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) | ![]() | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 851.3KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 北师大版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2022-04-13 16:37:40 |
C.p甲>p乙 F甲=F乙 D.p甲=p乙 F甲=F乙
9.下列数据符合实际的是( )
A.一颗小铁钉约100N
B.同学站立时对地面的压强约为
C.一支铅笔受到的重力约为200N
D.装满水的游泳池池底受到压强约为30Pa
10.如图,将水加至水杯的溢水口处,再将一铁块从液面开始,缓慢沉入至杯底,排出的水流入右侧烧杯,下列说法错误的是( )
A.铁块所受浮力小于铁块的重力
B.铁块放入之前与放入之后,水对容器底的压强不变
C.溢出水的质量与铁块的质量相同
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排出水的重力不变
11.如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
12.如图所示,设水对容器底部的压强为p、压力F,瓶子对桌面的压强为p'。将瓶子从正放(如图甲)变为倒放(如图乙),则p和F及p'的变化情况( )
A.p变小,p'变小,F不变 B.p变大,p'变大,F变小
C.p变大,p'变大,F变大 D.p变小,p'变大,F不变
二、填空题
13.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门.随着水位升高,车门上A处受到水的压强将______。若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5×103Pa,g=10N/kg,此时车门所受水的压力为______N,相当于______kg水压在车门上。
14.如图所示,分别装有深度相同的水和盐水,在同一容器内对应位置液体产生的压强大小,根据液体内部压强的特点分析可知,pA______pB,pA______pC,pA′______pB。(选填“>”“<”“=”)
15.如图我国的“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录。在马里亚纳海沟探测时,载人潜水器逐渐下潜,所受的压强_____________,所受浮力_______________(均选填“增大”、“不变”或“减小”)、下潜深度每增加100米,相当于1米面积上所受的压力增加_____________牛。(海水密度近似等于千克/米)
16.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。
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.相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上。甲中盛有水,乙中盛有另一种体积相同的液体,水的质量为5kg。
① 求容器中水的体积V水______;
② 分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体,下表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
容器底部受到液体的压强 抽出液体前 抽出液体后
p甲水(Pa) 1960 980
p乙液(Pa) 2940 ______
(a)抽出液体后乙容器底部受到液体的压强为_____Pa;(此空不需写过程)
(b)问抽出液体前乙容器中液体的质量m液为______,并说明理由_____。
19.物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究.在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱体薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图12所示的图像.请回答下列问题.
(1) 分析图像可知,水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中,物块受到的浮力怎样变化?_____
(2) 当容器中的水深超过8cm以后,物块处于什么状态?____为什么?_____
(3) 物块的密度是多少?______
20.如图所示,水平地面上有一质量为1千克的薄壁柱形容器,另有一个质量为4千克的圆柱体甲,甲的底面积是容器底面积的一半。容器中盛有水,将甲放入水中,分别测出甲放入容器前后,容器对水平桌面的压强p容、水对容器底部的压强p水,如下表所示:
容器对桌面、水对容器底压强 甲放入前 甲放入后
p容 (帕) 2450 4410
p水 (帕) 1960 2450
①求圆柱体甲放入容器前水的深度;
②求容器的底面积;
③放入圆柱体甲后,通过计算判断柱形容器的水是否有溢出;
④请判断甲在水中的状态并说明理由(提示:漂浮、浸没、未浸没等);
⑤求圆柱体甲的密度。
21.某教师用“试管爬升”的实验装置来验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”试管里,如图所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时细试管插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升,若细试管的重为G、外直径为d,水的密度为,大气压强为,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)列举细试管的受力情况;
(2)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(3)细试管开始插入的深度满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
AB.由题知,三种液体对容器底部的压力相等,由图可知:容器的底面积为S水<S酒精<S盐水,根据可知,三种液体对容器底的压强关系为:p水>p酒精>p盐水,故A错误,B正确;
CD.盛酒精的容器上粗下细,酒精对容器底部的压力小于酒精的重力,即F<G酒精;盛水的容器为柱形容器,则水对容器底部的压力等于水的重力,即F=G水;盛盐水的容器上细下粗,盐水对容器底部的压力大于盐水的重力,即F>G盐水;所以三个容器内液体重力最大的是酒精,由G=mg可知,三种液体中质量最大的是酒精,故CD错误。
故选B。
2.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。
3.B
【详解】
由图可知,容器四周有凸出部分,且凸出部分水和酒精的体积相等,由ρ=的变形式m=ρV可知,凸出部分所装水的质量大于酒精的质量;因酒精和水的总质量相等,所以,去除凸出部分后,规则部分所装水的质量小于酒精的质量;因规则部分液体对容器底部的压力和自身的重力相等,所以,水对容器底部的压力小于酒精对容器底部的压力,即;由p=可知,水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,即p甲<p乙 ;故B正确,ACD错误。
故选B。
4.C
【详解】
两种液体的深度大致相同,且容器下方的横截面积较大,所以密度为ρ2的液体体积较大,因为
ρ1<ρ2
由m=ρV可知ρ1液体的质量小于ρ2液体的质量,所以混合后的密度ρ应大于的密度,而混合前后液体的总深度h不变,根据液体压强的公式p=ρgh分析可知
pA<pB
故选C。
5.C
【详解】
A.垂直作用在物体表面上的力叫做压力,故A错误;
B.压力不都是由物体重力产生,大小不一定等于重力,故B错误;
C.液体和气体统称为流体,液体对容器的侧壁有压强,是由于液体具有流动性,故C正确;
D.液体压强计算公式p=gh中的h指待求点距离液面的深度,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】
A.如图甲所示,左侧水的深度小于右侧,橡皮膜向左凸起,故甲实验可得出结论:在同种液体内部,深度越深,压强越大。故A正确,不符合题意;
B.如图乙所示,左侧是水,水的深度小于右侧的液体的深度,但橡皮膜相平,说明两侧压强相等。根据p=ρgh可知,右侧液体的密度小于水的密度。故B正确,不符合题意;
CD.由图乙可知,橡皮膜相平,说明在橡皮膜的位置,两侧压强相等。到容器底部的深度相同,根据右侧液体密度小于左侧水的密度可知,故橡皮膜下面的液体左边水的压强大于右边液体的压强,所以左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强。若测得图乙中左、右两侧容器底的深度为10cm、12.5cm,由液体压强的公式p=ρgh可知,左侧水对容器底的压强为
p左=ρ水gh左=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
因为p左>p右,则p左>ρ液gh右。故右侧液体的密度
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
7.C
【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。
8.B
【详解】
水对容器底的压力由容器底正上方的那一段水柱产生,甲容器底受到的压力小于容器中水的重力,乙容器底受到的压力大于容器中水的重力,然而两容器中水的质量相等,重力,所以容器中水的重力也相等,所以甲容器底受到的水的压力小于乙容器底受到的水的压力。容器底受到的压强,两容器底面积相同,甲容器底受到的压力小,所以水对甲容器底的压强小于水对乙容器底的压强。故ACD错误,B正确。
故选B。
9.B
【详解】
A.一颗小铁钉约,故A不符合题意;
B.中学生的体重在左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在左右,双脚对水平地面的压强同学站立时对地面的压强约为
故B符合题意;
C.一支铅笔受到的重力约为,故C不符合题意;
D.装满水的游泳池,水深约3m,则池底受到压强约为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=30000Pa
故D不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
A.浸入过程中,排开水的体积变大,浮力变大,由铁块的密度大于水的密度
故A正确,A不符合题意;
B.铁块放入之前与放入之后,溢水杯中水的深度没有发生变化,根据 水对容器底的压强不变,故B正确,B不符合题意;
C.铁块缓慢沉入至杯底时,=,溢出水的质量与铁块的质量
不相同,故C错误,C符合题意;
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,溢水杯中的水不在溢出,排出的水不再增加,排出的水的重力不变,故D正确,D不符合题意。
故选C。
11.B
【详解】
三个容器内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以三种液体体积:V甲>V乙>V丙;容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,所以桌面受压力相等,而F=G,三个容器质量相同(容器重相同),根据压强公式p=,所以三种液体重相同即质量相同,由三种液体的体积关系和质量关系,根据密度公式可知,甲<乙<ρ丙;因为三种液体的液面在同一水平面上,所以h相同,由液体压强公式p=gh可知,p甲
故选B。
12.B
【详解】
由于瓶内水不满,而瓶子上细下粗,所以倒过来时水的深度变大,根据p=pgh可知,液体对容器底部的压强变大,即p变大;瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力,无论瓶口朝上还是朝下,它们的重力不变,所以对桌面的压力也不变,但倒过来后受力面积变小,由p=可知,瓶对桌面的压强变大,即 p'变大;甲中水对容器底部的压力和液体的重力相等,乙中因容器上粗下细,水对容器底部的压力小于水的重力,所以F变小。
故选B。
13. 增大 4000 400
【详解】
[1]随水位升高,A处的水深h不断增加,由p=ρgh可知,A处受到水的压强将增大。
[2]由可知,车门受到的压力
[3]由G=mg可知,水的质量
14. = < >
【详解】
[1]在同种液体的同一深度处,各个方向的压强相等,由图可知,AB两点的深度相同,液体的密度相同,AB两点的压强相等,即pA=pB。
[2]在同种液体中,深度越深,压强越大,A点的深度小于C点的深度,A点的压强小于C点的压强,即pA<pC。
[3]在不同液体的同一深度处,密度大的液体产生的压强大,A′和B的深度相同,盐水的密度大于水的密度,A′点的压强较大,即pA′>pB。
15. 增大 不变
【详解】
[1][2]载人潜水器逐渐下潜,深度逐渐增加,由p=ρgh可得所受海水压强逐渐增大;排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知所受的浮力不变。
[3]下潜深度每增加100米,压强的增加量
Δp=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×100m=9.8×105Pa
相当于1米面积上所受的压力增加
ΔF=ΔpS=9.8×105Pa×1m2=9.8×105N
16. > 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。
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. 0.005m3##5×10-3m3 1.47×103 7.5kg 因为甲、乙容器底面积相同,所以抽出液体前液体压强比等于抽出液体前液体质量比
【详解】
① [1]根据密度的计算公式可知,容器中水的体积为
②(a)[2]抽出液体前,圆柱体容器中液体的深度为
液体乙的密度为
抽出液体后剩余液体的高度为
抽出液体后乙容器底部受到液体的压强为
(b)[3][4]因为m水=5kg,因为柱形容器中,F液=G液,根据
因为甲、乙容器底面积相同,所以抽出液体前液体压强比等于抽出液体前液体质量比,已知抽出液体前p液=1.5 p水,所以抽出液体前液体的质量为
m液=1.5m水=1.5×5kg=7.5kg
19. 变大 漂浮 水到8cm时浮力不再增大 800kg/m3
【详解】
(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮越来越大.
(2)水的深度增大到8cm后,物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态;
(3)物块的体积:V=10cm×10cm×10cm=1×10 3m3,
由图象可知,物块处于漂浮状态时G=F浮=8N,
∵G=mg,
∴物体的质量m物===0.8kg,
物体的密度ρ===800kg/m3.
20.①0.2m;②2×10 2m2 ;③无水溢出;④浸没;⑤4×103kg/m3.
【详解】
①放入前水的深度为
②甲放入前后,容器对桌面的压强差为
所以容器的底面积为
③甲放入水中,容器对水平桌面增大的压力
F容= p S容=(4410Pa-2450Pa)×2×10 2m2=39.2N
G甲=mg==39.2N
F容=G甲,所以无水溢出。
④因为 p容> p水,所以圆柱体甲在水中一定沉底,且S甲=,p水后<2p 水前,所以甲在水中一定浸没(若未浸没时,S甲=,后来水的深度h水后=2h水前,p水后=2p 水前)。
⑤因为 F容=G甲,所以无水溢出,所以水升高的高度为
甲的体积等于排开水的体积为
V甲=V排=S容 h水=2×10 2m2×0.05m=1×10 3m3
所以甲的密度为
答:①圆柱体甲放入容器前水的深度为0.2米;
②容器的底面积为2×10 2m2;
③放入圆柱体甲后,通过计算判断柱形容器的水没有溢出;
④甲在水中浸没并沉底;
⑤圆柱体甲的密度为4×103kg/m3。
21.(1)试管受竖直向下的重力、水对其竖直向下的压力和大气对其竖直向上的压力的作用;(2);(3) 不小于
【详解】
(1)试管受竖直向下的重力、水对其竖直向下的压力和大气对其竖直向上的压力的作用。
(2)大气压作用的面积为
则受到大气对它竖直向上的压力为
(3)细试管受到水的压强为
细试管受到水的压力为
细试管刚好爬升时,细试管受平衡力的作用,则
则
解得
答:(1) 试管受竖直向下的重力、水对其竖直向下的压力和大气对其竖直向上的压力的作用;
(2)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是;
(3)细试管开始插入的深度不小于时,它刚好可以向上“爬升”。
答案第1页,共2页
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