沪科版物理八年级同步提优训练：8.2科学探究液体的压强（有答案）

第二节　科学探究:液体的压强
第1课时　液体压强的特点及大小
1　液体压强的特点　　　　　　　
1.(2021海南)如图所示为帕斯卡裂桶实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂了。这个实验说明液体压强的大小与下列哪个因素有关 (　　)
A.液体的重力 B.液体的体积
C.液体的深度 D.液体的密度
2.(2021无锡)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是 (　　)
A.仅将金属盒向上移动 B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒的朝向 D.仅在水中加入食盐,使食盐溶解
3.(2020巴中改编)如图所示,在“探究影响液体内部压强大小因素”的实验中,操作过程如下:(盐水密度大于水的密度)
(1)实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置　　　　(选填“漏气”或“不漏气”)。实验中液体压强是用U形管两侧液面的　　　　来表示的,这种研究方法叫　　　　法。
(2)通过比较　　　　两个图,可得出结论:同种液体的压强随深度的增加而增大。这里用到的研究方法叫　　　　　　法。
(3)通过比较D、E两个图,可探究液体压强与　　　　　　的关系,可得出结论: 　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)通过比较A、B、C三个图,可得出结论:同种液体在相同深度处向各个方向的压强　　　。
2　比较液体压强的大小　　　　　　　
4.如图所示,平静的湖中,水的压强最小的位置是(ρ水=1.0 g/cm3) (　　)
A.a B.b C.c D.d
5.如图所示,A、B、C不在同一水平面上,则它们的液体压强关系正确的是 (　　)
A.pA=pB=pC B.pC最大
C.pA最大 D.以上都不对
6.如图甲所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,水对容器底的压强为p1;将其倒置后,如图乙所示,水对容器底的压强为p2,则下列关系式中正确的是 (　　)
A.p1>p2 B.p1C.p1=p2 D.无法判断
7.一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲所示),然后倒立放在水平桌面上(如图乙所示),两次放置,饮料对杯底的压强分别是p甲、p乙,则下列关系式中正确的是(　　)
A.p甲>p乙 B.p甲C.p甲=p乙 D.无法判断
8.(2020郴州)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
9.(2021北京)甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为ρ甲,乙试管内液体的密度为ρ乙。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直、乙试管倾斜,静止时,两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为h,如图所示,液体对甲、乙两试管底的压强分别为p甲和p乙,则下列判断中正确的是 (　　)
A.ρ甲<ρ乙、p甲C.ρ甲>ρ乙、p甲>p乙 D.ρ甲>ρ乙、p甲=p乙
10.如图所示,B点和C点深度相同,而A点比B点深,则各点压强pA　　　pB　　　pC。(均选填“>”“<”或“=”)
11.(2021乐山)如图所示,小明用该容器来做“探究液体压强是否跟液体的深度、液体的密度有关”的实验。如图所示的现象中符合事实的是 (　　)
12.如图所示,两个完全相同的容器里分别盛有质量相同的水和酒精,A、B两点到容器底部的距离相等,则这两点液体的压强pA和pB的大小关系是 (　　)
A.pA>pB B.pAC.pA=pB D.无法判断
第2课时　液体压强的计算及应用
1　液体压强的计算　　　　　　　
1.如图所示是盛满水的容器,水在B点产生的压强是(g取10 N/kg) (　　)
A.6×103 Pa B.4×103 Pa
C.1×104 Pa D.1.4×104 Pa
2.(2021南充)“奋斗者号”是我国自行研制的深海潜水器,若在某次工作过程中该潜水器下潜的深度为10000 m,此时潜水器受到海水的压强为　　　　Pa;若“奋斗者号”舱门的面积约为0.6 m2,则舱门所受海水的压力为　　　　N。(g取10 N/kg,ρ海水≈1.03×103 kg/m3)
3.如图所示是某同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图像。由图可知,甲、乙两种液体密度的数量关系为　　　,其中　　　液体是水。(g取10 N/kg)
4.如图所示是A端开口、B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底6 cm,A端内液面离容器底26 cm,B端顶面受到水的压强是　　Pa,如果B端顶面的面积为2×10-3 m2,那么B端顶面所受水的压力是　　　　N。(g取10 N/kg)
5.(2021兰州)如图所示,质量为120 g的平底烧瓶内装有300 mL的水,静止放在水平桌面上,烧瓶的底面积为30 cm2,测得水的深度为5 cm,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)水对烧瓶底部的压强。
(2)烧瓶对水平桌面的压力。
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
2　连通器　　　　　　　
6.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开、下游阀门B关闭。下列说法中正确的是 (　　)
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
7.如图所示,甲、乙两个底面积相同的容器中盛有酒精且液面相平,它们之间有斜管相通,K是开关,则(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg) (　　)
A.开关K打开之前,该装置属于连通器
B.若MN之间的落差为10 cm,则MN两点间的液体压强相差1000 Pa
C.N点所受的压强会随开关K的开、闭情况不同而发生改变
D.甲容器底部承受的压力一定比乙容器底部承受的压力大
8.如图所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,向里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记,这样做利用了　　　　　的原理,目的是保证两点在　　　　　。
9.如图所示是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个　　　　。若将水龙头(相同型号)单独打开并旋至最大,则　　　　(选填“甲”或“乙”)水龙头的出水速度更大。
　
3　帕斯卡定律　　　　　　　
10.如图所示的密闭容器中,大小活塞的质量及摩擦均忽略不计。已知两活塞的面积S1∶S2=1∶5,则作用在大小活塞上的压强之比为p1∶p2=　　　　;若在小活塞上施加的压力F1大小为10 N,则在大活塞上可举起的最大物重为　　　　N。
　
11.实验装置如图所示,容器内装有水,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计),向管内缓缓注入硫酸铜溶液(ρ硫酸铜=1.2×103 kg/m3),当塑料片恰好脱落时,管内液体的深度是(g取10 N/kg) (　　)
A.12 cm B.2 cm
C.10 cm D.8 cm
12.如图所示,a、b、c、d为某液体内部的四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三点的压强以及长方形的边长已在图中标注,则c点的液体压强沿　　　　(选填“竖直”或“各个”)方向,大小为　　　kPa;该液体的密度为　　　kg/m3,a点的深度为　　　　m。(g取10 N/kg)
13.(2021郴州)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103 kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化的关系如图乙所示,则阀门打开前液体的深度H=　　　　cm,上、下两部分的横截面积之S1∶S2=　　　　。(g取10 N/kg)
第1课时
1.C
2.D
3.(1)不漏气　高度差　转换　
(2)B、D　控制变量
(3)液体密度　同一深度,液体的密度越大,液体的压强越大
(4)相等
4.A　 液体压强的大小取决于液体的密度和液体的深度,即同种液体中,液体的深度越小,液体的压强越小,a点与液面的距离最小,即液体的深度最小,则压强最小。
5.C　 题中液体的密度是相同的,其深度关系是hA>hB>hC,由p=ρgh可知,pA>pB>pC。
6.C　 装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强不变。
7.A
8.A　 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。
9.C　 两管中液体的质量相等,由图可知,乙管中液体的体积大于甲管中液体的体积,根据密度的计算公式ρ=可知,ρ甲>ρ乙;两管中液体的深度h相同,由液体内部压强的计算公式p=ρgh可知,p甲>p乙。
10.>　>
11.C　 隔板两侧液体的密度不同,深度相同,左侧盐水密度大,由p=ρgh可知,左侧盐水产生的压强大,橡皮膜应向右侧凸出,故A错误;隔板两侧液体的密度不同,深度不同,左侧盐水的密度大且深度大,由p=ρgh可知,左侧盐水产生的压强大,橡皮膜应向右侧凸出,故B错误;隔板两侧液体的密度不同,深度相同,右侧盐水的密度大,由p=ρgh可知,右侧盐水产生的压强大,橡皮膜应向左侧凸出,故C正确;隔板两侧液体的密度相同,深度不同,左侧酒精的深度大,由p=ρgh可知,左侧酒精产生的压强大,橡皮膜应向右侧凸出,故D错误。
12.B　 用液体的压强公式p=ρgh不能直接比较A、B两点液体压强的大小,原因是A点的深度比B点的深度小,但A点处在水中、B点处在酒精中,水的密度比酒精的密度大。此时可以采用极值法,将A、B两点到容器底部的距离适当扩大,使A、B两点同时上移,当A点在液面时pA=0,而B点仍在液面下,则pB>0,所以pA第1课时
1.A　 B点水的深度为h=1 m-0.4 m=0.6 m,水在B点产生的压强为p=ρ水gh=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m=6×103 Pa。
2.1.03×108　6.18×107　 潜水器受到的海水压强:p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×
10000 m=1.03×108 Pa;舱门所受海水的压力:F=pS=1.03×108 Pa×0.6 m2=6.18×107 N。
3.ρ甲=2ρ乙　乙　4.2×103　4
5.(1)水对烧瓶底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2m=500 Pa。
(2)烧瓶的重力:G1=m1g=0.12 kg×10 N/kg=1.2 N,
烧瓶内水的质量:m2=ρ水V水=1.0 g/cm3×300 cm3=300 g=0.3 kg,
烧瓶内水的重力:G2=m2g=0.3 kg×10 N/kg=3 N,
烧瓶与水的总重力:G=G1+G2=1.2 N+3 N=4.2 N。
烧瓶对水平桌面的压力:F=G=4.2 N。
(3)烧瓶对水平桌面的压强:p'===1400 Pa。
6.A　 上游阀门A打开、下游阀门B关闭,闸室和上游水道构成连通器,当水静止时,两侧水深相同,水对阀门A两侧的压强相等、压力相等,故A正确。
7.D　 开关K打开之前,甲、乙两个容器底部不连通,该装置不属于连通器,故A错误;若MN之间的落差为10 cm,则MN两点间的液体压强相差:Δp=ρ酒精gΔh=0.8×103 kg/m3×
10 N/kg×0.1 m=800 Pa,故B错误;由图可知,打开开关K前,甲、乙两容器的液面是相平的,打开开关K后,两个容器构成连通器,由连通器的原理可知,液面依然相平,液体不会发生流动,则图中N处的深度始终不变,由p=ρgh可知,N点所受的压强不会随开关K的开、闭情况不同而发生改变,故C错误;由图知,甲容器底部的深度大于乙容器底部的深度,由p=ρgh可知,甲容器底部的压强大于乙容器底部的压强,又因为两容器的底面积相同,由F=pS可知,甲容器底部承受的压力一定比乙容器底部承受的压力大,故D正确。
8.连通器　同一水平面上
由题意可知,透明塑料软管是上端开口、底部连通的容器,利用了连通器的原理,在同种液体不流动的情况下,各部分直接与大气接触的液面总是相平的,这样可保证两点在同一水平面上。
9.连通器　甲　 放水时水龙头和水塔由水管连接,构成一个连通器,由于甲所处的深度比乙处大,所以甲处的水产生的压强更大,出水速度更大。
10.1∶1　50
左边的大活塞与右边的小活塞可以看成一个整体,根据帕斯卡定律,加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,则p1∶p2=1∶1;由于=,故F2===50 N。
11.C　 当塑料片恰好脱落时,管外水对塑料片产生的向上的压强等于管内液体对塑料片产生的向下的压强,即p水=p硫酸铜。根据压强公式p=ρgh可知,ρ水gh水=ρ硫酸铜gh硫酸铜,则1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2××10 N/kg×h硫酸铜,解得h硫酸铜=0.1 m=10 cm。
12.各个　60　1.0×103　1.2
同一深度,液体向各个方向的压强相等,则c点的液体沿各个方向都有压强。已知a、b、c、d是竖直平面内一长方形的四个顶点,且b、d受到的液体压强相等,由p=ρ gh可知,a到b、d点所在水平面的高度与c到b、d点所在水平面的高度相等,则pc=pb+(pb-pa)=36 kPa+
(36 kPa-12 kPa)=60 kPa。已知ab=4 m,ad=3 m,根据勾股定理可得,bd=5 m;在△adb中,S=×ad×ab=×bd×hbd,即ad×ab=bd×hbd,代入数据得3 m×4 m=5 m×hbd,解得hbd=2.4 m;a、b两点所受的压强差:Δpab=pb-pa=36 kPa-12 kPa=24 kPa=24000 Pa,则该液体的密度:ρ===1.0×103 kg/m3。a点的深度:ha===1.2 m。
13.15　1∶4　 阀门打开前液体的深度:H===0.15 m=15 cm;当t=10 s时,此时容器底部受到液体的压强:p=400 Pa,则此时液体的深度:h===0.05 m=5 cm;设水排出的速度为v,则0~10 s排出水的体积为10v,那么10~30 s内排出水的体积为20v,则可以根据体积列等式:V1=S1(H-h)=S1×10 cm=10v,V2=S2h=S2×5 cm=20v;两等式相除:===,经整理可得,=。