2.2 液体内部的压强 同步练习（含解析）

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2.2 液体内部的压强 同步练习
一．选择题（共10小题）
1．（2018 荆门三模）下列是生活中与压强有关的常见事例，对这些事例解释正确的是（　　）
A．小瓶给盆景自动喂水是利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理制造的
B．公共汽车上装有安全锤，它是利用减小受力面积增大压力来敲碎玻璃的
C．火车进站时旅客不能越过安全黄线，依据的是流体中流速大的地方压强大
D．水坝下部比上部建造的宽是因为液体压强随着深度的增加而增大
2．（2018 奉贤区二模）如图所示，轻质圆柱形容器A、B分别盛有质量相同的不同液体（SA＜SB），现有质量相同的甲、乙两实心球（ρ甲＞ρ乙），若选择其中一个球放入某个容器中，球浸没且液体没有溢出，要使液体对容器底部的压强变化量p为最小，则（　　）
A．甲放入A中 B．甲放入B中 C．乙放入A中 D．乙放入B中
3．（2018 安溪县模拟）如图，下列各容器的质量相同，底面积都是10cm2，如果在容器中都装有800g的水，那么水对容器底压强可能会是7000pa的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2018 浦东新区一模）两个完全相同的圆柱形容器内盛有A、B两种液体，某实心金属小球浸没在A中，如图所示，此时液体对容器底部的压强pA＞pB．若将小球从A中拿出并浸没在B中（液体不溢出），则以下判断一定正确的是（　　）
A．放入B中后，液体对容器底部的压强p A＜p B
B．放入B中后，液体对容器底部的压强p A＞p B
C．液体对容器底部压强的变化量大小△pA＞△pB
D．液体对容器底部压强的变化量大小△pA=△pB
5．（2018 上海模拟）下列各项利用连通器原理工作的是（　　）
A．潜水艇 B．用钢笔吸墨水 C．拔火罐 D．船闸
6．（2018 锦江区模拟）下列说法正确的是（　　）
A．马德堡半球实验测出了大气压的数值
B．高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
C．洗手盆的排水管用 U 形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
D．托里拆利实验中往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差增大
7．（2017春 临淄区校级期中）小明在学习液体压强时，用压强计做了如下实验，获得下表数据。据表中信息，判断小明研究的问题是（　　）
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计液面高度差/cm
1 水 3 朝上 2.8
2 6 朝上 5.6
3 9 朝上 8.4
A．液体压强与液体深度的关系 B．液体压强与液体密度的关系
C．液体压强与液体温度的关系 D．液体压强与气压的关系
8．（2015 德州）用如图所示的实验装置来测量液体的密度，将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U形管向外抽气，再关闭阀门K，已知左边液体的密度为ρ1，左右两边液柱高度分别为h1、h2，则下列说法正确的是（　　）
A．实验中必须将U形管内抽成真空
B．若将U形管倾斜，左右两边液柱高度差会增大
C．右边液体的密度ρ2=
D．右边液体的密度ρ2=
9．（2018春 新罗区校级期中）一台水压机大活塞的面积是小活塞面积的2倍，如果在小活塞上加50N的压力，则大活塞能顶起物体的重量为（　　）
A．100N B．200N C．50N D．25N
10．（2018春 巴南区月考）如图所示，放在水平桌面上的容器甲为圆柱形，容器乙为圆锥形，甲乙两容器本身的质量和底面积都相同。装入相同深度的水后再各放入质量和体积都相同的木块，如图丙、丁为放入木块后的情形。下列说法中正确的是（　　）
A．放入木块前，两容器对桌面的压强相等，两容器底受到水的压强相等
B．放入木块前，由于甲容器中的水多于乙容器，所以甲容器底部所受水的压力大于乙容器
C．放入木块后，两容器底部所受水的压强相等，两木块受到水的浮力相等
D．放入木块后，丁容器底部所受水的压力大于丙容器底所受水的压力
二．填空题（共5小题）
11．（2018 吉林二模）乳牛自动喂水器”利用的是　 　原理，使得两容器中的水面相平。
12．（2018春 新罗区校级月考）某同学测得保温瓶胆最深处为0.4m，装满开水后，水对瓶胆底的压强是　 　Pa．若将开水全部倒入脸盆，则水对盆底的压强　 　水对瓶胆底的最大压强。（填“大于”，“小于”或“等于”）
13．（2018春 永定县月考）使用液压千斤顶时，利用较小的力就可从顶起小汽车，其工作原理是　 　原理，茶壶的壶身与壶嘴高度要差不多一样高，其设计遵循了　 　原理。
14．（2018 汕头模拟）用同一压强计探究液体内部压强的情景如图所示，其中　 　图中橡皮膜底部受到液体压强更大（选填“甲”或“乙”）；若两烧杯中分别装的是盐水和水（ρ盐水＞ρ水），根据实验现象，可以确定　 　（选填“A”或“B”）杯中装的盐水，这是因为在相同的深度，　 　越大，液体压强越大。
15．（2018 沂水县二模）如图所示，将充满水的密闭容器固定在水平桌面上。容器的一端有一个面积为20cm2的活塞A，容器的另一端有一个面积为50cm2的活塞B．为保持两活塞不发生相对移动，分别在活塞A、B上施加力F1、F2，则F1：F2=　 　，此时桌面对容器　 　（选填：“有向左”、“无”或“有向右”）水平作用力。
三．实验探究题（共1小题）
16．（2018 奉贤区二模）在学习了U形管压强计的原理和使用方法后，某小组同学做“探究U形管压强计液面高度差与哪些因素有关”的实验。如图所示，实验中他们利用刻度尺测量出金属盒在液体中的深度h，以及U形管压强计液面的高度差H，并记录实验结果于下表：
U形管压强计内液体：水（ρ水=1.0×103千克/米3）
容器内液体密度ρ液（千克/米3） 实验序号 h（厘米） H（厘米）
0.8×103 1 5.0 4.0
2 10.0 8.0
3 15.0 12.0
1.0×103 4 5.0 5.0
5 10.0 10.0
6 15.0 15.0
1.2×103 7 5.0 6.0
8 10.0 12.0
9 15.0 18.0
①分析实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9，可得出初步结论：U形管压强计内液体密度相同，且容器内液体密度ρ液相同时，　 　。
②分析实验序号　 　，可得出初步结论：U形管压强计内液体密度相同，且金属盒所处深度h相同时，　 　。
③进一步比较表中的数据，还可以得出初步结论：U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值等于　 　。
④为了使上述结论更具有普遍性，你认为该小组同学还应该采取的操作
是：　 　。
四．简答题（共1小题）
17．（2018 康巴什校级一模）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；
　
2.2 液体内部的压强 参考答案
一．选择题（共10小题）
1．【答案】：D。
【解答】解：
A、小瓶给盆景自动喂水是利用了大气压，与液体的沸点与气压的关系无关；故A错误；
B、公共汽车上装有安全锤，它是利用在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强来敲碎玻璃的，故B错误；
C、火车进站时旅客不能越过安全黄线，依据的是流体中流速大的地方压强小，故C错误；
D、水坝下部比上部建造的宽是因为液体压强随着深度的增加而增大，故D正确。
2．【答案】：B。
【解答】解：由题知，甲、乙两实心球质量相等，且ρ甲＞ρ乙，
根据ρ=可知，V甲＜V乙，
由图可知，hA=hB，又知SA＜SB，
所以，容器B内液体体积大，
因为轻质圆柱形容器A、B盛有液体的质量相等，
根据ρ=可知，ρA＞ρB；
将甲、乙两实心球分别放入A、B容器中，物体浸没且液体没有溢出，由于B容器的底面积大，所以放入体积小的甲球时，其上升的高度△h小，根据△p=ρ液g△h可知，甲放入B中时压强增加量最小。
3．【答案】：B。
【解答】解：水的质量m水=800g=0.8kg，
水的重力G水=m水g=0.8kg×10N/kg=8N，
底面积S=10cm2=1×10﹣3 m2，
当容器是上下一样粗细的直壁容器时，如图A，水对容器底压强pA====8000Pa；
当容器形状是上粗下细时，水对容器底的压力小于液体重力，即F＜G；如图B，则水对容器底压强p=＜8000Pa；
当容器形状是上细下粗时，水对容器底的压力大于液体重力，即F＞G．如图CD，则则水对容器底压强p=＞8000Pa；
故只有B符合题意。
4．【答案】：C。
【解答】解：
AB、金属小球浸没在A中，液体对容器底部的压强pA＞pB，由于A中液面的高度小于B的高度，根据p=ρgh可知，A中液体的密度要大于B中液体的密度；若将小球从A中拿出并浸没在B中，则A中液面的下降高度等于B中液面上升的高度，由于不知AB初始高度和球的体积大小，故无法比较放入B中后，AB中液面的高度的大小，故无法判定底部压强的大小，故AB错误；
CD、A中液体的密度要大于B中液体的密度，A中液面的下降高度等于B中液面上升的高度，根据p=ρgh可知，液体对容器底部压强的变化量大小△pA＞△pB；故C正确、D错误。
5．【答案】：D。
【解答】解：A、潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮或下潜的，故与连通器无关，不符合题意。
B、钢笔吸墨水是利用大气压的作用，不属于利用连通器原理，不符合题意；
C、拔火罐也是利用大气压的作用，不属于利用连通器原理，不符合题意；
D、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，符合题意。
6．【答案】：C。
【解答】解：A、最早测出大气压的实验是托里拆利实验，马德堡半球实验证明大气压的存在，故A错误；
B、压强越大，沸点越高，因此高压锅就是利用液体沸点随气压的升高而升高的原理，故B错误；
C、洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理，故C正确；
D、若外界大气压不变，往水银槽内多倒水银，也不会影响水银柱的最终高度差，故D错误；
7．【答案】：A。
【解答】解：由题意可知，液体的密度一定，方向一定，深度不断增加，压强计的液面高度差增大，压强增大。所以此实验利用控制变量法探究液体压强跟液体深度的关系，故A正确，BCD错误。
8．【答案】：C。
【解答】解：
用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K，管内气体压强（p气）小于管外大气压（p0），在大气压作用下液体进入两管中，待液体静止两管中压强平衡：
p气+p液1=p0=p气+p液2，
ρ1gh1=ρ2gh2，
A、只要管内压强小于管外大气压，就会有液体进入两管中，没必要将U形管内抽成真空，故A错误；
B、若将U形管倾斜，液柱高度减小，所以会有液体进入两管中，U形管中空气体积减小，管内气体压强增大，所以两管中液体的深度减小，由于h1＜h2，ρ1＞ρ2，而减小相同的压强，由p=ρgh可知△h2＞△h1，所以两管中液体高度差会减小，故B错误；
CD、由ρ1gh1=ρ2gh2，可得ρ2=，故C正确，D错误。
9．【答案】：A。
【解答】解：由帕斯卡原理可知，大小活塞受到的压强相等，即p大=p小，
由p=可得：=，
则大活塞上产生的力：
F大=F小=2×50N=100N，
即大活塞能顶起物体的重量为100N。
10．【答案】：D。
【解答】解：A、放入木块前，甲中水的体积比乙中水的体积大，根据G=mg=ρ水Vg可知，故甲中的水较重，两容器的质量相同，则重力相同，所以甲对桌面的压力大于B对桌面的压力，由p=可知，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强；装入相同深度的水，由p=ρgh可知，两容器底受到水的压强相等，故A错误。
B、放入木块前，AB装入水的深度相同，根据p=ρgh可知，水对两容器底部的压强相同，又因为底面积相同，由p=可知，放入木块前，两容器底部所受水的压力相等，B错误。
CD、放入木块后，木块漂浮，浮力等于其重力，因为是质量和体积都相同的木块，所以两木块受到水的浮力相等，所以两木块在两容器中排开水的体积相等，因丁容器上部窄，故丁水面升高得多一些，丁中水对底部的压强比丙中的压强要大，故压力也要比丙中的压力大，故C错误，D正确。
二．填空题（共5小题）
11．【答案】：连通器。
【解答】解：读图可知，乳牛自动喂水器符合上端开口、底部连通的特点，使得两容器中的水面相平，是利用连通器原理制成的。
12．【答案】：3.92×103；小于。
【解答】解：
（1）水对瓶胆底的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3.92×103Pa。
（2）当将瓶中的开水全部倒入脸盆中时，由于脸盆底面积大于保温瓶的底面积，所以水的深度小于40cm，由p=ρgh可知，水对盆底的压强小于水对瓶胆底的压强。
13．【答案】：帕斯卡；连通器。
解：（1）在密闭液体的容器里，因为大小活塞上的=，所以p1=p2，由此可知，加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。这个规律被称为帕斯卡原理；
（2）水壶在工作时，壶嘴与壶身构成连通器，是利用连通器原理工作的。
14．【答案】：乙； B； 液体密度。
【解答】解：（1）读图可知h′＞h，所以乙图中橡皮膜底部受到液体压强更大；
（2）因为两次实验的深度相同，乙实验U形管中液面的高度差大，压强大，因此可确定B杯中装的是盐水，这是因为在相同的深度，液体密度越大，液体压强越大。
15．【答案】：2：5；有向右。
【解答】答：根据帕斯卡定律：p1=p2，即=，
∴F1：F2=S1：S2=20cm2：50cm2=2：5；
由于F2大于F1，所以桌面相对于容器有向右的水平作用力。
三．实验探究题（共1小题）
16．【答案】：①液体内部压强随着深度的增加而增大；②1、4、7或2、5、8或3、6、9；液体内部压强随着液体密度的增大而增大；③定值；④多次进行实验，得出性的结论。
【解答】解：①分析实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9三次实验，液体压强计浸入的是同种液体，即在液体密度相同时，液体内部压强随着深度的增加而增大；
②若想探究液体内部压强与液体的密度关系，应该让深度相同，故分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验中的任何一组数据都可得出：在液体的深度相同时，液体内部压强随着液体密度的增大而增大；
③分析题目中U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值关系可知：U形管压强计内液面高度差H与金属盒所处深度h的比值等于定值；
④由于一次实验具有偶然性，所以从得到更为严密的角度分析，我们应该进行多次实验，看到实验的结论是否一致；
四．计算题（共1小题）
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa；
1标准大气压=1.0×105Pa．故7×107Pa；=700个标准大气压；
（2）观察窗受到的海水压力：F=pS=7×107Pa×50×10﹣4m2=3.5×105N；
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