D.p甲>p乙F甲=F乙
9.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.图中,盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强
C.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到盐水的浮力小于在乙杯中受到的浮力
10.如图所示,底面积均为100cm2的薄壁容器甲和乙(不计容器质量),里面分别装有质量均为2kg的水和另一种液体,液面相平。把一物块浸没在甲客器的水中、水未溢出,甲容器中水面上升5cm,水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:3:当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出。则下列结论不正确的是( )
A.物块的密度等于3×103kg/m3
B.乙容器中液体密度小于甲容器中液体密度
C.乙容器对地面压强为3.5×103Pa
D.甲容器对地面的压力增加了15N
二、填空题
11.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器。向容器中注入深度相等的水,水对容器底部的压强p甲______p乙,装水后的容器对桌面的压力F甲______F乙(两空均选填“>”、“=”或“<”)。
12.加在密闭液体上的压强,能够大小不变的被液体向各个方向传递,这就是帕斯卡定律。如图所示密闭液体,在面积为的小活塞上施加一个的压力,大活塞用螺栓卡住不能移动,则A点增加了______Pa压强;若某次A点受到液体的压强为200Pa,200Pa表示的物理意义是______。
13.如图所示,容器里装有重力为G、密度为ρ的液体,图中A点的液体压强pA=__________,在与A点同一水平面上的B点液体的压强pB=__________。如果容器的底面积为S,则液体对容器底部的压力F=__________。
14.如图所示,三个完全相同的容器,里面分别装有质量相等的三种不同液体,三个容器都是圆柱形,那么,这三个容器底受到液体的压强pa_____pb_____pc(填“<”“=”或“>”).
15.如图所示,将一个两端开口的玻璃管下端扎上一块橡皮膜,倒入一定量的某种液体后,橡皮膜向外凸出。然后放入盛有清水的烧杯中,玻璃管下端距水面10cm,此时液柱高为8cm,橡皮膜恰好变平,则液体密度为______kg/m3。
三、实验题
16.某同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,实验装置如图所示:
(1)液体内部压强的大小是通过压强计U形管左右两侧液面产生的 ___________反映的;
(2)比较甲、乙两图,可以得到,液体内部压强的大小与液体的 ___________有关,比较 ___________两图,可以得到,液体内部压强的大小与液体的密度有关;
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是 ___________和转换法。
四、计算题
17.如图所示,发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55m,水的密度为1.0×103kg/m3。求此时
(1)湖堤底部受到的水的压强。
(2)湖堤底部2m2面积上所受的水的压力。
18.如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛6 kg的开水,水深12cm,放置在面积为1m2的水平桌面中央(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg).试求:
(1)水对茶壶底部的压力和压强;
(2)茶壶对桌面的压力和压强.
参考答案
1.D
【详解】根据可知,液体的密度相同,深度相同,故对容器底受到液体压强的大小相同,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.A图容器硬板左右两侧都加入水,液体密度相同,由图可知两侧水面高度也相同,所以橡皮膜左右两侧受到的压强相等,其形状不会发生改变,故A不符合题意;
B.B图容器硬板左右两侧都加入水,液体密度相同,由图可知左侧水面比右侧水面低,所以橡皮膜左侧受到水的压强比右侧小,橡皮膜应向左凸起,,故B不符合题意;
C.D.C、D两图容器硬板左侧为水,右侧为盐水,左侧液体密度比右侧小,两侧液面高度相同,所以橡皮膜左侧受到水的压强比右侧小,橡皮膜应向左凸起,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A. 由G=mg可知,物体的重力G与质量m成正比;故A的说法正确;B. 牛顿第一定律说明物体在没有受到任何外力时,总保持静止或匀速直线运动状态;原来静止的物体将保持静止,原来运动的物体将保持匀速直线运动;故B的说法错误;C. 连通器的特点是:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平;故C的说法正确;D. 当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态,即处于静止或匀速转动状态;故D的说法正确;故选B.
4.C
【详解】AB.已知两容器中液体的重力相等,甲容器上粗下细,液体对容器底的压力小于液体的重力,乙容器上细下粗,液体对容器底的压力大于液体的重力,故两液体对容器底的压力不相等,两容器的底面积相等,根据p=可知两液体对容器底的压强不相等,故AB错误;
CD.容器内分别装有质量相等的不同液体,根据G=mg可知两容器中液体的重力相等,两容器的重力均相等,根据F=G总可知两容器对桌面的压力相等, 两容器的底面积相等,根据p=可知容器对桌面的压强相等,故C正确,D错误。
故选C。
5.C
【详解】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,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.B
【详解】若该装置中倒入水后,其上端开口,下部连通,即为连通器,故在静止时,液面应保持相平,故为了使液体不至于溢出,所以静止后水能到达的最高位置是B位置,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.A
【详解】由表格中的数据可知,只有一种液体水,所以不是探究压强与液体密度的关系的,故B错;表格没有出现温度和气压的值,所以不是探究压强与液体温度和气压的关系的,故CD错;由表格的数据可知,同种液体中的深度不同的地方液体压强的大小是不同的,所以是研究液体压强与液体深度的关系,故A正确;应选A.
8.C
【详解】液体的深度相同,两容器底面积相同,由图可知,甲容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,即V甲>V乙,已知两种液体的质量相同,根据ρ=可知,ρ甲<ρ乙;甲液体的密度小,而液体的深度相同,由p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强小,即p甲<p乙;
甲、乙两容器质量相等,液体的质量相等,根据G=mg可知容器和液体的重力相等,容器对桌面的压力大小等于容器和液体的总重力,所以容器对桌面的压力相等,即F甲=F乙.
9.B
【详解】解:A、由图可知,同一只鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,根据浮沉条件可得:ρ甲=ρ蛋,ρ乙>ρ蛋;所以,乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度;故A错误;
B、因为乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,且两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底压强大于甲杯底压强,故B正确;
CD、物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;故CD错误;
故选B.
10.A
【详解】A.由p=ρgh知道,水对甲容器底部的压强增加量是:
,
由于水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:3,所以,容器对地面的压强增加量是:
,
由于甲容器对地面的压强为固体产生的,即
,
所以,物体的重力是:
G物=mg=1.5×103 Pa×100×10-4 m2 =15N,
因为甲容器上小下大,所以,物体实际的体积:
V<hS=0.05m×100×10-4 m2 =5×10-4 m3,
即物体的密度,
,
故A错误,符合题意;
B.由图知道,甲乙两容器中的液体的体积小于水的体积,又因为质量相同,根据,故液体的密度小于水的密度,即ρ液 <ρ水,故B正确,不符合题意;
C.根据题意知道,乙容器中的液体对容器底部的压力等于其重力:
F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
乙容器原来对地面压强是:
,
由于当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出,所以,乙容器后来对地面压强是:
,
故C正确,不符合题意;
D.由于物体的重力是15N,所以,甲容器对地面的压力增加了15N,故D正确,不符合题意。
11. = <
【详解】[1]由题知,甲、乙两个质量和底面积都相等的容器,向容器中注入深度h相等的水,水的密度一定,根据,水对容器底部的压强相等,即
[2]因为甲、乙两个容器的质量相等,所以两个容器所受重力相等;甲、乙两个容器底面积相等,结合图可知,甲容器内装水的体积小于乙容器内装水的体积,水的密度一定,根据可得,甲容器装水后的质量小于乙容器装水后的质量,甲容器装水后的重力小于乙容器装水后的重力;对甲乙做受力分析,在竖直方向上,甲乙所受的重力和地面对甲乙的支持是平衡力,大小相等,地面对甲乙的支持力和甲乙对地面的压力是作用力和反作用力,大小相等,综上所述可得,甲乙对地面的压力等于甲乙装水后的重力,所以装水后甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力,即
12. 500 一平方米面积上受到的压力为200N
【详解】[1]小活塞对液体产生的压强
根据帕斯卡定律知道,加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,所以,A点增加了500Pa压强。
[2]根据压强的定义知道,200Pa表示的物理意义是每平方米面积上受到的压力是200N。
13.
【详解】[1]由液体压强公式p=ρgh可得,图中A点的液体压强
[2]B点与A点在同一水平面上,所以液体深度为h1,B点液体的压强
[3]液体对容器底的压强
根据可得,液体对容器底部的压力
14. = =
【详解】因为圆柱形容器装有质量相等的三种不同液体,则质量ma=mb=mc,根据G=mg可知:所以a、b、c三种液体的重力Ga=Gb=Gc,由图可知,三个完全相同的容器是圆柱形容器,所以液体对容器底部的压力相等,F=G,即:Fa=Fb=Fc,因为三个容器底面积相同,
所以根据p=可得pa=pb=pc.
15.1.25×103
【详解】玻璃管内倒入液体,液体深度为
h液=8cm=0.08m
液体对橡皮膜向下的压强大小为
p液=ρ液gh液
放入盛有清水的烧杯中时,水的深度为
h水=10cm=0.1m
因为橡皮膜恰好变平,所以橡皮膜上下表面的所受的压强大小相等,即
ρ液gh液=ρ水gh水
整理可得可得液体的密度为
16. 高度差 深度 甲、丙 控制变量法
【详解】(1)[1]用液体压强计来探究液体内部压强时,液体内部压强等于U形管液面高度差产生的压强,因此可以通过观察U形管液面高度差反映液体内部压强,这是转换法。
(2)[2]甲、乙两图中,液体的密度相同,探头所处的深度越大,U形管液面高度差越大,液体的压强越大,说明液体压强大小跟液体深度有关。
[3]要探究液体内部压强的大小与液体的密度是否有关,需要控制探头在液体内的深度相同,改变液体的密度,图甲、丙符合题意。
(3)[4]液体压强跟液体密度和液体的深度有关,探究液体压强大小跟液体深度关系时,控制液体密度不变,探究液体压强大小跟液体密度关系时,控制液体深度不变,因此在本实验中运用了控制变量法。
17.(1)5.5×105Pa;(2)1.1×106N
【详解】(1)湖堤底部受到的水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×55m=5.5×105Pa
(2)湖堤底部2m2面积上所受的水的压力
F=pS=5.5×105Pa×2m2=1.1×106N
答:(1)湖堤底部受到的水的压强是5.5×105Pa;
(2)湖堤底部2m2面积上所受的水的压力是1.1×106N。
18.(1)4.8N;1200Pa (2)64N;1.6×104Pa
【详解】(1)茶壶内水的深度:h=12cm=0.12m,水对茶壶底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,由p=可得,水对茶壶底部的压力:F=pS=1200Pa×40×10 4m2=4.8N;
(2)茶壶对桌面的压力:F′=G总=m总g=(m水+m壶)g=(6kg+0.4kg)×10N/kg=64N,茶壶对桌面的压强:p′===1.6×104Pa.