9.2 液体的压强
一、单选题
1.下列数据符合实际的是( )
A.一颗小铁钉约100N
B.同学站立时对地面的压强约为
C.一支铅笔受到的重力约为200N
D.装满水的游泳池池底受到压强约为30Pa
2.如图所示,甲、乙、丙是三个底面积和高都相同的容器,如果分别装有相同质量的水,且都未装满,则水对容器底部的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
3.如图所示,在水平地面上有甲、乙两个实心正方体,它们对地面的压强p甲>p乙。现将它们沿竖直方向截去一部分使剩余部分对地面的压力相等,则下列选项中可能成立的是( )
A.剩余部分的底面积 B.剩余部分的体积
C.对地面压强的变化量 D.对地面压力的变化量
4.容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m,如图所示,橡皮膜相平。下列结论正确的是( )
A.酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B.酒精对橡皮膜的压力为10N
C.容器右侧中酒精的深度为12.5cm
D.容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
5.竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出。水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的( )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
6.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是
A.若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙
B.若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙
C.若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙
D.若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙
7.下列说法中,错误的是( )
A.小轿车使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
B.学校食堂的锅炉和其外面的水位计组成一个连通器
C.高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压高液体沸点高
D.鞋底做有凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
8.如图所示,两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器A、B(底面积)置于水平地面上,容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙,它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中,能使甲液体对容器底部压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是( )
A.分别倒入相同深度的液体甲和乙 B.分别倒入相同质量的液体甲和乙
C.分别倒入相同体积的液体甲和乙 D.分别抽出相同体积的液体甲和乙
9.水平桌面上有甲乙两个完全相同的容器,A、B两个相同长方体分别放入两个容器中,静止时,两个容器内液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力F浮A>F浮B
B.液体对容器底的压强p甲=p乙
C.容器对桌面的压力F甲>F乙
D.物体下表面所受液体压力FA>FB
10.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3×104Pa
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
二、填空题
11.轮船在12m深的河里航行,船底距河底8m。则船底受到水的压强______Pa;若船底有一个面积4cm2的小洞,用塞子堵住,塞子受水的压力为______N。
12.我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时,受到海水的压强会随下潜深度增加而_______(选填“增大”“减小”或“不变”),当“奋斗号”下潜到10000m深度时,其1的表面受到海水的压力约为_______N(海水密度约为,g取10)。
13.我国的潜艇在水面下匀速下潜过程中,潜水器下表面受到的压强______;小宇去游玩,看到地面的一只鹭鸟,当站立的鹭鸟把一只脚抬起时,它对地面的压强会______(两空均选填增大、减少或不变)
14.液体由于受到重力作用和具有______性,导致内部存在各个方向压强。三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随______增加而增大;三峡水库水面下10米处受到水的压强为______帕。
15.如图所示的实验情景是探究液体内部压强与 ______ 关系,U形管中两管液面的 ______ 反映了金属盒所在处液体压强的大小。在“测定物质的密度”实验中,需要测量的物理量是物体的 ______ 与 ______ 。
三、综合题
16.科普题
“蛟龙”号载人潜水器
蛟龙号载人潜水器研制与海试于2013年4月通过科技部组织的专家验收,标志着我国已系统地掌握了大深度载人潜水器设计、建造和试验技术,实现了从跟踪模仿向自主集成、自主创新的转变,并跻身世界载人深潜先进国家行列。 2009年至2012年,“蛟龙”号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功,2016年5月22日“蛟龙”号载人潜水器成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6579米。“蛟龙”号载人潜水器于22日7时33分布放入水,17时38分回收至甲板。其在水中的时间为10小时5分钟,海底作业时间达3小时2分钟。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)“蛟龙”号下潜至最大深度6579米时,海水对“蛟龙”号产生的压强是___________Pa。
(2)“蛟龙”号载人潜水器研制和海试项目通过专家验收,标志着我国_______________技术进入世界先进行列。
17.底面积为510-3米2的柱形轻质容器甲放在水平地面上如图A所示,容器高0.2米,内盛有0.15米深的水,体积为410-4米3均匀实心圆柱体乙放在底面积为110-2米2的正方形木块中央置于水平地面上如图B所示.
(1)求甲容器对地面的压强 ________.
(2)将圆柱体乙浸没在甲容器的水中,若木块对地面的压力变化量为 F木对地,甲容器对地面的压力变化量为 F甲对地,则 F木对地________ F甲对地(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)圆柱体乙浸没在甲容器的水中后,若水对容器底部压强的变化量与木块对地面压强的变化量相等,求圆柱体乙的密度乙.___________
18.二个相同的烧杯如图所示,甲杯盛盐水,乙杯盛水,杯底受到的液体压强相等。
(1)画出甲杯内液面的大致位置;______
(2)杯底受到的液体压力大小的关系是:F甲 ______ F乙(选填:>、=、<)
19.【来源】人教版2018届广东省广雅中学八年级物理下册单元测试题:第十章浮力
如图所示,潜水艇正在加速上浮,在潜水艇露出水面之前,所受压强__________所受浮力__________(以上两空均填“变大”、“不变”或“变小”),请画出此时潜水艇所受重力和浮力的示意图_____.(小黑点表示潜水艇的重心)
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
A.一颗小铁钉约,故A不符合题意;
B.中学生的体重在左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在左右,双脚对水平地面的压强同学站立时对地面的压强约为
故B符合题意;
C.一支铅笔受到的重力约为,故C不符合题意;
D.装满水的游泳池,水深约3m,则池底受到压强约为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=30000Pa
故D不符合题意。
故选B。
2.C
【解析】
【详解】
如图三容器装入相同质量的水,因为容器的底面积相同,所以三容器内水的深度:h丙>h甲>h乙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强p丙>p甲>p乙.故选C.
【点睛】
由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,然后根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系.
3.B
【解析】
【详解】
AC.实心均匀正方体对水平地面的压强p=ρhg,因沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分后,剩余部分的密度和高度不变,所以,甲、乙剩余部分对地面的压强不变(均等于原来各自对地面的压强),则两者对地面压强的变化量相等,均为0,故C不符合题意;
因甲、乙剩余部分对地面的压力相等,且此时甲对地面的压强大于乙对地面的压强,所以,由F=pS可知,剩余部分甲的底面积小于乙的底面积,故A不符合题意;
B.因甲剩余部分的底面积小,但高度大,所以由V=Sh可知,剩余部分的体积可能相等,故B符合题意
D.因甲对地面的压强大于乙对地面的压强,且由图知甲的底面积较大,所以,由F=pS可知,截取前甲对水平面的压力大,又因截取后甲、乙剩余部分对地面的压力相等,所以,甲对地面压力的变化量大,故D不符合题意。
故选B。
4.D
【解析】
【详解】
A.橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等,因为水的密度大于酒精的密度,橡皮膜到容器底的距离相等,根据p=ρgh可知,橡皮膜下面水的压强大于酒精的压强,液体对容器底的压强等于橡皮膜上下方液体压强之和,所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强,故A错误;
B.左侧上面水对橡皮膜的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强,酒精对橡皮膜的压强也为1000Pa,酒精对橡皮膜的压力
F=pS=1000Pa×1×10-4m2=0.1N
故B错误;
C.根据p=ρgh知,可以算出橡皮膜上面的酒精的深度,但不知道橡皮膜下面酒精的高度,不能判断出容器右侧中酒精的深度,故C错误;
D.根据=ρgh知橡皮膜上面的酒精的深度
又因为橡皮膜中心到水面的距离为
0.1m=10cm
容器右侧液面比左侧水面高
12.5cm﹣10cm=2.5cm
故D正确。
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
根据液体压强的特点p=ρgh,密度一定时,深度越深压强越大,故D孔水喷出速度最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.B
【解析】
【分析】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>h乙,然后利用可推出甲、乙液体的密度关系;根据规则容器中液体对容器底部压力等于液体的重力,由S甲>S乙,再根据可知相同质量的甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小;由S甲>S乙可知,相同体积的甲、乙两种液体在容器中的高度大小,又由液体密度的大小关系,利用可推出甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小。
【详解】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>h乙,根据可知:;
A.若倒入相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的增加量相同,S甲>S乙,由可知,甲、乙两种液体压强的增加量,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,则A错误;
B.若抽出相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的减少量相同,S甲>S乙,由可知,甲、乙两种液体压强的减少量,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,则B正确;
C.若倒入相等体积的原液体,S甲>S乙,则甲液体的高度增加量小于乙液体的高度增加量,又,根据可知甲、乙两种液体压强的增加量,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,故C错误;
D.若抽出相等体积的原液体,S甲>S乙,则甲液体的高度减少量小于乙液体的高度减少量,又,根据可知甲、乙两种液体压强的减少量,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,故D错误。
【点睛】
本题综合考查液体压强公式、液体压力公式及密度、重力公式等,要求学生对各公式之间的关联物理量及影响情况分析到位,具有一定的难度和典型性。
7.A
【解析】
【详解】
解:
A.惯性大小只与物体的质量有关,人的质量不变,其惯性不变,故使用安全带和安全气囊不是为了减小惯性,而是为了减小由于惯性带来的危害,故A错误,符合题意;
B.水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,所以锅炉与外面的水位计组成一个连通器,故B正确,不符合题意;
C.水的沸点与气压有关,气压增大时,水的沸点升高;煮食物时高压锅的气压比普通锅内的气压高,所以水沸腾时高压锅内的温度高于普通锅内的温度,温度越高,食物熟得越快,故C正确,不符合题意;
D.鞋底刻有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大有益摩擦,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.A
【解析】
【详解】
根据题意,由压强公式可知,
,
由,,故
由柱形容器液体对底部的压力等于液体的重力,即
由可得
由于两种液体的体积相同,根据密度公式可知
A.分别倒入相同深度的液体甲和乙,则甲和乙分别增加的压强为
,
由,则,原来压强相同,A增加的大于B增加的,即增加后甲液体对容器底部压强大于乙液体对容器底部压强。故A符合题意;
B.倒入相同质量的液体甲和乙,即
则
由压强公式可得
,
又,则
原来压强相同,A增加的小于B增加的,即增加后甲液体对容器底部压强小于乙液体对容器底部压强。故B不符合题意;
CD.原来液体体积相等,即
对容器底部压强相等,即
液体对容器底部的压强分别为
,
由,则
当改相同体积时,改变后的液体压强分别为
,
由可得
所以。即容器底部压强仍然相等,故CD不符合题意
故选A
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据图示可知,A悬浮,B漂浮,所以物体所受的浮力与自身的重力相等,因两个长方体相同,所以重力相同,所以F浮A=F浮B,故A错误;
B.由A知,F浮A=F浮B,由图知V排甲>V排乙,根据
F浮=液gV排
可知,
甲<乙
容器的液面等高,根据
p=液gh
可知,液体对容器底的压强
P甲
故B错误;
C.甲、乙容器完全相同,物体的重力相同,容器液面相平,甲液体的密度小于乙液体的密度,由图知液体的体积V甲D.因为物体上、下表面受到液体的压力差等于物体受到的浮力,所以甲下表面受到的压力大于浮力,乙上表面受到的压力为零,所以乙下表面受到液体的压力等于浮力,由此可知物体下表面受到液体的压力FA>FB,故D正确。
故选D。
10.D
【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错误;
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正确。
故选D。
11. 4×104 16
【解析】
【详解】
[1]船底距河底8m,则船底距水面的深度为
h=12m﹣8m=4m
则船底受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa
[2]船底堵住小洞的塞子的面积为
S=4cm2=4×10-4m2
水对塞子的压力为
F=pS=4×104Pa×4×10-4m2=16N
12. 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据p=ρgh,受到海水的压强会随下潜深度增加而增大。
[2]压强为
其1的表面受到海水的压力约为
13. 增大 增大
【解析】
【详解】
[1]根据液体压强公式,在液体的密度一定时,液体内部压强与深度成正比,所以潜艇在水面下匀速下潜过程中,潜水器下表面深度变大,受到的压强增大。
[2]由压强的公式可知,在压力一定时,压强与受力面积成反比,所以当站立的鹭鸟把一只脚抬起时,受力面积减小,压强会增大。
14. 流动 深度 9.8104
【解析】
【详解】
[1]在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强,由于液体受到重力作用,所以对容器底部有压强,又由于液体具有流动性,对容器侧壁也有压强,故根据液体压强产生的原因可得:液体由于受到重力作用和具有流动性,导致内部存在各个方向压强。
[2]因为水的压强随深度增加而增大,所以三峡大坝筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
[3]根据阿基米德原理,三峡水库水面下10米处受到水的压强为
15. 液体密度 高度差 质量 体积
【解析】
【详解】
[1]图中保证了金属盒所处的深度和方向不变,改变了液体的密度,所以研究的是液体内部压强跟液体密度的关系。
[2]U形管中两管液面的高度差是由于金属盒收到液体的压强挤压内度空气,从而使U形管出现高度差的,所以高度差反应了金属盒所处位置的压强大小。
[3][4]物质的密度等于该物质的质量和体积的比值,所以要测量物质的密度需要测量它的质量和体积。
16. 6.579×107 载人深潜
【解析】
【详解】
(1)[1]潜水器下潜到6579米时受到的压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6579m=6.579×107Pa
(2)[2]根据题文内容知“蛟龙”号载人潜水器研制和海试项目通过专家验收,标志着我国载人深潜技术进入世界先进行列。
17. 1470帕 大于 1250千克/米3
【解析】
【详解】
(1) 水对甲容器底部的压强:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m=1470Pa;
因为容器甲为轻质容器,且形状为柱形,所以水对甲容器底部的压强等于甲容器对地面的压强;
(2)容器甲的容积:
V甲=S甲h甲=5×10 3m2×0.2m=1×10 3m3,
容器甲中水的体积:
V水=S甲h水=5×10 3m2×0.15m=0.75×10 3m3,
容器甲水上方空间体积:
△V=V甲-V水=1×10 3m3-0.75×10 3m3=0.25×10 3m3,
因为 VV乙,故将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后,有水溢出,因此甲容器对地面的压力变化量为:
F甲对地G乙;
而木块对地面的压力变化量为 F木对地= G乙,所以:
F木对地 F甲对地;
(3)将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后,水对甲容器底部压强的变化量:
△p水=ρ水g h
木块对地面压强的变化量:
△p木===,
因为△p水=△p木所以:
ρ水g h =,
ρ水 h =,
即:
1.0×103kg/m3×0.05m=,
解得:
ρ乙=1.25×103kg/m3.
答:(1) 甲容器对地面的压强为1470Pa;
(2) F木对地 F甲对地;
(3)圆柱体乙的密度ρ乙为1.25×103kg/m3.
18. =
【解析】
【详解】
(1)[1]已知
ρ盐水>ρ水
还知道它们对容器底部的压强相等,根据公式p=ρgh可知,液体密度越小,h会越大,如图所示:
(2)[2]由题可知,两只相同的烧杯,可得S甲=S乙,由于p甲=p乙,依据F=pS可得F甲=F乙。
19. 变小 不变
【解析】
【详解】
根据液体的压强特点,即,可知在同种液体中,深度变小压强变小;
根据阿基米德原理,可知在同种液体中时,浮力大小与排开的液体体积有关,在浮出水面前,排开的液体体积即潜水艇的体积,所以排开的液体体积不变,故浮力不变;
重力的方向竖直向下,浮力竖直向上,且加速上浮时浮力应大于重力,作用点都画在重心,如图所示:
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页