名称 | 8.2 《探究:液体压强与哪些因素有关》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 5.7MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | |||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2025-03-19 17:17:50 |
ρ乙 C.p甲>p乙 D.ρ甲<ρ乙 ρ乙 C.p甲>p乙 D.ρ甲<ρ乙
11.(2024八下·成都期中)如图,甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体,放在水平桌面上,已知在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.p甲>p乙>p丙 D.p甲<p乙<p丙
三、实验填空题
12.(2024八下·深圳期末)小雅同学进行探究液体压强的影响因素的实验,在水平桌面上的两个相同容器中已经装有甲、乙两种液体。
(1)她将同一支调好的微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度处,观察U形管中两次液面的高度差,如图所示。由此可知, 液体中探头所在深度的液体压强更大,由此还可推断 液体的密度更小;(均选填“甲”或“乙”)
(2)如果固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变,这说明在同一液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。
13.(2024八下·普洱期末)如图是小林与小芳用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,他调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)实验中,液体内部压强的大小通过 来反映,此处应用的研究方法是 。
(3)小林比较图乙和图丙,可以得到结论 ;比较 两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 (选填“不变”或“改变”)。
(5)若保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小芳由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。小林认为她的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),原因是 。
四、解答与计算题
14.(2024八下·临沂月考)如图所示,盛有水的平底烧瓶静止放在面积为8m2的水平桌面上,烧瓶重1N,底面积30cm2,瓶内有水500mL,水深10cm。烧瓶厚度不计,求:
(1)水对烧瓶底的压力;
(2)烧瓶对桌面的压强。
15.(2024八下·承德期中)有一渔民驾驶一艘动力木船在湖中打渔,发现离水面0.6m处的船板漏了一个面积是8cm2的漏洞,湖水从洞喷入船中,渔民紧急处理补好了漏洞,避免了危险。求:
(1)漏洞处湖水的压强是多少?
(2)补好漏洞至少需要多大的压力?(取g=10N/kg,湖水密度为1.0×103kg/m 3)
16.(2024八下·凤凰月考)质量为100g、底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm。(g=10N/kg,ρ水= =1.0×103kg/m3)求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器底部对地面的压强。
17.(2024八下·防城期中)如图所示,容器中装有水,其中 h1=1m, h2=60cm, 容器底面积S=40cm, 求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)在距离容器底20cm的A点处有一个小孔,面积为S=2cm,若要堵注该小孔不给水流出,需要用多大的压力。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、液体压强计的U形管一端密闭,不是连通器,A符合题意;
BCD、下水道的U形弯管、锅炉水位计、三峡船闸,都是底部连通,上部开口的装置,属于连通器,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器,液体压强计的U形管一端密闭,不是连通器。
2.【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.火车轨道不是连通器,A不符合题意;
B.用吸管吸饮料,利用了大气压的作用,B不符合题意;
C.拦河大坝根据液体压强随深度的增加而增大的特点,C不符合题意;
D.U形“回水管”的底部连通,上部开口,是连通器,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】连通器的底部连通,上部开口,船闸、U形反水弯利用了连通器的原理。
3.【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】液体的密度相同,由图可知,a、b两点是同种液体中的两点,b点深度大于a点深度,根据可知
b、c两点深度相同,c点水的密度大于b点酒精的密度,根据可知
pb
pa
故选A。
【分析】根据液体压强的特点可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关;且液体密度越大,深度越深,液体压强越大。因此要比较a、b、c三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑。
4.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强特点:液体压强随着深度的增加而增大,细管中倒入几杯水后,细管中水的质量、体积增加得不多,细管中水的深度增加了很多,根据p=ρgh,水对木桶的压力增加。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】液体压强随深度的增加而增大。
5.【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相互连通,是连通器。当茶壶中的水不流动时,壶身和壶嘴中的水面总是相平的,这样可以保证倒水时壶嘴和壶身的水位一致,方便倒水。故选D.
【分析】本题考查的是连通器的原理及其在生活中的应用。连通器是指上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:连通器内盛同种液体,液体不流动时,液面总是相平的。茶壶就是典型的利用连通器的原理。
6.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】解:由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,且两液体的质量相等,所以,由可知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度,即ρA<ρB;由图可知两容器内液体的深度相同,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA<pB;
由题意可知,A、B两容器的质量相等,容器内液体的质量也相等,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可知,两容器的总质量相等,重力相等,对水平桌面的压力相等,即FA=FB。
故选:C。
【分析】由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,根据比较两容器内液体的密度关系,又知道两容器内液体的深度相同,根据p=ρgh比较两容器内液体对容器底部的压强关系;A、B两容器的质量相等,容器内液体的质量也相等,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等判断容器对水平桌面的压力关系。
7.【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据压强,计算杯底受到水的压力:
F=PS=900Pa×0.01m2=9N,
而水的重力为:
G水=m水g=3kg×10N/kg=10N,
该杯子底部受到水的压力小于水的重力;
A.容器是柱形的,水对杯底的压力等于水的重力,即FA=G水,故A不符合题意;
B.容器上大下小,水对杯的侧壁产生压力,容器底的压力FB
故选B。
【分析】根据F=pS,计算压力;根据G=mg,计算重力;根据容器形状不同,判断容器底的压力和液体重力关系,柱形容器,F=G,容器上大下小,F
8.【答案】B,C,D
【知识点】连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.连通器是上端开口,下端相连的仪器,压强计有一端是封闭的,不属于连通器,故A错误;
B.由甲乙两图可知,甲乙中液体密度相同,乙中探头深度更深,U形管中液柱高度差更大,说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.由乙丙两图可知,乙丙中液体密度相同,探头深度相同而探头的朝向不同,U形管中液柱高度差相同,说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等,故C正确;
D.图丁中探头深度相同,盐水的密度更大,U形管中液柱高度差更大,说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大,故D正确。
故选:BCD。
【分析】探究液体压强特点,主要应用控制变量法和转换法,由此分析即可。
9.【答案】A,B,D
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,故A正确;
B.橡皮膜位于隔板底部,所以左、右两侧液体对容器底部的压强相等,右侧部分横截面积是左侧的2倍,根据F=pS可知,右侧液体对容器底的压力是左侧液体对容器底的压力的2倍,故B正确;
C.隔板左、右两侧的形状都是长方体,容器对底部的压力等于液体的重力,左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,则左侧液体的重力小于右侧液体的重力,故左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故C错误;
D.左、右两侧液体对容器底部的压强相等,而左侧液体的深度大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度小于右侧液体密度,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)液体压强大小的影响因素是液体的深度和密度,而液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,据此分析;
(2)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系,并知道容器左、右两侧的底面积关系,根据F=PS分析解答;
(3)已知左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,根据压力、重力与压力的区别,并结合重力公式分析解答。
(4)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系、深度关系,根据p=ρgh分析解答;
10.【答案】B,C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】图中,试管中液体的质量相等,即m甲=m乙,乙管是倾斜的,所装的液体体积比较大,即V甲>V乙,根据,ρ甲>ρ乙;因液体的深度相同,根据p=ρgh,液体压强关系为:p甲>p乙,故BC符合题意。
故选BC。
【分析】质量相同时,体积越大,液体密度越大;根据p=ρgh,深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
11.【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等,根据压强公式p=ρgh得,在压强相同下:深度最小的a密度最大,深度最大的c密度最小,所以液体密度大小关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,
CD.a、b、c三点到杯底的深度相同,由p=ρgh得密度大的压强大,所以可得,p甲下>p乙下>p丙下。
整个液体对容器底部压强的大小排列顺序为p甲>p乙>p丙,故AC正确,BD错误。
故选AC。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
12.【答案】乙;甲;相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体压强的影响因素时,(1)微小压强计的探头在甲、乙液体中深度相同,图像中,乙液体压强计U形管两边液面的高度差较大,乙液体中探头所在深度的液体压强更大。根据,甲液体产生的压强小,可推断甲液体的密度更小。
(2)固定橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变,压强相同,则在同一液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
【分析】(1)当深度相同时,液体密度越大, 液体压强越大;
(2)液体密度和深度相同时,液体 内部各个方向压强相等。
13.【答案】(1)B
(2)U形管两侧液面的高度差;转换法
(3)在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;丙、丁
(4)不变
(5)不可靠;将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】探究液体压强与哪些因素有关时,
(1)使用压强计前,U形管左右两侧的水面有高度差,应取下软管,U形管两侧液面相平,再重新安装即可,故B符合题意;
(2)实验中,通过U形管两侧液面的高度差,反映液体内部压强的大小,利用的方法是转换法。
(3)根据图乙和图丙,液体密度相同,丙中橡皮膜深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
探究液体的压强与液体密度的关系,需要保持深度相同,液体密度不同,比较图丙和图丁,橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,液体的压强与液体密度有关。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)将浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制深度相同,结论不可靠。
【分析】(1)探究液体压强特点前,U形管两侧液面高度相同;
(2)利用U形管液面高度差反应压强的大小,是转换法;
(3)当液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)液体密度和深度相同时,液体内部向各个方向压强相等;
(5)探究液体压强和液体密度关系,需要保持深度相同。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,他应该取下软管,此时U形管两侧都与大气相连,最终两侧液面会相平,再将软管重新安装即可,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[1][2]实验中液体内部压强的大小通过U形管两侧液面的高度差来反映,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强越大,此处应用的研究方法是转换法。
(3)[1]由图可知,图乙和图丙中液体密度相同,丙中橡皮膜位于液体中的深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,故得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
[2]图丙和图丁中橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,说明液体的压强与液体密度有关。故比较丙、丁两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)[1][2]将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量,故她的结论不可靠。
14.【答案】解:(1)烧瓶内水的深度h=10cm=0.1m;水对烧瓶底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
由可得,水对烧瓶底的压力F水=p水S=1000Pa×30×10-4m2=3N;
(2)水的体积V水=500mL=500cm3;水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg水的重力G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N;烧瓶对桌面的压力F=G容+G水=1N+5N=6N,烧瓶对桌面的压强
答:(1)水对烧瓶底的压力3N;
(2)烧瓶对桌面的压强2000Pa。
【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】【分析】(1)烧瓶内水的深度0.1m;根据压强公式p水=ρ水gh计算水对烧瓶底的压强;由可得,水对烧瓶底的压力;
(2)水的体积V水;根据密度公式计算水的质量m水=ρ水V水;结合重力公式G=mg计算水的重力;烧瓶对桌面的压力F=G容+G水;根据F=Ps计算烧瓶对桌面的压强。
15.【答案】(1)解:根据液体压强公式即可求出漏洞处湖水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.6m=6×103Pa
(2)解:由变形可知,补好漏洞至少需要的压力为F=pS=6×103Pa×8×10-4m2 =4.8N
【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】【分析】 (1)已知河水的深度和漏洞到水面的距离,根据p=ρgh求出漏洞受到的压强。
(2)已知压强,根据的变形公式即可求出河水对挡洞船板的压力。
(1)漏洞处湖水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.6m=6×103Pa
(2)由得,补好漏洞至少需要的压力为
F=pS=6×103Pa×8×10-4m2 =4.8N
16.【答案】(1)水对容器底部的压强
(2)水对容器底部的压力为
(3)容器底部对地面的压强为
【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】【分析】1)据题可知水深0.2m,根据压强公式计算水对容器底部的压强
2)根据1)知水对容器底部的压强,由F=Ps可计算水对容器底部的压力
3)据题可知,水的重力为G水=0.5kg×10N/kg=5N,容器重力为G容=0.1kg×10N/kg=1N,所以总重力为6N,受力面积为20×10-4m2,根据压强公式P=F/S计算容器底部对地面的压强。
17.【答案】(1)解:水对容器底的压强
(2)解:
水对容器底的压力
(3)解: 点处小孔的深度
水对该小孔的压强
堵注小孔的压力
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】1)据题可知 h1=1m, 根据公式P=ρgh计算水对容器底的压强;
2)容器的底面积为 S=40cm2,根据压力公式P=F/S计算 水对容器底的压力;
3) 据题可知 点处小孔的深度 ,根据压强公式 P=ρgh计算A点压强,根据压力公式F=Ps计算A点的压力
1 / 18.2 《探究:液体压强与哪些因素有关》 筑基提能同步分层练习设计(基础版)初中物理八年级下(沪科版2024)
一、单选题
1.(2024八下·富川期末)连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.压强计 B.下水道的形弯管
C.锅炉水位计 D.三峡船闸
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】A、液体压强计的U形管一端密闭,不是连通器,A符合题意;
BCD、下水道的U形弯管、锅炉水位计、三峡船闸,都是底部连通,上部开口的装置,属于连通器,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】连通器是底部连通,上部开口的容器,液体压强计的U形管一端密闭,不是连通器。
2.(2024八下·顺平期末)如图所示的生活实例中,属于利用连通器原理的是( )
A.火车轨道 B.用吸管吸饮料
C.拦河大坝 D.U形“回水管”
【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】A.火车轨道不是连通器,A不符合题意;
B.用吸管吸饮料,利用了大气压的作用,B不符合题意;
C.拦河大坝根据液体压强随深度的增加而增大的特点,C不符合题意;
D.U形“回水管”的底部连通,上部开口,是连通器,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】连通器的底部连通,上部开口,船闸、U形反水弯利用了连通器的原理。
3.(2024八下·潮南期末)如图,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲等体积的水,a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc,则( )
A.pa
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】液体的密度相同,由图可知,a、b两点是同种液体中的两点,b点深度大于a点深度,根据可知
b、c两点深度相同,c点水的密度大于b点酒精的密度,根据可知
pb
pa
故选A。
【分析】根据液体压强的特点可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关;且液体密度越大,深度越深,液体压强越大。因此要比较a、b、c三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑。
4.(2024八下·花都期末)1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示。他在一个密闭的、装满水的木桶的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,结果只灌了几杯水,桶就裂开了。木桶裂开的主要原因是( )
A.木桶内水的质量增加 B.木桶内水的体积增加
C.水对木桶的压力增加 D.木桶内水的重力增加
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据液体压强特点:液体压强随着深度的增加而增大,细管中倒入几杯水后,细管中水的质量、体积增加得不多,细管中水的深度增加了很多,根据p=ρgh,水对木桶的压力增加。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】液体压强随深度的增加而增大。
5.(2024八下·雷州期末)如图是生活中常用的茶壶,它工作时主要是利用( )
A.二力平衡原理 B.帕斯卡原理
C.阿基米德原理 D.连通器原理
【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相互连通,是连通器。当茶壶中的水不流动时,壶身和壶嘴中的水面总是相平的,这样可以保证倒水时壶嘴和壶身的水位一致,方便倒水。故选D.
【分析】本题考查的是连通器的原理及其在生活中的应用。连通器是指上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:连通器内盛同种液体,液体不流动时,液面总是相平的。茶壶就是典型的利用连通器的原理。
6.(2024八下·娄底期中)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是( )
A.pA=pB;FA
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】解:由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,且两液体的质量相等,所以,由可知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度,即ρA<ρB;由图可知两容器内液体的深度相同,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA<pB;
由题意可知,A、B两容器的质量相等,容器内液体的质量也相等,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可知,两容器的总质量相等,重力相等,对水平桌面的压力相等,即FA=FB。
故选:C。
【分析】由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,根据比较两容器内液体的密度关系,又知道两容器内液体的深度相同,根据p=ρgh比较两容器内液体对容器底部的压强关系;A、B两容器的质量相等,容器内液体的质量也相等,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等判断容器对水平桌面的压力关系。
7.(2024八下·深圳期末)如图所示,在水平桌面上放有A、B、C、D四个底面积均为0.01m2的薄壁空杯,当在其中一个空杯中装入1kg的水后,水对杯底产生的压强为900Pa,则这个杯子的形状可能是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据压强,计算杯底受到水的压力:
F=PS=900Pa×0.01m2=9N,
而水的重力为:
G水=m水g=3kg×10N/kg=10N,
该杯子底部受到水的压力小于水的重力;
A.容器是柱形的,水对杯底的压力等于水的重力,即FA=G水,故A不符合题意;
B.容器上大下小,水对杯的侧壁产生压力,容器底的压力FB
故选B。
【分析】根据F=pS,计算压力;根据G=mg,计算重力;根据容器形状不同,判断容器底的压力和液体重力关系,柱形容器,F=G,容器上大下小,F
二、多选题
8.(2024八下·临淄期末)如图是研究液体内部压强时的实验装置及部分实验过程,下列说法正确的是( )
A.压强计是连通器,工作时通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小
B.甲、乙可说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大
C.乙、丙可说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等
D.丁可说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大
【答案】B,C,D
【知识点】连通器原理及其应用;探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】A.连通器是上端开口,下端相连的仪器,压强计有一端是封闭的,不属于连通器,故A错误;
B.由甲乙两图可知,甲乙中液体密度相同,乙中探头深度更深,U形管中液柱高度差更大,说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.由乙丙两图可知,乙丙中液体密度相同,探头深度相同而探头的朝向不同,U形管中液柱高度差相同,说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等,故C正确;
D.图丁中探头深度相同,盐水的密度更大,U形管中液柱高度差更大,说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大,故D正确。
故选:BCD。
【分析】探究液体压强特点,主要应用控制变量法和转换法,由此分析即可。
9.(2024八下·沿河期中)如图所示,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等
B.右侧液体对容器底的压力是左侧液体对容器底部压力的2倍
C.容器中左、右两侧液体的质量相等
D.右侧液体的密度大于左侧液体的密度
【答案】A,B,D
【知识点】压强大小比较;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,故A正确;
B.橡皮膜位于隔板底部,所以左、右两侧液体对容器底部的压强相等,右侧部分横截面积是左侧的2倍,根据F=pS可知,右侧液体对容器底的压力是左侧液体对容器底的压力的2倍,故B正确;
C.隔板左、右两侧的形状都是长方体,容器对底部的压力等于液体的重力,左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,则左侧液体的重力小于右侧液体的重力,故左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故C错误;
D.左、右两侧液体对容器底部的压强相等,而左侧液体的深度大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度小于右侧液体密度,故D正确。
故选ABD。
【分析】(1)液体压强大小的影响因素是液体的深度和密度,而液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,据此分析;
(2)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系,并知道容器左、右两侧的底面积关系,根据F=PS分析解答;
(3)已知左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,根据压力、重力与压力的区别,并结合重力公式分析解答。
(4)知道左、右两侧液体对容器底部的压强关系、深度关系,根据p=ρgh分析解答;
10.(2024八下·宁乡市期中)如图,甲、乙两支完全相同的试管。分别装有质量相等的液体。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.p甲
【答案】B,C
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】图中,试管中液体的质量相等,即m甲=m乙,乙管是倾斜的,所装的液体体积比较大,即V甲>V乙,根据,ρ甲>ρ乙;因液体的深度相同,根据p=ρgh,液体压强关系为:p甲>p乙,故BC符合题意。
故选BC。
【分析】质量相同时,体积越大,液体密度越大;根据p=ρgh,深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
11.(2024八下·成都期中)如图,甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体,放在水平桌面上,已知在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙 B.ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.p甲>p乙>p丙 D.p甲<p乙<p丙
【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】AB.在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等,根据压强公式p=ρgh得,在压强相同下:深度最小的a密度最大,深度最大的c密度最小,所以液体密度大小关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,
CD.a、b、c三点到杯底的深度相同,由p=ρgh得密度大的压强大,所以可得,p甲下>p乙下>p丙下。
整个液体对容器底部压强的大小排列顺序为p甲>p乙>p丙,故AC正确,BD错误。
故选AC。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
三、实验填空题
12.(2024八下·深圳期末)小雅同学进行探究液体压强的影响因素的实验,在水平桌面上的两个相同容器中已经装有甲、乙两种液体。
(1)她将同一支调好的微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度处,观察U形管中两次液面的高度差,如图所示。由此可知, 液体中探头所在深度的液体压强更大,由此还可推断 液体的密度更小;(均选填“甲”或“乙”)
(2)如果固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变,这说明在同一液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强大小 。
【答案】乙;甲;相等
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体压强的影响因素时,(1)微小压强计的探头在甲、乙液体中深度相同,图像中,乙液体压强计U形管两边液面的高度差较大,乙液体中探头所在深度的液体压强更大。根据,甲液体产生的压强小,可推断甲液体的密度更小。
(2)固定橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变,压强相同,则在同一液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。
【分析】(1)当深度相同时,液体密度越大, 液体压强越大;
(2)液体密度和深度相同时,液体 内部各个方向压强相等。
13.(2024八下·普洱期末)如图是小林与小芳用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,他调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)实验中,液体内部压强的大小通过 来反映,此处应用的研究方法是 。
(3)小林比较图乙和图丙,可以得到结论 ;比较 两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 (选填“不变”或“改变”)。
(5)若保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小芳由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。小林认为她的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),原因是 。
【答案】(1)B
(2)U形管两侧液面的高度差;转换法
(3)在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;丙、丁
(4)不变
(5)不可靠;将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量
【知识点】液体压强的特点;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】探究液体压强与哪些因素有关时,
(1)使用压强计前,U形管左右两侧的水面有高度差,应取下软管,U形管两侧液面相平,再重新安装即可,故B符合题意;
(2)实验中,通过U形管两侧液面的高度差,反映液体内部压强的大小,利用的方法是转换法。
(3)根据图乙和图丙,液体密度相同,丙中橡皮膜深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
探究液体的压强与液体密度的关系,需要保持深度相同,液体密度不同,比较图丙和图丁,橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,液体的压强与液体密度有关。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)将浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制深度相同,结论不可靠。
【分析】(1)探究液体压强特点前,U形管两侧液面高度相同;
(2)利用U形管液面高度差反应压强的大小,是转换法;
(3)当液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同;
(4)液体密度和深度相同时,液体内部向各个方向压强相等;
(5)探究液体压强和液体密度关系,需要保持深度相同。
(1)在使用压强计前,小林发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,他应该取下软管,此时U形管两侧都与大气相连,最终两侧液面会相平,再将软管重新安装即可,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[1][2]实验中液体内部压强的大小通过U形管两侧液面的高度差来反映,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强越大,此处应用的研究方法是转换法。
(3)[1]由图可知,图乙和图丙中液体密度相同,丙中橡皮膜位于液体中的深度更深,U形管两侧液面的高度差更大,说明液体压强更大,故得出结论:在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大。
[2]图丙和图丁中橡皮膜深度相同,液体密度不同,丁中液体密度更大,U形管两侧液面的高度差也更大,说明液体的压强与液体密度有关。故比较丙、丁两图,可以探究液体的压强与液体密度的关系。
(4)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,由于液体压强只和液体密度与深度有关,所以使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,液体压强不变,U形管中液面高度差不变。
(5)[1][2]将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,不仅增大了液体的密度,也增大了金属盒位于液体中的深度,没有控制单一变量,故她的结论不可靠。
四、解答与计算题
14.(2024八下·临沂月考)如图所示,盛有水的平底烧瓶静止放在面积为8m2的水平桌面上,烧瓶重1N,底面积30cm2,瓶内有水500mL,水深10cm。烧瓶厚度不计,求:
(1)水对烧瓶底的压力;
(2)烧瓶对桌面的压强。
【答案】解:(1)烧瓶内水的深度h=10cm=0.1m;水对烧瓶底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
由可得,水对烧瓶底的压力F水=p水S=1000Pa×30×10-4m2=3N;
(2)水的体积V水=500mL=500cm3;水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg水的重力G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N;烧瓶对桌面的压力F=G容+G水=1N+5N=6N,烧瓶对桌面的压强
答:(1)水对烧瓶底的压力3N;
(2)烧瓶对桌面的压强2000Pa。
【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】【分析】(1)烧瓶内水的深度0.1m;根据压强公式p水=ρ水gh计算水对烧瓶底的压强;由可得,水对烧瓶底的压力;
(2)水的体积V水;根据密度公式计算水的质量m水=ρ水V水;结合重力公式G=mg计算水的重力;烧瓶对桌面的压力F=G容+G水;根据F=Ps计算烧瓶对桌面的压强。
15.(2024八下·承德期中)有一渔民驾驶一艘动力木船在湖中打渔,发现离水面0.6m处的船板漏了一个面积是8cm2的漏洞,湖水从洞喷入船中,渔民紧急处理补好了漏洞,避免了危险。求:
(1)漏洞处湖水的压强是多少?
(2)补好漏洞至少需要多大的压力?(取g=10N/kg,湖水密度为1.0×103kg/m 3)
【答案】(1)解:根据液体压强公式即可求出漏洞处湖水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.6m=6×103Pa
(2)解:由变形可知,补好漏洞至少需要的压力为F=pS=6×103Pa×8×10-4m2 =4.8N
【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】【分析】 (1)已知河水的深度和漏洞到水面的距离,根据p=ρgh求出漏洞受到的压强。
(2)已知压强,根据的变形公式即可求出河水对挡洞船板的压力。
(1)漏洞处湖水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.6m=6×103Pa
(2)由得,补好漏洞至少需要的压力为
F=pS=6×103Pa×8×10-4m2 =4.8N
16.(2024八下·凤凰月考)质量为100g、底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm。(g=10N/kg,ρ水= =1.0×103kg/m3)求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器底部对地面的压强。
【答案】(1)水对容器底部的压强
(2)水对容器底部的压力为
(3)容器底部对地面的压强为
【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】【分析】1)据题可知水深0.2m,根据压强公式计算水对容器底部的压强
2)根据1)知水对容器底部的压强,由F=Ps可计算水对容器底部的压力
3)据题可知,水的重力为G水=0.5kg×10N/kg=5N,容器重力为G容=0.1kg×10N/kg=1N,所以总重力为6N,受力面积为20×10-4m2,根据压强公式P=F/S计算容器底部对地面的压强。
17.(2024八下·防城期中)如图所示,容器中装有水,其中 h1=1m, h2=60cm, 容器底面积S=40cm, 求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)在距离容器底20cm的A点处有一个小孔,面积为S=2cm,若要堵注该小孔不给水流出,需要用多大的压力。
【答案】(1)解:水对容器底的压强
(2)解:
水对容器底的压力
(3)解: 点处小孔的深度
水对该小孔的压强
堵注小孔的压力
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】1)据题可知 h1=1m, 根据公式P=ρgh计算水对容器底的压强;
2)容器的底面积为 S=40cm2,根据压力公式P=F/S计算 水对容器底的压力;
3) 据题可知 点处小孔的深度 ,根据压强公式 P=ρgh计算A点压强,根据压力公式F=Ps计算A点的压力
1 / 1