苏科版八年级下册 10.2 液体的压强
一、单选题
1.如图所示,质量为10kg,底面积为500cm2的圆柱体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8kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),则( )
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×105Pa
B.容器B内水的体积为0.08m3
C.物体M的密度为2.5×103kg/m3
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×104Pa
2.我们见到有些深水鱼上岸后因鱼鳔胀破而死亡,这主要是由于
A.上岸后深水鱼吸入氧气增多 B.岸上气压比深水处的压强小得多
C.岸上气压比深水处的压强大得多 D.岸上温度较高,鱼鳔因热胀冷缩而胀破
3.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
4.如图所示,关于液体中A、B、C三点压强的说法正确的是(ρ盐水>ρ水)( )
A.A点向下的压强等于向上的压强 B.B点压强比C点压强小
C.A点压强比B压强大 D.B、C两点压强相等
5.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
6.图所示为甲、乙两种液体的压强p随深度h变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度小 B.甲液体的压强比乙液体的压强大
C.甲液体的压强比乙液体的压强小 D.同种液体内部的压强随深度的增加而增大
7.三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图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。下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B 两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
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
8.如图所示,薄壁轻质柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,质量相同的金属球甲、乙分别浸没在A、B液体中,且,此时,液体对容器底的压强相等。现将两小球取出并交换投入另一容器中,小球依然浸没且无液体溢出,则操作前后A、B液体对容器底部压强的变化量ΔpA、ΔpB和两容器对地面的压力F1、F2的关系是( )
A.ΔpA>ΔpB,F1>F2 B.ΔpA>ΔpB,F1C.ΔpA<ΔpB,F1F2
9.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
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.在相同的溢水杯中分别盛满不同的液体,再放入两个完全相同的小球,如图所示。当小球静止时,甲、乙两杯中溢出液体的重力分别是0.4N和0.5N,取g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.小球的质量是60g
B.甲杯中小球受到的浮力小于0.4N
C.甲杯中液体对杯底的压强等于乙杯内液体对容器底部的压强
D.甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力
12.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
二、填空题
13.在“探究质量与体积的关系”实验中,可使用______测物体的体积。与“探究液体内部的压强”实验比较,两者多次实验的目的是______的(选填“相同”或“不同”)。有同学认为这两个实验都可以利用图像法来处理数据。如图所示是研究某种液体内部压强与液体深度的关系的图像,分析图像可得出的结论是:______,该结论说明液体内部压强与液体的深度存在着______关系。(选填“定性”或“定量”)
14.将液体压强计的探头放在甲、乙两种液体中,A、B是深度相同的两点,观察到压强计U形管中液柱高度差如图所示,则两种液体的密度关系ρ甲___ρ乙(选填“>”、“<”或“=”),A、B、C三处受到液体压强最大的是 ___点。
15.当用微型探测器进行水下探测时,它在水面下2米处受到水的压强为 ___________帕。若探测器再继续下潜时,受到水的压强将 ___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。一般拦河大坝都筑成 ___________形状正是应用了液体压强的上述规律。(最后一空选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)
16.如图所示,茶壶的壶身和壶嘴组成了一个_______,在茶壶中装水至虚线处,水面距壶底0.1米,水对茶壶底部的压强为_______帕,茶壶内水对茶壶底部的压力_______水的重力。
三、综合题
17.(1)从液体压强角度考虑,工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
(2)三峡水电站的水库大坝高185米,当水位为100米时,坝底受到的水的压强是多大?
18.如图所示,水平桌面上放着一个底面积为250cm2,容积为6×10-3m3,重为20N的平底鱼缸,鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量为5.5kg。( ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)液体压强随深度的增加而___________;
(2)求鱼缸底部受到水的压力;___________
(3)求鱼缸对桌面产生的压强。___________
19.右图是汽车打捞沉入水底重物的示意图.汽车匀速向右运动时,钢索通过定滑轮提升重物.已知重物的质量m=300kg,上表面距水面的高度h=3m,重物浸没在水中时,钢索的拉力F=2000N,不计滑轮摩擦和水的阻力.
(1)重物重________N.
(2)提升重物至上表面刚要露出水面前的过程中,重物所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),钢索的拉力做了_______J的功.
(3)在重物刚被拉动前,它上表面所受水的压强是多大____________?
(4)重物的密度为多大___________?
20.现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜.描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化.
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加人的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注人水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是_____填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由_____.
21.阅读下面的短文,回答问题
“蛟龙号”载入深潜器(如图所示)是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义.
“蛟龙号”,最大工作设计深度为7000米.“蛟龙号”深海通讯靠“声”不靠“电磁”,陆地通信主要靠电磁波,速度可以达到光速.但这一利器到了水中却没了用武之地,电磁波在海水中只能深入几米.“蛟龙号”潜入深海数千米,如何与海面母船保持联系呢?
科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通讯技术,采用声纳通讯.根据以上资料和学过的知识,回答下列问题:
(1)潜水器在下潜过程中受到海水的压力逐渐________;
(2)下潜到海面下7000m深处时受到海水的压强是________ Pa;(海水密度按1.0×103kg/m3计算)
(3)潜入深水的“蛟龙号”工作室内的科学家是靠________与海面上的母船进行信号联系的.
(4)声在水中传播速度是1500m/s,如果母船上的人向7000m深度的蛟龙号发出信号,大约经________ s收到返回的信号.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为
故A错误;
B.容器B内水的体积为
故B错误;
C.圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等,当物块M放在圆柱体上时,增加的压强为
而将M浸没在水中,水对容器B底部压强的变化量即为浮力所产生的压强,故压强的变化量为
两式相等,经整理可得
故C正确;
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为
故D错误。
故选C。
2.B
液体的压强与深度有关,深度越大,液体产生的压强就越大.
【详解】
水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,岸上气压比深水处的压强小得多,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破并死亡.
故选B.
3.C
【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.
4.A
【详解】
A.在A点向各个方向都有压强,且向上的压强等于向下的压强,故A正确;
B D.B点压强比C点相比,深度相同,但是C处是盐水,密度大,故压强大,故BD错误;
C.A点压强比B相比,B点深度大,根据可知,B点压强大,故C错误;
故选A。
5.B
【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。
6.D
【详解】
A.由图可知,当甲乙两液体深度相同时,甲中的压强大于乙中的压强,由p=ρgh可得ρ甲>ρ乙,故A错误;
BC.液体的压强与液体的密度和深度有关,比较甲、乙液体压强大小,应该控制液体的深度相同,不控制深度相同,无法比较二者压强大小,故BC错误;
D.由图可知,同种液体内部的压强随深度的增加而增大,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】
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,对于阀门B来说,右侧的水深大,水对右侧的压强大,所以水对阀门B右侧的压力大,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.B
【详解】
由题意可知,薄壁轻质柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,两个质量相同的金属球甲、乙分别浸没在A、B液体中,此时,液体对容器底的压强相等,即pA=pB;由图可知
hA<hB
根据p=ρgh可知
ρA>ρB
A球的体积大于B球的体积,将两小球取出并交换投入另一容器中,小球依然浸没且无液体溢出,A中液面会降低,A中液体降低的高度
B中液面会上升,B中液体升高的高度
因为
SA<SB
所以
hA>hB
根据液体压强公式可知,压强的变化量
已知金属球浸没在A、B液体中时
pA=pB
将两小球取出并交换投入另一容器中,容器底部所受液体的压强
由图可知
SA<SB
由F=pS可得,两个容器中液体对容器底部的压力
F′A<F′B
又因为薄壁轻质柱形容器(容器自身重力不计),所以容器内部对液体的重力
GA液=F′A,GB液=F′B
则两个容器对地面的压力为
FA=GA液+GA
FB=GB液+GB
GA= GB
FA<FB
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.B
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。
10.C
【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.D
【详解】
A.小球在乙杯液体中处于漂浮状态,小球此时受到的浮力等于小球的重力,又此时排开的液体的重力为0.5N,根据阿基米德原理可得,小球受到的浮力为0.5N,小球的重力为0.5N,小球的质量为
故A选项错误;
B.小球在甲杯中排开液体的重力为0.4N,根据阿基米德原理可得,甲杯中小球受到的浮力等于0.4N,故B选项错误;
C.两个完全相同的小球在甲杯液体中沉在底部,在乙杯液体中漂浮在液面上,甲杯中液体的密度小于小球的密度,乙杯中液体密度大于小球的密度,甲杯中液体的密度小于乙杯中液体密度,又两杯中液体的深度相同,由液体压强公式p=ρgh知道,甲杯内液体对杯底的压强小于乙杯内液体对杯底的压强,故C选项错误;
D.两个溢水杯的底面积相同,而甲杯内液体对杯底的压强小于乙杯内液体对杯底的压强,根据压强的变形公式F=pS可得,甲杯内液体对杯底的压力小于乙杯内液体对杯底的压力,故D选项正确。
故选D。
12.B
【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。
13. 量筒 相同 同种液体,液体内部压强与深度成正比 定量
【详解】
[1]在“探究质量与体积的关系”实验中,用天平测量物体的质量,用量筒测量物体的体积。
[2]“探究质量与体积的关系”和“探究液体内部的压强”多次实验目的都是找到普遍规律,它们的目的是相同的。
[3]由图像可知,深度增大几倍,对应的液体压强增大几倍,液体内部压强与深度成正比,可以得到同种液体,液体内部压强与深度成正比。
[4]由图可知,液体压强和对应深度的比值为
保持不变,液体内部压强与液体的深度存在着定量关系。
14. > C
【详解】
[1]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。液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。甲、乙两种液体中,A、B两点的深度相同,但在甲液体中U形管液面高度差更大,说明A点受到的压强大于B点受到的压强,根据p=ρgh可得
可以得出
ρ甲>ρ乙
[2]由图知
hC>hA
且A、C在同一液体中,根据p=ρgh知
pC>pA
根据[1]可知,A点受到的压强大于B点受到的压强,所以A、B、C三处受到液体压强最大的是C点。
【点睛】
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及p=ρgh的运用。
15. 1.96×104 变大 上窄下宽
【详解】
[1]微型探测器受到水的压强
[2]若探测器再继续下潜时,由于所处的深度增加,根据可知,受到水的压强将变大。
[3]因为液体内部的压强随深度的增加而增大,故为了使大坝能承受更大的压强,防止大坝被水压冲毁,拦河大坝应该修成“上窄下宽”的形状。
16. 连通器 980 大于
【详解】
[1]连通器是上端开口、底部相连通的容器,茶壶的壶身和壶嘴组成了一个连通器;
[2]水对茶壶底部的压强为
[3]设茶壶的底面积为S,则茶壶内水对茶壶底部的压力为
水的重力为
因为茶壶属于上细下粗形容器,,所以。
17.(1) 见解析 (2) 1×106Pa
【详解】
(1)由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深、压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,把拦河坝设计成下宽上窄的形状.
(2)坝底受到的水的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa.
18. 增大 50N 3×103Pa
【详解】
(1)[1]由液体压强的特点可知,同种液体,深度越深,压强越大。
(2)[2]鱼缸底部受到水的压强
p1=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
鱼缸底部受到水的压力
F1 =p1S =2×103Pa×250×10-4m2 =50N
(3)[3]鱼缸对桌面产生的压力
F2= G杯+ G水=G杯+mg=20N+5.5kg×10N/kg=75N
鱼缸对桌面产生的压强
=3×103Pa
19. 3000N 不变 6000J 3×104Pa 3×104Kg/m3
【详解】
(1)重物重为G=mg=300kg×10N/kg=3000N;(2)当重物在水面以下时,排开水的体积不变,所受的浮力大小不变;钢索的拉力做的功W总=Fs=2000N×3m=6000J;(3)重物刚被拉动时,上表面所处的深度为3m,此处水的压强为p=ρ水hg=3×104Pa;(4)重物在上升过程中,所受到的浮力大小为F浮=G-F=1000N,可求出重物的体积为V=0.1m3,所以可得重物的密度为3×104kg/m3.
20. 变大 变小 平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等,方向相反,使膜水平
【详解】
第一空.向管内注水,管内水面上升,高度增大,由可得底部所受压强增大,则向下压力增大,故外凸程度变大;
第二空.玻璃管缓慢向下,下表面浸入水中深度增加,由可得玻璃管外底部所受压强增大,则向上压力增大,故外凸程度变小;
第三空.平面;
第四空.玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压强相等,故压力大小相等,方向相反,使膜为平面.
21. 增大 7×107 声纳系统(或声、水声) 9.3
【详解】
(1)根据液体压强的特点知,液体压强随深度增加而增大,再根据F=pS可知,在受力面积一定时,潜水器受到的压力越来越大;
(2)根据得,7000米深处海水产生的压强:
;
(3)根据短文内容知,电磁波在海水中只能深入几米,科学家采用声纳系统(或声、水声)通讯,即是利用超声波传播信息的;
(4)声音传播了一个来回,所以声音传播的路程为;
s=2×7000m=14000m,
由得,声音的传播时间:
.
【点睛】
要特别注意计算信号返回时间时,超声波在海水中传播了一个来回,所以声音传播了海洋深度2倍的距离,是个容易出错的地方.
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