初中物理 沪教版 九年级上册 6.3 液体内部压强
一、影响液体压强的因素
1.(2021八下·商河期末)如图所示,小明在探究“液体压强与哪些因素有关”时将压强计的金属盒放入水中,压强计U形管两边的液面就会产生高度差。对金属盒进行下列操作时,能使高度差增大的是( )
A.在原位置转动180° B.向上移动一段距离
C.向下移动一段距离 D.放入酒精中的同一深度处
2.(2021·无锡)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是( )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
3.(2021·江西)利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是探究液体内部的压强与哪些因素有关的图像,由图像可知,同种液体内部的压强与深度成 ,液体密度ρ甲 ρ乙(选填“>”“<”或“=”)。
二、液体压强的计算
4.(2021·怀化)工程师把三峡水电站水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越 ,(选填“大”或“小”)。当水库水深为100m时,坝底受到的水的压强是 Pa(已知 , )。
5.(2021·南充)“奋斗号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器,若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为 ,此时潜水器受到的海水压强为 ;若“奋斗号”舱门面积约为 ,则舱门所受液体压力为 N(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)。
6.(2021八下·红桥期末)如图所示,一个装有水的容器放置在水平桌面上,则水对容器底部产生的压强为 Pa,a点、b点受到水的压强之比为 。( )
7.(2021八下·卢龙期中)如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入重80N的水,水的深度为15cm,平放在水平台面上(g=10N/kg)。请你计算:
(1)台面受到桶的压强;
(2)桶底受到水的压力。
三、基础题目
8.(2021·海南)如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力 B.液体的体积 C.液体的深度 D.液体的密度
9.(2021八下·江阴期末)在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,小明将压强计的探头放入水中某处,记下U形管中两液面的高度差,下列操作中能使高度差h增大的是( )
①将探头放在同样深度的浓盐水中
②将探头在原位置转动90°
③将探头向下移动一段距离
④将探头向上移动一段距离
A.①② B.②③ C.①③ D.①②④
10.(2021八下·朝阳期末)如图所示,一个空的玻璃药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A.第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B.第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C.两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D.两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
11.(2021八下·崂山期末)探究液体内部压强规律时,将探头置于如图所示位置。此时探头受到水的压强是( )
A.103Pa B.2×103Pa C.3×103Pa D.4×103Pa
12.(2021八下·栾城期中)随着夏季汛期的到来,水库水位持续上涨,水位上涨过程中,水对坝底的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当水库水深达到50m时,坝底受到水的压强是 Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
13.(2021八下·栾城期中)如图所示,小华在探究液体内部压强的特点时,将压强计的探头放入水中某一深度处,记下压强计两管中的液面两高度差h,将探头在原深度处向其他方向任意转动,压强计两管中的液面高度差不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强 ;接着将探头向下移动一段距离,压强计液面高度差h将 ;(“减小”、“不变”或“增大”)。保持探头深度不变,在水中加入一定量的食盐,搅拌均匀,则压强计液面高度差h将 在水中液面高度差h。(填“小于” “不变”或“大于”)
14.(2021八下·虎林期中)潜水艇在水面下下潜的过程中,水对它的压强 [选填:“变大”、“变小”或“不变”];潜到水面下100m处,受到水的压强是 Pa。
四、中等题目
15.(2021八下·长清期末)如图所示,完全相同的甲、乙两个试管中都盛有水。若两个试管底部受到水的压强分别为 、 ,则以下说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
16.(2021八下·西城期末)如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相等的水,甲容器中水对容器底部的压强为p1,压力为F1,乙容器中水对容器底部的压强为p2,压力为F2。则下列判断正确的是( )
A.p1
F2
17.(2021八下·海淀期末)某同学通过实验探究某种液体内部的压强p与深度h的关系,并根据实验数据绘制了如图所示的图像。取 ,则由图像可知:
(1)该液体内50cm深处的压强为 Pa;
(2)该液体内80cm深处的压强为 Pa;
(3)该液体的密度是 。
18.(2021八下·防城港期末)如图所示,向两个同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
19.(2021八下·东坡月考)底面积相等的甲、乙两个锥形容器内的水面在同一高度如图所示,现将两个完全相同的木块,分别放入两个容器中,且水均未溢出,这时水对两个容器底的压力F甲、F乙和压强p甲、P乙 的关系是:( )
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
20.(2021八下·正定期中)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两点液体压强相等,则甲、乙杯中液体密度ρ甲、ρ乙大小关系为( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.条件不足,无法判断
21.(2021八下·浦城期中)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;
22.(2021八下·深圳期中)如图密封的圆台容器里装满水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大 B.压强不变 C.压力减小 D.压力增大
五、提升题目
23.(2021八下·东海期末)如下图所示,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、质量相等的不同液体。下列说法正确的是 ( )
A.液体对容器底部的压强:p甲= p乙
B.液体对容器底部的压力:F甲= F乙
C.容器对桌面的压强:p甲′= p乙′
D.容器对桌面的压力:F甲′>F乙′
24.(2021·河南)如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等
B.左、右两侧液体对容器底的压力相等
C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧液体的质量相等
25.(2021八下·兴化期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两圆形平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,液体对容器底部的压力分别为F甲 、F乙 。下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲 >F乙
C.F甲<F乙 D.F甲 <F乙
26.(2021八下·合山月考)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如图所示的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 (选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 (多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
27.(2021八下·蚌埠月考)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为2.94×103Pa,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。(g=9.8N/kg)
28.(2021八下·深圳期中)如图甲所示,往量杯中匀速注水直至注满,图乙表示此过程中最杯底都受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.在同种液体中,液体的深度不变,方向改变,压强不变,故U形管的高度差不变,A不符合题意;
B.在同种液体中,液体的深度减小,压强变小,故U形管的高度差减小,B不符合题意;
C.在同种液体中,液体的深度增大,压强变大,故U形管的高度差增大,C符合题意;
D.深度相同,酒精的密度小于水的密度,压强变小,故U形管的高度差减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
2.【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.仅将金属盒向上移动,深度变小,所测点受到的压强变小,U型管两侧液面出现高度差变小,A不符合题意;
BC.同种液体中同一深度处,液体压强大小不变,所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向,U型管两侧液面出现高度差不变,BC不符合题意;
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后,液体密度变大,所测点受到的压强变大,U型管两侧液面出现高度差变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
3.【答案】正比;>
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体内部压强的特点是液体密度越大,深度越大,液体内部压强越大,液体内部压强与深度成正比,由图像,甲斜率比乙更大,甲液体压强比乙液体压强随深度增加得更快,因此甲液体的密度大于乙液体的密度。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
4.【答案】大;1.0×106
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】根据液体内部压强的特点,液体内部压强与液体密度和液体深度有关,液体深度越大,压强越大。
水深为100m时,坝底受到的水的压强为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
5.【答案】;
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】此时潜水器受到的海水压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
舱门所受液体压力为F=pS=1.03×108Pa×0.6m2=6.18×107N
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
6.【答案】1000;1∶4
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】容器底部所受的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
a点、b点受到水的压强之比为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
7.【答案】(1)总重力为G=G桶+G水=20N+80N=100N
桶对台面的压力等于重力为100N,桶对台面的压强
答:台面受到桶的压强104Pa;
(2)水对桶底的压强p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1500Pa
水对桶底的压力F底=p水S=1500Pa×100×10-4m2=15N
答:桶底受到水的压力15N。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)、根据公式 G=G桶+G水 求得总重力,又已知受力面积,根据公式求得压强。
(2)、 已知液体深度,根据公式p=ρgh求得水对桶底的压强,在根据公式 F=pS求得压力。
8.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体压强和液体的密度以及深度有关,向细管里只灌了几杯水,液体密度不变,由于管很细,所以木桶所处的深度深,所以木桶被压裂,这个实验研究的是液体压强和深度的关系。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
9.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】①将探头放在同样深度的浓盐水中,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故①符合题意;
②液体内部在同一深度处不同方向的压强是相等的,将探头在原位置转动90°不会影响压强的大小,则U形管两边液面的高度差不变,故②不符合题意;
③将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故③符合题意;
④将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,故④不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
10.【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹,在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,受的液体的压强大,橡皮膜凹的更明显,即第二次橡皮膜向瓶内凹陷得更多。
故答案为:D。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
11.【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】此时探头受到水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m-0.1m)=2×103Pa
故答案为:B。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
12.【答案】增大;5×105
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】水位上涨过程中,水的密度不变、水的深度增加,根据p=ρgh可知,水对坝底的压强增大;坝底受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×50m=5×105Pa
【分析】液体压强的影响因素有液体密度和液体深度。已知深度的情况下,根据公式p=ρgh求得结果。
13.【答案】相等;增大;大于
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】实验中采用转换法,通过压强计两管中的液面高度差说明压强大小,将探头在原深度处向其他方向任意转动,压强计两管中的液面高度差不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强相等。
根据液体压强特点,将探头向下移动一段距离,深度变大,则压强计液面高度差h将增大。
根据控制变量法思想,保持探头深度不变,在水中加入一定量的食盐,搅拌均匀后液体的密度变大,则压强计液面高度差将大于在水中液面高度差。
【分析】液体压强的特点:在液体内部同一深度,向各个方向压强相等,深度越深,压强越大。液体内部压强还与压强的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
14.【答案】变大;106
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】解:潜水艇在水面下下潜的过程中所处深度h变大,∵p=ρgh,∴潜水员受到水的压强变大。
潜到水面下100m处,受到水的压强:。
【分析】潜水艇在下潜的过程中,所处深度变大,由液体压强公式分析所受压强和利用压强公式计算所处深度压强值。
15.【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】因为深度相同,根据p=ρgh,试管底部受到水的压强相同,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
16.【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】AC.由图可知,乙容器中水的深度较大,由p=ρgh可知乙容器底受到压强较大,即p1A符合题意,C不符合题意;
BD.甲、乙两个容器内装有质量相等的水,由G=mg可知两个容器内水的重力相等,两个圆柱形容器内水对容器底压力等于水的重力,所以两个容器内水对容器底的压力相等,即F1=F2
BD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
17.【答案】(1)4×103
(2)6.4×103
(3)
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】(1)由图可知该液体内50cm深处的压强为4×103Pa。
(2)根据50cm深度压强可知,该液体的密度为
该液体内80cm深处的压强为
(3)该液体的密度是 。
【分析】(1)根据物体受到的压强和深度图像,判断压强大小;
(2)利用压强和深度,可以计算液体的密度;结合深度,计算液体压强;
(3)利用液体压强和深度,判断液体的密度。
18.【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由图可知,V甲ρ乙;甲、乙液体到试管底部的深度相同,由P=ρgh分析可知,甲、乙两种液体对试管底部的压强:P甲>P乙。
故答案为:A
【分析】液体密度未知时,利用分析甲乙液体密度的大小关系,再利用P=ρgh分析液体对试管底部的压强大小。
19.【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】两个完全相同的木块放入水中,木块处于漂浮状态,根据分析可知,木块排开水的体积相同,因为甲容器的口上大下小,乙容器的口上小下大,故乙容器上升的高一些,原本水的深度相同,所以水面的较高的是乙,根据公式p=ρgh分析,ρ水、g相同时,h越大,压强越大,所以乙容器中水对容器底的压强大;根据F=PS分析可知,以为甲乙底面积相等,所以乙容器中水对容器底的压力大。
故答案为:D
【分析】原来的水深度相同,木块放入水中处于漂浮状态,所以排开水的体积也相同,根据容器的形状分析放入木块后水的深度变化;液体对容器底的压力压强的分析步骤:①根据公式P=ρgh分析压强;②根据F=PS分析压力
20.【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由图示知,A点处于的深度比B点的深,即h甲>h乙,由题意知,p甲=p乙,据p=ρgh知ρ甲<ρ乙
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度.
21.【答案】(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
答:液体对容器底部的压强为9600Pa;
(2)由 知道,液体对容器底部的压力为
F=pS=9600Pa×0.1m2=960N
答:液体对容器底部的压力为960N。
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式 p=ρgh 求出液体对底部的压强;
(2)根据压力公式F=PS求出液体对底部的压力。
22.【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】AB.密封的容器装满水,将其倒置后,水得深度不变,由p=p液gh可知,水对底部的压强不变,AB不符合题意;
CD.倒置后水对底部强的受力面积减小,由F=pS可知,底部受到水的压力减小,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据液体压强公式p=p液gh可知,液体压强只与液体密度和液体深度有关。液体先找到压强才能在利用公式F=ps求压力。
23.【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】A.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
因两容器中液体的深度相同,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,A不符合题意;
B.因容器底面积相同,所以由F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,B不符合题意;
CD.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 可知,容器对桌面的压强p甲′=p乙′,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
24.【答案】A,B,C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.橡皮膜容易发生形变,通过橡皮膜的形变来判断容器两侧压强的大小,两侧受到压强不同时,会向压强小的一侧凸起,已知当左右两边分别注入两种不同的液体时,橡皮膜的形状没有发生改变,则橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,A符合题意;
B.由p= 可得F=pS,S相同,则橡皮膜左右两边受到液体的压力相等,B符合题意;
C.由A可知,橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,由图可知,h左 h右,根据 p= gh可得,容器左边液体的密度小于右边液体的密度,C符合题意;
D.由C可知, 左右,因为m= V= Sh,2S左=S右,h左 h右,故不能判断容器中左、右两侧液体的质量相等,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
25.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器对桌面的压力,因为甲、乙两容器的质量相同,装有的液体质量也相同,根据G=mg分析可知,容器的重力和液体的重力都相等,所以容器对桌面的压力F甲=F乙,故选项AC错误;
底面积相同的容器中装有质量相等、深度相同的不同液体,由图可知V甲ρ乙;根据P=ρgh分析可知,gh相同时,因为ρ甲>ρ乙,所以P甲>P乙;根据F=Ps分析可知,底面积相同时,因为P甲>P乙,所以F甲 >F乙 ,故B正确,D错误。
故答案为:B
【分析】容器对桌面的压力可视为固体压力,在水平桌面上,压力大小等于重力,所以分析液体和容器的重力即可;
分析液体对容器底部的压力时先利用P=ρgh分析液体对容器底的压强,再根据F=Ps分析液体对容器底的压力。
26.【答案】(1)B
(2)增大
(3)上移
(4)BD;
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)使用压强计前,U形管中左侧液面低于右侧液面(与空气接触),说明左侧液面上方气体压强大于右侧大气压,所以接下来需要将取下软管,再重新安装即可,这样可以确保U形管两侧上方的气体压强是相等的,没有挤压橡皮膜时,U形管中的液面是相平的,所以选B;
(2)由图乙、丙分析可知,液体密度相同时,乙中的深度小于丙中的深度,乙中U形管液面高度差小于丙中U形管的液面高度差,说明丙图中探头所处位置液体压强较大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,要控制液体的深度相同;保持丙图中探头的位置不变时,向容器中加入适量的浓盐水,液体密度增大的同时,液体深度也增大,所以为了控制深度相同,需要将探头适当向上移;
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,说明左右液体产生的压强相等,即,所以有,解得液体密度的表达式为,所以需要测量的物理量是选项BD;
【分析】(1)压强计U形管两侧液面高度差用来反映探头所处位置的液体压强的大小,所以一开始U形管两侧液面应该相平,若是U形管两侧液面不相平需要拆下软管,重新组装;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)加入适量浓盐水后整体的体积增大,导致探头所处位置下移,所以探究液体压强与液体密度的关系需要控制深度相同;
(4)橡皮膜相平说明橡皮膜左右两侧液体压强相等,根据P=ρgh列出等式,从而得知测量液体密度所需的物理量与表达式。
27.【答案】1.0×103;980
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】解:由图可知,B的深度为:hB=30cm=0.3m;
由p=ρgh得,液体的密度为:ρ= = =1×103kg/m3。
A点的深度为:hA=30cm﹣20cm=10cm=0.1m;
A点的压强为:pA=ρghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa。
故答案为:1.0×103;980。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度.
28.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据P=ρgh,液体密度相等,深度越变大,压强越大。由于匀速注水且量杯的开口逐渐增大,深度应该保持增大,但增大的速度逐渐减慢.
故答案为:B.
【分析】根据量杯形状判断深度变化的趋势,进而判断压强变化趋势。
1 / 1初中物理 沪教版 九年级上册 6.3 液体内部压强
一、影响液体压强的因素
1.(2021八下·商河期末)如图所示,小明在探究“液体压强与哪些因素有关”时将压强计的金属盒放入水中,压强计U形管两边的液面就会产生高度差。对金属盒进行下列操作时,能使高度差增大的是( )
A.在原位置转动180° B.向上移动一段距离
C.向下移动一段距离 D.放入酒精中的同一深度处
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.在同种液体中,液体的深度不变,方向改变,压强不变,故U形管的高度差不变,A不符合题意;
B.在同种液体中,液体的深度减小,压强变小,故U形管的高度差减小,B不符合题意;
C.在同种液体中,液体的深度增大,压强变大,故U形管的高度差增大,C符合题意;
D.深度相同,酒精的密度小于水的密度,压强变小,故U形管的高度差减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
2.(2021·无锡)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是( )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.仅将金属盒向上移动,深度变小,所测点受到的压强变小,U型管两侧液面出现高度差变小,A不符合题意;
BC.同种液体中同一深度处,液体压强大小不变,所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向,U型管两侧液面出现高度差不变,BC不符合题意;
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后,液体密度变大,所测点受到的压强变大,U型管两侧液面出现高度差变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
3.(2021·江西)利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是探究液体内部的压强与哪些因素有关的图像,由图像可知,同种液体内部的压强与深度成 ,液体密度ρ甲 ρ乙(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】正比;>
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体内部压强的特点是液体密度越大,深度越大,液体内部压强越大,液体内部压强与深度成正比,由图像,甲斜率比乙更大,甲液体压强比乙液体压强随深度增加得更快,因此甲液体的密度大于乙液体的密度。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
二、液体压强的计算
4.(2021·怀化)工程师把三峡水电站水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越 ,(选填“大”或“小”)。当水库水深为100m时,坝底受到的水的压强是 Pa(已知 , )。
【答案】大;1.0×106
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】根据液体内部压强的特点,液体内部压强与液体密度和液体深度有关,液体深度越大,压强越大。
水深为100m时,坝底受到的水的压强为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
5.(2021·南充)“奋斗号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器,若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为 ,此时潜水器受到的海水压强为 ;若“奋斗号”舱门面积约为 ,则舱门所受液体压力为 N(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)。
【答案】;
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】此时潜水器受到的海水压强p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
舱门所受液体压力为F=pS=1.03×108Pa×0.6m2=6.18×107N
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
6.(2021八下·红桥期末)如图所示,一个装有水的容器放置在水平桌面上,则水对容器底部产生的压强为 Pa,a点、b点受到水的压强之比为 。( )
【答案】1000;1∶4
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】容器底部所受的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
a点、b点受到水的压强之比为
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
7.(2021八下·卢龙期中)如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入重80N的水,水的深度为15cm,平放在水平台面上(g=10N/kg)。请你计算:
(1)台面受到桶的压强;
(2)桶底受到水的压力。
【答案】(1)总重力为G=G桶+G水=20N+80N=100N
桶对台面的压力等于重力为100N,桶对台面的压强
答:台面受到桶的压强104Pa;
(2)水对桶底的压强p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1500Pa
水对桶底的压力F底=p水S=1500Pa×100×10-4m2=15N
答:桶底受到水的压力15N。
【知识点】液体压强的计算
【解析】【分析】(1)、根据公式 G=G桶+G水 求得总重力,又已知受力面积,根据公式求得压强。
(2)、 已知液体深度,根据公式p=ρgh求得水对桶底的压强,在根据公式 F=pS求得压力。
三、基础题目
8.(2021·海南)如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力 B.液体的体积 C.液体的深度 D.液体的密度
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体压强和液体的密度以及深度有关,向细管里只灌了几杯水,液体密度不变,由于管很细,所以木桶所处的深度深,所以木桶被压裂,这个实验研究的是液体压强和深度的关系。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
9.(2021八下·江阴期末)在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,小明将压强计的探头放入水中某处,记下U形管中两液面的高度差,下列操作中能使高度差h增大的是( )
①将探头放在同样深度的浓盐水中
②将探头在原位置转动90°
③将探头向下移动一段距离
④将探头向上移动一段距离
A.①② B.②③ C.①③ D.①②④
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】①将探头放在同样深度的浓盐水中,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故①符合题意;
②液体内部在同一深度处不同方向的压强是相等的,将探头在原位置转动90°不会影响压强的大小,则U形管两边液面的高度差不变,故②不符合题意;
③将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故③符合题意;
④将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差变小,故④不符合题意。
故答案为:C。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
10.(2021八下·朝阳期末)如图所示,一个空的玻璃药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A.第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B.第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C.两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D.两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹,在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,受的液体的压强大,橡皮膜凹的更明显,即第二次橡皮膜向瓶内凹陷得更多。
故答案为:D。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
11.(2021八下·崂山期末)探究液体内部压强规律时,将探头置于如图所示位置。此时探头受到水的压强是( )
A.103Pa B.2×103Pa C.3×103Pa D.4×103Pa
【答案】B
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】此时探头受到水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×(0.3m-0.1m)=2×103Pa
故答案为:B。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
12.(2021八下·栾城期中)随着夏季汛期的到来,水库水位持续上涨,水位上涨过程中,水对坝底的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当水库水深达到50m时,坝底受到水的压强是 Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】增大;5×105
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】水位上涨过程中,水的密度不变、水的深度增加,根据p=ρgh可知,水对坝底的压强增大;坝底受到水的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×50m=5×105Pa
【分析】液体压强的影响因素有液体密度和液体深度。已知深度的情况下,根据公式p=ρgh求得结果。
13.(2021八下·栾城期中)如图所示,小华在探究液体内部压强的特点时,将压强计的探头放入水中某一深度处,记下压强计两管中的液面两高度差h,将探头在原深度处向其他方向任意转动,压强计两管中的液面高度差不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强 ;接着将探头向下移动一段距离,压强计液面高度差h将 ;(“减小”、“不变”或“增大”)。保持探头深度不变,在水中加入一定量的食盐,搅拌均匀,则压强计液面高度差h将 在水中液面高度差h。(填“小于” “不变”或“大于”)
【答案】相等;增大;大于
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】实验中采用转换法,通过压强计两管中的液面高度差说明压强大小,将探头在原深度处向其他方向任意转动,压强计两管中的液面高度差不变,说明液体内部同一深度向各个方向压强相等。
根据液体压强特点,将探头向下移动一段距离,深度变大,则压强计液面高度差h将增大。
根据控制变量法思想,保持探头深度不变,在水中加入一定量的食盐,搅拌均匀后液体的密度变大,则压强计液面高度差将大于在水中液面高度差。
【分析】液体压强的特点:在液体内部同一深度,向各个方向压强相等,深度越深,压强越大。液体内部压强还与压强的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
14.(2021八下·虎林期中)潜水艇在水面下下潜的过程中,水对它的压强 [选填:“变大”、“变小”或“不变”];潜到水面下100m处,受到水的压强是 Pa。
【答案】变大;106
【知识点】液体压强的特点;液体压强的计算
【解析】【解答】解:潜水艇在水面下下潜的过程中所处深度h变大,∵p=ρgh,∴潜水员受到水的压强变大。
潜到水面下100m处,受到水的压强:。
【分析】潜水艇在下潜的过程中,所处深度变大,由液体压强公式分析所受压强和利用压强公式计算所处深度压强值。
四、中等题目
15.(2021八下·长清期末)如图所示,完全相同的甲、乙两个试管中都盛有水。若两个试管底部受到水的压强分别为 、 ,则以下说法正确的是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】因为深度相同,根据p=ρgh,试管底部受到水的压强相同,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
16.(2021八下·西城期末)如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相等的水,甲容器中水对容器底部的压强为p1,压力为F1,乙容器中水对容器底部的压强为p2,压力为F2。则下列判断正确的是( )
A.p1 F2
【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】AC.由图可知,乙容器中水的深度较大,由p=ρgh可知乙容器底受到压强较大,即p1A符合题意,C不符合题意;
BD.甲、乙两个容器内装有质量相等的水,由G=mg可知两个容器内水的重力相等,两个圆柱形容器内水对容器底压力等于水的重力,所以两个容器内水对容器底的压力相等,即F1=F2
BD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
17.(2021八下·海淀期末)某同学通过实验探究某种液体内部的压强p与深度h的关系,并根据实验数据绘制了如图所示的图像。取 ,则由图像可知:
(1)该液体内50cm深处的压强为 Pa;
(2)该液体内80cm深处的压强为 Pa;
(3)该液体的密度是 。
【答案】(1)4×103
(2)6.4×103
(3)
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】(1)由图可知该液体内50cm深处的压强为4×103Pa。
(2)根据50cm深度压强可知,该液体的密度为
该液体内80cm深处的压强为
(3)该液体的密度是 。
【分析】(1)根据物体受到的压强和深度图像,判断压强大小;
(2)利用压强和深度,可以计算液体的密度;结合深度,计算液体压强;
(3)利用液体压强和深度,判断液体的密度。
18.(2021八下·防城港期末)如图所示,向两个同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由图可知,V甲ρ乙;甲、乙液体到试管底部的深度相同,由P=ρgh分析可知,甲、乙两种液体对试管底部的压强:P甲>P乙。
故答案为:A
【分析】液体密度未知时,利用分析甲乙液体密度的大小关系,再利用P=ρgh分析液体对试管底部的压强大小。
19.(2021八下·东坡月考)底面积相等的甲、乙两个锥形容器内的水面在同一高度如图所示,现将两个完全相同的木块,分别放入两个容器中,且水均未溢出,这时水对两个容器底的压力F甲、F乙和压强p甲、P乙 的关系是:( )
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
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】两个完全相同的木块放入水中,木块处于漂浮状态,根据分析可知,木块排开水的体积相同,因为甲容器的口上大下小,乙容器的口上小下大,故乙容器上升的高一些,原本水的深度相同,所以水面的较高的是乙,根据公式p=ρgh分析,ρ水、g相同时,h越大,压强越大,所以乙容器中水对容器底的压强大;根据F=PS分析可知,以为甲乙底面积相等,所以乙容器中水对容器底的压力大。
故答案为:D
【分析】原来的水深度相同,木块放入水中处于漂浮状态,所以排开水的体积也相同,根据容器的形状分析放入木块后水的深度变化;液体对容器底的压力压强的分析步骤:①根据公式P=ρgh分析压强;②根据F=PS分析压力
20.(2021八下·正定期中)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两点液体压强相等,则甲、乙杯中液体密度ρ甲、ρ乙大小关系为( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.条件不足,无法判断
【答案】A
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】由图示知,A点处于的深度比B点的深,即h甲>h乙,由题意知,p甲=p乙,据p=ρgh知ρ甲<ρ乙
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度.
21.(2021八下·浦城期中)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;
【答案】(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
答:液体对容器底部的压强为9600Pa;
(2)由 知道,液体对容器底部的压力为
F=pS=9600Pa×0.1m2=960N
答:液体对容器底部的压力为960N。
【知识点】液体压强的计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式 p=ρgh 求出液体对底部的压强;
(2)根据压力公式F=PS求出液体对底部的压力。
22.(2021八下·深圳期中)如图密封的圆台容器里装满水,若把该容器倒置后,水对容器底的( )
A.压强增大 B.压强不变 C.压力减小 D.压力增大
【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】AB.密封的容器装满水,将其倒置后,水得深度不变,由p=p液gh可知,水对底部的压强不变,AB不符合题意;
CD.倒置后水对底部强的受力面积减小,由F=pS可知,底部受到水的压力减小,C符合题意、D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据液体压强公式p=p液gh可知,液体压强只与液体密度和液体深度有关。液体先找到压强才能在利用公式F=ps求压力。
五、提升题目
23.(2021八下·东海期末)如下图所示,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、质量相等的不同液体。下列说法正确的是 ( )
A.液体对容器底部的压强:p甲= p乙
B.液体对容器底部的压力:F甲= F乙
C.容器对桌面的压强:p甲′= p乙′
D.容器对桌面的压力:F甲′>F乙′
【答案】C
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】A.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
因两容器中液体的深度相同,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,A不符合题意;
B.因容器底面积相同,所以由F=pS可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,B不符合题意;
CD.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 可知,容器对桌面的压强p甲′=p乙′,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力。
24.(2021·河南)如图,一方形容器置于水平面上,用竖直薄隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是( )
A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等
B.左、右两侧液体对容器底的压力相等
C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧液体的质量相等
【答案】A,B,C
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】A.橡皮膜容易发生形变,通过橡皮膜的形变来判断容器两侧压强的大小,两侧受到压强不同时,会向压强小的一侧凸起,已知当左右两边分别注入两种不同的液体时,橡皮膜的形状没有发生改变,则橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,A符合题意;
B.由p= 可得F=pS,S相同,则橡皮膜左右两边受到液体的压力相等,B符合题意;
C.由A可知,橡皮膜左右两边受到液体的压强相等,由图可知,h左 h右,根据 p= gh可得,容器左边液体的密度小于右边液体的密度,C符合题意;
D.由C可知, 左右,因为m= V= Sh,2S左=S右,h左 h右,故不能判断容器中左、右两侧液体的质量相等,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】液体内部存在压强,同时液体对容器的底部和侧面有压强;压强的大小与液体密度和深度有关系,深度越深,液体密度越大,压强越大。
25.(2021八下·兴化期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两圆形平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,液体对容器底部的压力分别为F甲 、F乙 。下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲 >F乙
C.F甲<F乙 D.F甲 <F乙
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】容器对桌面的压力,因为甲、乙两容器的质量相同,装有的液体质量也相同,根据G=mg分析可知,容器的重力和液体的重力都相等,所以容器对桌面的压力F甲=F乙,故选项AC错误;
底面积相同的容器中装有质量相等、深度相同的不同液体,由图可知V甲ρ乙;根据P=ρgh分析可知,gh相同时,因为ρ甲>ρ乙,所以P甲>P乙;根据F=Ps分析可知,底面积相同时,因为P甲>P乙,所以F甲 >F乙 ,故B正确,D错误。
故答案为:B
【分析】容器对桌面的压力可视为固体压力,在水平桌面上,压力大小等于重力,所以分析液体和容器的重力即可;
分析液体对容器底部的压力时先利用P=ρgh分析液体对容器底的压强,再根据F=Ps分析液体对容器底的压力。
26.(2021八下·合山月考)同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如图所示的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ;
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 (选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 (多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
【答案】(1)B
(2)增大
(3)上移
(4)BD;
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(1)使用压强计前,U形管中左侧液面低于右侧液面(与空气接触),说明左侧液面上方气体压强大于右侧大气压,所以接下来需要将取下软管,再重新安装即可,这样可以确保U形管两侧上方的气体压强是相等的,没有挤压橡皮膜时,U形管中的液面是相平的,所以选B;
(2)由图乙、丙分析可知,液体密度相同时,乙中的深度小于丙中的深度,乙中U形管液面高度差小于丙中U形管的液面高度差,说明丙图中探头所处位置液体压强较大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,要控制液体的深度相同;保持丙图中探头的位置不变时,向容器中加入适量的浓盐水,液体密度增大的同时,液体深度也增大,所以为了控制深度相同,需要将探头适当向上移;
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,说明左右液体产生的压强相等,即,所以有,解得液体密度的表达式为,所以需要测量的物理量是选项BD;
【分析】(1)压强计U形管两侧液面高度差用来反映探头所处位置的液体压强的大小,所以一开始U形管两侧液面应该相平,若是U形管两侧液面不相平需要拆下软管,重新组装;
(2)液体压强随深度的增加而增大;
(3)加入适量浓盐水后整体的体积增大,导致探头所处位置下移,所以探究液体压强与液体密度的关系需要控制深度相同;
(4)橡皮膜相平说明橡皮膜左右两侧液体压强相等,根据P=ρgh列出等式,从而得知测量液体密度所需的物理量与表达式。
27.(2021八下·蚌埠月考)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为2.94×103Pa,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。(g=9.8N/kg)
【答案】1.0×103;980
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】解:由图可知,B的深度为:hB=30cm=0.3m;
由p=ρgh得,液体的密度为:ρ= = =1×103kg/m3。
A点的深度为:hA=30cm﹣20cm=10cm=0.1m;
A点的压强为:pA=ρghA=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa。
故答案为:1.0×103;980。
【分析】求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度.
28.(2021八下·深圳期中)如图甲所示,往量杯中匀速注水直至注满,图乙表示此过程中最杯底都受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】根据P=ρgh,液体密度相等,深度越变大,压强越大。由于匀速注水且量杯的开口逐渐增大,深度应该保持增大,但增大的速度逐渐减慢.
故答案为:B.
【分析】根据量杯形状判断深度变化的趋势,进而判断压强变化趋势。
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