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粤沪版八年级物理下册8.2 研究液体的压强 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·沧州期末)关于液体的压强,下列说法中正确的是( )
A.液体的压强随体积增大而增大 B.液体的压强随质量增大而增大
C.液体的压强随深度增大而增大 D.液体的压强随密度增大而减小
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】AB.根据p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的体积和质量无关,AB不符合题意;
CD.液体压强的大小只与液体的密度和深度有关;同种液体内部,液体的压强随深度增大而增大;同一深度处,液体的压强随液体密度增大而增大,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体密度和深度有关。
2.(2022八下·青县期末)在学习“压强”知识后,某同学整理的“学习笔记”如下,其中错误的是( )
A.做“探究压力的作用效果与什么因素有关”实验时用到了控制变量法
B.拦河坝修建成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而增大
C.铁轨铺在枕木上是为了增大压强
D.刀刃做得非常薄是为了增大压强
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点
【解析】【解答】A.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验探究时应采用控制变量法。A正确,不符合题意;
B.液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,B正确,不符合题意;
C.铁轨铺在枕木上,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C错误,符合题意;
D.刀刃做得非常薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究压力的作用效果时利用了控制变量法;液体压强随深度的增加而增大;增大受力面积可以减小压强。
3.(2022八下·青县期末)为防治新型冠状病毒的传播,某社区进行了全面消毒,如图所示是工作人员身背喷雾器消毒的情景。下列与喷雾器原理相同的是( )
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙所示点燃松脂,过一会儿灯笼就能腾空而起
D.图丁所示排水管的U形“反水弯”能防止异味
【答案】A
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】解:当喷雾器工作时,细管的上端开口处空气流速大,压强小;容器内液面上方气体流速小、压强大,这样细管的上下两开口端就出现了压强差,水就在这个压强差的作用下,沿着细管上升。
A.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边内向的压力差,所以两张纸被压到一起,与喷雾器原理相同,A符合题意;
B.装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,与喷雾器原理不同,B不符合题意;
C.点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,灯笼的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,灯笼就能上升,与喷雾器原理不同,C不符合题意;
D.U形“反水弯”是利用了连通器的原理,使管中存有一定量的水,将上下隔开,防止异味上行,与喷雾器原理不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体在流速大的地方压强小;液体向各个方向都有压强;灯笼升空利用了浮力;水池下的反水弯利用了连通器。
4.(2022八下·涿州期末)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则关于它们密度与质量的关系下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙,m甲C.ρ甲>ρ乙,m甲ρ乙,m甲>m乙
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.因物体对水平面的压力等于自身的重力相等,所以,实心圆柱体对水平地面的压强
由图可知,圆柱体甲的高度小于圆柱体乙的高度,又因甲、乙两个实心圆柱体对地面的压强p相等,所以,由ρ=pgh可知,甲的密度大于乙的密度,AB不符合题意;
CD.由图可知,甲圆柱体的底面积小于乙圆柱体的体积,由
可知,甲受到的重力小,所以甲的质量小于乙的质量,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据,判断密度大小,根据,判断质量大小。
5.(2022八下·承德期末)把一支装入适量的铁砂平底试管,先后放入两个相同的装有甲、乙两种不同液体的烧杯里静止如图所示,两次液面相平,下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力比在乙中的大
B.甲液体的密度比乙液体密度大
C.甲液体对烧杯底的压力比乙液体对烧杯底的压力小
D.以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,试管受到的浮力F甲浮=F乙浮,A不符合题意;
B.因为F浮=ρ水gV排,排开的液体体积V甲>V乙,F甲浮=F乙浮,所以ρ甲 < ρ乙,B不符合题意;
CD.由图可知,液体深度相同,ρ甲<ρ乙,由p=ρ液gh可知,装乙液体的烧杯底部所受压强较大,即p甲 p乙,又因为烧杯相同,则底面积相同,由F=pS可知,F甲 F乙,则甲液体对烧杯底的压力比乙液体对烧杯底的压力小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越小,液体密度越大。
6.(2022八下·承德期末)如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A.a点处最大 B.b点处最大
C.c点处最大 D.b、c两点处一样大
【答案】C
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】在纯水中的a、b两点,深度越深压强越大,所以b点压强大于a点压强;b、c两点深度相同,c点在盐水中,盐水密度比纯水密度大,所以c点压强比b点压强大。综上所述,压强最大应该为c点,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体密度相同时,深度越深,压强越大;深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
7.(2022八下·顺平期末)相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,至水面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A.此时物块A,B受到的浮力相同 B.此时容器对地面的压力相同
C.此时容器内部的水的重力相同 D.此时水对容器底部的压强相同
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,根据阿基米德原理 可知,此时物块受到的浮力,A不符合题意;
B.由图知甲中水的体积小于乙中水的体积,根据密度的变形公式可知,甲中水的质量小于乙中水的质量,根据可知,甲中水的重力小于乙中水的重力;又因为物体、容器都相同,所以甲的总重力小于乙的总重力;因为在水平面上,物体对水平面的压力等于其重力,所以此时甲容器对水平地面的压力小于乙容器对水平地面的压力,即 ,B不符合题意;
C.由图知甲中水的体积小于乙中水的体积,根据密度的变形公式可知,甲中水的质量小于乙中水的质量,根据可知,甲中水的重力小于乙中水的重力,C不符合题意;
D.两容器水面相平,水的深度相同,根据可知,此时水对容器底部的压强相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据阿基米德原理,判断浮力大小;在水平面上,物体对水平面的压力等于其重力;根据及,可判断重力大小;根据,可判断压强大小。
8.(2022八下·南丹期末)潜水员由水面下深处潜入更深处的过程中,他受到的压强、浮力变化情况是( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力不变
C.压强不变,浮力增大 D.压强减小,浮力不变
【答案】B
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大;由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据p=ρ液gh,判断压强变化;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,判断浮力大小。
9.(2022八下·百色期末)放在水平桌面上的两个容器里分别装着水和煤油,且液面高度一样,则容器底受到的压强(ρ煤油=0.8×103kg/m3)( )
A.装水的更大 B.装煤油的更大
C.一样大 D.无法判定
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】两个容器里分别装着水和煤油,液面高度一样,。根据液体压强公式
故。
故答案为:A。
【分析】根据,判断压强大小。
10.(2022八下·伊通期末)潜水艇由海面下20m下潜到海面下50m深处的过程中,如果忽略海水密度的变化,则海水对潜水艇的( )
A.压强增大,浮力不变
B.压强增大,浮力增大
C.压强、浮力都不变
D.压强增大,浮力先增大后保持不变
【答案】A
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】由液体压强公式p=ρ液gh可知,在液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当潜水艇处于水面以下时,潜水艇排开液体的体积不变,海水的密度也不变,所以潜水艇所受的浮力大小也不变,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh,确定压强大小;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,确定浮力变化。
11.(2022八下·大安期末)深海潜水是一项危险的运动,其中一个危险因素是下潜越深受到的( )
A.浮力越小 B.浮力越大 C.压强越小 D.压强越大
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】AB.当人潜水时,即人完全浸没在水中,根据可知,人在海水中受到的浮力大小不变,AB不符合题意;
CD.当人潜水时,根据可知,深度越深液体压强越大,所以下潜的越深,越危险,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据可知,浮力大小不变;根据可知,深度越深液体压强越大。
12.(2022八下·南宁期末)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个完全相同的物块分别放在两容器中,当物块静止时,两容器中的液面高度相等,两物块所处的位置如图所示,则( )
A.乙容器中的液体密度较大
B.甲容器底受到的液体压强较小
C.甲容器中物块受到的浮力较大
D.甲容器中物块排开液体的重力较小
【答案】C
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.已知物体在甲液体中是悬浮,而物体在乙液体中是沉底的,由物体沉浮的条件可知
故
A不符合题意;
B.由,以及甲乙液面的高度相等,根据压强公式
可知压强
B不符合题意;
C.根据浮力公式
又因为
所以
C符合题意;
D.根据阿基米德原理,物块排开液体的重力就是浮力,故,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;沉底的物体受到的浮力小于物体的重力。
13.(2022八下·农安期末)下列事实与所对应的物理知识不相符的是( )
A.飞机的升力—空气浮力
B.三峡船闸—连通器
C.潜水艇用厚钢板制成—液体压强
D.抽水机抽水—大气压强
【答案】A
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】A.机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力,不是利用空气的浮力,所对应的物理知识不相符,A符合题意;
B.连通器至少有两个开口,而且下面是相通的,船闸是连通器,所对应的物理知识相符,B不符合题意;
C.潜水艇有时需要潜入水下很深的地方工作,液体内部的压强随深度的增加而增大,为了能承受更大的压强,潜水艇的外壳用厚钢板做成,与所对应的物理知识相符,C不符合题意;
D.抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】飞机升空利用了升力;船闸利用了连通器;液体压强随深度的增加而增大;抽水机利用了大气压工作。
14.(2022八下·乾安期末)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.如图,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数F为25N,则圆柱体重G=F=25N;A不符合题意;
B.当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数为15N,浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F′=25N﹣15N=10N;B不符合题意;
C.圆柱体的质量:,
体积:;
则圆柱体的密度:,C符合题意;
D.圆柱体刚浸没时下表面深度:h=4cm=0.04m,此时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据测力计对物体的拉力测量重力;利用物体的重力和进入液体后测力计的示数差, 计算浮力,结合液体密度,可以计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;利用液体密度和深度,可以计算液体压强。
15.(2022八下·大埔期末)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位。对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
B.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
D.深海里的鱼,捕到岸上时会死掉,是因为水面上的压强比深海处小得多
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.骆驼的脚很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中自如行走,A错误,符合题意;
B.啄木鸟的嘴很尖细,受力面积较小,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子,B正确,不符合题意;
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,可以利用大气压牢牢吸附在天花板上,不会掉下来,C正确,不符合题意;
D.水面上的压强比深水处小得多,深水里的海鱼体内压强过大捕到岸上时,会内脏破裂死掉,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;压力一定时,减小受力面积可以增大压强;液体密度一定时,深度越深液体压强越大。
二、填空题
16.(2022八下·崂山期末)如图,轮船由下游经过船闸驶往上游。船在下游要进入闸室,先关闭阀门A和闸门C,再打开阀门 ,当闸室中水位与下游水位 时打开闸门D,船就可以驶入闸室。船闸是利用 的原理进行工作的。
【答案】B;相平;连通器
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】当船从下游驶向船闸时,先关闭阀门A和闸门C,紧接着再打开阀门B,此时闸室与下游组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,闸室内外水面齐平后,打开下游闸门D,然后让船进入闸室;由图示原理可知船闸是利用连通器原理工作的。
【分析】上端开口,下端连通,构成一个连通器,在液体不流动时,液面总是相平的。
17.(2022八下·芜湖期末)如图所示,U形管内盛有一定量的水,右管内加入某种液体后,h1=2cm,h2=3cm,则该液体的密度为 。
【答案】0.6×103kg/m3
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】从图中可知,与液体下表面相平的水平面上
根据
则
【分析】U型管中液面静止时,压强相等;根据压强相等,结合已知液体的密度,计算未知液体的密度。
18.(2022八下·惠州期末)小亚爸爸喜欢泡功夫茶,家里总是茶香四溢,这是 现象,这说明分子在不停地 。如图,茶壶壶身和壶嘴相通而且等高,是利用 原理制成的。
【答案】扩散;做无规则运动;连通器
【知识点】连通器原理;分子热运动
【解析】【解答】茶香四溢,茶香分子扩散到空气,进入人的鼻子中,闻到茶香,属于扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动。
如图,茶壶壶身和壶嘴上端开口、底部相连通,是利用连通器原理制成的。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象;茶壶的壶嘴和壶身构成连通器。
19.(2022八下·新会期末)大连舰满载时排水量是12300t,则其满载时受到的浮力为 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 ,容易相撞。
【答案】;变小;小
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】满载排水量
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力
舰载直升机起飞后,大连舰的重力变小,因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小。
并排快速前进的两艘舰艇之间距离不能太近,否则容易发生碰撞,其原因是舰艇之间水的流速变大,压强变小,在外部大气压强作用下,导致舰艇相撞。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,可以计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;流体在流速大的地方压强小。
20.(2022八下·路南期末)如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子。两只鸭子所受浮力 (选填“b”或“c”)较大,容器底部所受水的压力 (选填“相同”或“不相同”),若把三个缸放到台秤上称量,它们的质量 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】c;相同;相同
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图可知,大鸭子漂浮时排开水的体积大于小鸭子排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,大鸭子在水中受到的浮力大于小鸭子在水中受到的浮力。
因为a、b、c三个完全相同的玻璃缸装满了水,鸭子漂浮在水中后,三个玻璃缸中水的深度h仍相同,所以,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等;由可知,容器底部所受水的压力也相等。
由于鸭子漂浮,所以根据物体浮沉条件可知F浮=G排=G鸭
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,所以三个玻璃缸的总重相同,由G=mg可知,三个玻璃缸的总质量相同。
【分析】液体密度一定时,排开液体的体积越大, 浮力越大; 柱形容器中的压力等于重力。
21.(2022八下·勃利期末)如图所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;盖上盖子,用手堵住通气孔,壶中的水在 的作用下不易持续倒出。
【答案】连通器;大气压
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以其设计遵循了连通器原理。
盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。
【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器;壶盖上的小孔,利用大气压将茶倒出。
22.(2022八下·迁安期末)意大利物理学家托里拆利及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小,在这个实验中,测出的大气压强跟 mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,这么大的压强相当于 m高的水柱产生的压强(已知水银的密度13.6×103 kg/m3,计算结果保留到小数点后边一位)。
【答案】760;10.3
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用一根玻璃管测出的大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,能支持的水柱高
【分析】标准大气压可以支持水银柱的高度为760mm,根据压强和液体密度,可以计算深度。
23.(2022八下·承德期末)小明在公园湖畔游玩时发现,当游艇驶过时,游艇附近水面上的落叶会向游艇靠近,这是由于水流速越大的位置压强越 的缘故;当游艇驶向码头时,离岸边还有一段距离驾驶员就会关闭发动机,使游艇平稳靠岸,这是利用了游艇的 。游艇的船底距离水面的深度为0.8m,则船底受到水的压强为 。
【答案】小;惯性;8×103 Pa
【知识点】惯性及其现象;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】水是流体,流体流速大的地方压强小,所以游艇驶过时,游艇附近水面上的落叶会向游艇靠近。
离岸边还有一段距离驾驶员就会关闭发动机,游艇能继续向前运动,这是物体都有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,所以是利用了游艇的惯性。
游艇的船底距离水面的深度为0.8m,则船底受到水的压强
【分析】流体流速大的地方压强小;惯性是物体继续保持原有状态的原因;根据液体密度和深度,可以计算液体压强。
24.(2022八下·青县期末)如图所示,重为0.5 N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 ,容器底部受到液体的压强 (以上两空填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力 0.5 N。(填“>”“<”或“=”)
【答案】变大;变大;=
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,鸡蛋排开液体的体积不变,但液体的密度变大了,由可知,此过程中鸡蛋受到的浮力变大。
容器中液体的深度不变,液体的密度变大了,由可知,容器底部受到液体的压强变大。
继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终在水平上静止,由二力平衡可知,鸡蛋受到的浮力等于重力,即
由阿基米德原理可知,鸡蛋排开盐水的重力为
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,判断浮力变化;液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
25.(2022八下·大安期末)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个 。如果用手指紧紧地按住壶盖上的小孔 (选填“能”或“不能”)轻易把水倒出。某地水沸腾时的温度是98℃, 则该地的气压 (选真“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压。
【答案】连通器;不能;低于
【知识点】连通器原理;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器。
如果用手指紧紧地按住壶盖上的小孔,倒出一部分水后,里面的气压小于大气压,所以壶中的水不能轻易倒出。
水的沸点随气压的降低而降低,在1标准大气压下,水的沸点为100℃,而某地水沸腾时的温度是98℃,即沸点为98℃,低于100℃,所以该地的气压低于1个标准大气压。
【分析】上端开口、底部连通的容器是连通器;容器内气压小于大气压,容器内水不能轻易倒出;水的沸点随气压的降低而降低。
三、实验探究题
26.(2022八下·五华期末)小涛同学想探究“液体内部压强与什么因素有关”,进行了如图所示的实验。
(1)U形管中装 (选填“有色”或“无色”)的液体,可以更容易观察到实验现象;
(2)由图甲、乙所示的实验可知:
①在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而 ;
②保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度, ;
③比较 两图可知:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大;
(3)小海保持图乙中金属盒的位置不变,并将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后,她发现U形管两侧的液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论,小明认为她的结论是不可靠的,原因是: 。
(4)在图丙实验中,保持金属盒位置不变,向容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”);
(5)小涛某次实验时把探头放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因 。
【答案】(1)有色
(2)增大;压强相等;乙、丙
(3)没有控制深度不变
(4)变大
(5)压强计的气密性不好
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)为了使实验现象更明显,U形管内液体使用有色液体便于观察。
(2)①由图甲、乙所示的实验可知:乙中探头的深度较大,U形管内液体高度差越大,可得结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
②将探头放入水中的同一深度,向各个方向旋转探头,发现U形管两侧液面的高度差不变,即液体压强没有发生改变,由此可得:同种液体,同一深度,液体压强相等。
③探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,比较乙、丙两图可得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。
(3)小海要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持金属盒处于液体中深度不变。小海保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,该实验过程中没有控制金属盒所处的液体深度不变,不能得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论。
(4)图丙中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大;金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由p=ρgh知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
(5)把探头放入水中不同深度,U形管中的液面高度差无明显变化,是因为压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,所以橡皮膜受到压强时,U形管中液面高度差无明显变化。
【分析】(1)探究液体压强特点时,U型管中液体有色,便于观察;
(2)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(3)探究液体压强和液体密度关系时,需要保持深度相同;
(4)液体密度相同时,深度变大,液体压强变大;
(5)U型管漏气时,液面高度不变化。
27.(2022八下·任丘期末)U形管压强计是根据连通器原理制成的,根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1(a)(b)所示的U形管中装有同种液体,U形管右管与大气相通,大气压强为p0,左管与密闭容器相通,根据图1(a)(b)中的实验现象可知:p1 p2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0,U形管中液体密度为ρ,则还需要测的物理量是 ,其表达式为p人= 。
【答案】小于;液面高度差h;
【知识点】连通器原理;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】①如图a,U形管两侧的液面高度差相同,则两侧的压强相同,则如图b所示,左侧液面低于右侧液面,说明密闭容器内的压强大于大气气压,故填小于。
②根据公式即可计算出人的呼出气体的压强,故需要测量液面高度差h。
【分析】(1)在U型管中,液面低的一侧,压强更大;
(2)根据液体密度和液面的高度差计算液体压强,结合大气压,计算总压强。
28.(2022八下·惠州期末)小亚用如图所示装置测量盐水的密度,已知容器中间用隔板分成两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,在容器左侧注入盐水,右侧注入水。
(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为h1时,水产生的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)盐水产生的压强,橡皮膜向 (选填“左”或“右”)凸,说明液体压强与 有关;
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变时,使橡皮膜的形状不变时,橡皮膜左右两侧受到的压强 ,说明液体压强与 有关;
(3)测到盐水的密度为ρ盐水= (已知ρ盐水用测得量的符号表示)。
【答案】(1)小于;右;液体密度
(2)相等;深度
(3)
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为h1时,可以观察到实验中的橡皮膜向右凸起,说明左侧的盐水产生的压强更大,这个现象说明,液体深度相同时,密度大的液体内部压强更大,所以液体压强与液体密度有关。
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变,使橡皮膜的形状不变。橡皮膜的形状不发生变化说明橡皮膜两侧的压强相同,此时深度更深的水产生的压强与浅的盐水压强相同,说明液体压强还与液体深度有关。
(3)此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变,两种液体压强相同,则有
解得盐水密度
【分析】(1)液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大;
(2)根据橡皮膜不发生形变,判断压强相等;液体压强和深度有关;
(3)根据压强的相等,结合已知的液体密度,计算未知密度的大小。
四、计算题
29.(2022八下·呼和浩特期末)如图1所示,一底面积为4×10-3m2的实心圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,烧杯中原来水的深度为20cm。圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。(取g=10N/kg) 求:
(1)此圆柱体的重力是多少?
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(4)圆柱体的体积是多少?
(5)圆柱体的密度是多少?
【答案】(1)解:圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,所以一开始圆柱体在空气中,由图象可知,此时弹簧测力计示数为12N,根据二力平衡条件可知,此圆柱体的重力G=F示=12N
答:此圆柱体的重力是12N;
(2)解:圆柱体未浸入水中,烧杯中水的深度为20cm,即h=20cm=0.2m
因此烧杯底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是2000Pa;
(3)解:从h=14cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,由称重法测浮力可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F 示=12N﹣8N=4N
答:圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N;
(4)解:由于圆柱体完全浸没在水中,所以圆柱体的体积等于排开液体的体积,则圆柱体的体积
答:圆柱体的体积是4×10-4m3;
(5)解:由G=mg可得,圆柱体的质量
由可得圆柱体的密度
答:圆柱体的密度是3×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据测力计的示数,测量物体的重力;
(2)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(3)根据物体受到的重力和进入液体中测力计的示数差, 计算浮力;
(4)根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;
(5)根据物体的质量和体积的比值, 计算密度。
五、简答题
30.(2021八下·浑源期中)三峡大坝是巨型重力坝。坝体高185m,坝顶部宽15.18m,坝底宽130m,正常蓄水水位高175m,长度达2335m,是世界第一大坝,其结构的牢固程度在世界上也是首屈一指的。请你从压强角度分析说明三峡大坝筑成“上窄下宽”的好处。
【答案】从坝体对地基的作用看,坝体上窄下宽,可以增大地基的受力面积,当压力大小相同时,由p= 得,坝体对地基的压强减小;从水对坝体的作用看,在重力的作用下,液体具有流动性,液体对各个方向都有压强。因为水的压强随深度的增大而增大,越往下,水的压强越大。大坝通常筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的液体压强。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
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粤沪版八年级物理下册8.2 研究液体的压强 同步练习
一、单选题
1.(2022八下·沧州期末)关于液体的压强,下列说法中正确的是( )
A.液体的压强随体积增大而增大 B.液体的压强随质量增大而增大
C.液体的压强随深度增大而增大 D.液体的压强随密度增大而减小
2.(2022八下·青县期末)在学习“压强”知识后,某同学整理的“学习笔记”如下,其中错误的是( )
A.做“探究压力的作用效果与什么因素有关”实验时用到了控制变量法
B.拦河坝修建成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而增大
C.铁轨铺在枕木上是为了增大压强
D.刀刃做得非常薄是为了增大压强
3.(2022八下·青县期末)为防治新型冠状病毒的传播,某社区进行了全面消毒,如图所示是工作人员身背喷雾器消毒的情景。下列与喷雾器原理相同的是( )
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙所示点燃松脂,过一会儿灯笼就能腾空而起
D.图丁所示排水管的U形“反水弯”能防止异味
4.(2022八下·涿州期末)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则关于它们密度与质量的关系下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙,m甲C.ρ甲>ρ乙,m甲ρ乙,m甲>m乙
5.(2022八下·承德期末)把一支装入适量的铁砂平底试管,先后放入两个相同的装有甲、乙两种不同液体的烧杯里静止如图所示,两次液面相平,下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力比在乙中的大
B.甲液体的密度比乙液体密度大
C.甲液体对烧杯底的压力比乙液体对烧杯底的压力小
D.以上说法均不正确
6.(2022八下·承德期末)如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A.a点处最大 B.b点处最大
C.c点处最大 D.b、c两点处一样大
7.(2022八下·顺平期末)相同柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器甲底部用一根细绳相连。同时往两容器内注水,至水面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A.此时物块A,B受到的浮力相同 B.此时容器对地面的压力相同
C.此时容器内部的水的重力相同 D.此时水对容器底部的压强相同
8.(2022八下·南丹期末)潜水员由水面下深处潜入更深处的过程中,他受到的压强、浮力变化情况是( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力不变
C.压强不变,浮力增大 D.压强减小,浮力不变
9.(2022八下·百色期末)放在水平桌面上的两个容器里分别装着水和煤油,且液面高度一样,则容器底受到的压强(ρ煤油=0.8×103kg/m3)( )
A.装水的更大 B.装煤油的更大
C.一样大 D.无法判定
10.(2022八下·伊通期末)潜水艇由海面下20m下潜到海面下50m深处的过程中,如果忽略海水密度的变化,则海水对潜水艇的( )
A.压强增大,浮力不变
B.压强增大,浮力增大
C.压强、浮力都不变
D.压强增大,浮力先增大后保持不变
11.(2022八下·大安期末)深海潜水是一项危险的运动,其中一个危险因素是下潜越深受到的( )
A.浮力越小 B.浮力越大 C.压强越小 D.压强越大
12.(2022八下·南宁期末)放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体,现将两个完全相同的物块分别放在两容器中,当物块静止时,两容器中的液面高度相等,两物块所处的位置如图所示,则( )
A.乙容器中的液体密度较大
B.甲容器底受到的液体压强较小
C.甲容器中物块受到的浮力较大
D.甲容器中物块排开液体的重力较小
13.(2022八下·农安期末)下列事实与所对应的物理知识不相符的是( )
A.飞机的升力—空气浮力
B.三峡船闸—连通器
C.潜水艇用厚钢板制成—液体压强
D.抽水机抽水—大气压强
14.(2022八下·乾安期末)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
15.(2022八下·大埔期末)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位。对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是( )
A.骆驼的脚掌很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
B.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来
D.深海里的鱼,捕到岸上时会死掉,是因为水面上的压强比深海处小得多
二、填空题
16.(2022八下·崂山期末)如图,轮船由下游经过船闸驶往上游。船在下游要进入闸室,先关闭阀门A和闸门C,再打开阀门 ,当闸室中水位与下游水位 时打开闸门D,船就可以驶入闸室。船闸是利用 的原理进行工作的。
17.(2022八下·芜湖期末)如图所示,U形管内盛有一定量的水,右管内加入某种液体后,h1=2cm,h2=3cm,则该液体的密度为 。
18.(2022八下·惠州期末)小亚爸爸喜欢泡功夫茶,家里总是茶香四溢,这是 现象,这说明分子在不停地 。如图,茶壶壶身和壶嘴相通而且等高,是利用 原理制成的。
19.(2022八下·新会期末)大连舰满载时排水量是12300t,则其满载时受到的浮力为 N(g取10N/kg);舰载直升机起飞后,大连舰受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);两只舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 ,容易相撞。
20.(2022八下·路南期末)如图所示,三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子。两只鸭子所受浮力 (选填“b”或“c”)较大,容器底部所受水的压力 (选填“相同”或“不相同”),若把三个缸放到台秤上称量,它们的质量 (选填“相同”或“不相同”)。
21.(2022八下·勃利期末)如图所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;盖上盖子,用手堵住通气孔,壶中的水在 的作用下不易持续倒出。
22.(2022八下·迁安期末)意大利物理学家托里拆利及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小,在这个实验中,测出的大气压强跟 mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,这么大的压强相当于 m高的水柱产生的压强(已知水银的密度13.6×103 kg/m3,计算结果保留到小数点后边一位)。
23.(2022八下·承德期末)小明在公园湖畔游玩时发现,当游艇驶过时,游艇附近水面上的落叶会向游艇靠近,这是由于水流速越大的位置压强越 的缘故;当游艇驶向码头时,离岸边还有一段距离驾驶员就会关闭发动机,使游艇平稳靠岸,这是利用了游艇的 。游艇的船底距离水面的深度为0.8m,则船底受到水的压强为 。
24.(2022八下·青县期末)如图所示,重为0.5 N的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 ,容器底部受到液体的压强 (以上两空填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力 0.5 N。(填“>”“<”或“=”)
25.(2022八下·大安期末)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个 。如果用手指紧紧地按住壶盖上的小孔 (选填“能”或“不能”)轻易把水倒出。某地水沸腾时的温度是98℃, 则该地的气压 (选真“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压。
三、实验探究题
26.(2022八下·五华期末)小涛同学想探究“液体内部压强与什么因素有关”,进行了如图所示的实验。
(1)U形管中装 (选填“有色”或“无色”)的液体,可以更容易观察到实验现象;
(2)由图甲、乙所示的实验可知:
①在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而 ;
②保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度, ;
③比较 两图可知:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大;
(3)小海保持图乙中金属盒的位置不变,并将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后,她发现U形管两侧的液面的高度差变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论,小明认为她的结论是不可靠的,原因是: 。
(4)在图丙实验中,保持金属盒位置不变,向容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到液体压强将 (选填“变大”“变小”或“无法判断”);
(5)小涛某次实验时把探头放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因 。
27.(2022八下·任丘期末)U形管压强计是根据连通器原理制成的,根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1(a)(b)所示的U形管中装有同种液体,U形管右管与大气相通,大气压强为p0,左管与密闭容器相通,根据图1(a)(b)中的实验现象可知:p1 p2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0,U形管中液体密度为ρ,则还需要测的物理量是 ,其表达式为p人= 。
28.(2022八下·惠州期末)小亚用如图所示装置测量盐水的密度,已知容器中间用隔板分成两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,在容器左侧注入盐水,右侧注入水。
(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为h1时,水产生的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)盐水产生的压强,橡皮膜向 (选填“左”或“右”)凸,说明液体压强与 有关;
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变时,使橡皮膜的形状不变时,橡皮膜左右两侧受到的压强 ,说明液体压强与 有关;
(3)测到盐水的密度为ρ盐水= (已知ρ盐水用测得量的符号表示)。
四、计算题
29.(2022八下·呼和浩特期末)如图1所示,一底面积为4×10-3m2的实心圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,烧杯中原来水的深度为20cm。圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。(取g=10N/kg) 求:
(1)此圆柱体的重力是多少?
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(4)圆柱体的体积是多少?
(5)圆柱体的密度是多少?
五、简答题
30.(2021八下·浑源期中)三峡大坝是巨型重力坝。坝体高185m,坝顶部宽15.18m,坝底宽130m,正常蓄水水位高175m,长度达2335m,是世界第一大坝,其结构的牢固程度在世界上也是首屈一指的。请你从压强角度分析说明三峡大坝筑成“上窄下宽”的好处。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】AB.根据p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的体积和质量无关,AB不符合题意;
CD.液体压强的大小只与液体的密度和深度有关;同种液体内部,液体的压强随深度增大而增大;同一深度处,液体的压强随液体密度增大而增大,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体压强和液体密度和深度有关。
2.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验;液体压强的特点
【解析】【解答】A.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验探究时应采用控制变量法。A正确,不符合题意;
B.液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,B正确,不符合题意;
C.铁轨铺在枕木上,在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C错误,符合题意;
D.刀刃做得非常薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究压力的作用效果时利用了控制变量法;液体压强随深度的增加而增大;增大受力面积可以减小压强。
3.【答案】A
【知识点】连通器原理;流体压强与流速的关系;浮力的利用
【解析】【解答】解:当喷雾器工作时,细管的上端开口处空气流速大,压强小;容器内液面上方气体流速小、压强大,这样细管的上下两开口端就出现了压强差,水就在这个压强差的作用下,沿着细管上升。
A.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边内向的压力差,所以两张纸被压到一起,与喷雾器原理相同,A符合题意;
B.装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强,与喷雾器原理不同,B不符合题意;
C.点燃松脂后,灯笼内的空气被加热,密度变小,灯笼的质量变小,重力变小,灯笼受到的浮力不变,当浮力大于重力时,灯笼就能上升,与喷雾器原理不同,C不符合题意;
D.U形“反水弯”是利用了连通器的原理,使管中存有一定量的水,将上下隔开,防止异味上行,与喷雾器原理不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】流体在流速大的地方压强小;液体向各个方向都有压强;灯笼升空利用了浮力;水池下的反水弯利用了连通器。
4.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.因物体对水平面的压力等于自身的重力相等,所以,实心圆柱体对水平地面的压强
由图可知,圆柱体甲的高度小于圆柱体乙的高度,又因甲、乙两个实心圆柱体对地面的压强p相等,所以,由ρ=pgh可知,甲的密度大于乙的密度,AB不符合题意;
CD.由图可知,甲圆柱体的底面积小于乙圆柱体的体积,由
可知,甲受到的重力小,所以甲的质量小于乙的质量,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据,判断密度大小,根据,判断质量大小。
5.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.同一支装入适量的铁砂的平底试管在两液体中都漂浮,试管受到的浮力F甲浮=F乙浮,A不符合题意;
B.因为F浮=ρ水gV排,排开的液体体积V甲>V乙,F甲浮=F乙浮,所以ρ甲 < ρ乙,B不符合题意;
CD.由图可知,液体深度相同,ρ甲<ρ乙,由p=ρ液gh可知,装乙液体的烧杯底部所受压强较大,即p甲 p乙,又因为烧杯相同,则底面积相同,由F=pS可知,F甲 F乙,则甲液体对烧杯底的压力比乙液体对烧杯底的压力小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;浮力一定时,排开液体的体积越小,液体密度越大。
6.【答案】C
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】在纯水中的a、b两点,深度越深压强越大,所以b点压强大于a点压强;b、c两点深度相同,c点在盐水中,盐水密度比纯水密度大,所以c点压强比b点压强大。综上所述,压强最大应该为c点,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体密度相同时,深度越深,压强越大;深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
7.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,根据阿基米德原理 可知,此时物块受到的浮力,A不符合题意;
B.由图知甲中水的体积小于乙中水的体积,根据密度的变形公式可知,甲中水的质量小于乙中水的质量,根据可知,甲中水的重力小于乙中水的重力;又因为物体、容器都相同,所以甲的总重力小于乙的总重力;因为在水平面上,物体对水平面的压力等于其重力,所以此时甲容器对水平地面的压力小于乙容器对水平地面的压力,即 ,B不符合题意;
C.由图知甲中水的体积小于乙中水的体积,根据密度的变形公式可知,甲中水的质量小于乙中水的质量,根据可知,甲中水的重力小于乙中水的重力,C不符合题意;
D.两容器水面相平,水的深度相同,根据可知,此时水对容器底部的压强相等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据阿基米德原理,判断浮力大小;在水平面上,物体对水平面的压力等于其重力;根据及,可判断重力大小;根据,可判断压强大小。
8.【答案】B
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】潜水员在下潜过程中,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gh可知,潜水员在下潜过程中,所受的压强逐渐增大;由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在潜水员继续下潜过程中,受到的浮力大小不变,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据p=ρ液gh,判断压强变化;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,判断浮力大小。
9.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】两个容器里分别装着水和煤油,液面高度一样,。根据液体压强公式
故。
故答案为:A。
【分析】根据,判断压强大小。
10.【答案】A
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理
【解析】【解答】由液体压强公式p=ρ液gh可知,在液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当潜水艇处于水面以下时,潜水艇排开液体的体积不变,海水的密度也不变,所以潜水艇所受的浮力大小也不变,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据液体压强公式p=ρ液gh,确定压强大小;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,确定浮力变化。
11.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】AB.当人潜水时,即人完全浸没在水中,根据可知,人在海水中受到的浮力大小不变,AB不符合题意;
CD.当人潜水时,根据可知,深度越深液体压强越大,所以下潜的越深,越危险,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据可知,浮力大小不变;根据可知,深度越深液体压强越大。
12.【答案】C
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.已知物体在甲液体中是悬浮,而物体在乙液体中是沉底的,由物体沉浮的条件可知
故
A不符合题意;
B.由,以及甲乙液面的高度相等,根据压强公式
可知压强
B不符合题意;
C.根据浮力公式
又因为
所以
C符合题意;
D.根据阿基米德原理,物块排开液体的重力就是浮力,故,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;沉底的物体受到的浮力小于物体的重力。
13.【答案】A
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】A.机翼形状上凸下平,上下不对称,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,即产生了向上的升力,不是利用空气的浮力,所对应的物理知识不相符,A符合题意;
B.连通器至少有两个开口,而且下面是相通的,船闸是连通器,所对应的物理知识相符,B不符合题意;
C.潜水艇有时需要潜入水下很深的地方工作,液体内部的压强随深度的增加而增大,为了能承受更大的压强,潜水艇的外壳用厚钢板做成,与所对应的物理知识相符,C不符合题意;
D.抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】飞机升空利用了升力;船闸利用了连通器;液体压强随深度的增加而增大;抽水机利用了大气压工作。
14.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】A.如图,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数F为25N,则圆柱体重G=F=25N;A不符合题意;
B.当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数为15N,浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F′=25N﹣15N=10N;B不符合题意;
C.圆柱体的质量:,
体积:;
则圆柱体的密度:,C符合题意;
D.圆柱体刚浸没时下表面深度:h=4cm=0.04m,此时下表面受到的液体压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据测力计对物体的拉力测量重力;利用物体的重力和进入液体后测力计的示数差, 计算浮力,结合液体密度,可以计算排开液体的体积;根据物体的重力计算质量,利用质量和体积的比值, 计算密度;利用液体密度和深度,可以计算液体压强。
15.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.骆驼的脚很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中自如行走,A错误,符合题意;
B.啄木鸟的嘴很尖细,受力面积较小,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子,B正确,不符合题意;
C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”,可以利用大气压牢牢吸附在天花板上,不会掉下来,C正确,不符合题意;
D.水面上的压强比深水处小得多,深水里的海鱼体内压强过大捕到岸上时,会内脏破裂死掉,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;压力一定时,减小受力面积可以增大压强;液体密度一定时,深度越深液体压强越大。
16.【答案】B;相平;连通器
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】当船从下游驶向船闸时,先关闭阀门A和闸门C,紧接着再打开阀门B,此时闸室与下游组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,闸室内外水面齐平后,打开下游闸门D,然后让船进入闸室;由图示原理可知船闸是利用连通器原理工作的。
【分析】上端开口,下端连通,构成一个连通器,在液体不流动时,液面总是相平的。
17.【答案】0.6×103kg/m3
【知识点】利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】从图中可知,与液体下表面相平的水平面上
根据
则
【分析】U型管中液面静止时,压强相等;根据压强相等,结合已知液体的密度,计算未知液体的密度。
18.【答案】扩散;做无规则运动;连通器
【知识点】连通器原理;分子热运动
【解析】【解答】茶香四溢,茶香分子扩散到空气,进入人的鼻子中,闻到茶香,属于扩散现象,这说明分子在不停地做无规则运动。
如图,茶壶壶身和壶嘴上端开口、底部相连通,是利用连通器原理制成的。
【分析】闻到气味是分子运动形成的扩散现象;茶壶的壶嘴和壶身构成连通器。
19.【答案】;变小;小
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】满载排水量
由阿基米德原理可得其满载时受到的浮力
舰载直升机起飞后,大连舰的重力变小,因大连舰仍然漂浮,所以根据物体浮沉条件可知,大连舰受到的浮力变小。
并排快速前进的两艘舰艇之间距离不能太近,否则容易发生碰撞,其原因是舰艇之间水的流速变大,压强变小,在外部大气压强作用下,导致舰艇相撞。
【分析】根据物体排开液体的质量计算重力,可以计算浮力;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;流体在流速大的地方压强小。
20.【答案】c;相同;相同
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由图可知,大鸭子漂浮时排开水的体积大于小鸭子排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,大鸭子在水中受到的浮力大于小鸭子在水中受到的浮力。
因为a、b、c三个完全相同的玻璃缸装满了水,鸭子漂浮在水中后,三个玻璃缸中水的深度h仍相同,所以,根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等;由可知,容器底部所受水的压力也相等。
由于鸭子漂浮,所以根据物体浮沉条件可知F浮=G排=G鸭
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力,所以三个玻璃缸的总重相同,由G=mg可知,三个玻璃缸的总质量相同。
【分析】液体密度一定时,排开液体的体积越大, 浮力越大; 柱形容器中的压力等于重力。
21.【答案】连通器;大气压
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以其设计遵循了连通器原理。
盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。
【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器;壶盖上的小孔,利用大气压将茶倒出。
22.【答案】760;10.3
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用一根玻璃管测出的大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,能支持的水柱高
【分析】标准大气压可以支持水银柱的高度为760mm,根据压强和液体密度,可以计算深度。
23.【答案】小;惯性;8×103 Pa
【知识点】惯性及其现象;液体压强的特点;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】水是流体,流体流速大的地方压强小,所以游艇驶过时,游艇附近水面上的落叶会向游艇靠近。
离岸边还有一段距离驾驶员就会关闭发动机,游艇能继续向前运动,这是物体都有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,所以是利用了游艇的惯性。
游艇的船底距离水面的深度为0.8m,则船底受到水的压强
【分析】流体流速大的地方压强小;惯性是物体继续保持原有状态的原因;根据液体密度和深度,可以计算液体压强。
24.【答案】变大;变大;=
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,鸡蛋排开液体的体积不变,但液体的密度变大了,由可知,此过程中鸡蛋受到的浮力变大。
容器中液体的深度不变,液体的密度变大了,由可知,容器底部受到液体的压强变大。
继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终在水平上静止,由二力平衡可知,鸡蛋受到的浮力等于重力,即
由阿基米德原理可知,鸡蛋排开盐水的重力为
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,判断浮力变化;液体密度一定时,深度越深,液体压强越大;漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力。
25.【答案】连通器;不能;低于
【知识点】连通器原理;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器。
如果用手指紧紧地按住壶盖上的小孔,倒出一部分水后,里面的气压小于大气压,所以壶中的水不能轻易倒出。
水的沸点随气压的降低而降低,在1标准大气压下,水的沸点为100℃,而某地水沸腾时的温度是98℃,即沸点为98℃,低于100℃,所以该地的气压低于1个标准大气压。
【分析】上端开口、底部连通的容器是连通器;容器内气压小于大气压,容器内水不能轻易倒出;水的沸点随气压的降低而降低。
26.【答案】(1)有色
(2)增大;压强相等;乙、丙
(3)没有控制深度不变
(4)变大
(5)压强计的气密性不好
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)为了使实验现象更明显,U形管内液体使用有色液体便于观察。
(2)①由图甲、乙所示的实验可知:乙中探头的深度较大,U形管内液体高度差越大,可得结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
②将探头放入水中的同一深度,向各个方向旋转探头,发现U形管两侧液面的高度差不变,即液体压强没有发生改变,由此可得:同种液体,同一深度,液体压强相等。
③探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,比较乙、丙两图可得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。
(3)小海要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持金属盒处于液体中深度不变。小海保持乙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,该实验过程中没有控制金属盒所处的液体深度不变,不能得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论。
(4)图丙中实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),容器底部受到液体压力增大,压强增大;金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由p=ρgh知,金属盒以下部分液体压强变小,而容器底压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大。
(5)把探头放入水中不同深度,U形管中的液面高度差无明显变化,是因为压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,所以橡皮膜受到压强时,U形管中液面高度差无明显变化。
【分析】(1)探究液体压强特点时,U型管中液体有色,便于观察;
(2)液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(3)探究液体压强和液体密度关系时,需要保持深度相同;
(4)液体密度相同时,深度变大,液体压强变大;
(5)U型管漏气时,液面高度不变化。
27.【答案】小于;液面高度差h;
【知识点】连通器原理;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】①如图a,U形管两侧的液面高度差相同,则两侧的压强相同,则如图b所示,左侧液面低于右侧液面,说明密闭容器内的压强大于大气气压,故填小于。
②根据公式即可计算出人的呼出气体的压强,故需要测量液面高度差h。
【分析】(1)在U型管中,液面低的一侧,压强更大;
(2)根据液体密度和液面的高度差计算液体压强,结合大气压,计算总压强。
28.【答案】(1)小于;右;液体密度
(2)相等;深度
(3)
【知识点】液体压强的计算;探究液体压强的特点实验;利用平衡法求液体密度
【解析】【解答】(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为h1时,可以观察到实验中的橡皮膜向右凸起,说明左侧的盐水产生的压强更大,这个现象说明,液体深度相同时,密度大的液体内部压强更大,所以液体压强与液体密度有关。
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变,使橡皮膜的形状不变。橡皮膜的形状不发生变化说明橡皮膜两侧的压强相同,此时深度更深的水产生的压强与浅的盐水压强相同,说明液体压强还与液体深度有关。
(3)此时水的深度为h2,盐水深度保持h1不变,两种液体压强相同,则有
解得盐水密度
【分析】(1)液体深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大;
(2)根据橡皮膜不发生形变,判断压强相等;液体压强和深度有关;
(3)根据压强的相等,结合已知的液体密度,计算未知密度的大小。
29.【答案】(1)解:圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,所以一开始圆柱体在空气中,由图象可知,此时弹簧测力计示数为12N,根据二力平衡条件可知,此圆柱体的重力G=F示=12N
答:此圆柱体的重力是12N;
(2)解:圆柱体未浸入水中,烧杯中水的深度为20cm,即h=20cm=0.2m
因此烧杯底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是2000Pa;
(3)解:从h=14cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,由称重法测浮力可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F 示=12N﹣8N=4N
答:圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N;
(4)解:由于圆柱体完全浸没在水中,所以圆柱体的体积等于排开液体的体积,则圆柱体的体积
答:圆柱体的体积是4×10-4m3;
(5)解:由G=mg可得,圆柱体的质量
由可得圆柱体的密度
答:圆柱体的密度是3×103kg/m3。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据测力计的示数,测量物体的重力;
(2)根据液体密度和深度,可以计算液体压强;
(3)根据物体受到的重力和进入液体中测力计的示数差, 计算浮力;
(4)根据浮力和液体密度,可以计算排开液体的体积;
(5)根据物体的质量和体积的比值, 计算密度。
30.【答案】从坝体对地基的作用看,坝体上窄下宽,可以增大地基的受力面积,当压力大小相同时,由p= 得,坝体对地基的压强减小;从水对坝体的作用看,在重力的作用下,液体具有流动性,液体对各个方向都有压强。因为水的压强随深度的增大而增大,越往下,水的压强越大。大坝通常筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的液体压强。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
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