第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点 液体压强的大小
液体压强的特点
1.(2024北京期末)如图所示,将压强计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。下列操作会使高度差增大的是 ( )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
2.如图,两个容器中盛有同种相同质量的液体, (选填“甲”或“乙”)容器底受到的压强大,原因是 。
甲 乙
液体压强的大小
3.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B,在此过程中,水对试管底部的压强 ( )
A.变大
B.变小
C.先变小后变大
D.先变大后变小
4.(物理学与日常生活)潜水员在较深的海水中工作时要穿抗压潜水服,这是由于海水的压强随
的增加而增大。若某抗压潜水服能承受的最大压强为3×106 Pa,则潜水员穿着这种抗压潜水服能下潜的最大深度为 m。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5.小明在进行“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验。
甲 乙 丙
(1)实验前,若用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面的高度差几乎不改变,则说明该压强计 。
(2)为探究液体内部压强与深度的关系,将压强计的探头先后放在如图乙所示烧杯的a、b位置处,可以观察到探头在 (选填“a”或“b”)位置时U形管两侧液面的高度差较大。
(3)如图丙所示,将探头放入另一烧杯的液体中(液面与图乙中水面相平),使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同(均为Δh),则图丙烧杯中液体的密度ρ液 (选填“>”“<”或“=”)ρ水。
1.如图所示为“帕斯卡裂桶实验”,木桶内装满水,桶的顶部竖立着一根细管,一人在三楼的阳台上向细管内只倒入了几杯水,木桶就被水压破了,这一实验表明,影响液体内部压强的因素是液体的( )
A.质量 B.密度 C.深度 D.体积
2.如图为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA
pB
C.pA>pB=pC D.pA=pC3.如图所示,甲、乙两个装满不同液体的完全相同的密闭容器,放在水平桌面上,则对水平桌面压强较大的是 ( )
甲 乙
A.如果是甲,那么其液体对容器底的压力一定较大
B.如果是甲,那么其液体对容器底的压强一定较大
C.如果是乙,那么其液体对容器底的压力一定较大
D.如果是乙,那么其液体对容器底的压强一定较小
4.(物理学与日常生活)如图是学校的消毒壶,壶和消毒液的总重力为18 N,壶底与水平桌面的接触面积为10 cm2,则壶对水平桌面的压强为 Pa;值日生按要求喷洒部分消毒液后,将消毒壶放回原处,此时消毒液对壶底的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”),这是因为液体压强与液体的 有关。
5.如图所示,一个重为5 N的薄壁容器,底面积为100 cm2,放在水平桌面上,内装有4.5 kg的酒精,深度为30 cm,则容器对桌面的压强为 Pa,酒精对容器底部的压力为 N。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.如图所示,容器中盛有水,则A处的深度是 cm,B处水产生的压强是Pa,水对容器底的压强是 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
7.(2024赤峰中考改编)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。(海水密度近似取1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)深潜器在10 000 m深处受到海水的压强是多少
(2)若其载人舱舱盖的面积为0.3 m2,此深度它受到海水的压力是多少
8.(科学探究)物理课上,同学们利用压强计探究液体内部压强的特点,进行了如下的操作。
A B C
D E
(1)压强计通过U形管两侧液面的 来反映液体内部某一深度处压强的大小。
(2)通过比较 三图,可得出结论:同种液体在同一深度,向各个方向的压强大小相等。
(3)通过比较B、D两图,可得出结论:同种液体, 。
(4)小浩同学在图D所示的实验基础上,保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,如图E所示,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大,压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
【详解答案】
课堂达标
1.D
2.乙 同一液体内部深度越大,液体压强越大
3.A
4.深度 300
5.(1)漏气 (2)b (3)>
课后提升
1.C 解析:由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加得很多,根据液体压强的特点可知:同一液体内部,压强随着深度的增加而增大,故木桶就被水压破了,这一实验表明影响液体内部压强大小的因素是液体的深度。故C正确,A、B、D错误。故选C。
2.D 解析:由题图知,A、B、C三点处的深度为hB>hA=hC,由于水的密度确定,由公式p=ρgh知,此三点的压强关系为pB>pA=pC。故D正确,A、B、C错误。故选D。
3.C 解析:如果是甲,因为甲容器的底面积比乙容器小,由p==得,甲容器中液体的重力有可能大于乙,也可能小于乙,故两容器中液体的密度关系无法确定,所以其中液体对容器底的压强、压力的大小关系无法确定,故A、B项错误;如果是乙,因为乙容器的底面积大,由p==得,乙容器中液体的重力一定大于甲,而两容器中液体的体积相同,故乙容器中液体的密度一定大于甲容器中液体的密度,且深度相同,由p=ρ液gh得,乙容器中液体对容器底的压强一定较大,故D项错误;由F=pS得,乙容器中液体对容器底的压力一定较大,故C项正确。故选C。
4.1.8×104 变小 深度 解析:壶对水平桌面的压强p===1.8×104 Pa;值日生按要求喷洒部分消毒液后,壶中消毒液的液面会下降,由于液体压强与液体的深度有关,由p=ρgh可知,此时消毒液对壶底的压强将变小。
5.5 000 24 解析:容器对桌面的压强:p=====5 000 Pa,酒精对容器底部的压强:p酒精=ρ酒精gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=2.4×103 Pa,酒精对容器底部的压力:F=p酒精S=2.4×103 Pa×
100×10-4 m2=24 N。
6.0 2 500 3 000 解析:由图可知,A点位于液面处,所以A处的深度为0 cm。B处的深度为hB=30 cm-5 cm=
25 cm=0.25 m,B处水产生的压强是pB=ρ水ghB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2 500 Pa。容器底的深度为h底=30 cm=0.3 m,水对容器底的压强为p底=ρ水gh底=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa。
7.解:(1)深潜器在10 000 m深处受到海水的压强:
p=ρ海gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m=1×108 Pa。
(2)若其载人舱舱盖的面积为0.3 m2,根据p=可知,此深度它受到海水的压力:
F=pS=1×108 Pa×0.3 m2=3×107 N。
答:(1)深潜器在10 000 m深处受到海水的压强为1×108 Pa;
(2)若其载人舱舱盖的面积为0.3 m2,此深度它受到海水的压力是3×107 N。
8.(1)高度差 (2)A、B、C
(3)深度越大,压强越大
(4)探头未置于不同液体中的同一深度
解析:(1)压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部某一深度处压强的大小,因为压强计的探头在不同的位置,所受的压强不同,U形管两侧液面的高度差不同,运用了转换法。(2)要探究同种液体在同一深度,向各个方向的压强大小的特点,应让探头置于水中的同一深度,探头的方向不同,所以通过比较A、B、C三图可达到实验目的。(3)图B、D中,探头置于水中的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,D中探头所处深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,可得出结论:同种液体,深度越大,压强越大。(4)要探究液体的压强与密度的关系,应让探头置于不同液体中的同一深度,图E中,探头的位置不变,加入浓盐水时,液体的体积变大,探头所处的深度变大,没有控制变量,所以他的结论不可靠。