[第八章 二、液体内部的压强 第1课时 液体内部压强的规律]
一、选择题
1.(2021无锡)如图图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是 ( )
A.仅将金属盒向上移动 B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒的朝向 D.仅在水中加入食盐,且食盐溶解
2.某同学利用如图图所示的装置探究液体压强的特点。下列对实验现象的分析不正确的是 ( )
A.只拔掉a、c的孔塞时,观察到两孔均有水流出,说明水向各个方向都有压强
B.只拔掉b、c的孔塞时,观察到两孔水的射程相同,说明同一深度处,水的压强相等
C.只拔掉a、c的孔塞时,观察到c孔比a孔水的射程远,说明水的压强随深度的增加而增大
D.只拔掉d的孔塞时,观察到有水流出,说明水对容器底部有压强
3.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图图所示),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。中描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是 ( )
4.著名的“木桶理论”是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,则它能盛下水的高度不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定的,所以它又被称为“短板效应”。决定木桶底部受到水的压强大小的是 ( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
5.如图图所示为甲、乙两种液体的压强p与液体深度h的关系图像,下列判断中正确的是 ( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.当深度相同时,甲液体的压强比乙液体的压强大
C.若物体所受液体的压强相等,则物体在甲液体中的深度比乙大
D.同种液体,液体内部的压强与液体的深度成反比
6.(2021乐山)某同学用如图图所示的装置探究液体内部压强的特点。中符合实验事实的是 ( )
二、填空题
7.(2021南京)如图图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d。抓住手柄将塑料盒竖直浸没在水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜 (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)支持液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等的现象是 。
8.A、B、C、D各点在液体中的深度如图图所示,则各点压强从大到小排列的顺序是
。
9.如图图甲所示,一支盛水的试管由竖直放置到逐渐倾斜,在水从试管流出前,水对试管底的压强将 (选填“逐渐增大”或“逐渐减小”)。如图图图乙、丙所示,两支相同的试管内盛有等质量的液体,图乙中试管竖直放置,图丙中试管倾斜放置,两试管中液面相平,比较两试管中的液体对试管底的压强大小关系:p乙 (选填“>”“<”或“=”)p丙。
三、实验探究题
10.(2021宁夏改编)如图图所示,在“探究液体内部压强特点”的实验中:
(1)如图图图甲所示,压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法: 。 实验中通过
显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图图图乙、丙、丁所示。
①比较图乙和图丙可以探究的问题是 。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图图图丙、丁所示,根据实验现象可以初步得出结论: 。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。他将砝码放在水平放置的金属盒橡皮膜上,改变橡皮膜的松紧程度,发现橡皮膜较紧时,U形管两侧液面的高度差较 。
答案
第八章 二、液体内部的压强 第1课时 液体内部压强的规律
1.D 将金属盒向上移动,其浸入水中的深度变小,由液体压强的特点可知,此时压强减小,U形管两侧液面高度差变小,故A错误;仅将金属盒水平移动和仅改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,故B、C错误;仅在水中加入食盐,且食盐溶解,深度相同,食盐水的密度大于水的密度,压强变大,故D正确。
2.A 从题图可看出,a、c两孔深度不同,故研究的是压强与深度的关系,故A错误,C正确。b、c两孔深度相同,方向不同,故B正确。拔掉孔塞d时,水向下流出,说明水对容器底部有压强,故D正确。
3.B
4.C 根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶内水的深度是由短木板的长度决定的。
5.C 由图可知,取某一深度h0,则甲、乙两液体产生的压强关系为p甲
6.C
7.(1)c (2)橡皮膜b、d的形变程度相同
(1)实验中通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强,当橡皮膜c向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强。(2)橡皮膜b、d处于水中相同深度处,若橡皮膜b、d的形变程度相同,说明液体内部同一深度处各个方向的压强大小相等。
8.pA>pB>pC>pD 由图知,hA>hB>hC>hD,根据液体压强的特点,可以确定四点处压强的大小关系:pA>pB>pC>pD。
9.逐渐减小 >
10.(1)用手指轻按压强计的橡皮膜,观察U形管中液柱能否灵活升降
U形管两侧液面的高度差
(2)①探究液体内部压强和深度的关系
②液体内部向各个方向的压强相等
(3)小[第八章 二、液体内部的压强 第2课时 液体压强的计算]
一、选择题
1.如图图所示的容器内装有水,则A点水的压强是(g取10 N/kg)
( )
A.1000 Pa B.6000 Pa
C.3000 Pa D.4000 Pa
2.如图图所示,在装水的容器中伸入一根手指(不碰到容器底和容器壁,且水不溢出),会使容器底部所受水的 ( )
A.压力增大,压强增大 B.压力不变,压强增大
C.压力不变,压强减小 D.压力不变,压强不变
3.如图图所示,两个容器中盛有相同质量的同种液体,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB,容器底部受到液体的压力分别为FA、FB,则( )
A.pA=pB FA=FB B.pA=pB FAC.pApB FA>FB
4.(2021南充)如图图所示,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、乙两容器底部受到液体的压力分别是F1、F2,容器对地面的压强分别是p1、p2,则下列关系正确的是 ( )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1>F2,p1>p2
C.F1=F2,p1=p2 D.F1>F2,p1=p2
5.如图图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1 N,高9 cm,底面积为30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是 ( )
A.水对杯底的压强为900 Pa B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压强为1000 Pa D.水杯对桌面的压力为2.8 N
二、填空题
6.(2021南充)“奋斗者号”是我国自行研制的深海潜水器,在某次工作过程中,该潜水器下潜深度为10000 m,此时潜水器受到海水的压强为 Pa;若“奋斗者号”舱门面积约为0.6 m2,则舱门所受海水的压力为 N。(g取10 N/kg,ρ海水取1.03×103 kg/m3)
7.海水里有着惊人的压强,深度每增加10 m,压强就增加1.03×105 Pa,由此可推断海水的密度是 kg/m3。海洋最深的地方是太平洋的马里亚纳海沟,深度可达11034 m,则马里亚纳海沟沟底的深海鱼所承受的海水压强约为 Pa。(g取10 N/kg)
8.一平底圆柱形杯子放在水平桌面上,杯子的底面积为50 cm2,装水后,水对杯底的压强为1000 Pa,则杯内所装水的高度是 cm;杯子和水的总质量是0.6 kg,则杯子对桌面的压强是 Pa。(杯壁的厚度忽略不计,g取10 N/kg)
9.如图图所示,容器中装有水,放在水平地面上,其中h1=1 m,h2=60 cm,容器的底面积S=20 cm2,则水对容器底的压强为 Pa,水对容器顶的压力为 N。(g取10 N/kg)
三、计算题
10.如图图所示,一支两端开口的玻璃管,下端附一塑料薄片(塑料薄片重力忽略不计),竖直浸入水中20 cm深度处,如图图果在管中缓慢地注入某种液体,当该液面超过水面5 cm时,薄片刚好落下,求该液体的密度。
11.如图图所示,小倩同学的质量是50 kg,她提起质量为10 kg的一桶水,桶中水深h为20 cm,提水时手的受力面积为8 cm2,小倩的双脚站立时与地面的接触面积是400 cm2。求:(g取10 N/kg)
(1)水对桶底的压强。
(2)提水时,手受到的压强。
(3)小倩提着这桶水在地面上行走时,对地面的压强。
12.(2021郴州)如图图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其底面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103 kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化的关系图像如图图图乙所示。阀门打开前液体的深度H为 cm,上、下两部分底面积之比S1∶S2= 。(g取10 N/kg)
答案
第八章 二、液体内部的压强 第2课时 液体压强的计算
1.B 从图中可看出,A点所处的深度为h=70 cm-10 cm=60 cm=0.6 m,故A点水的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m=6000 Pa。
2.A 当伸入手指时水深h增大,由p=ρgh可知,水对容器底部的压强增大;容器的底面积不变,由F=pS可知,水对容器底部的压力增大。
3.C 容器底部受到液体的压强:p===,因为液体的质量相同,A的受力面积大,所以A容器底部受到液体的压强小;容器底部受到液体的压力等于液体的重力,所以两容器底部受到液体的压力相等。
4.D 由甲、乙容器的形状可知,液体对甲容器底部的压力等于液体重力,液体对乙容器底部的压力小于液体重力,容器内液体重力相等,则液体对容器底部的压力的关系:F1>F2,故A、C错误;因两容器的质量和底面积S相等,两容器内液体的重力相等,所以,由p==可知,两容器对地面的压强相等,即p1=p2,故B错误,D正确。
5.C 杯内水的深度:h=6 cm=0.06 m,水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.06 m=600 Pa,根据p=可得,水对杯底的压力:F=pS=600 Pa×30×10-4 m2=1.8 N,故A、B错误;G水=2 N,在水平桌面上,水杯对桌面的压力:F'=G水+G杯=1 N+2 N=3 N,水杯对桌面的压强:p'===1000 Pa,故C正确,D错误。
6.1.03×108 6.18×107
7.1.03×103 1.14×108 由p=ρgh可知,ρ===1.03×103 kg/m3;深海鱼所承受的海水压强:p=ρgh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×11034 m≈1.14×108 Pa。
8.10 1.2×103 根据液体压强公式p=ρgh可知,水的高度为h===0.1 m;杯子对桌面的压强为p'====1.2×103 Pa。
9.1×104 8
水对容器底部的压强:p底=ρgh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m=1×104 Pa,
容器顶距离液面的高度:h=h1-h2=1 m-0.6 m=0.4 m,
水对容器顶的压强:p顶=ρgh=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4000 Pa,
水对容器顶部的压力:F=p顶S=4000 Pa×20×10-4 m2=8 N。
10.薄片刚好落下时,受到液体的内外压强相等,即ρ水gh水=ρ液gh液,则ρ液==
=0.8×103 kg/m3。
11.(1)水对桶底的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2000 Pa。
(2)提水时手受到的压力:F=G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N,
手受到的压强:p1===1.25×105 Pa。
(3)小倩提着这桶水在地面上行走时,对地面的压力:
F'=G总=(m人+m)g=(50 kg+10 kg)×10 N/kg=600 N,
行走时的受力面积:S'==200 cm2=0.02 m2,
对地面的压强:p'===3×104 Pa。
12.15 1∶4
由图乙可知,当t=0 s时,p=1200 Pa。液体深度:H===0.15 m=
15 cm;设底面积为S1的圆柱体高度为h1,对应的压强:p1=1200 Pa-400 Pa=800 Pa,则h1===0.1 m=10 cm,底面积为S2的圆柱体的高度:h2'=15 cm-10 cm=5 cm;由于匀速排液,则10~20 s和20~30 s排出液体的体积相同,且此时底面积均为S2,则10~20 s液面下降的高度:h2=h2'=×5 cm=2.5 cm,由于始终是匀速排液,故0~10 s和10~20 s排出的液体体积也相等,则S1h1=S2h2,===。