名称 | 【精品解析】华师大版初中科学八上第二章第二节液体内部的压强同步练习 | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 669.9KB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
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科目 | 科学 | ||
更新时间 | 2021-07-29 19:48:04 |
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲=P乙=P丙
D.ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲
【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】首先判断三点深度的大小关系,然后根据三点压强相等和公式p=ρ液gh判断三种液体密度的大小关系。三种液体的容器底部深度相同,根据液体密度大小和公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小关系。
【解答】根据公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,深度相同,密度越小;因为a、b、c三点压强相等,且ha>hb>hc,所以液体密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。
根据公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;因为三个容器中液体深度相同,且ρ甲<ρ乙<ρ丙,所以液体对容器底部压强的大小排列顺序为:p甲
故选B。 C.ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲=P乙=P丙 10.(2020七下·上虞期末)如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了,这个实验说明了( ) 故选B。
10.(2020七下·上虞期末)如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了,这个实验说明了( )
A.液体压强与液体密度有关 B.液体压强与液体深度有关
C.液体压强与管子粗细有关 D.液体压强与液体质量有关
【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据题目描述分析影响压强的哪个因素发生改变即可。
【解答】几杯水的质量和体积很小,密度也保持不变,由于管子很细,于是水柱的高度很大,就水桶底部水的深度很大,于是产生很大的压强,将木桶压破,因此这个实验说明液体压强与液体深度有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
11.(华师大版初中科学八年级上学期 3.3 阿基米德原理)如图所示,甲、乙两台秤上各有一个溢水杯,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是( )
A.甲变小,乙不变 B.甲变大,乙不变
C.甲不变,乙变大 D.甲变小,乙变大
【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的变化,再根据F=pS比较容器底部受到压力的变化,进而对台秤的示数变化做出判断。
【解答】甲中装满水,伸入手指后,有水溢出,但是水面高度不变,根据公式p=ρ液gh可知,容器底部压强不变,根据F=pS可知,容器底部受到压力不变,那么台秤的示数不变。
乙中没有装满水,伸入手指后,水面升高,根据公式p=ρ液gh可知,容器底部压强变大,根据F=pS可知,容器底部受到压力变大,那么台秤的示数变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入体检者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】气体或液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析即可。
【解答】真空采集管内大气压强几乎为零,而人体内的血液流动时是存在血压的。当针头插入静脉后,血压从压强大的静脉流向压强小的采集管,完成抽血,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲、乙两种液体中,从图中可以得到的结论是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强
D.甲金属盒处的压强小于乙金属盒处的压强
【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据U形管两侧的液面高度差判断金属盒受到的压强大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小即可。
【解答】根据图片可知,甲中液柱的高度差大于乙,那么说明甲中金属盒处的压强大于乙,故C、D错误;
因为p甲>p乙,且h甲=h乙,根据公式p=ρ液gh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确,B错误。
故选A。
14.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管,将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律,图中描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强较小的方向凸起;
(2)在液体内部,压强向各个方向,据此分析判断。
【解答】当橡皮膜浸没在水中时,它会受到水的压强。由于水的压强大于里面气体的压强,所以橡皮膜会向玻璃管的内部凸起,故A、C、D错误,而B正确。
故选B。
15.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,在U形管中先注入水,待水静止后,向U形管左管中注入比水少的植物油,则两侧液面静止后( )
A.左管中植物油液面高 B.右管中水面高
C.左、右两管内液面相平 D.无法判断
【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】在U形管中注入水后,当水静止时,根据连通器原理可知,左右水墨保持相平。向左管注入植物油后,左管的压强增大,于是水会向右流动,使右边的水柱升高。当左右两边液体压强相等时,水不再流动,如下图所示:
在虚线所在的液面上,左侧植物油产生的压强和右侧水柱产生的压强相等。根据公式p=ρ液gh可知,植物油的密度小于水,所以左管中植物油的液面高。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
16.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是( )
A.将压强计的金属盒向下移动一段距离
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度和深度有关;在同一液体同一深度,液体向各个方向的压强都相等,据此分析判断。
【解答】A.将压强计的金属盒向下移动一段距离,那么液体深度h增大,压强增大,液面的高度差增大,故A错误;
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离,那么液体深度h减小,压强减小,液面的高度差减小,故B正确;
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°,液体的压强大小不变,那么液面的高度差不变,故C错误;
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中,由于液体密度增大,所以压强增大,液面的高度差增大,故D错误。
故选B。
17.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据图像,利用液体压强公式p=ρ液gh,推测水的深度变化规律,进而对容器的形状进行判断。
【解答】根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,液体压强与深度成正比。根据图像可知,水的压强的增加速度越来越小,那么容器内水的深度增加速度也越来越小。匀速注水时,相同时间内注入水的体积相同,根据V=Sh可知,容器的形状肯定是越向上越粗,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
18.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)下列日常用品中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.自来水笔 C.锅炉水位计 D.液体压强计
【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上边开口,底部连通的容器叫连通器,据此分析判断。
【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身底部相连,上面开口,构成一个连通器,故A不合题意;
B.自来水笔打钢笔水时,通过挤压胶囊排出里面的空气,从而使里面的气压减小,在外界大气压强的作用下,将钢笔水压入钢笔,与连通器无关,故B符合题意;
C.锅炉水位计的水桶与外面的观察管底部连通,上面开口,构成一个连通器,故C不合题意;
D.液体压强计的U形管,底部连通上面开口,构成一个来年同期,故D不合题意。
故选B。
19.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,比较A、B两点液体的压强pA和pB的大小,则( )
A.pA=pB B.pA>pB C.pA
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh比较两点的压强大小。
【解答】根据公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度成正比。根据图片可知,A、B两点深度相同,但水的密度大于酒精的密度,因此A点压强大于B点压强,即pA>pB,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
20.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的种类有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】当橡皮膜左右两边受到的压强相同时,它处于竖直状态;哪侧的压强小,橡皮膜就向哪侧突出,据此根据控制变量法设计实验即可。
【解答】①探究液体压强是否与液体的深度有关时,可以在两侧装上相同的液体,但是深度不同,观察橡皮膜的形状即可,故①可以;
②探究液体压强是否与液体的种类有关时,可以在两侧装上不同的液体,但是深度相同,观察橡皮膜的形状即可,故②可以;
③橡皮膜在竖直方向,它只能反映左右两个侧面是否有压强存在或压强的大小,不能反应液体是否对容器的底部产生压强,故③不可以;
④根据橡皮膜是否凸起,可以判断液体是否对容器的侧壁产生压强,故④可以。
因此可以用该装置探究的是①②④。
故选B。
二、填空题
21.(2021七下·杭州期末)小明学习了液体压强的特点后,决定利用压强计对液体压强特点进行进一步探究:
(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是 。
(2)如图甲、乙所示,烧杯和水槽装有水,把压强计的金属盒浸入相同的深度时,U形管两侧液柱高度差 。 (选填“相同”或“不相同”)
(3)小明将甲中的水替换成等体积盐水后,要使U形管两侧液面高度差保持不变,则需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更 (“深”或“浅”)的位置。
【答案】(1)检查压强计内部是否密封
(2)相同
(3)浅
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果压强计内部密封性良好,那么用手按压橡皮膜后,里面的空气受到挤压,U形管两侧就会出现高度差;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当液体压强相等时,深度h与液体密度ρ成反比,据此分析解答。
【解答】(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是检查压强计内部是否密封。
(2)烧杯和水槽装有水,即液体密度相同;把压强计的金属盒浸入相同的深度时,即深度相同,根据公式p=ρ液gh可知,橡皮膜上受到的压强相等,则U形管两侧液柱高度差相同。
(3)U形管两侧液面高度差保持不变,即橡皮膜上受到的压强相等,根据公式p=ρ液gh可知,盐水的密度大,那么金属盒所在的深度要小,即压强计的金属盒浸入盐水液面以下更浅。
22.(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方,结果如图乙。小明想研究液体压强与 的关系。
(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体,液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,请推测他所看到的现象并说明原因。
【答案】(1)深度
(2)橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定哪个因素不同即可;
(2)首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大,然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。
【解答】(1)根据乙图可知,液体密度相同而深度不同,则小明想研究液体压强与深度的关系。
(2)小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,它看到的现象和原因为:
①橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
23.(2020八上·江北月考)将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明 。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为 。
【答案】(1)力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)
(2)液体内部压强随深度的增加而增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性或力和运动的关系分析解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为液体内部压强随深度的增加而增大。
24.(2020八上·浙江期末)如图所示,该仪器的名称叫做 。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明 。
【答案】压强计;液体内部存在压强
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】测量液体压强的仪器叫压强计。当压强计的橡皮膜上压强为零时,U形管两边的液面相平;当橡皮膜上受到压强时,U形管两侧会出现高度差,据此分析解答。
【解答】如图所示,该仪器的名称叫做压强计。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明液体内部存在压强。
25.(2020七下·长兴期末)
(1)小明在探究液体内部压强的规律时,在同一杯水中先后做了如图l所示的两次实验,这是为了探究液体内部压强跟 的关系;
(2)小明将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图2所示。则两种液体的密度大小关系是ρ甲 ρ乙
【答案】(1)深度
(2)>
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)液体压强受到液体密度和深度的影响,根据图1确定哪个因素发生改变即可;
(2)根据公式p=ρ液gh可知,当压强相等时,液体的密度与深度成反比,据此判断即可。
【解答】(1)根据图1可知,液体的密度相同但是橡皮膜在水下的深度不同,因此:这是为了探究液体内部压强跟深度的关系;
(2)根据图2可知,U形管两侧的高度差相同,即液体的压强相同,而深度h甲
26.(2020七下·仙居月考)如图,甲、乙两容器装的同种液体,则 容器底受到的压强大些;丙、丁两个容器一样大,丙中装的水,丁中装的汽油,但它们的深度相同,则 容器底受到的压强大些。(ρ水>ρ汽油)
【答案】乙;丙
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度成正比,与液体的深度也成正比,据此分析判断。
【解答】(1)甲、乙两容器装的同种液体,那么它们的密度相等,液体的深度h甲
27.(2020七下·萧山期末)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲 P乙;若两种液体对容器底部的压强相等时,则A、B两点压强关系是PA PB(均选填“>”“=”或“<”)
【答案】>;<
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)首先根据液体压强公式p=ρ液gh结合A、B两点压强大小比较甲、乙两种液体密度的大小,再根据此公式和两种液体深度h的大小比较容器底部受到压强的大小关系;
(2)首先根据容器底部压强相等和液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小,然后再用此公式和A、B深度比较二者压强的大小关系。
【解答】(1)A、B两点压强相等,且深度hA
设A、B两点到容器底部的距离都是h,
那么甲容器底部受到的压强为:p甲=ρ甲g(hA+h)=ρ甲ghA+ρ甲gh;
那么乙容器底部受到的压强为:p乙=ρ乙g(hB+h)=ρ乙ghB+ρ乙gh;
那么ρ甲ghA=ρ乙ghB,ρ甲gh>ρ乙gh;
因此p甲>p乙。
(2) 若两种液体对容器底部的压强相等时, 且液体深度h甲
设A、B两点到容器底部的距离都是h,
那么A受到的压强为:pA=ρ甲g(h甲-h)=ρ甲gh甲-ρ甲gh;
那么乙容器底部受到的压强为:pB=ρ乙g(h乙-h)=ρ乙gh乙-ρ乙gh;
那么ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,ρ甲gh>ρ乙gh;
因此A、B两点的压强大小关系为:pA
(1)在探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点时,为了改变金属盒及橡皮膜的朝向,具体操作是: 。
(2)将金属盒浸没于水中,发现U形管两侧液面没有发生改变,可能是因为压强计 。
(3)没有把金属盒浸没在水中,却观察到U型管两侧液面高低不同,她应进行的操作是: 。
【答案】(1)扭动上边的旋钮,改变橡皮膜的朝向
(2)漏气了
(3)打开夹子,调整U形管两侧液面上的气压
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)在与金属盒相连的手柄上,有一个旋钮,这个旋钮通过橡皮筋与金属盒相连。只要扭动旋钮,橡皮筋就可以带动金属盒在原地旋转,从而改变橡皮膜的朝向;
(2)如果压强计漏气,那么当橡皮膜上受到压力时,橡皮管的气体会向外排出,从而导致两边的液面的高度差减小,甚至几乎不会出现高度差;
(3)在橡胶管上连接有一个三通管,它的两端与橡胶管相连,剩余的一个上面固定有夹子。如果金属盒没有放入水中时,两边的液面不相平,那么可以打开这个夹子,调整气压,从而时U形管两边的液面相平。
【解答】(1)在探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点时,为了改变金属盒及橡皮膜的朝向,具体操作是:扭动上边的旋钮,改变橡皮膜的朝向;
(2)将金属盒浸没于水中,发现U形管两侧液面没有发生改变,可能是因为压强计漏气了;
(3)没有把金属盒浸没在水中,却观察到U型管两侧液面高低不同,她应进行的操作是:打开夹子,调整U形管两侧液面上的气压。
29.(2020七下·温岭期末)已知ρ红墨水>ρ水>ρ煤油。如图是常用的液体压强计,烧杯中装的是水,金属盒处于此位置时U形管两边的液面高度差为h1,如果将烧杯中的液体换成等体积的煤油并保持金属盒的位置不变,U形管两边的液面高度差变为h2,则h1 h2(选填“>”或“=”或“<”,下同)。如果烧杯中的水和金属盒的位置不变,将U形管中的红墨水换成煤油,U形管两边的液面高度差变为h3,则h1 h3。
【答案】>;<
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)U形管两侧的液面高度差反映了金属盒上受到液体压强的大小,根据公式p=ρ液gh比较水和酒精压强的大小即可;
(2)用上面相同的方法比较h1和h3的大小即可。
【解答】(1)金属盒的位置不变,那么它的深度相同,ρ水>ρ煤油,根据公式p=ρ液gh可知,金属盒上受到的压强p水>p煤油,因此U形管两边的液面高度差h1>h2;
(2)金属盒在水中的位置不变,根据p=ρ液gh可知,金属盒上受到的压强不变。因为红墨水的密度大于煤油的密度,根据公式p=ρ液gh可知,压强相等时,红墨水的高度差小于煤油的高度差,即h130.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)为了研究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计进行了改进。当两探头置于空气中时,U形管液面相平,现将两探头分别放在甲、乙容器内,且容器中分别装有两种不同的液体,当两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则p甲 p乙(选填“>”“<”或“=”);若要使U形管中的液面再次相平,应 (选填“增大”或“减小”)乙容器中的探头在液体中的深度。
【答案】>;增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)在U形管压强计中,哪个玻璃管内的液柱高度小,那么它的橡胶膜上受到的压强大,据此比较甲和乙的压强大小;
(2)如果要使液面相平,那么就要减小原来大的压强,或增大原来小的压强。
【解答】(1)根据图片可知,与甲相连的玻璃管内液柱高度小,因此甲的压强大于乙的压强,即p甲>p乙;
(2)与乙容器相连的玻璃管中液柱高度大,因此乙容器中橡皮膜上受到的压强小。若要使U形管中的液面再次相平,就要增大乙容器中探头受到的压强。根据公式p=ρ液gh可知,应该增大乙探头的深度。
三、解答题
31.(2021七下·吴兴期末)小安用液体压强计探究液体内部压强与液体的深度的关系,如图所示是部分实验过程。
①将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
②将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
③调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图 所示,在深度15厘米处观察到现象如图 所示。请完成下列问题:
(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是 ;
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是 ;
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明 ;
(4)如图D为一圆柱形容器,容器内装有密度为 的液体,O点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。请根据压强公式推导出O点所在横截面受到的液体压强p0与深度h之间的关系式,并写出推导过程。
【答案】(1)装置漏气
(2)避免实验的偶然性,使实验结果更可靠
(3)液体内部压强与液体的密度有关
(4)pa= =ρhg
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果装置漏气,那么即使金属盒的位置不变,U形管两边液面的高度差也会不断的减小;
(2)在科学研究中,往往需要改变实验器材反复进行多次实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更可靠,可以避免偶然性,具有普遍意义、。
(3)比较B、C两个实验,确定相同的因素和不同因素,根据U形管两侧液面的高度成确定压强的大小是否相同,最后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)液柱产生的压力等于液柱的重力,根据重力公式G=-mg、密度公式和压强公式推导计算即可。
【解答】(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是:装置漏气。
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是:避免实验的偶然性,使实验结果更可靠。
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明:液体内部压强与液体的密度有关
(4)横截面上受到的压强 pa= =ρhg 。
32.(2020八上·苍南期中)小明同学利用生活小物品自制了一个可以自动循环的小水车,如图所示。
实验前:往2号瓶中装入4/5的红墨水,1号瓶加红墨水浸没A管。
实验时:往水槽3里倒入一定量的红墨水,红墨水会通过A管进入1号瓶中。2号瓶中的红墨水则会通过B管流出,带动小水轮的转动。
请完成以下问题:
(1)实验前往1号瓶加红墨水浸没A管是为了使1号瓶上部形成一个密闭空间,防止气体从 管排出(选“A”或“B”)。
(2)实验时:往水槽3里倒入一定量的红墨水,红墨水会通过A管进入1号瓶中。请解释此时2号瓶中的红墨水为什么会通过B管流出。
(3)列举一种加快水轮转动速度的方法。
【答案】(1)A
(2)当向 3 号瓶中加水时,水由于重力的作用通过 A 导管进入 1 号瓶中,使 1 号瓶中气体体积减少,气压增大(1 分)。由于 1 号瓶和 2 号瓶气体连通,会导致 2 号瓶中气体压强大于外部大气压,形成一个向上的气压差,使 2 号瓶内液面下降,水从导管 B 上方流出。
(3)加快水轮转动的方法例举如下:
①1、2 号瓶内装入热水;
②实验前 1 号瓶内放入少量氢氧化钠;
③增加 B 导管口空气的流速;
④挤压 2 号瓶等。
其他能够增加 2 号瓶中气压的方法都给分
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)B管只与2号瓶相连,而A管与1号瓶相连。如果气体能够通过管子排出,也只能通过A管排出,据此分析解答;
(2)首先分析3号瓶中的水流入1号瓶后,对1号瓶里面气体体积的影响与气体按压强的影响,然后分析1号瓶内的气体的流向,从而导致2号瓶内气压的变化,最终判断2号瓶内的水沿B管上升的原因。
(3)如果要使水轮转动加快,就要增大B管中水流的速度,也就是增大2号瓶中气体的压强,凡是能够加大气体压强的方法都是可行的。
【解答】(1)实验前往1号瓶加红墨水浸没A管,是为了使1号瓶上部形成一个密闭空间,防止气体从A管排出。
(2)2号瓶中的红墨水从B管流出的原因为:当向3号瓶中加水时,水由于重力的作用通过 A 导管进入1号瓶中,使1号瓶中气体体积减少,气压增大。由于1号瓶和2号瓶气体连通,会导致2号瓶中气体压强大于外部大气压,形成一个向上的气压差,使2号瓶内液面下降,水从导管B上方流出。
(3)加快水轮转动的方法例举如下:
①1、2 号瓶内装入热水,温度高,可以产生大量的水蒸气,从而增大气压;
②实验前 1 号瓶内放入少量氢氧化钠,溶于水时放热,可以加快瓶内气压的变化;
③增加 B 导管口空气的流速,那么这个位置气压减小,增大气压差;
④挤压 2 号瓶,压缩体积增大气压。
33.(2020七下·柯桥期末)课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:“如图所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内至约1/3处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内至约2/3处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。”请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的 也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小明设计了如图所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了“深度”这个因素。请你帮助小敏分析此实验是如何排除质疑的。
【答案】(1)增加
(2))质量,重力,体积
(3)在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜凹陷程度的大小反映了液体内部压强的大小;根据液体随深度的增加而增大的规律判断;
(2)可从与水相关的质量、体积、重力等角度分析;
(3)在三个容器中分别注入相同深度的水,此时水的质量、重力和体积都不同,观察橡皮膜的形变大小。如果形变程度相同,那么说明与这几个量无关,否则就说明有关。
【解答】(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在增加,说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量,重力,体积也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)实验方案如下:在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
34.(2018八上·鄞州期末)现有一密度为1.5×103kg/m3,高为15cm的柱形物块放在水平面上(如图甲所示),再将其竖直放入高为20cm,盛有9cm深水的柱形容器内,如图乙所示,已知容器底面积为物块底面积的4倍,且物块静止在水中时与容器底接触但不密合,如图丙所示,取g=10N/kg。
(1)甲图中,物块对水平面的压强是多少?
(2)丙图中,物块对容器底部产生的压强是多少?
【答案】(1)甲图中,p=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg=2250Pa
(2)乙图中,∵已知容器底面积为物块底面积的4倍,若物块底面积为S,则容器底面积为4S,水的体积为V水=4Sh1,物块受到的重力G=ρ物Sh物g
浸在水中的深度:h水= =12cm=0.12m;
排开水的体积:V排=S物h水=Sh水,物块受到的浮力:G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g,
物块对容器底部产生的压力:F=G物﹣F浮=ρ物Sh物g﹣ρ水Sh水g,
物块对容器底部产生的压强:p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg=1050Pa.
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据压强公式P=F/S,可以求出物块对水平面的压强;
(2)先算出物块在水中受到的浮力,然后根据重力减去浮力得到压力,根据P=F/S可求出物块对容器底部产生的压强。
【解答】
四、实验探究题
35.(2021·衢州)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五圈(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,在水平地而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 。
【答案】(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
【解答】(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象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根据“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。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
36.(2021·宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。大
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为 的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 有关。
【答案】(1)增大
(2)1、5、9
(3)液体种类
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据表格,寻找深度h一定而高度H不同的数据,比较水流射程的大小即可;
(2)根据控制变量法的要求选择比照实验;
(3)根据题目描述分析实验中的变量即可。
【解答】(1)比较实验序号1、4、7可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时,必须控制小孔的高度H相同而改变深度h,故选实验序号为1、5、9。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
37.(2021七下·温州期中)秀秀在学完液体压强后,想探究液体内压强的特点,如图所示用若干圆柱形水槽、100mL的水和压强计做实验,得出如表所示数据:
实验次数 水槽底面积/cm2 橡皮膜所处深度 橡皮膜方向 △/cm
1 5 3 朝上 2.6
2 5 3 朝下
3 5 3 朝侧面 2.6
4 10 3 朝上 2.6
5 15 3 朝上
根据表格分析:
(1)表格中△处应填 .
(2)分析1、2、3次实验,可以得出结论: .
(3)秀秀想进一步探究液体内压强大小与液体质量是否有关,她设计了4、5两次实验。若压强大小与质量大小无关,则能观察到的现象为 .
【答案】(1)U形管两管内液面差
(2)同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等
(3)两次实验U形管两管内液面差相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)使用U形管压强计测量液体压强时,压强越大,U形管两侧的液面高度差越大,即通过两侧的高度差可以液体压强的大小;
(2)比较实验1、2、3中,哪个因素相同,哪个因素不同,根据液面高度差比较压强的大小,然后根据控制变量法的要求描述结论即可。
(3)若压强的大小与液体质量无关,那么4、5中橡皮膜上受到的压强相等,即U形管两侧的液面高度差相同,据此分析解答。
【解答】(1)表格中△处应该填:U形管两管内液面差。
(2)实验1、2、3中,水槽底面积相等、橡皮膜处的深度相同,且液体密度相同,只是橡皮膜的朝向不同,据此得到结论:同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)秀秀想进一步探究液体内压强大小与液体质量是否有关,她设计了4、5两次实验。若压强大小与质量大小无关,则能观察到的现象为:两次实验U形管两管内液面差相同。
38.(2020八上·浙江期末)在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验时:
(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,应该进行的操作是将压强计的金属盒 ,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一杯盛有酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开。如图(b)所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙。他发现h甲<h乙,于是认为乙杯子中盛的是水。请你指出小明的实验过程是否正确,并写出正确的判断方法: 。
【答案】(1)放入同种液体的不同深度
(2)错误;控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析解答;
(2)液体压强的大小与液体密度和深度大小有关,如果要通过压强的大小判断液体密度的大小,那么就要保证金属盒在液体中的深度相同,据此分析解答。
【解答】(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,要控制液体的种类相同,而改变液体的深度,即将压强计的金属盒放入同种液体的不同深度,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)我认为小明的实验过程错误,正确的方法为:控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)。
39.(2021九下·慈溪月考)以下是某物理兴趣小组所做的探究性实验,请你帮他们完成探究报告:
⑴如图所示,让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着摩擦力,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
⑵晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。
在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3
1 水 1 p 100
2 油 1 p 2
3 水 2 p 1600
4 油 2 p 32
5 水 3 p 8100
6 水 3 2p 16200
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积 (选填“>”、“<”、“=”)通过细管的油的体积。
②在晓丽用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是 。
【答案】>;0.25p
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】①比较表格中第1、2(或3、4)组实验,分析在细管半径和两端压强差相同的条件下,通过细管的水的体积和油的体积的大小关系;
②比较实验1和3可知,通过细管的液体体积与半径的四次方成正比;比较实验5和6可知,通过细管的液体体积与两端的压强成正比,根据这两个关系确定通过的液体体积与细管半径和压强差的数学表达式,然后代入对应的数值,计算出细管两端的电压差即可。
【解答】①分析表中数据不难发现,在温度、细管半径和压强差相同的情况下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积。
②设细管半径为amm,细管两端压强差为b,通过细管的液体体积为cmm3,
则根据表中数据有以下规律:对水来说:a4×b×100=c;
对油来说a4×b×2=c;
因此可以得出油细管两端的压强差的关系式是b=
将当细管半径是a=3mm,1s内通过细管的油的体积是c=40.5mm3,代入得b=0.25p。
五、综合说理题
40.(2019七下·嘉兴月考)在一个空塑料瓶瓶壁的不同位置打三个孔,并把它浸在水槽里,如图所示,根据 a 孔进水情况,画出另两个小孔进水水流的大致轨迹。并说明理由。
【答案】解:如图所示。
理由:同种液体同一深度处液体压强相等,小孔 a、b 深度相同,液体对 a、b 两点的压强相同,因此水流喷射距离相同;小孔 c 深度较深,液体对 c 点的压强较大,因此水流喷射距离较远。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)水流距离的远近与出水口所处的深度有关;
(2)在同种液体内部,深度越大,压强越大;同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【解答】同种液体同一深度处液体压强相等,小孔 a、b 深度相同,液体对 a、b 两点的压强相同,因此水流喷射距离相同;小孔 c 深度较深,液体对 c 点的压强较大,因此水流喷射距离较远。
1 / 1华师大版初中科学八上第二章第二节液体内部的压强同步练习
一、单选题
1.(2021·绍兴)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺人体静脉后,另采血针一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流 入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自( )
A.大气压 B.人体内血压
C.护士的拉力 D.血液自身重力
2.(2020七下·新昌期末)如图所示为某水坝的示意图。水坝左侧水面高,A和C两点处于同一高度,水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA=pC B.pA>pC C.pB=pC D.pB
A.大坝的高度 B.水库中水的体积
C.水库中水的质量 D.水库中水的深度
4.(2020八上·江北月考)如图所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A. B.
C. D.
5.(2020八上·滨江月考)医院体检抽血时,普遍使用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸力吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.被血压压入采血管
6.(2020八上·慈溪月考)如图所示的实验能( )
A.说明甲杯装的液体密度较乙杯的小
B.测量出当地的大气压强数值
C.说明液体内部同一深度各个方向的压强关系
D.说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大
7.(2020八上·镇海期中)如图所示三个容器,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压力( )
A.一样大 B.A最大 C.B最大 D.C最大
8.(2020八上·慈溪期中)连通器在生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.活塞式抽水机 D.下水道存水管
9.(2020七下·越城期末)甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同深度相同的液体,已知a、b、c三点处液体的压强相等,如图所示,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.ρ甲<ρ乙<ρ丙,P甲=P乙=P丙
B.ρ甲<ρ乙<ρ丙,P甲
D.ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲
A.液体压强与液体密度有关 B.液体压强与液体深度有关
C.液体压强与管子粗细有关 D.液体压强与液体质量有关
11.(华师大版初中科学八年级上学期 3.3 阿基米德原理)如图所示,甲、乙两台秤上各有一个溢水杯,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是( )
A.甲变小,乙不变 B.甲变大,乙不变
C.甲不变,乙变大 D.甲变小,乙变大
12.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入体检者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
13.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲、乙两种液体中,从图中可以得到的结论是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强
D.甲金属盒处的压强小于乙金属盒处的压强
14.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管,将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律,图中描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,在U形管中先注入水,待水静止后,向U形管左管中注入比水少的植物油,则两侧液面静止后( )
A.左管中植物油液面高 B.右管中水面高
C.左、右两管内液面相平 D.无法判断
16.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是( )
A.将压强计的金属盒向下移动一段距离
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
17.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
18.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)下列日常用品中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.自来水笔 C.锅炉水位计 D.液体压强计
19.(华师大版初中科学八年级上学期 2.2液体内部的压强)如图所示,比较A、B两点液体的压强pA和pB的大小,则( )
A.pA=pB B.pA>pB C.pA
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的种类有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
二、填空题
21.(2021七下·杭州期末)小明学习了液体压强的特点后,决定利用压强计对液体压强特点进行进一步探究:
(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是 。
(2)如图甲、乙所示,烧杯和水槽装有水,把压强计的金属盒浸入相同的深度时,U形管两侧液柱高度差 。 (选填“相同”或“不相同”)
(3)小明将甲中的水替换成等体积盐水后,要使U形管两侧液面高度差保持不变,则需将压强计的金属盒浸入盐水液面以下更 (“深”或“浅”)的位置。
22.(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方,结果如图乙。小明想研究液体压强与 的关系。
(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体,液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,请推测他所看到的现象并说明原因。
23.(2020八上·江北月考)将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。
(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明 。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为 。
24.(2020八上·浙江期末)如图所示,该仪器的名称叫做 。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明 。
25.(2020七下·长兴期末)
(1)小明在探究液体内部压强的规律时,在同一杯水中先后做了如图l所示的两次实验,这是为了探究液体内部压强跟 的关系;
(2)小明将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图2所示。则两种液体的密度大小关系是ρ甲 ρ乙
26.(2020七下·仙居月考)如图,甲、乙两容器装的同种液体,则 容器底受到的压强大些;丙、丁两个容器一样大,丙中装的水,丁中装的汽油,但它们的深度相同,则 容器底受到的压强大些。(ρ水>ρ汽油)
27.(2020七下·萧山期末)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。若两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲 P乙;若两种液体对容器底部的压强相等时,则A、B两点压强关系是PA PB(均选填“>”“=”或“<”)
28.(2020七下·椒江期末)小妍在做“用压强计探究液体内部压强的特点”实验时,遇到了以下问题,请分析:
(1)在探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点时,为了改变金属盒及橡皮膜的朝向,具体操作是: 。
(2)将金属盒浸没于水中,发现U形管两侧液面没有发生改变,可能是因为压强计 。
(3)没有把金属盒浸没在水中,却观察到U型管两侧液面高低不同,她应进行的操作是: 。
29.(2020七下·温岭期末)已知ρ红墨水>ρ水>ρ煤油。如图是常用的液体压强计,烧杯中装的是水,金属盒处于此位置时U形管两边的液面高度差为h1,如果将烧杯中的液体换成等体积的煤油并保持金属盒的位置不变,U形管两边的液面高度差变为h2,则h1 h2(选填“>”或“=”或“<”,下同)。如果烧杯中的水和金属盒的位置不变,将U形管中的红墨水换成煤油,U形管两边的液面高度差变为h3,则h1 h3。
30.(华师大版初中科学八年级上学期 第2章 压力 压强 单元试卷)为了研究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计进行了改进。当两探头置于空气中时,U形管液面相平,现将两探头分别放在甲、乙容器内,且容器中分别装有两种不同的液体,当两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则p甲 p乙(选填“>”“<”或“=”);若要使U形管中的液面再次相平,应 (选填“增大”或“减小”)乙容器中的探头在液体中的深度。
三、解答题
31.(2021七下·吴兴期末)小安用液体压强计探究液体内部压强与液体的深度的关系,如图所示是部分实验过程。
①将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;
②将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小;
③调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图 所示,在深度15厘米处观察到现象如图 所示。请完成下列问题:
(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是 ;
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是 ;
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明 ;
(4)如图D为一圆柱形容器,容器内装有密度为 的液体,O点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。请根据压强公式推导出O点所在横截面受到的液体压强p0与深度h之间的关系式,并写出推导过程。
32.(2020八上·苍南期中)小明同学利用生活小物品自制了一个可以自动循环的小水车,如图所示。
实验前:往2号瓶中装入4/5的红墨水,1号瓶加红墨水浸没A管。
实验时:往水槽3里倒入一定量的红墨水,红墨水会通过A管进入1号瓶中。2号瓶中的红墨水则会通过B管流出,带动小水轮的转动。
请完成以下问题:
(1)实验前往1号瓶加红墨水浸没A管是为了使1号瓶上部形成一个密闭空间,防止气体从 管排出(选“A”或“B”)。
(2)实验时:往水槽3里倒入一定量的红墨水,红墨水会通过A管进入1号瓶中。请解释此时2号瓶中的红墨水为什么会通过B管流出。
(3)列举一种加快水轮转动速度的方法。
33.(2020七下·柯桥期末)课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:“如图所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内至约1/3处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内至约2/3处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。”请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在 (选填“增加”、“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的 也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小明设计了如图所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了“深度”这个因素。请你帮助小敏分析此实验是如何排除质疑的。
34.(2018八上·鄞州期末)现有一密度为1.5×103kg/m3,高为15cm的柱形物块放在水平面上(如图甲所示),再将其竖直放入高为20cm,盛有9cm深水的柱形容器内,如图乙所示,已知容器底面积为物块底面积的4倍,且物块静止在水中时与容器底接触但不密合,如图丙所示,取g=10N/kg。
(1)甲图中,物块对水平面的压强是多少?
(2)丙图中,物块对容器底部产生的压强是多少?
四、实验探究题
35.(2021·衢州)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五圈(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,在水平地而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 。
36.(2021·宁波)水对容器侧壁有压强,水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关?
[提出猜想]
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
[查阅资料和思考]
如图甲所示,h表示小孔在水中的深度,v表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔到桌面的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。查阅资料可知,当H一定时,s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系,由于v无法直接测量,转为研究s、H、h的关系。
[实验步骤]
①将容器置于木块上,如图乙所示。大
②堵住三个小孔,往容器中加入适量的水。记录h和H。
③打开小孔,同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块,重复步骤①-③。
[实验数据及分析]
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小孔 a b c a b c a b c
h/cm 10 20 30 10 20 30 10 20 30
H/cm 30 20 10 40 30 20 50 40 30
s/cm 35 41 35 40 49 50 45 58 59
(1)分析表中数据可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 (填“增大”或“减小”)。
(2)采用控制变量的方法,通过比较实验序号为 的三组数据,可以得出:水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 有关。
37.(2021七下·温州期中)秀秀在学完液体压强后,想探究液体内压强的特点,如图所示用若干圆柱形水槽、100mL的水和压强计做实验,得出如表所示数据:
实验次数 水槽底面积/cm2 橡皮膜所处深度 橡皮膜方向 △/cm
1 5 3 朝上 2.6
2 5 3 朝下
3 5 3 朝侧面 2.6
4 10 3 朝上 2.6
5 15 3 朝上
根据表格分析:
(1)表格中△处应填 .
(2)分析1、2、3次实验,可以得出结论: .
(3)秀秀想进一步探究液体内压强大小与液体质量是否有关,她设计了4、5两次实验。若压强大小与质量大小无关,则能观察到的现象为 .
38.(2020八上·浙江期末)在用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验时:
(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,应该进行的操作是将压强计的金属盒 ,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一杯盛有酒精。老师告诉小明酒精的密度小于纯净水的密度,希望他用压强计将它们区别开。如图(b)所示,小明将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h甲和h乙。他发现h甲<h乙,于是认为乙杯子中盛的是水。请你指出小明的实验过程是否正确,并写出正确的判断方法: 。
39.(2021九下·慈溪月考)以下是某物理兴趣小组所做的探究性实验,请你帮他们完成探究报告:
⑴如图所示,让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着摩擦力,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
⑵晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。
在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3
1 水 1 p 100
2 油 1 p 2
3 水 2 p 1600
4 油 2 p 32
5 水 3 p 8100
6 水 3 2p 16200
①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积 (选填“>”、“<”、“=”)通过细管的油的体积。
②在晓丽用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是 。
五、综合说理题
40.(2019七下·嘉兴月考)在一个空塑料瓶瓶壁的不同位置打三个孔,并把它浸在水槽里,如图所示,根据 a 孔进水情况,画出另两个小孔进水水流的大致轨迹。并说明理由。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析解答。
【解答】人体内存在一定的血压,真空袋内气压很小,这时血压从人体流向采集袋,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据公式p=ρ液gh比较即可。
【解答】深度h是指水面到研究点的距离,而不是研究点到地面之间的距离。根据图片可知,A和C在同一高度上,但深度hB>hA>hC;根据液体压强公式p=ρ液gh可知,三点的压强大小依次为:pB>pA>pC,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】根据公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体的密度和深度大小有关。同一个大坝里的水密度相同,因此决定大坝坝底受到水的压强大小的是水库中水的深度,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器;当连通器内只有一种液体时,液面总保持相平,据此分析判断。
【解答】A.当活塞向上移动时,筒内气压减小,在外界大气压强的作用下,外面的水被压进井筒,被活塞提上去,故A不合题意;
B.锅炉水位计的底部与锅炉连通,上面开口,根据连通器原理可知,水位计里面的水位和锅炉里面的水位保持相平,通过观察水位计就能确认是否需要加水,故B不合题意;
C.茶壶的壶嘴和壶身上面开口,底部连通,构成一个连通器,故C不合题意;
D.在船闸中,当关闭左侧底部的阀门时,中间的水闸和右侧的水底部连通,上面开口,构成一个连通器,那么中间和右侧的水平会保持相平,于是右侧的船就可以行驶进行船闸内,故D不合题意。
故选A。
5.【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析判断。
【解答】当真空采血管与人的血管连接时,人体的血压大于采血管内的气压,因此血液会在血压的作用下自动流入采血管,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据图片描述的实验过程分析判断。
【解答】读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头浸入在甲中较深处、浸入乙中的深度较浅,液体压强计 U 形管的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的;
A 、根据液体压强的计算公式 p=ρgh ,可知在压强相同时,液体深度越大,说明液体的密度越小,A正确;
B 、液体压强计是测量液体压强的,不能测出大气压的值,B错误;
C 、液体压强计的探头浸在液体的不同深度,C错误;
D 、甲、乙两杯中液体压强计U形管中的液面相平,也就说明探头承受的压强是相等的,D错误.
故选A .
7.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】液体对容器底部的压力与容器的形状有关。如果容器上下粗细一致,那么液体对容器底部的压力等于液体重力;如果下口大,那么液体对容器底部的压力大于液体重力;如果下口小,那么液体对容器底部的压力小于液体重力,据此分析判断。
【解答】三个容器内酒精质量相等,根据G=mg可知,那么酒精的重力相等。
A容器下口大,那么酒精对容器底部的压力F>G;
B容器粗细相同,那么酒精对容器底部的压力F=G;
C容器下口小,那么酒精对容器底部的压力F<G。
因此酒精对容器底部的压力最大的是A。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上面开口,底部连通的容器叫连通器,据此分析判断。
【解答】A.茶壶的壶盖上有一个小孔,它的壶嘴和壶身上面都与大气相通,而下面彼此连通,形成一个连通器,故A正确不合题意;
B.当关闭阀门B,打开阀门A时,闸室与上游两个部分,上面开口与大气相通,下面彼此连通,构成一个连通器,故B正确不合题意;
C.抽水机外面与大气连通,而抽水机里面是封闭的,没有开口与大气相通,因此不能构成连通器,故C错误符合题意;
D.水盆和下水道的存水管底部连通,上面都与大气相通,因此构成连通器,故D正确不合题意。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】首先判断三点深度的大小关系,然后根据三点压强相等和公式p=ρ液gh判断三种液体密度的大小关系。三种液体的容器底部深度相同,根据液体密度大小和公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小关系。
【解答】根据公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,深度相同,密度越小;因为a、b、c三点压强相等,且ha>hb>hc,所以液体密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。
根据公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,液体压强越大;因为三个容器中液体深度相同,且ρ甲<ρ乙<ρ丙,所以液体对容器底部压强的大小排列顺序为:p甲
10.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据题目描述分析影响压强的哪个因素发生改变即可。
【解答】几杯水的质量和体积很小,密度也保持不变,由于管子很细,于是水柱的高度很大,就水桶底部水的深度很大,于是产生很大的压强,将木桶压破,因此这个实验说明液体压强与液体深度有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
11.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的变化,再根据F=pS比较容器底部受到压力的变化,进而对台秤的示数变化做出判断。
【解答】甲中装满水,伸入手指后,有水溢出,但是水面高度不变,根据公式p=ρ液gh可知,容器底部压强不变,根据F=pS可知,容器底部受到压力不变,那么台秤的示数不变。
乙中没有装满水,伸入手指后,水面升高,根据公式p=ρ液gh可知,容器底部压强变大,根据F=pS可知,容器底部受到压力变大,那么台秤的示数变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】气体或液体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析即可。
【解答】真空采集管内大气压强几乎为零,而人体内的血液流动时是存在血压的。当针头插入静脉后,血压从压强大的静脉流向压强小的采集管,完成抽血,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.【答案】A
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据U形管两侧的液面高度差判断金属盒受到的压强大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小即可。
【解答】根据图片可知,甲中液柱的高度差大于乙,那么说明甲中金属盒处的压强大于乙,故C、D错误;
因为p甲>p乙,且h甲=h乙,根据公式p=ρ液gh可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确,B错误。
故选A。
14.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强较小的方向凸起;
(2)在液体内部,压强向各个方向,据此分析判断。
【解答】当橡皮膜浸没在水中时,它会受到水的压强。由于水的压强大于里面气体的压强,所以橡皮膜会向玻璃管的内部凸起,故A、C、D错误,而B正确。
故选B。
15.【答案】A
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】在U形管中注入水后,当水静止时,根据连通器原理可知,左右水墨保持相平。向左管注入植物油后,左管的压强增大,于是水会向右流动,使右边的水柱升高。当左右两边液体压强相等时,水不再流动,如下图所示:
在虚线所在的液面上,左侧植物油产生的压强和右侧水柱产生的压强相等。根据公式p=ρ液gh可知,植物油的密度小于水,所以左管中植物油的液面高。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
16.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度和深度有关;在同一液体同一深度,液体向各个方向的压强都相等,据此分析判断。
【解答】A.将压强计的金属盒向下移动一段距离,那么液体深度h增大,压强增大,液面的高度差增大,故A错误;
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离,那么液体深度h减小,压强减小,液面的高度差减小,故B正确;
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°,液体的压强大小不变,那么液面的高度差不变,故C错误;
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中,由于液体密度增大,所以压强增大,液面的高度差增大,故D错误。
故选B。
17.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据图像,利用液体压强公式p=ρ液gh,推测水的深度变化规律,进而对容器的形状进行判断。
【解答】根据液体压强公式式p=ρ液gh可知,液体压强与深度成正比。根据图像可知,水的压强的增加速度越来越小,那么容器内水的深度增加速度也越来越小。匀速注水时,相同时间内注入水的体积相同,根据V=Sh可知,容器的形状肯定是越向上越粗,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
18.【答案】B
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】上边开口,底部连通的容器叫连通器,据此分析判断。
【解答】A.茶壶的壶嘴和壶身底部相连,上面开口,构成一个连通器,故A不合题意;
B.自来水笔打钢笔水时,通过挤压胶囊排出里面的空气,从而使里面的气压减小,在外界大气压强的作用下,将钢笔水压入钢笔,与连通器无关,故B符合题意;
C.锅炉水位计的水桶与外面的观察管底部连通,上面开口,构成一个连通器,故C不合题意;
D.液体压强计的U形管,底部连通上面开口,构成一个来年同期,故D不合题意。
故选B。
19.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh比较两点的压强大小。
【解答】根据公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度成正比。根据图片可知,A、B两点深度相同,但水的密度大于酒精的密度,因此A点压强大于B点压强,即pA>pB,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
20.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】当橡皮膜左右两边受到的压强相同时,它处于竖直状态;哪侧的压强小,橡皮膜就向哪侧突出,据此根据控制变量法设计实验即可。
【解答】①探究液体压强是否与液体的深度有关时,可以在两侧装上相同的液体,但是深度不同,观察橡皮膜的形状即可,故①可以;
②探究液体压强是否与液体的种类有关时,可以在两侧装上不同的液体,但是深度相同,观察橡皮膜的形状即可,故②可以;
③橡皮膜在竖直方向,它只能反映左右两个侧面是否有压强存在或压强的大小,不能反应液体是否对容器的底部产生压强,故③不可以;
④根据橡皮膜是否凸起,可以判断液体是否对容器的侧壁产生压强,故④可以。
因此可以用该装置探究的是①②④。
故选B。
21.【答案】(1)检查压强计内部是否密封
(2)相同
(3)浅
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果压强计内部密封性良好,那么用手按压橡皮膜后,里面的空气受到挤压,U形管两侧就会出现高度差;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh可知,当液体压强相等时,深度h与液体密度ρ成反比,据此分析解答。
【解答】(1)组装好压强计后,他用手指轻压压强计金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面是否保持一定的高度差,其目的是检查压强计内部是否密封。
(2)烧杯和水槽装有水,即液体密度相同;把压强计的金属盒浸入相同的深度时,即深度相同,根据公式p=ρ液gh可知,橡皮膜上受到的压强相等,则U形管两侧液柱高度差相同。
(3)U形管两侧液面高度差保持不变,即橡皮膜上受到的压强相等,根据公式p=ρ液gh可知,盐水的密度大,那么金属盒所在的深度要小,即压强计的金属盒浸入盐水液面以下更浅。
22.【答案】(1)深度
(2)橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定哪个因素不同即可;
(2)首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大,然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。
【解答】(1)根据乙图可知,液体密度相同而深度不同,则小明想研究液体压强与深度的关系。
(2)小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,它看到的现象和原因为:
①橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
23.【答案】(1)力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)
(2)液体内部压强随深度的增加而增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据物体间力的作用的相互性或力和运动的关系分析解答;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh分析即可。
【解答】(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明力的作用是相互的(或力可以改变物体的运动状态)。
(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为液体内部压强随深度的增加而增大。
24.【答案】压强计;液体内部存在压强
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】测量液体压强的仪器叫压强计。当压强计的橡皮膜上压强为零时,U形管两边的液面相平;当橡皮膜上受到压强时,U形管两侧会出现高度差,据此分析解答。
【解答】如图所示,该仪器的名称叫做压强计。当手指挤压橡皮膜时,U形管两边的液面会出现高度差。当金属盒伸入液体内部时,U形管两边的液面也出现了高度差,这表明液体内部存在压强。
25.【答案】(1)深度
(2)>
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】(1)液体压强受到液体密度和深度的影响,根据图1确定哪个因素发生改变即可;
(2)根据公式p=ρ液gh可知,当压强相等时,液体的密度与深度成反比,据此判断即可。
【解答】(1)根据图1可知,液体的密度相同但是橡皮膜在水下的深度不同,因此:这是为了探究液体内部压强跟深度的关系;
(2)根据图2可知,U形管两侧的高度差相同,即液体的压强相同,而深度h甲
26.【答案】乙;丙
【知识点】影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体压强与液体密度成正比,与液体的深度也成正比,据此分析判断。
【解答】(1)甲、乙两容器装的同种液体,那么它们的密度相等,液体的深度h甲
27.【答案】>;<
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)首先根据液体压强公式p=ρ液gh结合A、B两点压强大小比较甲、乙两种液体密度的大小,再根据此公式和两种液体深度h的大小比较容器底部受到压强的大小关系;
(2)首先根据容器底部压强相等和液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小,然后再用此公式和A、B深度比较二者压强的大小关系。
【解答】(1)A、B两点压强相等,且深度hA
设A、B两点到容器底部的距离都是h,
那么甲容器底部受到的压强为:p甲=ρ甲g(hA+h)=ρ甲ghA+ρ甲gh;
那么乙容器底部受到的压强为:p乙=ρ乙g(hB+h)=ρ乙ghB+ρ乙gh;
那么ρ甲ghA=ρ乙ghB,ρ甲gh>ρ乙gh;
因此p甲>p乙。
(2) 若两种液体对容器底部的压强相等时, 且液体深度h甲
设A、B两点到容器底部的距离都是h,
那么A受到的压强为:pA=ρ甲g(h甲-h)=ρ甲gh甲-ρ甲gh;
那么乙容器底部受到的压强为:pB=ρ乙g(h乙-h)=ρ乙gh乙-ρ乙gh;
那么ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,ρ甲gh>ρ乙gh;
因此A、B两点的压强大小关系为:pA
(2)漏气了
(3)打开夹子,调整U形管两侧液面上的气压
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)在与金属盒相连的手柄上,有一个旋钮,这个旋钮通过橡皮筋与金属盒相连。只要扭动旋钮,橡皮筋就可以带动金属盒在原地旋转,从而改变橡皮膜的朝向;
(2)如果压强计漏气,那么当橡皮膜上受到压力时,橡皮管的气体会向外排出,从而导致两边的液面的高度差减小,甚至几乎不会出现高度差;
(3)在橡胶管上连接有一个三通管,它的两端与橡胶管相连,剩余的一个上面固定有夹子。如果金属盒没有放入水中时,两边的液面不相平,那么可以打开这个夹子,调整气压,从而时U形管两边的液面相平。
【解答】(1)在探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点时,为了改变金属盒及橡皮膜的朝向,具体操作是:扭动上边的旋钮,改变橡皮膜的朝向;
(2)将金属盒浸没于水中,发现U形管两侧液面没有发生改变,可能是因为压强计漏气了;
(3)没有把金属盒浸没在水中,却观察到U型管两侧液面高低不同,她应进行的操作是:打开夹子,调整U形管两侧液面上的气压。
29.【答案】>;<
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)U形管两侧的液面高度差反映了金属盒上受到液体压强的大小,根据公式p=ρ液gh比较水和酒精压强的大小即可;
(2)用上面相同的方法比较h1和h3的大小即可。
【解答】(1)金属盒的位置不变,那么它的深度相同,ρ水>ρ煤油,根据公式p=ρ液gh可知,金属盒上受到的压强p水>p煤油,因此U形管两边的液面高度差h1>h2;
(2)金属盒在水中的位置不变,根据p=ρ液gh可知,金属盒上受到的压强不变。因为红墨水的密度大于煤油的密度,根据公式p=ρ液gh可知,压强相等时,红墨水的高度差小于煤油的高度差,即h130.【答案】>;增大
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)在U形管压强计中,哪个玻璃管内的液柱高度小,那么它的橡胶膜上受到的压强大,据此比较甲和乙的压强大小;
(2)如果要使液面相平,那么就要减小原来大的压强,或增大原来小的压强。
【解答】(1)根据图片可知,与甲相连的玻璃管内液柱高度小,因此甲的压强大于乙的压强,即p甲>p乙;
(2)与乙容器相连的玻璃管中液柱高度大,因此乙容器中橡皮膜上受到的压强小。若要使U形管中的液面再次相平,就要增大乙容器中探头受到的压强。根据公式p=ρ液gh可知,应该增大乙探头的深度。
31.【答案】(1)装置漏气
(2)避免实验的偶然性,使实验结果更可靠
(3)液体内部压强与液体的密度有关
(4)pa= =ρhg
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)如果装置漏气,那么即使金属盒的位置不变,U形管两边液面的高度差也会不断的减小;
(2)在科学研究中,往往需要改变实验器材反复进行多次实验,从而收集多组实验数据,这样得到的结论更可靠,可以避免偶然性,具有普遍意义、。
(3)比较B、C两个实验,确定相同的因素和不同因素,根据U形管两侧液面的高度成确定压强的大小是否相同,最后根据控制变量法的要求描述实验结论。
(4)液柱产生的压力等于液柱的重力,根据重力公式G=-mg、密度公式和压强公式推导计算即可。
【解答】(1)②中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是:装置漏气。
(2)小安反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验。这样做的目的是:避免实验的偶然性,使实验结果更可靠。
(3)小安补充的其中一个实验步骤是:将金属盒放入盐水中深度15厘米处时,实验现象如图C所示,比较B、C现象可说明:液体内部压强与液体的密度有关
(4)横截面上受到的压强 pa= =ρhg 。
32.【答案】(1)A
(2)当向 3 号瓶中加水时,水由于重力的作用通过 A 导管进入 1 号瓶中,使 1 号瓶中气体体积减少,气压增大(1 分)。由于 1 号瓶和 2 号瓶气体连通,会导致 2 号瓶中气体压强大于外部大气压,形成一个向上的气压差,使 2 号瓶内液面下降,水从导管 B 上方流出。
(3)加快水轮转动的方法例举如下:
①1、2 号瓶内装入热水;
②实验前 1 号瓶内放入少量氢氧化钠;
③增加 B 导管口空气的流速;
④挤压 2 号瓶等。
其他能够增加 2 号瓶中气压的方法都给分
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)B管只与2号瓶相连,而A管与1号瓶相连。如果气体能够通过管子排出,也只能通过A管排出,据此分析解答;
(2)首先分析3号瓶中的水流入1号瓶后,对1号瓶里面气体体积的影响与气体按压强的影响,然后分析1号瓶内的气体的流向,从而导致2号瓶内气压的变化,最终判断2号瓶内的水沿B管上升的原因。
(3)如果要使水轮转动加快,就要增大B管中水流的速度,也就是增大2号瓶中气体的压强,凡是能够加大气体压强的方法都是可行的。
【解答】(1)实验前往1号瓶加红墨水浸没A管,是为了使1号瓶上部形成一个密闭空间,防止气体从A管排出。
(2)2号瓶中的红墨水从B管流出的原因为:当向3号瓶中加水时,水由于重力的作用通过 A 导管进入1号瓶中,使1号瓶中气体体积减少,气压增大。由于1号瓶和2号瓶气体连通,会导致2号瓶中气体压强大于外部大气压,形成一个向上的气压差,使2号瓶内液面下降,水从导管B上方流出。
(3)加快水轮转动的方法例举如下:
①1、2 号瓶内装入热水,温度高,可以产生大量的水蒸气,从而增大气压;
②实验前 1 号瓶内放入少量氢氧化钠,溶于水时放热,可以加快瓶内气压的变化;
③增加 B 导管口空气的流速,那么这个位置气压减小,增大气压差;
④挤压 2 号瓶,压缩体积增大气压。
33.【答案】(1)增加
(2))质量,重力,体积
(3)在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)橡皮膜凹陷程度的大小反映了液体内部压强的大小;根据液体随深度的增加而增大的规律判断;
(2)可从与水相关的质量、体积、重力等角度分析;
(3)在三个容器中分别注入相同深度的水,此时水的质量、重力和体积都不同,观察橡皮膜的形变大小。如果形变程度相同,那么说明与这几个量无关,否则就说明有关。
【解答】(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在增加,说明液体深度是影响液 体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量,重力,体积也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
(3)实验方案如下:在三个容器中,将水加到如图所示的深度,我们发现三个地面到液面水的深度已一样,但是三个容器中的水的质量却各不一样有大小,结果三张橡皮膜的凹陷程度却一样。于是说明精准说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
34.【答案】(1)甲图中,p=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg=2250Pa
(2)乙图中,∵已知容器底面积为物块底面积的4倍,若物块底面积为S,则容器底面积为4S,水的体积为V水=4Sh1,物块受到的重力G=ρ物Sh物g
浸在水中的深度:h水= =12cm=0.12m;
排开水的体积:V排=S物h水=Sh水,物块受到的浮力:G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g,
物块对容器底部产生的压力:F=G物﹣F浮=ρ物Sh物g﹣ρ水Sh水g,
物块对容器底部产生的压强:p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg=1050Pa.
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据压强公式P=F/S,可以求出物块对水平面的压强;
(2)先算出物块在水中受到的浮力,然后根据重力减去浮力得到压力,根据P=F/S可求出物块对容器底部产生的压强。
【解答】
35.【答案】(1)不能
(2)小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?;水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据实验过程分析是否能够得到对应的结论即可;
(2)①根据题干的描述确定小科要探究的问题;
②如果三个小孔喷水距离相差不大,那么不利于得到实验结论,因此要等待一段时间,直到三个小孔喷水距离差异明显即可。
【解答】(1)要探究容器里的水对容器各个方向的侧壁都有压强,就应该在容器侧壁的不同方向上打孔,观察橡皮膜是否凸起,而不是旋转容器,故上述操作及现象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根据“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。”可知,小科重新设计实验想探究的问题是:小孔喷水距离与小孔处的水压有什么关系?。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是:水面有明显下降,且能确保三个小孔喷水距离差异明显。
36.【答案】(1)增大
(2)1、5、9
(3)液体种类
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)根据表格,寻找深度h一定而高度H不同的数据,比较水流射程的大小即可;
(2)根据控制变量法的要求选择比照实验;
(3)根据题目描述分析实验中的变量即可。
【解答】(1)比较实验序号1、4、7可知,当小孔在水中的深度h一定时,水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大。
(2)探究水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关时,必须控制小孔的高度H相同而改变深度h,故选实验序号为1、5、9。
(3)小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验,目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与液体种类有关。
37.【答案】(1)U形管两管内液面差
(2)同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等
(3)两次实验U形管两管内液面差相同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)使用U形管压强计测量液体压强时,压强越大,U形管两侧的液面高度差越大,即通过两侧的高度差可以液体压强的大小;
(2)比较实验1、2、3中,哪个因素相同,哪个因素不同,根据液面高度差比较压强的大小,然后根据控制变量法的要求描述结论即可。
(3)若压强的大小与液体质量无关,那么4、5中橡皮膜上受到的压强相等,即U形管两侧的液面高度差相同,据此分析解答。
【解答】(1)表格中△处应该填:U形管两管内液面差。
(2)实验1、2、3中,水槽底面积相等、橡皮膜处的深度相同,且液体密度相同,只是橡皮膜的朝向不同,据此得到结论:同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)秀秀想进一步探究液体内压强大小与液体质量是否有关,她设计了4、5两次实验。若压强大小与质量大小无关,则能观察到的现象为:两次实验U形管两管内液面差相同。
38.【答案】(1)放入同种液体的不同深度
(2)错误;控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析解答;
(2)液体压强的大小与液体密度和深度大小有关,如果要通过压强的大小判断液体密度的大小,那么就要保证金属盒在液体中的深度相同,据此分析解答。
【解答】(1)在探究液体压强与液体深度的关系时,要控制液体的种类相同,而改变液体的深度,即将压强计的金属盒放入同种液体的不同深度,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差。
(2)我认为小明的实验过程错误,正确的方法为:控制金属盒在液体中的深度相同,观察U形管中液面的高度差(或控制U形管中液面的高度差相同,观察金属盒所处深度)。
39.【答案】>;0.25p
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】①比较表格中第1、2(或3、4)组实验,分析在细管半径和两端压强差相同的条件下,通过细管的水的体积和油的体积的大小关系;
②比较实验1和3可知,通过细管的液体体积与半径的四次方成正比;比较实验5和6可知,通过细管的液体体积与两端的压强成正比,根据这两个关系确定通过的液体体积与细管半径和压强差的数学表达式,然后代入对应的数值,计算出细管两端的电压差即可。
【解答】①分析表中数据不难发现,在温度、细管半径和压强差相同的情况下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积。
②设细管半径为amm,细管两端压强差为b,通过细管的液体体积为cmm3,
则根据表中数据有以下规律:对水来说:a4×b×100=c;
对油来说a4×b×2=c;
因此可以得出油细管两端的压强差的关系式是b=
将当细管半径是a=3mm,1s内通过细管的油的体积是c=40.5mm3,代入得b=0.25p。
40.【答案】解:如图所示。
理由:同种液体同一深度处液体压强相等,小孔 a、b 深度相同,液体对 a、b 两点的压强相同,因此水流喷射距离相同;小孔 c 深度较深,液体对 c 点的压强较大,因此水流喷射距离较远。
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】(1)水流距离的远近与出水口所处的深度有关;
(2)在同种液体内部,深度越大,压强越大;同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【解答】同种液体同一深度处液体压强相等,小孔 a、b 深度相同,液体对 a、b 两点的压强相同,因此水流喷射距离相同;小孔 c 深度较深,液体对 c 点的压强较大,因此水流喷射距离较远。
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