北师大版八年级下 8.2、液体内部的压强
一、单选题
1.一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立放 在水平桌面上(如图乙),两次放置时,甲图中水对杯底的压力和压强分别为 F甲 和 p甲,乙图中水对杯底的压力和压强分别为 F乙和 p乙,下列判断正确的是( )
A.p甲=p乙 B.p甲<p乙 C.p甲>p乙 D.F甲>F乙
2.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
3.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
4.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
5.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:ρ甲=ρ乙
②液体对容器底部的压强:p甲>p乙
③液体对容器底部的压力:F甲=F乙
④容器对桌面的压力:F甲'=F乙'
⑤容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
A.只有①、③和④ B.只有②、④和⑤ C.只有②、③和④ D.只有①、④和⑤
6.如图所示,质量为16kg,边长为20cm的实心正方体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6kg的水,则下列说法正确的是( )(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
A.正方体A的密度为4×103kg/m3
B.容器B底部受到的水的压强为3×104Pa
C.若沿竖直方向将A切去5cm,则A剩余部分对地面的压强将变小
D.若沿水平方向将A切去5cm,则A剩余部分对地面的压强等于容器B中水对容器底部的压强
7.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
8.甲乙两个相同的容器分别装有质量相等的酒精和水,设容器底部受到水和酒精的压强分别为p甲和p乙,容器底部受到水和酒精的压力分别为F甲和F乙,则下列选项中正确的是( )
A.p甲>p乙 F甲<F乙 B.p甲<p乙 F甲<F乙
C.p甲>p乙 F甲>F乙 D.p甲<p乙 F甲=F乙
9.竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出。水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的( )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
10.1648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
11.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
12.如图所示在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(ρ酒精<ρ水),下列说法正确的是( )
A.甲容器盛的是酒精,乙容器盛的是水
B.甲、乙两容器底部受到的液体压强相等
C.甲容器底部比乙容器底部受到的液体压力小
D.在距各自液面相同深度的A、B两点液体压强相等
二、填空题
13.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有等深、等质量的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压力FA______FB,压强pA______pB,容器对桌面的压强pA'______pB'(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
14.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上,容器的底面积为20cm2,容器内水面到容器底的距离为6cm。则水对容器底的压强为______Pa,水对容器底的压力为______N;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将______,容器对水平桌面的压强将______,水对容器底的压力将______。(后三空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
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.如图所示,瓶中装有一定量的水,竖直放置时如图a所示,若将它竖直倒置如图b所示,则瓶子对桌面的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),a中水对瓶底的压力______b中水对瓶盖的压力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
三、综合题
17.如图所示边长为a的正方体浸没在密度为ρ的液体中,液体对正方体上表面的压力为Fl , 液体对正方体下表面的压力为F2 . 试在图中作出Fl、F2力的示意图.证明液体对正方体上下表面的压力差△F与正方体浸没在液体中的深度无关.______
18.在水平桌面上放着一个盛水容器,水面距杯底10cm,水的重力是1.3N,容器重0.5N,容器的底面积是15cm2,容器的厚度忽略不计(g取10N/kg)求:
(1)水对杯底的压力___________。
(2)这个容器可能是___________。
19.(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?
20.小明的父亲是一名潜水员.有一天,小明发现了父亲某次潜入水库时,在水面下各深度处的压强记录,如表一所示:
表一
小明很感兴趣,好学的他利用所学的液体压强知识很快算出水库中对应的深度处的压强(g=10N/kg),如表二所示
表二
请按下列要求回答问题:
(1)小明计算压强的公式是P=___________,小明还有一次压强计算未完成,请你帮他完成,并将计算结果填在表二中的空格处___________.
(2)小明父亲的测量值与小明的计算值在每个相同的深度都有差异,找出差异并分析原因.差异 :__________原因 :___________________.
21.请阅读《可探究的科学问题》
可探究的科学问题
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问,把疑问陈述出来,就形成了问题,但不一定是科学问 题,像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题.
科学问题通常是能够借助数据收集、分析等手段,用科学研究的方法来解决的问题,例如,“纯水和盐水哪 一个结冰更快?”就是一个科学问题,因为你可以通过实验收集信息并予以解答.
并不是每一个科学问题都可以进行探究,当问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,比如“是什么影响 气球贴到墙上?”一般而言,可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,其中的变量必须是可检 验的.也就是说,可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的.例如,“增加气球与头发的 摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗?”在这个问题中,气球与头发的摩 擦次数是自变量,气球贴在墙上的效 果是因变量,我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化.
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式,常见的陈述方式有下列三种,方式一:某个变量影响另一个 变量吗?例如,液体密度影响浮力的大小吗?方式二:如果改变某个变量,另一个变量会怎样变化?例如,如果 液体密度越大,它所受到的浮力就越大吗?方式三:一个变量跟另一个变量有关吗?例如,浮力大小跟液体密度 有关吗?
科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的,正是由于有了可探究的科学问题,才能使探究过程具有明确的 方向.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列问题中属于可 以探究的科学问题的是 _______.(选填选项前的字母)
A.哪种类型的问题更有价值?
B.改变物体浸入水中的深度,物体所受压强会改变吗?
C.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?
D.发声体响度的大小与物体振动的幅度有关吗?
(2)如图所示,“两同学走在雪地上,脚印深浅不同.” 请根据此现象提出一个可以探究的科学问题: _________.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
ABC.水的密度不变,根据可知,甲的深度大,故甲杯中水对杯底的压强大于乙杯中水对杯底的压强,故C正确;AB错误;
D.甲杯是上宽下窄,甲图中水对杯底的压力小于水的重力,而乙图中容器上窄下宽,水对杯底的压力大于重力,水的重力不变,故甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底的压力,故D错误。
故选C。
2.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。
3.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
4.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。
5.B
【详解】
①由图可知,甲容器中液体体积小于乙容器中液体体积,而两种液体质量相等,根据公式得甲液体的密度大于乙液体的密度,故①错误;
②甲乙两种液体深度相同,甲液体密度大于乙液体密度,根据公式p=ρgh得,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,故②正确;
③甲乙两个容器的底面积相同,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,根据公式F=pS得甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力,故③错误;
④容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,两个容器质量及甲乙两种液体质量相同,所以总重力相同,即容器对桌面的压力相同,故④正确。
⑤容器对桌面的压力,大小等于容器的重力和液体的重力之和,而甲、乙两平底容器质量都相同,即容器的重力相同,这两种液体的质量相同,即重力相同,则容器对桌面的压力大小相同,甲、乙两平底容器底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强相等,故⑤正确。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】
A.正方体A的密度
故A错误;
B.因为容器B是圆柱形的,所以容器B底部受到的水的压力
容器B底部受到的水的压强
故B错误;
C.因为物体A是实心正方体,所以满足对地面的压强
若沿竖直方向将A切去5cm,A剩余部分和h均未改变,所以A剩余部分对地面的压强将不变,故C错误;
D.若沿水平方向将A切去5cm,A剩余部分对地面的压强
故D正确。
故选D。
7.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。
8.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。
9.D
【详解】
根据液体压强的特点p=ρgh,密度一定时,深度越深压强越大,故D孔水喷出速度最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.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。
11.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。
12.B
【详解】
A.已知甲乙容器中液体的质量相等,又因为酒精的密度小于水的密度,根据可知体积多的液体为酒精,故甲为水,乙为酒精,故A错误;
BC.对于直壁容器,液体对容器底压力等于液体的重力,液体的质量相同、重力相同、压力相同,故甲容器与乙容器底部受到的压力相同,且容器的底面积相同,由知,甲、乙两容器底部受到的压强相等,故B正确,C错误。
D.两容器距各自液面的深度相同,即A、B两点所处的深度相同,而液体的密度不同,所以根据液体压强公式可知A、B两点的压强不相等,故D错误。
故选B。
13. 小于 小于 等于
【详解】
[1][2]根据题意可知,两个容器底面积相同,液体深度相同,由图可知,两个容器内液体的体积关系为
VA>VB
而两种液体的质量相同,由得
ρA<ρB
已知液体深度相同,即
hA=hB
由p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系为
pA根据可得,液体对容器底部的压力F=pS,所以液体对容器底部的压力关系为
FA[3]两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同,即
mA=mB
容器对桌面的压力
F'=G总=m总g
所以两个容器对桌面的压力相同,又已知容器底面积相等,由可知,两个容器对桌面的压强相等。
14. 600 1.2 变大 变大 变小
【详解】
[1]如图甲所示,水对容器底部的压强为
p甲=ρ水gh甲=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m=600Pa
[2]根据公式可知,水对容器底部的压力为
F甲=p甲S甲=600pa×20×10-4m2=1.2N
[3]该容器倒放在桌面上,由图乙可知,液体的深度增大,液体的密度不变,根据公式p=ρgh可知,水对容器底部的压强将变大。
[4]由图甲和图乙相比较可知,桌面受到的压力等于水和容器的总重力,而容器和水的重力不变,所以容器对桌面的压力不变;由图可知,乙图中容器的受力面积小于甲图中的受力面积,根据公式可知,容器对水平桌面的压强将变大。
[5] 如图所示:
甲图中,容器底部受到水的压力为
F甲=p甲S甲=ρ水gh甲S甲>ρ水gV水=G水
乙图中,容器底部受到水的压力为
F乙=p乙S乙=ρ水gh乙S乙<ρ水gV水=G水
因为水的重力G水不变,所以F甲>F乙,即把该容器倒放在该桌面上时,水对容器底部的压力将变小。
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. 变大 大于
【详解】
[1]将瓶竖直倒置后,瓶子对桌面的压力不变,由 可知,压力一定时,受力面积变小,压强变大。
[2] 图a中,水对瓶底的压力等于水自身的重力;图b中,水对瓶底的压力等于
所以,a中水对瓶底的压力大于b中水对瓶盖的压力。
17.假设边长为a的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h. 如图:
而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p1=ρgh,受到的压力为F1=P1s=ρgha2;下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p2=ρg(h+a),受到的压力为F2=P2a2=ρg(h+a)a2.因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差△F=F2 F1=ρga3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.由上式知:液体对正方体上下表面的压力差△F与正方体浸没在液体中的深度无关
解答此题的关键是利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力,分析所受压力的合力,从而得到浮力产生的原因.
【详解】
假设边长为a的正方体,浸没在液体中,正方体的上表面与液体表面平行,且深度为h. 如图:
而上、下表面有所不同,上表面所处的深度为h,则上表面受到的压强为p1=ρgh,受到的压力为F1=P1s=ρgha2;下表面所处的深度为h+L,则下表面受到的液体压强为p2=ρg(h+a),受到的压力为F2=P2a2=ρg(h+a)a2.因此液体会对正方体产生一个向上的和向下的压力不相等,压力差△F=F2 F1=ρga3.实际上,这个压力差就是液体对正方体的浮力.由上式知:液体对正方体上下表面的压力差△F与正方体浸没在液体中的深度无关.
18. 1.5N A
【详解】
(1)[1]水对杯底的压强
水对杯底的压力
(2)[2]因为1.5N>1.3N,所以容器应该为上细下粗,故为A。
19.(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.
20. ρgh 1.2×105 在每个相同的深度,测量值与计算值的差值都基本相等,约为1.0×105Pa 这是由于计算值未考虑大气压造成的
【详解】
(1)液体压强的公式p=ρgh,20m深处水产生的压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa,(2)比较表一和表二数据得出:在每个相同的深度,测量值与计算值都基本相差1×105Pa,因为水下某一深度的压强等于大气压加上水产生的压强,小明计算的只是液体产生的压强,没有考虑大气压所以会产生这样的结果.
点睛:(1)根据液体压强的公式计算并回答;(2)比较表一和表二数据,在同样的深度,测量记录的值和根据深度计算的值不同,差值都在1×105Pa左右,自然的让人想到大气压的值(1.01×105Pa),水下某一深度的压强等于大气压加上水产生的压强,小明计算的只是液体产生的压强,据此分析.
21. BD 脚印的深浅与人受到的重力是否有关?
(1)根据题中可探究的科学问题的特点和定义分析;
(2)根据一个同学的脚印深,另一个同学的脚印浅提出可探究的问题.
【详解】
(1)A、科学问题通常是能够借助数据收集、分析等手段,用科学研究的方法来解决的问题;哪种类型的问题更有价值,属于价值方面的问题,故A不属于科学问题;
B、改变物体浸入水中的深度,物体所受压强会改变吗?深度和压强可测量,属于科学问题;
C、应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?属于道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题;
D、发声体响度的大小与物体振动的幅度有关吗?物体振动的幅度可测量,属于科学问题.
(2)根据一个同学的脚印深,另一个同学的脚印浅,可以提出如下问题:
①脚印的深浅与人受到的重力是否有关?
②脚印的深浅与受力面积是否有关?
答案第1页,共2页
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