9.2 液体的压强
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.液体对容器侧壁没有压强
B.液体压强跟液体密度和深度无关
C.同一深度,液体向下的压强大于向上的压强
D.液体产生压强的原因是液体受重力作用和具有流动性
2.两支相同的试管装入质量相等的两种不同液体,如图所示,它们液面齐平,甲、乙两液体的密度相比( )
A. 甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法比较
3.如图所示,下列图形中不是连通器的是( )
A. B.水位计
C. D.
4.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、P甲、P乙表示,则( )
A., B.,
C., D.,
5.如图所示,两个完全相同的玻璃容器中盛有等体积的酒精和盐水,关于这两种液体中a、b、c三点压强的说法正确的是(ρ盐水>ρ酒精)( )
A.a点压强比b点压强大 B.b点压强比c点压强大
C.a、b两点压强相等 D.b、c两点压强相等
6.如图,放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则 ( )。
A.F甲= F乙,p甲= p乙 B.F甲< F乙,p甲< p乙
C.F甲= F乙,p甲< p乙 D.F甲= F乙,p甲> p乙
7.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.三个容器对桌面的压强相等
C.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
8.甲、乙两容器质量和底面积均相同,分别装有A、B两种不同液体,两容器底部受到的液体压强相同。A、B两液体质量分别为、,两种液体的密度、,液体对容器底部的压力、,容器对水平地面的压力为、,下面判断正确的是( )
①A、B液体密度关系为:
②A、B液体质量关系为:
③两容器底部受到的液体压力关系为:。
④容器对水平桌面的压力关系为:
A.只有③④正确 B.只有②③正确甲
C.只有①②③正确 D.只有①④正确
二、填空题
9.如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置,这是利用了 原理。当管中液体不流动时,将A点标注在左方液面处,将B点标注在右方液面处,比较A、B两点的位置,会发现 (选填"A点比B点高”“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)。
10.如图所示的实验装置,容器中间用隔板分开,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在容器两侧分别加水,水面均超过橡皮膜,且左侧水面较低,此时橡皮膜会向 侧凸出;若在容器左右两侧分别加满水和酒精,橡皮膜会向 侧凸出(选填“左”或“右”)。
11.如图轮船由上游驶往下游的情况:轮船驶入闸室前关闭闸门 D和闸门 C、关闭阀门B、打开阀门A,闸室和上游水道构成了一个 ;当闸室水面与上游水面相平后,打开闸门 C,待船驶入闸室后关闭闸门C、关闭阀门 A、打开阀门 ,当闸室水面下降到和下游水面相平时,打开闸门 (均选填“B” “C”或“D”),船驶向下游.
12.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为30cm2,测水的深度为5cm,则水对瓶底的压强为 Pa,烧瓶对桌面的压强为 Pa。(水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
13. 如图所示,一开口的杯子,装上深的水后,放在水平桌面上,已知杯子底面积为忽略杯子的厚度;杯子装上水后的总质量为,则水对杯底的压强为 ,水对杯底的压力为 ,杯子对桌面的压强为 取
三、实验探究题
14. 如图甲所示,用压强计探究液体内部压强的特点。
(1)实验中,将液体内部的压强大小用形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,形管中的液体最好用 的选填“有色”或“无色”。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的、位置,观察到形管两侧液面的高度差,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。
(4)将探头放在图乙中液体内部等深的、位置,观察到形管两侧液面的高度差 选填“”“”或“”,这是为了研究液体压强与液体的 关系。
(5)由以上实验可知题22图乙中液体内部、、、四个位置压强最大的是位置 。
15.如图所示,某中学物理兴趣小组用压强计做“研究液体内部压强”的实验。
(1)实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测液体压强大小的,这是 (选填“控制变量”或“转换”)法。使用前检查装置时用手轻轻按压几下探头的橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)图甲、乙、丙分别表示探究过程中三个情景。容器中的液体、探头插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出;比较图 可知液体压强大小与液体的深度有关;比较图乙、丙可知液体压强大小与液体的 有关;
(3)在图乙中,使探头保持同一深度不变,改变探头的方向,分别朝向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 (选填“变化”或“不变”);
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 ;
(5)若探头受到液体压强等于U形管两侧液面的压强差(忽略橡皮膜弹力的影响),测得丙图中U形管左右两侧液面的高度差为10cm,探头在盐水中深度为9cm,则盐水密度为 (结果保留两位小数)。(U形管中液体密度为)
四、计算题
16.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电技术应用,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重4.2×104kg,履带与地面的总接触面积为4m2,求:(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强是多少Pa?
(2)坦克在河水潜渡时,距水面hm深处一面积为Sm2的舱门所受的河水的压力是多少N?
17. 如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压强;
(2)水对容器底部的压强;
(3)水对容器底部的压力。
参考答案
1.D
2.A
3.C
4.A
5.A
6.C
7.B
8.B
9.连通器;A、B两点在同一水平高度
10.左;右
11.连通器;B;D
12.500;1400
13.800;4;1200
14.(1)高度差
(2)有色
(3)深度
(4)>;密度
(5)D
15.(1)转换;不漏气
(2)甲、乙;密度
(3)不变
(4)丙、丁;无关
(5)1.11
16.(1)解: 该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力:F=G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×105N,
受力面积:S=4m2,
坦克对地面的压强:
;
答:该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强是1.05×105Pa;
(2)解: 坦克舱门所处的深度:h=hm,
坦克舱门受到水的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×hm=h×104Pa,
舱门受到水的压力:F水=p水S′=h×104Pa×Sm2=1×104hsN。
答:坦克在河水潜渡时,距水面hm深处一面积为Sm2的舱门所受的河水的压力是1×104hsN。
17.(1)解:水的体积V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
容器对水平桌面的压力F=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N
容器对水平桌面的压强
答:容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(2)解:由图可知水的深度是h=10cm=0.1m
水对容器底部的压强p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:水对容器底部的压强为1×103Pa;
(3)解:水对容器底部的压力F′=p′S=1×103Pa×80×10-4m2=8N
答:水对容器底部的压力为8N。