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人教版八年级下物理课堂小测第九章9.3液体压强
物理考试
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.(2022八下·耒阳期末)图所示的装置中,不是依据连通器原理工作的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】ABD.连通器的原理是:静止在连通器内的同一种液体,各部分与大气接触的液面总是相平的,其在生活中的应用如:茶壶、下水管道、船闸等是连通器原理,ABD不符合题意;
C.C利用的是流体中流速越快压强越小的原理来工作的,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小;船闸、壶嘴和壶身、水池下的反水弯利用了连通器。
2.(2022八下·钟山期末)如图所示,、两支完全相同的试管,分别装有同种液体,管竖直放置,管倾斜放置,两试管液面相平。则液体对管底的压强( )
A.试管的大 B.试管的大 C.一样大 D.无法判断
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强计算公式
液体压强的大小与液体的密度和深度有关。由题意知,、两支试管内盛有同种液体,即密度相同,液面相平即深度h(h为液面到试管底部的垂直深度)相同,所以液体对试管底的压强相等。
故答案为:C。
【分析】根据液体和液体密度、深度有关。
3.(2022八下·蓬莱期末)如图所示,将探究液体内部压强实验装置的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差,为使液面的高度差增大,下列操作不可行的是( )
A.金属盒的橡皮膜朝向不变,将其向下移动
B.保持深度不变,改变金属盒的橡皮膜朝向
C.在水中加入食盐
D.继续向烧杯内加水,使水位高于初始位置
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.金属盒的橡皮膜朝向不变,将其向下移动,液体的密度不变,深度变深,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,A不符合题意;
B.保持深度不变,改变金属盒的橡皮膜朝向,液体的密度不变,深度不变,由可知,金属盒受到的液体压强不变,所以U形管两侧液面高度差不变,B符合题意;
C.在水中加入食盐,金属盒在液体中的深度不变,液体的密度变大,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,C不符合题意;
D.继续向烧杯内加水,使水位高于初始位置,液体的密度不变,金属盒在液体中的深度变深,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,判断液体压强的变化。
4.(2022八下·萝北期末)如图甲所示,一密闭容器中装有部分水,将其放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为p1,容器对水平桌面的压强为p1′;将容器倒放,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为p2,容器对水平桌面的压强为p2′,则下列关系正确的是( )
A.p1>p2 p1′>p2′ B.p1>p2 p1′=p2′
C.p1=p2 p1′>p2′ D.p1=p2 p1′=p2′
【答案】A
【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】由于甲上粗下细,容器中装有一定质量的水,没有装满容器;将容器倒放,如图乙所示,水的密度不变,但深度h降低,由p=ρgh可得p1>p2,正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,所以F1=F2;由于受力面积变大,由可得,水平桌面受到的压强变小,即p1′>p2′
故答案为:A。
【分析】根据p=ρgh,判断容器底的压强大小;根据,判断水平桌面受到的压强大小。
5.(2022八下·西城期末)如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯子正放时,液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中,液面高度比正放时降低了1cm,B点距离杯子封口处1cm,杯子封口处的面积为60cm2。忽略杯子的厚度,下列判断正确的是( )
A.甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B.甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C.乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D.乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AB.忽略杯子的厚度,甲图中,杯子正放时,上粗下细,设杯子底面积为S,豆浆对杯底的压力F1=p1S=630Pa×S
杯子对桌面的压力F2=G豆浆+G杯
所以F1由可知p1豆浆对杯底的压强小于杯子对桌面的压强,AB不符合题意;
C.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,乙图中,液面高度比正放时降低了1cm,由p=ρgh可知,豆浆对杯底的压强比原来小了105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为p3=630Pa-105Pa=525Pa
乙图中,豆浆对杯子封口处的压力F3=p3S口=525Pa×60×10-4m2=3.15N
C符合题意;
D.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,B点距离杯子封口处1cm,由p=ρgh可知,B点和封口处压强为105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为p3=525Pa,豆浆对B点处的压强为p5=p3-p4=525Pa-105Pa=420Pa
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力;根据容器形状判断压力和液体重力关系。
6.(2022八下·增城期末)如图,两个完全相同的圆柱体容器中盛有质量相等的甲、乙两种液体,A、B两点到各自液面的距离相等,下列说法正确的是( )
A.A,B两点液体的压强相等
B.甲容器对桌面的压强比乙容器小
C.甲、乙液体对容器底部的压强相等
D.甲液体对容器底部的压力比乙液体小
【答案】C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.两容器中液体的质量相等,即m甲=m乙,由图可知,V乙>V甲,根据可知,ρ乙<ρ甲,由于A、B两点到各自液面的距离相等,即hA=hB,根据p=ρgh可知,pA>pB,即A点液体的压强大于B点液体的压强,A不符合题意;
B.容器对桌面的压力F=G容+G液,由于容器相同,即G容相等,盛有液体质量相等,即G液相等,所以容器对桌面的压力相等,容器底面积相等,根据可知,两容器底对桌面的压强相等,B不符合题意;
CD.对于圆柱形容器,液体对容器底压力等于液体的重力,液体的质量相同、重力相同、压力相同,故甲、乙两液体对容器底部的压力相同,且容器的底面积相同,由可知,甲、乙液体对容器底部的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】先根据判断密度关系,根据p=ρgh,判断液体压强的关系;由,判断容器底压强及压力的关系。
阅卷人 二、多选题
得分
7.(2022八下·江新月考)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρC<ρB<ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
【答案】A,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】A.根据可知,质量相等的不同液体,体积越大,密度越小,由图可知VA故ρA>ρB>ρC
A符合题意;
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,B不符合题意;
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据可知三种液体的密度大小关系;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,根据F=G总可知容器放在水平桌面上对水平桌面的压力的大小关系。
容器的底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强的大小关系。
三个容器中,液体的质量相等,则重力相等,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;据此得出液体对哪一个容器底部的压力最大;已知液体对容器底部的压力大小关系,且三个容器底面积相同,根据公式可知,液体对哪一个容器底部的压强最大。
8.(2021八下·朝阳期末)如图所示,一个平底轻质薄塑料杯静止在水平桌面上,塑料杯的底面积为0.005m2,高为0.12m,杯中装满水,水的质量为0.8kg,将边长为5cm、质量为150g的正方体物块缓慢放入水中,g取10N/kg,当该物块静止时,下列计算结果正确的是( )
A.水对杯底的压力为6N B.杯底对桌面的压力为9.5N
C.水对杯底的压强为1200Pa D.杯底对桌面的压强为1650Pa
【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AC.水始终是满的,水对杯底的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
水对杯底的压力为F=pS=1200Pa×0.005m2=6N
AC符合题意;
BD.正方体体积V=(5cm)3=125cm3
正方体密度
大于水密度,所以正方体沉底,排开水重力为G排=F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×125×10-6m3=1.25N
杯底对桌面的压力为F1=m水g+mg-G排=0.8kg×10N/kg+0.15kg×10N/kg-1.25N=8.25N
杯底对桌面的压强为
B不符合题意,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
阅卷人 三、填空题
得分
9.(2022八下·泰安期末)中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约10.9km,创造了中国载人深潜的新纪录。在此深度处,潜水器1cm2的面积上受到海水的压力为 N。假设海水的密度不变,取 。
【答案】1.09×104
【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】潜水器在10.9km处受到压强为
所以在此深度处潜水器1cm2的面积上受到海水的压力为
【分析】根据p=ρgh及F=pS,求出压力。
10.(2022八下·海南期末)三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据 原理工作的,当闸室内的水深为36m时,水对闸室底部所产生的压强为 Pa。
【答案】连通器;3.6×105
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理
【解析】【解答】船闸的工作原理为连通器。
由可求水对闸室底部所产生的压强为
【分析】船闸的工作原理为连通器,根据,求出压强。
11.(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。
12.(2022八下·合江期末)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,观察发现橡皮膜向 侧凸起;产生这种现象的原因是 。
【答案】左;右侧水对橡皮膜的压力大,所以橡皮膜向左侧凸起。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】容器的左右两侧都装有水,右侧水比左侧水深,根据,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大,橡皮膜左右受力面积相等,根据得,右侧水对橡皮膜的压力大,所以橡皮膜向左侧凸起。
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
13.(2022八下·包河期末)如图所示,盛有水的薄壁容器中投入一个重为1N 的木块,水面上升2cm,容器底面积为100cm,则投入木块后,容器底部所受到水的压力增加了 N。
【答案】2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】容器底受到水的压强增加量为
根据可知,容器底受到水的压力增加量为
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强;利用压强和受力面积的乘积计算压力。
14.(2021八下·玉田期末)“蛟龙号”潜水器在深海中下潜时,随下潜深度的增加,所受海水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”),潜水器在深7km处受到海水的压强为 Pa。如果潜水器的观测窗面积为 ,则在7km深处时海水对观测窗的压力为 N。(海水密度近似取 , 取 )
【答案】变大;;
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】蛟龙号”潜水器在深海中下潜时,海水的密度不变,随下潜深度的增加,由 得,所受海水的压强变大。
潜水器在深7km处受到海水的压强为
潜水器的观测窗面积为 ,则在7km深处时海水对观测窗的压力为
【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;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、简答题
得分
15.(2021八下·靖宇期末)三峡大坝位于湖北省宜昌市境内的三斗坪,是目前世界最大的混凝土水力力电工程,坝高185米,工程师们为什么把大坝设计成上窄下宽的形状?
【答案】解:因为液体内部的压强随深度的增加而增大,大坝的下部受到水的压强大,所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【分析】液体内部的 压强随深度的增大而增大。
阅卷人 五、计算题
得分
16.(2022八下·建阳期中)如图所示,容器重10N,底面积为100cm2,当此容器盛满水时,容积4dm3,水深度为13cm,(不计容器的厚度)求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)解:水的深度h=13cm=0.13m
水对容器底的压强p=ρgh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
答:水对容器底的压强是1.3×103Pa;
(2)解:容器的底面积S=100cm2=0.01m2
水对容器底的压力F=pS=1.3×103Pa×0.01m2 =13N
答:水对容器底的压力是13N;
(3)解:水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
水受到的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N
容器对桌面的压强
答:容器对桌面的压强是5×103Pa。
【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】【分析】(1)利用p=ρgh求得水对容器底的压强。
(2)利用F=pS求得水对容器底的压力。
(3)利用m=ρV求得水的质量,再利用求得容器对桌面的压强。
阅卷人 六、实验探究题
得分
17.(2022八下·英德期末)2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小明探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,用手轻轻按压橡皮膜,发现U形管中液体能灵活升降,如图甲,则说明装置 ;(选填“漏气”或“不漏气”)
(2)实验过程中通过U形管两侧液面的 来比较液体内部压强的大小;
(3)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较 两次实验可知:液体内部压强与液体密度有关;
(4)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到1000m时,1m 的舱体受到的海水压力为 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg);
(5)如图所示,小明将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,U形管内左右两液面分别用a、b表示,用电吹风向管口吹风,则U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)。
【答案】(1)不漏气
(2)高度差
(3)增大;乙、丁
(4)1.0×107
(5)a
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由题意可知,用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置的气密性较好,即装置不漏气。
(2)在本次实验中,为了比较液体内部压强的大小,我们使用的是转换法,即实验过程中,通过U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小。
(3)通过乙、丙两次实验可知,液体的密度相同时,液体越深,U形管液面高度差越大,即液体的压强越大,所以同种液体内部压强随深度的增加而增大。
想要探究液体内部的压强与液体密度的关系,我们应该控制液体的密度不同,橡皮膜在液体中所处的深度相同,由图可知,我们应该选择乙、丁两次实验。
(4)“奋斗者”号深潜到1000m时,根据公式可得,海水产生的压强为
再根据可得,1m 的舱体受到的海水压力为F=pS=1.0×107Pa×1m2=1.0×107N
(5)如图所示,从左侧管口沿水平方向吹气时,左侧上端的空气流速快,根据流体压强与流速的关系可知,其压强小,右侧上端空气流速小,其压强大,在压强差形成的压力差的作用下,液体从右侧压入左侧一部分,所以左侧液面将升高,即U形管内液面较高的是a。
【分析】(1)探究液体压强的影响因素时,按压U型管的橡皮膜时液面高度变化,反应装置不漏气;
(2)通过U型管中液面高度的变化,反应液体压强的大小;
(3)在液体密度相同时,液体压强随深度的增大而增大;当深度相同时,液体压强和液体密度有关;
(4)根据液体密度和深度,可以计算液体压强的大小;
(5)流体在流速大的地方压强小。
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物理考试
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.(2022八下·耒阳期末)图所示的装置中,不是依据连通器原理工作的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2022八下·钟山期末)如图所示,、两支完全相同的试管,分别装有同种液体,管竖直放置,管倾斜放置,两试管液面相平。则液体对管底的压强( )
A.试管的大 B.试管的大 C.一样大 D.无法判断
3.(2022八下·蓬莱期末)如图所示,将探究液体内部压强实验装置的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差,为使液面的高度差增大,下列操作不可行的是( )
A.金属盒的橡皮膜朝向不变,将其向下移动
B.保持深度不变,改变金属盒的橡皮膜朝向
C.在水中加入食盐
D.继续向烧杯内加水,使水位高于初始位置
4.(2022八下·萝北期末)如图甲所示,一密闭容器中装有部分水,将其放在水平桌面上,此时水对容器底部的压强为p1,容器对水平桌面的压强为p1′;将容器倒放,如图乙所示,此时水对容器底部的压强为p2,容器对水平桌面的压强为p2′,则下列关系正确的是( )
A.p1>p2 p1′>p2′ B.p1>p2 p1′=p2′
C.p1=p2 p1′>p2′ D.p1=p2 p1′=p2′
5.(2022八下·西城期末)如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置在水平桌面上的情况。已知:杯子的质量为20g。甲图中,杯子正放时,液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,豆浆对杯底的压强为630Pa;乙图中,液面高度比正放时降低了1cm,B点距离杯子封口处1cm,杯子封口处的面积为60cm2。忽略杯子的厚度,下列判断正确的是( )
A.甲图中,豆浆对杯底的压强等于杯子对桌面的压强
B.甲图中,豆浆对杯底的压力大于豆浆受到的重力
C.乙图中,豆浆对杯子封口处的压力为3.15N
D.乙图中,豆浆对B点处的压强为525Pa
6.(2022八下·增城期末)如图,两个完全相同的圆柱体容器中盛有质量相等的甲、乙两种液体,A、B两点到各自液面的距离相等,下列说法正确的是( )
A.A,B两点液体的压强相等
B.甲容器对桌面的压强比乙容器小
C.甲、乙液体对容器底部的压强相等
D.甲液体对容器底部的压力比乙液体小
阅卷人 二、多选题
得分
7.(2022八下·江新月考)如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体,下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρC<ρB<ρA
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
8.(2021八下·朝阳期末)如图所示,一个平底轻质薄塑料杯静止在水平桌面上,塑料杯的底面积为0.005m2,高为0.12m,杯中装满水,水的质量为0.8kg,将边长为5cm、质量为150g的正方体物块缓慢放入水中,g取10N/kg,当该物块静止时,下列计算结果正确的是( )
A.水对杯底的压力为6N B.杯底对桌面的压力为9.5N
C.水对杯底的压强为1200Pa D.杯底对桌面的压强为1650Pa
阅卷人 三、填空题
得分
9.(2022八下·泰安期末)中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约10.9km,创造了中国载人深潜的新纪录。在此深度处,潜水器1cm2的面积上受到海水的压力为 N。假设海水的密度不变,取 。
10.(2022八下·海南期末)三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据 原理工作的,当闸室内的水深为36m时,水对闸室底部所产生的压强为 Pa。
11.(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 。
12.(2022八下·合江期末)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,观察发现橡皮膜向 侧凸起;产生这种现象的原因是 。
13.(2022八下·包河期末)如图所示,盛有水的薄壁容器中投入一个重为1N 的木块,水面上升2cm,容器底面积为100cm,则投入木块后,容器底部所受到水的压力增加了 N。
14.(2021八下·玉田期末)“蛟龙号”潜水器在深海中下潜时,随下潜深度的增加,所受海水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”),潜水器在深7km处受到海水的压强为 Pa。如果潜水器的观测窗面积为 ,则在7km深处时海水对观测窗的压力为 N。(海水密度近似取 , 取 )
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 四、简答题
得分
15.(2021八下·靖宇期末)三峡大坝位于湖北省宜昌市境内的三斗坪,是目前世界最大的混凝土水力力电工程,坝高185米,工程师们为什么把大坝设计成上窄下宽的形状?
阅卷人 五、计算题
得分
16.(2022八下·建阳期中)如图所示,容器重10N,底面积为100cm2,当此容器盛满水时,容积4dm3,水深度为13cm,(不计容器的厚度)求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
阅卷人 六、实验探究题
得分
17.(2022八下·英德期末)2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小明探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(1)实验前,小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后,用手轻轻按压橡皮膜,发现U形管中液体能灵活升降,如图甲,则说明装置 ;(选填“漏气”或“不漏气”)
(2)实验过程中通过U形管两侧液面的 来比较液体内部压强的大小;
(3)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 ;比较 两次实验可知:液体内部压强与液体密度有关;
(4)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到1000m时,1m 的舱体受到的海水压力为 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg);
(5)如图所示,小明将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,U形管内左右两液面分别用a、b表示,用电吹风向管口吹风,则U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】ABD.连通器的原理是:静止在连通器内的同一种液体,各部分与大气接触的液面总是相平的,其在生活中的应用如:茶壶、下水管道、船闸等是连通器原理,ABD不符合题意;
C.C利用的是流体中流速越快压强越小的原理来工作的,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】流体在流速大的地方压强小;船闸、壶嘴和壶身、水池下的反水弯利用了连通器。
2.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强计算公式
液体压强的大小与液体的密度和深度有关。由题意知,、两支试管内盛有同种液体,即密度相同,液面相平即深度h(h为液面到试管底部的垂直深度)相同,所以液体对试管底的压强相等。
故答案为:C。
【分析】根据液体和液体密度、深度有关。
3.【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.金属盒的橡皮膜朝向不变,将其向下移动,液体的密度不变,深度变深,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,A不符合题意;
B.保持深度不变,改变金属盒的橡皮膜朝向,液体的密度不变,深度不变,由可知,金属盒受到的液体压强不变,所以U形管两侧液面高度差不变,B符合题意;
C.在水中加入食盐,金属盒在液体中的深度不变,液体的密度变大,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,C不符合题意;
D.继续向烧杯内加水,使水位高于初始位置,液体的密度不变,金属盒在液体中的深度变深,由可知,金属盒受到的液体压强变大,所以U形管两侧液面高度差增大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据,判断液体压强的变化。
4.【答案】A
【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】由于甲上粗下细,容器中装有一定质量的水,没有装满容器;将容器倒放,如图乙所示,水的密度不变,但深度h降低,由p=ρgh可得p1>p2,正放和倒放时,对水平桌面的压力相等,都等于水和容器总重,所以F1=F2;由于受力面积变大,由可得,水平桌面受到的压强变小,即p1′>p2′
故答案为:A。
【分析】根据p=ρgh,判断容器底的压强大小;根据,判断水平桌面受到的压强大小。
5.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AB.忽略杯子的厚度,甲图中,杯子正放时,上粗下细,设杯子底面积为S,豆浆对杯底的压力F1=p1S=630Pa×S杯子对桌面的压力F2=G豆浆+G杯
所以F1由可知p1豆浆对杯底的压强小于杯子对桌面的压强,AB不符合题意;
C.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,乙图中,液面高度比正放时降低了1cm,由p=ρgh可知,豆浆对杯底的压强比原来小了105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为p3=630Pa-105Pa=525Pa
乙图中,豆浆对杯子封口处的压力F3=p3S口=525Pa×60×10-4m2=3.15N
C符合题意;
D.液面以下1cm的A点处的压强为105Pa,B点距离杯子封口处1cm,由p=ρgh可知,B点和封口处压强为105Pa,乙图中,豆浆对杯底的压强为p3=525Pa,豆浆对B点处的压强为p5=p3-p4=525Pa-105Pa=420Pa
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力;根据容器形状判断压力和液体重力关系。
6.【答案】C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A.两容器中液体的质量相等,即m甲=m乙,由图可知,V乙>V甲,根据可知,ρ乙<ρ甲,由于A、B两点到各自液面的距离相等,即hA=hB,根据p=ρgh可知,pA>pB,即A点液体的压强大于B点液体的压强,A不符合题意;
B.容器对桌面的压力F=G容+G液,由于容器相同,即G容相等,盛有液体质量相等,即G液相等,所以容器对桌面的压力相等,容器底面积相等,根据可知,两容器底对桌面的压强相等,B不符合题意;
CD.对于圆柱形容器,液体对容器底压力等于液体的重力,液体的质量相同、重力相同、压力相同,故甲、乙两液体对容器底部的压力相同,且容器的底面积相同,由可知,甲、乙液体对容器底部的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】先根据判断密度关系,根据p=ρgh,判断液体压强的关系;由,判断容器底压强及压力的关系。
7.【答案】A,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】A.根据可知,质量相等的不同液体,体积越大,密度越小,由图可知VA故ρA>ρB>ρC
A符合题意;
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,B不符合题意;
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据可知三种液体的密度大小关系;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,根据F=G总可知容器放在水平桌面上对水平桌面的压力的大小关系。
容器的底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强的大小关系。
三个容器中,液体的质量相等,则重力相等,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;据此得出液体对哪一个容器底部的压力最大;已知液体对容器底部的压力大小关系,且三个容器底面积相同,根据公式可知,液体对哪一个容器底部的压强最大。
8.【答案】A,C,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】AC.水始终是满的,水对杯底的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
水对杯底的压力为F=pS=1200Pa×0.005m2=6N
AC符合题意;
BD.正方体体积V=(5cm)3=125cm3
正方体密度
大于水密度,所以正方体沉底,排开水重力为G排=F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×125×10-6m3=1.25N
杯底对桌面的压力为F1=m水g+mg-G排=0.8kg×10N/kg+0.15kg×10N/kg-1.25N=8.25N
杯底对桌面的压强为
B不符合题意,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
9.【答案】1.09×104
【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】潜水器在10.9km处受到压强为
所以在此深度处潜水器1cm2的面积上受到海水的压力为
【分析】根据p=ρgh及F=pS,求出压力。
10.【答案】连通器;3.6×105
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理
【解析】【解答】船闸的工作原理为连通器。
由可求水对闸室底部所产生的压强为
【分析】船闸的工作原理为连通器,根据,求出压强。
11.【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。
12.【答案】左;右侧水对橡皮膜的压力大,所以橡皮膜向左侧凸起。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】容器的左右两侧都装有水,右侧水比左侧水深,根据,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大,橡皮膜左右受力面积相等,根据得,右侧水对橡皮膜的压力大,所以橡皮膜向左侧凸起。
【分析】液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
13.【答案】2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】容器底受到水的压强增加量为
根据可知,容器底受到水的压力增加量为
【分析】根据液体密度和深度,可以计算液体压强;利用压强和受力面积的乘积计算压力。
14.【答案】变大;;
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】蛟龙号”潜水器在深海中下潜时,海水的密度不变,随下潜深度的增加,由 得,所受海水的压强变大。
潜水器在深7km处受到海水的压强为
潜水器的观测窗面积为 ,则在7km深处时海水对观测窗的压力为
【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;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
15.【答案】解:因为液体内部的压强随深度的增加而增大,大坝的下部受到水的压强大,所以工程师把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
【知识点】液体压强的特点
【解析】【分析】液体内部的 压强随深度的增大而增大。
16.【答案】(1)解:水的深度h=13cm=0.13m
水对容器底的压强p=ρgh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
答:水对容器底的压强是1.3×103Pa;
(2)解:容器的底面积S=100cm2=0.01m2
水对容器底的压力F=pS=1.3×103Pa×0.01m2 =13N
答:水对容器底的压力是13N;
(3)解:水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
水受到的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N
容器对桌面的压强
答:容器对桌面的压强是5×103Pa。
【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】【分析】(1)利用p=ρgh求得水对容器底的压强。
(2)利用F=pS求得水对容器底的压力。
(3)利用m=ρV求得水的质量,再利用求得容器对桌面的压强。
17.【答案】(1)不漏气
(2)高度差
(3)增大;乙、丁
(4)1.0×107
(5)a
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)由题意可知,用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中液体能灵活升降,则说明装置的气密性较好,即装置不漏气。
(2)在本次实验中,为了比较液体内部压强的大小,我们使用的是转换法,即实验过程中,通过U形管两侧液面的高度差来比较液体内部压强的大小。
(3)通过乙、丙两次实验可知,液体的密度相同时,液体越深,U形管液面高度差越大,即液体的压强越大,所以同种液体内部压强随深度的增加而增大。
想要探究液体内部的压强与液体密度的关系,我们应该控制液体的密度不同,橡皮膜在液体中所处的深度相同,由图可知,我们应该选择乙、丁两次实验。
(4)“奋斗者”号深潜到1000m时,根据公式可得,海水产生的压强为
再根据可得,1m 的舱体受到的海水压力为F=pS=1.0×107Pa×1m2=1.0×107N
(5)如图所示,从左侧管口沿水平方向吹气时,左侧上端的空气流速快,根据流体压强与流速的关系可知,其压强小,右侧上端空气流速小,其压强大,在压强差形成的压力差的作用下,液体从右侧压入左侧一部分,所以左侧液面将升高,即U形管内液面较高的是a。
【分析】(1)探究液体压强的影响因素时,按压U型管的橡皮膜时液面高度变化,反应装置不漏气;
(2)通过U型管中液面高度的变化,反应液体压强的大小;
(3)在液体密度相同时,液体压强随深度的增大而增大;当深度相同时,液体压强和液体密度有关;
(4)根据液体密度和深度,可以计算液体压强的大小;
(5)流体在流速大的地方压强小。
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