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16kg,边长为20cm的质量分布均匀的正方体A放在水平面上,一薄壁圆柱形容器也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm2,内盛在6kg的水,则下列说法正确的是( )
A.正方体A的密度为4×103kg/m3
B.容器B底部受到水的压强为3×104Pa
C.若沿竖直方向将A切去5cm,则A余下部分对水平面的压强变小
D.若沿水平方向将A切去5cm,则A余下部分对水平面的压强等于容器B底部受到水的压强
2.一个鱼缸用隔板隔开两半,分别装入体积相等的淡水和海水(ρ淡水=1g/cm3,ρ海水=1.1g/cm3),且两边水面相平,则( )
A.a、b点的压强相等 B.装入水的质量相等
C.装入海水的质量较小 D.a点的压强较大
3.如图所示,盛有水的轻质圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,容器甲与乙对地面的压强相等。现分别从容器甲中抽出部分水、沿水平方向切去部分乙,使容器甲与乙对地面的压力变化量相等。若容器甲中剩余的水和乙剩余部分的质量分别为m甲、m乙,体积分别为V甲、V乙,则( )
A.m甲>m乙,V甲>V乙 B.m甲>m乙,V甲<V乙
C.m甲<m乙,V甲<V乙 D.m甲<m乙,V甲>V乙
4.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.
5.如图所示,两薄壁圆柱形容器内分别盛有甲、乙两种液体放置在水平地面上,现从两容器中分别抽出部分液体,使甲、乙剩余部分的深度均为h,若此时两液体对容器底部的压力相等;则甲、乙抽出部分的质量m甲、m乙及液体对容器底部压强变化p甲、p乙的大小关系是( )
A.m甲<m乙, p甲>p乙 B.m甲>m乙, p甲>p乙
C.m甲=m乙, p甲<p乙 D.m甲<m乙, p甲<p乙
6.如图所示,水平地面上的两个轻质圆柱形容器甲、乙,分别装有一定量的水,甲、乙两容器的底面积分别为2S、S。将A、B两个物体分别浸没在甲、乙两容器的水中(水未溢出),已知物体A的密度为2ρ、体积为2V;物体B的密度为ρ、体积为V。则甲、乙两容器中放入物体后,下列说法正确的是( )
A.乙容器中水对底部的压强变化量较大
B.若甲容器对桌面的压力较大,则原来甲容器中水的重力较大
C.若甲、乙两容器对桌面的压强相等,则原来乙容器中水的深度较大
D.若甲、乙两容器中水对容器底部的压强相等,则原来甲、乙两容器中水的质量相等
7.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
8.如图所示,容器装有水,其底部、、三处受到水的压强分别为、、,则以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9.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
10.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
11.如图所示的四个物体的设计不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.注射器 D.地漏
12.如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
二、填空题
13.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上,杯子重1N,高10cm,底面积30cm2,杯内水重2N,水深8cm,g取10N/kg。则水对杯底的压力为______N,水杯对桌面的压强为______Pa。
14.在底面积为0.1m 2、足够高的薄壁柱形容器中,放入一个体积为10-3m3的冰块,其与容器底的接触面积为0.05m2,冰的密度为0.9×103kg/m3。若冰块熔化成水,则水的质量______冰块的质量,水的体积______冰块的体积,水对容器底的压强______冰块对容器底的压强。(均选填“>”、“=”或“<”)。
15.装满液体的轻质密闭圆台形容器如图放置在水平地面上。若将该容器倒置放置,则容器对水平地面的压强将______,液体对容器底的压强将______,液体对容器底部的压力将______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝体高185m,最大蓄水深度175m,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是______N(g=10N/kg)。
三、综合题
17.如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。甲容器足够高,底面积为3S;乙的底面积为3S。
(1)现将水注入甲中,水深0.1米,求水对甲底部的压强p水。( )
(2)若继续在甲内注水,使其深度为2H。现有A、B和C三个均匀圆柱体,其规格如下表所示。请从中选择一个,将其分别竖直置于甲中、乙的上表面中央,使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大。
①应选择序号为______的圆柱体;
②求出相应的最大增加量p水和p乙。( )
序号 密度 底面积 高度
A 3ρ水 2S 2H
B 2ρ水 S 6H
C 2ρ水 2S 2H
18.小明用矿泉水瓶做实验:
(1)将两个相同的装满水的矿泉水瓶如图甲放置,此时水对瓶内最底部的压强______.
A.倒放时大 B.正放时大 C.一样大
(2)为了验证大气压的存在,他在空矿泉水瓶中装入少量热水后迅速倒出,再马上盖上瓶盖看到瓶子瘪了,如图乙所示,向瓶中倒少量热水的目的是_____________.
(3)他在矿泉水瓶中装水,在侧壁扎了三个小孔,观察到如图丙所示的现象,得到的结论是____.
19.如图所示,质量为m的凹形金属槽(已知金属槽外底面积为S1,内底面积为S2,金属的密度为ρ),放入底面积为S的圆柱形薄壁容器的液体中,金属槽浮在液面上且槽口恰好与液面相平,这时液面上升了△h1,
(1)在图中画出金属槽的受力分析图;
( )
(2)若使金属槽沉入液体中,液面高度将_____(选填“上升”“不变”或“下降”).
求:沉入后金属槽对容器底的压力大小_____;沉入前后液体对容器底部的压强变化△p_____.
20.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。___________
21.现有甲、乙两个薄壁柱形容器质量分别为1千克和0.5千克,容器的底面积分别为0.015米2和0.01米2均放在水平桌面上,甲容器中装有米3的水,乙容器中装有米3的煤油,(千克/米3)求:
(1)水的质量m水。( )
(2)水对甲容器底的压强。( )
(3)现将甲容器的水倒一部分到乙容器中,使两容器底的压强相等,小明和小华分别算出:
计算过程
小明 甲容器倒出的水的高度为 ,
小华 甲容器倒出的水的质量为 ,
请判断:小明的计算过程是________,小华的计算过程是________(均选填“正确”或“错误”)。
(4)应在两容器中倒入还是抽出质量都为的同种液体,能使容器对桌面的压强相等,请你算出倒入或抽出液体的质量。______
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.正方体A的边长为20cm,则正方体的体积为
V=20cm×20cm×20cm=8000cm3=8×10-3m3
正方体A的质量为16kg,则密度为
故A错误;
B.一薄壁圆柱形容器置于水平面上,内盛在6kg的水,则水的重力为
G=m水g=6kg×10N/kg=60N
容器的底面积为200cm2,则容器B底部受到水的压强为
故B错误;
C.若沿竖直方向将A切去5cm,由
可知,切完后,正方体A的高度不变,剩余部分对地面的压强不变。故C错误;
D.若沿水平方向将A切去5cm,剩余部分的高度为
h=20cm-5cm=15cm=0.15m
则A余下部分对水平面的压强为
p余=ρgh=2×103kg/m3×10N/kg×0.15m=3000Pa
由上面计算可知,A余下部分对水平面的压强等于容器B底部受到水的压强。故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
AD.由于海水和淡水水面相平,并且到缸底的距离相等,则a、b两点距液面的深度h相同,由于海水的密度大于淡水的密度,根据公式p=ρgh可知,a点压强大于b点压强,故A不符合题意,D符合题意;
BC.由题意可知,所装海水和淡水的体积相等,根据公式m=ρV,可知装入海水的质量更大,故BC不符合题意;
故选D。
3.C
【详解】
圆柱形容器甲为轻质容器,质量可以忽略,因此容器甲对地面的压强就等于水的重力产生的压强。因为,甲与乙对地面的压强相等,所以。当抽去部分质量后,容器甲与乙对地面的压力变化量相等,所以剩下的质量
甲容器中水产生的压强
乙对地面的压强
因为甲乙压强相等,所以
由图可知乙更高,因此
所以,剩下的体积
其中
所以
故选C。
4.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。
5.D
【详解】
由变形,得
F=pS
由题意可知,抽出液体后,两液体对容器底部的压力相等,因甲容器的底面积大于乙容器的底面积,故甲中液体产生的压强小于乙中液体产生压强,又液体深度相同,根据可知,甲容器中液体的密度较小,甲容器底部受到的液体的压强较小;现从两容器中分别抽出部分液体,使甲、乙剩余部分的深度均为h,若此时两液体对容器底部的压力相等,由变形公式和,得
即
而没有抽出液体前,因<,故有
<
抽出液体后,因液柱对容器底部的压力等于液体的重力,故可得出
故可知甲中抽出的自力重力小于乙中抽出液体的重力,根据G=mg可知
m甲<m乙
没有抽出液体前,因<,根据
可知,抽出液体前甲容器底部受到的压强小于乙容器底部受到的压强,故可得出
p甲<p乙
综上,只有D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
【详解】
A.由于A、B两个物体分别浸没在甲、乙两容器的水中,则
VA排=VA=2V
VB排=VB=V
则水的深度变化量分别为
h甲===
h乙==
所以, h甲=h乙,则根据p=ρgh可知水对底部的压强变化量相等;故A错误;
B.轻质圆柱形容器的重力忽略不计,此时容器对桌面的压力分别为
F甲=GA+G水甲=mAg+G水甲=ρAVAg+G水甲=2ρ×2Vg+G水甲=4ρVg+G水甲
F乙=GB+G水乙=mBg+G水乙=ρBVBg+G水乙=ρVg+G水乙
若F甲>F乙,则
4ρVg+G水甲>ρVg+G水乙
所以
3ρVg+G水甲>G水乙
由此可知:原来甲容器中水的重力不一定大,故B错误;
C.由于
F甲=4ρVg+G水甲=4ρVg+ρ水S甲h水甲g=4ρVg+ρ水×2S×h水甲g=4ρVg+2ρ水Sh水甲g
F乙=ρVg+G水乙=ρVg+ρ水S乙h水乙g=ρVg+ρ水Sh水乙g
若甲、乙两容器对桌面的压强相等,即:p甲=p乙
整理得
h水乙﹣h水甲=>0
所以,h水乙>h水甲,故C正确;
D.放入A、B两物体后,若甲、乙两容器中水对容器底部的压强相等,即
ρ水gh甲=ρ水gh乙
所以,h甲=h乙,甲、乙两容器中水的体积大小分别为:
V水甲=S甲h甲﹣VA=2Sh甲﹣2V=2(Sh甲﹣V)
V水乙=S乙h乙﹣VB=Sh乙﹣V
所以,V水甲=2V水乙,根据m=ρ水V可得:m水甲=2m水乙,故D错误。
故选C。
7.A
【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
8.C
【详解】
液体中某一点到液体自由液面的距离叫深度,容器底部a、b、c三处水的深度相同,由公式p=ρgh知,此三点受到水的压强相同,即
故ABD错误,C正确。
故选C。
9.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。
10.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。
11.C
【详解】
A.茶壶的壶嘴和壶身构成上端开口、下端连通的连通器,故A不符合题意;
B.船闸的闸室和上下游构成上端口、下端连通的连通器,故B不符合题意;
C.注射器吸取药液时利用了大气压强,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D.地漏储水杯的左右两个部分构成了上端口、下端连通的连通器进行储水堵臭,故D不符合题意。
故选C。
12.A
【详解】
①柱形容器中装的液体全部压在容器底上,因此液体对容器底的压力和液体的重力相等,故①正确;
②容器横截面积上大下小,一部分液体压在容器侧壁上,因此对容器底的压力小于液体的体积,即
故②正确;
③④固体对水平面的压力与形状无关,都等于固体的重力,故③正确,④错误。
故选A。
13. 2.4 1000
【详解】
[1]水对杯底的压强
p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
水对杯底的压力
F1=p1S=800Pa×30×10-4m2=2.4N
[2]水杯对桌面的压力
F2=G水+G杯=2N+1N=3N
水杯对桌面的压强
14. = < <
【详解】
[1]物体的质量不随形状、物态、位置而改变,若冰块熔化成水,则水的质量等于冰块的质量。
[2]冰化成水后质量不变,由于水的密度大于冰的密度,根据 可知,水的体积小于冰块的体积,即 。
[3]冰块对容器底的压强
水对容器底的压强
水对容器底的压强小于冰块对容器底的压强。
15. 变大 不变 变小
【详解】
[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且容器的总重力不变,所以,容器对桌面的压力不变,由图知受力面积变小,根据可知,容器对桌面的压强变大。
[2][3]由图可知,盛满的密闭容器倒置前后液体的深度不变,容器的底面积变小,由可知,液体对容器底部的压强不变;由的变形式可知,液体对容器底部的压力变小。
16.1.89×107
【详解】
由题意知,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,此时泄洪深孔受到海水的压强为
因为,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是
17. 980Pa A ,
【详解】
解:(1)[1]水对甲底部的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(2)①②[2][3]根据题意知三个物体的密度都大于水的密度,所以三个物体放入水中都下沉,但由于B的高度6H大于容器内水的深度2H,所以B部分浸入,AC全部浸没,原来容器中水的体积
V水=3S×2H=6SH
若将B放入容器中后水的深度为h,则容器中原有的水的体积表示为
V水=(3S-S)×hB=2ShB
所以
2ShB=6SH
所以hB=3H;所以B放入容器中水的深度变化量
ΔhB=hB-2H=3H-2H=H
若将AC放入容器中后,排开水的体积等于各自的体积
VA=2S×2H=4SH
VC=2S 2H=4SH
则
VA=VC
水的深度变化量
由于
ΔhB>Δh
所以由p=ρgh得到AC放入容器中后水对甲底部压强增加量最大,最大增加量
由题意可知物体放在乙物体上,乙对水平地面压力增加量
ΔF乙=G物
ABC三个均匀圆柱体的质量
mA=ρAVA=3ρ水×2S×2H=12ρ水SH
mB=ρBVB=2ρ水×S×6H=12ρ水SH
mC=ρCVC=2ρ水×2S×2H=8ρ水SH
mC<mA=mB
AB在乙的上表面中央,乙对地面压强增加量最大,最大值
题目要求从中选择一个,将其分别竖直置于甲中、乙的上表面中央,使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大,所以选择A圆柱体可以使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大。
18. C 使瓶内空气受热膨胀 同种液体,深度越大,液体压强越大(或液体压强与深度有关)
【详解】
(1)两个相同的装满水矿泉水瓶无论正放,还是倒放,水的深度相等,密度相等,根据p=ρgh知,此时水对瓶内最底部的压强一样大;故选C.
(2)向空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,再马上盖上瓶盖,瓶中温度先迅速升高,使瓶内空气受热膨胀,然后再迅速降低,瓶中气体压强变小,小于外界大气压,在大气压的作用下,瓶子瘪了进去,所以,可以验证大气压的存在.故向瓶中倒少量热水的目的是使瓶内空气受热膨胀.
(3)图丙中,矿泉水瓶中装水,在侧壁不同高度扎了三个小孔,发现越下端的小孔水喷得越远,由此可得到的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大.
19. 下降
【详解】
(1)由题意知,金属槽浮在液面上且槽口恰好与液面相平,即金属槽悬浮于液体中,由浮沉条件知,浮力等于重力,金属槽受力图如下:
(2)使金属槽沉入液体中,液体会填充到金属槽的空心部分,排开液体的体积减小,则液面会下降;
金属槽悬浮时,浮力等于重力,即,
解得液体的密度为:;
金属槽沉底后,重力、支持力、浮力三个力平衡,金属槽受力分析图如下:
受力平衡得:
沉入后金属槽对容器底的压力与FN是一对相互作用力,二力相等,所以压力为:
;
金属槽沉入液体中后排开液体的体积为:
前后两次排开液体的体积之差为:
则液面下降的高度为;,
根据得,压强变化量为:
或根据得压强变化量为:.
20. 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
21. 3kg 1960Pa 错误 正确 1.7kg
【详解】
(1)[1]根据密度知识有
(2)[2]水放在底面积水平的且器壁竖直的容器中,水对容器底部的压力等于水的重力,水对甲容器底的压强为
(3)[3]当将一部分水倒入乙容器中时,乙容器中有两种液体,分别为水和油。而小明在计算液体对乙容器底部的压强时,犯了两个错误:一个他认为甲中液体下降的高度与乙中液面上升的高度相同。因为甲与乙的底面积不同,所以是从甲倒出水的高度与将水倒入乙中后乙中液面上升的高度是不相同的。二是没有将两种液体产生的压强分别计算。故小明的计算过程是错误的。
[4]小华从压力的变化角度进行计算,思路是正确的,数据计算也是正确的。
(4)[5]容器放在水平桌面上,所以容器对桌面的压力等于容器与其中液体的总重。
则甲容器对水平桌面的压强为
乙容器对水平桌面的压强为
设在两容器中分别加入出重力为G的同种液体,使两容器对桌面的压强相等,则
解得
G=16.66N
因为G为正值,说明要向容器中分别加入同种液体。液体的质量为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页