苏科版八年级下册10.2液体的压强 同步练习(有解析)

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名称 苏科版八年级下册10.2液体的压强 同步练习(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-04-17 18:11:15

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文档简介

苏科版八年级下册 10.2 液体的压强
一、单选题
1.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.
2.1648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
3.容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精,橡皮膜中心到水面的距离为0.1m,如图所示,橡皮膜相平。下列结论正确的是(  )
A.酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强
B.酒精对橡皮膜的压力为10N
C.容器右侧中酒精的深度为12.5cm
D.容器右侧液面比左侧水面高2.5cm
4.某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在乙左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平。下列说法不正确的是(  )
A.甲实验可得出结论:在同种液体内部,深度越深,压强越大
B.乙实验中右侧液体的密度小于水的密度
C.若测得图乙中左、右两侧容器底的深度为10cm、12.5cm,则液体的密度为0.8g/cm3
D.乙实验中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
5.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.
6.一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
7.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体,在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知甲乙液体对杯底的压强相等,则A、B两点的压强pA、pB大小关系为(  )
A.pA<pB B.pA>pB
C.pA=pB D.条件不足,无法判断
8.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出高度均为h的液体,则甲、乙液体的密度ρ以及各自剩余质量m的关系是(  )
A.ρ甲>ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲>ρ乙,m甲<m乙
C.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 D.ρ甲<ρ乙,m甲<m乙
9.如图所示,甲、乙两个装满不同液体完全相同的密闭容器,放在水平桌面上,则对桌面压强较大的( )
A.如果是甲,则其液体对容器底的压力一定较大
B.如果是甲,则其液体对容器底的压强一定较大
C.如果是乙,则其液体对容器底的压力一定较大
D.如果是乙,则其液体对容器底的压强一定较小
10.如图所示,将质量相等的水,分别倒入放在水平桌面上的两个形状不同、底面积相等的容器中,则水对容器底部产生的压强和压力正确的是(  )
A.p甲>p乙 F甲>F乙 B.p甲C.p甲>p乙 F甲=F乙 D.p甲=p乙 F甲=F乙
11.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.pApB
C.pA=pB D.无法判断
12.如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、,容器对地面的压强分别是p1、p2,下列关系正确的是(  )
A.F1=F2,p1>p2 B. F1>F2,p1>p2 C.F1=F2,p1=p2 D.F1>F2,p1=p2
二、填空题
13.如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的水,放置在一水平桌面上。则茶壶对桌面的压力为 _____N,茶壶对桌面的压强为 _____Pa,水对茶壶底部的压强为 _____Pa,水对茶壶底部的压力为 _____N。(g=10N/kg)
14.如图所示,盛有液体的容器内有A、B、C三点,这三点处由于液体受到重力且具有______而产生的压强分别为pA、pB、pC,三者相比压强最小的是______。
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.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”)
三、综合题
17.(1)随着经济的发展,汽车已成为人们常用的交通工具.一辆使用汽油为燃料的小汽车,在路面水平的高速公路上匀速行驶.如表是当小汽车以100km/h的速度行驶时的部分参数及相关数据.
发动机功率/W 18750
百公里油耗/L 8
汽油的热值/(J L﹣1) 3.375×107
①匀速行驶10km消耗了 ________  L汽油;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 ________ J;
③此时发动机的效率是 ________  .
(2)如图所示,容器中间用隔板等分成左右两部分,隔板下部有一10cm2的圆孔橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体,橡皮膜发生形变,可以得出结论:在深度相同时,液体压强跟________ 有关;图乙所示,在容器右侧装水,左侧装入密度为1.4×103kg/m3的某种液体,橡皮膜刚好不发生形变,若橡皮膜所受平均压强是橡皮膜上A点所受压强,则此时橡皮膜受到水的压力是 ________  N,A点在左侧液体中的深度h为 ________  cm.(g=10N/kg)
18.长沙市某区准备兴建一栋高为100 m的高层建筑,请你用所学的知识来解决建筑施工中的几个问题(g=10 N/kg),该建筑物的部分墙体是空气砖砌成的.
(1)请你从物理学的角度说明使用空心砖有哪些优点?(限举一例)
(2)完成此建筑物需要浇筑钢筋混凝土2.8×104 m3(钢筋混凝土密度为ρ=2.5×103 kg/m3),还需要其他材料5×107 kg,求此建筑物的总质量及其对地面的压力.
(3)若要从地面向房顶提供自来水,加压设备至少需要给水施加多大的压强?
19.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.______
20.在水平桌面上放有一足够高的薄壁柱形容器,其底面积为S,内部盛有适量水(已知密度为).现将用不可伸长细线相连的柱形物体A及实心金属球B放入容器,稳定后A、B两物体在水中处于如图所示的状态.已知物体A的密度为、横截面积为且长为L,金属球B密度为、体积为.请解答如下问题
(1)在图中画出金属球B在竖直方向受力的示意图____
(2)求出A、B放入容器后,水对容器底压强的增加量____
(3)若向容器中再缓缓注水,细线拉力随时间变化图象如图所示,求时刻到时刻这段时间内加水总质量的可能值.____
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.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。
2.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。
3.D
【详解】
A.橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等,因为水的密度大于酒精的密度,橡皮膜到容器底的距离相等,根据p=ρgh可知,橡皮膜下面水的压强大于酒精的压强,液体对容器底的压强等于橡皮膜上下方液体压强之和,所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强,故A错误;
B.左侧上面水对橡皮膜的压强
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强,酒精对橡皮膜的压强也为1000Pa,酒精对橡皮膜的压力
F=pS=1000Pa×1×10-4m2=0.1N
故B错误;
C.根据p=ρgh知,可以算出橡皮膜上面的酒精的深度,但不知道橡皮膜下面酒精的高度,不能判断出容器右侧中酒精的深度,故C错误;
D.根据=ρgh知橡皮膜上面的酒精的深度
又因为橡皮膜中心到水面的距离为
0.1m=10cm
容器右侧液面比左侧水面高
12.5cm﹣10cm=2.5cm
故D正确。
故选D。
4.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。
5.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。
6.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。
7.B
【详解】
设两容器中的液体密度分别为ρ甲、ρ乙,从图中可知甲烧杯底部液体的深度大于乙烧杯底部液体的深度,已知甲乙液体对杯底的压强相等,根据p=ρ液gh可知ρ甲<ρ乙; A、B两点距容器底部的深度相同,根据p=ρ液gh可知A点以下部分液体对甲容器底部产生的压强比B点以下部分液体对乙容器底部产生的压强小,综合可得则A、B两点的压强pA、pB大小关系为pA>pB。
故选B。
8.C
【详解】
容器为规则柱状体,两种液体对容器底部压力相同可知两种液体重力相同,两种液体质量相同,由甲的体积较大可知,甲的密度较小,即ρ甲<ρ乙;
两种液体质量相同但甲液体高度较大,则相同高度时乙的质量较大。现分别从两容器中抽出高度均为h的体,则抽出的乙的质量大,则剩余的质量m甲>m乙。
综上所述,C项符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.C
【详解】
A.若甲对桌面压强较大,由图可知
S甲<S乙
由F=pS可知,甲对桌面压力不一定大,由于在水平面上压力等于重力,所以甲液体的重力不一定大,液体对容器底的压力不一定大,故A错误;
B.由图知液体的体积和深度相同,但由于不能判断出甲、乙液体重力的大小,所以不能甲、乙液体密度的大小,也就不能判断出其液体对容器底的压强的大小,故B错误;
C.若乙对桌面压强较大,由图可知
S甲<S乙
根据F=pS可知,乙对桌面压力一定大,由于在水平面上压力等于重力,所以乙液体的重力一定大,又因为甲液体有一部分压在容器壁上,液体对容器底的压力小于重力,由于物体间力的作用是相互的,乙液体对容器底的压力大于乙液体的重力,所以乙液体对容器底的压力一定较大,故C正确;
D.由图知液体的体积和深度相同,由于乙液体的重力大于甲液体的重力,根据G=mg=ρgV知,乙液体的密度大于甲液体的密度,根据p=ρgh知乙液体对容器底的压强一定较大,故D错误。
故选C。
10.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。
11.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。
12.D
【详解】
容器内装有质量相同的液体,液体的重力相同,甲容器中液体对容器底的压力等于液体的重力,乙容器上粗下细,容器侧壁也会承担部分液体的重力,所以容器底受到的压力小于液体的重力,所以甲容器中液体对容器底的压力大于乙容器中液体对容器底的压力,即
F1>F2
甲乙容器的质量相同,液体的质量相同,它们的总质量相同,总重力也相同,容器对地面的压力相同,底面积相同,由可知,容器对地面的压强相同,即
p1=p2
故选D。
13. 10 2.5×103 1.2×103 4.8
【详解】
[1]茶壶的质量
m壶=400g=0.4kg
茶壶对水平桌面的压力
F1=G壶+G水=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
[2]茶壶对水平桌面的压强
[3]由图可知,茶壶内水的深度
h=12cm=0.12m
水对壶底的压强
p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
[4]由可得,水对茶壶底的压力
F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N
14. 流动性 pA
【详解】
[1][2]液体受重力作用,对容器底部有压强,液体由于具有流动性,对容器侧壁及其液体内部都有压强。由液体压强的特点,同种液体,液体的深度越大,压强越大可知,A、B、C三点的深度大小为
hAA、B、C三点的压强大小为
pA故三者相比压强最小的是pA。
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. 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。
17. 0.8L 2.7×107J 25% 液体的密度 0.7N 5cm
(1)利用Q=mq求汽油完全燃烧放出的热量(总能量),再利用效率公式求汽车发动机的效率;(2)要探究液体压强与液体密度的关系,则要保证液体深度相同;深度相同,液体密度越大压强越大;知道右边水的深度,利用p=ρgh求水的压强,再利用F=pS求橡皮膜受到水的压力;橡皮膜刚好不发生形变,两边受到液体的压强相等,即p左=p右,据此列方程求左边液体的深度.
【详解】
(1) ①汽车百公里油耗8L,所以汽车行驶10km消耗的汽油的体积V=0.8L;②消耗的燃油完全燃烧放出的热量为Q=Vq=0.8L×3.375×107J/L=2.7×107J,③该汽车发动机的效率:η==25%
(2)图甲所示在两侧装入深度相同的两种液体,橡皮膜发生形变,即两边受到的压强不同,由此说明液体压强与液体的密度有关;p右=ρ水gh右=1×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa,
此时橡皮膜受到水的压力: F=p右S=700Pa×10×10 4m2=0.7N;③橡皮膜刚好不发生形变,两边受到液体的压强相等,即p左=p右,ρ液gh=ρ水gh右, 1.4×103kg/m3×10N/kg×h=1×103kg/m3×10N/kg×0.07m,解得h=0.05m=5cm.
18. 使用空心砖可减小墙体对地面的压力,从而减小对地面的压强 1.2×108 kg 1.2×109 N 1×106 Pa
【详解】
(1)空心砖与实心砖相比使用好处:①在砖的体积相同的情况下,空心砖比实心砖使用的材料少,质量小;②当砖的表面与地面接触时,用空心砖比用实心砖对地面的压强小;③空心砖内有空气,不利于传声、传热,可以加强墙体的隔音、保温效果
(2)∵ρ=mV,∴钢筋混凝土的质量:m1=ρV=2.5103 kg/m32.8104 m3=7107 kg,
建筑物的总质量:m=m1m2=7107 kg5107 kg=1.2108 kg,
对地面的压力:F=G=mg=1.2108 kg10 N/kg=1.2109 N;
(3)由题意知加压设备至少给水施加的压强p至少等于100 m高水柱产生的压强;pmin=ρ水gh=1.0103 kg/m310 N/kg×100 m=1106 Pa.
19.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.
20. 或
【详解】
(1)[1]浸在水中的金属球受重力、支持力和浮力的作用,因为A漂浮,绳子松弛,则绳子对金属球B没有拉力,金属球B在竖直方向受力的示意图如下:
(2)[2]A、B放入容器后,A漂浮,B沉底,则它们所受的总浮力为:
所以水对容器底压强的增加量为
(3)[3]①若注水到时刻,物体B仍对容器底有压力,设这段时间注入水的深度为,则物体A受到浮力的变化量:
(其中为浸没时A受到的浮力,原来A漂浮,则原来的浮力等于),所以:
解得:
这段时间注入水的质量为:
②若注水到 时刻,物体B对容器底没有压力,即A、B组合体恰好处于漂浮状态;此时物体B受到重力、浮力和拉力,则
注水过程中,A受到的浮力增大时,绳子的拉力也增大,且A处于平衡状态,设这段时间注入水的深度为,所以,A受到浮力的增加量等于拉力,即
解得
这段时间注入水的质量为:
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
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