9.2《液体的压强》精选同步习题
一.选择题(共14小题)
1.如图是三峡水电站的拦河大坝,决定大坝坝底所受水的压强大小的是( )
A.大坝的高度
B.水库中水的体积
C.水库中水的质量
D.水库中水的深度
2.如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,将此装置置于水中,下列哪幅图能反应橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况( )
A.
B.
C.
D.
3.使用微小压强计探究液体压强的规律时,如图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”型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.橡皮膜伸入液体越深,两管液面高度差越大,则液体压强越大
4.某同学探究液体压强的实验如图所示,他探究的是( )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
5.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.
6.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,水对容器顶的压强是( )
A.10000
Pa
B.2000
Pa
C.6000
Pa
D.4000Pa
7.U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示。当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
8.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为( )
A.5:7
B.2:3
C.3:7
D.1:1
9.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )
A.12.8cm
B.9.6cm
C.8cm
D.15cm
10.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.G/S和G
B.ρgh和G
C.G/S和ρghS
D.ρgh和ρghS
11.如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强( )
A.甲的最大
B.乙的最大
C.丙的最大
D.一样大
12.如图所示不属于连通器的是( )
A.地漏存水杯
B.锅炉水位计
C.U形“反水弯”
D.自制气压计
13.如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )
A.p1
不变,p2
变小
B.p1不变,p2
变大
C.p1
变小,p2
变小
D.p1变大,p2
变大
14.一只饮料瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的水,如图所示,把饮料瓶放入煤油中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则( )
A.a、b两个小孔均有煤油流入
B.a、b两个小孔均有水流出
C.煤油从a小孔流出,水从b小孔流入
D.水从a小孔流入,煤油从b小孔流出
二.填空题(共6小题)
15.如图,薄壁圆柱形容A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SA:SB=2:1,液体的高度之比hA:hB=3:2,液体对两个容器底部的压力大小相等,A、B容器底部受到液体的压强之比pA:pB=
。液体的密度之比ρA:ρB=
。
16.为了防止病毒的传播,大家出门都佩戴口罩,呼出的水蒸气顺着口罩边缘扑在冷的眼镜片上
成小水珠,使我们视线模糊。回到家里,看到妈妈正在喷洒消毒酒精。当壶内酒精深度为10cm时,壶底受到酒精的压强为
Pa(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。
17.饮茶是我国的传统文化,如图所示是一把装有水的茶壶,壶嘴与壶身构成
,茶壶的底部受到水产生压强为
Pa.若茶壶内部底面积为18cm2,则茶壶内底部受到水的压力
N.(g=10N/kg)
18.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为
pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面0.1米,则塑料片受到水的压强为
帕。移开手指,慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内液面与管外水面的位置关系是
(选填“不相平”或“相平”).如果注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量
注入酒精的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门,随着水位升高,车门上A处受到水的压强将
。若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5×103Pa,g=10N/kg,此时车门所受水的压力为
N,相当于
kg水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,避免生命危险。
三.实验探究题(共2小题)
21.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面
来反映被测压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过
(填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装;C.向U形管内添加适量水;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强
。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将
。(选填“变大”。“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
Pa.(ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/Kg)
22.小露用如图所示的装置探究液体内部压强的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U型管的连接是否
,再经过调整使U型管两侧液面的高度
;
(2)在液体内部同一深度,改变探头方向,压强计
(选填“能”或“不能”)测各个方向的压强。
(3)U型管两侧液面高度差
(选填“等于”或“反映”)探头受到的压强大小;
(4)小露自制了一个简易压强计,如图乙所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将
(选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会
(选填“上升”或“下降”)。
四.计算题(共2小题)
23.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;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
24.如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,求水对容器向上的压力。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度)
试题解析
一.选择题(共14小题)
1.如图是三峡水电站的拦河大坝,决定大坝坝底所受水的压强大小的是( )
A.大坝的高度
B.水库中水的体积
C.水库中水的质量
D.水库中水的深度
解:由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,因此决定坝底水的压强大小的是水的深度,故D正确。
故选:D。
2.如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,将此装置置于水中,下列哪幅图能反应橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况( )
A.
B.
C.
D.
解:A、玻璃管下端更深,所受的液体液体更大,所以应该是橡皮膜向上凹,故错误;
B、玻璃管下端更深,所受的液体液体压强更大,且橡皮膜向上凹的更厉害,故正确;
C、玻璃管的右侧也处于液体中,所以右侧的橡皮膜应该向左凹,故错误;
D、玻璃管处于液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故错误;
故选:B。
3.使用微小压强计探究液体压强的规律时,如图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”型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.橡皮膜伸入液体越深,两管液面高度差越大,则液体压强越大
解:
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。
故选:D。
4.某同学探究液体压强的实验如图所示,他探究的是( )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
解:由图知,金属盒在液体中的深度相同,U型管液面的高度差不同,可知液体的压强不同,则是因为液体密度不同造成的,所以此实验探究的是液体压强与液体密度的关系,A正确;
因为两图中,金属盒在液体中的深度相同,不能探究液体压强与深度的关系,B错误;
金属盒的方向相同,所以不能探究液体压强与方向的关系,CD错误。
故选:A。
5.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.
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。
6.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,水对容器顶的压强是( )
A.10000
Pa
B.2000
Pa
C.6000
Pa
D.4000Pa
解:容器顶距离液面的高度:
h=h1﹣h2=100cm﹣60cm=40cm=0.4m,
水对容器顶的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa。
故选:D。
7.U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示。当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
解:由题意可知,U形管中水银面相平,可知两管中水的压强与煤油的压强相等。
在阀门同一水平高度,则下方的水和煤油高度一样,因为ρ水>ρ煤油,由P=ρgh可得,阀门下方水的压强大于煤油的压强;
又因为阀门没有打开时,容器内液体静止不动,因此左右两边液体产生的压强相等;由于左右两边水银高度相等,而阀门下方水的压强大于煤油的压强,所以阀门上方水的压强小于煤油的压强,当阀门打开后,由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强,液体会向左流动。
故选:A。
8.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为( )
A.5:7
B.2:3
C.3:7
D.1:1
解:根据题中的插图可知,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,
A、B两容器底面的压强之比:
===。
故选:A。
9.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )
A.12.8cm
B.9.6cm
C.8cm
D.15cm
解:当塑料片刚好下沉时p水=p煤油,即ρ水gh水=ρ煤油gh煤油,
则煤油在管内的高度:
h煤油===15cm。
故选:D。
10.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.G/S和G
B.ρgh和G
C.G/S和ρghS
D.ρgh和ρghS
解:某种液体的深度为h,则p=ρgh,
由p=可得,容器底部受到液体的压力:F=pS=ρghS。
故选:D。
11.如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强( )
A.甲的最大
B.乙的最大
C.丙的最大
D.一样大
解:如图,液体深度h、容器底面积S相同,容器形状不同,
液体体积:
v甲<v乙<v丙,
∵三种液体质量相等,
∴ρ甲>ρ乙>ρ丙,
又∵p=ρgh,h相同,
∴容器底部受到的液体压强:
p甲>p乙>p丙,
故选:A。
12.如图所示不属于连通器的是( )
A.地漏存水杯
B.锅炉水位计
C.U形“反水弯”
D.自制气压计
解:
A、地漏存水杯两侧水面与空气相通,中间底部相连通,属于连通器,故A不符合题意;
B、锅炉水位计,水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的,底部是连通的,属于连通器,故B不符合题意;
C、U形“反水弯”两侧都与大气连通,并且底部相连通,属于连通器,故C不符合题意;
D、自制气压计的结构不符合上端开口、底部相互连通的容器,不是连通器,故D符合题意。
故选:D。
13.如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )
A.p1
不变,p2
变小
B.p1不变,p2
变大
C.p1
变小,p2
变小
D.p1变大,p2
变大
解:
(1)由于容器装满水,放置方式由甲变为乙,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部产生的压强p1不变;
(2)将容器正放和倒放时,容器对水平桌面的压力都等于水和容器总重,所以F不变;但放置方式由甲变为乙,受力面积越小,根据p=知,整个容器对水平桌面的压强p2变大;
故选:B。
14.一只饮料瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的水,如图所示,把饮料瓶放入煤油中,当瓶内、外液面相平时,拔出a、b两个小孔上的塞子,则( )
A.a、b两个小孔均有煤油流入
B.a、b两个小孔均有水流出
C.煤油从a小孔流出,水从b小孔流入
D.水从a小孔流入,煤油从b小孔流出
解:由于瓶内、外液面相平,即h煤油=h水,ρ煤油<ρ水,由p=ρgh可得,p煤油<p水,因此a、b两个小孔均有水流出。
故选:B。
二.填空题(共6小题)
15.如图,薄壁圆柱形容A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SA:SB=2:1,液体的高度之比hA:hB=3:2,液体对两个容器底部的压力大小相等,A、B容器底部受到液体的压强之比pA:pB= 1:2 。液体的密度之比ρA:ρB= 1:3 。
解:(1)液体的体积之比为:===,
由于液体对两个容器底部的压力大小相等,则根据F=G=mg可知:mA=mB,
所以液体密度之比为:====;
(2)液体对两个容器底部的压力大小相等,即FA=FB;
根据p=可得此时容器底部受到液体的压强之比:
==×=×=。
故答案为:1:2;1:3。
16.为了防止病毒的传播,大家出门都佩戴口罩,呼出的水蒸气顺着口罩边缘扑在冷的眼镜片上 液化 成小水珠,使我们视线模糊。回到家里,看到妈妈正在喷洒消毒酒精。当壶内酒精深度为10cm时,壶底受到酒精的压强为 800 Pa(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。
解:
(1)大家出门佩戴口罩时,人呼出的热的水蒸气遇到冷的眼镜片时会发生液化形成大量的小水珠,使我们视线模糊;
(2)壶底受到酒精的压强p=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。
故答案为:液化;800。
17.饮茶是我国的传统文化,如图所示是一把装有水的茶壶,壶嘴与壶身构成 连通器 ,茶壶的底部受到水产生压强为 1.5×103 Pa.若茶壶内部底面积为18cm2,则茶壶内底部受到水的压力 2.7 N.(g=10N/kg)
解:(1)茶壶中的液体不流动时,各开口中的液面总是相平的,因此是利用的连通器原理;
(2)水深h=15cm=0.15m,水对壶底的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa;
(3)壶的底面积:S=18cm2=1.8×10﹣3m2,
由p=得受到水的压力F=pS=1.5×103Pa×1.8×10﹣3m2=2.7N。
故答案为:连通器;1.5×103;2.7。
18.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6cm,则水对容器底的压强为 600 pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将 变大 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:(1)水对容器底的压强:
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)由图可知,容器倒置前后,重力不变,对水平桌面的压力不变,与水平桌面的接触面积(受力面积)变小,由p=可知,容器对水平桌面的压强将变大。
故答案为:600;变大。
19.如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面0.1米,则塑料片受到水的压强为 980 帕。移开手指,慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内液面与管外水面的位置关系是 不相平 (选填“不相平”或“相平”).如果注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量 等于 注入酒精的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
解:(1)塑料片受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(2)当塑料片恰好下落时,塑料片受到酒精的压强和水的压强相等,
因水的密度大于酒精的密度,
所以,由p=ρgh可知,管内酒精液面的位置大于管外水面的位置;
(3)当塑料片恰好下落时,塑料片受到注入酒精和注入水的压强相等,
由F=pS=ρghS=ρgV=mg可知,注入水的质量和注入酒精的质量相等。
故答案为:980;不相平;等于。
20.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门,随着水位升高,车门上A处受到水的压强将 增大 。若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5×103Pa,g=10N/kg,此时车门所受水的压力为 4×103 N,相当于 400 kg水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,避免生命危险。
解:随水位升高,A处的水深h不断增加,由p=ρgh可知,A处受到水的压强将增大;
由p=可知,车门受到的压力:F=pS=5×103Pa×0.8m2=4×103N;
由G=mg可知,水的质量:m===400kg;
故答案为:增大;4×103;400。
三.实验探究题(共2小题)
21.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面 高度差 来反映被测压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 B (填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装;C.向U形管内添加适量水;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 相等 。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 变大 。(选填“变大”。“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 500 Pa.(ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/Kg)
解:(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面高度差来反映被测压强大小的;
(2)调节压强计时,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,故选B;
(3)比较乙图、丙图和丁图,在相同液体的同一深度处,金属盒的朝向不同,而U形管两侧的液面高度差相等,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;
(4)在乙图中,若只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。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。
故答案为:(1)高度差;(2)B;(3)相等;(4)变大;(5)500。
22.小露用如图所示的装置探究液体内部压强的实验:
(1)实验前,先检查压强计探头、胶管和U型管的连接是否 漏气 ,再经过调整使U型管两侧液面的高度 相平 ;
(2)在液体内部同一深度,改变探头方向,压强计 能 (选填“能”或“不能”)测各个方向的压强。
(3)U型管两侧液面高度差 反映 (选填“等于”或“反映”)探头受到的压强大小;
(4)小露自制了一个简易压强计,如图乙所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将 上凹 (选填“上凹”或“下凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会 上升 (选填“上升”或“下降”)。
解:(1)如图甲所示装置叫压强计,用压强计可以测量液体内部压强大小,在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气,再调整U型管两侧液面的高度相平;
(2)在液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等;所以改变探头方向,压强计能测各个方向的压强;
(3)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;液体压强越大,两侧液面高度差也越大;
(4)液体内部向各个方向都有压强,深度越深液体压强越大;将简易的压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强,橡皮膜将向上凹;
增加简易压强计在水中的深度,橡皮膜受到的压强越大,橡皮膜向上凹得越多,里面空气的体积越小,里面空气的压强越大,支撑的液柱越高,故细玻璃管中的液柱会上升。
故答案为:(1)漏气;相平;(2)能;(3)反映;(4)上凹;上升。
四.计算题(共2小题)
23.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;
(3)若“蛟龙号”从7000m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。
解:
(1)潜水器受到的海水压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa=700个标准大气压;
(2)由p=可得,观察窗受到的海水压力:
F=pS=7×107Pa×50×10﹣4m2=3.5×105N;
(3)上浮时间:t=6小时56分40秒=6×3600s+56×60s+40s=25000s,
上浮的平均速度:
v===0.28m/s。
答:(1)潜水器受到的海水压强为7×107Pa,合700个标准大气压;
(2)观察窗受到的海水压力为3.5×105N;
(3)它上浮的平均速度0.28m/s。
24.如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,求水对容器向上的压力。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度)
解:
由题知,S=200cm2=2×10﹣2m2,h=15cm=0.15m,
水对容器部的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa,
根据p=可得水对容器底的压力:
F=pS=1500Pa×2×10﹣2m2=30N。
容器的重力:
G容=0.2kg×10N/kg=2N,
根据p=可得,容器对桌面的压力:
F′=p′S=1.1×103Pa×2×10﹣2m2=22N,
容器置于水平桌面上,
则容器和水的重力G总=F′=22N,
故水的重力G水=G总﹣G容=22N﹣2N=20N,
所以水对容器向上的压力:
F″=F﹣G水=30N﹣20N=10N。