8.2 《液体的压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)
一、单选题
1.(2024八下·黔南期末)如图所示,水平地面上放置甲、乙两个质量相等的水桶,水桶的上口面积相等,但水桶甲的底面积大于水桶乙的底面积,此时两桶中装有相同质量的水。若甲、乙水桶底受到水的压强分别为、,受到水的压力分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】图中,水桶上口面积相等,甲的底面积大于乙的底面积,装有相同质量的水,则乙桶中水的深度大,根据,乙水桶底受到的压强大于甲水桶底部受到的压强;根据桶的形状,甲水桶底受到水的压力等于水的重力,乙水桶底部受到水的压力小于水的重力,甲水桶底部受到的压力大于乙水桶底部受到的压力,D符合题意。
故选D。
【分析】根据V=Sh,水的体积相同时,底面积越大,深度越小,根据p=ρgh,在液体密度相同时,结合深度大小,判断液体压强大小;根据容器形状,判断容器底受到压力的大小,柱形容器中,容器底受到的压力等于液体重力。
2.(2024八下·赫山期中)水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法不正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是
B.两个容器对桌面压强的大小关系是
C.两种液体对容器底压力的大小关系是
D.从甲、乙两个容器中倒出相同质量的a、b两种液体可使液体对底部的压强
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;液体压强的计算
【解析】【解答】A.图中,a、b液体的体积:Va>Vb,液体的质量相等,根据,则ρa<ρb,故A正确,不符合题意;
B.容器的质量相同、液体的质量相同,根据F=G总=m容g+m液g,两个容器对水平面的压力相同,底面积相同,根据,容器对桌面压强的关系是:,故B正确,不符合题意;
C.根据液体的质量相同,利用G=mg,则液体的重力相同,甲容器中,有液体压在侧壁上,液体对容器底的压力小于液体的重力,乙容器中,底部受到的压力等于液体的重力,则液体对容器底压力为:,故C正确,不符合题意;
D.由于液体对容器底压力为,倒出相同质量的液体后,容器底面积相同,根据,液体对底部的压强为,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】当质量相同时,根据,判断密度大小;根据,判断对水平面的压强大小;容器中,有液体压在侧壁上,容器底受到的压力小于重力;柱形容器中,容器底受到的压力等于重力。
3.(2023八下·桂林期中)在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差增大的是( )
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.向水槽中加入同种液体
C.将压强计的金属盒在原处转动180°
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中
【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】AD.将压强计金属盒向上移动,深度减小,压强减小,深度相同的酒精中,密度变小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故AD不符合题意;
B.向水槽中加入同种液体,深度变大,压强会增大,高度差会增大,故B符合题意;
C.将压强计的金属盒在转动180°,只改变了方向,压强不变,U型管内液面高度差不变,故C不符合题意。
故选B。
【分析】液体压强随深度的增大而增大,液体密度越大, 压强越大;深度相同时,各个方向压强相等。
4.(人教版物理八年级下册第九章第2节液体压强同步检测卷)如图所示,是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图像,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙。则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】解答: 观察下图可见,当甲、乙两种液体深度都为h1时,p甲>p乙,故ρ甲>ρ乙,C选项符合题意。
故选C
分析:液体内部压强计算公式为p=ρgh,其中g是常量,当液体深度一定时,压强与液体密度成正比。
5.(2024八下·广州期中)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.; B.;
C.; D.;
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】a、b两点的压强相等,根据压强公式可知p=ρgh,hb<ha,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,a、b两点到容器底的距离相等,同理计算可知a、b两点以下的液体对容器底的压强关系;所以两种液体对容器底的压强p甲<p乙,根据压强公式F=Ps,液体的压力等于重力,即两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】1、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
6.(2023八下·雄县期末) 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强 B.容器对桌面的压强
C.液体的密度 D.容器对桌面的压力
【答案】B
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AC、 容器底面积相同S甲=S乙,液体深度相同h甲=h乙,由容器形状特点,可知甲中溶液体积小于乙中溶液体积,即V甲<V乙,又由密度公式ρ=,可知ρ甲>ρ乙,故C错误;由液体压强公式p=ρgh,可知p甲>p乙,故A错误;
BD、由于两容器质量相同,液体质量相同,所以甲乙对比,容器与液体的总质量相同,由G=mg知,总重力相同,对桌面的压力F相同,故D错误;又由于甲乙容器的底面积相同,即受力面积S相同,所以根据压强公式p=,可知容器对桌面的压强相同,故B正确。
故答案为:B。
【分析】两容器形状对比,可判断溶液体积的大小关系。根据密度公式,可判断两种溶液密度大小关系。根据液体压强公式可判断压强大小关系。根据压力的形成过程及压强的定义式,可判断压力的大小关系和压强的大小关系。
7.(2024八下·娄底月考)如图,甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,分别装有质量相等的水和酒精,则两瓶底部受到液体的压强与的关系为
A. B. C. D.无法比较
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由题截面和底面相同,容器底部受到的液体压力=柱形容器中液体的总重力。如图:
根据,容器相同,两侧部分体积相等,由m=pV,两侧水质量大于两侧酒精的质量,由于瓶中装的水和酒精质量相等,所以柱形水的质量小于柱形酒精的质量,
则容器底受到液体压力,
由,底面大小相等,所以。
故选:A。
【分析】用液体压强公式不便于判断(原因是水的密度大,但其深度较小),需根据压强的定义式进行判断。
二、多选题
8.(2024八下·武鸣期中)如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,与乙等高的丙容器中装的是酒精。已知酒精的密度是0.8×103kg/m,则下列叙述正确的是( )
A.甲容器底部受到的液体压强最太
B.丙容器底部受到的液体压强最小
C.乙容器底部受到的液体压力一定最大
D.三容器底部受到的液体压强相等
【答案】A,B
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】ABD、乙、丙两容器底部的液体深度相同,且ρ水>ρ酒精,根据p=ρ液gh可知容器底部受到的液体压强p乙>p丙;甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据p=ρ液gh可知容器底部受到的液体压强p甲>p乙;故p甲>p乙>p丙,即甲容器底部受到的液体压强最大、丙容器底部受到的液体压强最小,故AB正确、D错误;
C、p甲>p乙、S甲<S乙,根据F=pS无法判定乙容器底部受到的液体压力与甲容器底部受到的液体压力的大小关系,故C错误。
故答案为:AB。
【分析】乙、丙两容器底部的液体深度相同,且ρ水>ρ酒精,根据p=ρ液gh可知乙、丙容器底部受到的液体压强的大小关系;甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据p=ρ液gh可知甲、乙容器底部受到的液体压强的大小关系。
9.(2024八下·南城期中) 如图所示,甲、乙两容器质量均为m0、底面积均为S,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强均为p,液体质量分别为m甲和m乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则( )
A.两容器底部受到的液体压力均为:F=pS
B.甲、乙液体密度关系为:ρ甲>ρ乙
C.A、B两点受到的液体压强关系为;pA
D.乙容器对水平桌面的压力F=(m0+m乙)g
【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.两容器底部受到的液体压强均为p,底面积均为 S,所以两容器底部受到的液体压力F=pS,故A正确;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,由图可知,甲液体的深度大,所以根据可知,甲液体的密度小,即 ρ甲>ρ乙 ,故B错误;
C.A、B两点距离容器底部等高,且,所以A、B两点以下部分的液体压强大小为下,因为两容器底部受到的液体压强相等,所以A上面部分的压强大于B上面部分的压强,即,故C错误;
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力,即,故D正确。故选:AD。
【分析】A.根据压强定义式可得压力的计算公式F=pS,根据题意判断两容器底部受到的液体压力;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,而甲液体的深度大,根据可知两液体的密度大小关系;
C.已知两容器底部受到的液体压强相等,且知道甲、乙两液体密度的关系,由于A、B两点距离容器底部等高,根据判断出A、B两点以下部分的压强大小,再根据两容器底部受到的液体压强相等判断出A、B两点上面部分压强的大小关系;
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力。
10.(2022八下·成都期末)如图,甲、乙两个实心物体静止在水平面上,甲为底面积为0.25m2、高3m的均匀柱状体,乙为边长为1m的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲乙密度相同 B.h1=1.2m
C.p1=1.6p0 D.p1:p2=4:5
【答案】A,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳的放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,根据可知,甲对地面的压强减小,乙对地面的压强增大,由图可知,p 随h的增大而减小的图像,为甲的压强随截取的高度h的变化的关系;p随h的增大而增大的图像,为乙的压强随截取的高度h的变化的关系。
A.根据
可知,甲与乙的密度之比为
则甲乙的密度相同,A符合题意;
B.由图可知,甲截取高度为h1时,甲剩余部分对地面的压强与叠加后乙对地面的压强相等,则有
代入得
简化后得
解得,h1=1.6m。B不符合题意;
C.p1与p0之比为
解得,p1=1.4p0,C不符合题意;
D.p1与p2之比为
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】柱形固体的压强根据密度和高度可以计算;根据压力和受力面积的比值, 计算压强,再计算压强比值。
11.(2022八下·江新月考)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.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.根据可知,质量相等的不同液体,体积越大,密度越小,由图可知VA故ρA>ρB>ρC
A符合题意;
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,B不符合题意;
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据可知三种液体的密度大小关系;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,根据F=G总可知容器放在水平桌面上对水平桌面的压力的大小关系。
容器的底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强的大小关系。
三个容器中,液体的质量相等,则重力相等,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;据此得出液体对哪一个容器底部的压力最大;已知液体对容器底部的压力大小关系,且三个容器底面积相同,根据公式可知,液体对哪一个容器底部的压强最大。
三、实验填空题
12.(2024八下·大埔期末)学习了液体压强后,老师提了一个问题:有两只杯子,分别盛有水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当 ,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,小明接下来的合理操作应该是 ;
(2)使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,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”),如果使用前出现如图(a)所示的情景,说明该压强计 ;(选填“漏气”或“不漏气”)
(3)测量使用时,压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示。他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是盐水。小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”),因为 ;
(4)要鉴别两种液体可以将压强计的橡皮膜放在两种液体中的深度相同,若U型管内液体高度差较 (选填“大”或“小”),则此液体一定是水。
【答案】(1)相平;取下软管重新安装
(2)不漏气;不漏气
(3)不是;不可靠;没有控制深度相同
(4)小
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)首先调节液体压强计:当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图甲所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压。遇到这种情况,小明同学取下软管重新安装;
(2)使用前检查装置是否漏气,方法是川于轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管左支管液面上方的气压大于大气压,说明该压强计不漏气。
(3)连通器是顶部口底部相连的仪器,测量使用时,压强计中的U形管不是连通器;
由图b和图c所示实验可知,实验时压强计的金属盒在液体中的深度不同,不能根据图c中U形管两边的液柱高度差较大,而认为图c杯子中盛的是盐水。小明的结论是不可靠的,因为没有控制深度相同;
(4)要鉴别两种液体,可以将金属盒浸在液体中的相同深度,则U形管中液柱高度差大的对应液体是盐水,小的是水;
故答案为:(1)相平;取下软管重新安装;(2)不漏气;不漏气;(3)不是;不可靠;没有控制深度相同;(4)小。
【分析】(1)根据压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平;
若使用前液面不相平需要重新按装。
(2)如果气压计密封不好,存在漏气情况,在调整两管液面相平后,挤压橡皮膜橡皮管一侧压强不变,两管液柱高度不变。
(3)连通器是顶部口底部相连的仪器;根据液体压强公式p = pgh可知,通过比较液体压强比较液体密度大小,应控制压强计金属盒在液体中的深度相同。
(4)在液体压强相同时,液体密度和深度成反比。
13.(2024八下·青秀期中)小明在"物理创新实验"社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了他探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填"漏气”或"不漏气").
(2)如图甲,小明先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号 液体种类 探头C深度hC/cm 高度差ΔhA/格 探头D深度hD/cm 高度差ΔhB/格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜溶液 4 12 6 18
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大:
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体 越大,压强越大:
③根据表中数据,小明估算出硫酸铜溶液的密度为
(3)小明受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮简相通),他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越 :浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其 (选填“上"或"下")表面橡皮膜形变更明显,从而分析出 产生的原因。
【答案】(1)不漏气
(2)1、2或3、4;密度;1.5
(3)大;下;浮力
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。故该空填“不漏气”;
(2) 第1空、 分析表中1、2或3、4两次数据可知: 同种液体中,深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大。故该空填“1、2或3、4”;
第2空、 硫酸铜溶液密度大于水的密度,分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。故该空填“密度”;
第3空、 根据表中1、3数据,对于探头处于相同深度h时
两式相除可得:
解得:
硫酸铜溶液的密度为:
。故该空填“1.5”;
(3) 第1空、 他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,浮筒排开水的体积增加,所受浮力增大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。故该空填“大”;
第2空、 由于液体压强与液体的深度有关,所以浮筒竖直浸没水中后,下表面的深度比上表面的深度更深,由 可知,其下表面橡皮膜形变程度更明显;故该空填“下”;
第3空、 浸在液体中的物体上下表面在液体中的深度不同,形变程度不同,存在着压力差,从而分析出浮力产生的原因。故该空填“浮力”。
【分析】(1)通过对压强计按压后液面情况的分析来判断是否漏气。
(2)对于同种液体,通过比较不同深度下的数据得出深度与压强的关系,对于不同液体在相同深度下的数据得出液体密度与压强的关系,这里运用了对比和归纳的思路。对于计算硫酸铜溶液密度。
(3)在分析浮筒的情况时,根据排开水的体积变化判断浮力变化,以及根据深度不同判断压强不同导致橡皮膜形变程度不同,从而得出浮力产生的原因。
四、解答与计算题
14.(2024八下·高安期中) 如图所示的平底水壶,厚度不计,壶身重为0.2kg,最大容积为3L,底面积为。(g取)求:
(1)装满水时水的重力。
(2)装满水时,水对壶底的压力。
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
【答案】(1)解:水壶装满水的体积为
由可得,水的质量为
由G=mg可得,水受到的重力为
(2)水壶装满水时水面距离壶底的深度为
由p=ρgh可得,装满水时水对壶底的压强
由可得,装满水时水对壶底的压力
(3)装满水时水壶对桌面的压力等于壶内水和水壶受到的重力之和,即
装满水时水壶对桌面的压强为
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)已知水壶的容积和水的密度,根据密度公式可求装满水时水的质量;再根据重力公式G=mg可求装满水时水的重力;
(2)根据水壶的结构,可求出水壶装满水时水面距离壶底的深度;再根据阿基米德原理可求装满水时水对壶底的压强;最后根据压强公式 可求 装满水时水对壶底的压力;
(3)已知水的质量和水壶的质量,可求出总重力;再根据压强公式可求装满水时水壶对桌面的压强。
15.(2024八下·隆回期末)如图所示,立方体木块B上压一重物A,木块B恰好完全浸在水中,AB系统处于静止状态,水刚好充满容器。已知木块的体积是重物的10倍,木块的体积为,木块的密度为,水的密度为,水的深度为1m,。求:
(1)水在容器底部产生的压强;
(2)重物的密度;
(3)如果把重物A轻轻的推入水中,AB都再次平衡时,通过计算判断容器中水位下降的体积或溢出容器的水的体积。
【答案】(1)解: 水在容器底部产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa
(2)解: 木块B的质量:mB=ρ木VB=0.8×103kg/m3×10×10-6m3=8×10-3kg,
木块B的重力:GB=mBg=8×10-3kg×10N/kg=0.08N,
木块B恰好完全浸在水中时,排开水的体积等于木块B的体积,即V排=VB=10cm3=1×10-5m3,
AB系统受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-5m3=0.1N;
AB系统漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,AB的总重力:G总=F浮=0.1N,
则重物A的重力:GA=G总-GB=0.1N-0.08N=0.02N,
由题意知,重物A的体积:
由G=mg=ρVg可得,重物A的密度:
(3)解: 由于重物A的密度大于水的密度,则把重物A轻轻的推入水中时,重物A会下沉,重物A受到浮力小于重物A的重力;同时木块B会上浮,最终漂浮在水面上,木块B受到的浮力等于木块B的重力,则A和B受到的总浮力与原来相比,变小了,根据
A和B排开水的总体积:V排总=V排B+VA=8cm3+1cm3=9cm3,
与把重物A推入水中前相比,水位下降的体积:ΔV排=V排-V排总=10cm3-9cm3=1cm3。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据求水在容器底部产生的压强;
(2)根据密度公式求出木块B的质量,根据G=mg求出木块B的重力;木块B恰好完全浸在水中时,排开水的体积等于木块B的体积,根据求 AB系统受到的浮力;AB系统漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件求出AB的总重力,从而求重物A的重力,根据题意可知重物A的体积,根据G=mg=求出重物A的密度;
(3)比较重物A的密度与水的密度关系得出把重物 A轻轻的推入水中时,重物A的浮沉情况;同时木块 B会上浮,最终漂浮在水面上,木块B受到的浮力等于木块B的重力,从而可知A、B总浮力的变化,根据可知AB排开水的体积变化,从而可知水位的升降情况,结合物体的漂浮条件求出此时木块B排开水的体积,得出A、B排开水的总体积,与原来相比可知水位下降的体积。
16.(2024八下·高州月考)如图所示,将底面积为100cm2,重为10N的容器放在水平桌面上,容器内装有质量为6kg,深50cm的水。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对容器底的压强是多少?
(2)容器对水平桌面的压强多大?
(3)如果容器中装的是另外一种液体,尺寸仍如图所示,若容器中A点受到的压强为3200Pa,则另外一种液体的密度是多少?
【答案】(1)水对容器底的压强是
(2)水的重力为
在水平桌面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,为
则容器对水平桌面的压强
(3)解:由图可知A点在的深度为
则另外一种液体的密度是
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式,利用水的深度可求出水对容器底的压强。
(2)根据重力公式求出水的重力,然后得出容器对桌面压力为容器和水的总重力,再结合容器底面积求出容器对水平桌面的压强。
(3)根据 A 点深度和已知压强,利用液体压强公式反推求出另一种液体的密度。
1 / 18.2 《液体的压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)
一、单选题
1.(2024八下·黔南期末)如图所示,水平地面上放置甲、乙两个质量相等的水桶,水桶的上口面积相等,但水桶甲的底面积大于水桶乙的底面积,此时两桶中装有相同质量的水。若甲、乙水桶底受到水的压强分别为、,受到水的压力分别为、,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024八下·赫山期中)水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法不正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是
B.两个容器对桌面压强的大小关系是
C.两种液体对容器底压力的大小关系是
D.从甲、乙两个容器中倒出相同质量的a、b两种液体可使液体对底部的压强
3.(2023八下·桂林期中)在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差增大的是( )
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.向水槽中加入同种液体
C.将压强计的金属盒在原处转动180°
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中
4.(人教版物理八年级下册第九章第2节液体压强同步检测卷)如图所示,是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图像,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙。则ρ甲、ρ乙的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲>ρ乙 D.无法确定
5.(2024八下·广州期中)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.; B.;
C.; D.;
6.(2023八下·雄县期末) 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体对容器底部的压强 B.容器对桌面的压强
C.液体的密度 D.容器对桌面的压力
7.(2024八下·娄底月考)如图,甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,分别装有质量相等的水和酒精,则两瓶底部受到液体的压强与的关系为
A. B. C. D.无法比较
二、多选题
8.(2024八下·武鸣期中)如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,与乙等高的丙容器中装的是酒精。已知酒精的密度是0.8×103kg/m,则下列叙述正确的是( )
A.甲容器底部受到的液体压强最太
B.丙容器底部受到的液体压强最小
C.乙容器底部受到的液体压力一定最大
D.三容器底部受到的液体压强相等
9.(2024八下·南城期中) 如图所示,甲、乙两容器质量均为m0、底面积均为S,内装两种不同液体,两容器底部受到的液体压强均为p,液体质量分别为m甲和m乙,距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则( )
A.两容器底部受到的液体压力均为:F=pS
B.甲、乙液体密度关系为:ρ甲>ρ乙
C.A、B两点受到的液体压强关系为;pAD.乙容器对水平桌面的压力F=(m0+m乙)g
10.(2022八下·成都期末)如图,甲、乙两个实心物体静止在水平面上,甲为底面积为0.25m2、高3m的均匀柱状体,乙为边长为1m的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲乙密度相同 B.h1=1.2m
C.p1=1.6p0 D.p1:p2=4:5
11.(2022八下·江新月考)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.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.三个容器对桌面的压强相等
D.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
三、实验填空题
12.(2024八下·大埔期末)学习了液体压强后,老师提了一个问题:有两只杯子,分别盛有水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当 ,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,小明接下来的合理操作应该是 ;
(2)使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,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”),如果使用前出现如图(a)所示的情景,说明该压强计 ;(选填“漏气”或“不漏气”)
(3)测量使用时,压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示。他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是盐水。小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”),因为 ;
(4)要鉴别两种液体可以将压强计的橡皮膜放在两种液体中的深度相同,若U型管内液体高度差较 (选填“大”或“小”),则此液体一定是水。
13.(2024八下·青秀期中)小明在"物理创新实验"社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了他探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计 (选填"漏气”或"不漏气").
(2)如图甲,小明先在装水的容器中进行实验:然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号 液体种类 探头C深度hC/cm 高度差ΔhA/格 探头D深度hD/cm 高度差ΔhB/格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜溶液 4 12 6 18
①分析表中 (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大:
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体 越大,压强越大:
③根据表中数据,小明估算出硫酸铜溶液的密度为
(3)小明受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮简相通),他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越 :浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其 (选填“上"或"下")表面橡皮膜形变更明显,从而分析出 产生的原因。
四、解答与计算题
14.(2024八下·高安期中) 如图所示的平底水壶,厚度不计,壶身重为0.2kg,最大容积为3L,底面积为。(g取)求:
(1)装满水时水的重力。
(2)装满水时,水对壶底的压力。
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
15.(2024八下·隆回期末)如图所示,立方体木块B上压一重物A,木块B恰好完全浸在水中,AB系统处于静止状态,水刚好充满容器。已知木块的体积是重物的10倍,木块的体积为,木块的密度为,水的密度为,水的深度为1m,。求:
(1)水在容器底部产生的压强;
(2)重物的密度;
(3)如果把重物A轻轻的推入水中,AB都再次平衡时,通过计算判断容器中水位下降的体积或溢出容器的水的体积。
16.(2024八下·高州月考)如图所示,将底面积为100cm2,重为10N的容器放在水平桌面上,容器内装有质量为6kg,深50cm的水。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)水对容器底的压强是多少?
(2)容器对水平桌面的压强多大?
(3)如果容器中装的是另外一种液体,尺寸仍如图所示,若容器中A点受到的压强为3200Pa,则另外一种液体的密度是多少?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】图中,水桶上口面积相等,甲的底面积大于乙的底面积,装有相同质量的水,则乙桶中水的深度大,根据,乙水桶底受到的压强大于甲水桶底部受到的压强;根据桶的形状,甲水桶底受到水的压力等于水的重力,乙水桶底部受到水的压力小于水的重力,甲水桶底部受到的压力大于乙水桶底部受到的压力,D符合题意。
故选D。
【分析】根据V=Sh,水的体积相同时,底面积越大,深度越小,根据p=ρgh,在液体密度相同时,结合深度大小,判断液体压强大小;根据容器形状,判断容器底受到压力的大小,柱形容器中,容器底受到的压力等于液体重力。
2.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;液体压强的计算
【解析】【解答】A.图中,a、b液体的体积:Va>Vb,液体的质量相等,根据,则ρa<ρb,故A正确,不符合题意;
B.容器的质量相同、液体的质量相同,根据F=G总=m容g+m液g,两个容器对水平面的压力相同,底面积相同,根据,容器对桌面压强的关系是:,故B正确,不符合题意;
C.根据液体的质量相同,利用G=mg,则液体的重力相同,甲容器中,有液体压在侧壁上,液体对容器底的压力小于液体的重力,乙容器中,底部受到的压力等于液体的重力,则液体对容器底压力为:,故C正确,不符合题意;
D.由于液体对容器底压力为,倒出相同质量的液体后,容器底面积相同,根据,液体对底部的压强为,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】当质量相同时,根据,判断密度大小;根据,判断对水平面的压强大小;容器中,有液体压在侧壁上,容器底受到的压力小于重力;柱形容器中,容器底受到的压力等于重力。
3.【答案】B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】AD.将压强计金属盒向上移动,深度减小,压强减小,深度相同的酒精中,密度变小,压强减小,U形管两边液面高度差会减小,故AD不符合题意;
B.向水槽中加入同种液体,深度变大,压强会增大,高度差会增大,故B符合题意;
C.将压强计的金属盒在转动180°,只改变了方向,压强不变,U型管内液面高度差不变,故C不符合题意。
故选B。
【分析】液体压强随深度的增大而增大,液体密度越大, 压强越大;深度相同时,各个方向压强相等。
4.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】解答: 观察下图可见,当甲、乙两种液体深度都为h1时,p甲>p乙,故ρ甲>ρ乙,C选项符合题意。
故选C
分析:液体内部压强计算公式为p=ρgh,其中g是常量,当液体深度一定时,压强与液体密度成正比。
5.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】a、b两点的压强相等,根据压强公式可知p=ρgh,hb<ha,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,a、b两点到容器底的距离相等,同理计算可知a、b两点以下的液体对容器底的压强关系;所以两种液体对容器底的压强p甲<p乙,根据压强公式F=Ps,液体的压力等于重力,即两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】1、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
2、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
6.【答案】B
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AC、 容器底面积相同S甲=S乙,液体深度相同h甲=h乙,由容器形状特点,可知甲中溶液体积小于乙中溶液体积,即V甲<V乙,又由密度公式ρ=,可知ρ甲>ρ乙,故C错误;由液体压强公式p=ρgh,可知p甲>p乙,故A错误;
BD、由于两容器质量相同,液体质量相同,所以甲乙对比,容器与液体的总质量相同,由G=mg知,总重力相同,对桌面的压力F相同,故D错误;又由于甲乙容器的底面积相同,即受力面积S相同,所以根据压强公式p=,可知容器对桌面的压强相同,故B正确。
故答案为:B。
【分析】两容器形状对比,可判断溶液体积的大小关系。根据密度公式,可判断两种溶液密度大小关系。根据液体压强公式可判断压强大小关系。根据压力的形成过程及压强的定义式,可判断压力的大小关系和压强的大小关系。
7.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】由题截面和底面相同,容器底部受到的液体压力=柱形容器中液体的总重力。如图:
根据,容器相同,两侧部分体积相等,由m=pV,两侧水质量大于两侧酒精的质量,由于瓶中装的水和酒精质量相等,所以柱形水的质量小于柱形酒精的质量,
则容器底受到液体压力,
由,底面大小相等,所以。
故选:A。
【分析】用液体压强公式不便于判断(原因是水的密度大,但其深度较小),需根据压强的定义式进行判断。
8.【答案】A,B
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的特点
【解析】【解答】ABD、乙、丙两容器底部的液体深度相同,且ρ水>ρ酒精,根据p=ρ液gh可知容器底部受到的液体压强p乙>p丙;甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据p=ρ液gh可知容器底部受到的液体压强p甲>p乙;故p甲>p乙>p丙,即甲容器底部受到的液体压强最大、丙容器底部受到的液体压强最小,故AB正确、D错误;
C、p甲>p乙、S甲<S乙,根据F=pS无法判定乙容器底部受到的液体压力与甲容器底部受到的液体压力的大小关系,故C错误。
故答案为:AB。
【分析】乙、丙两容器底部的液体深度相同,且ρ水>ρ酒精,根据p=ρ液gh可知乙、丙容器底部受到的液体压强的大小关系;甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据p=ρ液gh可知甲、乙容器底部受到的液体压强的大小关系。
9.【答案】A,D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.两容器底部受到的液体压强均为p,底面积均为 S,所以两容器底部受到的液体压力F=pS,故A正确;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,由图可知,甲液体的深度大,所以根据可知,甲液体的密度小,即 ρ甲>ρ乙 ,故B错误;
C.A、B两点距离容器底部等高,且,所以A、B两点以下部分的液体压强大小为下,因为两容器底部受到的液体压强相等,所以A上面部分的压强大于B上面部分的压强,即,故C错误;
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力,即,故D正确。故选:AD。
【分析】A.根据压强定义式可得压力的计算公式F=pS,根据题意判断两容器底部受到的液体压力;
B.因为两种液体对容器底面的压强相同,而甲液体的深度大,根据可知两液体的密度大小关系;
C.已知两容器底部受到的液体压强相等,且知道甲、乙两液体密度的关系,由于A、B两点距离容器底部等高,根据判断出A、B两点以下部分的压强大小,再根据两容器底部受到的液体压强相等判断出A、B两点上面部分压强的大小关系;
D.乙容器放在水平桌面上,它对桌面的压力等于乙容器与内部液体的总重力。
10.【答案】A,D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳的放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,根据可知,甲对地面的压强减小,乙对地面的压强增大,由图可知,p 随h的增大而减小的图像,为甲的压强随截取的高度h的变化的关系;p随h的增大而增大的图像,为乙的压强随截取的高度h的变化的关系。
A.根据
可知,甲与乙的密度之比为
则甲乙的密度相同,A符合题意;
B.由图可知,甲截取高度为h1时,甲剩余部分对地面的压强与叠加后乙对地面的压强相等,则有
代入得
简化后得
解得,h1=1.6m。B不符合题意;
C.p1与p0之比为
解得,p1=1.4p0,C不符合题意;
D.p1与p2之比为
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】柱形固体的压强根据密度和高度可以计算;根据压力和受力面积的比值, 计算压强,再计算压强比值。
11.【答案】A,C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.根据可知,质量相等的不同液体,体积越大,密度越小,由图可知VA故ρA>ρB>ρC
A符合题意;
B.设A容器中水的深度为h,底面积为S,液体对容器底部的压强为
液体对容器底部的压力为
即液体对容器底部的压力等于以容器底为底面积、液体的深度为高度的液柱的重力,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;同理可得出,B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力。根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,B不符合题意;
CD.容器放在水平桌面上对水平桌面的压力等于容器和液体的重力之和,三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又因为底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】根据可知三种液体的密度大小关系;三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,根据F=G总可知容器放在水平桌面上对水平桌面的压力的大小关系。
容器的底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强的大小关系。
三个容器中,液体的质量相等,则重力相等,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;据此得出液体对哪一个容器底部的压力最大;已知液体对容器底部的压力大小关系,且三个容器底面积相同,根据公式可知,液体对哪一个容器底部的压强最大。
12.【答案】(1)相平;取下软管重新安装
(2)不漏气;不漏气
(3)不是;不可靠;没有控制深度相同
(4)小
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)首先调节液体压强计:当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图甲所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压。遇到这种情况,小明同学取下软管重新安装;
(2)使用前检查装置是否漏气,方法是川于轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管左支管液面上方的气压大于大气压,说明该压强计不漏气。
(3)连通器是顶部口底部相连的仪器,测量使用时,压强计中的U形管不是连通器;
由图b和图c所示实验可知,实验时压强计的金属盒在液体中的深度不同,不能根据图c中U形管两边的液柱高度差较大,而认为图c杯子中盛的是盐水。小明的结论是不可靠的,因为没有控制深度相同;
(4)要鉴别两种液体,可以将金属盒浸在液体中的相同深度,则U形管中液柱高度差大的对应液体是盐水,小的是水;
故答案为:(1)相平;取下软管重新安装;(2)不漏气;不漏气;(3)不是;不可靠;没有控制深度相同;(4)小。
【分析】(1)根据压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平;
若使用前液面不相平需要重新按装。
(2)如果气压计密封不好,存在漏气情况,在调整两管液面相平后,挤压橡皮膜橡皮管一侧压强不变,两管液柱高度不变。
(3)连通器是顶部口底部相连的仪器;根据液体压强公式p = pgh可知,通过比较液体压强比较液体密度大小,应控制压强计金属盒在液体中的深度相同。
(4)在液体压强相同时,液体密度和深度成反比。
13.【答案】(1)不漏气
(2)1、2或3、4;密度;1.5
(3)大;下;浮力
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1) 第1空、 U形管A、B中装入同种液体,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。故该空填“不漏气”;
(2) 第1空、 分析表中1、2或3、4两次数据可知: 同种液体中,深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大。故该空填“1、2或3、4”;
第2空、 硫酸铜溶液密度大于水的密度,分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。故该空填“密度”;
第3空、 根据表中1、3数据,对于探头处于相同深度h时
两式相除可得:
解得:
硫酸铜溶液的密度为:
。故该空填“1.5”;
(3) 第1空、 他将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,浮筒排开水的体积增加,所受浮力增大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。故该空填“大”;
第2空、 由于液体压强与液体的深度有关,所以浮筒竖直浸没水中后,下表面的深度比上表面的深度更深,由 可知,其下表面橡皮膜形变程度更明显;故该空填“下”;
第3空、 浸在液体中的物体上下表面在液体中的深度不同,形变程度不同,存在着压力差,从而分析出浮力产生的原因。故该空填“浮力”。
【分析】(1)通过对压强计按压后液面情况的分析来判断是否漏气。
(2)对于同种液体,通过比较不同深度下的数据得出深度与压强的关系,对于不同液体在相同深度下的数据得出液体密度与压强的关系,这里运用了对比和归纳的思路。对于计算硫酸铜溶液密度。
(3)在分析浮筒的情况时,根据排开水的体积变化判断浮力变化,以及根据深度不同判断压强不同导致橡皮膜形变程度不同,从而得出浮力产生的原因。
14.【答案】(1)解:水壶装满水的体积为
由可得,水的质量为
由G=mg可得,水受到的重力为
(2)水壶装满水时水面距离壶底的深度为
由p=ρgh可得,装满水时水对壶底的压强
由可得,装满水时水对壶底的压力
(3)装满水时水壶对桌面的压力等于壶内水和水壶受到的重力之和,即
装满水时水壶对桌面的压强为
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)已知水壶的容积和水的密度,根据密度公式可求装满水时水的质量;再根据重力公式G=mg可求装满水时水的重力;
(2)根据水壶的结构,可求出水壶装满水时水面距离壶底的深度;再根据阿基米德原理可求装满水时水对壶底的压强;最后根据压强公式 可求 装满水时水对壶底的压力;
(3)已知水的质量和水壶的质量,可求出总重力;再根据压强公式可求装满水时水壶对桌面的压强。
15.【答案】(1)解: 水在容器底部产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa
(2)解: 木块B的质量:mB=ρ木VB=0.8×103kg/m3×10×10-6m3=8×10-3kg,
木块B的重力:GB=mBg=8×10-3kg×10N/kg=0.08N,
木块B恰好完全浸在水中时,排开水的体积等于木块B的体积,即V排=VB=10cm3=1×10-5m3,
AB系统受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-5m3=0.1N;
AB系统漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,AB的总重力:G总=F浮=0.1N,
则重物A的重力:GA=G总-GB=0.1N-0.08N=0.02N,
由题意知,重物A的体积:
由G=mg=ρVg可得,重物A的密度:
(3)解: 由于重物A的密度大于水的密度,则把重物A轻轻的推入水中时,重物A会下沉,重物A受到浮力小于重物A的重力;同时木块B会上浮,最终漂浮在水面上,木块B受到的浮力等于木块B的重力,则A和B受到的总浮力与原来相比,变小了,根据
A和B排开水的总体积:V排总=V排B+VA=8cm3+1cm3=9cm3,
与把重物A推入水中前相比,水位下降的体积:ΔV排=V排-V排总=10cm3-9cm3=1cm3。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据求水在容器底部产生的压强;
(2)根据密度公式求出木块B的质量,根据G=mg求出木块B的重力;木块B恰好完全浸在水中时,排开水的体积等于木块B的体积,根据求 AB系统受到的浮力;AB系统漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件求出AB的总重力,从而求重物A的重力,根据题意可知重物A的体积,根据G=mg=求出重物A的密度;
(3)比较重物A的密度与水的密度关系得出把重物 A轻轻的推入水中时,重物A的浮沉情况;同时木块 B会上浮,最终漂浮在水面上,木块B受到的浮力等于木块B的重力,从而可知A、B总浮力的变化,根据可知AB排开水的体积变化,从而可知水位的升降情况,结合物体的漂浮条件求出此时木块B排开水的体积,得出A、B排开水的总体积,与原来相比可知水位下降的体积。
16.【答案】(1)水对容器底的压强是
(2)水的重力为
在水平桌面上容器对桌面的压力等于容器的总重力,为
则容器对水平桌面的压强
(3)解:由图可知A点在的深度为
则另外一种液体的密度是
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式,利用水的深度可求出水对容器底的压强。
(2)根据重力公式求出水的重力,然后得出容器对桌面压力为容器和水的总重力,再结合容器底面积求出容器对水平桌面的压强。
(3)根据 A 点深度和已知压强,利用液体压强公式反推求出另一种液体的密度。
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