液体压强计算公式的应用
一、填空题(共10小题)
1、如图所示,放在水平桌面上的瓶子,内盛部分饮料,瓶口用塞子塞紧,倒过来时,液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强 _________ ,原因是 _________ ;瓶子对桌面的压强变 _________ ,原因是 _________ .
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2、放在水平桌面上的一个瓶子,内部盛有大半瓶饮料,把瓶口塞紧再倒过来放在桌面上,液体对瓶塞的压强比对瓶底的压强大,其原因是 _________ ;瓶子对桌面的压强也增大,其原因是 _________ .
3、如图所示:一块砖的质量为m,平放在水平地面上时与地面的接触面积是S;若A、B、C、D各图中砖块对水平地面的压力分别为FA、FB、FC、FD,压强分别为PA、PB、PC、PD,则:
FA= _________ ,FB= _________ ,FC= _________ ,FD= _________ .
PA= _________ ,PB= _________ ,PC= _________ ,PD= _________ .
4、如图所示,实验用的锥形瓶质量约0.1kg,底面积5×10﹣3m2,倒入0.25kg水后,水面高度0.1m.则水对瓶底的压强为 _________ Pa,瓶底对水平台面的压力为 _________ N,压强为 _________ Pa.(g取10N/kg)21世纪教育网版权所有
5、张亮同学在研究液体内部压强的规律时,大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图象如图所示,由则图象可知,同一种液体的压强随着深度的增加而 _________ ;甲、乙两种液体的密度关系是 _________ .
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6、一只普通的酒瓶,内装有大半瓶酒,正放时酒对瓶底的压强为pl,若倒置时酒对瓶盖的压强为p2,则p1 _________ p2(选填“大于”“小于”或“等于”).
7、赵洁同学因患感冒需要输液.医生嘱咐她扎针的手与输液瓶之间必须保持足够的高度差.否则将发生回血(血液倒流入输液管)现象.后来经查阅资料得知,正常情况下药液至少要产生8×103Pa的压强才能将药液压入人体.则输液瓶至少要高出扎针的手 _________ m才能保证输液正常进行.(g=10N/kg;忽略输液管中气体柱产生的影响;药液的密度约为水的密度)
8、液体压强计算公式: _________ ,(ρ是液体密度,单位是 _________ ;h是深度,指液体内部某点到 _________ 距离.)
9、液体压强的计算公式是: _________ ,其中h表示某点距 _________ 距离.
10、液体压强的公式是 _________ ,其中液体密度的单位是 _________ ,深度的单位是 _________ ,压强的单位是 _________ .
二、选择题(共9小题)21世纪教育网版权所有
11、如图,甲、乙、丙三个容器中分别盛有水银、盐水、酒精,容器底部受到的液体压强相等,那么下列对甲、乙、丙三个容器中各装什么液体?( )
A、甲中是水银,乙中是盐水,丙中是酒精
B、甲中是水银,乙中是酒精,丙中是盐水
C、甲中是盐水,乙中是水银,丙中是酒精
D、甲中是酒精,乙中是盐水,丙中是水银
12、如图所示,A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(ρ硫>ρ水>ρ酒精),已知三个容器底面受到的压力相等,请判断三种液体的质量大小( )
A、硫酸质量最大
B、水的质量最大
C、酒精质量最大
D、三者质量关系不能确定
13、如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A、F1=F2,T1=T2
B、F1>F2,T1<T2
C、F1=F2,T1>T2
D、F1<F2,T1>T2
14、质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa;当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起,如图乙所示,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )21世纪教育网版权所有
A、水桶受到的合力为70N
B、水桶内水的质量为28kg
C、水桶内水的质量为27kg
D、水桶内水的质量无法求出
15、如图所示,三容器底面积相等,装同种液体,比较液体对容器底部的压力大小( )
A、FA<FB<FC
B、FA=FB=FC
C、FA>FB>FC
D、以上皆不是
16、如图所示的容器中装有水,静止在水平桌面上,水对容器底部的压力为F1,容器对桌面的压力为F2,若容器的质量忽略不计,则( )21世纪教育网版权所有
A、F1<F2,
B、F1>F2
C、F1=F2
D、无法比较
17、如图(a)所示,封闭的容器中装满水,静置于水平面上,水对容器底部的压力为F、压强为P;容器对水平面的压强是P′.现将容器倒置如图(b)所示,则此时( )
A、F变小、P不变、P′变大 B、F变大、P不变、P′变小
C、F变小、P变大、P′不变 D、F变小、P变小、P′变大
18、甲乙两容器,甲容器中盛有硫酸,乙容器中盛有水,如图所示,已知甲、乙两容器底部受到的压力相等,比较两容器内液体的质量)( )21世纪教育网版权所有
A、硫酸的质量大于水的质量
B、硫酸的质量等于水的质量
C、硫酸的质量小于水的质量
D、无法判断
19、公式p=ρgh的适用范围,下列说法中正确的是( )21世纪教育网版权所有
A、适用密度均匀的气体、液体、固体
B、适用密度均匀的气体、液体
C、只适用密度均匀的液体
D、适用于密度均匀的液体和密度均匀的柱形固体
三、解答题(共9小题)
20、如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体.液体的体积为2.0×10﹣3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10﹣3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103pa.求:
(1)液体的密度.
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强.
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强.(g取10N/kg)
(4)液体对容器底的压力.
21、如图所示,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气.把两块同种材料的正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大、小纸板的厚度相同,大纸板的边长是小纸板的两倍.
(1)用嘴慢慢向吸管吹气,大、小纸板 _________ (填“会”或“不会”)同时被塑料袋“抬”起来.
(2)在大小纸板上分别放上不同数量的1元硬币,然后用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个硬纸板同时被举高,求这两个硬纸板上硬币的数目之比.
(3)去掉硬币,并将两个硬纸板换成两个不同材料制成的底面积相同的圆柱体,这两种材料的密度之比为3:2,用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个竖直放置的圆柱体同时被举高,求这两个圆柱体的高度之比.
22、如图所示,质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2,放在水平地面上,桶内装有50cm深、体积是45dm3的水.小萍同学用竖直向上的力F提水桶,但是没有提起来.这时水对桶底的压强和桶对地面的压强相等.求:
(1)桶内水的质量是多少?
(2)小萍同学提水桶的力F多大?(g=10N/kg)21世纪教育网版权所有
23、如图所示,一个重为14N,底面积为100cm2圆柱型容器中装有80N的水.现将一个质量为600g的石块放入盛有水的圆柱形容器内后,水对容器底部的压强增加了500Pa.(容器壁厚度不计、水没有溢出取g=10N/kg)21世纪教育网版权所有
求:(1)容器对水平地面的压强是多少?
(2)石块的密度是多大?
24、如图是一种气压保温瓶的结构示意图.用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.如果按压器面积是8cm2,瓶内是面低于水管口10cm,按压器的自重不计,大气压强P0=1.01×105Pa,取g=10N/kg.求:
(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?
(2)如果在按下按压器的过程中,气室内弹簧产生的平均弹力是1.2N,为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要多大?
25、如果要到马里亚娜海沟去探险,所乘的潜水艇应具备什么条件,为什么?你怎样可以知道潜水艇下潜的深度?
26、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示.甲液体的密度一定 _________ 乙液体的密度.(选填“大于”、“小于”或“等于”) 21世纪教育网版权所有
27、拦河大坝为什么总是建的上窄下宽?
28、小明在探究液体压强时,用压强计做实验,
(1)实验中是通过观察U形管液面的 _________ 来知道液体压强的大小的.
(2)小明作图(a)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: _________ .
序
号
液
体
深度
(厘米)
橡皮膜
方向
压强计液面高度差(厘米)
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.8
3
9
朝上
8.4
(3)据表中信息,判断小明研究的问题是( _________ )21世纪教育网版权所有
A.液体压强与液体深度的关系 B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系 D.液体压强与方向的关系
(4)在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?于是小明又做了如下实验:
压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示.他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是盐水.
①你认为,小明的结论是 _________ (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由 _________ .
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答案与评分标准
一、填空题(共10小题)
1、如图所示,放在水平桌面上的瓶子,内盛部分饮料,瓶口用塞子塞紧,倒过来时,液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强 大 ,原因是 液体深度变大 ;瓶子对桌面的压强变 大 ,原因是 受力面积变小 .21世纪教育网
.
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。21世纪教育网
专题:简答题。
分析:根据公式P=ρgh由液体深度的变化来说明压强的变化;比较固体压强,可根据公式P=,判断出受力面积的变化来判断压强的变化.
解答:解:饮料不满,瓶口塞紧倒过来时,由于瓶口横截面积小,液体的深度会变大,根据公式P=ρgh,可知液体对瓶塞的压强比对瓶底的压强大;
倒置后瓶子与桌面的接触面积变小,根据公式P=,压力不变,压强变大.
故答案:液体的深度增加,压强增大;受力面积减小压强增大21世纪教育网.
点评:比较物理量的变化时常常要利用公式分析公式中其他量的变化,则可以判出待求量的变化.
3、如图所示:一块砖的质量为m,平放在水平地面上时与地面的接触面积是S;若A、B、C、D各图中砖块对水平地面的压力分别为FA、FB、FC、FD,压强分别为PA、PB、PC、PD,则:
FA= mg ,FB= 2mg ,FC= 2mg ,FD= mg .
PA= ,PB= ,PC= ,PD= .21世纪教育网
考点:压强的大小及其计算;压强大小比较;液体压强计算公式的应用。
分析:解答此题的关键是确定各图中的砖块对水平地面的压力和受力面积.然后根据压强公式P=,即可得出答案.
解答:解:A、A图中砖块对地面的压力就是砖块本身的重力,所以FA=G=mg;PA==.
B、B图中砖块对地面的压力为FB=2G=2mg;PB===.
C、C图中砖块对地面的压力为FC=2G=2mg;PC==.
D、D图中砖块对地面的压力为FD=G=mg;PD===.
故分别填:mg;2mg;2mg;mg;;;;.
点评:此题主要考查学生对压强大小及其计算的理解和掌握.
4、如图所示,实验用的锥形瓶质量约0.1kg,底面积5×10﹣3m2,倒入0.25kg水后,水面高度0.1m.则水对瓶底的压强为 1000 Pa,瓶底对水平台面的压力为 3.5 N,压强为 700 Pa.(g取10N/kg)21世纪教育网
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考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:计算题。
分析:知道锥形瓶内水深和水的密度,利用液体压强公式求水对瓶底的压强;又知道瓶底底面积,利用p=求水对瓶底的压力;
求出瓶和水的总质量,利用重力公式求水和瓶的总重,在水平桌面上,瓶对桌面的压力等于水和瓶的总重,再利用p=求瓶对桌面的压强.
解答:解:水对瓶底的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
∵p=,
∴水对瓶底的压力:
F=ps=1000Pa×5×10﹣3m2=5N,
水和瓶的总重:
G=mg=(0.1kg+0.25kg)×10N/kg=3.5N,
∵在水平桌面上,
∴瓶对桌面的压力:
F′=G=3.5N,
瓶对桌面的压强:
p′===700Pa.21世纪教育网
故答案为:1000,3.5,700.
点评:本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用,对于不规则的容器,液体对容器底的压力和压强,要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=ps;容器对桌面的压力和压强,先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=.21世纪教育网
5、张亮同学在研究液体内部压强的规律时,大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图象如图所示,由则图象可知,同一种液体的压强随着深度的增加而 增大 ;甲、乙两种液体的密度关系是 ρ甲>ρ乙 .
考点:液体的压强的计算;液体压强计算公式的应用。
专题:应用题。
分析:正放时瓶底底面积较大;倒放时瓶嘴底面积小,酒的体积不变,倒置后酒深度变大,根据公式P=ρgh可知正放和倒置时酒对瓶底和瓶盖的压强大小.
解答:解:酒的体积不变,倒置后酒深度变大,根据公式P=ρgh可知倒置时酒对瓶盖的压强为p2大于正放时酒对瓶底的压强为pl.
故答案为:小于.
点评:本题考查液体压强的大小比较,关键是液体压强公式的应用,难点是知道倒置后液体深度变大.
7、赵洁同学因患感冒需要输液.医生嘱咐她扎针的手与输液瓶之间必须保持足够的高度差.否则将发生回血(血液倒流入输液管)现象.后来经查阅资料得知,正常情况下药液至少要产生8×103Pa的压强才能将药液压入人体.则输液瓶至少要高出扎针的手 0.8 m才能保证输液正常进行.(g=10N/kg;忽略输液管中气体柱产生的影响;药液的密度约为水的密度)
考点:液体的压强的计算;液体压强计算公式的应用。21世纪教育网
专题:计算题;应用题。
分析:由题知药液产生的压强,又知道药液的密度约为水的密度,利用液体压强的公式求药液深度(输液瓶高出扎针的手的高度).
解答:解:∵p=ρgh,药液产生的压强p=8×103Pa,
∴药液深度:21世纪教育网
h===0.8m.
故答案为:0.8.
点评:本题考查了学生对液体压强公式的了解和掌握,涉及到学生经常见到的打吊瓶中的问题,有意义,学生愿意做!
8、液体压强计算公式: p=ρgh ,(ρ是液体密度,单位是 kg/m3 ;h是深度,指液体内部某点到 液面 距离.)
考点:液体压强计算公式的应用。
分析:液体压强的计算公式是压强中最基本的知识.
解答:解:液体压强的计算公式P=ρgh,其中ρ表示的是液体的密度,国际单位制中的单位是kg/m3,h指的是该点到液面的垂直距离.
故答案为:P=ρgh;kg/m3;液面.
点评:本题考查液体压强的计算公式和计算公式的理解.
9、液体压强的计算公式是: p=ρgh ,其中h表示某点距 液体表面的垂直 距离.
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:简答题。
分析:液体压强的公式p=ρgh,其中h是指深度(从某点到水面的垂直距离)
解答:解:液体压强的公式为:p=ρgh,其中h表示从该点到液体面的垂直距离,不是到容器底的距离.
故答案为:p=ρgh,液体面的垂直.
点评:理解液体压强公式中h的含义:从某点到液体面的距离.
10、液体压强的公式是 p=ρgh ,其中液体密度的单位是 千克每立方米 ,深度的单位是 米 ,压强的单位是 帕 .
考点:液体压强计算公式的应用;物理量的单位及单位换算。
分析:液体压强公式这是基本知识,p=ρgh,只有密度的单位是千克每立方米,深度的单位是米的时候,压强的单位才是帕.
解答:解:液体压强公式p=ρgh,密度的单位是千克每立方米,深度的单位是米,压强的单位是帕.
故答案为:p=ρgh;千克每立方米;米;帕.
点评:本题考查液体压强计算公式的应用以及考查各物理量的单位.
二、选择题(共9小题)
11、如图,甲、乙、丙三个容器中分别盛有水银、盐水、酒精,容器底部受到的液体压强相等,那么下列对甲、乙、丙三个容器中各装什么液体?( )
A、甲中是水银,乙中是盐水,丙中是酒精
B、甲中是水银,乙中是酒精,丙中是盐水
C、甲中是盐水,乙中是水银,丙中是酒精
D、甲中是酒精,乙中是盐水,丙中是水银
考点:密度的大小比较;液体压强计算公式的应用。
分析:容器底部受到的液体压强相等,各液体密度大小已知,根据公式P=ρgh,判断密度和液体深度的关系.
解答:解:根据公式P=ρgh可知,密度越大,液体深度越小.已知ρ水银>ρ盐水>ρ酒精,所以水银深度最小,酒精深度最大,其次是盐水.
故选B.
点评:本题考查压强相等时比较液体深度的大小,关键是判断出各液体密度大小,再根据公式判断液体深度大小.
12、如图所示,A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(ρ硫>ρ水>ρ酒精),已知三个容器底面受到的压力相等,请判断三种液体的质量大小( )21世纪教育网
A、硫酸质量最大
B、水的质量最大
C、酒精质量最大
D、三者质量关系不能确定
考点:密度公式的应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:应用题;推理法。
分析:液体对容器底的压强p=ρgh,液体对容器底的压力F=ps=ρghs,
右边容器(上口大、下口小),酒精对容器底的压力F<G酒精;
中间容器(直壁容器),水对容器底的压力F=G水;
左边容器(上口小、下口大),硫酸对容器底的压力F>G硫酸;
知道它们对容器底部的压力相等,从而得出三种液体重力之间的大小关系,进而知道其质量关系.
A、F1=F2,T1=T2
B、F1>F2,T1<T221世纪教育网
C、F1=F2,T1>T2
D、F1<F2,T1>T2
考点:二力平衡条件的应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理。
专题:应用题。
分析:绳子对两球的拉力等于球的重力减去浮力,分析两球重力关系和浮力大小,就可比较拉力大小;对于磅秤的示数大小,取决于磅秤受到的压力,分析压力来源于水的压力和容器的重力,根据液体压强知识得到水的压力大小以及容器重力关系,就可得到磅秤示数大小关系.
解答:解:两盛水容器中水的深度相同,所以水对容器底的压强相等,又两容器相同,则其底面积相同,由此两容器所受水对它的压力相同(F=PS),则两磅秤的示数相同.所以有F1=F2.
对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G、水对它的浮力F浮和悬线对它的拉力T三个力的作用而处于平衡,则此三力间的关系为T=G﹣F浮;
以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故有G1=G2;
而铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,故两者均浸没于水中时,铅球所受水的浮力F浮1小于铝球所受水的浮力F浮2,即F浮1<F浮2;
故得T1>T2可见,F1=F2.T1>T2;故A、B、D错误,C正确;
故选C.
点评:此题考查了压强知识、浮力知识和平衡力知识;分析题意后,运用压强公式、阿基米德原理公式、平衡力知识可解决此题.
14、质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa;当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起,如图乙所示,则下列选项正确的是(g取10N/kg)( )
A、水桶受到的合力为70N
B、水桶内水的质量为28kg
C、水桶内水的质量为27kg
D、水桶内水的质量无法求出
考点:力的合成与应用;重力的计算;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:计算题。
15、如图所示,三容器底面积相等,装同种液体,比较液体对容器底部的压力大小( )
A、FA<FB<FC
B、FA=FB=FC
C、FA>FB>FC
D、以上皆不是
考点:压强大小比较;液体压强计算公式的应用。
专题:应用题。
分析:抓住题目中的相等量﹣﹣密度、底面积;先运用液体压强公式分析三容器底所受压强的大小,然后运用压力公式F=PS分析出压力的大小.答案就易选出.
解答:解:同种液体其密度ρ相同;根据液体的压强公式P=ρgh,hA>hB>hC,可得PA>PB>PC;因三容器的底面积S相同,根据公式F=PS,可得FA>FB>FC;
故A、B、D错误,C正确.
故选C.
点评:此题考查对液体压强知识的应用,对液体压强公式要认识深刻,抓住题目中的不变量﹣﹣密度、底面积,分析时不容易出错.21世纪教育网
16、如图所示的容器中装有水,静止在水平桌面上,水对容器底部的压力为F1,容器对桌面的压力为F2,若容器的质量忽略不计,则( )
A、F1<F2,
B、F1>F2
C、F1=F2
D、无法比较
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:液体对容器底的压力不一定等于液体的重力.只有当液体装在柱状容器中时,液体对容器底的压力才等于重力.
水对容器底部的压力F1等于容器底部的压强乘以底面积,容器对桌面的压力F2等于水的重力;比较其大小即可.
解答:解:如图,水对容器底部的压力为F1=PS1=ρ水g(h1+h2)S1,
容器对桌面的压力为F2=G水=ρ水g(S1h1+S2h2),
F1﹣F2=ρ水g(h1+h2)S1﹣ρ水g(S1h1+S2h2),
=ρ水g(S1h2﹣S2h2),
=ρ水gh2(S1﹣S2),
∵S1>S2,
∴F1﹣F2>0,
∴F1>F2.
故选B.
点评:此题主要考查学生对压强的大小及其计算的理解和掌握,要准确计算液体产生的压力必须先算出液体产生的压强,再根据F=PS计算压力.
17、如图(a)所示,封闭的容器中装满水,静置于水平面上,水对容器底部的压力为F、压强为P;容器对水平面的压强是P′.现将容器倒置如图(b)所示,则此时( )
A、F变小、P不变、P′变大
B、F变大、P不变、P′变小
C、F变小、P变大、P′不变
D、F变小、P变小、P′变大
A、硫酸的质量大于水的质量
B、硫酸的质量等于水的质量
C、硫酸的质量小于水的质量
D、无法判断
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:推理法。
分析:液体对容器底的压强p=ρgh,液体对容器底的压力F=ps=ρghs,左边容器(上口大、下口小),硫酸对容器底的压力F<G硫酸;右边容器(上口小、下口大),水对容器底的压力F>G水;知道它们对容器底部的压力相等,从而得出两种液体重力之间的大小关系,进而知道其质量关系.
解答:解:设硫酸的深度为h1,密度为ρ1;21cnjy
则硫酸对容器底的压强:P1=ρ1gh1;
若容器的底面积为S1.则硫酸对容器底的压力:21cnjy
F硫酸=P1S1=ρ1gh1S1;
硫酸的重力:G硫酸=m硫酸g=ρ1V1g;
由图示装酒精的容器的形状可知:h1S1<V1;
∴ρ1gh1S1<ρ1V1g;
∴硫酸受到的重力大于硫酸对容器底的压力,G硫酸>F硫酸;
同理,可以求得:G水<F水;
∵两种液体对容器底的压力相等,
∴G硫酸>G水,即:m硫酸g>m水g,
∴m硫酸>m水.
故选A.
点评:题中要用好二种液体对容器底压力相等这一条件,本题的难点在于如何比较两种容器中液体对容器底的压力与其受到的重力的大小关系.
19、公式p=ρgh的适用范围,下列说法中正确的是( )21cnjy
A、适用密度均匀的气体、液体、固体
B、适用密度均匀的气体、液体
C、只适用密度均匀的液体
D、适用于密度均匀的液体和密度均匀的柱形固体
考点:液体的压强的特点;液体压强计算公式的应用。
分析:压强计算公式p=是定义式,适用于所有的固体、液体和气体,而公式p=ρgh一般只适用于液体,但对于直筒形固体来说,也可应用.
解答:解:公式p=ρgh对于气体压强来说,不能应用,故A、B选项是错误的;
对于密度均匀的柱形固体来说,假设底面积为S,则柱形固体对支持面的压强p======ρgh,所以也可以适用.
故选D.
点评:该题考查了对压强计算公式的应用范围辨别,要求学生对公式的推导过程要理解.
三、解答题(共9小题)
20、如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体.液体的体积为2.0×10﹣3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10﹣3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103pa.求:21cnjy
(1)液体的密度.
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强.
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强.(g取10N/kg)
(4)液体对容器底的压力.
21cnjy
答:液体的密度为1000kg/m3.
(2)A点距离液面的距离hA=0.5m﹣0.2m=0.3m,
A点的液体压强PA=ρghA=1000kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa.
答:距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3000Pa.
(3)液体的重力G=mg=ρVg=1000kg/m3×2.0×10﹣3m3×10N/kg=20N,
所以这个装着液体的容器对桌面的压强P1===2×104Pa.
答:这个装着液体的容器对桌面的压强为2×104Pa.
(4)液体对容器底的压力F=PS=5.0×103pa×2.0×10﹣3m2=10N.
答:液体对容器底的压力为10N.
点评:本题考查液体密度、液体压强、重力、压强、压力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,易出错的是计算液体的深度,这个深度指的是距离液面的高度,不是距离底面的高度.
21、如图所示,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气.把两块同种材料的正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大、小纸板的厚度相同,大纸板的边长是小纸板的两倍.
(1)用嘴慢慢向吸管吹气,大、小纸板 会 (填“会”或“不会”)同时被塑料袋“抬”起来.
(2)在大小纸板上分别放上不同数量的1元硬币,然后用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个硬纸板同时被举高,求这两个硬纸板上硬币的数目之比.
(3)去掉硬币,并将两个硬纸板换成两个不同材料制成的底面积相同的圆柱体,这两种材料的密度之比为3:2,用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个竖直放置的圆柱体同时被举高,求这两个圆柱体的高度之比.
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:简答题;比较思想。
分析:(1)液体压强可以利用p=ρgh计算压强,对于质地均匀,上下横截面积相同的固体,也可以利用p=ρgh计算压强.
大小纸板同时被塑料袋抬起来,大小纸板受到的压强相等.大小纸板对塑料袋的压强可以利用p=ρgh比较,密度相同,厚度相同,对塑料袋的压强相同.
(2)要使两个纸板同时举高,必须满足P1=P2,=,==,根据边长和大小纸板的重力关系推出大小纸板上放硬币的数量.
(3)塑料袋上放两个圆柱体,任何一个圆柱体的质地均匀,横截面积相同,根据密度关系和压强关系,利用p=ρgh确定高度关系.
解答:解:(1)任何一个纸板的质地均匀,横截面积相同,厚度相同,根据p=ρgh,密度相同,高度相同,对塑料袋的压强相同,吹气时,会把大小不同的纸板吹起.
故答案为:(1)会.
(2)要使两个纸板同时举高,必须满足P1=P2,=,
根据由于L1=2L2S1=4S2,所以,=,
所以,===,
因为,====,
所以,=,
所以,=,
每一枚的硬币重力相同,所以大小纸板上的硬币数量之比为4:1.
(3)要使两个圆柱体同时举高,必须满足P1=P2,所以,=,
已知ρ1:ρ2=3:2,所以h1:h2=2:3.
点评:p=ρgh的适用范围:
知道液体的密度和深度,对于液体是无条件适用.
对于固体用p=ρgh解题有两个必要条件,一是固体质地均匀,二是固体的上下的横截面积相同.
22、如图所示,质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2,放在水平地面上,桶内装有50cm深、体积是45dm3的水.小萍同学用竖直向上的力F提水桶,但是没有提起来.这时水对桶底的压强和桶对地面的压强相等.求:
(1)桶内水的质量是多少?
(2)小萍同学提水桶的力F多大?(g=10N/kg)
考点:压强的大小及其计算;密度公式的应用;液体压强计算公式的应用。
专题:应用题。
分析:(1)要求桶内水的质量,由桶内水的体积,再利用水的密度,由密度变形公式m=ρV,即可求出.
(2)要求小萍同学提水桶的力F多大,先求水对桶底的压力,再求出桶对地面的压力,然后用水桶的总重减去水对桶底的压力即可
解答:解:(1)由V=45dm3=45×10﹣3m3,ρ=1.0×103kg/m3,得
m=ρV=1.0×103kg/m3×45×10﹣3m3=45kg
(2)水对桶底的压力为:F水=ρ水ghs=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m2=400N.
桶对地面的压力为:G桶+G水﹣F=ρ水ghs
即:m桶g+ρ水gV水﹣F=ρ水ghs
所以:F=ρ水gV水+m桶g﹣ρ水ghs
=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10﹣2m3+2kg×10N/kg﹣400N
=450N+20N﹣400N
=70N.
答:(1)桶内水的质量是45kg.
(2)小萍同学提水桶的力F是70N.
点评:此题的综合性较强,不仅考查了压强的,压力的计算,还考查了密度知识及其计算,还有面积,体积单位之间的换算,这里面的知识点稍有疏忽大意,就可能导致整个题出错,因此做此题时一定要仔细,认真.
23、如图所示,一个重为14N,底面积为100cm2圆柱型容器中装有80N的水.现将一个质量为600g的石块放入盛有水的圆柱形容器内后,水对容器底部的压强增加了500Pa.(容器壁厚度不计、水没有溢出取g=10N/kg)
求:(1)容器对水平地面的压强是多少?
(2)石块的密度是多大?
答:石子的密度为1200kg/m3.
点评:本题考查压力、压强、深度、体积、密度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
24、如图是一种气压保温瓶的结构示意图.用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.如果按压器面积是8cm2,瓶内是面低于水管口10cm,按压器的自重不计,大气压强P0=1.01×105Pa,取g=10N/kg.求:
(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大?
(2)如果在按下按压器的过程中,气室内弹簧产生的平均弹力是1.2N,为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要多大?
考点:压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用。
专题:计算题;应用题。
分析:分析题时,要找到题目中的平衡问题,即瓶的内外气压和水压的平衡,利用平衡法求出瓶内气压;再根据力的平衡知识,分析出瓶的内外压力的平衡,利用平衡力知识和题目的条件,可解决此题.
解答:解:(1)由题意知,瓶内外气压以及水的压强存在以下平衡:P内=P0+P水=P0+ρgh水=1.01×105Pa+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.02×105Pa;
(2)由题意知,手向下的压力为F,必须克服弹簧向上的弹力以及水面上方大气压强差所造成的向上的压力.所以
F=F弹+(P内﹣P0)S=1.2N+(1.02×105Pa﹣1.01×105Pa)×8×10﹣4m2=2N;
答:要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要1.02×105Pa;
为使水从出水管口流出,人手施加在按压器上的压力至少要2N.
点评:此题是大气压强与液体压强的综合应用题,应用平衡法可得到题中的气压和手的压力;计算时要合理运用题目的已知条件.
25、如果要到马里亚娜海沟去探险,所乘的潜水艇应具备什么条件,为什么?你怎样可以知道潜水艇下潜的深度?
考点:液体的压强的特点;液体压强计算公式的应用。
专题:应用题;简答题。
分析:因为马里亚纳海沟深度比较深,去探险,需要知道潜水艇下潜的深度,因此需要一个水压表,根据压力推算出所在位置的深度.
解答:解:如果要到马里亚纳海沟去探险,需要一个水压表,
根据水压表显示的示数,利用液体压强公式P=ρgh的公式变形h=即可推算出所在位置的深度.
点评:此题主要考查液体压强公式的应用.21*cnjy*com
26、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图所示.甲液体的密度一定 小于 乙液体的密度.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
考点:液体的压强的特点;液体压强计算公式的应用。
分析:压强计U形管左右液注的高度差显示的是液体内部压强的大小,而橡皮膜的位置体现了深度的不同.将两者联系起来利用液体压强的计算公式.即可得到甲乙两液体的密度大小关系.
解答:解:根据图示的U形管左右液注的高度差相同,可以知道甲乙两橡皮膜所在位置的压强相等.由于甲橡皮膜所处的深度大,利用公式ρ=可知,在压强相同的情况下,h越大,ρ越小.
故答案为:小于.
点评:液体压强的特点与液体压强的计算公式两者有紧密的联系,可以用压强的计算公式来解释液体压强的特点.
27、拦河大坝为什么总是建的上窄下宽?
考点:液体压强计算公式的应用。21*cnjy*com
专题:简答题。
分析:根据液体压强公式解释.
解答:解:根据P=ρgh可知,液体压强随深度的增加而增大,所以总是上窄下宽,以免被压垮.
点评:本题考查液体压强公式的应用.21*cnjy*com
28、小明在探究液体压强时,用压强计做实验,
(1)实验中是通过观察U形管液面的 高度差 来知道液体压强的大小的.
(2)小明作图(a)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是: 漏气 .
序
号
液
体
深度
(厘米)
橡皮膜
方向
压强计液面高度差(厘米)
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.8
3
9
朝上
8.4
(3)据表中信息,判断小明研究的问题是( A )
A.液体压强与液体深度的关系 B.液体压强与液体密度的关系21*cnjy*com
C.液体压强与液体温度的关系 D.液体压强与方向的关系
(4)在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?于是小明又做了如下实验:
压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示.他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是盐水.
①你认为,小明的结论是 不可靠的 (填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由 没有控制深度相同 .