第九章　压强 专题训练三　有关容器的压力、压强专练 同步练 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册

专题训练三　有关容器的压力、压强专练
柱状容器内外压力、压强问题
1.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压强相等。若在两容器中分别抽出部分液体,使容器中剩余液体的体积相同,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是 (　　)
A.p甲B.p甲>p乙,F甲>F乙
C.p甲=p乙,F甲D.p甲=p乙,F甲>F乙
2.如图所示是放在水平桌面上的两个圆柱形容器A和B。容器的底面积SA=2SB,在A、B两容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体。已知液体对两容器底产生的压强相等,则关于甲、乙两种液体的密度ρ和两容器对桌面的压强p(不计圆柱形容器的质量),下面的判断正确的是(　　)
A　　　　B
A.ρ甲=2ρ乙,pA=2pB B.ρ甲=2ρ乙,pA=pB
C.ρ甲=ρ乙,pA=2pB D.ρ甲=ρ乙,2pA=pB
3.水平桌面上质量相等的甲、乙两圆柱形容器中装有体积相同的水,如图,水对甲、乙两容器底的压力和容器对桌面的压强大小关系分别是F甲　　　　F乙;p甲　　　　p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
甲　　　乙　
4.如图所示,圆柱形容器A和B放在水平桌面上,A容器中盛有50 cm深的酒精,B容器中盛有
30 cm深的水,A、B容器的底面积分别为100 cm2和300 cm2,则A容器中酒精的质量为　　　　kg,从A、B两容器中分别取出质量均为m的酒精和水,剩余酒精和水对各自容器底部的压强分别为pA和pB,当质量m的范围为　　　　　　　　时,才能使pAA　　　B
5.(2025上海闵行区阶段练习)如图所示,水平桌面上有两薄壁柱形容器,容器甲中盛水5 kg,容器乙中盛密度为0.5×103 kg/m3的液体,容器底面积S甲=2S乙,分别从两容器中抽出相同深度的液体后,得到的相关数据如表所示,求抽出前容器乙中液体的质量m乙。
容器底部受到液体的压强 抽出液体前 抽出液体后
p甲水/Pa 1 960 980
p乙液/Pa 1 078
非柱状容器内外压力、压强问题
6.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则(　　)
A.水对容器底的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
7.如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(　　)
甲　 　　乙　 　丙
A.一样大 B.甲最小　
C.乙最小 D.丙最小
8.如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部的压力F甲、F乙和容器对桌面的压力F甲'、F乙'的大小关系正确的是 (　　)
甲　　　乙
A.F甲>F乙,F甲'>F乙' B.F甲C.F甲=F乙,F甲'=F乙' D.F甲9.如图,容器中装有深度为10 cm、质量为60 g的水,已知容器的质量为30 g,底面积为5 cm2,容器底部受到水的压强为　　　　Pa,容器对水平桌面的压强是　　　　Pa。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
10.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
11.如图,水平桌面的正中央放着一个重为40 N的圆形鱼缸,其底面积为400 cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等的总质量为16 kg,水深0.25 m。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对鱼缸底部的压强。
(2)水对鱼缸底部的压力。
(3)鱼缸对水平桌面产生的压强。
【详解答案】
1.A　解析:由图可知,甲、乙液体的高度关系为h甲>h乙,已知两液体对各自容器底部的压强相等,由液体压强公式p=ρgh可知,ρ甲<ρ乙;若在两容器中分别抽出部分液体,使容器中剩余液体的体积相同,由m=ρV可得,m甲S乙,根据p=可得,p甲2.B　解析:由于甲、乙两种液体的体积相等,容器底面积SA=2SB,根据h=可得深度的关系:hA=hB,两容器底受到的液体压强相等,根据p=ρgh变形可得ρ=,所以,甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲=2ρ乙。因为两容器底受到的液体压强相等,已知底面积SA=2SB,由F=pS可知,甲、乙两种液体对容器底的压力:F甲=2F乙;因为圆柱形容器中液体的重力等于液体对容器底的压力,所以甲、乙两种液体的重力:G甲=2G乙;由于不计圆柱形容器的质量,则容器对桌面的压力与液体的重力相等,所以FA=2FB;由p=和SA=2SB可知,两容器对桌面的压强关系为pA=pB。故B正确,A、C、D错误。故选B。
3.=　>　解析:根据公式G=mg,m=ρV,两容器中水的体积相等,则质量相等,所以水的重力相等,因为甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即F甲=F乙。因为甲、乙容器的质量相等,重力相等,其内装有的水的重力相等,所以两容器对桌面的压力相等,因甲容器的底面积小于乙的,由p=可得,p甲>p乙。
4.4　1.5 kg1.5 kg。因为酒精的总质量为4 kg,所以质量m的范围是1.5 kg5.解:抽出水后,甲容器中水的深度变化:
Δh水===0.1 m,
因从甲、乙两容器中抽出相同深度的液体,则有Δh液=Δh水=0.1 m,抽出液体后乙容器底部受到的压强:
p后=ρ液gh后,则有h后===0.22 m,
故抽出液体前容器乙中液体的深度:
h前=h后+Δh液=0.22 m+0.1 m=0.32 m,
抽出液体前乙容器底部受到的压强:
p前=ρ液gh前=0.5×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.32 m=1 568 Pa,
根据p=可得,抽出水前,水对甲容器底部的压力:
F甲=G甲=m甲g=p甲前×S甲,
抽出液体前,液体对乙容器底部的压力:F乙=G乙=m乙g=p乙前×S乙,
因底面积S甲为S乙的2倍,则有
=,
解得m乙=2 kg。
答:抽出前容器乙中液体的质量m乙为2 kg。
6.A　解析:设如题图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强增大了。倒置前水对容器底的压力:F=pS大=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积、h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比实际的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力,如图。
倒置后水对容器底的压力:F'=p'S小=ρgh'S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h'为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比实际的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力,如图。
对比前后两次情况,倒置后,液体对容器底部的压力将会变小。故A正确,B错误。倒置前后容器对桌面的压力等于容器与水的总重力,重力不变,故压力不变,而与水平桌面的接触面积减小,故压强增大。故C、D错误。故选A。
7.B　解析:三个容器内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,容器的底面积相同,所以三种液体的体积:V甲>V乙>V丙;容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据压强公式p=,所以容器对桌面的压力相等,而F=G,三个容器的质量相同(容器重力相同),所以三种液体的重力相同,质量相同,由三种液体的体积关系和质量关系,根据密度公式ρ=可知,ρ甲<ρ乙<ρ丙;因为三种液体的液面在同一水平面上,所以h相同,由液体压强公式p=ρgh可知,p甲8.B　解析:由图可知,甲中液体的体积大于乙中液体的体积,两液体的质量相等,由ρ=可知,甲液体的密度小于乙液体的密度;液体深度相同,由p=ρ液gh可知,甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强,两容器底面积相同,由F=pS可知,甲液体对容器底部的压力小于乙液体对容器底部的压力,即F甲9.1 000　1 800　解析:水的深度h=10 cm=0.1 m,容器底部受到水的压强:p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=
1 000 Pa;水的质量为60 g,容器的质量为30 g,总质量为m=60 g+30 g=90 g,总重力为G=mg=90×10-3 kg×10 N/kg=
0.9 N,水平桌面受到容器的压力:F=G=0.9 N,容器对水平桌面的压强:p'===1 800 Pa。
10.解:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:p1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa,
则瓶盖所受水的压力:F1=p1S1=1.3×103 Pa×8×10-4 m2=1.04 N。
(2)正立放置时矿泉水瓶内水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Shg=1.0×103 kg/m3×28×10-4 m2×0.1 m×10 N/kg=2.8 N,
倒立放置时瓶内水的重力不变,对桌面的压力等于瓶内水的重力,则矿泉水瓶倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:p====3.5×103 Pa。
答:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04 N,压强为1.3×103 Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3.5×103 Pa。
11.解:(1)水对鱼缸底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2.5×103 Pa。
(2)根据p=可得,水对鱼缸底部的压力:
F=pS=2.5×103 Pa×400×10-4 m2=100 N。
(3)鱼缸内的水、鱼、沙石等的总重力:
G=mg=16 kg×10 N/kg=160 N,
则鱼缸对水平桌面的压力:
F'=G+G鱼缸=160 N+40 N=200 N,
则鱼缸对水平桌面产生的压强:
p'===5×103 Pa。
答:(1)水对鱼缸底部的压强为2.5×103 Pa;
(2)水对鱼缸底部的压力为100 N;
(3)鱼缸对水平桌面产生的压强为5×103 Pa。