北师大版八年级下册物理跟踪训练 8.2液体内部的压强
一、单选题
1.关于液体压强,下面说法中正确的是 (????)
A.?液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大B.?因为P=F/S,所以液体压强与容器底面积大小有关C.?由于重力的方向总是竖直向下的,因而液体内部只有向下的压强D.?液体压强只与液体的密度和深度有关
2. 图是三个装满水的完全相同的玻璃缸,其中(a)只有水,(b)水中漂浮着一只小鸭子,(c)水中漂浮着一只大鸭子.三个玻璃缸底部受到水的压强( )
A.?(a)最大 ???????????????????????B.?(b)最大 ???????????????????????C.?(c)最大 ???????????????????????D.?一样大
3.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ酒精<ρ水),A、C两容器中液体深度相同,B、C两容器的底面积相同.三个容器底部所受的液体压强分别为pA、pB、pC , 则下列判断正确的是(?? )
A.?pA>pB>pC ????????????????B.?pC<pA=pB ????????????????C.?pB>pA=pC ????????????????D.?pC<pA<pB
4.两圆柱形容器底面积之比为1:2,分别倒入密度比为1:2的液体,若倒入液体的深度之比为2:1,则两容器底部受到的液体的压强比为(?? )
A.?1:2????????????????????????????????????B.?1:1????????????????????????????????????C.?1:4????????????????????????????????????D.?4:1
5.底面积相同的A、B两个容器,装有相同深度的水,如图,比较两容器中水对容器底部的压力和压强大小关系是( )
?
A.?FA=FB , pA=pB ?????B.?FA>FB , pA=pB ?????C.?FA<FB , pA>pB ?????D.?FA=FB , pA<pB
6.如图,甲、乙两个容器里分别装有酒精和水,且液面相平.图中A、B、C三点受到的液体压强分别为pA、pB、pC . 以下判断正确的是(酒精的密度为0.8×103kg/m3 , 水的密度为1.0×103kg/m3)()
A.?pC= pB > pA????????????????????B.?pC = pB< pA????????????????????C.?pC > pA> pB????????????????????D.?pC > pB > pA
7.如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是(?? )
A.???????????????????????????????????????????B.???C.????????????????????????????????????????????D.?
8.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3 , g取10N/kg。下列选项中正确的是(? )
A.?水对杯底的压强为900Pa????????????????????????????????????B.?水对杯底的压力为2NC.?水杯对桌面的压强为1000Pa???????????????????????????????D.?水杯对桌面的压力为2.8N
9.用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变大的是(??? )
A.?将金属盒在水中的位置上移????????????????????????????????B.?将金属盒在原位置转动 C.?保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水????????D.?保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
10.如图所示的实验能( )
A.?说明甲杯装的液体密度较乙杯的小??????????????????????B.?测量出当地的大气压强数值C.?说明液体内部同一深度各个方向的压强关系????????D.?说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大
二、填空题
11.如图所示,我国自主研制的蛟龙号载人潜水器下潜到7000m处所受海水的压强为????Pa,此时,海水对蛟龙号外表面0.01m2面积上产生的压力是????N.(ρ海水=1.03×103kg/m3 , g取10N/kg)
12.如图是“探究液体的压强规律”的实验情景图,甲、乙两图中的容器内装有密度为ρ1的液体,丙图中的容器内装有密度为ρ2的液体,三个容器内的液面相平,乙和丙两图中橡皮膜所处的深度相同。
通过观察甲和乙两次实验的现象得出的结论是:________;通过观察乙和丙两次实验现象得出的结论是:________;ρ1________ρ2(填“>”“=”或“<”)。
13.瓶装饮料的瓶盖的外缘常有一些竖条纹,这样做是为了________,用手握住瓶子,让瓶身保持竖直,如果增大握力,则瓶子受到的摩擦力________(变大/变小/不变).若向瓶中加水,则瓶子受到的摩擦力将________(变大/变小/不变).在装水的饮料瓶的侧壁不同位置开小孔,如图所示,越深的孔水流得越远,该现象说明________.
三、解答题
14.在德江县城周边有很多水库和拦河坝,那么工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?请你说出这样设计的道理?
四、实验探究题
15. “帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣.他们设计了如下图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同.实验测得几种情况下压强计的U型管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3 .
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较________来判断的,这种方法通常称为转换法.
(2)由图(a)和图________两次实验数据比较可以得出:液体的压强随深度的增加而增大.
(3)由图(a)和图(d)两次实验数据比较可以得出:________.
16.小明在用压强计做“探究影响液体压强大小的因素”.
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压________ ?大气压;(填“大于”、“等于”或“小于”)调节的方法是:________.(填“A”或“B”)
A.将此时右边支管中高出的液体倒出??????? ?B.取下软管重新安装
(2)小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是:________.
(3)下表是小明同学利用如图c所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据
①实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为________;
②比较序号1、2、3的实验数据,可得出的结论是:________;
③比较序号________ 的实验数据,可得出的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等.
(4)该实验中用到的物理研究方法是________.了解了“液体内部压强特点”后,如图(d)所示,将压强计的探头放入水中,下列做法中能使U形管两边液面的高度差减小的是________.
A.将探头放在同样深度的浓盐水中???? B.将探头在原位置转动180°
C.将探头向下移动一段距离????????? D.将探头向上移动一段距离
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】由液体内部压强的特点知道:液体对容器底和侧壁都有压强,在同一深度向各个方向都有压强,并且相等,液体的压强与液体的密度和深度有关.
【解答】液体压强虽然由液体重力产生,但只与液体的密度和深度有关,而与液体重和容器形状无关,由于液体具有流动性,所以在液体内部向各个方向都有压强.故选D.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:因为(a)、(b)、(c)三个完全相同的玻璃缸装满了水,放入鸭子后,其水面的深度h仍相同,
根据p=ρgh可知,水对容器底部的压强相等.
故选D
【分析】知道玻璃缸里装满了水,又知道液体深度相同,根据公式p=ρgh可比较缸底受到水的压强
3.【答案】D
【解析】【解答】液体压强与液体密度及液体深度有关,液体压强公式p=ρgh,A、C两容器中液体深度相同,A容器中装有水,C容器内装有酒精,又ρ酒精<ρ水 , 故pC<pA;A、B两容器都装水,但容器B内的水比容器A内的水深度较深,可得pA<pB . 综上所述三个容器底部所受的液体压强大小关系为pC<pA<pB , D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据液体内部压强的特点来分析。
4.【答案】B
【解析】【解答】解:两容器底部受到的液体压强之比:
= = × = ;
故选B.
【分析】已知液体密度与深度关系,应用液体压强公式可以求出容器底部受到的液体压强之比.
5.【答案】A
【解析】【解答】解:因为两容器中所装的都是水且等高,所以根据液体压强公式p=ρgh可知,两容器中的水对容器底部的压强是相等的,即pA=pB;
因为两容器中的水对容器底部的压强相等且底面积相同,所以根据公式F=pS可知,两容器中的水对容器底部的压力也是相等的,即FA=FB . 故选A.
【分析】根据液体压强公式p=ρgh即可知道pA和pB的关系,根据公式F=pS即可知道FA和FB的关系.
6.【答案】 D
【解析】【分析】首先根据p=ρgh判断出同种液体中不同深度两点的压强大小,再判断出不同种液体深度相同两点的压强大小关系.【解答】AB两点是同种液体中的两点,液体密度相同,根据p=ρgh可知,B点深度大于A点深度,所以pA<pB;BC两点深度相同,根据p=ρgh可知,C点液体水的密度大于B点液体酒精的密度,所以pB<pC;所以pA<pB<pC . 故选D.【点评】此题主要考查的使学生对液体压强计算公式的理解和掌握,注意控制变量法的应用.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的;
故选B.
【分析】液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决.
8.【答案】C
【解析】【解答】A. 根据 计算水对杯底的压强为:
,A不符合题意;
B. 根据 计算水对杯底的压力为:
,B不符合题意;
C. D. 杯子静止在水平桌面上时,对桌面的压力等于总重,即压力为:
,D不符合题意;
水杯对桌面的压强为: ,C符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用液体压强公式p=ρgh求水对杯底的压强;利用压强定义式p=求水对杯底的压力、杯对水平桌面的压强.
9.【答案】 D
【解析】【解答】A. 将金属盒在水中的位置上移时,深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差变小;A不符合题意;
B. 同种液体中同一深度时,向各个方向的压强相等,所以将金属盒在原位置转动 深度时,压强不变,U形管两边液面高度差不变;B不符合题意;
C. 保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水,则金属盒所在深度减小,压强减小,U形管两边液面高度差减小;C不符合题意;
D. 保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水,则金属盒所在深度增大,压强增大,U形管两边液面高度差增大;D符合题意;
故答案为:D。
【分析】探究液体内部压强特点时,要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求(检验气密性:压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),以及控制变量法(利用U形管中液面的高度差来体现压强)、转换法(利用压强计U形管中液面的高度差来体现压强)的应用.
10.【答案】 A
【解析】【解答】读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头浸入在甲中较深处、浸入乙中的深度较浅,液体压强计U形管的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的;A、根据液体压强的计算公式P=pgh,可知在压强相同时,液体深度越大,说明液体的密度越小,A符合题意;B、液体压强计是测量液体压强的,不能测出大气压的值,B不符合题意;C、液体压强计的探头浸在液体的不同深度,C不符合题意 ;D、甲、乙两杯中液体压强计U形管中的液面相平,也就说明探头承受的压强是相等的,D不符合题意.
【分析】液体的压强和液体的密度,所处位置的深度有关.
二、填空题
11.【答案】 7.21×107|7.21×105
【解析】【解答】∴当“蛟龙号”载人潜水器下潜到7000m深处时,海水产生的压强,
∵p=ρ海水gh
p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa;
∵ ,
∴观察窗表面承受海水的压力: =7.21×107Pa×0.01m2=7.21×105N。
答案:7.21×107;7.21×105。
【分析】利用p=ρ海水gh及p=求得压强大小.
12.【答案】同种液体,液体越深,液体压强越大同一深度;液体压强跟液体密度有关;<
【解析】【解答】(1)甲、乙两图中的容器内装有同种液体,容器内的液面相平,乙图中橡皮膜所处的深度大,U型管两液柱高度差较大,因此可得出结论是:同种液体,液体越深,液体压强越大。(2)观察乙、丙两图,橡皮膜浸入液体的深度相同,液体的密度不同,U型管液面高度差不同。由此得到结论:同一深度,液体压强跟液体密度有关;
丙图中U型管的高度差大于乙图的高度差,说明丙液体的压强大,密度大,即ρ1<ρ2。
【分析】探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.
13.【答案】 增大摩擦力;不变;变大;液体内部压强随深度的增加而增大
【解析】【解答】瓶装饮料的瓶盖的外缘常有一些竖条纹,这样做是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
用手握住瓶子,让瓶身保持竖直,如果增大握力,瓶子仍处于静止状态,摩擦力和重力平衡,大小不变。若向瓶中加水,瓶子重力增大,则瓶子受到的摩擦力将变大。
在装水的饮料瓶的侧壁不同位置开小孔,如图所示,越深的孔水流得越远,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
【分析】滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系.压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上,则这两个力二力平衡时合力为零.液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系.
三、解答题
14.【答案】 答:由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深、压强越大,压力也就越大,所以把拦河坝设计成下宽上窄的形状才能承受更大的水压.
【解析】【分析】液体内部压强的特点:液体压强随着深度的增加而增大,据此分析回答.
四、实验探究题
15.【答案】(1)压强计U形管两侧液面的高度差的变化(2)(c)(3)在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体压强越大
【解析】【解答】解:(1)在实验中,有很多物理量难于用仪器、仪表直接测量,就可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不易测量的物理量转化成易于测量的物理量进行测量,这种方法就叫转换法;实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化;(2)由公式P=ρgh可知,液体的压强与液体的深度和密度都有关系,要想得出液体的压强与深度的关系,需要控制液体的密度相同,改变液体的深度,图(c)中的液体密度与图(a)相同,液体的深度与图(a)不同,故应选择图(a)和图(c)两次实验数据比较;(3)分析图(a)和图(d)的两次实验数据,发现两次实验橡皮膜所处的深度相同,即液体的深度相同,而液体的密度却不同,一杯是水,另一杯是浓盐水,从而得出液体的压强与液体密度的关系:在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体的压强越大.
故答案为:(1)压强计U形管两侧液面的高度差;(2)(c);(3)在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体的压强越大.
【分析】(1)在实验中液体压强的大小变化不易直接测量,可以寻找液体压强的变化会引起哪些物理量发生变化,看能否通过形象直观的变化来反应液体压强的大小变化;(2)根据公式P=ρgh,液体的压强与液体的深度和密度都有关系,要想得出液体的压强与深度的关系,分析时要采用控制变量法,弄清需要控制液体的密度相同,改变液体的深度,与图(a)相比看哪幅图中的物理量符合这两个条件就选哪一组;(3)分析图(a)和图(d)的两次实验数据,找出哪些量是相同的,哪些量是不同的,从而得出液体的压强与液体密度的关系.
16.【答案】(1)大于;B(2)压强计的气密性不好(3)4;同种液体,深度增加,液体压强增加;3、5、6(4)控制变量法和转换法;D
【解析】【解答】 (1)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;(2)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;(3)①分析表中的数据,实验序号4的数据与序号3、5、6的数据相比,深度相同,同种液体,其U形管的高度差应该相同,但表中数据不同,说明序号4的数据出现了错误;②通过分析比较实验序号1、2、3的数据可得出,同种液体,深度增加,液体压强增加;③通过分析比较实验序号3、5、6的数据可得出,同种液体,同一深度,向各个方向压强相等。(4)影响液体压强大小的因素是液体密度和液体深度,要探究液体压强与液体密度的关系时,需要控制液体深度相同;要探究液体压强与液体深度的关系时,需要控制液体密度相同;掌握转换法的应用,实验中通过U形管两边液面的高度差来表示液体压强的大小。因此该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和转换法;A. 将探头放在食盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故错误;B. 液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原处转动180°不会影响压强的大小,故错误;C. 将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故错误;D. 将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故正确。
故答案为:D.
【分析】探究液体压强的特点,涉及到压强计的原理(压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化),及压强计的操作要求,转换法(液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的)、控制变量法(物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决)的应用.