2021-2022学年八年级物理下册(人教版)第九章:压强
第二节:液体的压强(提升练习)
一、单选题
1.如图所示,A、B两个内径相同的试管内装有质量相同的不同液体,液面相平,试管底部受到的液体压强分别为pA、pB,则( )
A.pA
pB C.pA=pB D.无法判断
2.向如图所示的敞口容器中加水,水在不流动时,能达到的最高位置是( )
A.A容器口 B.B容器口 C.C容器口 D.D点位置
3.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.则以下分析正确的是( )
A.甲乙两容器受到液体的压力相等 B.甲乙两容器受到液体的压强相等
C.甲的密度大于乙的密度 D.甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
4.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
A.F甲 = F乙 ,p甲 = p乙 B.F甲 = F乙 ,p甲 > p乙
C.F甲 > F乙 ,p甲 = p乙 D.F甲 > F乙 ,p甲 > p乙
5.如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.如图所示,置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。已知:圆锥形容器的容积公式为,其中,R、h分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压力大小为( )
A.1G B.2G C.3G D.0
7.如图所示,两个圆柱形容器A、B,盛有体积相同的同种液体且放置在水平桌面上。若两容器底部受到的液体压力分别为FA、FB,受到的液体压强分别为pA、pB,则它们的关系是( )
A.FA=FB、pA>pB B.FA=FB、pA<pB
C.FA>FB、pA=pB D.FA<FB、pA=pB
8.将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示,这两种液体的密度大小关系是( )
A.甲液体的密度小于乙液体的密度 B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲液体的密度大于乙液体的密度 D.无法判断
9.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平且甲液体的质量大于乙液体的质量。则此时液体对各自容器底部的压强、和液体对各自容器底部的压力、的关系是( )
A. B. C. D.
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。下列说法正确的是( )
①液体的密度: ②液体对容器底部的压强:
③液体对容器底部的压力: ④容器对桌面的压强:
A.只有①和② B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
11.如图所示,水平桌面上放着甲乙丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中分别盛装质量相等的不同液体,三个容器底部受到的液体的压力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
12.如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器内分别装有两种质量相同的不同液体,容器内等高的A、B两点的压强相比较( )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法确定
13.如图所示,在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(ρ酒精<ρ水),下列说法正确的是( )
A.甲盛的是酒精,乙盛的是水 B.在距各自液面相同深度的A、B两点压强相等
C.甲容器比乙容器底部受到的压力小 D.甲、乙两容器底部受到的压强相等
14.如图所示,质量为16kg,边长为20cm的实心正方体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm2,内盛有6kg的水,则下列说法正确的是( )(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
A.正方体A的密度为4×103kg/m3
B.容器B底部受到的水的压强为3×103Pa
C.若沿竖直方向将A切去5cm,则A剩余部分对地面的压强将变小
D.若沿水平方向将A切去5cm,则A剩余部分对地面的压强等于容器B中水对容器底部的压强
15.如图所示,将甲、乙两个底面积都为S的容器放在水平桌面上。甲是圆台形容器,其中盛有密度为ρ1的液体,乙是圆柱形容器,其中盛有密度为ρ2的液体,此时两液体液面相平,且质量相等,液体对甲、乙容器底部的压力分别为F1和F2,压强分别为p1和p2;将完全相同的两个物A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中,静止后,两容器中均无液体溢出,此时与物块未浸入液体时相比,甲、乙容器底部所受液体压强的增加量分别为Δp1和Δp2,甲、乙容器底部对桌面的压强增加量分别为Δp3和Δp4。已知物块的密度为ρ3,且ρ3<ρ1,ρ3<ρ2。下列选项正确的是( )
A.p1=p2,F1>F2 B.p1<p2,F1=F2 C.Δp1=Δp2,Δp3<Δp4 D.Δp1<Δp2,Δp3=Δp4
二、填空题
16.在水平桌面上的两个相同容器中装有甲、乙两种液体。首先将微小压强计的探头放入甲液体中,记下U形管的两液面差如图甲,再将探头放到乙液体中,如图乙,可发现当甲、乙两种液体的______相同时,U形管中两次液面的高度差不相同。由图示信息,可以推测______液体的密度较大。(选填“甲”或“乙”)
17.上下开口的甲、乙、丙三个容器,下端都用一重力不计的薄片,恰好盖住筒的下端,然后浸入水中,如图所示,三个薄片的面积都相同,薄片离水面的深度也都相同,现将100g水倒入甲筒中,恰能使薄片下落,那么她将100g水分别倒入乙筒和丙筒中,则乙的薄片______(选填“会”或“不会”)下落,丙的薄片______(选填“会”或”不会”)下落。
18.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为______。
19.如图甲所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,此时水对容器底部的压强为p1、水对容器底部的压力为F1;把容器倒置过来,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为p2、水对容器底部的压力为F2,p1_______p2,F1_______ F2(均选填“>”、“<”或“=”)
20.如图所示,在水平桌面放有底面积为S1的圆柱体A和底面积为S2的薄壁圆柱形容器,容器内装有某种液体。先把质量为m、密度为、底面积为S3(S3S1)的实心圆柱体B放在A上面时,A对桌面压强的变化量为;再将B放入容器内,B浸没在液体中且沉在容器底(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量也为,______,容器内液体密度______。
三、实验题
21.深海是一个未知的世界,我国在深潜领域不断推陈出新,从1986年的“海人一号”到1994年的“探索号”,再到2012年6月27日蛟龙号深潜突破7062米,2020年11月10日,“奋斗者号”潜入了全世界最深的马里亚纳海沟,坐底深度10909米。由此激发了小星同学对液体内部压强进行探究。
(1)如图甲是U形管压强计,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当___________;将探头放在液体里时,如果液体内部存在压强,金属盒上的橡皮膜就___________(选填“会”或“不会”)发生形变,U形管左右两侧液面就会产生________,其大小反映了橡皮膜所受压强的大小。从结构来看,压强计________(选填“是”或“不是”)连通器;
(2)小星同学组装好压强计后放在水平桌面上,他如果观察到U形管左侧的液面较高,调节的方法是___________(选填“A” 或“B”)。
A.在右侧管中加入适量液体 B.取下软管重新安装
(3)正确调节后并检查压强计气密性完好,他将探头放入水中进行实验1,如图乙所示,多次改变探头在水中的深度,记录并比较相关实验数据。这是为了探究液体内部压强与液体___________的关系;接着他继续将探头放入水中进行实验2,如图丙所示,在水中的同一深度改变橡皮膜的朝向不同,根据实验现象可得到的结论是:在同种液体内部同一深度,液体向各个方向的压强___________。
(4)早在1648年,物理学家帕斯卡曾做过一个著名的裂桶实验,他通过一根细长的管子,从阳台上只用了几杯水就把一个密闭的、装满水的木桶压裂了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的___________有关,还由此说明了液体的压强与液体的_________无关。
四、计算题
22.某电梯公寓楼高约40m完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3,用其他建筑材料3.5×104t,混凝土的密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)已知自来水的密度为1×103kg/m3,若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大的压强?
(2)测量证明,该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa,若房基与地面的接触面积为1×103m2,则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入大楼的人员的总质量不得超过多少?
23.如图所示,现有一质量为40kg的水缸,底面积大约为0.2m2,装有200kg的水,水深为0.8m。求:
(1)水对水缸底部的压强是多少?
(2)水对水缸底部的压力是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
24.如图所示底面积不同足够高的圆柱形容器甲、乙(S甲>S乙)置于水平地面上。
(1)若容器甲重为9.8牛,底面积为米,内部盛有深度为0.4米的水。求:
①水对容器甲底部的压强;
②容器甲对水平地面的压强。
(2)若容器甲、乙中的液体A、B对容器底部的压强相等。为使A液体对容器甲底部的压强大于B液体对容器乙底部的压强,有如下方案:(a)在容器甲、乙中同时抽取相同质量的液体;(b)在容器甲、乙中同时加入相同高度的原有液体。请分析每种方案的可行性。
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
根据液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体密度和液体深度有关,图中两试管底部到液面的深度h相同,但所装液体的体积不同,A试管中液体体积小,B试管中液体体积大,根据公式可知,质量相等时,体积大的密度小,体积小的密度大,故有
ρA>ρB
因此pA>pB,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.B
【解析】
【详解】
若该装置中倒入水后,其上端开口,下部连通,即为连通器,故在静止时,液面应保持相平,故为了使液体不至于溢出,所以静止后水能到达的最高位置是B位置,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
C.因为容器底面积相同,液体深度相同,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,液体质量相等,根据=知
ρ甲>ρ乙
故C正确;
D.水平桌面上,甲乙两个容器质量相同,重力相等,两个容器中两种液体质量相等,重力相等,两个容器的总重力相等,故对桌面的压力相同,故D错误。
B.由图知,两容器中液体的深度相同,由C知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强
p甲>p乙
故B错误;
A.由B知,液体对杯底的压强p甲>p乙,容器底面积相同,由F=pS得,甲乙两容器受到液体的压力
F甲>F乙
故A错误。
故选C。
4.A
【解析】
【详解】
由可知,当两容器装有同种液体且深度相同时,两容器底部所受液体的压强相等;由可知,当两容器所受液体压强和底面积相同时,其底部所受的液体压力相等。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.A
【解析】
【详解】
①柱形容器中装的液体全部压在容器底上,因此液体对容器底的压力和液体的重力相等,故①正确;
②容器横截面积上大下小,一部分液体压在容器侧壁上,因此对容器底的压力小于液体的体积,即
故②正确;
③④固体对水平面的压力与形状无关,都等于固体的重力,故③正确,④错误。
故选A。
6.B
【解析】
【详解】
根据题意,,所以
即。而容器底受到的压力为
而液体能够提供给底面的压力只有G,换句话说底面受到的压力中还有2G是其他地方提供的,而能提供压力的只有容器侧壁了,根据物体间力的作用是相互的,因此液体对容器侧壁的压力为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
本题中,两柱形容器中的液体对容器底部的压力等于液体的重力,根据密度公式有
故体积相同的同种液体质量相同,根据G=mg可知,液体的重力相同,故液体对容器底部的压力相等;根据,因A容器底面积大,可得出pA<pB,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.A
【解析】
【详解】
U形管液面的高度差越大,液体的压强越大,由图可知:液体压强p甲<p乙,同时
根据液体压强公式可得
由此可知液体密度
故A正确;BCD错误。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
由图知,容器底面积 ,因为,由于液面相平,故h相同,所以
因为, 所以,两液体的密度关系
根据可知,液体对各自容器底部的压强、的关系为
对于圆柱形容器,液体对容器底部的压力
所以,液体对各自容器底部的压力
由以上分析可知,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.D
【解析】
【详解】
①因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,由知道,液体的密度是
故①错误;
②由图知道,两容器中液体的深度相同,由①知,,由知道,液体对杯底的压强,故②正确;
③水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等;甲容器为直臂容器,液体对容器底部的压力等于自身重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身重力;所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,即
故③错误;
④水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力,由知道,容器对桌面的压强
故④正确;
综上所述,①③错误,②④正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
11.A
【解析】
【详解】
根据题意知道,三个容器中分别盛装质量相等的不同液体,由知道,三种液体的重力相等;又因为甲乙丙三个容器的底面积相同,所以,甲容器底受到的压力大于重力,乙容器底受到的压力小于重力,丙容器底受到的压力等于重力,故甲容器底受到的压力最大。
故选A。
12.B
【解析】
【详解】
液体质量相等,由
可知,两个圆柱形容器底部所受压强相同
①
由图可知:, ,由 可知
因为A、B两点在两液体内同一高度上,由可知,A、B两点液体对底部压强
②
A、B两点压强可表示为
③
④
联立对比①②③④四式可知
故选B。
13.D
【解析】
【详解】
A.已知甲乙容器中液体的质量相等,又因为酒精的密度小于水的密度,根据可知体积多的液体为酒精,故甲为水,乙为酒精,故A错误;
B.两容器距各自液面的深度相同,即A、B两点所处的深度相同,而液体的密度不同,所以根据液体压强公式可知A、B两点的压强不相等,故B错误;
CD.对于直壁容器,液体对容器底压力等于液体的重力,液体的质量相同、重力相同、压力相同,故甲容器与乙容器底部受到的压力相同,且容器的底面积相同,由知,甲乙两容器底部受到的压强相等,故C错误;D正确。
故选D。
14.B
【解析】
【详解】
A.正方体A的密度
故A错误;
B.因为容器B是圆柱形的,所以容器B底部受到的水的压力
容器B底部受到的水的压强
故B正确;
C.因为物体A是实心正方体,所以满足对地面的压强
若沿竖直方向将A切去5cm,A剩余部分和h均未改变,所以A剩余部分对地面的压强将不变,故C错误;
D.若沿水平方向将A切去5cm,A剩余部分对地面的压强
故D错误。
故选B。
15.D
【解析】
【详解】
AB.因为两容器底面积都为S,甲是圆台形容器,两液体液面相平,所以V1大于V2且质量相等。根据得,ρ1小于ρ2。根据得
所以p1小于p1。又根据得
所以F1小于F2。故AB错误;
CD.因为ρ3<ρ1,ρ3<ρ2,所以物块放入甲、乙液体中后都处于漂浮状态,根据得,完全相同的物体A、B分别轻放入甲、乙容器的液体中后,在量液体中受到的浮力相等,即
所以,相当于给两容器中的液面增加相同的压力(大小为完全相同的两物块的重力),根据得
因为甲容器液面横截面积大于乙容器液面横截面积,所以,由于A、B完全相同,且原来液体质量相等,两个容器底面积相等,根据得
故C错误,D正确。
故选D。
16. 深度 乙
【解析】
【详解】
[1][2]读图可知,压强计的探头在两液体中的深度是相同的,而U形管中液面的高度差却不同,其中甲的高度差小于乙的高度差,说明乙中的压强更大,故由p=ρgh可知深度相同时,液体密度越大,压强越大,故乙液体的密度更大。
【点睛】
17. 不会 不会
【解析】
【详解】
[1][2]因为三个筒的底面积相同,读图可知,根据它们的形状,将100克水倒入甲筒中时液面最高,乙、丙中的液面都会低于甲,根据液体压强公式p=ρgh,甲筒中水对薄片的压强最大,再根据公式F=pS可知,甲筒中水对薄片的压力也最大;由题可知甲中水的压力恰好能使薄片下落,则乙、丙中水的压力均小于甲中的压力,则都不会下落。
18.
【解析】
【详解】
由图知,若将阀门K打开后,AB构成连通器,水从容器A向容器B流动,在水静止时,两容器中液面高度是相同的,已知A、B为完全相同的两个容器,且原来两水面的高度差
所以打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,最后A、B两容器底部受到水的压强之比
19. = >
【解析】
【详解】
[1]由于密闭容器装满水,容器倒置后,水的深度不变,由p=ρgh可知容器倒置之后水对容器底部压强不变,即
p1= p2
[2]因把容器倒置过来后受力面积变小,根据压强的变形公式有
F=pS
故
F1>F2
20.
【解析】
【详解】
[1][2]固体对桌面的压力等于固体的重力,所以A对桌面压强的变化量为
B浸没在液体中且沉在容器底(液体未溢出),则液体深度的变化量为
液体对容器底压强的变化量为
由因为A对桌面压强的变化量与液体对容器底压强的变化量相等,所以
则容器内液体密度为
21. 相平 会 高度差 不是 B 深度 相等 深度 质量(或体积)
【解析】
【详解】
(1)[1]U形管压强计的金属盒在空气中时,U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强,U形管左端上方的压强等于大气压,所以U形管两边的液面相平。
[2][3]将探头放在液体里时,液体内部存在压强,金属盒上的橡皮膜受到压力,会发生形变,软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差。
[4]U形管下端连通,但上端只有一个开口,不符合连通器的概念,所以U形压强计不是连通器。
(2)[5]装好压强计后放在水平桌面上,观察到U形管左侧的液面较高,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,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B。
(3)[6]由图乙可知,液体的密度不变,探头在水中的深度改变,探究液体内部压强与液体深度的关系。
[7]由图丙可知,在水中的同一深度改变橡皮膜的朝向不同,U形管两边液面的高度差相等,可以得到在同种液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)[8][9]由帕斯卡做的实验知,由于虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,这个实验说明了液体的压强与液体的深度有关,而与液体的质量(或体积)无关。
22.(1);(2)
【解析】
【详解】
解:(1)加压设备至少需给水施加的压强
(2)该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa,若房基与地面的接触面积为1×103m2,则该楼的地基所承受的最大压力为
该楼的地基所承受的最大质量为
此建筑物需要浇制钢筋混凝土质量为
用其他建筑材料的质量为
则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入大楼的人员的总质量不得超过
答:(1)若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加的压强为;
(2)此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入大楼的人员的总质量不得超过。
23.(1)8000Pa;(2)1600N
【解析】
【详解】
解:(1)根据液体压强公式可知,水对水缸底部的压强为
水对水缸底部的压强为8000Pa。
(2)根据可知水对水缸底部的压力为
水对水缸底部的压力为1600N。
答:(1)水对水缸底部的压强是8000Pa;
(2)水对水缸底部的压力是1600N。
24.(1)①3.92×103Pa,4900Pa;(2)(a)方案可行,(b)方案不可行
【解析】
【详解】
解:(1)①水对容器甲底部的压强
②容器甲内水的体积
V水=S甲h水=1×10-2m2×0.4m=4×10-3m3
水的质量
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
容器甲对水平地面的压力
F地=G水+G甲容=m水g+ G甲容=4kg×9.8N/kg+9.8N=49N
容器甲对水平地面的压强
(2)已知液体对容器底部的压强
p甲=p乙
两个容器是圆柱形的,液体对容器底的压力等于液体的重力,所以液体对容器底的压强
(a)在容器甲、乙中同时抽取相同质量的液体,设抽取液体的质量为m,则剩余液体对容器底的压强
因为
S甲>S乙
所以
此方案可行;
(b)已知液体对容器底部的压强
p甲=p乙
且
h甲>h乙
由p=ρgh可知液体的密度关系
ρA<ρB
在容器甲、乙中同时加入相同高度的原有液体,由p=ρgh可知增大的压强
Δp甲<Δp乙
后来液体对容器底的压强
p甲1= p甲+Δp甲
p乙1= p乙+Δp乙
所以
p甲1<p乙1
此方案不可行。
答:(1)水对容器甲底部的压强是3.92×103Pa;容器甲对水平地面的压强是4900Pa;
(2)(a)方案可行,(b)方案不可行。
答案第1页,共2页
2