8.2 液体内部的压强
一、选择题
如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,关于这一情景分析正确的是
A.小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B.小瓷碗漂浮时受到的浮力大于它的重力
C.小瓷碗浸没时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
D.小瓷碗浸没后容器底受到水的压强变小了
下列数据最接近实际的是
A.中学生的体重约
B.中学生拇指指甲受到大气压力约为
C.中学生站立时对水平面的压强约为
D.中学生正常步行的速度约为
密封的圆台形容器如图放置,装满不能混合的两种液体,它们的密度分别为 、 (),此时液体对容器底的压强为 ;若将容器倒置,液体对容器底的压强为 ;比较 与 的大小,正确的是
A. B. C. D.无法比较
如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中(若杯中水均没有溢出)。静止时,甲杯中,球形橡皮泥沉底,水面上升高度为 ,放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为 ,球形橡皮泥受到水的浮力为 ,杯子对桌面的压力为 ;乙杯中,碗形橡皮泥漂浮,水面上升高度为 ,放入橡皮泥后容器底部受到水的压强为 ,碗状橡皮泥受到的浮力为 ,杯子对桌面的压力为 。下列比较不正确的是
A. B. C. D.
小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是
A.盐水对烧杯底的压强逐渐变小 B.盐水的密度变小
C.鸡蛋受到的浮力不变 D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
如图,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,球下沉,碗漂浮,它们受到的浮力分别为 、 ,杯底受到水压强分别为 、 ,则
A. , B. ,
C. , D. ,
如图所示,甲、乙两支完全相同的玻璃管,分别装有酒精和水,两容器底部受到的压强相等,在两容器内某一深处且距容器底部等高的 、 两点受到的压强
A. B. C. D.无法判断
如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是
A. B. C. D.
从下列图象得到的信息中,正确的是
A.甲图说明物体所受的重力跟它的质量成反比
B.乙图说明 物体 通过的路程等于 物体 通过的路程
C.丙图说明 、 、 三种物质的密度 、 、 之间的关系是
D.丁图反映了小铁球在水中下落过程时所受水的压强与深度的关系
如图所示,底面积相同的甲、乙、丙三只容器内装有相同液面高度的水,水面上均装有 克浓度为 的稀 的容器,若分别往稀 中加入 克锌粒,充分反应后,那么容器底部受到的压强增大最多的是哪一个?(整个过程中水没有溢出)
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲乙两种液体中,从图中可以得到的结论是
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强
D.甲金属盒处的压强小于乙金属盒处的压强
如图所示,小鱼嘴吐出的气泡在上升过程中(露出水面前),体积会逐渐变大,则气泡受到水的浮力和水的压强的变化情况时
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小
一个密封的啤酒瓶内装有半瓶水,若把它倒置,则水对啤酒瓶盖的作用情况与正放时水对瓶底的作用情况相比
A.压力增大 B.压强增大 C.压强不变 D.压力不变
一个气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能悬浮于水中,如图所示。若往杯中缓慢注水,则金属块和气球
A.仍能静止 B.向上运动 C.向下运动 D.上下晃动
如图所示,用隔板将容器分成两侧,隔板中间用橡皮膜封闭。向容器两侧分别装入液体 和液体 ,发现橡皮膜向右凸。将质量相同的物体甲和物体乙分别投入两液体中,它们所受浮力相等。分别用 、 、 和 表示它们的密度,则大小判断正确的是
A. ; B. ;
C. ; D. ;
设想你在 深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到水面的水里,此时水对你脚背的压力约为
A. B. C. D.
二、填空题(共5题)
年 月 日我国”探索一号“科考船已经顺利完成马里亚纳海沟深渊科考任务并成功返回港口。此次科考中,由中国自主研发的“海斗一号”全海深潜水器在马里亚纳海沟实现 次万米下潜,最大下潜深度 ,刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录,根据液体压强与深度的关系,在海洋中深度每下潜 ,海水产生的压强约增大 个标准大气压,由此可知,“海斗一号”下潜至深度 时,其表面承受海水的压强达 个标准大气压,它表面每平方厘米(约一个指甲的面积)上受到海水的压力约 。
我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器,曾创造了下潜 米的世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录。蛟龙号某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面 时,进行预定的悬停作业此时上表面受海水压强是 。( 取 ,)
将一底面积为 的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为 ,木块重力为 ,细线对木块的最大拉力为 。( 取 )
利用 形管液面高度差的大小关系,可以帮助我们比较一些物理量的大小。
()将液体压强计的探头分别放入密度为 和 的两种液体中, 形管液面的高度差相同,如图甲所示,则 。
()速度是 和 的气流,分别经过与 形管左端相连的管子时, 形管液面的高度差如图乙所示,则 。(以上两空均填“”、“”或“”)
如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球的重力;剪断绳子后,若小球静止后浸在水中体积为总体积 的五分之二,圆柱形薄壁容器的底面直径为 ,则水对烧杯底部的压强变化了 。
三、计算题(共1题)
如图所示,轻质薄壁柱形容器 置于水平地面上,均匀立方体 平放在容器 内,已知 的边长 为 米,质量为 千克; 的底面积为 。 取 。
(1) 求立方体 所受重力大小 。
(2) 求立方体 对容器 产生的压强 。
(3) 若再向容器 内缓慢注入质量为 千克的水,求水对容器 底部的压强 。
答案
一、选择题(共16题)
1. 【答案】D
【解析】小瓷碗能沉入水底,瓷碗所受的重力不变,因排开的水的体积减小,所受浮力减小,小于重力而引起的,故A错误;
小瓷碗漂浮时,根据漂浮条件可知:受到的浮力等于它的重力,故B错误;
由于瓷碗浸没时是下沉,浮力小于重力,漂浮时与瓷碗重力相等,所以小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小,故C错误;
小瓷碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,根据 可知:容器底受到水的压强变小,故D正确。
【知识点】液体压强的计算、物体的浮沉条件、浮力的计算
2. 【答案】B
【知识点】大气压的测量、专题:压力、压强的计算
3. 【答案】C
【解析】容器倒置前,圆台型容器是下大上小,这时,,倒置后,圆台型容器是下小上大,由于两种液体不相混合,则密度大的液体 沉在下面,且深度增加,密度小的液体 浮到上面,深度减小,这时, 由图可知,密度为 的液体体积比密度为 的体积小一些,所以密度大的液体压强增量将大于密度小的液体压强的减量,即倒置后相对倒置前,液体对底部的压强是增大的。故选:C。
【知识点】液体压强的计算
4. 【答案】C
【解析】由 可得,碗形橡皮泥排开水的体积 大于球形橡皮泥排开水的体积 ,所以由 可得, 相同时,,故A正确;
两橡皮泥相同,球形橡皮泥沉底,浮力小于重力;碗形橡皮泥漂浮,浮力等于重力,所以 ,故B正确;
因为 ,所以由 可得,,故C错误;
在水平桌面上,,甲乙两杯水放入橡皮泥后, 相等,所以 ,故D正确。
【知识点】浮力的计算、物体的浮沉条件、压力、液体压强的计算
5. 【答案】A
【解析】AD.现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的重力增大,盐水对容器的压力增大,根据 知液体对容器底部的压强增大,故A错误,D正确;
B.根据二力平衡知,当鸡蛋刚好漂浮在一杯盐水中,此时浮力等于重力,鸡蛋的密度小于盐水的密度,现在往杯中加入适量清水(未溢出),盐水的密度变小,故B正确;
C.鸡蛋由漂浮到悬浮,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,故鸡蛋受到的浮力不变,故C正确。
【知识点】液体压强的特点、物体的浮沉条件
6. 【答案】B
【解析】由图可知:甲图实心球橡皮泥沉到容器底部,实心球橡皮泥受到的浮力:
乙图中碗状橡皮泥漂浮在水面,则碗状橡皮泥受到的浮力:
由①②可得:,故AD错误;
根据浮力公式 可知:,
即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,
所以乙杯中水面升高得多,根据液体压强公式 知:乙杯底受到水的压强大,即 ,故B正确,C错误。
【知识点】物体的浮沉条件、液体压强的计算、浮力的计算
7. 【答案】A
【解析】已知两个容器底部所受压强相同 ,因为 、 两点在同一高度上,,所以根据 知: 、 以下液体对底部压强 ,因为 、 两点压强为 ,,所以 。
【知识点】液体压强的计算
8. 【答案】B
【解析】据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
【知识点】液体压强的特点
9. 【答案】C
【解析】图象是一条直线,反映了物体的重力跟质量成正比,A错误;
物体 通过的路程是 , 物体 通过的路程是 ,由此可知, 物体 通过的路程, 物体需要 才能通过,B错误;
相同体积比较质量,质量大的,密度大。在相同体积情况下, 物质的质量最大,所以密度最大; 物质的质量最小,所以密度最小,则可知 ,C正确;
由 可知:液体的压强与深度是成正比的,所以图象应该是一条直线.而丁图中,图象是一条折线,其中水平线表示随着深度增加,压强保持不变,这显然不符合液体压强规律,D错误。
【知识点】液体压强的计算
10. 【答案】B
【解析】在装有稀 的容器中放入锌粒后,会发生化学反应生成氢气,但容器内物质的质量会增大,由 可知,容器内物质的重力增大,所以漂浮的容器的总重 物增大,由漂浮条件 可知,浮力变大,由阿基米德原理 可知,排开水的体积变大;
由题意知,未放入锌粒前,三个容器内水的深度 相等,根据 可知,水对容器底部的压强相同;
由盛水容器的形状可知,甲容器为敞口的,乙为缩口的,由体积计算公式 可知,在多排开相同体积水的条件下,横截面积越小,液体上升的高度越大,所以乙容器内水上升的高度最大,甲容器内水上升的高度最小,由压强公式 可知,压强增大最多的容器是乙,压强增大最小的容器是甲,即:.
【知识点】物体的浮沉条件、液体压强的特点、阿基米德原理
11. 【答案】A
【解析】用压强计探究液体内部压强时,液体内部压强的大小是通过 形管两侧的液面高度差来反映的, 形管两侧液面的高度差越大,液体压强越大。
由图可知,压强计的金属盒所处的深度相同,朝向相同,甲乙两种液体的密度不同;甲图中 形管两边的高度差大于乙图中 形管两边的高度差,所以,甲金属盒处的压强大于乙金属盒处的压强,根据 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度。
【知识点】实验:探究液体内部的压强、液体压强的特点
12. 【答案】D
【解析】气泡在上升过程中,所在深度减小,根据 ,受到水的压强变小,气泡的体积变大,根据公式 ,排开水的体积变大,所以受到水的浮力变大。故选D。
【知识点】浮力的计算、液体压强的计算
13. 【答案】B
【解析】倒置后,水的深度 增大,
因为 ,
所以水对瓶口的压强增大;
正放时,对瓶底的压力:,
倒置时,对瓶口的压力:
,
所以 ,
即:水对瓶口的压力将变小。
故选:B。
【知识点】液体压强的计算
14. 【答案】C
【解析】气球和金属块处于静止状态,气球和金属块的浮力等于铅块的重力,往杯中缓慢注入一些水,气球上部水的深度增加,该处水的压强也随着变大,气球的体积变小,水对气球的浮力也就变小;这时就会使金属块重力大于气球和金属块的浮力,因而它们向下运动。
【知识点】液体压强的特点、物体的浮沉条件
15. 【答案】D
【解析】根据公式 观察图中橡皮膜处 ,但是橡皮膜向右鼓,说明 ,所以 故A错误;
甲乙质量相等,所受的浮力相等,根据阿基米德定律,,,因为 ,所以 ,,所以 ,故BC错误,D正确。
【知识点】液体压强的计算、浮力的计算
16. 【答案】A
【解析】脚背面积为 ,近似取 ,
深处海水的压强为:,
脚背受的压力为:。
【知识点】专题:压力、压强的计算、液体压强的计算
二、填空题(共5题)
17. 【答案】;
【解析】在海洋中深度每下潜 ,海水产生的压强约增大 个标准大气压,由此可知,“海斗一号”下潜至深度 时,相当于增加了 个大气压;
“海斗一号”在海水中所受的最大压强:;
根据 可知,每平方厘米(约一个指甲的面积)上受到海水的压力约:。
【知识点】液体压强的计算
18. 【答案】
【解析】当蛟龙号下潜到上表面距海面 时,其上表面受到海水的压强:。
【知识点】液体压强的计算
19. 【答案】;;
【解析】根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为 ;由于从 到 ,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为 时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为 ;
所以木块的高度:;
则木块的体积:,
木块全部淹没时受到的浮力最大为:;
由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为 ,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力:;
直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,
由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:
。
【知识点】专题:压力、压强的计算、二力平衡(多力平衡)的应用、浮力的计算
20. 【答案】;
【解析】由图甲可知,两 形管中液柱的高度差相同,说明压强相同,且两液体中左侧金属盒位置较深,由 的变形式 可知,左侧液体的密度小于右侧液体的密度,即 。
故答案为:。
由图乙可知,左侧 形管液面的高度差较大,说明左侧 形管中左侧液面上方压强较小,由流速越大的位置压强越小可知,左侧管子中气体的流速较大,即 。
故答案为:。
【知识点】液体压强的计算、流体压强与流速的关系
21. 【答案】大于;
【知识点】液体压强的计算、二力平衡(多力平衡)的应用
三、计算题(共1题)
22. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 因为立方体 的质量为 千克,所以,立方体 所受重力是:
。
(2) 由于 的边长 为 米,所以,受力面积是:,
立方体 对容器 产生的压力是:;
故立方体 对容器 产生的压强是:。
(3) 的体积是:,
的密度是:,即 ,
所以当向容器 内缓慢注入水时,不论注入多少水, 只会沉在容器底,当注水刚好浸没 时,注入水的体积是:
,
这些水的质量是:,
所以,若再向容器 内缓慢注入质量为 千克的水,水深等于 的高度,即 ,
故水对容器 底部的压强是:。
【知识点】液体压强的计算、重力的大小、固体压强的计算、密度的计算