9.2 液体压强(知识点考点解析+跟踪训练)

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名称 9.2 液体压强(知识点考点解析+跟踪训练)
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-06-20 14:15:31

文档简介

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9.2 液体压强跟踪训练(附解析)(人教版)
一、选择题
1.如图所示,杯子中装满水,现向杯中轻轻放入一个小木块,小木块漂浮在水面,则放入木块后( )。
A.水对杯底的压强增大; B.水对杯底的压强不变;
C.水对杯底的压力增大; D.水对杯底的压力减小
2.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),现在甲、乙两容器中分别倒入水和酒精,使容器底部受到液体的压强相等。则( )。
A.可能是倒入相同质量的水和酒精; B.一定是倒入相同体积的水和酒精;
C.可能是倒入水的质量小于酒精的质量;D.可能是倒入水体积大于酒精的体积
3.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为4:1,此时水对容器底部的压力为F,压强为p。当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力和压强分别为( )。
A.F,p B.4F,p C.1/4F,p D.F,4p
4.如图所示,甲、乙两容器间有一斜管相通,中间有阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则( )。
A.打开阀门K后,由于水受重力作用,水将从甲流到乙;
B.打开阀门K后,由于b处的压强大于a处的压强,水将从乙流到甲;
C.打开阀门K后,因为甲、乙两容器中液面高度相等,所以水不会流动;
D.打开阀门K后,因为乙中的水多,所以从乙流到甲
5.有一重2N的圆柱形玻璃杯(杯壁厚度不计),底面积为100cm2,装有一定质量的煤油,杯底到油面的高度为20cm,放在水平桌面上(取g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3),则下列结果正确的是( )。
A.煤油对杯底的压强是1.6×103Pa;B.杯底对桌面的压强是1.8×l03 Pa;
C.煤油对杯底的压力是16N; D.杯子受到桌面的支持力是16N
6.如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体,当A管竖直,B管倾斜放置时,两管液面等高,则( )。
A、A、B两管中液体的质量相等; B、A管中液体对管底的压强比B中大
C、A管中液体对管底的压强比B中小;D、A管中液体对管底的压强比B中相等
7.如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则( )。
A.水对杯底的压强变小;B.杯子对桌面的压强变大;
C.水对杯底的压强不变;D.杯子对桌面的压强不变
8.如图所示,甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容器内液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,则( )。
A.甲密度大于乙密度;B.甲密度等于乙密度;
C.甲密度小于乙密度;D.密度的关系无法判断
9.图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )。
A.pA>pB>pC;B.pA<pB<pC;C.pA=pB=pC;D.无法确定。
10.如图所示是农村常用的活塞式抽水机,下列说法正确的是( )。
A.水能够从D流向B是因为受到活塞A向上的拉的力;
B.若把该抽水机放到真空中,也能把水抽上来;
C.活塞A稍高于出水口C时,装置内的水会不断地自动流出;
D.因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水的高度也有一定的限度,不超过10.336米
二、填空题
11.“大洋一号”是我国一艘现代化综合性海洋考察船,船上配备的机器人系统在6000m深的海底进行探测时,机器人受到海水的压强是    Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
12.如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为5.0×10-3 m2,A的底面向上凸起,B的底面为平面。在两容器中均加入重为10N的水,则B对桌面的压强为 Pa,A对桌面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强.若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA pB (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
13.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,容器内水深h为20cm,则水对容器底部的压强为   Pa,容器底部对地面的压强为   Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
三、计算题
14.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口直径为2cm。求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?(g取10N/kg)
15.以下是一道有关压强的试题和小明的解答过程,请您分析有无错误 如有错误,请指出其中的错误之处并在试题下面的空白处加以改正。
如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压力
(2)茶壶对桌面的压强 (g=9.8N/Kg)
解:(1)因为茶壶静止在水平桌面上,所以水对茶壶底的压力F1=G水=m水g=(0.6×10)N=6N
(2)茶壶的重力G壶=m壶g=0.4×10(N)=4N;
茶壶对水平桌面的压力:F2=G水+G壶=(6+4)N=10(N);茶壶对水平桌面的压强。
9.2 液体压强跟踪训练解析
一、选择题
1.如图所示,杯子中装满水,现向杯中轻轻放入一个小木块,小木块漂浮在水面,则放入木块后( )。
A.水对杯底的压强增大; B.水对杯底的压强不变
C.水对杯底的压力增大; D.水对杯底的压力减小
【解析】根据液体压强p=ρgh,判断水对杯底的压强的变化;再根据F=ps,判断水对杯底压力的变化。
解答:杯子中装满水,放入木块后,水的高度h不变,
因为p=ρgh,所以水对杯底的压强不变;
因为F=pS,S不变,所以水对杯底的压力不变。故选B。
【考点】液体的压强、压强的大小及其计算。
2.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),现在甲、乙两容器中分别倒入水和酒精,使容器底部受到液体的压强相等。则( )。
A.可能是倒入相同质量的水和酒精; B.一定是倒入相同体积的水和酒精;
C.可能是倒入水的质量小于酒精的质量;D.可能是倒入水体积大于酒精的体积
【解析】对于圆柱形这样的直壁容器,对容器底的压力:F=pS=ρghs=ρgV=mg=G,即:液体对容器底的压力等于液体重。因为图中甲容器的底面积大于乙的底面积,所以水对容器底的压强小于酒精对容器底的压强;要想使水和酒精对容器底部的压强相等,采取的办法就是倒入水和酒精产生的△p水>△p酒精据此判断得出答案。
解答:因为甲和乙是圆柱形容器,所以对容器底的压力:F=ps=ρghs=ρgV=mg=G;
因为m水=m酒精,S甲>S乙,所以对容器底的压强:p甲<p乙;
倒入相同质量的水和酒精,压力还是相等,或倒入水的质量小于酒精的质量,还是水对容器底的压强小;
当倒入相同体积的水和酒精或者倒入水体积大于酒精的体积,因为水的密度大于酒精的密度,所以∴倒入的水的质量大于酒精的质量,这样可能使水对容器底的压力大于酒精对容器底的压力,可能会使水和酒精对容器底部的压强相等。故选D。
【考点】液体的压强的计算。
3.如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为4:1,此时水对容器底部的压力为F,压强为p。当把容器倒置后放到水平桌面上,水对容器底部的压力和压强分别为( )。
A.F,p B.4F,p C.1/4F,p D.F,4p
【解析】解答此题的关键是明确液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体深度越大,压强越大。
解答:液体对容器底部和侧壁都会产生压强,同种液体深度越大,压强越大,容器倒置后,液体深度不变,则压强不变,仍为P,根据F=PS,S扩大为4倍,则压力也变为4F。故选B。
【考点】压强的大小及其计算;压力及重力与压力的区别。
4.如图所示,甲、乙两容器间有一斜管相通,中间有阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则( )。
A.打开阀门K后,由于水受重力作用,水将从甲流到乙;
B.打开阀门K后,由于b处的压强大于a处的压强,水将从乙流到甲;
C.打开阀门K后,因为甲、乙两容器中液面高度相等,所以水不会流动;
D.打开阀门K后,因为乙中的水多,所以从乙流到甲
【解析】连通器指上端开口,底部连通的容器;连通器的特点是容器内装同种液体静止时,各容器的液面总是相同的。
【解答】根据连通器的特点可知,图示中的容器装的都是水,并且两容器中水面相平,故打开阀门后,水不会流动。故选C。
【考点】连通器、液体压强。
5.有一重2N的圆柱形玻璃杯(杯壁厚度不计),底面积为100cm2,装有一定质量的煤油,杯底到油面的高度为20cm,放在水平桌面上(取g=10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3),则下列结果正确的是( )。
A.煤油对杯底的压强是1.6×103Pa;B.杯底对桌面的压强是1.8×l03 Pa;
C.煤油对杯底的压力是16N; D.杯子受到桌面的支持力是16N
【解析】此题中固体对水平桌面的压力等于其重力,故只要求出杯子和煤油的总重力,就是对桌面的压力,再根据压强的定义式可求桌面受的压强;液体压强要运用液体的压强公式P=ρgh进行计算,再根据压强定义式的变形求液体的压力;对于杯子受的支持力,根据力的作用是相互的,可得到支持力大小等于压力大小;还要注意单位的换算,使用国际单位进行计算。
解答:A、煤油对杯底的压强属于液体类压强;P底=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa;故A正确。
B、煤油体积V=Sh=0.01m2×0.2m=0.002m3;煤油质量m油=ρV=0.8×103kg/m3×0.002m3=1.6kg;
煤油重力G油=m油g=1.6kg×10N/kg=16N;桌面受压力F=G杯+G油=2N+16N=18N;
桌面受压强;故B正确。
C、煤油对杯底的压力F底=P底S=1.6×103Pa×0.01m2=16N;故C正确。
D、杯子受的支持力等于杯子对桌面的压力即F支=F=18N;故D错误。
故选A、B、C。
【考点】压强的大小及其计算;密度公式的应用;液体的压强的计算。
6.如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体,当A管竖直,B管倾斜放置时,两管液面等高,则( )。
A、A、B两管中液体的质量相等; B、A管中液体对管底的压强比B中大
C、A管中液体对管底的压强比B中小;D、A管中液体对管底的压强比B中相等
【解析】由题知,玻璃管内径相同、两管液面等高,可得A玻璃管中液体的体积比B中液体的体积小,内装同种液体,可以得出两玻璃管质量的大小;因为液面等高、深度相同,根据液体压强公式判断液体对管底的压强关系。
解答:由图知,两玻璃管中液体的体积:VA<VB,因为m=ρV,内装同种液体,密度相同,
所以A、B两管中液体的质量:mA<mB;
因为p=ρgh,内装同种液体,两管液面等高,所以A、B两管中液体对管底压强:pA=pB。
故选D。
【考点】液体的压强的计算;密度公式的应用。
7.如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则( )。
A.水对杯底的压强变小;B.杯子对桌面的压强变大;
C.水对杯底的压强不变;D.杯子对桌面的压强不变
【解析】由压强公式:可知,当压力一定时,受力面积越大,压强越小;受力面积越小,压强越大。甲、乙两种情况,杯子对桌面的压力不变,杯子倒过来后,杯子受力面积增大,压强变小;故B、D的说法均是错误的。
由液体压强公式:可知,液体深度越深,此处压强越大。把杯子由甲图变为乙图后,水的深度变小,水对杯子底部的压强会变小。故C错误。
【答案】A。
【考点】压强、压力、受力面积关系,液体压强。
8.如图所示,甲、乙两个小球分别放在两个装有不同液体的容器中处于静止状态,此时容器内液体深度不同,但液体对容器底部的压强相同,则( )。
A.甲密度大于乙密度;B.甲密度等于乙密度;
C.甲密度小于乙密度;D.密度的关系无法判断
【解析】液体压强与液体的深度、密度有关,计算公式是:,利用此关系即可解答。
液体的深度不同,密度不同,但液体底部的压强相同;由液体压强公式可知,甲球所在的液体密度小于乙球所在的液体密度。但甲球浮在液面上,说明甲球密度小于其液体密度;乙球沉入其液体中,说明乙球密度大于其液体密度;故甲球密度小于乙球密度。正确答案是C。
【答案】C。
【考点】液体压强、压强与液体密度的关系、物体沉浮条件。
9.图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )。
A.pA>pB>pC;B.pA<pB<pC;C.pA=pB=pC;D.无法确定。
【解析】由图可知,三容器内液体的深度相同,知道三液体的密度大小关系,根据液体压强公式判断容器底部受到的压强的大小关系。
由图知,三容器内液体深度:hA=hB=hC,根据p=ρgh,ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,所以pA>pB>pC。
【答案】A。
【考点】液体的压强的特点。
10.如图所示是农村常用的活塞式抽水机,下列说法正确的是( )。
A.水能够从D流向B是因为受到活塞A向上的拉的力;
B.若把该抽水机放到真空中,也能把水抽上来;
C.活塞A稍高于出水口C时,装置内的水会不断地自动流出;
D.因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水的高度也有一定的限度,不超过10.336米
【解析】A.水能够从D流向B是因为受到活塞A向上的拉的力;此说法错误。水能从D流向B是因为大气压强的作用产生的。
B.若把该抽水机放到真空中,也能把水抽上来;此说法错误。之所以能把水抽上来,是因为大气压强的作用,如果在真空中是无法抽上水的。
C.活塞A稍高于出水口C时,装置内的水会不断地自动流出;此说法错误。活塞A高于出水口C,可以有水流出,但它不会自动流出。
D.因为大气压有一定的限度,因而抽水机抽水的高度也有一定的限度,不超过10.336米;此说法正确。此抽水机的工作原理是利用大气压强的作用,抽水的高度会受到限制,在一个标准大气压作用下,抽水高度一般不会超过10.336米。
【答案】D。
【考点】大气压强及其应用。
二、填空题
11.“大洋一号”是我国一艘现代化综合性海洋考察船,船上配备的机器人系统在6000m深的海底进行探测时,机器人受到海水的压强是    Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
【解析】计算压强可直接根据液体压强公式进行计算。
解答:机器人受到海水的压强:P=ρ海水gh=1.03×103Kg/m3×10N/kg×6000m=6.18×107Pa.
故答案为:6.18×107.
【考点】液体的压强的计算。
12.如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为5.0×10-3 m2,A的底面向上凸起,B的底面为平面。在两容器中均加入重为10N的水,则B对桌面的压强为 Pa,A对桌面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强.若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA pB (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解析】(1)根据水的重力为10N和横截面积均为5.0×10-3m2的容器,利用即可求出B对桌面的压强;(2)A、B容器的自重忽略不计,它们对于水平桌面的压力等于各自所装的水重,因此只需判断出A、B两个容器底的底面积大小关系,结合压强公式即可判断出A、B容器对于桌面压强的大小关系;(3)首先判断出两个容器液面的高度关系,由于所比较的是A、B容器的水中同一高度处的压强关系,所以要先判断出这两处距离各自液面的距离(即该点到液面的竖直高度),再由P=ρgh即可比较出两点所受压强的大小。
解答:(1)B装有水10N,则对水平桌面的压力为:F=G=10N;
那么B容器对桌面的压强:。
(2)A、B的质量忽略不计,而所装水量相同,因此它们对于桌面的压力都等于水的重力,即FA=FB=G=10N;
因为A的底面向上凸起,B的底面为平面,与桌面的接触面积关系为:SA<SB;由得:pA>pB。
(3)两容器的横截面积相同,所装水量相同,由于A的容器底向上凸出,所以A容器内的液面高度要大于B容器内的液面高度,即:hA>hB;
取两容器同一高度h处的两点,则这两点分别距A、B的液面高度为:HA=hA-h,HB=hB-h;显然,HA>HB。
若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA=ρgHA,pB=ρgHB,
因为HA>HB,所以pA>pB。
故答案为:2×103Pa;大于;大于。
【考点】压强大小及其计算、压强大小比较,液体压强的计算。
13.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,容器内水深h为20cm,则水对容器底部的压强为   Pa,容器底部对地面的压强为   Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【解析】(1)知道容器内水的深度,根据求出水对容器底部的压强;(2)容器对水平桌面的压力等于水和容器的总重力,根据F=G=mg求出其大小,再利用求出容器底部对地面的压强。
解答:(1)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)容器底部对地面的压力:F=G总=(m水+m容)g=(0.5kg+0.1kg)×10N/kg=6N;
容器底部对地面的压强:。
【答案】2000、3000。
【考点】压强的大小及其计算,液体的压强的计算。
三、计算题
14.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口直径为2cm。求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?(g取10N/kg)
【解析】(1)求出四楼住户的水龙头处水的深度h,根据液体压强公式求解;(2)知道水龙头出水口直径可以求受力面积,由(1)知道压强,利用压强定义式求压力。
解答:(1)四楼住户的水龙头处的水的深度:h=h1-h3=18m-10m=8m,
水的压强为:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa。
(2)水龙头的横截面积:S=πr2=3.14×(1×10-2m)2=3.14×10-4m2,
受到的水的压力:F=PS=8×104Pa×3.14×10-4m2=25.12N。
答:(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是8×104Pa;(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是25.12N。
【考点】液体的压强的计算;压强的大小及其计算。
15.以下是一道有关压强的试题和小明的解答过程,请您分析有无错误 如有错误,请指出其中的错误之处并在试题下面的空白处加以改正。
如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压力
(2)茶壶对桌面的压强 (g=9.8N/Kg)
解:(1)因为茶壶静止在水平桌面上,所以水对茶壶底的压力F1=G水=m水g=(0.6×10)N=6N
(2)茶壶的重力G壶=m壶g=0.4×10(N)=4N;
茶壶对水平桌面的压力:F2=G水+G壶=(6+4)N=10(N);茶壶对水平桌面的压强。
【解析】根据液体压强公式计算茶壶底部的压力;根据压强公式计算茶壶对桌面的压强。由此可知小明的计算是错误的。
错误一:因为 茶壶静止在水平桌面上,所以水对茶壶底的压力 F 1 =G 水 =m 水 g=(0.6 × 10)N=6N,此正确。
水对茶壶底的压强为:p= ρgh=103 Kg/m3 × 10N/Kg × 0.12m =1.2 × 103 Pa,
水对茶壶底的压力为: F=PS=1.2 × 103 Pa × 4 × 10― 3 m 2 =4.8N。
错误二:茶壶对水平桌面的压强 ,此正确。
茶壶对水平桌面的压强 。
【考点】压强的大小及其计算、液体的压强的计算。
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9.2 液体压强(人教版)
1.液体压强产生的原因:液体受重力作用且具有流动性。
2.液体压强的测量:使用压强计。
3.液体压强的规律:
(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)液体的压强随深度的增加而增大(如图一所示);
(4)相同高度,不同液体的压强与液体的密度有关。
图一 图二
4.液体压强公式:。其中,是液体密度,单位是;;是液体内部某位置到液面的高度。
从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
5.连通器:上端开口,下部相连通的容器。
(1)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平(如图二所示)。
(2)连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
1.考试内容
液体压强是本章重点,在力学部分中占据非常重要的地位,同时也是中考的常考内容。本节主要知识点有液体压强概念和特点,液体压强的计算。液体压强的概念包括:液体压强产生,影响液体压强大小的因素以及也压强的特点;液体压强的计算包括:液体压强大小分析和液体压强常规计算。本节是学生学习力学内容较难的部分,同时液体压强的计算也经常作为压轴题出现考点,在中考试卷中占据较大比例。所以,对本节学习是学生应重视和掌握的内容。
在历年中考中,对“液体压强”的考查主要有以下几个方面:(1)液体压强的概念:考查学生对液体压强特点、概念的理解;常见考点是液体压强的特点、影响液体压强大小的因素等,此类问题属于常考热点;(2)液体压强的计算:主要分为简单计算和压轴计算,主要通过计算考查学生对液体压强的概念、分析和计算能力的掌握程度。
2.题型与难度
本节在中考中属于常考内容,历年考试一般都会出现此类考题,有时以一个考题出现,有时会以大型计算题形式出现。中考主要题型有选择题、填空题和计算题。选择题以考查液体压强的概念居多,填空题以简单计算居多,综合计算以压轴题居多。一般在整个试卷中,本节知识点一般在3-10分之间。所以,在复习中,希望大家能把握好本章的知识点、考点和考查方式。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 液体压强大小分析 利用实例影响液体压强大小的因素,属于基本概念题,题型选择题和填空题
液体压强计算 通过简单计算考查学生对液体压强的掌握程度,选择题和填空题
一般考点 液体压强应用计算 主要考查液体压强的理解以及计算能力,压轴题较多
冷门考点 液体压强的利用 考查实践中液体压强的利用,选择题较多
★考点一:液体压强的概念
◆典例一:(2017 杭州)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部都受到水的压强( )。
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【解析】由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
如图三容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,由可知,容器底部受到水的压强关系为p甲>p乙>p丙。
【答案】A。
【考点】液体压强。
★考点二:液体压强的计算
◆典例一:(2017 乌鲁木齐)我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对工件的压力为8×108N,与工件的接触面积为4m2,则工件承受的压强相当于( )。
A.2km高水柱产生的压强;B.4km高水柱产生的压强;
C.8km高水柱产生的压强;D.20km高水柱产生的压强
【解析】(1)固体能够传递压力,知道对工件的压力,与工件的接触面积图钉,可利用公式计算工件承受的压强;(2)利用公式计算水的深度。
解答如下:
(1)对工件的压力为8×108N,与工件的接触面积为4m2,则工件承受的压强:

(2)若水产生的压强p2=p1=2×108Pa,
由得:;
故A、B、C错误。
【答案】D。
【考点】液体压强、压强的大小及其计算。
1.(2017·东营)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( )。
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
2.(2017·长沙)在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如果所示,下列分析正确的是( )。
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度;
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度;
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量;
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
3.(2017·齐齐哈尔)在水平桌面上有甲乙两个完全相同烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为P甲和P乙,小球所受浮力分别为F甲和F乙,下列判断正确的是(  )。
A.ρ甲<ρ乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.F甲<F乙
4.(2017·德阳)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是(  )。
A.玻璃杯对桌面的压强增加 B.容器内液体的密度减小
C.玻璃杯中液面的高度升高 D.液体对容器底部的压强不变
5.(2017 烟台)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )。
A. B. C. D.
6.(2017·无锡)用如图所示的甲乙两种液体质量和体积的关系图象。甲的密度为   g/cm3,将体积相等的两种液体分别倒入相同容器中,则   (选填“甲”和“乙”)液体对容器底部的压强大。
7.(2017·绵阳)乌鸦想喝玻璃瓶中的水。假设玻璃瓶身是圆柱体,其底面积为0.02m2,瓶内圆柱形空间的高度为0.25m,瓶内有水,水深0.20m,瓶壁薄(厚度不计),瓶嘴小,只容乌鸦嘴伸入,且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等,瓶放在水平地面上,如图所示。已知空玻璃瓶重12N,则玻璃瓶底对地面的压强是  Pa。为了喝到瓶中水,乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中。假设每颗石子的质量都是43g,乌鸦至少向瓶中夹入   颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水(假如石子全部浸入水中)。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石子=2.5×103kg/m3)
8.(2017·邵阳)2017年5 月30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜,最深潜深 6699m,获取到深海岩石、沉积物及近底海水样品,以供科学研究。“蛟龙号”在6600m 深处受到海水的压强是   Pa。(海水密度取 1×103kg/m3,g取10N/kg)
9.(2017 郴州)如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为20cm2。杯中水深10cm,杯和水的总重力为3 N,则杯对水平桌面的压强为    Pa;水对杯底的压力为   N。 (g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)
10.(2017 云南)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
11.(2017 辽通)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,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8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/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。
跟踪训练解析
1.(2017·东营)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( )。
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
【解析】(1)知道A、B所处的深度关系、AB两点压强相等,利用p=ρgh可知液体密度大小关系;(2)烧杯底受到的压强等于A点(或B点)压强加上A点(或B点)下面液体产生的压强,可得烧杯底受到的压强大小关系;烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强p==,据此液体重力大小关系;(3)烧杯对桌面的压力等于杯和液体的总重,受力面积相同,利用p=得出烧杯甲、乙对桌面的压强关系。
解:(1)由图知,A、B所处的深度hA>hB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,
由p=ρgh可知液体密度ρA<ρB。
(2)设A、B距离杯底的高度为h,烧杯底受到的压强:p底甲=pA+ρAgh,p底乙=pB+ρBgh,
因为pA=pB,ρA<ρB,所以pA+ρAgh<pB+ρBgh,
所以烧杯底受到的压强:p底甲<p底乙,
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强p==,
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,
p底甲=,p底乙=,可得:<,两烧杯内液体重G甲<G乙。
(3)因为烧杯对桌面的压力F=G杯+G液,所以甲烧杯对桌面的压力F甲=G杯+G甲,
乙烧杯对桌面的压力F乙=G杯+G乙,所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙,
因为p=、受力面积相同,所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙。
故选A。
【考点】压强的大小及其计算。
2.(2017·长沙)在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如果所示,下列分析正确的是( )。
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度;
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度;
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量;
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
【解析】A、由。
B、由压强公式,由。
C、采用割补法
由于,由B中可知,又由F=Ps,
由于容器完全完全相同,甲、乙对容器压力相等,,
即红色阴影部分重力大小,有,
即,即,故C正确。
D、有,由割补法可知,甲对底部压力
乙对底部压力,由以上可知,,又由容器底部,D错误。
【答案】C。
【考点】质量液体密度。
3.(2017·齐齐哈尔)在水平桌面上有甲乙两个完全相同烧杯,两个烧杯内分别盛满密度为ρ甲和ρ乙的两种液体,把两个完全相同的小球轻轻地放入甲、乙烧杯内,静止时如图所示,烧杯对桌面的压强分别为P甲和P乙,小球所受浮力分别为F甲和F乙,下列判断正确的是(  )。
A.ρ甲<ρ乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.F甲<F乙
【解析】A、由图可知,小球在甲中漂浮,则ρ球<ρ甲,在乙中悬浮,则ρ球=ρ乙,故ρ甲>ρ乙,故A错误。
BC、烧杯对桌面的压力等于烧杯、烧杯内液体和小球的总重力,由图知,甲烧杯内液体的体积大于乙烧杯内的体积,又知ρ甲>ρ乙,根据ρ=和G=mg可知甲烧杯内的重力大于乙烧杯内的重力,两烧杯、两小球的重力均相等,则重力相等,故甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,烧杯的底面积相等,根据p=可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强;故B正确,C错误。
D、由图可知,小球在甲中漂浮,则F浮甲=G,在乙中悬浮,则F浮乙=G,故F浮甲=F浮乙,故D错误;故选B。
【答案】B。
【考点】物体的浮沉条件及其应用、压强大小比较。
4.(2017·德阳)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块,关于冰融化前后比较,下列说法正确的是(  )。
A.玻璃杯对桌面的压强增加 B.容器内液体的密度减小
C.玻璃杯中液面的高度升高 D.液体对容器底部的压强不变
【解析】A、冰块熔化前后,杯内物质的重力不变,杯子的重力不变;故桌面受到的压力(F=G总)就不变,杯子的底面积不变;根据固体的压强公式:p==得,桌面受压强不变,故A错误。
B、冰熔化成水后,水的密度不变,故B错误。
CD、根据阿基米德原理:F浮=G排(即排开水的重力G水即得F浮=G排水);由于冰块漂浮,根据二力平衡知识,有F浮=G冰;故G冰=G排水;故冰块熔化前后,水面高度h不变。
根据液体压强的公式:p=ρgh可得,由于水的高度h不变,故水对杯底的压强不变,故C错误,D正确;故选D。
【答案】D。
【考点】压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用。
5.(2017 烟台)在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )。
A. B. C. D.
【解析】液体内部存在压强,其特点是:液体对容器底和容器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,不同液体内部的压强还与液体的密度有关;故橡皮膜的形状由玻璃管所受的液体压强大小决定,故据此分析即可判断。
A:玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误。
B:玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确。
C:玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该向左凹,故C错误。
D:玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误。
【答案】B。
【考点】液体的压强的特点。
6.(2017·无锡)用如图所示的甲乙两种液体质量和体积的关系图象。甲的密度为   g/cm3,将体积相等的两种液体分别倒入相同容器中,则   (选填“甲”和“乙”)液体对容器底部的压强大。
【解析】由图象可知,当体积V=50cm3时,甲的质量为m甲=50g,则甲的密度ρ甲===1g/cm3。
由图象知,在两种物质体积相同时(如都取V=50cm3),甲的质量较大,由公式ρ=可知,甲物质的密度较大,即ρ甲>ρ乙;
将体积相等的两种液体分别倒入相同容器中,则液体深度h相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对容器底部的压强大。
故答案为:1;甲。
【考点】密度的计算;压强大小比较。
7.(2017·绵阳)乌鸦想喝玻璃瓶中的水。假设玻璃瓶身是圆柱体,其底面积为0.02m2,瓶内圆柱形空间的高度为0.25m,瓶内有水,水深0.20m,瓶壁薄(厚度不计),瓶嘴小,只容乌鸦嘴伸入,且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等,瓶放在水平地面上,如图所示。已知空玻璃瓶重12N,则玻璃瓶底对地面的压强是  Pa。为了喝到瓶中水,乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中。假设每颗石子的质量都是43g,乌鸦至少向瓶中夹入   颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水(假如石子全部浸入水中)。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石子=2.5×103kg/m3)
【解析】(1)瓶子内水的体积:V水=Sh水=0.02m2×0.20m=0.004m3,
由ρ=可得,瓶子内水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg,
水的重力:G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
玻璃瓶底对地面的压力:F=G水+G瓶=40N+12N=52N,
玻璃瓶底对地面的压强:p===2600Pa。
(2)乌鸦的嘴接触到瓶中水时,石子的体积:V石子=S(h瓶﹣h水)=0.02m2×(0.25m﹣0.20m)=0.001m3,
所加石子的质量:m石子=ρ石子V石子=2.5×103kg/m3×0.001m3=2.5kg,
则需要石子的个数:n=≈58.1,即59个。
故答案为:2600;59。
【考点】压强的大小及其计算;密度公式的应用。
8.(2017·邵阳)2017年5 月30日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟下潜,最深潜深 6699m,获取到深海岩石、沉积物及近底海水样品,以供科学研究。“蛟龙号”在6600m 深处受到海水的压强是   Pa。(海水密度取 1×103kg/m3,g取10N/kg)
【解析】根据p=ρ液gh计算出“蛟龙号”在6600m 深处受到海水的压强。
受到海水的压强:p=ρ液gh=1×103×10N/kg×6600m=6.6×107Pa。
故答案为:6.6×107。
【考点】液体的压强的计算。
9.(2017 郴州)如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为20cm2。杯中水深10cm,杯和水的总重力为3 N,则杯对水平桌面的压强为    Pa;水对杯底的压力为   N。 (g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)
【解析】(1)茶杯对水平桌面的压力等于杯和水的总重力,根据求出杯对水平桌面的压强;(2)由图可知杯内水的深度,根据求出水对杯底的压强,利用F=pS求出水对杯底的压力。
解答:(1)杯对水平桌面的压力:F=G总=3N,
则杯对水平桌面的压强:;
(2)水的深度h=10cm=0.1m,水对杯底的压强:
水对杯底的压力:
【答案】1500、2。
【考点】液体压强。
10.(2017 云南)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少,合多少个标准大气压;
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
【解析】(1)根据求出海水的压强,再根据1标准大气压=1×105Pa将海水压强换算成标准大气压;(2)根据求出压力;(3)根据求出上浮速度。
【答案】解:(1)潜水器受到的海水压强:
(2)由可得,观察窗受到的海水压力:
F=pS=7×107Pa×50×10﹣4m2=3.5×105N;
(3)上浮时间:t=6小时56分40秒=6×3600s+56×60s+40s=25000s,
上浮的平均速度:。
答:(1)潜水器受到的海水压强为7×107Pa,合700个标准大气压;(2)观察窗受到的海水压力为3.5×105N;(3)它上浮的平均速度0.28m/s。
【考点】液体的压强的计算、速度公式及其应用、压强的大小及其计算。
11.(2017 辽通)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,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8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/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。
【解析】(1)由图可知,倒立放置时水的深度,根据求出瓶盖所受水的压强,又知道瓶盖的面积,根据求出倒立放置时瓶盖所受水的压力;(2)由图可知,正立放置时矿泉水瓶内水的深度,根据V=Sh求出水的体积,利用求出水的质量,根据G=mg求出水的重力即为倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力,根据求出倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【答案】解:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,
由可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:F=pS瓶盖=1300Pa×8×10﹣4m2=1.04N;
(2)由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,
由可得,水的质量:m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,
瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:
F′=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:。
答:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N,压强为1300Pa;(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa。
【考点】压强的大小及其计算、液体的压强的计算。
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