第2课时 液体压强
A层·基础过关
一、选择题
1. (2024·潍坊模拟)帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果,仅灌了几杯水,桶竟裂开了。由该实验现象可猜想影响水内部压强大小的因素之一是 (A)
A.水的深度 B.水的密度
C.水的质量 D.水的重力
2.如图是两支相同的试管内装有质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管的液面相平。两管中的液体对管底的压强大小关系是 (A)
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙
C.p甲
3.(2024·济南模拟)明代洪武年间,当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平,不可过满,否则,杯中之酒便会漏掉,所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示,要使酒从杯底流出,其液面至少应高于 (B)
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
二、填空题
4.(2023·济南模拟)位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一。如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个 连通器 。当水不流动时,水对A点的压强 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
5.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是探究液体内部的压强与哪些因素有关的图像,由图像可知,同种液体内部的压强与深度成 正比 ,液体密度
ρ甲 > ρ乙(选填“>”“<”或“=”)。
6. (2024·菏泽模拟)质量相等的两种液体分别注入甲、乙两个容器中,液面静止时如图所示,甲、乙两个容器底部受到液体的压力F甲 = F乙,受到液体的压强
p甲 < p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
三、实验探究题
7.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性 差 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 转换法 ;
(3)比较 甲 、 乙 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 密度 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 水 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 上 (选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
四、计算题
8.如图所示,质量为120 g的平底烧瓶内装有 300 mL 的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为 30 cm2 ,测得水的深度为 5 cm ,已知 ρ水=1.0×103 kg/m3 ,
取g=10 N/kg 。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
解:(1)水对烧瓶底部的压强
p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
解: (2)水的质量m水=ρ水V=1×103 kg/m3×300×10-6 m3=0.3 kg
烧瓶对水平桌面的压力
F=G总=(m水+m瓶)g=(0.3 kg+0.12 kg)×10 N/kg=4.2 N
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
解: (3)烧瓶对水平桌面的压强
p'== =1 400 Pa
B层·能力提升
9.如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20 cm,内封闭有质量为0.30 kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900 Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1 400 Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103 kg/m3的酒精,则酒精的质量为 (B)
A.0.36 kg B.0.40 kg
C.0.44 kg D.0.48 kg
10. (多选)(2024·威海模拟)如图所示,形状不同,底面积和重力相等的甲、乙两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。下列说法正确的是( B、D )
A.液体密度的关系为ρ甲>ρ乙
B.两个容器对桌面的压强相等
C.甲容器底部受到液体的压力较大
D.液体对乙容器底部的压强较大
C层·素养挑战
11.(2024·济南一模)小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)如图甲所示,在使用压强计时,U形管两侧液面出现高度差,是因为橡皮管内的气压 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。U形管中液体的密度越 小 (选填“大”或“小”),实验效果越明显。
(2)液体压强不易直接测量,但是压强计可以通过U形管左右两侧的液面高度差的大小,反映探头薄膜所受压强的大小。下列测量工具的设计原理也应用了这种方法的有 C、D 。(选填字母)
A.量筒 B.刻度尺
C.弹簧测力计 D.电流表
(3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,液面等高。A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计判断出pA不等于pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关。
小明反驳说:你在实验中没有控制 深度 相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上,需要 B (选填字母),才能得出正确结论。
A.把甲杯中的探头上移5 cm或把乙杯中的探头下移5 cm
B.从甲杯中抽出5 cm深的水或向乙杯中加入5 cm深的水第2课时 液体压强
A层·基础过关
一、选择题
1. (2024·潍坊模拟)帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果,仅灌了几杯水,桶竟裂开了。由该实验现象可猜想影响水内部压强大小的因素之一是 ( )
A.水的深度 B.水的密度
C.水的质量 D.水的重力
2.如图是两支相同的试管内装有质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管的液面相平。两管中的液体对管底的压强大小关系是 ( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙
C.p甲3.(2024·济南模拟)明代洪武年间,当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平,不可过满,否则,杯中之酒便会漏掉,所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示,要使酒从杯底流出,其液面至少应高于 ( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
二、填空题
4.(2023·济南模拟)位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一。如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个 。当水不流动时,水对A点的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
5.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是探究液体内部的压强与哪些因素有关的图像,由图像可知,同种液体内部的压强与深度成 ,液体密度
ρ甲 ρ乙(选填“>”“<”或“=”)。
6. (2024·菏泽模拟)质量相等的两种液体分别注入甲、乙两个容器中,液面静止时如图所示,甲、乙两个容器底部受到液体的压力F甲 F乙,受到液体的压强
p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
三、实验探究题
7.探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 (选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
四、计算题
8.如图所示,质量为120 g的平底烧瓶内装有 300 mL 的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为 30 cm2 ,测得水的深度为 5 cm ,已知 ρ水=1.0×103 kg/m3 ,
取g=10 N/kg 。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
B层·能力提升
9.如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20 cm,内封闭有质量为0.30 kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900 Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1 400 Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103 kg/m3的酒精,则酒精的质量为 ( )
A.0.36 kg B.0.40 kg
C.0.44 kg D.0.48 kg
10. (多选)(2024·威海模拟)如图所示,形状不同,底面积和重力相等的甲、乙两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。下列说法正确的是( )
A.液体密度的关系为ρ甲>ρ乙
B.两个容器对桌面的压强相等
C.甲容器底部受到液体的压力较大
D.液体对乙容器底部的压强较大
C层·素养挑战
11.(2024·济南一模)小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)如图甲所示,在使用压强计时,U形管两侧液面出现高度差,是因为橡皮管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。U形管中液体的密度越 (选填“大”或“小”),实验效果越明显。
(2)液体压强不易直接测量,但是压强计可以通过U形管左右两侧的液面高度差的大小,反映探头薄膜所受压强的大小。下列测量工具的设计原理也应用了这种方法的有 。(选填字母)
A.量筒 B.刻度尺
C.弹簧测力计 D.电流表
(3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,液面等高。A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计判断出pA不等于pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关。
小明反驳说:你在实验中没有控制 相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上,需要 (选填字母),才能得出正确结论。
A.把甲杯中的探头上移5 cm或把乙杯中的探头下移5 cm
B.从甲杯中抽出5 cm深的水或向乙杯中加入5 cm深的水