8.2 研究液体的压强（巩固训练2）
【课时衔接】
1.(液体压强、压力的计算)我国的载人深潜器“奋斗者”号按计划完成水深万米级海试。“奋斗者”号有一个面积为50 cm2的观察窗,当在海面下10000 m深处时。(ρ海水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)观察窗受到海水的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
【基础通关】
2.如图所示,这是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个 。若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则 (选填“甲”或“乙”)水龙头出水速度大。
3.如图所示,这是我国首台自主设计研发的深海载人探测器“蛟龙”号。“蛟龙”号进行了7000 m级海试,最大下潜深度达7062 m,此处海水产生的压强约为 Pa, 海水对“蛟龙”号每0.05 m2外表面产生的压力为 N;“蛟龙”号在海里加速上升的过程中,所受海水的压强大小将
(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ海水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【素养提升】
4.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住(塑料片重量不计),放入水面下16 cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103 kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是(ρ水=1×103 kg/m3) ( )
A.12.8 cm B.8 cm
C.20 cm D.16 cm
5.在一个重2 N、底面积为0.01 m2的容器里装8 N的水,容器中水的深度为0.05 m。把它放在水平桌面上,如图所示(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)水对容器底部的压强和压力。
(2)容器对桌面的压力和压强。
6.植树节里,小情同学用水桶提了15 L水给刚栽上的树苗浇水,已知桶自身质量为1 kg,桶中水深h为30 cm,提水时,手的受力面积为1×10-3 m2。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对桶底的压强;
(2)提水时,人手受到的压强。
参考答案
课时衔接
1.解:(1)受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×10000 m=1×108 Pa
(2)观察窗受到的海水压力:
F=pS=1×108 Pa×50×10-4 m2=5×105 N
基础通关
2.连通器 甲
3.7.062×107 3.531×106 变小
素养提升
4.C
5.解:(1)水对容器底部的压强:
p1=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa
水对容器底的压力:
F1=p1S=500 Pa×0.01 m2=5 N。
(2)容器对桌面的压力:
F2=G水+G容=8 N+2 N=10 N
容器对桌面的压强:
p2===1000 Pa
6.解:(1)水深:h=30 cm=0.3 m
水对桶底的压强:
p1=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
(2)水的体积:
V=15 L=0.015 m3
水的质量:
m水=ρ水V=1×103 kg/m3×0.015 m3=15 kg
水与桶的总重力:
G总=(m水+m桶)g=(15 kg+1 kg)×10 N/kg=160 N
手受到的压强:
p2====1.6×105 Pa
28.2 研究液体的压强
【课时衔接】
1.(压强的定义)成语“如芒在背”用来形容坐立不安,其本义所涉及的物理概念主要是 ( )
A.质量 B.密度
C.压强 D.速度
2.(压强的大小及其计算) 一只圆台形状的实心物体,按如图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,若圆台两底面直径之比为1∶2,则圆台对桌面的压力之比F甲∶F乙= ;圆台对桌面的压强之比p甲∶p乙= 。
【基础通关】
3.液体压强的计算公式:p= 。其中h表示的是液体内某一点到 。
4.教材变式练如图所示,这是著名的帕斯卡裂桶实验,它说明液体压强大小与液体 有关。
【素养提升】
5.船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为12 m时,水对闸室底部产生的压强为
Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.甲、乙两个完全相同的容器装有质量和深度相同的不同液体,放在水平桌面上(如图所示),则液体的密度ρ甲 ρ乙,液体对容器底的压强p甲 p乙,容器对桌面的压力F甲 F乙。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
7.如图所示,容器装有水,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc,则下列判断正确的是 ( )
A.pa>pb>pc
B.pa
C.pa=pb=pc
D.pa>pb=pc
8.如图所示,这是用压强计探究水内部压强的情景。
(1)把探头放入水中,通过观察 来判断探头处水的压强大小,高度差越大,水的压强
(选填“越大”或“越小”)。
(2)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一液体的同一深度,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形管两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随 的增大而增大。
(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形管两边液面的高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案
课时衔接
1.C
2.1∶1 4∶1
基础通关
3.ρgh 液面的垂直距离
4.深度
素养提升
5.连通器 1.2×105
6.大于 大于 等于
7.C
8.(1)U形管两边液面的高度差 越大
(2)相等
(3)深度
(4)变大
28.2 研究液体的压强（巩固训练1）
【课时衔接】
1.(影响液体压强大小的因素)液体内部朝各个方向都有压强;同一液体,深度增加,液体的压强 ;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强 。
2.(液体的压强的计算,连通器原理)举世闻名的三峡工程大坝,水库内存水位约为140 m,水库底部受到水的压强为 Pa,巨大的船闸是根据 原理设计的。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【基础通关】
3.锅炉水位计利用的是 原理,我们从锅炉外透明管中看到的水面位置 (选填“高于”、“低于”或“等于”)锅炉中水面的实际位置。可见,连通器内同一液体静止时,液面位置与各容器的形状、粗细 (选填“有关”或“无关”)。
4.一个游泳池水深2 m,池底受到水的压强是 Pa;当向游泳池中继续注水时,随着水面的升高,池底受到水的压强将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.如图所示,一开口的杯子,装入8 cm深的水后,放在水平桌面上。已知杯子和水的总质量为0.6 kg,杯子与桌面的接触面积为60 cm2。则杯子对桌面的压强为 Pa,水对杯底的压强为
Pa。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.教材变式练连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图的实例中不是利用连通器原理工作的是 ( )
A.茶壶 B.过路涵洞
C.下水管中“存水弯” D.U形压强计
7.我国经济快速发展,很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点,纷纷为自己的产品做广告,但有些广告却忽视了其中的科学性。如图所示的一幅广告,图中的一处科学性的错误是 ,它违背了 原理或规律。
8.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等质量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强 ( )
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
9.如图所示,容器中装有水,其中h1=1 m,h2=60 cm,容器底面积S=20 cm2,则水对容器底的压力和水对容器顶的压强各是(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg) ( )
A.12 N,4×103 Pa
B.20 N,4×103 Pa
C.20 N,1×104 Pa
D.12 N,6×104 Pa
【素养提升】
10.在房屋装修时,为了在墙上画一条水平线,工人师傅常拿一根装有水的长透明塑料软管,贴着墙面在软管两端的水面处做标记,将标记连成直线,即得到一条水平线,如图所示。他们在做标记时用到了物理学中 的知识。请你再列举一个此物理知识在生产或生活中的应用: 。
第10题图 第11题图
11.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水平桌面受到的压力将 ,压强将 ;水对容器底的压力将 ,压强将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.如图所示,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为 ( )
A.2.4ρgh B.2.7ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh
13.如图所示的容器中有一定质量的酒精,酒精的深度为20 cm,A点距容器底12 cm,酒精重24 N,容器底面积为20 cm2。(g取10 N/kg,酒精的密度ρ=0.8×103 kg/m3)求:
(1)A点受到酒精的压强。
(2)容器底受到酒精的压强。
(3)容器底受到酒精的压力。
14.一平底薄壁塑料瓶,其质量为20 g,瓶盖的面积是8 cm2,瓶底的面积是22 cm2。装入部分水后,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)正立放置时瓶底受到水的压力和压强;
(2)倒立放置时瓶盖受到水的压力和压强;
(3)倒立放置时塑料瓶对桌面的压强。
参考答案
课时衔接
1.增大 越大
2.1.4×106 连通器
基础通关
3.连通器 等于 无关
4.2×104 变大
5.1000 800
6.D 7.茶壶液面比壶嘴低 连通器
8.A 9.B
素养提升
10.连通器 盖房子时检测地基是否水平
11.不变 变小 变大 不变
解析:装满水的密闭容器放置在水平桌面上,其对水平桌面的压力等于容器和水所受的总重力,将其倒置后,水的质量不变,容器和水的总重不变, 所以,水平桌面受到的压力将不变,受力面积变大,所以压强变小; 将其倒置后,水的深度不变, 根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强不变,而受力面积变大,所以水对容器底的压力变大。
12.C
13.解:(1)A点的深度:
hA=h-h'=0.2 m-0.12 m=0.08 m
A点受到酒精的压强:
pA=ρghA=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=640 Pa。
(2)容器底受到酒精的压强:
p=ρgh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=1600 Pa。
(3)容器底受到酒精的压力:
F=pS=1600 Pa×20×10-4 m2=3.2 N
14.解:(1)正立放置时瓶底受到水的压强:
p1=ρgh正立=1×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1×103 Pa
正立放置时瓶底受到水的压力:
F1=p1S瓶底=1×103 Pa×22×10-4 m2=2.2 N
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p2=ρgh倒立=1×103 kg/m3×10 N/kg×15×10-2 m=1.5×103 Pa
倒立放置时瓶盖所受水的压力:
F2=p2S瓶盖=1.5×103 Pa×8×10-4 m2=1.2 N
(3)塑料瓶内水的体积:
V=S瓶底h正立=22 cm2×10 cm=220 cm3
水的质量:
m水=ρV=1 g/cm3×220 cm3=220 g=0.22 kg
倒立放置时塑料瓶对桌面的压力:
F3=G水+G瓶=(m水+m瓶)g=(0.22 kg+20×10-3 kg)×10 N/kg=2.4 N
倒立放置时塑料瓶对桌面的压强:
p3===3×103 Pa
2