第八章 压 强
HK版 八年级下
第二节 科学探究:液体的压强
第2课时 液体压强的应用
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C
B
2×103;=
B
D
B
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400
<;不流动
C
C
1.上端开口,底部相连通的容器称为________;其原理是________在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在________________。
连通器
静止
同一水平面上
2.关于连通器,下列说法正确的是( )
A.连通器中各容器的液面总是相平的
B.连通器内装同种液体,当液体不流动时,液面就相平
C.连通器内只有装水时,液面才会相平
D.以上说法都不对
B
3.如图所示,能够正确表示静止在斜面上的盛水容器的图是( )
C
4.向如图所示的容器内加水,则水位最后能达到的最高位置是( )
A.A容器的顶端
B.B容器的顶端
C.C容器的顶端
D.无法确定
B
5.为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h=0.2 m,此时水对水槽底部的压强是________Pa。然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为
h2,则h1________(填“>”“<”
或“=”)h2。(g取10 N/kg)
【点拨】根据液体压强公式p=ρgh求得水对水槽底的压强为p=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。松开铁夹后,a管和b管通过橡皮管与水槽底部相连通,组成一个连通器。根据连通器的原理知,松开铁夹后,两管中的水面最终与水槽内水面保持相平。
【答案】2×103;=
6.【中考?上海】下列工具中,主要利用连通器原理工作的是( )
A.温度计 B.液位计 C.订书机 D.抽水机
B
7.【中考?烟台】连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
【点拨】水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;拦河大坝上窄下宽,是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,故D符合题意。
【答案】D
8.【中考?山西】小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了。”妈妈说:“你试试加点水看看。”于是小明
反复加了几次水后明白了:茶壶的
壶嘴和壶身组成________,壶嘴和
壶身中的水面具有________________
的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来。
连通器
高度总是相同的
9.学校改建操场时,工人师傅用一灌水的透明长塑料管检查操场是否水平。当管中的水静止时,管两端的水面一定________,当塑料管的一端提高10 cm,最终管两端水面的高度差为________,这利用的是________________原理。
相平
0
连通器
10.帕斯卡定律的内容:加在密闭液体上的压强,能够________________________________传递,千斤顶、液压机等就是利用此原理制成的。
大小不变地被液体向各个方向
11.如图所示,液压机活塞A、B处于平衡状态,活塞B的面积是活塞A的20倍。现用20 N的力竖直向下压活塞A,为使活塞仍在原位置保持平衡,竖直向下压活塞B的力应为________N。
【答案】400
12.【中考?青海】如图,A、B为两容器,用一带阀门的管子相连,装有同一种液体,液面相平,则a、b两处的压强pa________(填“>”“<”或“=”)pb。当打开阀门时,液体_______(填“流动”
或“不流动”)。
【点拨】由公式p=ρgh知pa< pb,但阀门两侧液体压强相同,故液体不流动。
【答案】<;不流动
13.【模拟?安阳】如图装置中,两端开口的U形管装有一定量的水,将A管稍向右倾斜,稳定后A管中的水面将( )
A.高于B管中的水面
B.低于B管中的水面
C.与B管中的水面相平
D.以上三种情况均有可能
【点拨】A、B两管上端开口,底部连通,属于连通器,连通器无论管子的粗细、形状如何,只要所装同种液体不再流动,两管中液面始终相平。故选C。
【答案】C
14.如图所示,甲、乙两容器间有一斜管相通,中间由阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则( )
A.打开阀门K后,由于水受重力作用,水将从甲流到乙
B.打开阀门K后,由于b处的压强大于a处的压强,水将从乙流到甲
C.打开阀门K后,因为甲、乙两容器中水面高度相等,所以水不会流动
D.打开阀门K后,因为乙中的水多,所以水从乙流到甲
【点拨】打开阀门K后,甲、乙两容器组成一个连通器,因为甲、乙两容器中水面的高度相同,即阀门K左右两侧水的深度相同,由p=ρgh可知,在K处产生的压强相等,所以水不会流动。
【答案】C
15.【中考?兰州】如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18 m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13 m,四楼住户水龙
头出水口高度h3=10 m,水龙头出
水口直径为2 cm。g取10 N/kg,求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
解:p=ρg(h1-h3)=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×(18 m-10 m)=8×104Pa。
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?
解:S=πr2=3.14×(1×10-2m)2=3.14×10-4 m2,
F=pS=8×104 Pa×3.14×10-4 m2=25.12 N。
16.【中考?厦门】厦门城市名片筼筜湖原称筼筜港,本是一处避风坞,素有“筼筜渔火”盛誉。海堤围筑后筼筜港由海湾变为内湖,海水交换的天然通道被切断。筼筜湖的水位大部分时间低于外海水位,目前主要利用西堤进水闸门、出水闸门实施进水纳潮和排放潮水,实现潮水与海水的交换,从而改善湖区水质和生态环境。
(1)请结合物理知识简述利用闸门纳潮或排水的过程。(纳潮或排水任选其一作答)
解:涨潮时,外海水位高于内湖,此时开启进水闸门,关闭出水闸门,外海与内湖构成连通器,根据连通器原理,两处水位要相平,海水流入内湖(退潮时,外海水位低于内湖,此时开启出水闸门,关闭进水闸门,外海与内湖构成连通器,根据连通器原理,两处水位要相平,湖水流进外海)。
(2)有人建议可利用纳潮或排水两个时段进行潮汐发电,请指出哪个时段更适合,并说明判断依据。
解:进水纳潮时段发电更适合,因为筼筜湖的水位大部分时间低于外海水位,进水纳潮时段发电可获得更多的电能。
17.长江三峡大坝上下游水位差最高可达113 m,上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低,每个闸室水位变化20多米,因而三峡船闸的闸门非常大,其首级人字闸门每扇高39.5 m,宽20.2 m。倘若门外的水位高30 m。g取10 N/kg,求:
(1)这扇闸门所受水的最大压强是多少帕?
解:h大=30 m,这扇闸门所受水的最大压强
p大=ρ水gh大=1×103 kg/m3×10 N/kg×30 m=3×105 Pa。
(2)已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半,则这扇门所受水的压力是多大?