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考点2液体压强(高频考点)
一、单选题
1.如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平,涵洞中的水流方向,正确的说法是( )
A.水从水渠乙流向水渠甲 B.水从水渠甲流向水渠乙
C.因水面相平,水不流动 D.以上说法都不对
2.下列器具中,没有应用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.船闸 C.锅炉水位计 D.温度计
3.关于压强和浮力知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受浮力和压强越大
B.用密度计测量不同液体的密度时,它所受到的浮力是不同的
C.轮船从江河驶入大海,排水量减少
D.水坝的下部总要比上部建的宽些,以便承受更大的水压
4.如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水 ,下面关于液体中a、b、c三点 其中b、c两点在同一水平面上 压强大小的关系说法正确的是
A. B. C. D.
5.下列实例中,主要是利用连通器原理工作的是( )
A.抽水机 B.注射器 C.船闸 D.液压千斤顶
6.如图所示,质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,下列说法正确的是( )
A.甲容器底部所受液体的压力大于乙容器底所受的液体压力
B.两容器底部所受液体的压强大小相等
C.甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
D.甲液体的密度小于乙液体的密度
二、填空题
7.如图所示,在开口的矿泉水瓶上打一个小孔,水便从小孔喷出,这是因为水对瓶的侧壁有 .此时如果堵住瓶口,看到的现象是 .
8.我国“蛟龙号”潜水器创造了深潜7000m的惊人纪录.我们知道海水的压强随 增大而增大.在7000m深处,海水对潜水器的压强约为7×107Pa,即潜水器每平方米的表面上受到 N的压力,相当于在1m2的面积上压着 t的重物.(g取10N/kg)
9.如图所示,薄壁圆柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上。容器甲底面积为5×10-2m2,盛有质量为5 kg的水,则甲容器底面积所受水的压强为 Pa。若地面所受甲乙两物体的压强相等,则正方体乙的密度是 kg /m3(g取10N/kg)
10.三峡大坝是当今世界第一大的水电工程,它位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里.三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为80m的某处受到水的压强为 Pa.轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了 原理.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
11.完成下列填空
(1)如图1读数正确的是 (填“A”或“B”或“C”);
(2)如图2是探究液体压强与 的关系;
(3)如图3,是探究二力平衡的条件的实验。实验中将卡片扭转一定的角度,松手并观察现象,这是为了证明二力平衡必须作用在 上;为了探究大小不相等的两个力能否平衡,需要改变 ,松手后观察现象。
12.一平底圆柱形杯子放在水平桌面上,杯子的底面积为50cm2,装水后,水对杯底的压强为1000Pa,则杯内所装水的高度是 cm,杯子和水的总质量是0.6kg,则杯子对桌面的压强是 Pa.(杯壁的厚度忽略不计)
三、计算题
13.一个重为6N,底面积为0.01m2的电热水器中盛有重为30N的水,水深2dm。(ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)水对容器底的压强和压力;
(2)容器对水平桌面的压强和压力。
14.如图所示,水平桌面的中央放着一个重为20N的平底鱼缸,其容积为6×10﹣3m3,底面积为250cm2,鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量为5.5kg。已知水的密度ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)鱼缸底部受到水的压力。
(2)鱼缸对桌面产生的压强。
15.如图甲,边长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的质量为18kg,横截面积为200cm2,高度为10cm的实心圆柱体竖直放在容器底部。现向容器内缓慢注入水,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入水的质量关系如图乙所示,g取10N/kg,。求:
(1)圆柱体的密度;
(2)当加入水的质量为2kg时,圆柱体受到的浮力;
(3)图乙中纵坐标上的大小;
(4)当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内水的质量。
四、综合题
16.在学习液体的压强知识时,老师使用了如图所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,小明他们在容器左右部分装入 (选填“相同”或“不同”)深度的水,观察到橡皮膜凹向深度 (选填“大”或“小”)的一侧。得出结论:同种液体,深度越大,压强越 ;
(2)探究“液体压强与液体密度的关系”这一结论,小明他们将水和酒精分别装入容器的左右两部分保持 相同,观察橡皮膜的凹凸方向,得出: ;
(3)小明一直认为液体压强还与液体质量有关。理由是水越多,重力越大,压强就越大。为此,他找来两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底。在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,向瓶中装入等质量的水,橡皮膜向外凸出情况如图。结果表明,液体压强大小与液体 无关,而与液体 有关。
五、科普阅读题
17.深海勇士号载人潜水器是我国自主设计的第二台深海载人潜水器,如图所示。其主要技术参数如下表(部分数据作近似处理),深海勇士号挂有适当数量的压载铁(载荷),可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。2023年5月20日,国家文物局利用深海勇士号载人潜水器对南海西北陆坡一号沉船进行了第一次考古调查。
体积/ 100 质量/kg
最大载荷(不包括乘员质量)/kg 220 最大下潜深度/m 4500
乘员/人 3 最大速度/节 2.5
(1)深海勇士号的外壳选择钛合金板,这主要是因为这种材料具有较大的 (选填“密度”或“硬度”)。
(2)深海勇士号在水面下下潜的过程中受到海水的压强 ,浮力 。(均选填“变大”“变小”或“不变”;假设海水密度不变)
(3)加速下沉的深海勇士号,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力的大小等于其所受重力的大小,不计水的阻力,则深海勇士号将____(填选项)。
A.继续加速下沉 B.减速直线下沉
C.匀速直线下沉 D.立即静止
(4)当深海勇士号处于1000m深海工作区时,所受的浮力为 N。(g取10N/kg,)
(5)深海勇士号采用深潜器无动力下潜上浮技术,是靠改变压载铁的数量来实现浮沉的。为什么深海勇士号在深海中须通过抛掉压载铁实现上浮,而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮?请写出可能的原因: 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
2.【答案】D
【知识点】连通器原理及其应用
3.【答案】D
【知识点】压强;液体压强的特点
4.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
5.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
6.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
7.【答案】压强;过一会不再有水喷出
【知识点】液体压强的特点
8.【答案】深度;7×107;7×103
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
9.【答案】1000;1000
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
10.【答案】8×105;连通器
【知识点】液体压强的计算;连通器原理及其应用
11.【答案】B;液体密度;同一直线;钩码的个数
【知识点】温度及温度计的使用与读数;探究二力平衡的条件;探究液体压强的特点实验
12.【答案】10;1200
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
13.【答案】(1)水对容器底的压强
水对容器底的压力
答:水对容器底的压强为2000Pa,压力为20N。
(2)容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
答:容器对水平桌面的压强为3600Pa,压力为36N。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
14.【答案】(1)解:鱼缸底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,
由p= 可得,鱼缸底部受到水的压力:
F=pS=2000Pa×250×10﹣4m2=50N
答:鱼缸底部受到水的压力为50N。
(2)解:鱼缸内水的重力:
G水=m水g=5.5kg×10N/kg=55N,
鱼缸对桌面的压力:
F′=G水+G鱼缸=55N+20N=75N,
鱼缸对桌面产生的压强:
p′= = =3000Pa
答:鱼缸对桌面产生的压强为3000Pa。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
15.【答案】(1)解:由题可知,圆柱体的质量,横截面积,
高度,
圆柱体的体积为
由可得,圆柱体的密度为。
(2)解:容器的底面积为,
注入水后,水在容器底部占据的面积为,,
当加入水的质量时,水的体积为,
此时水的深度为。
因为水的深度等于圆柱体的高度,所以圆柱体恰好被完全浸没圆柱体排开水的体积等于其自身的体积,圆柱体受到的浮力为。
(3)解:由图乙可知,当注入水的质量大于等于2kg时,圆柱体对容器底部的压力F保持F1不变。这说明此时圆柱体已完全浸没,受到的浮力达到最大值且不再变化。
圆柱体的重力;
圆柱体完全浸没时受到的浮力。
圆柱体静止在容器底部,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和容器底的支持力的作用,三力平衡,即;
所以,容器底对圆柱体的支持力为;
根据力的作用是相互的,圆柱体对容器底部的压力F1等于支持力N,即。
(4)解:设此时容器内水的质量为,水的深度为。
水对容器底部的压强为;
容器对桌面的总压力等于圆柱体和水的总重力(容器质量不计);
容器对桌面的压强为;
根据题意,,即 。
两边消去g,得:①
当注入水的质量为2kg时,水深为0.1m。若,则水深,圆柱体已完全浸没。
此时水的体积等于圆柱体浸没部分周围的体积加上圆柱体上方水的体积:
又因为,所以
②
联立①②解得
所以水深的假设成立,因此,容器内水的质量为6kg
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算
16.【答案】(1)不同;小;大
(2)深度;深度相同,液体密度越大,压强越大
(3)质量;深度
【知识点】液体压强的特点
17.【答案】(1)硬度
(2)变大;不变
(3)C
(4)
(5)几千米的海底海水的压强太大,利用排水法很难将水排出舱外
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
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