【课课练】8.2研究液体压强（含解析）

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第八章 神奇的压强
8.2节 研究液体压强

一、选择题
1．1648年，帕斯卡曾做过一个著名的实验，如图1所示，在装满水的密闭木桶的桶盖上，插入一根细长的管子，然后在楼房阳台上向细管子里灌水，结果只有几杯水就把木桶压裂了．该实验说明影响水产生压强大小的因素是（　 　）
A．水的体积 B．水的质量 C．水的深度 D．水的密度

图1 图2
2．如图2所示是某同学在做“研究液体内部压强规律”实验时某过程的图示。根据图示情况可以知道，该同学这次操作的主要目的是（　 　）
A．验证液体内部压强公式
B．说明液体内部压强随深度的增大而增大
C．研究液体内部压强与其密度关系
D．探究在同一深处液体向各个方向的压强大小关系
3．游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜的压强作用,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法中正确的是（　 　）
A．潜入水中越深,疼痛得越厉害
B．在同一深度,耳朵向着水面下,比向着水面上,胀痛的感觉要好一些
C．在水中身体竖直向上时,左右耳朵都不感觉胀痛,因为两侧的压强都抵消了
D．以上说法都不正确
4．装满水的容器侧壁上开有三个孔，水从小孔中流出，图中描述正确的是（　 　）
A． B．C． D．

5．用液体压强计做“研究液体内部的压强”实验，如图5所示，下列说法正确的是
A．用手按橡皮膜，两管出现高度差，说明此时橡皮膜的气密性很差
B．该实验装置中的“U”形管是一个连通器
C．“U”形管两管液面的高度稳定后，右管中的液体受到非平衡力的作用
D．“U”形管两管液面高度差很大，说明此时橡皮膜受到的液体压强越大

图5 图6
6．如图6所示是A、B两种液体内部的压强随深度变化的关系图线，设它们的密度分别为ρA 、ρB ，下列关系正确的是（　 　）
A．ρA ＞ρB B．ρA ＜ρB C．ρA ＝ρB D．无法确定
7．如图7，一支试管装有一部分水，当把这个试管倾斜时（水未流出），水对试管底部的压强（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定

图7 图8 图9
8．在连通器的两端分别装有盐水和清水，液面相平，如图8所示，如果将阀门打开，则
A．盐水向右流动 B．清水向左流动 C．均不流动 D．无法判断
9．如图9所示，关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是（　 　）
A．a点向下压强比向上压强大 B．b点压强比c点压强小
C．a、b两点的压强相等 D．b、c两点的压强相等
10．如图的装置中，不是利用连通器原理进行工作的是（　 　）
A．茶壶 B．船闸
C．加油枪 D．锅炉水位计
二、填空题
11．长江三峡大坝上下游水位差最高可达113m，上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低，每个闸室水位变化二十多米，因而三峡船闸的闸门非常大．其首级人字闸门每扇高39.5m，宽20.2m．倘若门外的水位高30m，则这扇闸门所受水的最大压强是________Pa，已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半，则这扇闸门所受水的压力是_________N．（g取10N/kg）
12．同一座楼里的水龙头，楼层越高出水速度越小，其中一个重要原因是____________.如果每层楼高3m ，当水龙头全部关闭时，相邻两层相应位置水管内的压强差为______________Pa.(g取10N／kg)
13．如图13所示，底面积和质量都相同的A、B两容器，装有质量相同的不同液体，放在水平桌面上，则液体对容器底部的压强PA PB，容器对桌面的压强
PA′ PB′.（选填“大于”“等于”“小于”）

图13 图14
14．如图14所示是船由下游通过船闸驶向上游的示意图， A 、 B 是两个______， C 、 D 是两座____．当打开____时，下游跟闸室构成连通器，闸室内水流出，待闸室里的水面跟下游水面相平时，打开_____，船驶入闸室，关闭 D 和 B ，再打开_____，闸室跟上游构成连通器，上游水流进闸室，闸室水位逐渐上升，待闸室水面跟上游水面相平时，打开______，船就可以驶出闸室，开往上游．

三、计算题
15．如下图，水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50N，其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通，管子重10N，管子和箱子都灌满水，(g＝10N/kg) 求：
(1)箱内顶部受到水的压强？
(2)箱内底部受到水的压力？
(3)水平地面受到的压力？


四、实验题
16．如图是用压强计探究“液体内部压强”的实验．

（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强就越________（选填“大”或“小”）．
（2）把探头固定在水中某一深度不变，转动探头朝着各个方向，发现右边U型管两边液面的高度差均不改变，由此可知：在同一深度，液体内部向各个方向的压强________．
（3）把探头慢慢下移，发现右边U型管两边液面的高度差逐渐增大，从而得知：在同一种液体里，液体的压强随________的增加而增大．
（4）将烧杯中的水换成浓盐水，观察到探头在相同的深度时，U型管两边液面的高度差增大了，说明液体内部的压强与液体的________有关．













第八章 神奇的压强
8.2节 研究液体压强（答案详解）
一、选择题
1．C
【解析】
液体压强与液体的密度和深度有关，由帕斯卡做的实验知，由于虽然管很细，但由于高度很大，水的深度大，而使水产生了很大的压强，所以该实验说明影响水产生压强大小的因素是水的深度．故选C．
2．D
【解析】
读图可知，三次实验中，压强计的深度是相同的，U形管中液面的高度差也相同，不同的是金属盒的橡皮膜的朝向不同，通过以上三次实验，可以验证：液体内部向各个方向都有压强，且同一深度，液体向各个方向的压强相等。故选D.
3．A
【解析】
A. 由于液体内部压强随深度的增加而增大，故潜入水中越深，胀痛感越厉害，故该选项正确；
B. 在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等，故在同深度，耳朵不管向那个方向，其胀痛感是一样的，故该选项错误；
C. 若把人看作一个整体，可以认为人两只耳朵所受的液体压强可以抵消，但对于一只耳朵来说，水对耳朵的压强是始终存在的，因而在此种情况下，两只耳朵是仍然都有胀痛感的。故选A
4．B
【解析】
由液体压强公式p=ρgh知，深度越深，液体内部受到的压强越大，所以水喷射的距离就越远，故只有B符合题意。故选B.
5．D
【解析】
A. 用手按橡皮膜，两管出现高度差，且U形管中的液体能灵活升降，说明此时橡皮膜的气密性很好。故A错误；
B. “U”形管一端开口，一端封闭，所以它不是一个连通器，故B错误；
C. “U”形管两管液面的高度稳定后，即液体静止时，右管中的液体受到平衡力的作用，故C错误；
D. 压强计的测量原理是：压强的变化引起U形管两液面出现高度差，压强越大，高度差越大。故D正确。
6．A
【解析】
由A、B两种液体内部的压强随深度变化的关系图线可知，在同一深度h时，pA＞pB，根据液体的压强计算公式p＝ρgh，知pA＝ρAgh，pB＝ρBgh，所以ρAgh＞ρBgh，即ρA＞ρB；故选A。
7．B
【解析】
当将试管倾斜，但水不流出来，此时液面高度小于竖直放置，内有h米高的水柱，根据P＝ρgh即可得出此时水对试管底部的压强变小。故选B.
8．A
【解析】
当阀门打开时，盐水的密度大于清水的密度，所以，ρ盐水gh>ρ清水gh，所以，“液片”向右的压强大于向左的压强，向右的压力大于向左的压力，所以，“液片”向右移动，盐水向右流动．故选A．
9．B
【解析】
A.液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强相等，所以a点向下压强和向上压强相等，故A错；BD.由图知，hb＝hc，∵p＝ρgh，ρ纯水＜ρ盐水，∴pb＜pc，故B正确、D错误；C.由图知，在纯水中，ha＜hb，∵p＝ρgh，∴pa＜pb，故C错．故选B．
10．C
【解析】
A. 茶壶的壶嘴与壶身底部相通，上端开口，壶嘴和壶身在同一高度，倒满水后，液面相平，故茶壶是连通器；故A不符合题意；
B. 打开船闸的一端，船闸里的水位逐渐与外面相等，外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸，船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去，利用了连通器，故B不符合题意；
C. 加油枪是利用油的压强的原理制成的，无论结构还是原理都不符合连通器；故C符合题意；
D. 锅炉液位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接，因此水位计中水位与锅炉水位是一致的，水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化，利用了连通器，故D不符合题意。故选C.
二、填空题
11．3×105 ； 9.09×107 。
【解析】
由液体压强公式可得闸门所受水的最大压强： p＝ ρgh＝1.0×10 3 kg/m 3×10 N/g×30 m＝3×10 5 Pa；江水压力作用面积为： S＝30 m×20.2 m＝606 m 2，闸门所受水的压力： F＝ pS＝ ×3×10 5 Pa×606 m 2＝9.09×10 7 N。
12．楼层越高；水的压强越小； 3×104 。
【解析】
用水塔供水的同一座楼里的水龙头，楼层越高出水速度越小，其中一个重要原因是同种液体深度越小压强越小；每层楼高3m，相邻两层相应位置水管内的压强差为，Pa
13．小于；等于。
【解析】
观察图像可发现，AB液体深度相等，又知道质量相等，但是A的体积大，
所以A的密度小，根据液态压强公式，A的密度小，而深度相等，所以A液态对容器底部的压强小。固体压强的计算是,静止在水平桌面，压力F等于杯子重力加液体重力，容器质量相等，液体质量也相等，而且底面积相等，所以对桌面压强相等。
14．阀门； 闸门； B； D； A； C。
【解析】
船闸是利用联通器的原理来工作的，当联通器中的液体不流动时，液面会保持相平，船闸工作过程中，闸室分别跟上游和下游形成连通器，用来调节水面落差，使船通行。由船闸构造可知A和B是两个阀门，C 、 D 是两个闸门，要使下游跟闸室构成连通器，应打开闸室与下游之间的阀门B，待闸室的水面跟下游水面相平时，打开闸门D，船驶入闸室，要使闸室跟上游构成连通器，应打开上游与闸室之间的阀门A，上游水流入闸室，闸室水位逐渐上升，待闸室水面跟上游水面相平时，打开闸门C，船就可以驶出闸室，开往上游。
三、计算题
15．(1) 2×103Pa；(2) 450N；(3) 330.8N。
【解析】
（1）管子高h管=20cm=0．2m；
箱内顶部受到水的压强为：P=ρgh=1．0×103kg/m3×9．8N/kg×0．2m=1960Pa；
箱顶的受力面积S=（0．3×0．3-4×10-4）m2=0．0896m2
箱内顶部受到水的压力为：F=PS=1960Pa×0．0896m2=175．616N；
（2）水面至容器底的高度：h总=0．2m+0．3m=0．5m；
容器底部受到水的压强为：p=ρgh=1．0×103kg/m3×9．8N/kg×0．5m=4900Pa；
容器底部受到水的压力为：F=pS=4900Pa×（0．3m）2=441N；
（3）水的体积：V=V箱子水容积+V管子水容积=（0．3m）3+（4×10-4m2×0．2m）=0．02708m3，
G水=m水g=ρ水×V×g=1．0×103kg/m3×0．02708m3×9．8N/kg=265．384N．
箱子对水平面的压力：F=G水+G箱+G管=265．384N+50N+10N=325．384N，
．
四、实验题
16.（1）大 ；（2）（都）相等 ；（3） 深度；（4） 密度 .
【解析】
（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强就越大。
（2）把探头固定在水中某一深度不变，转动探头朝着各个方向，发现右边U型管两边液面的高度差均不改变，由此可知：在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。
（3）把探头慢慢下移，发现右边U型管两边液面的高度差逐渐增大，从而得知：在同一种液体里，液体的压强随深度的增加而增大。
（4）将烧杯中的水换成浓盐水，观察到探头在相同的深度时，U型管两边液面的高度差增大了，说明液体内部的压强与液体的密度有关。






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