与“500”刻度处相平,所测深度处的酒精压强
(填“大于”、“等于”或“小于”)500帕。
(3)请你分析指出这把压强尺的不足之处: (写出两点)
23.图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 (填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
Ⅴ.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 ;
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 。
24.在使用传统的压强计(如图甲所示)时,由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素,要做多次实验,还要准确记录每次U形管两侧的高度差,又由于标注的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论,为了解决这些问题,项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处(如图乙所示B、D在同一深度),通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上,且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
(1)学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高,接下来的操作是 。
A.取下橡皮管重新安装
B.将此时右边管中高出的液体倒出
(2)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙(支架、导管已省略),该装置浸没在水中时,液面高度差大小关系是 (填序号)。
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分别为10cm和12cm,此盐水的密度为 。
【项目评价】
(3)学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U形管内的液面高度差更明显,于是提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度,你觉得这个说法正确吗,请简要说明理由 。
25.(2024七下·柯桥月考)小科关注到某视频中正在推销破窗神器,如图所示。该破窗神器主要应用于汽车意外落水的情况。已知某汽车总质量为1.5吨,汽车体积为4立方米,车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×106帕。
(1)汽车落水后,在水未充满车内空间前,车门往往很难打开是因为 ;
(2)该破窗神器使用时,按下按钮,弹片瞬间弹出的力可达200牛,弹片与车窗的接触面积约为0.5平方厘米,请通过计算说明该破窗神器是否有效。
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