9.2 液体的压强
知识梳理
1、液体压强
(1)产生原因:液体受到重力作用且具有 。
(2)测量工具:液体压强计,通过观察 反映了液体压强的大小。
(3)特点:
A.液体内部向 都有压强;
B.同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 ;
C.同种液体,深度越深,压强 ;
D.同一深度的不同液体, 越大,压强越大。
(4)计算公式: 。由公式可知,液体压强的大小只与 和 有关。
2、连通器
(1)定义:上端 ,下端 的容器。
(2)特点:连通器里装的是相同的液体,当液体 时,连通器各部分中的液面高度总是 的,与容器各部分的粗细和形状没有关系。
一、单选题
1.不是连通器的是( )
A.茶壶 B.水位计
C.液压千斤顶 D.三峡船闸
2.如图所示的木桶是由长短不齐的木板组装而成的.用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于
A.木桶的质量大小
B.木桶的密度大小
C.木桶最短的一块木板的长度
D.木桶最长的一块木板的长度
3.如图所示,容器中装有0.5m深的水,A点离容器底部0.2m,则水中A点的水向各个方向的压强为( )
A.5×103Pa B.2×103 Pa C.3×103Pa D.7×103Pa
4.如图所示,是四种不同年代的潜水装置,图中标出了它们潜入海水中的最大深度,其中能承受海水压强最大的是
A.潜水球1934年924m B.深水潜艇F3号1953年2100m
C.深水潜艇F3号1954年4050m D.的里雅斯特2号1960年10916m
5.三只U形管的压强计,管中分别装有不同的液体:酒精、水、和水银,当用它们来测定某液体同一深度的压强时,则U形管内液面高度差最大的是( )
A.装水的压强计 B.装酒精的压强计 C.装水银的压强计 D.无法判断
6.如图密封的圆台容器里装有一部分水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大,压力不变 B.压强增大,压力增大
C.压强增大,压力减小 D.压强不变,压力减小
7.如图为盛有一定体积饮料的饮料瓶,正放时饮料对瓶底压强为,瓶子对地面的压力为:倒放时饮料对瓶盖压强为,瓶子对地面的压力为.关于、、、大小的说法正确的是
A. B.
C. D.
8.如图所示一玻璃管下端封有弹性薄膜,并悬置于一玻璃杯中,某物理兴趣小组利用该装置分别在玻璃管内外加注水研究液体压强问题,在实验前小组同学预测了几种可能实验现象,其中错误的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向内凹,根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜向内凹陷的程度更明显。
10.液体内部液体对容器的 、 都有压强,液体内部向 都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强都 ;液体的压强还与密度有关,在同一深度时,液体密度越小,压强 ,在密度一定时,液体深度越深,压强 .
11.如图,小华把一个可乐瓶的侧壁开了 A、B两个小孔,瓶中注满水,水从小孔流出,说明液体对容器的 有压强;B孔比A孔流出的水喷得更远,说明液体的压强随深度的增加而 ;如果将瓶内的水换成酒精,则从A孔流出的酒精要比水 (选填“近”或“远”),说明液体的压强大小与 有关。
12.如图为探究液体内部压强的装置。实验前,需调整使U形管,使两侧液面 ;对比甲、乙两图可知:同种液体, 越大,液体内部压强越大;图乙中探头位置不变,向容器中逐渐加入酒精(未溢出),U形管两侧液面高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
13.如图所示,上端开口,下端连通的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,向此装置内注入一定量的水,待水静止后,两液面高度 (选填“相平”或“不相平”)。
三、实验题
14.如图所示,是用压强计探究内部压强的情境。
(1)把探头放入水中,通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强 (选填“越大”或“越小”)。
(2)比较图7中甲、乙和丙,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(3)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到U型管两边液体的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随 的增加而 。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U型管两边液体的高度差 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.在“研究影响液体内部压强”的实验中。
(1)图示U形管压强计是通过 显示橡皮膜所受压强大小,该U形管压强计 (填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,那么应该通过下列哪种方法进行调节 。
A向U形管内加适量水
B.向U形管内加适量酒精
C.拆除软管重新安装
(3)比较图甲和图乙,可以初步得出结论是 。
(4)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 进行比较。
(5)保持乙图中探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两例液面的高度差变大,于是小明得出了“同一深度,液体的密度越大,其内部压强越大”的结论,他的操作 (填“正确”“不正确”),原因是 。
(6)为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应 。
A.用内径更细的U形管
B.改注盐水
C.改注酒精
四、计算题
16.如图所示,在质量为1kg的容器内装有3kg的水,容器底面积为80cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为1m2.求:(g=10N/kg)
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强.
17.如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长为5cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体.若向容器内注入1.1kg水,g取10N/kg,求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压力多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
(3)容器底部所受水的压力多大?
参考答案:
1.C
2.C
3.C
4.D
5.B
6.C
7.D
8.C
9.2
10.底部 侧壁 各个方向 相等 越小 越大
11.侧壁 增大 近 液体密度
12.相平 深度 变大
13.是 相平
14.越大 相等 深度 增大 增大
15.液面高度差 不属于 C 在同种液体中,液体内部压强随液深度的增加而增大 乙、丙 不正确 没有控制液体的深度不变 C
16.解(1)A点的深度hA=100cm-35cm=65cm=0.65m
水对A点的压强:pA=ρ水ghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6500Pa;
(2)水对容器底的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa;
水对容器底的压力:F=pS=10000Pa×80×10-4m2=80N.
(3)容器对水平面压力:F压=G水+G容=m水g+m容g=(1kg+3kg)×10N/kg=40N;
容器对桌面的压强:
17.解:(1)容器放在水平桌面上
F=G容G水=4.2N1.1kg×10N/kg=15.2N
(2)容器容积
V容=10cm×10cm×10cm5cm×5cm×5cm=1125cm3
水的体积
V=V下s小h′=10cm×10cm×10cm5cm×5cm×h′=1100cm3
水的深度
h=10cmh′=10cm4cm=0.14m
容器底部所受水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1.4×103Pa
(3)容器底部所受水的压力
F=ps=1.4×103Pa×100×10-4m2=14N
答:(1)这个装着水的容器对桌面的压力15.2N;
(2)容器底部所受水的压强1.4×103Pa;
(3)容器底部所受水的压力14N。