北师大版八年级下8.2、液体内部的压强 同步练习(有解析)

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名称 北师大版八年级下8.2、液体内部的压强 同步练习(有解析)
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文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-04-03 23:05:33

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北师大版八年级下 8.2、液体内部的压强
一、单选题
1.思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度,烧杯的重力为G0、底面积为S。如图甲,他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G。如图乙,烧杯内水的深度为h。如图丙,将大樱桃浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,取水的密度为ρ。下列说法正确的是(  )
A.乙图中,烧杯对桌面的压强 B.这些樱桃的体积为
C.丙图中, 烧杯底受到水的压强为 D.樱桃的密度为为
2.如图所示,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分底面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是(  )
A.容器中左、右两侧液体的质量相等 B.左侧液体的质量大于右侧液体的质量
C.容器中左、右两侧液体的密度相同 D.左侧液体的密度小于右侧液体的密度
3.水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,把两个完全相同的实心物体分别缓慢放入两容器中,物体静止时如图所示且液面恰好相平,下列说法正确的是(  )
A.甲容器中液体的密度比乙容器中液体的密度小
B.物体静止时,两个容器底部受到液体压强一样大
C.物体静止时甲容器对桌面的压力比乙对桌面的压力大
D.物体在甲容器液体中受到浮力比在乙中受到的浮力小
4.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
5.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm2和150cm2,容器甲中盛有10cm高的水,容器乙中盛有15cm高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为p水,剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)下列说法正确的是(  )
A.甲容器内水的质量为3kg
B.乙容器内酒精对容器底部的压强为 1.5×103帕
C.当质量 m 的范围为 1.2kg<m<2kg 时,才能满足 p水>p酒精
D.当质量 m 的范围为 1.2kg<m<1.8kg 时,才能满足 p水>p酒精
6.如图所示为研究液体内部压强的实验情景,玻璃容器底端扎上相同的橡皮薄膜,竖直放置后注入适量的水。若玻璃容器的形状和底面积大小不同,以下结论中无法得出的是(  )
A.液体同一深度处的压强相等
B.液体内部存在着向各个方向的压强
C.液体对容器底部的压强不受容器形状的影响
D.液体对容器底部的压强不受容器底面积大小的影响
7.用图所示的装置探究水内部压强的特点,下列做法能使微小压强计U形管两侧的液面高度差变大的是(  )
A.将探头在水中的位置向上移动
B.将探头在原位置转动,仅改变探头方向
C.保持探头的位置不动,向杯中加入适量水,使水面到A位置
D.保持探头的位置不动,从杯中取出适量水,使水面到 B位置
8.如图一个未装满水的瓶子,当正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;当倒立时,瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2。则下列分析正确的是(  )
A.p1=p2F1>F2 B.p1C.p1F2 D.p1>p2F1>F2
9.如图所示,甲、乙两容器质量相等、底面积相同,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相等,液体质量分别为m甲和m乙,容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则(  )
A.m甲>m乙,F甲>F乙,pA>pB
B.m甲>m乙,F甲>F乙,pA<pB
C.m甲<m乙,F甲<F乙,pA<pB
D.m甲<m乙,F甲>F乙,pA>pB
10.取一根长为15cm,内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g,向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平(ρ水=1.0×103kg/m3 ρ酒精=0.8×103kg/m3g=10N/kg)(  )
A.装有酒精的塑料管排开水的体积为1.2m3
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为800Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.将放入水中的塑料管继续向下压时,橡皮膜会向下凸
11.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
12.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出高度均为h的液体,则甲、乙液体的密度ρ以及各自剩余质量m的关系是(  )
A.ρ甲>ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲>ρ乙,m甲<m乙
C.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 D.ρ甲<ρ乙,m甲<m乙
二、填空题
13.水平桌面上的两个相同容器中装有甲、乙两种液体。小亮先将微小压强计U形管的两液面调到同一高度,他再把同一支压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度处,观察U形管中两次液面的高度差,如图。由此可知,两种液体中______(填“甲”或“乙”)液体的密度较大,判断依据是:______。若要想两U形管中液面的高度差相同,则需要进行的操作是:______。
14.盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,C处水的深度为___________m,C点所在的水平表面的而积为10cm2,则该表面受到水的压力为___________N。
15.水电站大坝修成上窄下宽的形状,是因为大坝下部受到水的压强_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)上部受到的压强。
16.如图所示仪器是_______,为了探究液体内部的压强与方向的关系,保持金属盒的_______和液体密度不变,改变金属盒的_______,从而观察并记录_______来比较液体内部压强的大小。
三、综合题
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.“万米的海底,妙不可言!”—2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。
(1)潜水器从水面下100m下降到1500m的过程中受到海水的压强______,受到海水的浮力______。(两空均选填“增本”“减小”或“不变”)
(2)潜水器在马里亚纳海沟成功坐底后,受到海水的压强是多大?( )(海水的密度取)
(3)为了顺利完成潜水器的吊装下放,除了用一个主缆绳吊住潜水器,还有四个支架通过吸盘吸在潜水器上方。在主缆绳和四个相同吸盘提供竖直向上的拉力作用下,潜水器匀速下降,到定高度后,吸盘逐渐松开,人海前吸盘完全松开。已知潜水器的质量是36t。(不考虑水流风浪等因素的影响,海面大气压P0=1×105Pa)
①在潜水器入海前匀速下降的过程中,当主拉力为1.2×105N时,每个吸盘内的气压均为2×104Pa;下降到一定高度后,吸盘逐渐松开,当主缆绳的拉力为2.7×105N时,求此时每个吸盘内的气压是多大?( )
②吸盘完全松开后,潜水器匀速缓慢浸人海水中,当主缆绳的拉力为3×105N时,潜水器受到的浮力是多大?( )
19.液体内部存在压强,如图,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面下h深处有一底面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的.
(1)请推证:液体内部深度为h处的压强p=ρgh____;
(2)已知圆柱形下表面所在深度为30cm,所受压强为3.6×103Pa,则液体的密度是多少_____?
20.阅读以下材料完成试题
碳纳米管
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。碳纳米管具有良好的力学性能。它的硬度与金刚石相当,却拥有良好的柔韧性,可以拉伸。碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍,质量却只有后者的。碳纳米管因而被称为“超级纤维”。
研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下(相当于水下1×104m深处的压强),由于巨大的压力,碳纳米管被压扁。撤去压力后,碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状,表现出良好的韧性。这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧,用在汽车、火车上作为减震装置,能够大大减轻重量。
由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同,所以具有很好的电学性能。碳纳米管表现出良好的导电性,导电能力通常可达铜的1万倍。
碳纳米管具有良好的传热性能,由于具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。
(1)碳纳米管的密度约为钢密度的______;
(2)水下1×104m处的压强约为1×______Pa;(g取10N/kg)
21.归纳式探究——研究鱼缸侧壁所受的压力:
由于液体内部有压强,当鱼缸中盛入液体后,鱼缸侧壁就会受到液体的压力。鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢?下表是小雨在鱼缸中盛人不同的液体进行研究得到的一些数据(其中:为液体密度,L为侧壁长度,为液体深度,为侧壁所受压力)
次数
1 0.1 0.1 5
2 0.2 0.1 10
3 0.1 0.2 20
4 0.2 0.1 8
5 0.2 0.2 32
(1)______ ,其中______ (填数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,这里运用的科学方法是 ____________ 法。
(2)在一个鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水, ____________ 对鱼缸侧壁的压力大。
(3)在不同的游泳池中注入相同深度的水,游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图像中的图线 ______ 表示。
(4)如图,拦河大坝的长度为30m,若大坝能够承受的最大压力为N,则水深不能超过 ______ m。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.依题意得,烧杯中水的质量为
烧杯中水的重力为
乙图中,烧杯放在水平桌面上,烧杯对桌面的压力
乙图中,烧杯对桌面的压强
故A错误;
B.由二次称重法得,樱桃受到的浮力为
樱桃浸没在水中,樱桃的体积为
故B错误;
C.丙图中, 烧杯底受到水的压力大小为
烧杯底受到水的压强为
故C正确;
D.樱桃的质量为
樱桃的密度为
故D错误。
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
CD.液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,左右两侧分别注入两种不同的液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等。而左侧液体的深度大于右侧液体的深度,根据
可知,左侧液体的密度小于右侧液体的密度,给C错误,D正确;
AB.因右侧部分横截面积是左侧的2倍,且由图可知,右侧液体与左侧液体的深度相差不大,则左侧液体的体积小于右侧液体的体积,又因左侧液体的密度小于右侧液体的密度,根据
可得
容器中左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故AB错误。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
A.把完全相同的两个物体放入液体中后,甲容器中物体漂浮,物体的密度小于甲液体的密度,乙容器中物体悬浮,说明物体的密度等于乙容器中液体的密度,所以甲容器中液体的密度较大,故A错误;
B.由于甲、乙两容器中液体的深度相同,甲液体的密度较大,根据公式p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体的压强大,故B错误;
C.由图知,甲液体的体积大于乙液体的体积,甲液体的密度大于乙液体的密度,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg知甲液体的重力大于乙液体的重力,而甲、乙两个容器相同,两个完全相同的实心物体,由于物体静止时对水平桌面的压力
F压=G液+G容+G物
因此甲容器底部对水平桌面的压力较大,故C正确;
D.已知两个物体完全相同,重力相同,在甲中漂浮,浮力等于重力,在乙中悬浮,浮力也等于重力,两物体受到的浮力相等,故D错误。
故选C。
4.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。
5.D
【解析】
【详解】
A.甲容器内水的体积为
V=Sh=200cm2×10cm=2000cm3=2×10-3m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
故A错误;
B.乙容器内酒精对容器底部的压强
p=ρ酒精gh′=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.2×103Pa
故B错误;
CD.乙容器内酒精的质量为
m酒精=ρ酒精S酒精h酒精=0.8×103kg/m3×0.015m2×0.15m=1.8kg
因为容器形状规则,液体对容器底部的压力等于自身的重力,而
p水>p酒精

解得
Δm>1.2kg
所以抽出液体的质量范围
1.2kg<Δm<1.8kg
故C错误,D正确。
故选D。
6.B
【解析】
【详解】
A.由图可知,四个玻璃容器底端橡皮膜的形变程度相同,所以受到液体的压强相同,液体深度相同,可得出液体同一深度处的压强相等,故A不符合题意;
B.由图可知,橡皮膜受到液体向下的压强,不能得出液体内部存在着向各个方向的压强的结论,故B符合题意;
C.容器a、b、c形状不同,液体深度相同时,底端橡皮膜受到液体的压强相同,可得出液体对容器底部的压强不受容器形状的影响,故C不符合题意;
D.容器a、d形状相同,底面积不同,液体深度相同时,底端橡皮膜受到液体的压强相同,可以得出液体对容器底部的压强不受容器底面积大小的影响,故D不符合题意。
故选B。
7.C
【解析】
【详解】
A.将探头在水中的位置向上移动,探头在水中的深度减小,根据公式可知,所受水的压强减小,即微小压强计U形管两侧的液面高度差变小,故A不符合题意;
B.因为在液体内部,同一深度处向各个方向的压强都相等,所以将探头在原位置转动,仅改变探头方位,微小压强计U形管两侧的液面高度差不变,故B不符合题意;
C.保持探头的位置不动,向杯中加入适量水,使水面到A位置,探头在水中的深度增大,根据公式可知,所受水的压强增大,即微小压强计U形管两侧的液面高度差变大,故C符合题意;
D.保持探头的位置不动,从杯中取出适量水,使水面到B位置,探头在水中的深度减小,根据公式可知,所受水的压强减小,即微小压强计U形管两侧的液面高度差变小,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【解析】
【详解】
由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,由得,倒置后对桌面的压强变大,即p1 p2;正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,即F1 > F2。故ABD错误,C正确。
故选C。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
因为两容器底部受到的液体压强相等,即


根据密度公式得,甲乙的质量为
因为甲为圆柱体,所以甲的体积为
由图知乙的体积为
由题意知甲、乙两容器的底面积相同,即
所以甲乙的质量比为
所以m甲>m乙;因为在水平面上压力等于重力,即
由题意知甲、乙两容器的质量相同,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即
因为两容器底部受到的液体压强相等,由图知甲容器中液体的深度大于乙容器中液体的深度,根据知
距离容器底部等高的位置有A、B两点,A、B以下部分的压强大小为
因为两容器底部受到的液体压强相等,所以A上面部分的压强大于B上面部分的压强,即
故选A。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.塑料管和酒精的总重力
G=(m管+m酒精)g=(0.002kg+0.01kg)×10N/kg=0.12N
由题知,装有酒精的塑料管在水中漂浮,则受到的浮力
F浮=G=0.12N
由F浮=ρ水gV排得塑料管排开水的体积
V排===1.2×10-5m3
故A错误;
B.橡皮膜受到酒精的压力
F=G酒精=m酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N
所以酒精对橡皮膜的压强
p====1000Pa
橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到压强相等,则水对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,故B错误;
C.根据p=ρgh可得,橡皮膜处水的深度
h水===0.1m=10cm
酒精的深度
h酒精===0.125m=12.5cm
则管内外的液面高度差
△h= h酒精- h水=125cm-10cm=2.5cm
故C正确;
D.将放入水中的塑料管继续向下压时,橡皮膜处水的深度增加,受到水向上的压强变大,而酒精对橡皮膜向下的压强不变,故橡皮膜会向上凸(即向内凸),故D错误。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
由题意知,两容器中装有同种液体且深度相同,则液体的密度相同,由p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;又因为容器底面积相等,由F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.C
【解析】
【详解】
容器为规则柱状体,两种液体对容器底部压力相同可知两种液体重力相同,两种液体质量相同,由甲的体积较大可知,甲的密度较小,即ρ甲<ρ乙;
两种液体质量相同但甲液体高度较大,则相同高度时乙的质量较大。现分别从两容器中抽出高度均为h的体,则抽出的乙的质量大,则剩余的质量m甲>m乙。
综上所述,C项符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 乙 由p=ρgh得,当金属盒在两种液体中所处深度相同时,乙液体形成的压强大,所以乙液体的密度大 把乙液体中的探头适当往上移动一些
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]利用微小压强计研究液体内部压强,实验前应将U形管两液面调到相平。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=pgh可知:乙液体的密度更大。
[3]若要想两U形管中液面的高度差相同,应该减小乙的压强,或增大甲的压强,所以,需要进行的操作是:让微小压强计的探头在甲中的深度变大(或让微小压强计的探头在乙中的深度变小)。
14. 1 9.8
【解析】
【详解】
[1]深度是指从自由液面到某处的竖直距离,根据图示可知,C处水的深度为
hC=0.5m+0.3m+0.2m =1m
[2]C点受到水的压强为
pC=ρ水ghC=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9.8×103Pa
根据,则该表面受到水的压力为
F=pCS= 9.8×103Pa×10×10-4m2=9.8N
15.大于
【解析】
【分析】
【详解】
液体压强随深度的增加而变大,水电站大坝修成上窄下宽的形状,是因为大坝下部受到水的压强大于上部受到的压强。
16. U形管液体压强计 深度 朝向 U形管液面的高度差
【解析】
【详解】
[1]研究液体内部压强的规律要用到液体压强计,图中是U形管液体压强计。
[2][3][4]为了探究液体内部的压强与方向的关系,由控制变量法可知,应保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的朝向,观察并记录U形管液面的高度差,通过U形管液面的高度差比较液体内部压强的大小。
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. 增大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]潜水器从水面下100m下降到1500m的过程中受到海水的压强由可知,受到的压强变大,由 可知,受到的浮力不变。
(2)[3]潜水器在马里亚纳海沟成功坐底后,受到海水的压强是
(3)[4]设四个吸盘的总面积为S,潜水器重
当F1=1.2×105N时,吸盘内的气压为P1=2×104Pa,潜水器匀速下降



当F2=2.7×105N时,吸盘内的气压为P2



[5] 潜水器受到的浮力是
19. 见解析 1.2×103kg/m3
【解析】
【详解】
试题分析:(1)因为液柱竖直而且静止,因此液柱对底面的压力为:,
由于液体内部同一深度向各个方向的压强相等,
因此液体内部深度为h处的压强为:;
(2)由可知,液体的密度为:
考点:液体压强的计算公式
20. 108
【解析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,V相同时,,故可得
(2)[2]水下1×104m处的压强约为
21. ρLH2 5N/kg 等价变换 海水 a 20
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据控制变量法的要求,比较第1、2行数据可得,侧壁长度之比等于侧壁所受液体压力之比;比较第1、3行数据可得,液体深度的平方之比等于侧壁所受压力之比;比较第2、4行数据可得,密度之比等于侧壁所受压力之比;综合以上分析可得,F=kρLH2;
[2]选择第1行数据代入公式F=kρLH2可得,
k==5N/kg,
[3]将数据表格形式变成公式形式,用到等价变换法;
(2)[4]由公式可得,深度、侧壁长度相同时,侧壁受到的压力与液体密度成正比;在一个鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水,海水的密度大于淡水的密度,海水对鱼缸侧壁的压力大;
(3)[5]由公式可得,深度、液体密度相同时,侧壁受到的压力与侧壁长度成正比;而图1中a表示的是正比例函数,因此游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图1图像中的图线a表示;
(4)[6]由F=kρLH2可得:
6×107N=5N/kg×1.0×103kg/m3×30m×H2,
H=20m。
答案第1页,共2页
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