苏科版八年级下册 10.2 液体的压强
一、单选题
1.如图所示,底面积不同的薄壁圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面保持相平。现从两容器中抽出部分液体后,其液面仍保持相平,若此时甲对A底部的压力大于乙对B底部的压力,则抽取前,甲、乙各自对容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA<FB B. pA<pB,FA>FB
C. pA>pB,FA<FB D. pA>pB,FA>FB
2.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.,
3.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
4.如图所示,水平桌面上两个完全相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体,它们对容器底的压力相等。若在两容器中再分别加入部分原液体(液体不溢出),小明认为:若加入的质量相等,甲对容器底的压强一定等于乙;小红认为:若加入的体积相等,甲对容器底的压强一定大于乙。你认为( )
A.两人的观点均正确 B.两人的观点均不正确
C.只有小明的观点正确 D.只有小红的观点正确
5.如下图 所示的三个容器,内部装有同种液体,各容器内的液面相平,比较容器底部受到液体的压强,一定是
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
6.水平桌面上放着甲、乙两个完全相同的梯形容器,放置情况如图所示,分别装满同种液体,其中A点到甲容器顶部的距离和B点到乙容器底部的距离相等,A、B两点受到的液体压强为pA、pB,容器底部受到液体压力为F甲、F乙,则下列说法正确的是( )
A.pA=pB,F甲>F乙 B.pA=pB,F甲=F乙
C.pA
F乙
7.如图所示,水平桌面上放置有底面积为S。重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h,重为G2的某种液体,设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是( )
A.p1= B.p1=ρgh
C.p2= D.p2=+ρgh
8.如图所示,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(),当塑料片恰要脱落时,管内液体的深度是( )
A. B. C. D.
9.1648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
10.如图所示,三个同样的容器a、b、c分别装有密度不同的三种液体,三个容器中底部受到的液体压强相等,可知( )
A. B.
C. D.
11.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
12.连通器在日常生活,生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中利用连通器原理的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
二、填空题
13.小明在做“探究影响液体内部压强的因素”的实验,如图甲所示,他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是__________;如图乙所示,金属盒进入水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,说明_________;将金属盒从水中移至浓盐水中同一深度处,可以探究___________。
14.如图甲所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,此时水对容器底部的压强为p1、水对容器底部的压力为F1;把容器倒置过来,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为p2、水对容器底部的压力为F2,p1_______p2,F1_______ F2(均选填“>”、“<”或“=”)
15.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。
16.我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到了7062m的深度,这是目前同类潜水器的最深潜水记录.当它下潜到7000m深处时,蛟龙号的表面受到海水对它的压强为________ Pa,0.1m2的表面上受到海水的压力为________ N.(海水密度为1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
三、综合题
17.运用知识解决问题:
(1)如图1,轮船由下游经过船闸驶往上游.船进入闸室后,先关闭阀门B和阀门D,再打开阀门__,当闸室中水位与上游水位__时,打开阀门C,船驶入上游.
(2)如图2,A、B两物体叠放在水平地面上静止.请画出物体A的受力示意图___.
(3)如图3,轻质杠杆的OA:OB=4:1.放在水平地面上的物体甲的重力G甲=125N,底面积S甲=1×10﹣2m2.当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压强p甲=1×104Pa,则物体乙的重力G乙=__.(请写出解题思路)
18.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_____.
19.如图,均匀圆柱体A的底面积为6×10-3m2,圆柱形薄壁容器B的质量为0.3kg、底面积为3×10-3m2、内壁高为0.7m.把A、B置于水平地面上.已知A的密度为1.5×103kg/m3,B中盛有1.5kg的水.
(1)若A的体积为4×10-3m3,求A对水平地面的压力:
(2)求容器B对水平地面的压强;
(3)现将另一物体甲分别放在A的上面和浸没在B容器的水中(水未溢出),A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等.求:①物体甲的密度;②物体甲在B容器中受到的最大浮力.
20.图中平底茶壶的质量是,底面积是,内盛的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为的水平桌面中央,忽略壶壁厚度,g取。
试根据要求,解答下列问题:
(1)茶壶是我们日常生活中很常见的物品,因为壶身与壶嘴构成了______,因此壶身与壶嘴的液面总保持______;
(2)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力______;
(3)茶壶对桌面的压强______。
21.如图所示,盛有水的轻质薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙都放在水平地面上,它们的底面积分别为2×10-2米2和1×10-2米2。现将两个完全相同的物块分别放入容器甲中和叠在圆柱体乙的上方,放置前后容器甲、圆柱体乙对水平地面压强大小p甲、p乙如下表所示。
对水平地面的压强 放置之前 放置之后
p甲(帕) 1960 2150
p乙(帕) 980 1560
(1)求容器甲中原来水的深度h水;
(2)求圆柱体乙的质量m乙;
(3)请根据相关信息判断物块放入甲容器时,水是否溢出,并说明理由。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
因为两容器液面相平,抽出部分液体之后液面仍然相平,所以抽出液体的高度相同。由图可知,容器底面积SA<SB,由V=Sh可知,液面相平,高度h相同,所以VA<VB,由于甲对A底部的压力大于乙对B底部的压力,所以G甲>G乙,即m甲>m乙;由公式可知,两液体的密度关系为ρA>ρB,根据柱形容器液体压强的计算公式p=ρgh可知,pA>pB。液体对容器底部的压力为
F=pS=ρghS=ρgV=mg=G
所以液体对各自容器底部的压力为FA>FB,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.D
【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。
3.A
【详解】
因为两容器底部受到的液体压强相等,即
即
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。
4.A
【详解】
柱形容器中液体对容器底的压力等于自身重力,甲、乙两种液体,它们对容器底的压力相等,可知
G甲=G乙
在两容器中再分别加入质量均为△m的原液体所受重力均为△G,加入液体后,两种液体对容器底的压力
F甲=G甲+ΔG
F乙=G乙+ΔG
即
F甲=F乙
两容器底面积相等,即
S甲=S乙
由得,压强相等,故小明的说法正确;
两容器底面积相等,即
S甲=S乙
由图可知h甲即
V甲因为物体所受重力与质量成正比,即
m甲=m乙
由得,甲与乙密度的关系为
ρ甲>ρ乙
在两容器中分别加入原液体的体积相同时,液体的重力
G甲′>G乙′
液体的压力为
F甲′>F乙′
根据,因为
F甲′>F乙′
SA=SB
所以
pA>pB
故小红的说法正确。
故选A。
5.D
【详解】
因为三个容器内部装的是同种液体,各容器中液面相平,根据液体的压强公式P=各个容器底部受到液体的压强是相等的,故选D.
6.D
【详解】
由图可知,A点的深度小于B点,容器内装满同种液体即液体的密度相同,由液体压强的特点深度越大,压强越大可知,A点的压强小于B点的压强,即pAF乙。故ABC错误,D正确。
故选D。
7.B
【详解】
由题知,液体的密度为ρ,深度为h,则容器底部受到液体的压强p1=ρgh;容器对桌面的压力
F′=G1+G2
则容器对桌面的压强
故选B。
8.A
【详解】
塑料片受到水的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
当玻璃管内外压强相等时,塑料片恰好脱落,因为
p硫酸铜=ρ硫酸铜gh硫酸铜=p水
所以管内硫酸铜的深度
故选A。
9.C
“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。
10.B
【详解】
由图可知,液面的深度关系是
三个容器中底部受到的液体压强相等,根据液体压强公式分析可知
故选B。
11.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。
12.C
【详解】
①图中地漏的结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理制成的,符合题意;
②图中拦河大坝的结构不符合上端开口下部连通的容器,不是连通器,不符合题意;
③图中下水管中“存水弯”符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意;
④图中的过路涵洞符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意。
综上分析可知,利用连通器原理的是①③④,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 检查装置是否漏气 同种液体内部,深度越深,液体压强越大 液体密度对液体内部压强的影响
【详解】
[1]做“探究影响液体内部压强的因素”的实验,用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,如液面发生变化则说明气密性良好,因此目的是检查装置是否漏气。
[2]金属盒进入水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,高度差是因液体压强造成,压强越大,高度差越大,故说明同种液体内部,深度越深,液体压强越大。
[3]将金属盒从水中移至浓盐水中同一深度处,是在同一深度处,比较不同液体的压强变化,故可以探究液体密度对液体内部压强的影响。
14. = >
【详解】
[1]由于密闭容器装满水,容器倒置后,水的深度不变,由p=ρgh可知容器倒置之后水对容器底部压强不变,即
p1= p2
[2]因把容器倒置过来后受力面积变小,根据压强的变形公式有
F=pS
故
F1>F2
15. 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。
16. 7.21×107 7.21×106
根据液体压强计算公式计算出7000m深处产生的压强,再根据F=pS计算出载人舱表面承受的压力.
【详解】
根据得,当“蛟龙号”载人潜水器下潜到7000m深处时,海水产生的压强:
;
根据得,0.1m2的表面上受到海水的压力为:
.
17. A 相平 100
【详解】
试题分析:(1)当船从下游驶向船闸时,先打开阀门B,此时闸室与下游组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,水面相平时,打开下游闸门D,船进入闸室;进入闸室后,关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,此时上游与闸室组成连通器,上游的水通过阀门A流向闸室,水面相平时,打开上游闸门C,船平稳地驶向上游,再关闭阀门A和闸门C;(2)对物体A进行受力分析可知,物体A共受到重力、支持力和物体B的压力三个力的作用,并且重力与压力之和等于支持力,物体A受到的重力从重心竖直向下画,符号为G;地面对物体A的支持力从重心竖直向上画,符号为F支;B物体对A的压力从重心竖直向下画,符号为F压.如图所示:
(3)解题思路:首先利用p=F/S求出杠杆水平平衡时,物体甲对地面压力,然后根据压力、重力与拉力之间的关系,求出物体甲对杠杆的拉力,再利用杠杆平衡条件计算物体乙的重力;根据p=F/S可得,杠杆平衡时,物体甲对地面的压力:F压=pS=1×104Pa×1×10﹣2m2=100N,则物体甲对杠杆的拉力为F1=G﹣F压=125N﹣100N=25N,根据杠杆平衡条件可得:F1×OA=G×OB,因为OA:OB=4:1,所以,G=4F1=4×25N=100N.
【考点定位】
连通器;力的示意图;杠杆的平衡条件
18. 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.
19.(1)60(2)6000(3)2;6
【详解】
(1)A的质量:
=1.5×103kg/m3×4×10﹣3m3=6kg,
A对地面的压力:
FA=GA=mAg=6kg×10N/kg=60N;
(2)容器B对地面的压力:
FB=G总=(m水+mB)g=(1.5kg+0.3kg)×10N/kg=18N,
容器B对地面的压强:
==6000Pa;
(3)①因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以甲放在A的上面时,A对地面压强的变化量:
,
甲浸没在B容器的水中时,排开水的体积:
V排=V甲=,
水上升的高度:
,
B中水对容器底压强的变化量:
,
因A对地面压强的变化量与B中水对容器底压强的变化量相等,所以,
△pA=△pB,
即
,
则
×1.0×103kg/m3=2×103kg/m3;
②水未溢出时,甲的最大体积等于B的容积减去水的体积,此时甲排开水的体积最大,受到的浮力最大,则
V排=SBhB﹣V水=SBhB﹣=3×10﹣3m2×0.7m﹣=6×10﹣4m3,
甲受到的最大浮力:
=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N.
20. 连通器 相平
【详解】
(1)[1][2]茶壶是连通器原理在生活中的实际应用。当用茶壶装水,水面静止时,壶嘴和壶身内的水面是相平的。
(2)[3]由图可知,壶内水的深度
水对茶壶底部产生的压强
由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力
(3)[4]茶壶对桌面的压力
茶壶对桌面的压强
21.(1)0.2m;(2)1kg;(3)
【详解】
(1)因轻质薄壁圆柱形容器甲中水对地面的压力和水的重力相等,所以,水对容器底部的压强等于容器对地面的压强,由表格数据可知,原来水对容器底部的压强
p甲=1960Pa
由p=ρgh可得,容器甲中原来水的深度
(2)由表格数据可知,原来乙对水平地面的压强
p乙=980Pa
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以由
可得,圆柱体乙的质量
(3)由表格数据可知,物体叠在圆柱体乙的上方后,乙对水平面的压强
p乙′=1560Pa
则物体的重力
若物块放入甲容器后水不溢出,则轻质薄壁圆柱形容器甲对水平地面压强的增加量
因
所以假设是正确的,即物块放入甲容器时水没有溢出。
答:(1)求容器甲中原来水的深度是0.2m;
(2)求圆柱体乙的质量是1kg;
(3)物块放入甲容器时,水不会溢出。
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