2.2.2液体内部的压强 学案(典例剖析+课练对接+课练全解)

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名称 2.2.2液体内部的压强 学案(典例剖析+课练对接+课练全解)
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文件大小 3.2MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2021-10-12 09:35:06

文档简介

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第2章压力压强
液体内部的压强
第2课时 液体内部的压强
1、了解液体对容器的底部和侧壁都有压强的作用。
2、知道液体内部压强的特点。
3、定性了解液体内部压强的大小
学习重点:液体内部压强的规律
学习难点:液体压强与液体深度及密度的关系。
1.液体内部存在压强,压强随深度的增加而 ,在同一深度处液体向各个方向的压强大小 _。不同液体的压强还与_ 有关, _大的液体内部压强就大。
2.测量液体内部压强的工具: 。当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管内的液面出现高度差,液面高度差越大,压强越 。21*cnjy*com
3.上端开口、下部相连通的容器叫 。当连通器中的水不流动时,各液面, (填“在”或“不在”)同- -水平面上。
知识点1:连通器
连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是(  )
A.水壶 B.锅炉水位计
C.船闸 D.拦河大坝
如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是(  )
A.h B.h C.h D.h
知识点2:液体的压强的计算
(2021春 沙坪坝区校级期末)如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,上下底面积之比为1:2,此时水对容器底的压力为F,压强为p;当容器倒置在水平桌面时,水对容器底部的压力和压强分别为(  )21教育名师原创作品
A.F;2p B.F;p C.0.5F;p D.0.5F;2p
(2021 成都)如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100cm2,质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水(每分钟注入100g),直至注满容器为止,细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。ρ水=1g/cm3,常数g=10N/kg,物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。
(1)求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离L1;
(2)当细绳的拉力为0.9N时,求水对物块下表面的压强;
(3)若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体(每分钟注入100cm3,ρ液=1.5g/cm3),直至9.4min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间tx分钟(0≤tx≤9.4)的函数关系式。www-2-1-cnjy-com
知识点3:利用平衡法求液体密度
用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是(  )【出处:21教育名师】
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
小明用刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度,操作步骤如下:
①将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,出现图甲所示的现象,说明水对  有压强。
②用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图甲所示)。
③将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,直到橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面的高度为h2(如图乙所示)。【版权所有:21教育】
(1)用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水=  (水的密度用ρ水表示)。
(2)分析实验过程,小明测得的盐水密度值比真实值偏   ,这主要是操作中的第  步造成的。
1.(2021春 秦都区期末)下列装置属于连通器应用的是(  )
A.医用注射器 B.锅炉液位计 C.密度计 D.温度计
2.(2021春 蒙阴县期中)如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,量筒内盛有不同质量的水,比较两量筒内同一高度上A、B两点液体压强pA和pB的大小,则(  )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法判断
3.一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中一个圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,则(  )21世纪教育网版权所有
A.橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的运动状态
B.A是上端橡皮膜上方的一点,水对A点只有向下的压强
C.两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹进得更多
D.玻璃管侧壁没有明显凹陷,因为水对侧壁没有压强
4.(2021 渝北区校级模拟)已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为0.3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上)。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,下列说法正确的是(  )21cnjy.com
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
5.(2021 平谷区一模)质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。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。则下列选项正确的是(g取10N/kg)(  )21·cn·jy·com
A.水对水桶底的压强是4000Pa
B.水桶内水的质量为28kg
C.F的大小为154N
D.F的大小为126N
6.(2021春 武侯区校级期中)如图所示,甲、乙两圆柱形容器的高度之比1:1,容器内部底面积之比1:3,都装满水,现将两木块a、b缓缓放入甲、乙两容器中,则此时水对两容器底部的压强之比为  ,水对两容器底部的压力之比为   。
7.(2021春 番禺区期中)如图所示,甲、乙两容器高分别为13cm和18cm,容器内都装有水且液面相平,两容器之间用带有阀门K的斜管将两容器相连。图中A、B两点到甲、乙容器底部的距离都是8cm。则A、B两点受到的波体压强大小分别为pA、pB,则pA=  ,pB=   ;当将阀门K打开时水将    流动(填“会”或“不会”)。(g取10N/kg)2·1·c·n·j·y
8.(2021 隆回县二模)如图所示,为探究连通器的原理的简化图,其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水,当系统稳定后:21·世纪*教育网
(1)液面最低的是    (选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”);
(2)如果把A的上端打开,则ABCD的液面    高(选填“一样”或“不一样”):
(3)如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油,则能观察到    液面最高(选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”),通过以上实验,请把实验结论写在草稿纸上。2-1-c-n-j-y
9.(2021 岳麓区校级模拟)如图所示,厚度不计的铁桶重为40N,桶的底面积为200cm2,往桶里倒入12kg的水,水的深度为15cm,水中有一点A,A点距离桶底10cm,铁桶平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。求:【来源:21cnj*y.co*m】
(1)A点处的水压强。
(2)水对桶底的压力。
(3)台面受到桶的压强。
10.(2021 北海二模)如图甲所示,足够高质量为8kg的长方体容器C置于水平地面,不吸水的AB两物体叠放置于容器内,A为正方体,B为长方体,其中A的边长为10cm,B的高为0.1m,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.12m时停止加水,所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知ρ水=1.0×103kg/cm3,g=10N/kg,求:
(1)停止加水时,水对容器底部的压强;
(2)物体A和B的总质量为多少kg;
(3)停止加水后,将物体A拿开,物体B上升了1cm,接着继续向容器中继续注水,当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:2时,再将A物体放入水中,此时水对容器底部的压力为多少N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
1.(2021春 中原区期末)如图甲所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上、下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压力为F1、压强为p1,容器对桌面的压力为F2、压强为p2。把容器倒置后放到水平桌面上,如图乙所示,下列说法错误的是(  )
A.水对容器底的压强为p1
B.水对容器底的压力为F1
C.容器对桌面的压力为F2
D.容器对桌面的压强为p2
2.(2021春 河东区期末)如图所示,质量为0.4kg,底面积为20cm2的茶壶静止在水平桌面上,壶中盛有0.6kg的水,水的深度为15cm,则水对茶壶底部的压强是  Pa;茶壶对桌面的压强是  Pa;将茶壶向壶嘴方向略微倾斜且静止后,壶嘴和壶身中的水面    (选填“相平”或“不相平”)(g取10N/kg)。www.21-cn-jy.com
3.(2021春 武汉期末)三峡船闸是世界上最大的人造船闸,下图是轮船通过三峡船闸的示意图。
(1)船闸是利用   原理来设计建造的。
(2)三峡船闸的首级人字闸门每扇门高近40m,宽近20m。闸门一铁钉位于水下25m深处,它受到水的压强为    Pa;一艘轮船从长江驶入东海,它受到的浮力将   (选填“变大”、“变小”或“不变”),船身将    (选填“上浮”、“下沉”或“不变”)。(g取10N/kg)21*cnjy*com
4.(2021春 永定区期末)底面积为800cm2的平底水桶,水桶内装有质量为36kg、深30cm的水,放在水平地面上,如图甲所示,水桶对地面的压强为5000Pa。当用竖直向上的力F提水桶但没有提起来时(如图乙所示),此时水桶对地面的压强变为4000Pa。求:(g取10N/kg)
(1)桶底受到水的压强;
(2)空水桶的重;
(3)拉力F的大小。
5.(2021春 德宏州期末)2020年11月10日,“地球第四极”——西太平洋马里亚纳海沟,载人深潜“奋斗者”号成功坐低“挑战者深渊”,深度10909m,创下中国载人深潜新的深度记录,标志着中国万米级载人潜水器“奋斗者”号海试取得成功,意味着中国人驾驶自己的潜水器可以自由到达大洋任何深度并开展科学考察。(ρ海水≈1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号下潜到10909m时受到水的压强是多大?
(2)若“奋斗者”号上有一个50cm2的观察窗,在10000m深度时观察窗受到的海水压力为多大?
(3)如果一头大象的质量按5t计,则在10000米深处1m2的面积上受到水的压力相当于多少头大象对水平地面的压力?【来源:21·世纪·教育·网】
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第2章压力压强
液体内部的压强
第2课时 液体内部的压强
1、了解液体对容器的底部和侧壁都有压强的作用。
2、知道液体内部压强的特点。
3、定性了解液体内部压强的大小
学习重点:液体内部压强的规律
学习难点:液体压强与液体深度及密度的关系。
1.液体内部存在压强,压强随深度的增加而增大,在同一深度处液体向各个方向的压强大小相等_。不同液体的压强还与_密度有关,密度_大的液体内部压强就大。
2.测量液体内部压强的工具:压强计。当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管内的液面出现高度差,液面高度差越大,压强越大。
3.上端开口、下部相连通的容器叫连通器。当连通器中的水不流动时,各液面,在(填“在”或“不在”)同- -水平面上。
知识点1:连通器
连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是(  )
A.水壶 B.锅炉水位计
C.船闸 D.拦河大坝
:水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,故D符合题意,ABC不合题意。
故选:D。
如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是(  )21*cnjy*com
A.h B.h C.h D.h
:当打开开关K时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此右边水面将下降,左面水面将升高,
由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,
竖管中水的总体积V=Sh+2S 2h=5Sh,
因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,
即左管水的体积为V左=×5Sh=,右管水的体积为V右=×5Sh=,
左管水的体积的增大量为﹣Sh=Sh,
即左管水面上升的距离是h。
故选:C。
知识点2:液体的压强的计算
(2021春 沙坪坝区校级期末)如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,上下底面积之比为1:2,此时水对容器底的压力为F,压强为p;当容器倒置在水平桌面时,水对容器底部的压力和压强分别为(  )
A.F;2p B.F;p C.0.5F;p D.0.5F;2p
:由于密闭容器装满水,则由p=ρgh可知,容器倒置之后液体对容器底部压强不变,又由F=pS可知,当压强不变时,压力与受力面积成正比;
已知容器上下底面积之比为1:2,故倒置后水对容器底部压力为F=0.5F,
所以倒置后水对容器底部的压力和压强分别为0.5F、p。
故选:C。
(2021 成都)如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面积S容=100cm2,质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水(每分钟注入100g),直至注满容器为止,细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。ρ水=1g/cm3,常数g=10N/kg,物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。
(1)求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离L1;
(2)当细绳的拉力为0.9N时,求水对物块下表面的压强;
(3)若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体(每分钟注入100cm3,ρ液=1.5g/cm3),直至9.4min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间tx分钟(0≤tx≤9.4)的函数关系式。
:(1)分析图象可知,第4min时,水面刚好接触物块下底面。注水质量为400g,水的体积V1===400cm3,水的深度L1===4cm;
(2)物块的重力等于开始时的拉力,即:G物=2.4N,则m物===0.24kg,
第7min时水面刚好与物块的上表面相平,则F浮=G物﹣F=2.4N﹣0.4N=2N,
根据阿基米德原理可知:V物=V排===2×10﹣4m3=200cm3,
从第4min到第7min注水质量为300g,根据密度公式可知注水体积V2===300cm3,
细绳拉力不为零,说明细绳一直处于拉直状态,物块位置没有移动,
V物+V2=S容h物,代入数据得:h物=5cm,
S物===40cm2=4×10﹣3m2,
当细绳拉力为0.9N时,F浮=G物﹣F=1.5N,即为水对物块底面的压力F压。
p===375Pa;
(3)从注水时的图象看,第7min至第9min注水质量为200g,注水体积V3=200cm3,物块的上表面距容器口距离:L3===2cm,
容器的高度:h容=L1+h物+L3=4cm+5cm+2cm=11cm,
由于每分钟注水和注液的体积是相同的,所以第4min时液体刚好接触物块底面。
当0≤tx≤4时,p======150txPa,
第4min时,p=600Pa,
ρ物===1.2×103kg/m3,
由于ρ液>ρ物,所以继续注液到某一时刻,物块刚好漂浮。
此时:V排====1.6×10﹣4m3=160cm3,
物块底面浸入深度:h浸===4cm,
从第4min到这一时刻的注液体积:V=(S容﹣S物)h浸=240cm3,
则注液时间为2.4min,
当4<tx≤6.4时,p=600Pa+△p=(250tx﹣400)Pa,
6.4min时,p=1200Pa,
6.4min至9.4min,物块漂浮并随液面一起上升。
这段时间注液体积V5=300cm3,假设无液体溢出,液面上升3cm。
9.4min时,液体深度为4cm+4cm+3cm=11cm=h容,所以假设成立。
当6.4<tx≤9.4时,p=1200Pa+△p'=(150tx+240)Pa。
故答案为:(1)注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离L1为4cm;
(2)当细绳的拉力为0.9N时,水对物块下表面的压强为375Pa;
(3)当0≤tx≤4时,p=150txPa,当4<tx≤6.4时,p=(250tx﹣400)Pa,当6.4<tx≤9.4时,p=(150tx+240)Pa。www.21-cn-jy.com
知识点3:利用平衡法求液体密度
用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度分别为h1、h2,则下列说法正确的是(  )【来源:21·世纪·教育·网】
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=
D.右边液体的密度ρ2=
:用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强(p气)小于管外大气压(p0),在大气压作用下液体进入两管中,待液体静止两管中压强平衡:
p气+p液1=p0=p气+p液2,
ρ1gh1=ρ2gh2,
A、只要管内压强小于管外大气压,就会有液体进入两管中,没必要将U形管内抽成真空,故A错误;
B、若将U形管倾斜,液柱高度减小,所以会有液体进入两管中,U形管中空气体积减小,管内气体压强增大,所以两管中液体的深度减小,由于h1<h2,ρ1>ρ2,而减小相同的压强,由p=ρgh可知△h2>△h1,所以两管中液体高度差会减小,故B错误;
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2,可得ρ2=,故C正确,D错误。
故选:C。
小明用刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度,操作步骤如下:
①将玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水,出现图甲所示的现象,说明水对  有压强。
②用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图甲所示)。
③将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,直到橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面的高度为h2(如图乙所示)。
(1)用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水=  (水的密度用ρ水表示)。
(2)分析实验过程,小明测得的盐水密度值比真实值偏   ,这主要是操作中的第  步造成的。
:①玻璃管中不倒入水时,橡皮膜是平的。倒入水后,其向下突起,说明水对其有一个向下的压强。
(1)当橡皮膜的表面相平时,盐水对其向上的压强与水对其向下的压强相等。即:P盐=P水。
利用测得的盐水的深度h2和其密度ρ盐,表示出P盐;即:P盐=ρ盐gh2。
同理表示出P水,即:P水=ρ水gh1。
两者相等即:ρ盐gh2=ρ水gh1。
由此可以求得盐水的密度:ρ盐=ρ水。
(2)根据图示的h1、h2的测量过程可知,甲图中底部的橡皮膜装的水在乙图中被挤压上去,那么乙中液面上升高度是小于甲中橡皮膜被挤压上去的高度的,因为甲中橡皮膜的横截面积小于玻璃管横截面积,橡皮膜中的水体积一定,那么水上升高度就小。所以h1应该在图乙中测,h1是玻璃管底部到玻璃管中液面的距离,所以本实验中,小明测出的h1的值比真实值大,h2是对的,所以导致了ρ水的结果偏大。21·世纪*教育网
故答案为:①容器底部;(1)ρ水;(2)大;②。
1.(2021春 秦都区期末)下列装置属于连通器应用的是(  )
A.医用注射器 B.锅炉液位计 C.密度计 D.温度计
:A、医用注射器是一端开口的容器,不是连通器,故A不符合题意。
B、锅炉和液位计上端都是开口,底部相互连通,是连通器,故B符合题意。
C、密度计是全封闭的,不是连通器,故C不符合题意。
D、温度计是利用液体的热胀冷缩的性质制成的,不是连通器,故D不符合题意。
故选:B。
2.(2021春 蒙阴县期中)如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,量筒内盛有不同质量的水,比较两量筒内同一高度上A、B两点液体压强pA和pB的大小,则(  )21cnjy.com
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法判断
:由图知AB两个点到水面的距离hA<hB,又因为液体的密度相同,由p=ρgh可知,pA<pB,故C正确。【出处:21教育名师】
故选:C。
3.一个空心圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中一个圆柱形玻璃管,两端扎上橡皮膜,竖直放入水中,如图所示,则(  )21教育名师原创作品
A.橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的运动状态
B.A是上端橡皮膜上方的一点,水对A点只有向下的压强
C.两端橡皮膜都向内凹,下端橡皮膜凹进得更多
D.玻璃管侧壁没有明显凹陷,因为水对侧壁没有压强
:A、橡皮膜向内凹,说明水的压力改变了橡皮膜的形状。故A错误;
B、根据液体压强的特点可知,液体内部向各个方向都有压强,所以水对A点不只有向下的压强。故B错误;
C、上下两端的橡皮膜都受到水的压强而向内凹,因为液体内部的压强随深度的增加而增大,所以下端橡皮膜凹进得更多。故C正确;
D、水对侧壁有压强,玻璃管侧壁之所以没有明显凹陷,是因为水对玻璃管侧壁产生的压强较小,压力较小,而玻璃管相对比较坚硬。故D错误。
故选:C。
4.(2021 渝北区校级模拟)已调零的电子秤放在水平桌面上,将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上,如图所示。此时溢水杯中水深8cm,电子秤的示数是0.33kg。将一重为0.3N的物体放入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不会流到电子秤上)。已知溢水杯的底面积为3×10﹣3m2,水的密度为1.0×103kg/m3,物体的体积是100cm3,下列说法正确的是(  )【来源:21cnj*y.co*m】
A.放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为8000Pa
B.放入物体后,当物体静止时,溢水杯对电子秤的压强为1100Pa
C.放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为0.53kg
D.放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力增大了1N
:A、放入物体前,溢水杯底受到的液体压强为:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa,故A错误;www-2-1-cnjy-com
D、物体的质量:m===0.03kg=30g,物体的密度为:ρ物===0.3g/cm3<ρ水,可知物体放入水中后漂浮,F浮=G物=0.3N,【版权所有:21教育】
根据阿基米德原理可知物体的浮力:F浮=G排=0.3N,故:G物=G排,
放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力的变化量为:△F=G物﹣G排=0,即液体对容器底部的压力不变,故D错误;
C、放入物体后,当物体静止时,液体对容器底部的压力不变,故溢水杯对电子秤的压力不变,可得电子秤的示数不变,为0.33kg,故C错误;
B、放入物体后,当物体静止时,电子秤的示数为此时物体的总质量大小,故溢水杯对电子秤的压力:
F=G总=m总g=0.33kg×10N/kg=3.3N,
溢水杯对电子秤的压强为:p杯===1100Pa,故B正确。
故选:B。
5.(2021 平谷区一模)质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。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。则下列选项正确的是(g取10N/kg)(  )
A.水对水桶底的压强是4000Pa
B.水桶内水的质量为28kg
C.F的大小为154N
D.F的大小为126N
:A、水桶内水深h=30cm=0.3m,
水对桶底的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,故A错误;
B、水桶对地面的压强为:
p′=3000Pa+1000Pa=4000Pa,
由p=可得,地面受到水桶的压力大小:
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:
m总===28kg,
水的质量为:
m水=m总﹣m桶=28kg﹣1kg=27kg,故B错误;
CD、当小明用竖直向上的力F提水桶时水桶对地面的压强为p″=1800Pa,
则此时桶对地面的压力:
F″=p″S=1800Pa×700×10﹣4m2=126N,
所以此时拉力:
F=G总﹣F″=280N﹣126N=154N,故C正确、D错误。
故选:C。
6.(2021春 武侯区校级期中)如图所示,甲、乙两圆柱形容器的高度之比1:1,容器内部底面积之比1:3,都装满水,现将两木块a、b缓缓放入甲、乙两容器中,则此时水对两容器底部的压强之比为  ,水对两容器底部的压力之比为   。
:(1)当两木块a、b缓缓放入甲、乙容器中的水都是满的,甲、乙容器中液体的密度相同,液体深度相同,所以水对容器底的压强相等,故水对两容器底部的压强之比1:1。21教育网
(2)根据压强公式得,F=pS,水对容器底的压强相等,水对容器底的压力之比等于受力面积之比,故水对两容器底部的压力之比1:3。2-1-c-n-j-y
故答案为:1:1;1:3。
7.(2021春 番禺区期中)如图所示,甲、乙两容器高分别为13cm和18cm,容器内都装有水且液面相平,两容器之间用带有阀门K的斜管将两容器相连。图中A、B两点到甲、乙容器底部的距离都是8cm。则A、B两点受到的波体压强大小分别为pA、pB,则pA=  ,pB=   ;当将阀门K打开时水将    流动(填“会”或“不会”)。(g取10N/kg)
:(1)液体中某处的深度是指从液面到该处的垂直距离,故hA=13cm﹣8cm=5cm=0.05m,hB=18cm﹣8cm=10cm=0.1m,
A、B两处压强为:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,
pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)阀门K处两侧水的深度一样,由公式p=ρgh可知,两侧受到的压强相等,故打开阀门时,水将保持静止不动。
故答案为:500Pa;1000Pa;不会。
8.(2021 隆回县二模)如图所示,为探究连通器的原理的简化图,其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水,当系统稳定后:
(1)液面最低的是    (选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”);
(2)如果把A的上端打开,则ABCD的液面    高(选填“一样”或“不一样”):
(3)如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油,则能观察到    液面最高(选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”),通过以上实验,请把实验结论写在草稿纸上。
:(1)如果往D中缓慢倒进足够水,BCD的顶端开口、底部连通,是连通器,三者中的液面是相平的;A的上端封闭,则A内的气压要大于外界的气压,所以A中的液面是最低的;
(2)如果把A的上端打开,则ABCD构成了连通器,液面是相平的,一样高;
(3)如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油,由于油的密度小于水的密度,所以B中的液面是最高的。
故答案为:(1)A;(2)一样;(3)B。
9.(2021 岳麓区校级模拟)如图所示,厚度不计的铁桶重为40N,桶的底面积为200cm2,往桶里倒入12kg的水,水的深度为15cm,水中有一点A,A点距离桶底10cm,铁桶平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。求:
(1)A点处的水压强。
(2)水对桶底的压力。
(3)台面受到桶的压强。
:(1)由图示可知,A点处水的深度:hA=15cm﹣10cm=5cm=0.05m,
A点处水产生的压强:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
(2)已知S=200cm2=2×10﹣2m2,
水对桶底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa,
由p=可得,桶底受到水的压力:F=pS=1500Pa×2×10﹣2m2=30N;
(3)水平台面受到的压力:F=G桶+G水=G桶+m水g=40N+12kg×10N/kg=40N+120N=160N,
台面受到的压强:p′===8000Pa。
答:(1)A点处水的压强为500Pa。
(2)水对桶底的压力为30N。
(3)台面受到桶的压强为160N。
10.(2021 北海二模)如图甲所示,足够高质量为8kg的长方体容器C置于水平地面,不吸水的AB两物体叠放置于容器内,A为正方体,B为长方体,其中A的边长为10cm,B的高为0.1m,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.12m时停止加水,所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知ρ水=1.0×103kg/cm3,g=10N/kg,求:
(1)停止加水时,水对容器底部的压强;
(2)物体A和B的总质量为多少kg;
(3)停止加水后,将物体A拿开,物体B上升了1cm,接着继续向容器中继续注水,当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:2时,再将A物体放入水中,此时水对容器底部的压力为多少N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
:(1)水对容器底部的压强为:
(2)由图乙知,当水的深度为h1=0.06m时,容器中加入的水的质量为m水1=1.2kg,当水的深度为h2=0.12m时,容器中加入的水的质量为m水2=4.8kg,
当水的深度为h1=0.06m时,质量变化出现拐点,由于B的高度为10cm=0.1m,所以拐点时即为物体A、B恰好漂浮;21世纪教育网版权所有
则水的深度由h1到h2时,深度增加量为:Δh=h2﹣h1=0.12m﹣0.06m=0.06m,容器中水的质量增加量为:Δm=m水2﹣m水1=4.8kg﹣1.2kg=3.6kg,21*cnjy*com
由ρ=得,增加的水的体积:
ΔV===3.6×10﹣3m3,
则容器的底面积:S容===0.06m2,
当水的深度为h1=0.06m时,
由ρ=得,V水1===1.2×10﹣3m3,
则B浸入水的体积:V排=S容h1﹣V水1=0.06m2×0.06m﹣1.2×10﹣3m3=2.4×10﹣3m3,
则B的底面积为:=.
由于A和B处于漂浮,则根据漂浮条件可知:
GAB=F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×2.4×10﹣3m3×10N/kg=24N;
则mAB==2.4kg。
(3)将A拿开后,B上升1cm=0.01m,此时B处于漂浮状态,GB=F浮=ρ水V排B′g,则B的质量为:
所以,A 的质量为:
mA=m总﹣mB=2.4kg﹣2kg=0.4kg,
故水对容器底部压力的受力面积与容器对桌面压力的受力面积相同,故压强之比与压力之比也相同,当比值为1:2时,即:
故m水=6kg,
再把A放水中,则水对容器底部的压力为:
F=(mA+mB+m水)g=(0.4kg+2kg+6kg)×10N/kg=84N。
答:(1)水对容器底部的压强为1.2×103Pa。
(2)物体A和B的总质量为2.4kg。
(3)此时水对容器底部的压力为84N。
1.(2021春 中原区期末)如图甲所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上、下底面积之比为1:2,此时水对容器底部的压力为F1、压强为p1,容器对桌面的压力为F2、压强为p2。把容器倒置后放到水平桌面上,如图乙所示,下列说法错误的是(  )
A.水对容器底的压强为p1
B.水对容器底的压力为F1
C.容器对桌面的压力为F2
D.容器对桌面的压强为p2
:容器倒置后,水的深度不变,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强不变,仍然为p1,故A正确;
已知上、下底面积之比为1:2,容器倒置后,压强不变,受力面积变成原来的,根据F=pS知水对容器底的压力变为原来的,即F1,故B正确;
容器对水平面上压力等于容器和水的总重力,容器倒置后,总重力不变,容器对桌面的压力不变,仍为F2,受力面积变成原来的,根据p=知容器对桌面的压强变为原来的2倍,即2p2,故C正确,D错误。
故选:D。
2.(2021春 河东区期末)如图所示,质量为0.4kg,底面积为20cm2的茶壶静止在水平桌面上,壶中盛有0.6kg的水,水的深度为15cm,则水对茶壶底部的压强是  Pa;茶壶对桌面的压强是  Pa;将茶壶向壶嘴方向略微倾斜且静止后,壶嘴和壶身中的水面    (选填“相平”或“不相平”)(g取10N/kg)。
:(1)水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)桌面受到的压力:
F=G=(m水+m容器)g=(0.6kg+0.4kg)×10N/kg=10N,
容器对桌面的压强:
p′===5000Pa;
(3)茶壶的壶嘴与壶身是上端开口、下部连通的连通器,若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,根据连通器的特点可知,壶嘴和壶身中水面相平。
故答案为:1500;5000;相平。
3.(2021春 武汉期末)三峡船闸是世界上最大的人造船闸,下图是轮船通过三峡船闸的示意图。
(1)船闸是利用   原理来设计建造的。
(2)三峡船闸的首级人字闸门每扇门高近40m,宽近20m。闸门一铁钉位于水下25m深处,它受到水的压强为    Pa;一艘轮船从长江驶入东海,它受到的浮力将   (选填“变大”、“变小”或“不变”),船身将    (选填“上浮”、“下沉”或“不变”)。(g取10N/kg)
:(1)由图知道,船闸的闸室分别和上游或下游构成上端开口、底部相连通的容器,是利用连通器原理工作的。
(2)由p=ρgh知道,铁钉处受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×25m=2.5×105Pa,
轮船由长江驶入东海后,依然漂浮在水面上,故浮力等于重力,即受到的浮力不变。
又因为F浮=ρ液gV排,海水的密度变大,所以排开水的体积变小,即船身相对于水面将上浮。
故答案为:连通器;2.5×105;不变;上浮。
4.(2021春 永定区期末)底面积为800cm2的平底水桶,水桶内装有质量为36kg、深30cm的水,放在水平地面上,如图甲所示,水桶对地面的压强为5000Pa。当用竖直向上的力F提水桶但没有提起来时(如图乙所示),此时水桶对地面的压强变为4000Pa。求:(g取10N/kg)
(1)桶底受到水的压强;
(2)空水桶的重;
(3)拉力F的大小。
:(1)水桶内水深h=30cm=0.3m,
水对桶底的压强为:
p水=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
(2)图甲中,水桶对地面的压强为4000Pa,
根据p=可得,水桶对地面的压力:F地=p地S=5000Pa×800×10﹣4m2=400N,
水的重力:G水=m水g=36kg×10N/kg=360N,
水桶放在水平地面上,水桶对地面的压力等于水桶和水的重力之和,即F地=G总,
所以,空水桶的重力:G桶=F地﹣G水=400N﹣360N=40N;
(3)由题知,图乙中水桶对地面的压强:p地′=4×103Pa,
则此时水桶对地面的压力:F桶=p地′S=4×103Pa×800×10﹣4m2=320N。
对水桶进行受力分析可知,此时水桶受到重力、地面对水桶的支持力和拉力的作用,且G总=F支+F,
因地面对水桶的支持力和水桶对地面的压力是一对相互作用力,则:F支=F桶=320N,
所以,小明对水桶的拉力:F=G总﹣F支=400N﹣320N=80N。
答:(1)桶底受到水的压强为3×103Pa;
(2)空水桶的重为40N;
(3)拉力F的大小为80N。
5.(2021春 德宏州期末)2020年11月10日,“地球第四极”——西太平洋马里亚纳海沟,载人深潜“奋斗者”号成功坐低“挑战者深渊”,深度10909m,创下中国载人深潜新的深度记录,标志着中国万米级载人潜水器“奋斗者”号海试取得成功,意味着中国人驾驶自己的潜水器可以自由到达大洋任何深度并开展科学考察。(ρ海水≈1.0×103kg/m3,g取10N/kg)21·cn·jy·com
(1)“奋斗者”号下潜到10909m时受到水的压强是多大?
(2)若“奋斗者”号上有一个50cm2的观察窗,在10000m深度时观察窗受到的海水压力为多大?
(3)如果一头大象的质量按5t计,则在10000米深处1m2的面积上受到水的压力相当于多少头大象对水平地面的压力?
:(1)“奋斗者”号下潜到10909m时受到的海水压强为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa;
(2)若“奋斗者”号上有一个S=50cm2=0.005m2的观察窗,
在10000m深度潜水器受到的海水压强为:p′=ρ海水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=108Pa,
根据压强公式得,在10000m深度时观察窗受到的海水压力:F=p′S=108Pa×0.005m2=5×105N;
(3)一头大象的重力:G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
在10000米深处1m2的面积上受到水的压力:F′=p′S′=108Pa×1m2=108N;
相当于大象的头数:n===2000。
答:(1)“奋斗者”号下潜到10909m时受到的海水压强为1.0909×108Pa;
(2)若“奋斗者”号上有一个50cm2的观察窗,在10000m深度时观察窗受到的海水压力为5×105N;2·1·c·n·j·y
(3)在10000米深处1m2的面积上受到水的压力相当于2000头大象对水平地面的压力。
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