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第二节:液体压强同步训练
一.选择题
1.(2019?广州)如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1g/cm3)( )
A.a B.b C.c D.d
1题 2题 3题
2.(2018?北京)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2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa D.水杯对桌面的压力为2.8N
3.(2017?温州)用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强。
①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
4.(2019?河南)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
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
4题 5题 6题
5.(2019?河南)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
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
6.(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
二.填空题
7.(2019?常德)如图所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了 的原理;某地水沸腾时的温度是99℃,则该地的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1个标准大气压
7题 8题 9题
8.(2019?呼伦贝尔)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同种液体。则液体对容器底部的压力关系为:F甲 F乙,容器对桌面的压强关系为:p甲 p乙(选填“>”“<”或“=”)
9.(2018?齐齐哈尔)如图的两个容器中盛有同种相同质量的液体, (选填“甲”或“乙”)容器底受到的压强大,原因是 。
三.实验探究题
10.(2019?湘潭)如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的_____________来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用_____________(选填“有色”或“无色”)。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体內部的压强随________的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC________hB(选填“<”、“=”或“>”),这是为了研究液体压强与液体_________关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置_________。
11.(2019?枣庄)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 ______Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
四.计算题
12.(2017?兰州)如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压强;(2)水对容器底部的压力。
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.【解答】解:深度是指某点到液面的竖直距离,则由图可知a点的深度最小,根据公式p=ρgh可知,a处水的压强最小。
故选:A。
【点评】本题考查液体压强公式的应用,关键是知道深度是某点到液面的竖直距离。
【点评】此题考查了液体压强的特点,以及根据现象分析总结结论的能力。
2【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
根据p=可得,水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×30×10﹣4m2=1.8N;故AB错误;
(2)G水=2N,
在水平桌面上,杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=1N+2N=3N,
杯对桌面的压强:
p′===1000Pa;故C正确,D错误;
故选:C。
3【解答】解:①在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;可以探究“液体压强跟深度的关系”;
②在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象;液体压强是否与液体的密度有关系;
③此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强;
④此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出,则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强。
故选:B。
【点评】此题是探究液体压强与深度和密度的关系,考查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量。
4【解答】解:①水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故①错误,④正确;
②因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②错误;
③由图知,两容器中液体的深度相同,由②知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙;故③正确。
综上所述,①②错误,③④正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
5【解答】解:由题意知,两容器中装有同种液体且液面向平,则液体的密度相同,深度也相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;
又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙;故A正确,BCD错误。
故选:A。
6【解答】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。
【点评】本题考查了液体压强公式p=ρgh、压强定义式p=的应用,能分析得出烧杯中液体重力大小关系是关键。
二.填空题
7【解答】解:
茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以其设计遵循了连通器原理;
某地水沸腾时的温度是99℃,低于100℃,则该地的气压低于一个标准大气压。
故答案为:连通器;低于。
【点评】本题考查了连通器的原理和沸点与气压的关系,难度不大,属于基础题。
8【解答】解:
(1)两容器的底面积相同,液体深度相同,则由图可知甲中液体的体积小于乙中液体的体积;因为两液体的质量相同,所以根据ρ=知ρ甲>ρ乙;
液体深度相同,ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲底>p乙底;因为两容器的底面积相同,由F=pS可知液体对容器底部的压力F甲>F乙;
(2)两容器的质量相等,且两容器内液体的质量相等,则容器和液体的总重力也相等,容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和,所以两容器对桌面的压力F甲′=F乙′,两容器底面积也相同,由p=可知,容器对桌面的压强:p甲=p乙。
故选答案为:>;=。
【点评】本题主要考查压强公式的应用,知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力是解题的关键。
9【解答】解:
由图知,液体的深度h甲<h乙,
因为都是同一种液体,
所以由p=ρgh可知,p甲<p乙,即乙容器底受到的压强大。
故答案为:乙;同一液体内部深度越大,液体压强越大。
【点评】本题考查液体压强公式的应用,关键知道影响液体压强的大小因素是液体的深度和液体的密度。
实验探究题
10解:(1)压强计的工作原理是;橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小,采用的是转换法;液体压强越大,两侧液面高度差也越大;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用有色液体;
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,探头慢慢下移,深度变大,发现U型管两边液面的高度差逐渐增大,故结论为:深度越深液体压强越大;
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC>hB,在相同的深度时,探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了,即压强变大了,故结论为:在深度相同中,液体密度越大,压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系;
(5)D点位于密度大,深度大的位置,故该点液体压强最大。
故答案为:(1)高度差;(2)有色;(3)深度;(4)>;密度;(5)D。
11【解答】解:
(1)这是测量液体压强的压强计;它的左端是密闭的,所以不是连通器。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样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,则B正确;故选B;
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到:在不同深度,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大;
(4)在丁图中,若将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,故比较丙、丁两图。
(5)图丁中U形管左右两侧盐水面的高度差h=10cm,
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:p=ρ盐水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
故答案为:(1)不属于;(2)B;(3)液体的深度;(4)丙、丁;(5)1100。
【点评】此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素。注意物理实验中研究方法﹣﹣等效替代法和控制变量法的运用。液体压强是中考必考的一个知识点,需要掌握。
四.计算题
12【解答】解:(1)水的体积:V=1.5L=1.5×10﹣3m3,
根据ρ=可得水的质量:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg,
则容器对水平桌面的压力:
F=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N,
容器对水平桌面的压强:
p===2.5×103Pa;
(2)水对容器底部的压强:
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa,
则水对容器底部的压力:
F′=p′S=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N。
答:(1)容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(2)水对容器底部的压力为8N。
【点评】此题考查压强的大小计算,难度适中,属于中档题目,解答本题时需要注意:①容器对水平桌面的压力等于容器与水的总重力;②计算液体压强时,深度是指某点到液面的垂直高度;③单位换算。
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