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初中物理人教版八年级下册9.2 液体的压强授课ppt课件
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这是一份初中物理人教版八年级下册9.2 液体的压强授课ppt课件，共60页。
知识点一 液体压强的特点1.液体对容器底部和侧壁有压强液体由于受重力的作用,对容器底有压强;液体具有流动性,对阻碍它流动 的侧壁有压强。
2.液体内部的压强(1)液体压强计①作用:探究液体内部压强的大小。②构造:U形管、橡皮管、探头(如图9-2-1所示)。③原理:探头上的橡皮膜不受压力时,U形管两边的液面保持相平,探头上的 橡皮膜受到的压力越大,U形管两边的液面高度差就越大,说明橡皮膜受到 的压强也越大。 图9-2-1
(2)液体内部压强大小的特点
例1 (2019山东烟台中考)1648年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密 闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯 水就把木桶压裂了(如图9-2-2),这个实验说明了 ( ) 图9-2-2A.液体压强与水的深度有关B.液体压强与管的粗细有关C.液体压强与水的密度有关D.液体压强与水的质量有关
解析 由帕斯卡做的实验知,虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而 使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关。答案 A
知识点二 液体压强的大小
例2 (2017四川宜宾长宁联考)如图9-2-3所示,放置在水平桌面上的容器 中装有适量的水。塞子A受到由水产生的水平向右的压强为 ( ) 图9-2-3A.ρ水g(h1+h2+h3) B.ρ水g(h1-h2-h3)C.ρ水g(h1+h2-h3) D.ρ水g(h1-h2+h3)
解析 深度是指从液体中的某位置到水平液面的竖直距离,对照图可知塞 子A所处的深度为h=h1-(h3-h2)=h1+h2-h3,所以受到水产生的压强p=ρ水gh=ρ水g (h1+h2-h3)。答案 C
知识点三 连通器1.概念:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。2.特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液 面高度总是相同的。
例3 如图9-2-4所示,甲、乙两容器间有一斜管相连,管中间有一阀门K,两 容器内都装有水,且水面相平。当阀门K打开后,图中A点压强pA与B点压强 pB比较pA pB(选填“>”、“=”或“<”),管中的水将 (选 填“流动”或“不流动”),此时,该装置相当于一个 (填写物理专 用名称)。 图9-2-4
解析 由图可知:A点的深度小于B点的深度,因为两容器内都装有水,所以 根据p=ρgh可知:pA
解析 利用微小压强计研究液体内部压强,实验前应将U形管两液面调到 相平;根据控制变量法实验思想,要探究液体压强与液体密度的关系,应保 持液体的深度相同;读图可知,压强计的探头在两液体中的深度相同时,U形 管中液面的高度差却不同,其中甲的高度差小于乙的高度差,说明乙中的压 强更大,故可知液体压强与液体密度有关;由p=ρgh可知乙液体的密度更大, 若要使两U形管中液面的高度差相同,应该减小乙的压强,或增大甲的压强, 所以,需要进行的操作是:让微小压强计的探头在甲中的深度变大(或让微 小压强计的探头在乙中的深度变小)。答案 相平 相同 有关 增加微小压强计探头在甲液体中的深度(或让 微小压强计的探头在乙中的深度变小)点拨 影响液体压强大小的因素有多个,在进行实验操作或利用液体压强 的特点分析问题时,要注意运用控制变量法。
题型二 “固体压强”和“液体压强”的相关分析及计算例2 (2018北京中考)如图9-2-6所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。 杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×1 03 kg/m3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是 ( ) 图9-2-6A.水对杯底的压强为900 PaB.水对杯底的压力为2 NC.水杯对桌面的压强为1 000 PaD.水杯对桌面的压力为2.8 N
解析 水对杯底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa; 水对杯底的压力F底=p水S=600 Pa×3×10-3 m2=1.8 N,故A、B选项错误。水杯 对水平桌面的压力为F=G水+G容=2 N+1 N=3 N;水杯对水平桌面的压强为p = = =1 000 Pa,故C选项正确、D选项错误。答案 C方法归纳 分析、解答固体压强和液体压强及相关问题的一般思路:固体 问题先求压力后求压强,液体问题先求压强后求压力。
题型三 密闭杯子倒置问题例3 (2019四川广安邻水二模)一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平 桌面上(如图9-2-7甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次放置时, 甲图中水对杯底的压力和压强分别为F甲、p甲,乙图中水对杯底的压力和压 强分别为F乙、p乙,下列判断正确的是 ( ) 图9-2-7A.p甲>p乙 F甲p乙 F甲=F乙 C.p甲=p乙 F甲F乙
解析 设杯内水所受重力为G,水的深度分别为h甲、h乙。答案 A
点拨 密闭杯子倒置后,液体对容器的压强和底部面积都改变,但液体所受 重力不变,所以应抓住这个不变的“重力”,以此为“桥梁”比较倒置前后 容器底部所受的压力。液体对容器底部的压力与液体所受重力的关系分析如表:
1.(独家原创试题)如图9-2-1所示,在研究“液体内部压强的规律”时,将液 体看做“叠人塔”的参与者,再将其中一个“参与者”当成自己,自己的感 受是:越在下层感到挤压越厉害。根据这种感受,提出液体压强规律的对应 假设是 ( ) 图9-2-1
知识点一 液体压强的特点
A.液体压强随液体深度的增加而增大B.液体压强随液体密度的增加而增大C.液体压强随液体体积的增大而增大D.液体压强与容器的形状有关答案 A 自己的感受是越在下层感到挤压越厉害;因越在下层,其所处 “深度”越大,所以,根据这种感受,提出液体压强规律的对应假设是:液体 压强随液体深度的增加而增大。
2.(2018内蒙古呼和浩特中考)小涵同学利用如图9-2-2所示的器材探究 “液体内部压强的特点”。 甲 乙图9-2-2
(1)压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她却观察 到如图甲所示的情景,调节的方法是 (选填“A”或“B”);A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装(3)调好后,将探头放入水中,并多次改变探头在水中的深度如图乙所示,同 时,比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探 究 。
答案 (1)不属于 (2)B (3)液体压强与深度的关系解析 (1)上部开口,底部连通的容器叫连通器,而压强计探头是封闭的,所 以压强计不属于连通器。(2)图甲所示的情景说明U形管左侧液面受到的气压大于大气压,要使U形 管两边的液面相平,应取下软管重新安装使软管中的气压等于大气压。(3)U形管左右两侧液面的高度差反映探头所在处液体压强的大小,从图乙 中可看出,探头在水中深度增加,U形管液面高度差变大,表示液体压强变 大,此实验是为了探究液体压强与深度的关系。
知识点二 液体压强的大小3.(2019江苏盐城中考)如图9-2-3所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水 面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水 在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则 ( )图9-2-3A.pApBC.pA>pB=pC D.pA=pC4.(2017上海崇明一模)上海长江隧桥的开通给崇明人民带来了巨大方便。
其中江底隧道最深处约在水下50米,则该处受到水的压强为 帕,其
表面0.1米2的面积上受到水的压力为 牛;一辆汽车从隧道中驶过,
它受到水的压强为 帕。(g=10 N/kg)答案 5×105 5×104 0解析 江底隧道最深处受到水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×50 m=
5×105 Pa,其表面0.1米2的面积上受到水的压力F=pS=5×105 Pa×0.1 m2=5×10
4 N。隧道内没有水,汽车从隧道中驶过时不会受到水的压强。
知识点三 连通器5.(2019云南曲靖二模)连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图 9-2-4所示的事例中利用连通器原理的是 ( )图9-2-4A.①② B.③④C.①③④ D.①②③④答案 C 过路涵洞、洗手间下水管、船闸都是利用了连通器的原理,拦 河大坝上窄下宽,因为下面受到水的压强大,拦河大坝应用的是液体压强的 原理。
6.(2019山东济宁鱼台一模)如图9-2-5所示,工人师傅装修房屋时,用灌水的 透明长塑料管检查两个窗台是否在同一水平面,这是利用 原理。请 你再列举一个利用该原理的事例: 。图9-2-5答案 连通器 茶壶解析 由于塑料软管中装有水,管子两端开口,并且相连通,因此当管中的 水静止时,管两端的水面一定相平,这利用的是连通器的结构特征。生产和 生活中利用连通器原理的例子很多,如茶壶、船闸、过路涵洞等。
1.(2017天津宁河联考)利用废弃饮料瓶可以研究液体压强的一些特点。小 刚在饮料瓶周边不同高度,打了几个对称且相同的小孔,当瓶里装满着色的 水后出现如图所示的情景。表明在液体内部 ( ) A.只在水平方向有压强B.压强随着深度的增加而减小C.同一深度朝不同方向压强大小相等D.压强的大小与液体的密度有关
答案 C 由实验现象知,同一深度水喷射的距离相等,说明同一深度朝不 同方向压强大小相等,C正确。
2.(2019山东聊城一模)如图所示,茶壶的壶身和壶嘴构成了 ,当壶中 的水静止时,壶身和壶嘴中的水面相平。答案 连通器解析 茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴的 水面和壶身的水面保持相平。
3.(2018福建莆田秀屿模拟)一潜水艇潜入海面以下100 m深处时,潜水艇上 一个面积为2 m2的舱盖上所受到海水的压强是 Pa,压力是 N。(海水密度为1.03 g/cm3)答案 1.009 4×106 2.018 8×106 解析 潜水艇受到的压强p=ρgh=1.03×103 kg/m3×9.8 N/kg×100 m=1.009 4 ×106 Pa;舱盖受到的压力F=pS=1.009 4×106 Pa×2 m2=2.018 8×106 N。
4.(2018河南南阳淅川期中)如图,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的 水和酒精,但没有标签,小李用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则 采用压强计进行探究: (1)小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。 若压强计橡皮膜漏气,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边
液柱的高度差变化 (选填“大”或“小”)。 (2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液柱高 度差较小,认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为 。 (3)小唐发现在同种液体中,金属盒与液面的距离越大,U形管两边液柱的高 度差就越 ,表示液体的压强越 。(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒与液面的距离相同时,只改变金属盒 的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或“变化”),表明 在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
答案 (1)相平 小 (2)没有控制金属盒所处深度相同(3)大 大 (4)不变 相等解析 (1)调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形 管两边的液面应该相平。若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重 压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。(2)影 响液体压强的因素有:液体的密度和液体的深度,实验中没有控制金属盒浸 入的深度相同,因此无法得出正确结论。(3)在同种液体中时,压强与深度 有关,金属盒与液面的距离越大,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越 大。(4)同一深度,同种液体向各个方向的压强相等,因此金属盒与液面的 距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变。
1.(2019湖北咸宁咸安模拟)如图9-2-6所示,A、B为完全相同的两个容器,分 别盛有7 cm、5 cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开后 ( ) 图9-2-6
A.当水不流动时,A中液面依然会高于B中液面 B.当水不流动时,A、B两容器中液面相平,所以A、B容器底的深度均为6 cmC.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1D.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7答案 D 由图可知,若将阀门K打开后,容器A、B构成连通器,因为如果连 通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的,A的 液面高于B的液面,所以将阀门K打开水从容器A向B流动,当水不流动时,A 中液面与B中液面相平,故A选项错误;打开阀门后,两容器中的液面会相平, A液面下降2 cm,变为hA=5 cm,B液面上升2 cm,变为hB=7 cm,A、B两容器底 面的压强之比pA∶pB = = = ,故B、C选项错误,D选项正确。
2.(2018河南焦作一模)如图9-2-7所示的三个容器中分别装有酒精、水与 盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是 ( ) 图9-2-7A.盐水对容器底部的压强最大B.酒精的质量最小C.水对容器底部的压强最大D.它们的质量一样大
答案 C 由题知,三种液体对容器底部的压力相等,由图可知S水p酒精>p盐水,故A错误,C正确。盛酒精的容器上粗、下细,液体对容器底的压力小于液体的重
力,即FG盐水,所以G盐水3.(2019陕西咸阳兴平期中)2018年10月2日,被誉为“现代世界七大奇迹之
一”的港珠澳大桥正式通车,中国工程师在海面下40 m的海床上铺设沉管,
如图9-2-8所示,此处海水受到的压强为 Pa,在一节面积为7 000 m2沉
管上产生的压力是 N。(ρ海水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg) 图9-2-8答案 4×105 2.8×109 解析 此处海水受到的压强p=ρ海水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×40 m=4×105
Pa,一节沉管上产生的压力F=pS=4×105 Pa×7 000 m2=2.8×109 N。
4.(2019上海中考)如图9-2-9所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水 平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深 度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。 图9-2-9①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。②求容器甲中水对容器底部的压强p水。③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压 强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
答案 ①2×10-3 m3 ②784 Pa ③0.8×103 kg/m3 解析 ①容器甲中水的体积为V = = =2×10-3 m3;②容器甲中水对容器底部的压强p水=ρgh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.08 m=784 Pa;③当 容器甲内加水至与容器乙相平时,设此时水深为h1,此时水对容器底部的压 强p1=p水+Δp=784 Pa+196 Pa=980 Pa;由p=ρgh可得此时水的深度h1 = = =0.1 m;由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:p乙=p水=784 Pa;液体乙的密度ρ液= = =0.8×103 kg/m3。
1.(2019福建福州清期中)如图所示,在船从上游河道驶入船闸过程中 ( )A.上游河道与闸室构成连通器B.下游河道与闸室构成连通器C.上游河道与下游河道构成连通器D.上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器
答案 A 在船从上游河道驶入船闸过程中,上游河道与闸室上端开口、 底部相连通,且上游河道与闸室液面相平,构成连通器,故A选项正确。下游 河道与闸室底部不连通,未构成连通器;上游河道与下游河道底部不连通, 未构成连通器;上游河道、闸室底部连通,但与下游河道底部未连通,未构 成连通器;故B、C、D选项错误。
2.(2019上海闵行一模)两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体, 将两个相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中,U形管内液面的高 度差ΔH0相同,如图,此时两容器内液面相平。若将两金属盒同时竖直向下 移动一段相同的距离后,则此时两U形管内液面的高度差分别为ΔH1、ΔH2, 两液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则下列判断中正确的是 ( ) A.ρ甲>ρ乙,ΔH1>ΔH2 B.ρ甲>ρ乙,ΔH1<ΔH2C.ρ甲<ρ乙,ΔH1<ΔH2 D.ρ甲<ρ乙,ΔH1>ΔH2
答案 C U形管内液面的高度差ΔH0相同,说明此时液体压强相同;两容器 内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgh可知: ρ甲<ρ乙;将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后,由于甲液体的密 度小,因此甲液体中金属盒受到的液体压强增加的比乙小;由于原来的液体 压强相等,因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小,所以甲液体中压 强计U形管内液面的高度差ΔH1<ΔH2。
3.(2018甘肃武威期中)如图,质量相同的A、B、C三容器盛有同种液体,且 液面相平,容器的底面积均为S,下列关于液体对容器底面的压力和容器对 桌面的压强的大小关系正确的是 ( ) A.FA>FB>FC,pA>pB>pC B.FA>FB>FC,pA=pB=pCC.FA=FB=FC,pA=pB=pC D.FA=FB=FC,pA>pB>pC
答案 D 三个容器内部装有高度相同的同种液体,由液体压强公式p=ρgh 得,三容器底部所受液体的压强相等,已知三个容器底面积相同,由F=pS知, 三容器底部所受液体的压力关系是FA=FB=FC。三个容器底面积相同,形状 不同,装有相同高度的液体,则液体体积关系为VA>VB>VC,根据m=ρV可知, mA>mB>mC,容器对桌面的压力F'=G容+G液=(m容+m液)g,且三个容器质量相等, 则三个容器对桌面的压力FA'>FB'>FC',因为三个容器底面积相同,由p= 得,三个容器对桌面的压强关系是pA>pB>pC。
4.(2015四川成都中考)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为 175 m,则深度 为20 m的某处受到水的压强为 Pa。轮船在通过三峡大坝时,需经 过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了 原理。(ρ=1. 0×103 kg/m3,g=10 N/kg)答案 2×105 连通器解析 水的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20 m=2×105 Pa;据船闸 的结构特点可知,其在工作时,上端开口,下部连通,所以船闸是利用连通器 的原理工作的。
5.(2018四川绵阳模拟)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够深)置于水平 地面上,甲容器底面积为6×10-2 m2,盛有8 kg的水,乙容器盛有深度为0.1 m、 质量为2 kg的水,现从甲容器抽取部分水注入乙容器后,甲、乙容器底部受 到水的压力相同,抽水前后甲容器底部受到水的压强的变化量为 , 注水后乙容器中水的深度为 m。
答案 490 Pa 0.25解析 由题知,从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受 到水的压力相同,也就是此时两容器中水的重力相同、质量也相同,则甲容 器中剩余水的质量m剩= =5 kg,甲抽出水的质量Δm=m甲-m剩=8 kg-5 kg=3 kg,甲容器中水对容器底减小的压力ΔF=ΔG=Δmg=3 kg×9.8 N/kg=29. 4 N,甲容器中水对容器底压强的变化量Δp= = =490 Pa。乙容器的底面积保持不变,而乙容器的底面积S= = ,故得到乙容器注水前后底面积的关系式: = ,则 = ,代入数据得到 = ,求得h注水=0.25 m。
6.液体内部存在压强,如图,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面 下h深处有一底面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小 液柱所产生的。(1)请推证:液体内部深度为h处的压强p=ρgh;(2)已知圆柱形液柱下表面所在深度为30 cm,所受压强为3.6×103 Pa,则液体 的密度是多少?(g取10 N/kg)
答案 (1)证明:小液柱的体积V=Sh,小液柱的质量m=ρV=ρSh,小液柱受到 的重力G=mg=ρShg,小液柱对圆面产生的压力F=G=ρShg,小液柱对圆面产 生的压强p= = =ρgh。即:液体内部深度为h处的压强p=ρgh。(2)1.2×103 kg/m3 解析 (1)见答案。(2)根据p=ρgh得:ρ= = =1.2×103 kg/m3。
1.(2018广东湛江霞山模拟,3,★★☆)如图9-2-10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 ( )图9-2-10A.低于B管中的水面B.高于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答案 C A、B两管上部开口,下端连通,属于连通器,连通器无论U形管的 粗细、形状如何,只要液体不再流动,两管中液面始终相平。
2.(2019山东济宁曲阜期中,14,★★☆)如图9-2-11所示,粗细相同、高矮不 同的甲乙两把水壶,且壶嘴等高,哪把水壶能装更多的水? ,原 因是 。 图9-2-11
答案 两把水壶装的水一样多 两把水壶的壶嘴等高,根据连通器的原理, 两壶最高水位是一样的,又因为粗细相同,所以装的水一样多解析 壶身与壶嘴构成了一个连通器,当壶内水静止时,壶内的水位与壶嘴 的水位一样高,而两壶嘴的高度相同,所以两壶的最高水位也一样,且由于 两壶身的粗细相同,所以它们所能装的水一样多。这里要注意的是并不是 壶身越高装的水越多,而应根据连通器的原理进行分析才不会出现错误。
3.(2019河南信阳固始期中,4,★★☆)如图9-2-12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8 cm,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, 那么水对容器底的压强将 ,容器对水平桌面的压强将 (后面两空填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg) 图9-2-12
答案 800 变大 变大解析 水对容器底的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-2 m=800 Pa; 将容器倒放在水平桌面上,倒放后容器内的水深变大,根据p=ρgh可知,水对 容器底的压强将变大;容器对水平桌面的压强p'= = ,由于重力G不变,受力面积S变小,故压强变大。
4.(2018山东枣庄峄城期中,32,★★☆)如图9-2-13所示。将底面积为100 cm2、质量为0.5 kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重45 N、深40 cm 的水。g取10 N/kg。求: (8分) 图9-2-13(1)距容器底10 cm的A处水的压强;(2)水对容器底的压强和压力;(3)容器对水平桌面的压力和压强。
答案 (1)3 000 Pa (2)4 000 Pa 40 N (3)50 N 5 000 Pa解析 (1)由图知,A处水的深度hA=40 cm-10 cm=30 cm=0.3 m,距容器底10 cm的A处水的压强pA=ρghA=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa;(2)水对 容器底部的压强p底=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4 000 Pa;由p= 得,水对容器底部的压力F底=p底S=4 000 Pa×0.01 m2=40 N;(3)容器受到的重力G 容=m容g=0.5 kg×10 N/kg=5 N;容器对桌面的压力F总=G水+G容=45 N+5 N=50 N;容器对桌面的压强 p容= = =5 000 Pa。
1.(2018甘肃兰州十一中期末,8,★★☆)甲、乙两容器间有斜管相连,都盛 有水,液面一样高,如图所示,K是一个开关。下列判断哪种是正确的 ( ) A.开关K打开后,水将由甲流向乙B.开关K打开后,由于B处压强大于A处,水将由乙流向甲C.打开K后,水不流动,但B处压强大于A处压强D.开关K打开后,水不流动,A、B处压强相等
答案 C K打开后,甲、乙形成一个连通器,由于甲、乙两容器中的液面 本来是相平的,故水不会流动。但B处深度大于A处的深度,所以B处压强 大。
2.(2019广东汕头模拟,8,★★☆)如图所示,容器底面积为1 cm2,容器内装有 水,根据图中所给的条件,求容器中A点受到水的压强为 Pa;容器底 面受到水的压力为 N。(g取10 N/kg)答案 400 0.12解析 由图可知,hA=4 cm=0.04 m,h=12 cm=0.12 m。容器中A点受到水的 压强pA=ρghA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa;容器底面受到水的压 强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa,容器底面受到水的压力 F=pS=1 200 Pa×1×10-4 m2=0.12 N。
3.(2017湖南邵阳邵东期中,25,★★☆)如图所示,是小军同学研究液体压强 时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度关系图象。由图象可知,甲、乙两 种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小 于”)。由液体的压强与深度关系图象还可以得出:同种液体的压强与深 度成 (选填“正比”或“反比”)。
答案 大于 正比解析 由图象知,当深度为4 cm时,甲液体内部的压强p甲大于乙液体内部的 压强p乙,根据公式p=ρgh可知,在深度相同时,压强大的液体的密度大,故ρ甲> ρ乙。由图象知,对同一种液体,压强与深度成正比。
4.(2017江苏南京高淳二模,26,★★☆)如图所示,小华把压强计的探头先后 放入甲、乙两种液体中,探究液体内部压强的实验。(4分) (1)压强计是通过U形管的 来显示橡皮膜所受压强大小。(2)她探究的是液体内部压强与 的关系,你判断的依据是 。
(3)若要探究与另一个影响因素的关系,你的做法是 。答案 (1)两侧液面高度差 (2)液体密度 探头所处液体的深度相同 (3) 应该保持液体的密度不变,改变探头所处的深度,观察U形管中两边液面的 高度差的变化,若变大,则说明液体内部压强变大,若变小,则说明液体内部 压强变小了解析 (1)用压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现 压强大小的,两侧液面高度差越大,说明液体压强越大;(2)据图可知,此时探 头所处的深度相同,但液体的种类不同,所以是探究液体内部压强与液体密 度的关系。
5.(2018上海长宁一模,25,★★★)如图所示,底面积分别为0.02米2和0.01米2 的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均为10.8牛,容器甲中 水的深度为0.2米,容器乙中酒精的深度为0.3米。(ρ酒=0.8×103千克/米3)求: (8分)①酒精对容器乙底部的压强p酒。②容器甲对水平桌面的压强p甲。③为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等,小明设计的方案是:只向容器甲中倒入体积为ΔV1的水;小华设计的方案是:只从容器乙中 抽出体积为ΔV2的酒精。请计算ΔV1或ΔV2其中任意一个的大小。
答案 ①2 352 Pa ②2 500 Pa ③见解析解析 ①酒精对容器乙底部的压强p酒=ρ酒gh酒=0.8×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.3 m=2 352 Pa。②容器甲中水受到的重力为G水=m水g=ρ水V水g=ρ水S甲h水g=1.0×1 03 kg/m3×0.02 m2×0.2 m×9.8 N/kg=39.2 N;甲对水平桌面的压力为F=G水+G 容=39.2 N+10.8 N=50 N;甲对水平桌面的压强为p= = =2 500 Pa。③水对容器甲底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.2 m=1 960 Pa;比较可知,p水
1.(2018四川攀枝花中考,9,★★☆)匀速地向某容器内注满水,容器底所受 水的压强与注水时间的关系如图9-2-14。这个容器可能是选项图中的 ( ) 图9-2-14
答案 A 由p=ρgh可知,在同种液体中,液体压强与深度成正比。向容器 内匀速注水,水面逐渐升高,量杯上粗下细,随着注水时间的增加,单位时间 内水深的增加量越来越小、压强增加值越来越小;烧杯与量筒上下粗细均 匀,在相同时间内水深的增加量均保持不变、压强的增加值不变;锥形瓶上 细下粗,随着注水时间的增加,单位时间内水深的增加量越来越大、压强增 加值越来越大。由图象可知,随着注水时间的增加,单位时间内压强的增加 值越来越小,故这个容器可能是量杯。
2.(2018辽宁葫芦岛中考,17,★☆☆)如图9-2-15为连体酒杯,向其中任何一 个杯中倒酒,另一杯中就有酒上升,从结构上看这种酒杯是 ;随着酒 的增多,酒对杯底的压强 (填“变大”“变小”或“不变”);从瓶中 流出的酒受到重力的作用,重力的方向是 。图9-2-15答案 连通器 变大 竖直向下解析 从结构上看,连体酒杯上端开口,下部连通,属于连通器;液体压强随 着液体深度的增加而增大,故随着酒的增多,酒对杯底的压强变大;从瓶中 流出的酒受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
3.(2019湖南株洲中考,24,★★★)如图9-2-16,a、b、c、d为某液体内部的 四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三 点的压强以及长方形的边长已在图中标注,则c点的液体压强沿 (填 “竖直”或“各个”)方向,大小为 kPa,该液体密度为 kg/m3, a点的深度为 m。(g取10 N/kg)图9-2-16
答案 各个 60 1×103 1.2解析 同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以,c点的液体沿各个方向 都有压强。由于a、b、c、d是竖直平面内一长方形的四个顶点,由图可知: b、d受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知在同一深度处,a到b、d点所在 平面的高度与c到b、d点所在平面的高度相等,根据p=ρgh可知:pc=pb+(pb- pa)=36 kPa+(36 kPa-12 kPa)=60 kPa。已知ab=4 m,ad=3 m,根据直角三角形 的特点可得:bd=5 m,则根据三角形相似可得: = ,所以,hab= ×ab= ×4 m=2.4 m,Δpab=pb-pa=36 kPa-12 kPa=24 kPa=24 000 Pa;液体的密度ρ= = =1×103 kg/m3。已知pa=12 kPa=12 000 Pa,根据p=ρgh可得:ha= = =1.2 m。
4.(2019浙江杭州中考,31,★★☆)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端 蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。(5分)(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜 向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图9-2-17 所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或 “不变”)。 图9-2-17
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。 。
答案 (1)变大 (2)变小 (3)平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也 相等,因此橡皮膜受到上下两面液体的压强相等,受力面积相同,所以橡皮 膜上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平解析 (1)向管内缓缓注水,水的密度不变,水的深度增加,水对橡皮膜的压 强增大,水对橡皮膜的压力增大,橡皮膜向外凸的程度会变大。(2)将注入 水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动,橡皮膜受到水向上的压 强增大,压力增大,管内水对橡皮膜向下的压力不变,所以橡皮膜向外凸的 程度会变小。(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管 内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面液体的压强相 等,受力面积相同,所以橡皮膜上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮 膜水平。
1.(2017浙江杭州中考,6,★★☆)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均 相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的 压强 ( )A.甲最大 B.乙最大C.丙最大 D.一样大答案 A 如题图所示三个容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等, 所以三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的 压强大小关系为p甲>p乙>p丙。故选A。
2.(2016广西钦州中考,9,★★☆)如图所示,水平地面上A、B两圆柱形容器 中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水>ρ煤油),则 p甲、p乙和p丙的大小关系为( )A.p甲=p乙>p丙 B.p甲>p乙>p丙C.p甲p丙;甲、乙两处的深度相同,A中的液体为水,B中的液
体为煤油,由于ρ水>ρ煤油,所以甲处的压强大于乙处的压强,即p甲>p乙。所以
甲、乙、丙三处液体的压强的大小关系为p甲>p乙>p丙。
3.(2017四川自贡中考,17,★★☆)如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。 下列表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理 的是 ( )答案 B 据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中注水时,相同 时间注入相同质量的水,但水在量杯中增加的高度越来越小,所以量杯底部 所受的水的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
4.(2017四川凉山中考,15,★★☆)如图,水对试管底部产生的压强是 Pa。如果将试管由竖直改为倾斜且与水平方向成30°夹角,则试管底部 受到水的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g=10 N/ kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)答案 1 000 减小解析 由图可知,试管内水的深度h=10 cm=0.1 m,水对试管底部产生的压 强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。将试管由竖直改为倾斜 且与水平方向成30°夹角时,水的深度减小,由p=ρgh可知,试管底部受到水 的压强减小。
5.(2019江苏无锡中考,20,★★☆)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液 体中,金属盒面的朝向不同。(3分) (1)要观察到U形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液 体中的 相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压 强大小是 的。(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与 的关系。
答案 (1)深度 相等 (2)深度解析 (1)由图所示现象知,压强计的探头处于同种液体的同一深度,但朝 向不同,而U形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结论是:同种液 体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;(2)液体密度相同,如果 改变压强计的探头在水中的深度,即只改变深度的大小,可探究液体内部压 强与深度的关系。
1.(2019上海长宁二模)如图9-2-18所示,两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器 A、B(面积SA>SB)置于水平地面上,容器中分别盛有体积相等的液体甲和 乙,它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中,一定能使甲液体对容器 底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是 ( ) 图9-2-18①分别倒入相同深度的液体甲和乙②分别倒入相同质量的液体甲和乙
③分别倒入相同体积的液体甲和乙④分别抽出相同体积的液体甲和乙A.① B.②③ C.①④ D.①②③
答案 A 本题借助圆柱形容器内液体产生压强的大小比较考查了推理 科学思维素养。液体对容器底部的压强相等,且A容器内液体甲的高度小 于B容器内液体乙的高度,根据公式p=ρgh可知:ρ甲>ρ乙,已知容器中原来分别 盛有液体甲和乙的体积相等,即:V甲=V乙,根据V=Sh和p液=ρ液gh液可得:SA =SB ;由于p甲=p乙,所以, = ;①分别倒入相同深度的液体甲和乙;则甲液体对容器底部的压强p甲'=p甲+ρ 甲gΔh;乙液体对容器底部压强p乙'=p乙+ρ乙gΔh,由于p甲=p乙,ρ甲>ρ乙,则p甲'>p乙';②分别倒入相同质量的液体甲和乙;由于柱状容器中液体对底部的压力等 于液体的重力,则甲液体对容器底部的压强p甲'=p甲+ ;乙液体对容器底部压强p乙'=p乙+ ,由于p甲=p乙,SA>SB,则p甲'
2.(2018山东菏泽中考)小强根据液体压强公式p=ρgh得出如下结论:在任何 情况下,p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。答案 将微小压强计的探头浸没在A容器的浓盐水中,深度为h,记录此时U 形管两边的液面高度差Δh1;将微小压强计的探头从浓盐水中取出,再将其 探头浸没在B容器的水中,深度也为h,记录此时U形管两边的液面高度差Δh 2,分析数据发现Δh1和Δh2不相等,这个实验说明浸没在液体中的物体所受压 强不与浸没的深度成正比,所以小强的结论是错误的。解析 本题考查了根据控制变量法的实验思想设计实验的科学探究素养, 设计实验使深度h相等、密度ρ不同,比较压强p来进行验证说明。
(2017山东潍坊潍城一模)阅读短文。深海潜水器人类通向深海的道路十分崎岖和艰难,其原因之一是深海的海水压力大得 令人难以置信,人要潜入深海,是一个高科技难题。2012年,我国自主研究 的蛟龙号载人潜水器潜入了7 km的深海中,敲开了这一神秘的“龙宫”的 大门。2017年3月,我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机在马里亚纳海 沟下潜6 329米,成为继“蛟龙”号作业类潜水器下潜7 062米、“海斗” 号无人潜水器下潜10 767米之后的又一项新纪录。各类深海潜水器一次 次突破自我,创造着“中国深度”。目前,我国已拥有从1 000米、4 500 米、7 000米到万米级全深海潜水能力。深海设备不断提升,有效助推着我 国的深海探测与科研。
知识点一 液体压强的特点1.液体对容器底部和侧壁有压强液体由于受重力的作用,对容器底有压强;液体具有流动性,对阻碍它流动 的侧壁有压强。
2.液体内部的压强(1)液体压强计①作用:探究液体内部压强的大小。②构造:U形管、橡皮管、探头(如图9-2-1所示)。③原理:探头上的橡皮膜不受压力时,U形管两边的液面保持相平,探头上的 橡皮膜受到的压力越大,U形管两边的液面高度差就越大,说明橡皮膜受到 的压强也越大。 图9-2-1
(2)液体内部压强大小的特点
例1 (2019山东烟台中考)1648年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密 闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯 水就把木桶压裂了(如图9-2-2),这个实验说明了 ( ) 图9-2-2A.液体压强与水的深度有关B.液体压强与管的粗细有关C.液体压强与水的密度有关D.液体压强与水的质量有关
解析 由帕斯卡做的实验知,虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而 使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关。答案 A
知识点二 液体压强的大小
例2 (2017四川宜宾长宁联考)如图9-2-3所示,放置在水平桌面上的容器 中装有适量的水。塞子A受到由水产生的水平向右的压强为 ( ) 图9-2-3A.ρ水g(h1+h2+h3) B.ρ水g(h1-h2-h3)C.ρ水g(h1+h2-h3) D.ρ水g(h1-h2+h3)
解析 深度是指从液体中的某位置到水平液面的竖直距离,对照图可知塞 子A所处的深度为h=h1-(h3-h2)=h1+h2-h3,所以受到水产生的压强p=ρ水gh=ρ水g (h1+h2-h3)。答案 C
知识点三 连通器1.概念:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。2.特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液 面高度总是相同的。
例3 如图9-2-4所示,甲、乙两容器间有一斜管相连,管中间有一阀门K,两 容器内都装有水,且水面相平。当阀门K打开后,图中A点压强pA与B点压强 pB比较pA pB(选填“>”、“=”或“<”),管中的水将 (选 填“流动”或“不流动”),此时,该装置相当于一个 (填写物理专 用名称)。 图9-2-4
解析 由图可知:A点的深度小于B点的深度,因为两容器内都装有水,所以 根据p=ρgh可知:pA
解析 利用微小压强计研究液体内部压强,实验前应将U形管两液面调到 相平;根据控制变量法实验思想,要探究液体压强与液体密度的关系,应保 持液体的深度相同;读图可知,压强计的探头在两液体中的深度相同时,U形 管中液面的高度差却不同,其中甲的高度差小于乙的高度差,说明乙中的压 强更大,故可知液体压强与液体密度有关;由p=ρgh可知乙液体的密度更大, 若要使两U形管中液面的高度差相同,应该减小乙的压强,或增大甲的压强, 所以,需要进行的操作是:让微小压强计的探头在甲中的深度变大(或让微 小压强计的探头在乙中的深度变小)。答案 相平 相同 有关 增加微小压强计探头在甲液体中的深度(或让 微小压强计的探头在乙中的深度变小)点拨 影响液体压强大小的因素有多个,在进行实验操作或利用液体压强 的特点分析问题时,要注意运用控制变量法。
题型二 “固体压强”和“液体压强”的相关分析及计算例2 (2018北京中考)如图9-2-6所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。 杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×1 03 kg/m3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是 ( ) 图9-2-6A.水对杯底的压强为900 PaB.水对杯底的压力为2 NC.水杯对桌面的压强为1 000 PaD.水杯对桌面的压力为2.8 N
解析 水对杯底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa; 水对杯底的压力F底=p水S=600 Pa×3×10-3 m2=1.8 N,故A、B选项错误。水杯 对水平桌面的压力为F=G水+G容=2 N+1 N=3 N;水杯对水平桌面的压强为p = = =1 000 Pa,故C选项正确、D选项错误。答案 C方法归纳 分析、解答固体压强和液体压强及相关问题的一般思路:固体 问题先求压力后求压强,液体问题先求压强后求压力。
题型三 密闭杯子倒置问题例3 (2019四川广安邻水二模)一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平 桌面上(如图9-2-7甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次放置时, 甲图中水对杯底的压力和压强分别为F甲、p甲,乙图中水对杯底的压力和压 强分别为F乙、p乙,下列判断正确的是 ( ) 图9-2-7A.p甲>p乙 F甲
解析 设杯内水所受重力为G,水的深度分别为h甲、h乙。答案 A
点拨 密闭杯子倒置后,液体对容器的压强和底部面积都改变,但液体所受 重力不变,所以应抓住这个不变的“重力”,以此为“桥梁”比较倒置前后 容器底部所受的压力。液体对容器底部的压力与液体所受重力的关系分析如表:
1.(独家原创试题)如图9-2-1所示,在研究“液体内部压强的规律”时,将液 体看做“叠人塔”的参与者,再将其中一个“参与者”当成自己,自己的感 受是:越在下层感到挤压越厉害。根据这种感受,提出液体压强规律的对应 假设是 ( ) 图9-2-1
知识点一 液体压强的特点
A.液体压强随液体深度的增加而增大B.液体压强随液体密度的增加而增大C.液体压强随液体体积的增大而增大D.液体压强与容器的形状有关答案 A 自己的感受是越在下层感到挤压越厉害;因越在下层,其所处 “深度”越大,所以,根据这种感受,提出液体压强规律的对应假设是:液体 压强随液体深度的增加而增大。
2.(2018内蒙古呼和浩特中考)小涵同学利用如图9-2-2所示的器材探究 “液体内部压强的特点”。 甲 乙图9-2-2
(1)压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她却观察 到如图甲所示的情景,调节的方法是 (选填“A”或“B”);A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装(3)调好后,将探头放入水中,并多次改变探头在水中的深度如图乙所示,同 时,比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探 究 。
答案 (1)不属于 (2)B (3)液体压强与深度的关系解析 (1)上部开口,底部连通的容器叫连通器,而压强计探头是封闭的,所 以压强计不属于连通器。(2)图甲所示的情景说明U形管左侧液面受到的气压大于大气压,要使U形 管两边的液面相平,应取下软管重新安装使软管中的气压等于大气压。(3)U形管左右两侧液面的高度差反映探头所在处液体压强的大小,从图乙 中可看出,探头在水中深度增加,U形管液面高度差变大,表示液体压强变 大,此实验是为了探究液体压强与深度的关系。
知识点二 液体压强的大小3.(2019江苏盐城中考)如图9-2-3所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水 面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水 在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则 ( )图9-2-3A.pA
知识点三 连通器5.(2019云南曲靖二模)连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图 9-2-4所示的事例中利用连通器原理的是 ( )图9-2-4A.①② B.③④C.①③④ D.①②③④答案 C 过路涵洞、洗手间下水管、船闸都是利用了连通器的原理,拦 河大坝上窄下宽,因为下面受到水的压强大,拦河大坝应用的是液体压强的 原理。
6.(2019山东济宁鱼台一模)如图9-2-5所示,工人师傅装修房屋时,用灌水的 透明长塑料管检查两个窗台是否在同一水平面,这是利用 原理。请 你再列举一个利用该原理的事例: 。图9-2-5答案 连通器 茶壶解析 由于塑料软管中装有水,管子两端开口,并且相连通,因此当管中的 水静止时,管两端的水面一定相平,这利用的是连通器的结构特征。生产和 生活中利用连通器原理的例子很多,如茶壶、船闸、过路涵洞等。
1.(2017天津宁河联考)利用废弃饮料瓶可以研究液体压强的一些特点。小 刚在饮料瓶周边不同高度,打了几个对称且相同的小孔,当瓶里装满着色的 水后出现如图所示的情景。表明在液体内部 ( ) A.只在水平方向有压强B.压强随着深度的增加而减小C.同一深度朝不同方向压强大小相等D.压强的大小与液体的密度有关
答案 C 由实验现象知,同一深度水喷射的距离相等,说明同一深度朝不 同方向压强大小相等,C正确。
2.(2019山东聊城一模)如图所示,茶壶的壶身和壶嘴构成了 ,当壶中 的水静止时,壶身和壶嘴中的水面相平。答案 连通器解析 茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴的 水面和壶身的水面保持相平。
3.(2018福建莆田秀屿模拟)一潜水艇潜入海面以下100 m深处时,潜水艇上 一个面积为2 m2的舱盖上所受到海水的压强是 Pa,压力是 N。(海水密度为1.03 g/cm3)答案 1.009 4×106 2.018 8×106 解析 潜水艇受到的压强p=ρgh=1.03×103 kg/m3×9.8 N/kg×100 m=1.009 4 ×106 Pa;舱盖受到的压力F=pS=1.009 4×106 Pa×2 m2=2.018 8×106 N。
4.(2018河南南阳淅川期中)如图,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的 水和酒精,但没有标签,小李用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则 采用压强计进行探究: (1)小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。 若压强计橡皮膜漏气,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边
液柱的高度差变化 (选填“大”或“小”)。 (2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液柱高 度差较小,认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为 。 (3)小唐发现在同种液体中,金属盒与液面的距离越大,U形管两边液柱的高 度差就越 ,表示液体的压强越 。(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒与液面的距离相同时,只改变金属盒 的方向,U形管两边液柱的高度差 (选填“不变”或“变化”),表明 在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
答案 (1)相平 小 (2)没有控制金属盒所处深度相同(3)大 大 (4)不变 相等解析 (1)调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形 管两边的液面应该相平。若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重 压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。(2)影 响液体压强的因素有:液体的密度和液体的深度,实验中没有控制金属盒浸 入的深度相同,因此无法得出正确结论。(3)在同种液体中时,压强与深度 有关,金属盒与液面的距离越大,压强越大,U形管两边液柱的高度差就越 大。(4)同一深度,同种液体向各个方向的压强相等,因此金属盒与液面的 距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变。
1.(2019湖北咸宁咸安模拟)如图9-2-6所示,A、B为完全相同的两个容器,分 别盛有7 cm、5 cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开后 ( ) 图9-2-6
A.当水不流动时,A中液面依然会高于B中液面 B.当水不流动时,A、B两容器中液面相平,所以A、B容器底的深度均为6 cmC.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1D.当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7答案 D 由图可知,若将阀门K打开后,容器A、B构成连通器,因为如果连 通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的,A的 液面高于B的液面,所以将阀门K打开水从容器A向B流动,当水不流动时,A 中液面与B中液面相平,故A选项错误;打开阀门后,两容器中的液面会相平, A液面下降2 cm,变为hA=5 cm,B液面上升2 cm,变为hB=7 cm,A、B两容器底 面的压强之比pA∶pB = = = ,故B、C选项错误,D选项正确。
2.(2018河南焦作一模)如图9-2-7所示的三个容器中分别装有酒精、水与 盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是 ( ) 图9-2-7A.盐水对容器底部的压强最大B.酒精的质量最小C.水对容器底部的压强最大D.它们的质量一样大
答案 C 由题知,三种液体对容器底部的压力相等,由图可知S水
4.(2019上海中考)如图9-2-9所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水 平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深 度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。 图9-2-9①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。②求容器甲中水对容器底部的压强p水。③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压 强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
答案 ①2×10-3 m3 ②784 Pa ③0.8×103 kg/m3 解析 ①容器甲中水的体积为V = = =2×10-3 m3;②容器甲中水对容器底部的压强p水=ρgh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.08 m=784 Pa;③当 容器甲内加水至与容器乙相平时,设此时水深为h1,此时水对容器底部的压 强p1=p水+Δp=784 Pa+196 Pa=980 Pa;由p=ρgh可得此时水的深度h1 = = =0.1 m;由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:p乙=p水=784 Pa;液体乙的密度ρ液= = =0.8×103 kg/m3。
1.(2019福建福州清期中)如图所示,在船从上游河道驶入船闸过程中 ( )A.上游河道与闸室构成连通器B.下游河道与闸室构成连通器C.上游河道与下游河道构成连通器D.上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器
答案 A 在船从上游河道驶入船闸过程中,上游河道与闸室上端开口、 底部相连通,且上游河道与闸室液面相平,构成连通器,故A选项正确。下游 河道与闸室底部不连通,未构成连通器;上游河道与下游河道底部不连通, 未构成连通器;上游河道、闸室底部连通,但与下游河道底部未连通,未构 成连通器;故B、C、D选项错误。
2.(2019上海闵行一模)两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体, 将两个相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中,U形管内液面的高 度差ΔH0相同,如图,此时两容器内液面相平。若将两金属盒同时竖直向下 移动一段相同的距离后,则此时两U形管内液面的高度差分别为ΔH1、ΔH2, 两液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则下列判断中正确的是 ( ) A.ρ甲>ρ乙,ΔH1>ΔH2 B.ρ甲>ρ乙,ΔH1<ΔH2C.ρ甲<ρ乙,ΔH1<ΔH2 D.ρ甲<ρ乙,ΔH1>ΔH2
答案 C U形管内液面的高度差ΔH0相同,说明此时液体压强相同;两容器 内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=ρgh可知: ρ甲<ρ乙;将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后,由于甲液体的密 度小,因此甲液体中金属盒受到的液体压强增加的比乙小;由于原来的液体 压强相等,因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小,所以甲液体中压 强计U形管内液面的高度差ΔH1<ΔH2。
3.(2018甘肃武威期中)如图,质量相同的A、B、C三容器盛有同种液体,且 液面相平,容器的底面积均为S,下列关于液体对容器底面的压力和容器对 桌面的压强的大小关系正确的是 ( ) A.FA>FB>FC,pA>pB>pC B.FA>FB>FC,pA=pB=pCC.FA=FB=FC,pA=pB=pC D.FA=FB=FC,pA>pB>pC
答案 D 三个容器内部装有高度相同的同种液体,由液体压强公式p=ρgh 得,三容器底部所受液体的压强相等,已知三个容器底面积相同,由F=pS知, 三容器底部所受液体的压力关系是FA=FB=FC。三个容器底面积相同,形状 不同,装有相同高度的液体,则液体体积关系为VA>VB>VC,根据m=ρV可知, mA>mB>mC,容器对桌面的压力F'=G容+G液=(m容+m液)g,且三个容器质量相等, 则三个容器对桌面的压力FA'>FB'>FC',因为三个容器底面积相同,由p= 得,三个容器对桌面的压强关系是pA>pB>pC。
4.(2015四川成都中考)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为 175 m,则深度 为20 m的某处受到水的压强为 Pa。轮船在通过三峡大坝时,需经 过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了 原理。(ρ=1. 0×103 kg/m3,g=10 N/kg)答案 2×105 连通器解析 水的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20 m=2×105 Pa;据船闸 的结构特点可知,其在工作时,上端开口,下部连通,所以船闸是利用连通器 的原理工作的。
5.(2018四川绵阳模拟)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够深)置于水平 地面上,甲容器底面积为6×10-2 m2,盛有8 kg的水,乙容器盛有深度为0.1 m、 质量为2 kg的水,现从甲容器抽取部分水注入乙容器后,甲、乙容器底部受 到水的压力相同,抽水前后甲容器底部受到水的压强的变化量为 , 注水后乙容器中水的深度为 m。
答案 490 Pa 0.25解析 由题知,从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受 到水的压力相同,也就是此时两容器中水的重力相同、质量也相同,则甲容 器中剩余水的质量m剩= =5 kg,甲抽出水的质量Δm=m甲-m剩=8 kg-5 kg=3 kg,甲容器中水对容器底减小的压力ΔF=ΔG=Δmg=3 kg×9.8 N/kg=29. 4 N,甲容器中水对容器底压强的变化量Δp= = =490 Pa。乙容器的底面积保持不变,而乙容器的底面积S= = ,故得到乙容器注水前后底面积的关系式: = ,则 = ,代入数据得到 = ,求得h注水=0.25 m。
6.液体内部存在压强,如图,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面 下h深处有一底面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小 液柱所产生的。(1)请推证:液体内部深度为h处的压强p=ρgh;(2)已知圆柱形液柱下表面所在深度为30 cm,所受压强为3.6×103 Pa,则液体 的密度是多少?(g取10 N/kg)
答案 (1)证明:小液柱的体积V=Sh,小液柱的质量m=ρV=ρSh,小液柱受到 的重力G=mg=ρShg,小液柱对圆面产生的压力F=G=ρShg,小液柱对圆面产 生的压强p= = =ρgh。即:液体内部深度为h处的压强p=ρgh。(2)1.2×103 kg/m3 解析 (1)见答案。(2)根据p=ρgh得:ρ= = =1.2×103 kg/m3。
1.(2018广东湛江霞山模拟,3,★★☆)如图9-2-10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 ( )图9-2-10A.低于B管中的水面B.高于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答案 C A、B两管上部开口,下端连通,属于连通器,连通器无论U形管的 粗细、形状如何,只要液体不再流动,两管中液面始终相平。
2.(2019山东济宁曲阜期中,14,★★☆)如图9-2-11所示,粗细相同、高矮不 同的甲乙两把水壶,且壶嘴等高,哪把水壶能装更多的水? ,原 因是 。 图9-2-11
答案 两把水壶装的水一样多 两把水壶的壶嘴等高,根据连通器的原理, 两壶最高水位是一样的,又因为粗细相同,所以装的水一样多解析 壶身与壶嘴构成了一个连通器,当壶内水静止时,壶内的水位与壶嘴 的水位一样高,而两壶嘴的高度相同,所以两壶的最高水位也一样,且由于 两壶身的粗细相同,所以它们所能装的水一样多。这里要注意的是并不是 壶身越高装的水越多,而应根据连通器的原理进行分析才不会出现错误。
3.(2019河南信阳固始期中,4,★★☆)如图9-2-12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8 cm,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, 那么水对容器底的压强将 ,容器对水平桌面的压强将 (后面两空填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg) 图9-2-12
答案 800 变大 变大解析 水对容器底的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-2 m=800 Pa; 将容器倒放在水平桌面上,倒放后容器内的水深变大,根据p=ρgh可知,水对 容器底的压强将变大;容器对水平桌面的压强p'= = ,由于重力G不变,受力面积S变小,故压强变大。
4.(2018山东枣庄峄城期中,32,★★☆)如图9-2-13所示。将底面积为100 cm2、质量为0.5 kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重45 N、深40 cm 的水。g取10 N/kg。求: (8分) 图9-2-13(1)距容器底10 cm的A处水的压强;(2)水对容器底的压强和压力;(3)容器对水平桌面的压力和压强。
答案 (1)3 000 Pa (2)4 000 Pa 40 N (3)50 N 5 000 Pa解析 (1)由图知,A处水的深度hA=40 cm-10 cm=30 cm=0.3 m,距容器底10 cm的A处水的压强pA=ρghA=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa;(2)水对 容器底部的压强p底=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4 000 Pa;由p= 得,水对容器底部的压力F底=p底S=4 000 Pa×0.01 m2=40 N;(3)容器受到的重力G 容=m容g=0.5 kg×10 N/kg=5 N;容器对桌面的压力F总=G水+G容=45 N+5 N=50 N;容器对桌面的压强 p容= = =5 000 Pa。
1.(2018甘肃兰州十一中期末,8,★★☆)甲、乙两容器间有斜管相连,都盛 有水,液面一样高,如图所示,K是一个开关。下列判断哪种是正确的 ( ) A.开关K打开后,水将由甲流向乙B.开关K打开后,由于B处压强大于A处,水将由乙流向甲C.打开K后,水不流动,但B处压强大于A处压强D.开关K打开后,水不流动,A、B处压强相等
答案 C K打开后,甲、乙形成一个连通器,由于甲、乙两容器中的液面 本来是相平的,故水不会流动。但B处深度大于A处的深度,所以B处压强 大。
2.(2019广东汕头模拟,8,★★☆)如图所示,容器底面积为1 cm2,容器内装有 水,根据图中所给的条件,求容器中A点受到水的压强为 Pa;容器底 面受到水的压力为 N。(g取10 N/kg)答案 400 0.12解析 由图可知,hA=4 cm=0.04 m,h=12 cm=0.12 m。容器中A点受到水的 压强pA=ρghA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa;容器底面受到水的压 强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa,容器底面受到水的压力 F=pS=1 200 Pa×1×10-4 m2=0.12 N。
3.(2017湖南邵阳邵东期中,25,★★☆)如图所示,是小军同学研究液体压强 时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度关系图象。由图象可知,甲、乙两 种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙(选填“大于”、“等于”或“小 于”)。由液体的压强与深度关系图象还可以得出:同种液体的压强与深 度成 (选填“正比”或“反比”)。
答案 大于 正比解析 由图象知,当深度为4 cm时,甲液体内部的压强p甲大于乙液体内部的 压强p乙,根据公式p=ρgh可知,在深度相同时,压强大的液体的密度大,故ρ甲> ρ乙。由图象知,对同一种液体,压强与深度成正比。
4.(2017江苏南京高淳二模,26,★★☆)如图所示,小华把压强计的探头先后 放入甲、乙两种液体中,探究液体内部压强的实验。(4分) (1)压强计是通过U形管的 来显示橡皮膜所受压强大小。(2)她探究的是液体内部压强与 的关系,你判断的依据是 。
(3)若要探究与另一个影响因素的关系,你的做法是 。答案 (1)两侧液面高度差 (2)液体密度 探头所处液体的深度相同 (3) 应该保持液体的密度不变,改变探头所处的深度,观察U形管中两边液面的 高度差的变化,若变大,则说明液体内部压强变大,若变小,则说明液体内部 压强变小了解析 (1)用压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现 压强大小的,两侧液面高度差越大,说明液体压强越大;(2)据图可知,此时探 头所处的深度相同,但液体的种类不同,所以是探究液体内部压强与液体密 度的关系。
5.(2018上海长宁一模,25,★★★)如图所示,底面积分别为0.02米2和0.01米2 的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均为10.8牛,容器甲中 水的深度为0.2米,容器乙中酒精的深度为0.3米。(ρ酒=0.8×103千克/米3)求: (8分)①酒精对容器乙底部的压强p酒。②容器甲对水平桌面的压强p甲。③为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等,小明设计的方案是:只向容器甲中倒入体积为ΔV1的水;小华设计的方案是:只从容器乙中 抽出体积为ΔV2的酒精。请计算ΔV1或ΔV2其中任意一个的大小。
答案 ①2 352 Pa ②2 500 Pa ③见解析解析 ①酒精对容器乙底部的压强p酒=ρ酒gh酒=0.8×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.3 m=2 352 Pa。②容器甲中水受到的重力为G水=m水g=ρ水V水g=ρ水S甲h水g=1.0×1 03 kg/m3×0.02 m2×0.2 m×9.8 N/kg=39.2 N;甲对水平桌面的压力为F=G水+G 容=39.2 N+10.8 N=50 N;甲对水平桌面的压强为p= = =2 500 Pa。③水对容器甲底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.2 m=1 960 Pa;比较可知,p水
1.(2018四川攀枝花中考,9,★★☆)匀速地向某容器内注满水,容器底所受 水的压强与注水时间的关系如图9-2-14。这个容器可能是选项图中的 ( ) 图9-2-14
答案 A 由p=ρgh可知,在同种液体中,液体压强与深度成正比。向容器 内匀速注水,水面逐渐升高,量杯上粗下细,随着注水时间的增加,单位时间 内水深的增加量越来越小、压强增加值越来越小;烧杯与量筒上下粗细均 匀,在相同时间内水深的增加量均保持不变、压强的增加值不变;锥形瓶上 细下粗,随着注水时间的增加,单位时间内水深的增加量越来越大、压强增 加值越来越大。由图象可知,随着注水时间的增加,单位时间内压强的增加 值越来越小,故这个容器可能是量杯。
2.(2018辽宁葫芦岛中考,17,★☆☆)如图9-2-15为连体酒杯,向其中任何一 个杯中倒酒,另一杯中就有酒上升,从结构上看这种酒杯是 ;随着酒 的增多,酒对杯底的压强 (填“变大”“变小”或“不变”);从瓶中 流出的酒受到重力的作用,重力的方向是 。图9-2-15答案 连通器 变大 竖直向下解析 从结构上看,连体酒杯上端开口,下部连通,属于连通器;液体压强随 着液体深度的增加而增大,故随着酒的增多,酒对杯底的压强变大;从瓶中 流出的酒受到重力的作用,重力的方向是竖直向下的。
3.(2019湖南株洲中考,24,★★★)如图9-2-16,a、b、c、d为某液体内部的 四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三 点的压强以及长方形的边长已在图中标注,则c点的液体压强沿 (填 “竖直”或“各个”)方向,大小为 kPa,该液体密度为 kg/m3, a点的深度为 m。(g取10 N/kg)图9-2-16
答案 各个 60 1×103 1.2解析 同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以,c点的液体沿各个方向 都有压强。由于a、b、c、d是竖直平面内一长方形的四个顶点,由图可知: b、d受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知在同一深度处,a到b、d点所在 平面的高度与c到b、d点所在平面的高度相等,根据p=ρgh可知:pc=pb+(pb- pa)=36 kPa+(36 kPa-12 kPa)=60 kPa。已知ab=4 m,ad=3 m,根据直角三角形 的特点可得:bd=5 m,则根据三角形相似可得: = ,所以,hab= ×ab= ×4 m=2.4 m,Δpab=pb-pa=36 kPa-12 kPa=24 kPa=24 000 Pa;液体的密度ρ= = =1×103 kg/m3。已知pa=12 kPa=12 000 Pa,根据p=ρgh可得:ha= = =1.2 m。
4.(2019浙江杭州中考,31,★★☆)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端 蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。(5分)(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜 向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图9-2-17 所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或 “不变”)。 图9-2-17
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。 。
答案 (1)变大 (2)变小 (3)平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也 相等,因此橡皮膜受到上下两面液体的压强相等,受力面积相同,所以橡皮 膜上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平解析 (1)向管内缓缓注水,水的密度不变,水的深度增加,水对橡皮膜的压 强增大,水对橡皮膜的压力增大,橡皮膜向外凸的程度会变大。(2)将注入 水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动,橡皮膜受到水向上的压 强增大,压力增大,管内水对橡皮膜向下的压力不变,所以橡皮膜向外凸的 程度会变小。(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管 内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面液体的压强相 等,受力面积相同,所以橡皮膜上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮 膜水平。
1.(2017浙江杭州中考,6,★★☆)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均 相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的 压强 ( )A.甲最大 B.乙最大C.丙最大 D.一样大答案 A 如题图所示三个容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等, 所以三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的 压强大小关系为p甲>p乙>p丙。故选A。
2.(2016广西钦州中考,9,★★☆)如图所示,水平地面上A、B两圆柱形容器 中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水>ρ煤油),则 p甲、p乙和p丙的大小关系为( )A.p甲=p乙>p丙 B.p甲>p乙>p丙C.p甲
3.(2017四川自贡中考,17,★★☆)如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。 下列表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理 的是 ( )答案 B 据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中注水时,相同 时间注入相同质量的水,但水在量杯中增加的高度越来越小,所以量杯底部 所受的水的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的。
4.(2017四川凉山中考,15,★★☆)如图,水对试管底部产生的压强是 Pa。如果将试管由竖直改为倾斜且与水平方向成30°夹角,则试管底部 受到水的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g=10 N/ kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)答案 1 000 减小解析 由图可知,试管内水的深度h=10 cm=0.1 m,水对试管底部产生的压 强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。将试管由竖直改为倾斜 且与水平方向成30°夹角时,水的深度减小,由p=ρgh可知,试管底部受到水 的压强减小。
5.(2019江苏无锡中考,20,★★☆)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液 体中,金属盒面的朝向不同。(3分) (1)要观察到U形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液 体中的 相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压 强大小是 的。(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与 的关系。
答案 (1)深度 相等 (2)深度解析 (1)由图所示现象知,压强计的探头处于同种液体的同一深度,但朝 向不同,而U形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结论是:同种液 体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;(2)液体密度相同,如果 改变压强计的探头在水中的深度,即只改变深度的大小,可探究液体内部压 强与深度的关系。
1.(2019上海长宁二模)如图9-2-18所示,两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器 A、B(面积SA>SB)置于水平地面上,容器中分别盛有体积相等的液体甲和 乙,它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中,一定能使甲液体对容器 底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是 ( ) 图9-2-18①分别倒入相同深度的液体甲和乙②分别倒入相同质量的液体甲和乙
③分别倒入相同体积的液体甲和乙④分别抽出相同体积的液体甲和乙A.① B.②③ C.①④ D.①②③
答案 A 本题借助圆柱形容器内液体产生压强的大小比较考查了推理 科学思维素养。液体对容器底部的压强相等,且A容器内液体甲的高度小 于B容器内液体乙的高度,根据公式p=ρgh可知:ρ甲>ρ乙,已知容器中原来分别 盛有液体甲和乙的体积相等,即:V甲=V乙,根据V=Sh和p液=ρ液gh液可得:SA =SB ;由于p甲=p乙,所以, = ;①分别倒入相同深度的液体甲和乙;则甲液体对容器底部的压强p甲'=p甲+ρ 甲gΔh;乙液体对容器底部压强p乙'=p乙+ρ乙gΔh,由于p甲=p乙,ρ甲>ρ乙,则p甲'>p乙';②分别倒入相同质量的液体甲和乙;由于柱状容器中液体对底部的压力等 于液体的重力,则甲液体对容器底部的压强p甲'=p甲+ ;乙液体对容器底部压强p乙'=p乙+ ,由于p甲=p乙,SA>SB,则p甲'
2.(2018山东菏泽中考)小强根据液体压强公式p=ρgh得出如下结论:在任何 情况下,p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。答案 将微小压强计的探头浸没在A容器的浓盐水中,深度为h,记录此时U 形管两边的液面高度差Δh1;将微小压强计的探头从浓盐水中取出,再将其 探头浸没在B容器的水中,深度也为h,记录此时U形管两边的液面高度差Δh 2,分析数据发现Δh1和Δh2不相等,这个实验说明浸没在液体中的物体所受压 强不与浸没的深度成正比,所以小强的结论是错误的。解析 本题考查了根据控制变量法的实验思想设计实验的科学探究素养, 设计实验使深度h相等、密度ρ不同,比较压强p来进行验证说明。
(2017山东潍坊潍城一模)阅读短文。深海潜水器人类通向深海的道路十分崎岖和艰难,其原因之一是深海的海水压力大得 令人难以置信,人要潜入深海,是一个高科技难题。2012年,我国自主研究 的蛟龙号载人潜水器潜入了7 km的深海中,敲开了这一神秘的“龙宫”的 大门。2017年3月,我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机在马里亚纳海 沟下潜6 329米,成为继“蛟龙”号作业类潜水器下潜7 062米、“海斗” 号无人潜水器下潜10 767米之后的又一项新纪录。各类深海潜水器一次 次突破自我,创造着“中国深度”。目前,我国已拥有从1 000米、4 500 米、7 000米到万米级全深海潜水能力。深海设备不断提升,有效助推着我 国的深海探测与科研。
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