【精品解析】人教版八年级物理下册第九章《压强》第2节液体的压强基础训练

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名称 【精品解析】人教版八年级物理下册第九章《压强》第2节液体的压强基础训练
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2026-02-24 00:00:00

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人教版八年级物理下册第九章《压强》第2节液体的压强基础训练
一、【基础巩固练习】知识点1-液体压强的特点
1.某新闻报道:我国深海考古世界级大发现,水下千米级深度首次发现明代沉船遗址。但由于液体压强,打捞难度极大。由此,小明猜想液体压强可能与_有关。
【证据】
⑴如图甲所示,他在家里找到了一个透明漏斗和一个弹性非常好的橡皮膜,然后把橡皮膜套在漏斗上。
⑵找一个透明杯子装适量水,把漏斗放进水中不同深度观察橡皮膜的凹陷程度(如图丙、丁)。
⑶在水中放入适量食盐,搅拌均匀,再把漏斗放入盐水中(如图乙)。
【解释】
(1)观察丙、丁,说明液体压强随深度的增加而   。
(2)观察   ,说明液体压强还与   有关。
(3)【交流】
实验通过观察橡皮膜的   来反映液体压强的大小。
(4)乙、丙两次实验有一个前提条件,即它们浸入液体的   要相同,这种研究物理问题的方法叫作   法。
2.(2024·无锡) 如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
3.小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越   ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC   (选填“>”、“=”或“<”)ρD.
4.在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,应重新安装橡胶管使两侧液面   。
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图乙、丙可知:同种液体,   ,压强越大;已知ρ水>ρ酒精,比较图丙、   可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在   (选填“a”、“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是   。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是   。
二、【基础巩固练习】知识点2-液体压强的大小
5.如图所示,水平地面上放置一个容器,容器中间用隔板分成左右两部分,两部分装有适量的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,图中甲、乙、丙三点受到水的压强分别为p甲、p乙、p丙,以下说法正确的是(  )
A.p甲=0 Pa B.p甲=9.0×103Pa
C.p乙=6.0×103Pa D.p丙=3.0×103Pa
6.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为(  )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
7.如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为F1、F2,则F1   F2;用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则F3   F4(两空均选填“<”、“=”或“>”)。
8.【新情境】小凯对图甲中新闻报道划线的内容产生了好奇,通过实验研究液体内部的压强。
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,画出图乙中盐水内部压强随深度变化的图线,盐水内部压强随深度增大而   ;用酒精重复上述实验,画出图乙中酒精内部压强随深度变化的图线。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精   ;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越   。
(2)由盐水的图线可推知一万米深处海水产生的压强约为   Pa,对大拇指盖的压力约为   N.
三、【基础巩固练习】知识点3-连通器
9.【新情景】连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,以下不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.盆景的自动供水装置 D.下水道的存水弯
10.(2021八下·锦江期末)如图所示,U形管一侧盛有煤油,另一侧盛有水(ρ水>ρ煤油),阀门关闭时,液面相平,此时该装置   (选填“是”或“不是”)连通器;当把阀门打开时,将会发现液体   (选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”)。
11.南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当   。当水不流动时,水对A点的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
12.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门打开,下游阀门关闭。关于此时的船闸,下列说法正确的是(  )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门两侧的压力相等
C.闸室和下游水道构成连通器,水对下游阀门右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对上游阀门两侧的压力相等
四、【能力提升练习】
13.在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:   ;
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否   ;
(3)比较图中   两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强   ;
(4)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度   (选填“更大”或“更小”)的液体。
14.【传统文化】端午节划龙舟是我国的传统风俗,关于龙舟赛,下列说法中正确的是(  )
A.开赛前,静止的龙舟没有惯性
B.使龙舟前进的施力物体是桨
C.选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小
D.龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性力的作用
15.如图甲、乙所示,将同一瓶水先正立、后倒立放在水平桌面上。图甲中,水对瓶底的压强为p甲,水对瓶底的压力为F甲;图乙中,水对瓶盖的压强为p乙,水对瓶盖的压力为F乙。下列判断正确的是(  )
A.p甲<p乙;F甲>F乙     B.p甲<p乙;F甲=F乙
C.p甲=p乙;F甲=F乙     D.p甲<p乙;F甲<F乙
16.如图甲所示,用水龙头往重为10N的置于水平地面的容器中注水直到容器装满(容器上下两部分均是规则柱形),已知水龙头每秒注水100cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,忽略容器壁的厚度,求:(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)第42秒时,水的深度;
(2)容器的底面积;
(3)第40秒时,容器对水平地面的压强。
五、【素养提升练习】
17.如图甲所示,摄影师拍摄到水底有亮、暗相间的条纹,条纹随着水面波动发生变化。水波如图乙所示,若一束光竖直入射到图示位置,则相比入射光,进入水中的光传播方向   (选填“不变”、“向左偏折”、“向右偏折”);此时水中A点受到水的压强   (选填“<”、“=”、“>”)B点受到水的压强。
18.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,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。下列说法正确的是(  )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
B.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲>p乙
D.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
19.探究液体压强与哪些因素有关,完成下列任务。
任务一 测量盐水、水和酒精的密度
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端   处,并调节好天平。
(2)用注射器抽取5mL盐水,用天平测得注射器和盐水的总质量,如图甲所示,为   g.
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,盐水的密度为   g/cm3.继续测出水和酒精的密度。
(4)任务二 探究液体内部的压强
图乙是U形管压强计,实验时通过两侧液面的高度差来反映   的大小。
(5)三个容器分别装有适量的盐水、水和酒精,改变探头在液体中的深度,记录探头的深度h与U形管两侧液面的高度差Δh,绘制Δh-h图像如图丙,分析图像可知:
①液体压强与液体的深度有关,在相同液体内部,深度越深,压强越   。
②液体压强与液体的密度有关。
根据图像,陈述得出结论②的理由:   。
20.甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2.甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕,6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的水面下降0.02m,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等;求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量。
②金属小球的密度。
答案解析部分
1.【答案】(1)增大
(2)乙、丙;液体的密度
(3)凹陷程度
(4)深度;控制变量
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)据实验分析可知,丙、丁的变量为深度,随着深度的增加,橡皮膜的形变程度增加,所以压强随着深度的增加而增加;
(2)乙丙的变量为液体的种类(密度),且橡皮膜形变程度不同,所以压强和液体密度有关;
(3)题目中将橡皮膜的凹陷程度反映液体压强的大小;
(4)探究压强和浸没深度的关系,变量为有液体种类,其余因素相同,如浸没深度相同,该方法为控制变量法。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
2.【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即压强相等,根据液体压强与深度和液体密度有关,必须控制深度相同,而是否与同一个人、液体的多少、操作时间都无关,故D正确。
故选D。
【分析】 根据液体压强与深度和液体密度有关分析。
3.【答案】(1)大
(2)<
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据图丙可知,B液体密度大,橡皮膜向左凸出,且深度相同,所有深度相同,密度越大,压强越大;
(2)根据压强公式p=ρgh计算可知,压强相同下,D深度小,所以D密度大。
【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。
4.【答案】(1)相平
(2)深度越大;丁
(3)a
(4)探头分别放入容器底,最终两容器中水的深度不同
(5)更换密度不同的液体重复操作
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验前,要使得U形管两端液体面相平,据图可知,U形管两端液面不相平,需要重新安装橡胶管使两侧液面相平;
(2)乙丙实验变量为浸没深度,浸没深度越大,液体按要求越大;探究液体密度和压强关系,需要控制浸没深度相同,即比较丙丁;
(3)根据压强公式P=ρgh计算可知,压强相同,盐水的密度大,所以浸没深度小于水,即在a点;
(4)探究压强和容器大小的关系,变量为容器大小,其余变量相同,图中的变量还包括探头浸没的深度,所以实验设计不合理;
(5)探究液体压强与深度的关系时,为了使结论具有普遍性,需要更换密度不同的液体重复操作。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
5.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB、甲的浸没深度为0.6m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6m=6×103Pa,故AB错误;
C、乙的浸没深度为0.9m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9×103Pa,故C错误;
D、丙的浸没深度为0.3m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,故D错误;
综上选D。
【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。
6.【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据液体压强p=ρgh计算可知,hA<hB,A、B两点处的液体压强相等,所以ρ甲>ρ乙,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【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。
7.【答案】=;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】液体对容器底部的压强p=ρgh,深度相同,所以对容器底部的压强相同,根据F=PS计算可知,F1=F2,根据图可知,甲容器液体的体积大于乙,所以甲容器的水质量大,甲、乙容器质量相同,所以甲的质量大,对地面的压力大,受到的摩擦力大,甲乙受到水平的力匀速运动,则拉力等于摩擦力,所以F3大于F4。
【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;
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力。
8.【答案】(1)增大;大;大
(2)108;104
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)据图乙可知,随着深度的增加,盐水内部压强增加;据图可知,深度相同下,盐水压强大于酒精,且根据压强密度公式P=ρgh分析可知,液体密度越大,压强和比值的深度越大。
(2)根据液体压强密度公式分析可知盐水的密度,所以一万米深处海水产生的压强p=ρgh=;,大拇指的面积为1cm2,所以对大拇指的压力F=pS=108Pa×1×10-4m2=104N。
【分析】液体压强的计算: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;
压强的计算:F=PS。
9.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】ABD、茶壶、水位计、存水弯的原理为连通器,故ABD不符合题意;
C、自动供水装置是利用大气压使得自动供水,故C不符合题意。
综上选C。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
10.【答案】不是;向左流动
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】阀门关闭时,虽然两边液面相平,但其底部不连通,所以此时该装置不是连通器;当把阀门打开时,该装置构成连通器,由于液体的压强与液体的密度和深度有关,在U形管中的水与煤油的深度相同时,由于水的密度大,所以水产生压强大于煤油产生的压强,部分水将经阀门流向左侧管内,直至两边的液体压强相等。
【分析】连通器的特点是底部连通,上部开口;液体深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
11.【答案】连通器;小于
【知识点】液体压强的计算;连通器原理及其应用
【解析】【解答】整个穿黄隧洞下部联通,上部开口,属于连通器,A点比B点的深度小,根据压强公式P=ρgh计算可知,水对A点的压强小于对B的压强。
【分析】1、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;
2、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
12.【答案】B
【知识点】液体压强的计算;连通器原理及其应用
【解析】【解答】根据图可知,闸室和上游水道下部连通,上部开口,属于连通器,两侧深度相同,所以水对上游闸门两侧的压强相等,根据F=PS计算可知水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力 ,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
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。
13.【答案】(1)拦河大坝修成上窄下宽
(2)相平
(3)甲、乙;相等
(4)更小
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强随着深度的增加,例子为拦河大坝修成上窄下宽;
(2)使用U形管进行实验,需要使得U形管两端相平,所以观察U形管两侧液面是否相平;
(3)探究液体压强和深度的关系,变量为深度,所以需要比较甲乙实验,乙丙的变量为探头的朝向,最终结果为压强相同,所以同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强相同。
(4)要使得液体高度差更加明显,则相同压强下,液面高度差会更大。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
14.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;液体压强的计算
【解析】【解答】A、有质量的物体均有惯性,故A错误;
B、根据相互作用力可知,使得龙舟前进的施力物体是水,故B错误;
C、选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后,浸没水的深度减小,底部受到水的压力变小 ,故C正确;
D、惯性不是力,龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性的作用 ,故D错误。
综上选B。
【分析】1、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;
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
15.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】甲对瓶底的深度大于乙,根据p=ρgh计算可知p甲<p乙,甲图中,水对瓶底的压力等于水的重力,乙图中,水对瓶盖子的压力小于水的重力,所以F甲>F乙 ,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
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。
16.【答案】(1)解:由图乙可知,第42秒时水对容器底部的压强p1=1500Pa,根据p=pgh可得,第42秒时水的深度。
(2)解: 由图乙可知,第36秒时,容器下部较粗的部分装满水,第36秒时容器中水的体积V=100cm2/s×36s=3600cm2;
第36秒时水对容器底部的压强p2=900Pa,水的深度
容器底面积
(3)解: 第40秒时容器中水的体积V'=100cm3/s×40s=4000cm3=4×10-3m3,由得,
第40秒时容器中水的质量m=ρV'=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg,
第40秒时水所受的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N,
第40秒时容器对水平地面的压力F=G总=G+G容器=40N+10N=50N,
容器对水平地面的压强
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据p=pgh可得,第42秒时水的深度;
(2) 由图乙可知,第36秒时,容器下部较粗的部分装满水,第36秒时容器中水的体积V;第36秒时水对容器底部的压强p2,水的深度,所以容器底面积;
(3)第40秒时容器中水的体积V',由得,第40秒时容器中水的质量,第40秒时水所受的重力G=mg,第40秒时容器对水平地面的压力F=G总=G+G容器;容器对水平地面的压强。
17.【答案】向右偏折;>
【知识点】光的折射现象及其应用;液体压强的计算
【解析】【解答】光从空气射向水中,折射光线靠近法线方向偏折,即向右偏折,A点深度深,根据p=ρgh计算可知,A受到水的压强大于B。
【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。
折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
18.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A、甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,所以对桌面的压力相同,故A错误;
B、据图可知,a的体积大于b,质量相同,根据密度公式计算可知a的密度小,故B错误;
C、根据压强公式,所以p甲=p乙,故C错误;
D、a的重力等a对容器底部的压力,b对容器底部的压力大于重力,根据分析可知两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb,故D正确。
综上选D。
【分析】1、圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
2、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。
19.【答案】(1)零刻度线
(2)15.8
(3)1.16
(4)液体压强
(5)大;深度相同时,液体密度不同,U形管压强计两侧液面的高度差不同,液体压强不同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)天平在使用时,需要调零,即游码调节至左端零刻度线处;
(2)据图可知,盐水和注射器总质量为15g+0.8g=15.8g;
(3)活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,所以10mL盐水的质量为27.4g-15.8g=11.6g,盐水的密度为;
(4)探究液体压强的特点时,U形管两端的高度差反映液体压强的大小;
(5)据图分析可知,在相同液体内部,深度越深,压强越大;相同深度下,水和盐水、酒精的压强不同,所以液体压强与液体的密度有关。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小;
4、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
20.【答案】(1)解: 甲容器对地面的压强为3824帕,甲容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,由得,甲对地面的压力F=pS=3824Pa×0.01m2=38.24N
(2)解: ①将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m;由于小球的体积不变,甲、乙容器完全相同,则放入小球后,甲中水面上升0.02m,由p=ρgh得,水对容器底的压强变化量
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.02m=196Pa
②乙容器对地面的压强为6176帕,乙容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以乙对地面的压力F1=p1S=6176Pa×0.01m2=61.76N
小球更换位置后,甲容器对地面的压强
乙容器对地面的压强
两容器对地面的压强相等,p甲=p乙,即,
代入数据得,
金属球所受重力G金属球=11.76N
将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m,则小球的体积V=S⊿h=0.01m2×0.02m=2×10-4m3,
金属小球的密度
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)甲容器对地面的压强为3824Pa,底面积为0.01m2,根据F=pS计算甲对地面的压力;
(2) ①将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m;放入小球后,甲中水面上升0.02m,由p=ρgh得水对容器底的压强变化量;
②乙容器对地面的压强为6176Pa,乙容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以乙对地面的压力F1=p1S;小球更换位置后,甲、乙容器对地面的压强 ,,根据p甲=p乙,解得金属球所受重力G,将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m,据此计算小球的体积V=Sh,金属小球的密度。
1 / 1人教版八年级物理下册第九章《压强》第2节液体的压强基础训练
一、【基础巩固练习】知识点1-液体压强的特点
1.某新闻报道:我国深海考古世界级大发现,水下千米级深度首次发现明代沉船遗址。但由于液体压强,打捞难度极大。由此,小明猜想液体压强可能与_有关。
【证据】
⑴如图甲所示,他在家里找到了一个透明漏斗和一个弹性非常好的橡皮膜,然后把橡皮膜套在漏斗上。
⑵找一个透明杯子装适量水,把漏斗放进水中不同深度观察橡皮膜的凹陷程度(如图丙、丁)。
⑶在水中放入适量食盐,搅拌均匀,再把漏斗放入盐水中(如图乙)。
【解释】
(1)观察丙、丁,说明液体压强随深度的增加而   。
(2)观察   ,说明液体压强还与   有关。
(3)【交流】
实验通过观察橡皮膜的   来反映液体压强的大小。
(4)乙、丙两次实验有一个前提条件,即它们浸入液体的   要相同,这种研究物理问题的方法叫作   法。
【答案】(1)增大
(2)乙、丙;液体的密度
(3)凹陷程度
(4)深度;控制变量
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)据实验分析可知,丙、丁的变量为深度,随着深度的增加,橡皮膜的形变程度增加,所以压强随着深度的增加而增加;
(2)乙丙的变量为液体的种类(密度),且橡皮膜形变程度不同,所以压强和液体密度有关;
(3)题目中将橡皮膜的凹陷程度反映液体压强的大小;
(4)探究压强和浸没深度的关系,变量为有液体种类,其余因素相同,如浸没深度相同,该方法为控制变量法。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
2.(2024·无锡) 如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】 将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即压强相等,根据液体压强与深度和液体密度有关,必须控制深度相同,而是否与同一个人、液体的多少、操作时间都无关,故D正确。
故选D。
【分析】 根据液体压强与深度和液体密度有关分析。
3.小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越   ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC   (选填“>”、“=”或“<”)ρD.
【答案】(1)大
(2)<
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)根据图丙可知,B液体密度大,橡皮膜向左凸出,且深度相同,所有深度相同,密度越大,压强越大;
(2)根据压强公式p=ρgh计算可知,压强相同下,D深度小,所以D密度大。
【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。
4.在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,应重新安装橡胶管使两侧液面   。
(2)调好器材后,探究猜想①和②比较图乙、丙可知:同种液体,   ,压强越大;已知ρ水>ρ酒精,比较图丙、   可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在   (选填“a”、“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是   。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是   。
【答案】(1)相平
(2)深度越大;丁
(3)a
(4)探头分别放入容器底,最终两容器中水的深度不同
(5)更换密度不同的液体重复操作
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)实验前,要使得U形管两端液体面相平,据图可知,U形管两端液面不相平,需要重新安装橡胶管使两侧液面相平;
(2)乙丙实验变量为浸没深度,浸没深度越大,液体按要求越大;探究液体密度和压强关系,需要控制浸没深度相同,即比较丙丁;
(3)根据压强公式P=ρgh计算可知,压强相同,盐水的密度大,所以浸没深度小于水,即在a点;
(4)探究压强和容器大小的关系,变量为容器大小,其余变量相同,图中的变量还包括探头浸没的深度,所以实验设计不合理;
(5)探究液体压强与深度的关系时,为了使结论具有普遍性,需要更换密度不同的液体重复操作。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
二、【基础巩固练习】知识点2-液体压强的大小
5.如图所示,水平地面上放置一个容器,容器中间用隔板分成左右两部分,两部分装有适量的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,图中甲、乙、丙三点受到水的压强分别为p甲、p乙、p丙,以下说法正确的是(  )
A.p甲=0 Pa B.p甲=9.0×103Pa
C.p乙=6.0×103Pa D.p丙=3.0×103Pa
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB、甲的浸没深度为0.6m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6m=6×103Pa,故AB错误;
C、乙的浸没深度为0.9m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=9×103Pa,故C错误;
D、丙的浸没深度为0.3m,受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,故D错误;
综上选D。
【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。
6.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为(  )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】根据液体压强p=ρgh计算可知,hA<hB,A、B两点处的液体压强相等,所以ρ甲>ρ乙,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【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。
7.如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为F1、F2,则F1   F2;用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则F3   F4(两空均选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】=;>
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】液体对容器底部的压强p=ρgh,深度相同,所以对容器底部的压强相同,根据F=PS计算可知,F1=F2,根据图可知,甲容器液体的体积大于乙,所以甲容器的水质量大,甲、乙容器质量相同,所以甲的质量大,对地面的压力大,受到的摩擦力大,甲乙受到水平的力匀速运动,则拉力等于摩擦力,所以F3大于F4。
【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;
力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用,所以拉力等于摩擦力。
8.【新情境】小凯对图甲中新闻报道划线的内容产生了好奇,通过实验研究液体内部的压强。
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,画出图乙中盐水内部压强随深度变化的图线,盐水内部压强随深度增大而   ;用酒精重复上述实验,画出图乙中酒精内部压强随深度变化的图线。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精   ;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越   。
(2)由盐水的图线可推知一万米深处海水产生的压强约为   Pa,对大拇指盖的压力约为   N.
【答案】(1)增大;大;大
(2)108;104
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)据图乙可知,随着深度的增加,盐水内部压强增加;据图可知,深度相同下,盐水压强大于酒精,且根据压强密度公式P=ρgh分析可知,液体密度越大,压强和比值的深度越大。
(2)根据液体压强密度公式分析可知盐水的密度,所以一万米深处海水产生的压强p=ρgh=;,大拇指的面积为1cm2,所以对大拇指的压力F=pS=108Pa×1×10-4m2=104N。
【分析】液体压强的计算: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;
压强的计算:F=PS。
三、【基础巩固练习】知识点3-连通器
9.【新情景】连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,以下不是利用连通器原理工作的是(  )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.盆景的自动供水装置 D.下水道的存水弯
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】ABD、茶壶、水位计、存水弯的原理为连通器,故ABD不符合题意;
C、自动供水装置是利用大气压使得自动供水,故C不符合题意。
综上选C。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同。
10.(2021八下·锦江期末)如图所示,U形管一侧盛有煤油,另一侧盛有水(ρ水>ρ煤油),阀门关闭时,液面相平,此时该装置   (选填“是”或“不是”)连通器;当把阀门打开时,将会发现液体   (选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”)。
【答案】不是;向左流动
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用
【解析】【解答】阀门关闭时,虽然两边液面相平,但其底部不连通,所以此时该装置不是连通器;当把阀门打开时,该装置构成连通器,由于液体的压强与液体的密度和深度有关,在U形管中的水与煤油的深度相同时,由于水的密度大,所以水产生压强大于煤油产生的压强,部分水将经阀门流向左侧管内,直至两边的液体压强相等。
【分析】连通器的特点是底部连通,上部开口;液体深度相同时,液体密度越大, 压强越大。
11.南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当   。当水不流动时,水对A点的压强   (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
【答案】连通器;小于
【知识点】液体压强的计算;连通器原理及其应用
【解析】【解答】整个穿黄隧洞下部联通,上部开口,属于连通器,A点比B点的深度小,根据压强公式P=ρgh计算可知,水对A点的压强小于对B的压强。
【分析】1、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;
2、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
12.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图所示是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门打开,下游阀门关闭。关于此时的船闸,下列说法正确的是(  )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和上游水道构成连通器,水对上游闸门两侧的压力相等
C.闸室和下游水道构成连通器,水对下游阀门右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对上游阀门两侧的压力相等
【答案】B
【知识点】液体压强的计算;连通器原理及其应用
【解析】【解答】根据图可知,闸室和上游水道下部连通,上部开口,属于连通器,两侧深度相同,所以水对上游闸门两侧的压强相等,根据F=PS计算可知水对上游闸门右侧的压力大于左侧的压力 ,故B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
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。
四、【能力提升练习】
13.在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:   ;
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否   ;
(3)比较图中   两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强   ;
(4)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度   (选填“更大”或“更小”)的液体。
【答案】(1)拦河大坝修成上窄下宽
(2)相平
(3)甲、乙;相等
(4)更小
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)液体压强随着深度的增加,例子为拦河大坝修成上窄下宽;
(2)使用U形管进行实验,需要使得U形管两端相平,所以观察U形管两侧液面是否相平;
(3)探究液体压强和深度的关系,变量为深度,所以需要比较甲乙实验,乙丙的变量为探头的朝向,最终结果为压强相同,所以同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强相同。
(4)要使得液体高度差更加明显,则相同压强下,液面高度差会更大。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
14.【传统文化】端午节划龙舟是我国的传统风俗,关于龙舟赛,下列说法中正确的是(  )
A.开赛前,静止的龙舟没有惯性
B.使龙舟前进的施力物体是桨
C.选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小
D.龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性力的作用
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;液体压强的计算
【解析】【解答】A、有质量的物体均有惯性,故A错误;
B、根据相互作用力可知,使得龙舟前进的施力物体是水,故B错误;
C、选手们离开龙舟,龙舟向上浮起后,浸没水的深度减小,底部受到水的压力变小 ,故C正确;
D、惯性不是力,龙舟冲过终点不能立即停止是受到惯性的作用 ,故D错误。
综上选B。
【分析】1、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;
2、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
15.如图甲、乙所示,将同一瓶水先正立、后倒立放在水平桌面上。图甲中,水对瓶底的压强为p甲,水对瓶底的压力为F甲;图乙中,水对瓶盖的压强为p乙,水对瓶盖的压力为F乙。下列判断正确的是(  )
A.p甲<p乙;F甲>F乙     B.p甲<p乙;F甲=F乙
C.p甲=p乙;F甲=F乙     D.p甲<p乙;F甲<F乙
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】甲对瓶底的深度大于乙,根据p=ρgh计算可知p甲<p乙,甲图中,水对瓶底的压力等于水的重力,乙图中,水对瓶盖子的压力小于水的重力,所以F甲>F乙 ,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
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。
16.如图甲所示,用水龙头往重为10N的置于水平地面的容器中注水直到容器装满(容器上下两部分均是规则柱形),已知水龙头每秒注水100cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,忽略容器壁的厚度,求:(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)第42秒时,水的深度;
(2)容器的底面积;
(3)第40秒时,容器对水平地面的压强。
【答案】(1)解:由图乙可知,第42秒时水对容器底部的压强p1=1500Pa,根据p=pgh可得,第42秒时水的深度。
(2)解: 由图乙可知,第36秒时,容器下部较粗的部分装满水,第36秒时容器中水的体积V=100cm2/s×36s=3600cm2;
第36秒时水对容器底部的压强p2=900Pa,水的深度
容器底面积
(3)解: 第40秒时容器中水的体积V'=100cm3/s×40s=4000cm3=4×10-3m3,由得,
第40秒时容器中水的质量m=ρV'=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg,
第40秒时水所受的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N,
第40秒时容器对水平地面的压力F=G总=G+G容器=40N+10N=50N,
容器对水平地面的压强
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【分析】(1)根据p=pgh可得,第42秒时水的深度;
(2) 由图乙可知,第36秒时,容器下部较粗的部分装满水,第36秒时容器中水的体积V;第36秒时水对容器底部的压强p2,水的深度,所以容器底面积;
(3)第40秒时容器中水的体积V',由得,第40秒时容器中水的质量,第40秒时水所受的重力G=mg,第40秒时容器对水平地面的压力F=G总=G+G容器;容器对水平地面的压强。
五、【素养提升练习】
17.如图甲所示,摄影师拍摄到水底有亮、暗相间的条纹,条纹随着水面波动发生变化。水波如图乙所示,若一束光竖直入射到图示位置,则相比入射光,进入水中的光传播方向   (选填“不变”、“向左偏折”、“向右偏折”);此时水中A点受到水的压强   (选填“<”、“=”、“>”)B点受到水的压强。
【答案】向右偏折;>
【知识点】光的折射现象及其应用;液体压强的计算
【解析】【解答】光从空气射向水中,折射光线靠近法线方向偏折,即向右偏折,A点深度深,根据p=ρgh计算可知,A受到水的压强大于B。
【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。
折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
18.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,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。下列说法正确的是(  )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
B.两种液体密度的大小关系是ρa>ρb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲>p乙
D.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】A、甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,所以对桌面的压力相同,故A错误;
B、据图可知,a的体积大于b,质量相同,根据密度公式计算可知a的密度小,故B错误;
C、根据压强公式,所以p甲=p乙,故C错误;
D、a的重力等a对容器底部的压力,b对容器底部的压力大于重力,根据分析可知两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb,故D正确。
综上选D。
【分析】1、圆柱形容器,则容器底部受到压力等于液体的重力,上宽下窄,则容器底部受到压力小于液体的重力,上窄下宽,则容器底部受到压力大于于液体的重力;
2、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。
19.探究液体压强与哪些因素有关,完成下列任务。
任务一 测量盐水、水和酒精的密度
(1)将天平放在水平台上,把游码移至标尺左端   处,并调节好天平。
(2)用注射器抽取5mL盐水,用天平测得注射器和盐水的总质量,如图甲所示,为   g.
(3)用注射器继续抽取盐水,活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,盐水的密度为   g/cm3.继续测出水和酒精的密度。
(4)任务二 探究液体内部的压强
图乙是U形管压强计,实验时通过两侧液面的高度差来反映   的大小。
(5)三个容器分别装有适量的盐水、水和酒精,改变探头在液体中的深度,记录探头的深度h与U形管两侧液面的高度差Δh,绘制Δh-h图像如图丙,分析图像可知:
①液体压强与液体的深度有关,在相同液体内部,深度越深,压强越   。
②液体压强与液体的密度有关。
根据图像,陈述得出结论②的理由:   。
【答案】(1)零刻度线
(2)15.8
(3)1.16
(4)液体压强
(5)大;深度相同时,液体密度不同,U形管压强计两侧液面的高度差不同,液体压强不同
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)天平在使用时,需要调零,即游码调节至左端零刻度线处;
(2)据图可知,盐水和注射器总质量为15g+0.8g=15.8g;
(3)活塞移至15mL处,测得注射器和盐水的总质量为27.4g,所以10mL盐水的质量为27.4g-15.8g=11.6g,盐水的密度为;
(4)探究液体压强的特点时,U形管两端的高度差反映液体压强的大小;
(5)据图分析可知,在相同液体内部,深度越深,压强越大;相同深度下,水和盐水、酒精的压强不同,所以液体压强与液体的密度有关。
【分析】1、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;
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变;
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小;
4、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
20.甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2.甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕,6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的水面下降0.02m,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等;求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量。
②金属小球的密度。
【答案】(1)解: 甲容器对地面的压强为3824帕,甲容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,由得,甲对地面的压力F=pS=3824Pa×0.01m2=38.24N
(2)解: ①将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m;由于小球的体积不变,甲、乙容器完全相同,则放入小球后,甲中水面上升0.02m,由p=ρgh得,水对容器底的压强变化量
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.02m=196Pa
②乙容器对地面的压强为6176帕,乙容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以乙对地面的压力F1=p1S=6176Pa×0.01m2=61.76N
小球更换位置后,甲容器对地面的压强
乙容器对地面的压强
两容器对地面的压强相等,p甲=p乙,即,
代入数据得,
金属球所受重力G金属球=11.76N
将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m,则小球的体积V=S⊿h=0.01m2×0.02m=2×10-4m3,
金属小球的密度
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)甲容器对地面的压强为3824Pa,底面积为0.01m2,根据F=pS计算甲对地面的压力;
(2) ①将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m;放入小球后,甲中水面上升0.02m,由p=ρgh得水对容器底的压强变化量;
②乙容器对地面的压强为6176Pa,乙容器放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以乙对地面的压力F1=p1S;小球更换位置后,甲、乙容器对地面的压强 ,,根据p甲=p乙,解得金属球所受重力G,将乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m,据此计算小球的体积V=Sh,金属小球的密度。
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