答案与评分标准
一、选择题(共18小题)
1、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.
2、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
由图示装酒精的容器的形状可知:h1S1<V1;
∴ρ1gh1S1<ρ1V1g;
∴酒精受到的重力大于酒精对容器底的压力,G酒精>F酒精;
同理,可以求得:G水=F水;G硫酸<F硫酸;
∵三种液体对容器底的压力相等,
∴G酒精>G水>G硫酸;即:m酒精g>m水g>m硫酸g,
∴m酒精>m水>m硫酸.
故选C.
点评:本题中要用好三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三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.
3、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
4、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.
5、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。
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.
6、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)( )
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;
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:
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.
7、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
考点:液体的压强的特点;液体压强计算公式的应用。
分析:因容器倒置后,液面深度不变,故由液体压强公式P=ρgh可得液体对容器底部的压强不变;则由F=Ps可求得水对容器底部压力的变化;由容器质量不变,则可知容器对水平面的压力不变,则由压强公式可求得容器对水平面的压强.
解答:解:将容器倒置后,液面深度没变,故由P=ρgh可得,水对容器底部的压强P不变;
因水与容器底部的接触面积减小,故由F=Ps可得压力F减小;
因水的质量不变,则容器的重力不变,则容器对水平面的压力不变,因倒置后,容器与水平面的接触面积减小,故由P=可得:容器对水平面的压强P′增大.
故选A.
点评:本题考查液体压强公式及压强的定义式,在解题时应灵活选择公式及公式的变形.要注意区分压强公式和液体压强公式的正确使用.
8、公式p=ρgh的适用范围,下列说法中正确的是( )
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.
9、甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同的液体,已知a、b、c三点处液体的压强相等,如图所示,则各容器中液体密度的大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )21cnjy
A、ρ甲>ρ乙<ρ丙,P甲=P乙=P丙 B、ρ甲<ρ乙<ρ丙,P甲<P乙<P丙
C、ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲=P乙=P丙 D、ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲<P乙<P丙
考点:液体的压强的计算;液体压强计算公式的应用。
分析:本题由液体压强公式P=ρgh进行分析,由相同压强处的液体高度不同,可得密度关系,由密度关系可求得液体对容器底部的压强大小.
解答:解:三种液体中相同压强处的深度不同,由P=ρgh得:深度最大的a密度最小,深度最小的c密度最大,故ρ甲<ρ乙<ρ丙,三杯液体到杯底的深度相同,故密度大的压强大,即P甲<P乙<P丙.
故选B.
点评:液体压强大小取决于液柱的高度及液体的密度.
10、如图所示三个规格相同的杯子里分别装有水、盐水和煤油.它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定( )21世纪教育网
(ρ油<ρ水<ρ盐水)
A、甲杯是水,乙杯是盐水 B、甲杯是盐水,乙杯是煤油
C、乙杯是盐水,丙杯是水 D、乙杯是水,丙杯是煤油
考点:液体的压强的计算;液体压强计算公式的应用。
分析:根据液体压强计算公式可知,压强相等时密度越大体积越小.
解答:解:根据P=ρgh可知,压强相等时,密度越大体积越小,因为盐水密度最大,所以体积最小的是盐水,其次是水,最多的是油.
故选C.
点评:本题考查液体压强公式的应用和计算.
11、如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A、变大 B、不变
C、变小 D、无法确定
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:图析法。
分析:本题需要根据液体压强公式P=ρgh进行分析.判断水对试管底部的压强变不变,就看h变不变.要清楚h是指液面到试管底部的垂直距离.
解答:解:当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,液面到试管底部的高度在变大,根据P=ρgh即可得出水对试管底部的压强在变大.
故选 A.
点评:此题考查学生对液体压强特点的掌握和理解,液体压强与液体的密度和深度有关.解题的关键是要清楚深度是指液面到底部的垂直距离.
12、如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A、p甲<p乙 B、p甲=p乙
C、p甲>p乙 D、条件不足,无法判断
考点:液体压强计算公式的应用;压强大小比较。
分析:(1)液体压强的计算公式P=ρgh,h指的是该店到自由液面的垂直距离.
(2)密度的计算公式ρ=
解答:解:由题意可知两管中所装的液体质量是相等的m甲=m乙,乙管是倾斜的,由此可知乙管中所装的液体体积比较大即V甲<V乙,根据密度的计算过公式可知ρ甲>ρ乙.
再根据液体压强的计算公式P=ρgh,液体的深度是一定的,ρ甲>ρ乙所以P甲>P乙
故选C.
点评:此题是液体密度与液体压强结合在一起的综合题.
13、三个容器分别盛有水银、水和煤油,它们对容器底面的压强相等,则它们在容器中液面最高的是( )
A、水 B、水银
C、煤油 D、一样高
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:常规题型。
分析:根据液体压强公式P=ρgh,由水银、水和煤油,它们对容器底面的压强相等,可直接推出h的大小.
解答:解:由P=ρgh可得h=,
因P相等,ρ水银>ρ水>ρ煤油,
所以h煤油>h水>h水银,所以液面最高的是煤油,
故选C.
点评:此题主要考查学生对液体压强公式及其变形的应用.
14、如图,甲、乙两容器分别装有等高的水和酒精,在水和酒精相同深度的A点和B点的压强大小为( )
A、pA=pB B、pA>pB
C、pA<pB D、无法确定
考点:液体压强计算公式的应用;压强大小比较。
专题:推理法。
分析:由液体压强公式p=ρgh知道,在液体内某点的压强大小与深度h和液体的密度大小有关,分析时同时考虑这两个物理量.
解答:解:∵hA=hB,ρ水>ρ酒,
∴根据p=ρgh可知:pA>pB,
故选B.
点评:液体压强公式p=ρgh中,深度h指的是从该点到水面的垂直距离,比较压强大小时,深度相同比较液体密度.
15、如图是某同学在探究液体内部压强规律时,根据实验数据画出的液体压强随深度变化的甲、乙两种液体的图象,则( )
A、ρ甲>ρ乙 B、ρ甲=ρ乙
C、ρ甲<ρ乙 D、无法确定
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:图析法。
分析:在图象中取一个相同的深度h,然后利用甲乙两液体压强随深度变化的图象,即可得到在深度相同时,甲乙两液体的压强大小情况.再利用液体压强的计算公式,即可得到两种液体密度的大小关系.
解答:解:如图所示:在图象上取一个相同的横坐标深度h,就会发现甲乙两液体的压强不同,并且P甲>P乙.利用公式:ρ=可知,在gh都相同的情况下,压强越大,液体的密度就越大.所以甲的密度大于乙的密度.
综上分析,故选A.
点评:图象题的解决方式,一般是取一个相同的横坐标,然后从其对应的不同的纵坐标结合对应的物理知识去分析解决问题.
16、用一薄片挡住一个两端开口的玻璃管的下端,当其竖直的插入水下20cm处,薄片不掉下来,再缓缓的向管中注入某种液体,当管内液柱高约25cm时才发现薄片下沉,则注入的液体可能是( )
A、水 B、盐水
C、酒精 D、水银
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:计算题。
分析:由题意可知,塑料片在液面下20cm所受液体的压强与水产生的压强相等时,塑料片刚好下落,根据这个等式求出液体的密度即可.
解答:解:由题知,当塑料片受到的液体的压强与水产生的压强相等时,刚好开始下落,
即:ρ液gh液=ρ水gh水
ρ液===0.8×103kg/m3.
则注入的液体可能是酒精.
故选C.
点评:本题考查液体深度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道影响液体压强大小的因素是液体的密度和液体的深度,解题过程中要注意单位的换算.
17、如图所示,是第十一届全运会跳水冠军郭晶晶入水时的情景.当跳水运动员离开跳台后,从身体接触水面到身体下潜的过程中,人体所受到的压强将( )
A、变大 B、不变
C、变小 D、无法确定
考点:液体压强计算公式的应用。
专题:应用题。
分析:根据液体压强公式P=ρgh,所处深度h逐渐增大,可得水对她的压强的变化情况.
解答:解:由p=ρgh可知,当跳水运动员离开跳台后,从身体接触水面到身体下潜的过程中所处深度h变大,
所以水对他的压强逐渐增大.
故选A.
点评:本题考查了学生对液体压强公式的掌握和利用,确定“从身体接触水面到身体下潜”的过程中深度h的变化是解答本题关键.
18、如图所示的甲、乙两容器中分别盛有水和酒精,液体对容器底部的压力相同.如果要想让他们对容器底部的压强相同应用吸管从甲、乙容器中吸出液体的质量m1、m2的关系( )
A、m1>m2 B、m1<m2
C、m1=m2 D、无法判断
考点:液体压强计算公式的应用;密度公式的应用。
专题:推理法。
分析:知道圆柱体中液体的压力等于重力,应用公式P=去进行判断.
解答:解:因为P=,先让P相同,S甲<S乙,说明现在F甲<F乙,原来F相同,所以变化的F甲>变化的F乙,即m1>m2.
故选A.
点评:此题较难,难点在①判断不出压力等于重力,②P=不会灵活应用,平时教学多培养综合处理问题的能力.
二、填空题(共5小题)21世纪教育网
19、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 .
考点:增大压强的方法及其应用;液体压强计算公式的应用。
分析:这道题目考查的很灵活,用到液体压强P=ρgh,压强公式P=,具体分析即可.
解答:解:由于瓶内水不满,而瓶子上窄下宽,所以倒过来时水的深度变大,由液态压强可知,压强变大;
由于瓶子的压力不变,但倒过来后受力面积变小,所以压强变大;
故答案为:大、液体深度变大、大、受力面积变小.
点评:无论题目如何变化,一定要分析隐含的物理信息,这样才能利用物理知识解决实际问题.
20、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 液体深度增加,压强增大 ;瓶子对桌面的压强也增大,其原因是 受力面积减小压强增大 .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。
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.
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.
21、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= .
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.
22、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)
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.
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=.
23、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:液体的压强的特点;液体压强计算公式的应用。
专题:信息给予题;控制变量法。
分析:液体的压强跟液体的密度和深度有关.
液体的密度一定时,液体越深,液体压强越大;在液体深度一定时,密度越大,液体压强越大.
解答:解:对于甲(乙)来讲,甲(乙)的密度一定,甲(乙)液体越深,甲(乙)液体的压强越大.
所以同种液体的压强随着深度的增加而增大.
甲和乙的深度相同,甲的压强大于乙的压强,根据P=ρgh得,甲的密度大于乙的密度.
故答案为:增大;ρ甲>ρ乙.
点评:掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法判断液体压强跟深度和密度的关系.
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24、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.
25、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.
26、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.
27、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?
考点:压强的大小及其计算;密度的计算;密度公式的应用;物理量的单位及单位换算;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用。
专题:计算题;应用题。
分析:(1)容器对水平面的压力等于容器、水和石块的重力,根据公式P=可求容器对水平地面的压强;
(2)已知水对容器底部增加的压强,根据公式P=ρgh可求水增加的深度,根据公式V=Sh求出水上升的体积;也就是石块的体积;根据密度公式求出石块的密度.
解答:解:(1)容器对水平面的压力F=G容+G水+G石=14N+80N+0.6kg×10N/kg=100N;
容器对水平地面的压强是P1===10000Pa;
答:容器对水平地面的压强是10000Pa;
(2)水增加的深度h===0.05m;
石子的体积V石=Sh=0.05m×100×10﹣4m2=5×10﹣4m3;
石子的密度ρ石===1200kg/m3.
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.
28、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?
液体压强计算公式的应用
一、选择题(共18小题)
1、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
2、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( )21cnjy
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
3、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
4、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
5、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( )21cnjy
A、F1<F2, B、F1>F2
C、F1=F2 D、无法比较
6、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)( )
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
7、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
8、公式p=ρgh的适用范围,下列说法中正确的是( )
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
9、甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同的液体,已知a、b、c三点处液体的压强相等,如图所示,则各容器中液体密度的大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A、ρ甲>ρ乙<ρ丙,P甲=P乙=P丙 B、ρ甲<ρ乙<ρ丙,P甲<P乙<P丙
C、ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲=P乙=P丙 D、ρ甲>ρ乙>ρ丙,P甲<P乙<P丙
10、如图所示三个规格相同的杯子里分别装有水、盐水和煤油.它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定( )
(ρ油<ρ水<ρ盐水)
A、甲杯是水,乙杯是盐水 B、甲杯是盐水,乙杯是煤油
C、乙杯是盐水,丙杯是水 D、乙杯是水,丙杯是煤油
11、如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强( )
A、变大 B、不变
C、变小 D、无法确定
12、如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A、p甲<p乙 B、p甲=p乙
C、p甲>p乙 D、条件不足,无法判断
13、三个容器分别盛有水银、水和煤油,它们对容器底面的压强相等,则它们在容器中液面最高的是( )
A、水 B、水银
C、煤油 D、一样高
14、如图,甲、乙两容器分别装有等高的水和酒精,在水和酒精相同深度的A点和B点的压强大小为( )
A、pA=pB B、pA>pB
C、pA<pB D、无法确定
15、如图是某同学在探究液体内部压强规律时,根据实验数据画出的液体压强随深度变化的甲、乙两种液体的图象,则( )
A、ρ甲>ρ乙 B、ρ甲=ρ乙
C、ρ甲<ρ乙 D、无法确定
16、用一薄片挡住一个两端开口的玻璃管的下端,当其竖直的插入水下20cm处,薄片不掉下来,再缓缓的向管中注入某种液体,当管内液柱高约25cm时才发现薄片下沉,则注入的液体可能是( )
A、水 B、盐水
C、酒精 D、水银
17、如图所示,是第十一届全运会跳水冠军郭晶晶入水时的情景.当跳水运动员离开跳台后,从身体接触水面到身体下潜的过程中,人体所受到的压强将( )
A、变大 B、不变
C、变小 D、无法确定
18、如图所示的甲、乙两容器中分别盛有水和酒精,液体对容器底部的压力相同.如果要想让他们对容器底部的压强相同应用吸管从甲、乙容器中吸出液体的质量m1、m2的关系( )
A、m1>m2 B、m1<m2
C、m1=m2 D、无法判断
二、填空题(共5小题)
19、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 _________ .
20、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 _________ .
21、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= _________ .
22、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)
23、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 _________ .
三、解答题(共5小题)
24、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.
25、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.
26、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)
27、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?
28、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?