人教版物理八下第九章重点专题七:液体压强计算
1.(2021春?茌平区月考)如图所示,铁桶重为30N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入10kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。
求:(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
2.(2020秋?房山区期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,高12cm,底面积为40cm2;杯内水重6N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)水对杯底的压强;
(2)水杯对桌面的压强。
3.(2020?白城一模)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为30N圆形鱼缸,其底面积为1200cm2。鱼缸
内装有0.2m深的水,水的质量是27kg。(g=10N/kg)求:
(1)鱼缸内所装的水受到的重力是多少?
(2)水对鱼缸底部的压强是多少?
4.(2020春?越秀区期中)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8×10﹣4m2,瓶底的面积是2.8×10﹣3m2,瓶重和厚度均忽略不计。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)正立放置时水对瓶底的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
5.(2020秋?海淀区校级月考)如图是一个敞口圆台形容器受到的重力为5N,底面积为25cm2,将质量为500g的水倒入容器中水的深度为10cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压强。
6.(2020春?高台县校级期中)我国自主设计制造的“蛟龙”号载人潜水器,某次试潜时顺利完成水下5000米的深度,此次下潜全过程中,若海水的密度取1.0×103kg/m3,求:
(1)“蛟龙”号下潜到最深处时所受到的水的压强?
(2)若“蛟龙”号潜水器的一个观测窗的面积约为0.03m2,则它潜到最深处时海水对观测窗的压力约为多大?
7.(2020春?嘉峪关校级月考)我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强多大?
(2)“蛟龙”号上一个面积为0.03m2的观察窗口受到的海水压力是多大?
8.(2020春?抚宁区期中)如图所示,质量不计、两端开口底部相通的容器放在水平地面上,容器的底面积为80cm2,内装1.5kg水时,左侧水面距地面高10cm;右侧水面下容器长12cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力。
9.(2020春?洛宁县期中)如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?
10.(2020春?互助县期中)如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8m,其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)液体对容器底部的压强;
(2)液体对容器底部的压力。
(3)液体对容器顶部的压力。
11.(2019春?武汉期中)如图甲所示是一辆停在水平路面上的洒水车,洒水车空车质量为6t,水罐容积5m3,车轮与地面的总受力面积为0.5m2。
(1)图乙是该车的一个前轮,请在图乙中画出车静止时前轮受力示意图。
(2)该车最多能装水的质量为多少?
(3)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为多少?
(4)若洒水车对地面的压强为2×105Pa,洒水车已经洒了多少t的水(洒水前,洒水车装满水)?
12.(2019春?南安市期中)如图所示,在一个重10N,底面积为400cm2的桶里装130N的水,桶内水的高度为0.3m,把它放在水平地面上,求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶对地面的压力和压强。
13.(2019春?平江县期中)如图所示。将底面积为0.01m2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水。
求:(1)容器对地面的压力是 N。
(2)距容器底10cm的A处水的压强;
(3)容器底部受到水的压力。
14.(2019春?南溪区校级月考)一潜水艇潜入水下150m深处时,求:处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大?(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
15.(2019春?临清市校级期中)如图所示,在质量为1kg的容器内装有3kg的水,容器底面积为80cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为1m2.求:(g=10N/kg)
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
人教版物理八下第九章重点专题七:液体压强计算
参考答案
1.(2021春?茌平区月考)如图所示,铁桶重为30N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入10kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。
求:(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
【解答】解:(1)桶内水的深度:
h=15cm=0.15m,
水对桶底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)由p=可得,桶底受到水的压力:
F=pS=1500Pa×100×10﹣4m2=15N;
(3)桶内水的重力:
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
台面受到桶的压力:
F′=G桶+G水=30N+100N=130N,
台面受到桶的压强:
p′===1.3×104Pa。
答:(1)水对桶底的压强为1500Pa;
(2)桶底受到水的压力为15N;
(3)台面受到桶的压强为1.3×104Pa。
2.(2020秋?房山区期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,高12cm,底面积为40cm2;杯内水重6N,水深8cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)水对杯底的压强;
(2)水杯对桌面的压强。
【解答】解:
(1)杯子内水的深度:h=8cm=0.08m,
水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)水杯对桌面的压力:F′=G杯子+G水=2N+6N=8N,
水杯对桌面的压强:p′===2000Pa。
答:(1)水对杯底的压强为800Pa;
(2)水杯对桌面的压强为2000Pa。
3.(2020?白城一模)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为30N圆形鱼缸,其底面积为1200cm2。鱼缸
内装有0.2m深的水,水的质量是27kg。(g=10N/kg)求:
(1)鱼缸内所装的水受到的重力是多少?
(2)水对鱼缸底部的压强是多少?
【解答】解:(1)水的重力:
G=mg=27kg×10N/kg=270N;
(2)水对鱼缸底部的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。
答:(1)鱼缸内所装的水受到的重力是270N;
(2)水对鱼缸底部的压强是2×103Pa。
4.(2020春?越秀区期中)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8×10﹣4m2,瓶底的面积是2.8×10﹣3m2,瓶重和厚度均忽略不计。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)正立放置时水对瓶底的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【解答】解:
(1)根据图示可知,正立放置时,h1=10cm=0.1m,
正立放置时水对瓶底的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)由V=Sh可得,瓶子内的水的体积:V=S1h1=2.8×10﹣3m2×0.1m=2.8×10﹣4m3,
由ρ=可得,瓶内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.8×10﹣4m3=0.28kg;
水的重力:G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N;
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力矿泉水瓶对桌的压力:F=G水=2.8N;
此时的受力面积为:S2=8×10﹣4m2
矿泉水瓶对桌面的压强:p′===3.5×103Pa。
答:(1)正立放置时水对瓶底的压强为1×103Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3.5×103Pa。
5.(2020秋?海淀区校级月考)如图是一个敞口圆台形容器受到的重力为5N,底面积为25cm2,将质量为500g的水倒入容器中水的深度为10cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)容器中水的深度:
h=10cm=0.1m,
水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)水的重力:
G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N,
容器对桌面的压力:
F=G水+G容=5N+5N=10N,
容器对桌面的压强:
p===4000Pa。
答:(1)水对容器底部的压强为1000Pa;
(2)容器对桌面的压强为4000Pa。
6.(2020春?高台县校级期中)我国自主设计制造的“蛟龙”号载人潜水器,某次试潜时顺利完成水下5000米的深度,此次下潜全过程中,若海水的密度取1.0×103kg/m3,求:
(1)“蛟龙”号下潜到最深处时所受到的水的压强?
(2)若“蛟龙”号潜水器的一个观测窗的面积约为0.03m2,则它潜到最深处时海水对观测窗的压力约为多大?
【解答】解:(1)“蛟龙”号下潜到最深处时所受到的水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa;
(2)由p=得,对观测窗的压力:
F=pS=5×107Pa×0.03m2=1.5×106N。
答:(1)潜水器下潜5000m深度时的压强是5×107Pa;
(2)该观测窗受到的压力约为1.5×106N。
7.(2020春?嘉峪关校级月考)我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强多大?
(2)“蛟龙”号上一个面积为0.03m2的观察窗口受到的海水压力是多大?
【解答】解:(1)“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa;
(2)由p=可得,蛟龙”号上一个面积为0.03m2的观察窗口受到的海水压力:
F=pS=5×107Pa×0.03m2=1.5×106N。
答:(1)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强为5×107Pa;
(2)蛟龙”号上一个面积为0.03m2的观察窗口受到的海水压力为1.5×106N。
8.(2020春?抚宁区期中)如图所示,质量不计、两端开口底部相通的容器放在水平地面上,容器的底面积为80cm2,内装1.5kg水时,左侧水面距地面高10cm;右侧水面下容器长12cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力。
【解答】解:
(1)根据连通器原理可知,右侧水面距地面高等于左侧水面距地面高,均等于10cm,
则水对容器底的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa。
(2)根据p=可得,水对容器底的压力为:
F=pS=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N。
答:(1)水对容器底的压强为1×103Pa;
(2)水对容器底的压力为8N。
9.(2020春?洛宁县期中)如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?
【解答】解:
(1)箱内顶部到水面的深度:h1=20cm=0.2m,
箱内顶部受到水的压强:
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)箱子底部到水面的深度:h2=30cm+20cm=50cm=0.5m,
箱子底部受到的水的压强:
p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa;
箱子底部的面积:S=30cm×30cm=900cm2=0.09m2,
由p=可得,箱子底部受到的水的压力:
F=p2S=5×103Pa×0.09m2=450N。
答:(1)箱内顶部受到水的压强为2×103Pa;
(2)箱内底部受到水的压力为450N。
10.(2020春?互助县期中)如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8m,其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)液体对容器底部的压强;
(2)液体对容器底部的压力。
(3)液体对容器顶部的压力。
【解答】解:(1)最高液面到容器底的距离是h1=0.8m,
液体对容器底部的压强:
p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m=9600Pa,
(2)由p=可得,液体对容器底部的压力为:
F=pS=9600Pa×0.1m2=960N。
(3)顶部距离液面的深度:h′=h1﹣h2=0.8m﹣0.6m=0.2m,
液体对容器顶部的压强:
p′=ρgh′=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2.4×103Pa;
由p=得液体对容器顶部的压力:
F′=p′S=2.4×103Pa×0.1m2=240N。
答:(1)液体对容器底部的压强为9600Pa;
(2)液体对容器底部的压力为960N。
(3)液体对容器顶部的压力为240N。
11.(2019春?武汉期中)如图甲所示是一辆停在水平路面上的洒水车,洒水车空车质量为6t,水罐容积5m3,车轮与地面的总受力面积为0.5m2。
(1)图乙是该车的一个前轮,请在图乙中画出车静止时前轮受力示意图。
(2)该车最多能装水的质量为多少?
(3)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为多少?
(4)若洒水车对地面的压强为2×105Pa,洒水车已经洒了多少t的水(洒水前,洒水车装满水)?
【解答】解:(1)洒水车在静止时,水平方向不受力,竖直方向上受到重力G和地面对它的支持力F,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心,需要注意的重力和支持力大小相等,体现在图象上为两个力长短一样,如下图:
(2)根据ρ=可知该车最多能装水的质量为:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5m5=5×103kg=5t;
(3)水对罐底的压强为:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa;
(4)
根据p=可知地面所受压力:
F=pS=2×105Pa×0.5m2=1×105N,
洒水车静止时:F压=G总,
所以洒水车和剩余水的总重力为:
G总=1×105N,
车的重力为:G车=m车g=6×103kg×10N/kg=6×104N,
则剩余水的重力为:
G水=G总﹣G车=1×105N﹣6×104N=4×104N,
剩余水的质量为:
m水===4000kg=4t,
已经洒水的质量为:
m洒=5t﹣4t=1t。
答:
(1)如上图;
(2)该车最多能装水的质量为5t;
(3)若罐内水深1.5m,则水对罐底的压强为1.5×104Pa;
(4)若洒水车对地面的压强为2×105Pa,洒水车已经洒了1t的水。
12.(2019春?南安市期中)如图所示,在一个重10N,底面积为400cm2的桶里装130N的水,桶内水的高度为0.3m,把它放在水平地面上,求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶对地面的压力和压强。
【解答】解:(1)水对桶底的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa。
(2)水桶对地面的压力:
F=G桶+G水=10N+130N=140N
水桶对地面的压强:
p===3500Pa。
答:(1)水对桶底的压强2940Pa;
(2)桶对地面的压力140N,压强3500Pa。
13.(2019春?平江县期中)如图所示。将底面积为0.01m2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水。
求:(1)容器对地面的压力是 50 N。
(2)距容器底10cm的A处水的压强;
(3)容器底部受到水的压力。
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,容器对地面的压力:
F=G水+G容=45N+5N=50N;
(2)距容器底10cm的A处水的深度:
h=40cm﹣10cm=30cm=0.3m,
距容器底10cm的A处水的压强:
pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(3)水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa,
由p=得水对容器底的压力:
F′=pS=4000Pa×0.01m2=40N。
答:(1)50;
(2)距容器底10cm的A处水的压强为3000Pa;
(3)容器底部受到水的压力为40N。
14.(2019春?南溪区校级月考)一潜水艇潜入水下150m深处时,求:处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大?(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【解答】解:舱盖上所受海水的压强为:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa;
由公式p=可得,舱盖上所受海水的压力:
F=pS=1.5×106Pa×2.4m2=3.6×106N;
答:舱盖上所受海水的压强是1.5×106Pa;压力是3.6×106N。
15.(2019春?临清市校级期中)如图所示,在质量为1kg的容器内装有3kg的水,容器底面积为80cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为1m2.求:(g=10N/kg)
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由图可知,A点的深度:
h=100cm﹣35cm=65cm=0.65m,
水对A点的压强:
pA=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6500Pa;
(2)容器底部的深度h′=100cm=1m,
水对容器底部的压强:
p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,
水对容器底部的压力:
F′=p′S=1×104Pa×80×10﹣4m2=80N;
(3)容器对桌面的压力:
F=G总=(m容+m水)g=(1kg+3kg)×10N/kg=40N,
容器底对桌面的压强:
p===5×103Pa。
答:(1)水对A点的压强为6.5×103Pa;
(2)水对容器底的压力为80N;
(3)容器对水平桌面的压强为5×103Pa。