人教版八年级下 9.2 液体的压强
一、单选题
1.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B.在此过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
2.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
3.如图所示,两个足够高的圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,底面积SA>SB,两个容器内分别盛有液体A、B(mA<mB)。若抽出相同深度的A、B液体,液体对两个容器底部的压强变化量分别为和,液体压力变化量分别为和,则以下说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
4.下列关于水沸腾时的说法正确的是( )
A.继续加热,水温不断升高 B.继续加热,沸点不断升高
C.气泡上升过程中体积变大 D.气泡上升过程中压强不变
5.用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是( )
A.将金属盒向上移动
B.将金属盒水平向左移动
C.将金属盒在原位置转动180°
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
6.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B. C. D.
7.1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水,结果只灌了几杯水,桶就裂开了。木桶裂开的主要原因是( )
A.木桶内水的密度增加了 B.木桶内水的体积增加了
C.水对木桶的压力增加了 D.木桶内水的重力增加了
8.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。以下选项正确的为( )
A.倒立放置时瓶盖受到水的压强1000Pa
B.倒立放置时瓶盖所受到水的压力为2.8N
C.倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa
D.倒立放置与正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力不相等
9.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
10.甲乙两个相同的容器分别装有质量相等的酒精和水,设容器底部受到水和酒精的压强分别为p甲和p乙,容器底部受到水和酒精的压力分别为F甲和F乙,则下列选项中正确的是( )
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
二、填空题
11.如图是学校的防疫消毒壶,壶和消毒液总重为18N,壶底与水平桌面的接触面积为10cm2,则壶对桌面的压强为__________Pa。值日生按要求喷洒部分消毒液后,将消毒壶放回原处,此时消毒波对壶底的压强将__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),这是因为液体压强与液体的__________有关。
12.图甲所示桌面上的烧杯中盛有浓盐水,现向烧杯内加适量水,将液体搅匀并待其静止后如图乙所示。则加水后,容器对桌面的压强将______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),液体对烧杯底部压强将______。图甲、图乙中深度均为h的某处受到的液体压强p甲______p乙。
13.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,甲、乙容器里的液体密度分别为ρ甲、ρ乙,则ρ甲__ρ乙(选填“>”“=”或“<”);若甲容器装的液体密度为1.1×103kg/m3,则A点所受液体的压强大小是__Pa(g=10N/kg)。
14.一个装有部分水后瓶盖密封的硬塑料瓶,放在水平桌面上(如图甲所示),水对瓶底的压力为F1,瓶底对桌面的压强为p1;将瓶倒置后(如图乙所示),水对瓶盖的压力为F2,瓶盖对桌面的压强为p2,则F1______F2;p1______p2。(填“>”或“<”或“=”)
15.在重庆一中的科技节上,小勇用力传感器设计了如图甲所示的装置,竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部,它的上端与不吸水的实心正方体A固定,不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小,现缓慢向容器中加水,当水深为13cm时正方体A刚好浸没,力传感器的示数大小F随水深变化的图像如图乙所示。当容器内水的深度为13cm时,正方体A受到的浮力大小为______N,当容器内水深度4cm时,力传感器的示数大小为F,水对容器底的压力为F1,继续向容器中加水,当力传感器的示数大小变为0.2F时,水对容器底的压力为F2.则F1与F2的比值的最小值为________。
三、综合题
16.小明的父亲是一名潜水员.有一天,小明发现了父亲某次潜入水库时,在水面下各深度处的压强记录,如表一所示:
表一
小明很感兴趣,好学的他利用所学的液体压强知识很快算出水库中对应的深度处的压强(g=10N/kg),如表二所示
表二
请按下列要求回答问题:
(1)小明计算压强的公式是P=___________,小明还有一次压强计算未完成,请你帮他完成,并将计算结果填在表二中的空格处___________.
(2)小明父亲的测量值与小明的计算值在每个相同的深度都有差异,找出差异并分析原因.差异 :__________原因 :___________________.
17.(1)如图甲所示,有两个完全相同的容器,分别盛有适量的水和浓盐水,某同学用压强计鉴别这两种液体,则图______(选填“a”或“b”)中装的是盐水;判断的依据是______;
(2)如图乙所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比hA︰hB=3︰1,底面积之比SA︰SB=1︰2,则它们对地面的压强之比pA︰pB=______。
18.1901年,挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器,首开电磁炮先河.为了认识电磁炮的一些特性,小柯制作了一个电磁炮模型,其原理如下图.螺线管通电后,铁制撞针迅速前移,推动炮弹射出炮管.
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管磁场,下列方法可行的是 (选填字母).
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
(2)炮弹的动能影响它的威力.直接测量动能小柯遇到困难,所以,他通过测量同一炮弹的射程(炮弹出射点离落地点间的水平距离)来间接比较.此研究方法与下列 (选填字母)实验所用方法相同.
A.用刻度尺测物体长度 B.用量筒测液体体积 C.用压强计研究液体内部压强
(3)小柯测得的一项实验数据(取多次实验的平均值)如下表.
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量(克) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射 程(米) 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小柯得出了“当其他条件相同的情况下,撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论.
小妍觉得这个结论还不可靠,建议再取不同质量的撞针进行实验.你认为选择撞针质量范围在 克之间进行进一步实验比较合理.
19.太阳能是一种理想的绿色能源.小华家最近安装了一台太阳能热水器,如图其室内进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ出水阀,Ⅲ为调温阀.在水箱接口处有一根进出水管,一根溢流管,一根排气管.给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来完成.请完成下列问题:
(1)给水箱上水时I、Ⅱ应处于何种状态?______此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是什么? ____________
(2)若水箱安装在七楼楼顶上,且距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压至少为多大才能顺利上水.________
(3)设水箱容积为100升,在一般的光照条件下,一满箱15℃的水到傍晚时,水温可达到65℃,相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量 (C水=4.2×103J/(kg ℃),煤气的热值约4×107J/m3).____________
(4)水箱中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器.若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”,家里当时的实际电压只有200V,要把满箱水温度提高10℃,需加热多少分钟?(g=10N/kg)____________
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
由图可知,当试管从倾斜位置A到竖直位置B的过程中,液体深度变大,由p=ρgh可知,水对试管底部的压强变大。
故选A。
【点睛】
2.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。
3.D
【解析】
【详解】
根据题意,如图,hA>hB,底面积SA>SB,mA<mB,根据密度公式可得
,
故。由液体压强公式可得
,
所以。
由于液体质量是均匀的,抽出相同高度h,则抽出的质量为
,
又hA>hB,mA<mB,故。柱形容器液体的压力等于液体的重力,故。
故ABC错误,D正确。
故选D。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.沸腾过程中,吸收热量,温度不变,沸点和气压有关,气压没变,所以沸点不变,故AB错误;
CD.气泡上升过程中深度变小压强变小,所以沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
5.A
【解析】
【详解】
A.将金属盒在水中的位置上移,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故A符合题意;
B.将金属盒的位置向左移动,金属盒的深度不变,在同一深度,液体向各个方向的压强相等,U形管两边液面高度差不变,故B不符合题意;
C.将金属盒在原位置转动180°,只改变了方向,而未改变深度,压强不变,U形管两边液面高度差不变,故C不符合题意;
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水,深度增加,压强增大,U形管两边液面高度差会变大,故D不符合题意。
故选A。
6.D
【解析】
【详解】
由图乙可知,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的底面积不变,根据可知容器中水先下降后上升,利用p=ρgh无法判断容器底受到水的压强p如何变化。当水温从0°C升到15°C时,水的质量不变,处于规则容器中,则水对容器底部的压力等于水的重力,根据可知,当水温从0°C升到15°C时,容器底受到水的压强p不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
【解析】
【分析】
“裂桶实验”这个现象可以看出倒入的几杯水使水桶受到的压强产生了很大的变化,然后再将倒入这几杯水造成的变化与液体压强的特点联系起来进行分析。
【详解】
倒入几杯水后,水的质量虽然变化,由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加的很多,根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大,又因为受力面积一定,根据公式可知,水对木桶的压力增加了。
故选C。
8.C
【解析】
【详解】
A.倒立放置时瓶盖受到水的压强
故A项错误;
B.由可得,倒立放置时瓶盖所受到水的压力
故B项错误;
C.由左图可知,矿泉水瓶内水的体积
由可得水的质量
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力
则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强
故C项正确;
D.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以倒立放置与正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力相等,故D项错误。
故选C。
9.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。
10.B
【解析】
【详解】
由图可知,容器四周有凸出部分,且凸出部分水和酒精的体积相等,由ρ=的变形式m=ρV可知,凸出部分所装水的质量大于酒精的质量;因酒精和水的总质量相等,所以,去除凸出部分后,规则部分所装水的质量小于酒精的质量;因规则部分液体对容器底部的压力和自身的重力相等,所以,水对容器底部的压力小于酒精对容器底部的压力,即;由p=可知,水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,即p甲<p乙 ;故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 18000 变小 深度
【解析】
【详解】
[1]壶对桌面的压强为
[2][3]值日生按要求喷洒部分消毒液后,壶中消毒液的液面将会下降,由于液体压强与液体的深度有关,由可知,此时消毒液对壶底的压强将变小。
12. 变大 变大 >
【解析】
【分析】
【详解】
[1]加水后,烧杯内的液体的质量增加,重力变大,烧杯重力不变,烧杯对桌面的压力等于烧杯和烧杯内液体的重力,故烧杯对桌面的压力变大,烧杯的底面积(受力面积不变),根据 可知,加水后,烧杯对桌面的压强变大。
[2]柱形容器容器底受到的压力等于容器内液体的总重力,加水后液体总重力相等,容器底受到的压力增大,受力面积不变,则液体对烧杯底部压强将变大。
[3]由图可知,深度h相同,加水后,液体的密度变小,根据可知,图甲、图乙中深度均为h的某处受到的液体压强p甲>p乙。
13. < 1100
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知,图甲中点A到自由液面的距离大于图乙中点B到自由液面的距离,即
hA>hB
又因为A、B两点压强相等,由p=ρgh可知
ρ甲<ρ乙
[2]由图甲可知A点的深度
h=15cm-5cm=10cm=0.1m
故A点所受液体的压强大小为
p=ρgh=1.1×103kg/m×10N/kg×0.1m=1100Pa
14. > <
【解析】
【分析】
【详解】
[1]液体压强是由于受到上方液体重力的作用产生的,且正立放置时,水的全部重力都压在瓶底;倒立放置时,水的一部分重力压在瓶盖上,还有一部分重力压在瓶子的锥形部位;所以正立时水对底的压力大于倒立时水对盖的压力,即F1>F2。
[2]因为瓶对桌面的压力等于瓶和里面水的总重力,所以无论瓶口朝上还是朝下,它们的重力不变,即对桌面的压力不变;因为S底>S盖,所以根据p=可知,倒立时对桌面的压强大于正立时对桌面的压强,即p1<p2。
15.
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图像图乙可知,在水深在时,力传感器受到正方体A的压力,大小等于正方体A的重力,故正方体A的重力为
在水深为时,力传感器受到正方体A的拉力,大小为。此时正方体A处于平衡状态,共受到三个力作用:重力,方向竖直向下;细杆B对正方体A的拉力,方向竖直向下;水的浮力,方向竖直向上;则有
故在水深为时,受到的浮力为。
[2]由图像图乙可知,在水深为时恰好没过正方体A,在水深为时,水刚接触正方体A,故正方体A的边长为10cm。当水深为4cm时,水没过正方体A的高度是1cm,此时正方体受到的浮力为
此时压力传感器的示数为
设其的底面积为S,则此时水对底面的压力为
继续向容器中加水,压力传感器的示数大小变为时,由上述推导可知,压力传感器的示数为
由图像图乙可知,压力传感器的示数在时,会出现两次,第一次是正方体A重力大于浮力时,第二次是正方体A的浮力大于重力。欲求与的比值的最小值,数值固定,需要使更大,故取第二次是正方体A浮力大于重力时的值,此时有
由阿基米德原理可知
此时水的深度为
故的值为
与的比值的最小值为
16. ρgh 1.2×105 在每个相同的深度,测量值与计算值的差值都基本相等,约为1.0×105Pa 这是由于计算值未考虑大气压造成的
【解析】
【详解】
(1)液体压强的公式p=ρgh,20m深处水产生的压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa,(2)比较表一和表二数据得出:在每个相同的深度,测量值与计算值都基本相差1×105Pa,因为水下某一深度的压强等于大气压加上水产生的压强,小明计算的只是液体产生的压强,没有考虑大气压所以会产生这样的结果.
点睛:(1)根据液体压强的公式计算并回答;(2)比较表一和表二数据,在同样的深度,测量记录的值和根据深度计算的值不同,差值都在1×105Pa左右,自然的让人想到大气压的值(1.01×105Pa),水下某一深度的压强等于大气压加上水产生的压强,小明计算的只是液体产生的压强,据此分析.
17. a a图中U形管两边液面的高度差较大 3︰1
【解析】
【详解】
(1)[1][2]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。在深度一定时,液体的密度越大,受到的液体压强就越大。a、b两图中,压强计的探头浸入液体中的深度是相同的, a图中U形管两边液面的高度差较大,表示探头受到的液体压强比较大,液体的密度就比较大,图a中装的是盐水。
(2)[3]放在水平面上的圆柱体对支持面的压强为
同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们对地面的压强之比
18.(1)A C (2)C (3)0.2—0.4
【解析】
【详解】
试题分析:(1)通电螺线管磁场的强弱与电流的大小、线圈的多少和铁芯的有无有关.
(2)把测量动能的大小,转化成测量同一炮弹的射程,这是利用了转换思想,把不易测量的物理量转换成易测量的物理量.这与利用压强计测量液体的压强方法类似,把液体内部压强的大小转化成U型管中液面的高度差不同,形象易于比较.
(3)根据表格中信息知道撞针在0.2—0.4之间时,电磁炮的射程最远.
【考点定位】电与磁 物理实验方法
19. 阀门I应打开,阀门II、III应关闭 连通器 1.8×105Pa 0.525m3 35.3min
【解析】
【分析】
(1)分析图,要上水,要闭合阀门Ⅱ、Ⅲ,打开阀门Ⅰ;洗澡时,热水从上面下来和冷水混合使用,要闭合阀门Ⅰ,打开阀门Ⅱ、Ⅲ;同时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管这几个底部相连通的容器构成连通器;
(2)确定二楼进水阀处的深度,根据液体压强公式求此处水管内的水产生的压强,再加上大气压就是要求的在进水阀处的最小水压;
(3)利用密度公式计算水的质量,利用吸热公式计算水吸收热量,再由热值公式计算需要的煤气的体积;
(4)由P=计算加热器电阻,再计算实际功率,由吸热公式计算水吸热,由P=计算加热时间.
【详解】
(1)由图可知,阀门Ⅰ打开,阀门Ⅱ、Ⅲ关闭,给水箱上水;阀门Ⅰ关闭,阀门Ⅱ、Ⅲ打开,上面来的热水和下面来的冷水混合,供热洗澡用;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
(2)排水阀到太阳能热水器水面的高度:
h=3m×(7﹣1)﹣1m+1m=18m,
太阳能热水器的水在排水阀处产生的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×18m=1.8×105Pa,
进水口处最小水压:
p小=p=1.8×105Pa;
(3)水的体积V=100L=0.1m3,
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg,
水箱内的水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(65℃﹣15℃)=2.1×107J,
如果靠煤气燃烧放出这些热量,需完全燃烧煤气的体积为:
V===0.525m3,
(4)由P=可得,电加热器的电阻:
R===Ω,
当电热器200V实际功率为:
P==≈1983.5W;
把满箱水温度提高10℃需吸收的热量为:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×10℃=4.2×106J,
这些热量由电加热器来加热提供,所以W=Q放=Q吸=4.2×106J,
需加热的时间t==≈2117.4s≈35.3min.
答:(1)I应打开,II应关闭;此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是连通器;
(2)进水阀处水压至少为1.8×105Pa时才能顺利上水;
(3)相当于0.525m3的煤气完全燃烧放出的热量;
(4)要把满箱水温度提高10℃,需加热的时间约为35.3min.
【点评】
本题考查了连通器的理解、热量和热值计算、功率公式的应用等,考查知识点多,综合性强.太阳能具有取之不尽,用之不竭,清洁无污染等诸多优点,深受人们的青睐.在能源问题日益突出的今天,如何有效地利用太阳能自然成了中考关注的热点.
答案第1页,共2页
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