八年级上册 2.2 液体内部的压强
一、基础知识
1.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,如图所示,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.?若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强等于乙对容器底部的压强D.?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21教育网21世纪教育网版权所有
2.在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入盐水中,下列做法中能使U形管两边液面的高度发明显减小的是(?? ) www-2-1-cnjy-com21教育网
A.?将探头水平移动一段距离????????????????????????????????????B.?将探头向下移动一段距离C.?将探头在原位置转动90°?????????????????????????????????????D.?将探头放入在同样深度的煤油中
3.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm2和150cm2 . 容器甲中盛有10cm高的水,容器乙中盛有15cm高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为p水 , 剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精 . (ρ酒精=0.8×103kg/m3)下列说法正确的是(?? ) 2-1-c-n-j-y21cnjy.com
A.?甲容器内水的质量为3kgB.?乙容器内酒精对容器底部的压强为 1.5×103 帕C.?当质量 m 的范围为 1.2kg<m<2kg 时,才能满足 p 水>p 酒精D.?当质量 m 的范围为 1.2kg<m<1.8kg 时,才能满足 p 水>p 酒精21*cnjy*com2·1·c·n·j·y
4.如图(a)所示,质量、高度均相等的甲、乙两圆柱体放置在水平地而上。现各自沿水平方向割去相同的厚度,并将割去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,若此时切去部分对剩余部分上表面的压力、压强分别为F′甲、F′乙、p′甲、p′乙 , 则(?? ) 【来源:21cnj*y.co*m】【来源:21·世纪·教育·网】
A.?F′甲=F′乙 , p′甲>p′乙??????????????????????????????????????B.?F′甲=F′乙 , p′甲=p′乙C.?F′甲>F′乙 , p′甲>p′乙??????????????????????????????????????D.?F′甲<F′乙 , p′甲>p′乙【出处:21教育名师】21·世纪*教育网
5.如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa , 压强为pa , 倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb , 压强为pb , 则(?? ) 【版21教 A.?Fa>Fb;pa=pb???????????B.?Fa=Fb;pa<pb?????????
?C.?Fa=Fb;pa=pb???????????D.?Fa<Fb;pa<pb
6.如图所示,港珠澳大桥于2018年10月24日通车,是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。它由桥梁和海底隧道组成,隧道由空心沉管连接而成。建造隧道时,先将沉管两段密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3 , g取10N/kg),下列说法中正确的是(?? ) 21*cnjy*com2-1-c-n-j-y
A.?密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小B.?密封沉管下表面水平浸没在10m深的海水中受到的压强为106PaC.?密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107ND.?若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N21*cnjy*com
7.下列关于液体内部压强的说法中正确的是(? ?)
A.?液体质量越大,所产生的压强越大??????????????????????????B.?不同液体内的不同深度,压强可能相等C.?液体内部同一深度向下的压强总大于向上的压强?????D.?液体对容器底的压强大小与容器的形状有关
8.如图所示,在盛满水的烧杯中放入一个塑料小球,小球最终静止在水面上,那么与放入小球前相比,烧杯底受到水的压强将(?? ) 【来源:21cnj*y.co*m】
A.?变大??????????????????????????????????B.?变小?????????????????????????????????
?C.?不变??????????????????????????????????D.?无法判断
9.图中液体内部a、b、c三点的压强pa、pb、pc大小关系正确的是(?? )
A.?pc>pa>pb???????? ??????????????????B.?pa=pb<pc?????????????????
?C.?pa=pc>pb????????????????? ?D.?pb>pa>pc
10.如图所示。在装有水的容器里。水对容器里a、b、c三点的压强大小是(?? )
A.?水对a点没有压强???????????????????????????????????????????????
B.?水对c点没有压强C.?水对a点的压强最大。对b点的压强最小?????????
D.?水对b点的压强最大。对a点的压强最小
二、精选好题
11.如图,甲、乙两容器装的同种液体,则________容器底受到的压强大些;丙、丁两个容器一样大,丙中装的水,丁中装的汽油,但它们的深度相同,则________容器底受到的压强大些。(ρ水>ρ汽油)
12.如图所示是一种连体花瓶,在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中水位都会相平,这种花瓶应用了________原理;再举出生活中应用到该原理工作的实例________(任举一例)。
13.如图所示,桌子上有一个底面积为2×10﹣2m2、内盛有某液体的圆柱形容器,密度为0.5×103kg/m3、体积为4×10﹣4m3的物块A(不吸液体)漂浮在液面上。现用力F压A,使其缓慢向下,直到恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体对容器底部压强增大了80Pa,则所施加的力F为________N;该液体的密度为________kg/m3。 21世纪21世纪
三、能力提升
14.有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积S=250cm2 , 高度h=10cm,如图甲所示:另有一个实心匀质圆柱体物块,密度ρ=0.8×103kg/m3 , 底面积S1=150cm2 , 高度与容器高度相同,如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 , 且g収10N/kg计算)
(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?
(2)再向容器内缓慢注入水,圆柱体物块不会倾斜,当圆柱体对容器底的压力刚好为零时,试计算注入水的深度? 21教育名师原创作品
(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?
15.用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”;
(1)如图(a)所示,压强计是通过比较________来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,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,此时U形管左支管液面上方的压强________右支管液面上方的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”),调节的方法是________(选填“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)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水),如图(b)和(c)所示,他发现图(b)中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图(b)杯子中盛的是水。小明的结论是否正确________,理由是________。 21*cnjy*com
答案解析部分
一、基础知识
1.【答案】 D
【解析】(1)通过图片分析甲乙的体积大小关系,然后根据公式判断二者的密度大小; (2)已知甲乙对容器底部的压强大小关系根据p=ρgh判断密度大小; (3)根据(1)中判断两液体密度大小,根据割补法分析甲和乙液体对容器底的压力和重力的关系,再根据比较出压强大小; (4)根据F=pS比较出压力大小,采用割补法比较液体重力大小关系,最后借助数学技巧再比较出质量大小。 【解答】A.由图可知,V甲<V乙 , 若甲和乙的质量相等,根据 可知,ρ甲>ρ乙 , 故A错误; B.由图可知,h甲<h乙 , 若甲和乙对容器底部的压强相等,根据p=ρgh可知,ρ甲>ρ乙 , 故B错误; C.由A知,甲和乙的质量相等, 那么它们的密度ρ甲>ρ乙; 这时它们对容器底部的压力等于下面圆柱形液柱的重力; 设容器缺少的体积为V, 那么现在液体对容器底部压力:F=pS=ρ液ghS=G总=G液+G补; 则:甲对容器底部的压力F甲=m甲g+ρ甲gV, 乙对容器底部的压力F乙=m乙g+ρ乙gV, 因为m甲=m乙 , ρ甲>ρ乙 , 所以F甲>F乙 , 又因为两容器的底面积相等,所以根据 可知,p甲>p乙 , 故C错误; D.若甲和乙对容器底部的压强相等,且容器底面积相等, 由F=pS知,两容器中液体对容器底压力相等; 即:F甲=F乙 , 所以G甲总=G乙总 , 则:m甲g+ρ甲gV=m乙g+ρ乙gV, 由B选项可知,ρ甲>ρ乙; 所以:m甲g-m乙g=ρ乙gV-ρ甲gV, 即:m甲-m乙=(ρ乙-ρ甲)V<0, 所以m甲<m乙 , 故D正确。 故选:D。【来源:21·世纪·教育·网】
2.【答案】 D
【解析】(1)U形管两边液面的高度差反映了液体内部压强的大小变化; (2)根据公式p=ρ液gh可知,要改变液体压强的大小方法为:①改变深度;②改变液体密度。 【解答】U形管两边液面的高度发明显减小,其实就是液体的压强减小。 A.将探头水平移动一段距离,但探头的深度不变,因此压强不变,液面的高度差不变,故A错误; B.将探头向下移动一段距离,液体的深度增大,压强增大,液面的高度差变大,故B错误; C.将探头在原位置转动90°,它的深度不变,压强不变,液面的高度差不变,故C错误; D.煤油的密度比水小,因此同样深度时,压强小,液面的高度差就小,故D正确。 故选D。21·世纪*教育网
3.【答案】 D
【解析】(1)已知甲容器的底面积和水的高度,可根据V=Sh求水的体积,然后利用m=ρV计算水的质量; (2)已知酒精的密度和深度利用压强公式p=ρ液gh计算酒精对容器底部的压强; (3)利用公式m=ρv=ρsh计算出水和酒精未抽出之前的质量,再利用公式G=mg计算出其重力。 接下来根据p水>p酒精和公式列出一个不等式,最后求出抽出液体的质量范围。 【解答】甲容器内水的体积为:V=Sh=200cm2×10cm=2000cm3=2×10-3m3 , 那么甲容器内水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,故A错误; 乙容器内酒精对容器底部的压强:p=ρ酒gh酒=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.2×103Pa,故B错误; 乙容器内酒精的质量为:m酒=ρ酒V酒=ρ酒S酒h酒=0.8×103kg/m3×0.015m2×0.15m=1.8kg; 因为p水>p酒精 , 所以由公式 可得:; 即:; 解得:△m>1.2kg; 因为水的质量为2kg,而酒精的质量为1.8kg, 所以抽出液体的质量范围:1.2kg<△m<1.8kg,故C错误,D正确。 故选D。
4.【答案】 B
【解析】(1)根据公式m=ρVg=ρShg可知,密度均匀粗细一致的柱体,它的重力与高度成正比; (2)受力面积S是两个物体接触时共有面积。 【解答】设甲和乙的高度为h,质量都为m,切去的厚度为h', 那么切去部分的质量为:; ; 因此二者切去部分的质量相等, 根据公式F=G=mg可知,它们对下表面产生的压力都相等, 即:F′甲=F′乙?; 观察(b)图可知,将割去部分叠放至对方剩余部分上表面后, 它们的受力面积都等于甲的底面积, 即二者受力面积S相等; 根据公式可知,切去部分对剩余部分的压强相等,即: p′甲=p′乙。 故选B。
5.【答案】 A
【解析】首先根据公式p=ρ水gh判断水对瓶盖和底部的压强大小关系,然后再根据公式F=pS比较水对瓶盖和底部压力的大小关系。 【解答】观察图片可知,正放和倒放时,水的深度h不变, 根据公式p=ρ水gh可知,水对瓶盖和瓶底的压强都相等,即 pa=pb ; 因为Sa>Sb , 根据公式F=PS可知,Fa>Fb。 故选A。21世纪教育网21-cn-jy.com
6.【答案】 D
【解析】(1)利用p=ρgh分析密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变化; (2)利用p=ρgh计算密封沉管下表面水平浸没在10m深的海水中受到的压强; (3)当物体漂浮时,浮力等于重力; (4)沉管密封后浸没在海水中,排开水的体积等于其自身体积,利用F浮=ρ液gV排计算受到的浮力。 【解答】A.密封沉管灌水下沉过程中上表面所处深度不断变大,根据p=ρgh知,受到海水的压强变大。故A错误; B.密封沉管下表面水平浸没在10m深的海水中受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa.故B错误; C.密封沉管灌水前漂浮在海面上时,浮力等于重力, 即:F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N,故C错误; D.沉管密封后浸没在海水中,则V排=V=180m×35m×10m=6.3×104m3 , 一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为: F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3=6.3×108N.故D正确。 故选D。
7.【答案】 B
【解析】(1)根据公式p=ρ液gh可知,液体压强只与两个因素有关,分别是液体密度和深度; (2)根据p=ρ液gh可知,密度大的液体深度小,密度小的液体深度大时,二者压强可能相等; (3)在同种液体的同一深度,向各个方向的压强都相等。 【解答】A.液体的压强与质量无关,故A错误;? B.不同液体内的不同深度,压强可能相等,故B正确;? C.液体内部同一深度向下的压强总等于向上的压强,故C错误;? D.液体对容器底的压强大小与容器的形状无关,故D错误。 故选B。2·1·c·n·j·y
8.【答案】 C
【解析】根据公式p=ρ液gh可知,液体压强与深度和密度有关,分析小球放入前后水面高度的变化对压强的影响即可。 【解答】原来烧杯盛满水,放入小球后,水会溢出,但水面的高度不变;根据公式p=ρ液gh可知,烧杯底部受到水的压强不变。 故选C。
9.【答案】 B
【解析】(1)深度h是指从水面到研究点的垂直距离; (2)弄清三点的深度关系,然后根据公式p=ρ水gh比较压强的大小即可。 【解答】如下图所示:a、b、c三点的深度关系为:ha=hb10.【答案】 D
【解析】(1)浸在水里的物体,都会受到水的压强; (2)根据公式p=ρ液gh可知,当密度相同时,深度越大,压强越大。 【解答】如下图所示,a、b、c三点的深度大小关系为:ha二、精选好题
11.【答案】 乙;丙
【解析】(1)根据公式p=ρ液gh可知,当密度相同时,深度越大,压强越大; (2)根据公式p=ρ液gh可知,当深度相同时,液体密度越大,压强越大。 【解答】(1)甲、乙两容器装的同种液体,它们的密度相同; 根据图片可知,液体的深度h甲p丁; 即:丙容器底部受到的压强大些。www.21-cn-jy.com
12.【答案】 连通器;锅炉水位计
【解析】(1)底部连通,上面开口的容器叫连通器; (2)当液体静止时,连通器里的液面总保持相平,例如锅炉水位计、三峡船闸和过路涵洞。 【解答】如图所示是一种连体花瓶,在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中水位都会相平,这种花瓶应用了连通器原理;再举出生活中应用到该原理工作的实例:锅炉水位计。
13.【答案】 1.6;0.9×103
【解析】(1)首先根据△F=△pS计算出容器底部增大的压力,然后再根据F=△F计算出物体A受到的压力F; (2)根据G=mg=ρVg计算出物体A的重力;当物体A浸没时,根据F浮=G+F计算出这时A受到的浮力,然后根据计算出液体的密度。 【解答】(1)容器底部增大的压力为:△F=△pS=80Pa× 2×10﹣2m2 =1.6N; 那么物体A受到的压力:F=△F=1.6N; (2)物体A的重力为:G=mg=ρVg= 0.5×103kg/m3 × 4×10﹣4m3 ×10N/kg=2N; 当A浸没时受到的浮力:F浮=G+F=2N+1.6N=3.6N; 那么液体的密度为:。
三、能力提升
14.【答案】 (1)解:因为容器底是水平放置,
所以对容器压力:
F=G=mg=ρVg=ρS1hg=0.8×103kg/m3×150×10﹣4m2×0.1m×10N/kg=12N,21·cn·jy·com
物块对容器底部的压强:
p1= = =800Pa
答:物块对容器底部的压强是800pa
(2)解:当圆柱体对容器底的压力刚好为零时,圆柱体刚好漂浮状态:
所以,F浮=G=12N,
圆柱体排开液体体积:
V排= = =1.2×10﹣3m3 ,
圆柱体浸入水中的深度:
h1= = =0.08m
答:注入水的深度是0.08m
(3)解:水对容器底部的压强:
p2=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
答:水对容器底部的压强800pa
【解析】(1)首先根据 F=G=mg 计算出容器底部受到的压力,然后再根据公式计算物块对容器底部的压强(此时受力面积是物块的底面积); (2)当圆柱体对容器的压力为0时,说明它受到的浮力等于重力,即 F浮=G ;根据公式 计算出圆柱体排开液体的体积,然后再根据公式 计算注入水的深度; (3)已知水的深度根据公式 p2=ρ水gh1?计算水对容器底部的压强即可。 ?21cnjy.com【出处:21教育名师】
15.【答案】 (1)U形管两侧液面的高度差;大于;B(2)正确;金属盒浸入液体中较深,但压强小 21·cn·jy·com
【解析】(1)当金属盒上没有受到压强时,U形管两边的液面高度相等;当它受到压强时,U形管两边的液柱就会出现高度差;U形管左边的液柱低,根据p左=p0+p右可知,p左>p右;如果要调节两边的液柱相平,最简单的办法就是取下重新安装; (2)根据图片可知,b图中U形管两边的液柱高度差小,说明它的压强p小,且b图中探头的深度h大;根据公式p=ρ液gh可知,左边液体的密度肯定小于右边液体的密度,即左边是水。 【解答】(1)如图(a)所示,压强计是通过比较U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,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,此时U形管左支管液面上方的压强大于右支管液面上方的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”),调节的方法是取下软管重新安装,故选B; (2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水),如图(b)和(c)所示,他发现图(b)中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图(b)杯子中盛的是水。小明的结论正确,理由是:金属盒浸入液体中较深,但压强小。21教育名师原创作品