第06講 液體內(nèi)部的壓強(qiáng)(解析版)-新九年級物理暑假課(上海滬教版)_第1頁
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文檔簡介

第06講液體內(nèi)部的壓強(qiáng)1、知道液體壓強(qiáng)的特點(diǎn);2、了解連通器及其原理;3、能用液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計(jì)算。一、液體壓強(qiáng)要點(diǎn):1.產(chǎn)生原因:液體的壓強(qiáng)是由液體所受的重力及液體具有流動性而產(chǎn)生的,液體的壓強(qiáng)雖然是由液體受的重力產(chǎn)生的,但它的大小卻與液體受的重力無關(guān),液體對容器底部的壓力不一定等于容器中的液體受到的重力,只有側(cè)壁豎直的容器,底部受到的液體壓力才等于容器內(nèi)的液體所受的重力。2.特點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn),液體壓強(qiáng)具有以下特點(diǎn):①液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。②液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。③不同液體的壓強(qiáng)還跟它的密度有關(guān)系。二、液體壓強(qiáng)公式:1、公式推導(dǎo):如圖所示,設(shè)想在密度為的液體中,液面下深度為h處有一水平放置的面積為S的小平面,在這個平面上就有一個假想的液柱。液柱的體積:液柱的質(zhì)量:液柱受到的重力:小平面受到的壓力:小平面受到的壓強(qiáng):由于在同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等,因此用于液體內(nèi)部向各個方向壓強(qiáng)的計(jì)算。2、液體壓強(qiáng)計(jì)算公式:,式中P表示液體自身產(chǎn)生的向各個方向的壓強(qiáng),不包括液體受到的外加壓強(qiáng),單位是Pa,是液體密度,單位是,g是常數(shù),g=9.8N/kg,h是液體的深度,單位是m。要點(diǎn):1、由公式知,液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),與液體的重力、體積無關(guān)。當(dāng)深度一定時,P與成正比,當(dāng)一定時,P與h成正比。2、液體的深度h指的是液體中被研究點(diǎn)到自由液面的豎直距離,即一定要從液體跟空氣的分界面豎直往下測量,它不是高度,高度由下往上量的,判斷出h的大小是計(jì)算液體壓強(qiáng)的關(guān)鍵。三、液體壓強(qiáng)的測量由于在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等,所以我們只要測出液體某一深度某一方向上的壓強(qiáng),就同時知道了液體在這一深度各個方向上的壓強(qiáng)。如圖所示,液體壓強(qiáng)可用壓強(qiáng)計(jì)來測量,工作原理是:當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到擠壓時,U型管兩邊的液面出現(xiàn)高度差;壓強(qiáng)越大,兩邊的高度差越大,讀出高度差即可得出壓強(qiáng)計(jì)金屬盒所處之處的壓強(qiáng)。四、連通器及其應(yīng)用上端開口,底部互相連通的容器叫連通器。要點(diǎn)詮釋:1.連通器特點(diǎn):連通器里如果只有一種液體,在液體不流動的情況下各部分直接與大氣接觸的液面總保持在同一水平面上。如圖,在連通器內(nèi)取一很薄的液片AB;AB受到左邊液面對它的壓力,也受到右邊液面對它的壓力,AB平衡,根據(jù)二力平衡關(guān)系有,根據(jù)壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系有,由于AB是薄片,有,所以,又根據(jù),則有,所以同種液體不流動時各液面相平,若連通器里裝有不同的且不能均勻混合的液體,連通器液面將不再相平。2.連通器原理的應(yīng)用①茶壺:茶壺口高于茶壺蓋的設(shè)計(jì)。②鍋爐水位計(jì):利用連通器原理把鍋爐中的水位反映到鍋爐外的水位計(jì)中。③自動飲水器:利用連通器原理使飲水部分水面自動升高。④船閘:利用連通器原理使輪船通過水庫,攔河大壩等。例1.關(guān)于液體壓強(qiáng)的下列說法中,正確的是A.在同一深度,液體向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng);B.在同一液體內(nèi),越深的地方液體的壓強(qiáng)越大;C.液體對容器底的壓強(qiáng)小于對容器側(cè)面的壓強(qiáng);D.液體具有流動性,所以液體內(nèi)部向上的壓強(qiáng)為零【答案】B【解析】【分析】液體壓強(qiáng)特點(diǎn):(1)液體向各個方向都有壓強(qiáng).(2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強(qiáng)相等.(3)同種液體中,深度越深,液體壓強(qiáng)越大.(4)在深度相同時,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大A.在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等,故A錯誤;B.液體壓強(qiáng)與深度有關(guān),在同一液體內(nèi),越深的地方液體的壓強(qiáng)越大,故B正確;;C.液體壓強(qiáng)與深度有關(guān),在同一液體內(nèi),液體對容器底的壓強(qiáng)大于對容器側(cè)面的壓強(qiáng),故C錯誤;D.液體具有流動性,所以液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng),故D錯誤.故選B.例2.關(guān)于液體內(nèi)部的壓強(qiáng),其中正確的是()A.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的密度、體積有關(guān)B.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的密度、體積及重力有關(guān)C.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的重力及該處的深度有關(guān)D.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的密度及該處的深度有關(guān)【答案】D【解析】【分析】液體壓強(qiáng)計(jì)算公式為p=ρ液gh,由此可知,液體壓強(qiáng)與液體的密度大小、液體的深度有關(guān),而與液體的體積、質(zhì)量、重力等無關(guān)。故選D。例3.如下圖所示,半球形容器中盛滿水,則水對容器壁壓力的示意圖中正確的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】由于液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng),顯然可以排除A、B選項(xiàng);在液體中,隨著深度的增加,液體的壓強(qiáng)逐漸增大,水對容器壁的壓力也增大,在C、D圖中,D選項(xiàng)符合.故選D.點(diǎn)睛:此題涉及到液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)的問題,解答本題要掌握液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用.例4.關(guān)于連通器,下列說法正確的是()A.連通器中各容器的液面總是相平的B.連通器內(nèi)裝同種液體,當(dāng)液體不流動時,液面就相平C.連通器內(nèi)只有裝水時,液面才會相平D.以上說法都不對【答案】B【解析】連通器里裝的是相同的液體,當(dāng)液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是相同的,故ACD錯誤,B正確。故選B。例5.我國三峽工程是舉世矚目的跨世紀(jì)工程,三峽船閘是世界上最大的船閘。船閘是利用______原理工作的;三峽大壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度的增加而______(選填“增大”或“減小”)?!敬鸢浮?/p>

連通器

增大【解析】[1]船閘在工作時,閘室分別與上游和下游構(gòu)成連通器,運(yùn)用了連通器的原理。[2]液體壓強(qiáng)會隨著深度的增加而增大,為了承受更大的液體壓強(qiáng),三峽大壩設(shè)計(jì)成了上窄下寬的形狀。例6.如圖所示的四種河堤設(shè)計(jì)方案,其中最合理的是______,最不合理的是______。A.B.C.D.【答案】

D

A【解析】【分析】[1][2]因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,所以河堤的底部受到的壓強(qiáng)比上部大,則單位面積的河堤的底部受到水對河堤的推力也大,所以河堤必須建成“上窄下寬的形狀”,故最合理的是D,最不合理的是A。例7.用如圖所示的裝置探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn),下列做法能使U形管兩邊液面高度差變小的是()A.將金屬盒向上移動B.將金屬盒水平向左移動C.將金屬盒在原位置轉(zhuǎn)動180°D.保持金屬盒的位置不動,向杯中加入適量水【答案】A【解析】A.將金屬盒在水中的位置上移,深度減小,壓強(qiáng)減小,U形管兩邊液面高度差會減小,故A符合題意;B.將金屬盒的位置向左移動,金屬盒的深度不變,在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等,U形管兩邊液面高度差不變,故B不符合題意;C.將金屬盒在原位置轉(zhuǎn)動180°,只改變了方向,而未改變深度,壓強(qiáng)不變,U形管兩邊液面高度差不變,故C不符合題意;D.保持金屬盒的位置不動,向杯中加入適量水,深度增加,壓強(qiáng)增大,U形管兩邊液面高度差會變大,故D不符合題意。故選A。例8.將未裝滿水且密閉的礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如圖所示,兩次放置時,水對瓶底和瓶蓋的壓強(qiáng)分別是pA和pB,水對瓶底和瓶蓋的壓力分別為FA和FB,則()A.pA>pB,F(xiàn)A>FB B.pA<pB,F(xiàn)A=FB C.pA<pB,F(xiàn)A>FB D.pA=pB,F(xiàn)A<FB【答案】C【解析】AD.由圖可知,倒放時瓶中水的深度較大,根據(jù)p=ρgh可知,倒放時水對瓶蓋的壓強(qiáng)較大,即pA<pB,故AD不符合題意;BC.正放時,瓶子中的水柱是粗細(xì)相同的,瓶子底部受到的壓力等于瓶中水的重力;倒放時,瓶子中的水柱上面粗,下面細(xì),瓶子的側(cè)壁承擔(dān)一部分水壓,瓶蓋受到的壓力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放時水對瓶底的壓力大于倒放時水對瓶蓋的壓力,即FA>FB,故B不符合題意,C符合題意。故選C。例9.在空紙盒的側(cè)面扎三個大小一樣的孔.紙盒裝滿水后,水從小孔噴出,如圖中最接近實(shí)際情況的是A. B.C. D.【答案】A【解析】由于同種液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,所以深度越大的孔噴射的水平距離越遠(yuǎn),所以選項(xiàng)BCD的圖形不正確.故選A.例10.如圖所示,A、B兩個內(nèi)徑相同的玻璃管內(nèi)盛有同種液體,當(dāng)A管豎直,B管傾斜放置時,兩管液面高度相同,下列說法正確的是(

)A.A管中液體對管底的壓強(qiáng)比B管中液體對管底的壓強(qiáng)小B.A管中液體對管底的壓強(qiáng)比B管中液體對管底的壓強(qiáng)大C.A管中液體對管底的壓強(qiáng)和B管中液體對管底的壓強(qiáng)相等D.A管中液體的質(zhì)量比B中管中液體的質(zhì)量大【答案】C【解析】ABC.A、B兩個內(nèi)徑相同的玻璃管內(nèi)盛有同種液體,液體的密度相同,兩管液面高度相同,由p=ρgh可知,A管中液體對管底的壓強(qiáng)和B管中液體對管底的壓強(qiáng)相等,故C正確,AB錯誤;D.由圖知,兩玻璃管中液體的體積關(guān)系VA<VB內(nèi)裝同種液體,密度相同,根據(jù)m=ρV可知,A、B兩管中液體的質(zhì)量mA<mB即A管中液體的質(zhì)量比B中管中液體的質(zhì)量小,故D錯誤。故選C。例11.如圖所示,完全相同的甲、乙兩個燒杯內(nèi)裝有密度不同的液體,在兩燒杯中,距離杯底同一高度處有A、B兩點(diǎn),已知甲乙液體對杯底的壓強(qiáng)相等,則A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)pA、pB大小關(guān)系為()A.pA<pB B.pA>pBC.pA=pB D.條件不足,無法判斷【答案】B【解析】設(shè)兩容器中的液體密度分別為ρ甲、ρ乙,從圖中可知甲燒杯底部液體的深度大于乙燒杯底部液體的深度,已知甲乙液體對杯底的壓強(qiáng)相等,根據(jù)p=ρ液gh可知ρ甲<ρ乙;A、B兩點(diǎn)距容器底部的深度相同,根據(jù)p=ρ液gh可知A點(diǎn)以下部分液體對甲容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)比B點(diǎn)以下部分液體對乙容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)小,綜合可得則A、B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)pA、pB大小關(guān)系為pA>pB。故選B。例12.著名的“木桶理論”,是指用木桶來裝水,若制作木桶的木板參差不齊,那么它能盛下水的容量,不是由這個木桶中最長的木板來決定的,而是由最短的木板來決定,所以它又被稱為“短板效應(yīng)”。那么,決定木桶底部受到水的壓強(qiáng)大小的是(

)A.木桶的粗細(xì)B.木桶的輕重C.最短的一塊木板D.最長的一塊木板【答案】C【解析】根據(jù)p=ρgh可知,在液體密度不變時,液體壓強(qiáng)的大小取決于液體的深度,而木桶里水的深度是由短木板的長度決定的。故選C。例13.甲、乙兩燒杯的底面積之比為3:1,依次盛入密度之比為1:2的液體,且液體高度之比為2:1.則兩燒杯底面所受液體的壓強(qiáng)比是:(

)A.1:3; B.1:2; C.2:1; D.1:1.【答案】D【解析】已知甲、乙兩燒杯中液體密度比ρ甲:ρ乙=1:2;甲、乙兩燒杯中液體深度比h甲:h乙=2:1;根據(jù)公式p=ρgh,可得甲、乙兩燒杯底面所受液體的壓強(qiáng)比:==×,故選D.例14.如圖所示的圓筒內(nèi)裝有水,水中A、B兩點(diǎn)處于同一水平面,有關(guān)尺寸如圖.A、B兩點(diǎn)處水的壓強(qiáng)分別為、,那么A.帕 B.帕C.帕,帕 D.帕,【答案】B【解析】由圖像可知AB兩點(diǎn)的深度均為20cm,因此可得故選B.例15.如圖所示,三個容器中裝的都是水,關(guān)于這三個容器底所受的壓強(qiáng)pA、pB、pC,下列說法正確的是()A.pA>pB,pB<pC B.pA>pB,pB=pCC.pA<pB,pB<pC D.pA<pB,pB=pC【答案】D【解析】三個容器中裝的都是水,可知液體的密度一定,三個容器中水的深度分別為hA<hB=hC,因而有pA<pB=pC.例16.如圖所示,將一個兩端開口的玻璃管下端扎上一塊橡皮膜,倒入一定量的某種液體后,橡皮膜向外凸出。然后放入盛有清水的燒杯中,玻璃管下端距水面10cm,此時液柱高為8cm,橡皮膜恰好變平,則液體密度為______kg/m3?!敬鸢浮?.25×103【解析】玻璃管內(nèi)倒入液體,液體深度為h液=8cm=0.08m液體對橡皮膜向下的壓強(qiáng)大小為p液=ρ液gh液放入盛有清水的燒杯中時,水的深度為h水=10cm=0.1m因?yàn)橄鹌つで『米兤剑韵鹌つど舷卤砻娴乃艿膲簭?qiáng)大小相等,即ρ液gh液=ρ水gh水整理可得可得液體的密度為例17.一個長方體游泳池水深2.5m,池底面積為400m2(g取10N/kg)。求:(1)池底受到水的壓強(qiáng);(2)池底受到水的壓力?!敬鸢浮?1)2.5×104Pa;(2)1×107N【解析】(1)池底受到水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa(2)由壓強(qiáng)公式可得池底受到水的壓力F=pS=2.5×104Pa×400m2=1×107N答:(1)池底受到水的壓強(qiáng)為2.5×104Pa;(2)池底受到水的壓力為1×107N。例18.如圖所示,在質(zhì)量為1kg的容器內(nèi)裝有5kg的水,容器底面積為100,容器放在水平桌面上,桌面面積為0.9,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:(1)水對A點(diǎn)的壓強(qiáng);(2)水對容器底的壓強(qiáng);(3)水對容器底的壓力。

【答案】(1);(2)1×104Pa;(3)100N【解析】解:(1)水對A點(diǎn)的壓強(qiáng)(2)水對容器底的壓強(qiáng)(3)水對容器底的壓力答:(1)水對A點(diǎn)的壓強(qiáng)為6.5×103Pa;(2)水對容器底的壓強(qiáng)為1×104Pa;(3)水對容器底的壓力為100N。例19.如圖所示,質(zhì)量為0.6kg的圓柱形容器放在水平地面(容器厚度忽略不計(jì)),底面積,容器中盛有深度為的鹽水,鹽水密度,求:(1)鹽水對容器底的壓強(qiáng):(2)鹽水對容器底的壓力;(3)容器對水平地面的壓強(qiáng)。

【答案】(1);(2);(3)【解析】解:(1)根據(jù)可得,鹽水對容器底的壓強(qiáng)為(2)根據(jù)可得,鹽水對容器底的壓力為(3)根據(jù)可得,容器對水平地面的壓強(qiáng)為答:(1)鹽水對容器底的壓強(qiáng)為;(2)鹽水對容器底的壓力為;(3)容器對水平地面的壓強(qiáng)為。一、單選題1.(2018·上?!ぶ锌颊骖})以下是連通器的是()A.液位計(jì) B.溫度計(jì) C.訂書機(jī) D.抽水機(jī)【答案】A【分析】根據(jù)連通器定義:上端開口下端連通的容器.連通器里只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器中液面的高度總是相平的.【解析】A、液位計(jì)是利用連通器的原理制成的,故本選項(xiàng)符合題意;B、溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的,故本選項(xiàng)不符合題意.C、訂書機(jī)是根據(jù)壓強(qiáng)的原理制成的,故本選項(xiàng)不符合題意;D、抽水機(jī)是利用大氣壓把水抽上來的,故本選項(xiàng)不符合題意;故選A.【點(diǎn)睛】記住連通器定義,生活中的鍋爐水位計(jì)、自動喂水器、洗手盆的回水彎、過橋涵洞、船閘等等都是連通器.2.(2022·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是小明同學(xué)探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)因素”實(shí)驗(yàn)時的情景,關(guān)于此操作的探究目的最合理的是()A.液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系B.液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系C.液體內(nèi)部向各個方向是否都有壓強(qiáng)D.同一深度,液體內(nèi)部向各個方向壓強(qiáng)大小是否相等【答案】B【解析】A.液體壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān),研究與其中一個因素的關(guān)系時,要控制另外一個因素不變。由圖可知,金屬盒在液體中的深度不同,根據(jù)控制變量法,不能研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系,故A不符合題意;B.在兩圖中看出,金屬盒在液體中的深度不同,故可探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系,故B符合題意;CD.金屬盒的方向相同,因此不能探究液體壓強(qiáng)跟方向的關(guān)系,故CD不符合題意。故選B。3.(2022·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)如圖,A、B兩容器中裝有同一液體,且液面高度相同,a點(diǎn)的壓強(qiáng)小于b點(diǎn)的壓強(qiáng),當(dāng)A、B間的閥門打開時,下列說法中正確的是()A.液體由A流向B B.液體由B流向AC.液體在A、B間來回流動 D.液體靜止不動【答案】D【解析】A、B上端開口,中間聯(lián)通,是連通器,由于容器中裝有同一種液體,并且液面相平,因此打開閥門后,液面仍然相平,故液體不流動,故D正確。故選D。4.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,A、B、C是三個圓柱形容器,分別裝有水或酒精(ρ水>ρ酒精)B和C兩容器的底面積相同,且其中的液體深度也相同,三個容器中,底部所受液體壓強(qiáng)最大的是()A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.無法比較【答案】B【解析】根據(jù)液體壓強(qiáng)公式可知,在液體密度相同時,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;在深度相同時,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大。A容器與B容器裝有的液體都是水,由圖可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大,則A容器中底部所受液體壓強(qiáng)pA小于B容器中底部所受液體壓強(qiáng)pB,即;B容器與C容器中液體深度相同,由題意ρ水>ρ酒精可知,B容器中所裝水的密度大于C容器中所裝酒精的密度,則B容器中底部所受液體壓強(qiáng)pB大于C容器中底部所受液體壓強(qiáng)pC,即;綜上可知,三個容器中,底部所受液體壓強(qiáng)最大的是B容器。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。5.(2022·四川巴中·中考真題)如圖,甲、乙、丙是三個質(zhì)量和底面積都相等的容器,若在容器中裝入質(zhì)量相等的水,則三個容器底部受到水的壓強(qiáng)()A.甲最大 B.乙最大C.丙最大 D.一樣大【答案】C【解析】如圖三個容器裝入相同質(zhì)量的水,容器的底面積相同,甲容器下窄上寬,丙容器下寬上窄,則三個容器內(nèi)水的深度大小關(guān)系為h甲<h乙<h丙根據(jù)可知,三個容器底部受到水的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲<p乙<p丙故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。二、填空題6.(2022·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個___________。使用后,“反水彎”處會存有一定量的水,兩側(cè)水面是___________的,可以有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)?!敬鸢浮窟B通器相平(或高度相同)【解析】[1]連通器的定義:上端開口,底部連通的容器叫連通器。排水管的U形“反水彎”符合連通器的特點(diǎn)。[2]根據(jù)連通器的特點(diǎn),當(dāng)連通器內(nèi)裝同一種液體時,兩邊的液面齊平。這樣可以時刻保持在U形位置中有液體存在,有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)。7.(2021·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,質(zhì)量為120g的平底燒瓶內(nèi)裝有300ml的水,靜止放在水平桌面上,燒瓶底面積為30cm2,測水的深度為5cm,則水對瓶底的壓強(qiáng)為______Pa,燒瓶對桌面的壓強(qiáng)為______Pa。(水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)【答案】5001400【解析】[1]水對瓶底的壓強(qiáng)p=水gh=1.0×103kg/m310N//kg510-2m500Pa[2]由題可知,平底燒瓶內(nèi)水的體積V水=300ml=300cm3=310-4m3瓶和水的總重G總=G瓶+G水=m瓶g+水gV水=0.12kg+1.0×103kg/m310N/kg310-4m3=4.2N燒瓶對桌面的壓力F=G總=4.2N燒瓶對桌面的壓強(qiáng)p=1400Pa三、計(jì)算題8.(2021·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的質(zhì)量為,其底面積為,茶水的質(zhì)量為,茶水的深度為(茶水密度約為,取,杯壁厚度不計(jì))。求:(1)茶水對杯底的壓強(qiáng)。(2)茶水對杯底的壓力。(3)茶杯對水平桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?);(2);(3)【解析】解:(1)茶水的深度為,茶水對杯底的壓強(qiáng)為(2)根據(jù),茶水對杯底的壓力(3)茶杯對水平桌面的壓強(qiáng)為固體產(chǎn)生的壓強(qiáng),將茶杯和水看做一個整體,其對桌面的壓力等于其重力茶杯對水平桌面的壓強(qiáng)答:(1)茶水對杯底的壓強(qiáng)為;(2)茶水對杯底的壓力為;(3)茶杯對水平桌面的壓強(qiáng)為。一、單選題1.關(guān)于壓力、壓強(qiáng)等,下列說法正確的是()A.豎直作用在物體表面上的力叫做壓力B.壓力是由物體重力產(chǎn)生,大小總是等于重力C.液體對容器的側(cè)壁有壓強(qiáng),是因?yàn)橐后w除重力因素外還具有流動性D.任何情況下,連通器各部分中的液面高度總相同【答案】C【解析】A.壓力是垂直作用在物體表面上的力,不是豎直作用在物體表面上的力,故A錯誤;B.壓力不一定是由物體重力產(chǎn)生的,如壓在豎直面上的物體產(chǎn)生的壓力;自由放置在水平面上的物體對接觸面的壓力大小等于重力,其它情況壓力不一定等于重力,故B錯誤;C.液體對容器的側(cè)壁有壓強(qiáng),是由于液體具有流動性,故C正確;D.連通器是指上端開口,下部連通的容器,連通器中裝入同種液體,在液體靜止時,各容器的液面保持相平,故D錯誤。故選C。2.連通器在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。如圖所示的事例中不是利用連通器原理的是()A.只有(1)、(2) B.只有(3)、(4)C.只有(1)、(3)、(4) D.只有(2)【答案】D【解析】過路涵洞、洗手間的下水管、船閘,都是上端開口、下部連通的,即都是利用連通器原理工作的;攔河大壩上窄下寬是由于液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,與連通器原理無關(guān)。綜上分析可知,只有(2)符合要求,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。3.放在水平桌面上的兩個容器里分別裝著水和煤油,且液面高度一樣,則容器底受到的壓強(qiáng)(ρ煤油=0.8×103kg/m3)()A.裝水的更大 B.裝煤油的更大 C.一樣大 D.無法判定【答案】A【解析】兩個容器里分別裝著水和煤油,液面高度一樣,。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式故故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。4.以下對壓強(qiáng)公式理解正確的是()A.是普遍適用的壓強(qiáng)計(jì)算公式B.中,F(xiàn)為物體受到的重力,S為物體的表面積C.中,壓強(qiáng)p跟成正比D.中,的單位,h的單位m【答案】A【解析】A.是普遍適用的壓強(qiáng)計(jì)算公式,在固、液、氣體中都可以使用,故A正確;B.中,F(xiàn)為物體受到的壓力,S為壓力的接觸面積,故B錯誤;C.液體壓強(qiáng)公式中,只有當(dāng)h一定時,才可以說壓強(qiáng)p跟成正比,故C錯誤;D.中,的單位,h的單位m,故D錯誤。故選A。5.如圖所示,放在同一水平桌面上的兩個容器分別裝有相同高度的純水和鹽水(ρ鹽水>ρ水),下面關(guān)于液體中a、b、c三點(diǎn)(其中b、c兩點(diǎn)在同一水平面上)壓強(qiáng)大小關(guān)系說法正確的是()A.a(chǎn)點(diǎn)處最大 B.b點(diǎn)處最大C.c點(diǎn)處最大 D.b、c兩點(diǎn)處一樣大【答案】C【解析】在純水中的a、b兩點(diǎn),深度越深壓強(qiáng)越大,所以b點(diǎn)壓強(qiáng)大于a點(diǎn)壓強(qiáng);b、c兩點(diǎn)深度相同,c點(diǎn)在鹽水中,鹽水密度比純水密度大,所以c點(diǎn)壓強(qiáng)比b點(diǎn)壓強(qiáng)大。綜上所述,壓強(qiáng)最大應(yīng)該為c點(diǎn),故ABD錯誤,C正確。故選C。6.一個空藥瓶,瓶口扎上橡皮膜豎直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,兩次藥瓶在水中的位置相同(如圖所示),關(guān)于橡皮膜,下列說法中,正確的是()

A.兩次都向內(nèi)凹,形變程度相同B.兩次都向內(nèi)凹,瓶口朝下時形變更大C.瓶口朝上時向內(nèi)凹,瓶口朝下時向外凸,形變程度相同D.瓶口朝上時向內(nèi)凹,瓶口朝下時向外凸,朝下時形變更大【答案】B【解析】液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強(qiáng),所以橡皮膜不論是朝上還是朝下都會內(nèi)凹,在同種液體中,液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下時,浸入液體的深度大,橡皮膜凹的更明顯,可知兩次都是內(nèi)凹,瓶口朝下時形變更大。故選B。7.如圖,試管底部受到水的壓強(qiáng)為()A.8×102Pa B.1×103PaC.8×104Pa D.1×105Pa【答案】A【解析】由圖可知,試管中水的深度為8cm,所以試管底部收到水的壓強(qiáng)故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。8.如圖所示的是小謝同學(xué)研究液體壓強(qiáng)時,繪制的甲、乙兩種液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系圖像,由圖像可知,甲乙液體的密度關(guān)系為()

A. B. C. D.不能確定【答案】B【解析】由圖像可知,當(dāng)h=4cm時,,,,由可知,。故選B。9.如圖A、B、C三個容器中裝同種液體,液面相平,容器底部受到液體的壓強(qiáng)分別為pA、pB、pC,則()A.pA=pB=pC B.pA>pB>pC C.pA<pB<pC D.pB<pA<pC【答案】A【解析】由題知,三容器內(nèi)液體深度相同,由于A、B、C三個容器中裝同種液體,液體密度相同,根據(jù)可知故選A。10.如圖所示,水平地面上放置一底面積100cm2,高30cm的重物甲;乙、丙為重5N、底面積200cm2高25cm的相同容器,在乙容器中裝有深度為12cm的水,丙容器中裝有深度為18cm的酒精,則下列說法正確的是(已知甲物體密度為5×103kg/m3,放置于水中和酒精中會沉底,水的密度為1×103kg/m3,酒精的密度為0.8×103kg/m3)()A.甲對水平地面的壓強(qiáng)為1500PaB.丙容器中酒精對容器底的壓強(qiáng)為1800PaC.水平切下18cm的甲物體放入乙容器中,甲物體和乙容器對桌面的壓強(qiáng)相等D.水平切下16cm的甲物體分別放入乙、丙容器中后,兩容器中液體對容器底的壓強(qiáng)相等【答案】D【解析】A.直柱形物體在水平面上,對水平面的壓強(qiáng)甲對水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh=5×103kg/m3×10N/kg×0.3m=15000Pa故A錯誤;B.丙容器中酒精對容器底的壓強(qiáng)為p丙=ρ酒精gh丙=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1440Pa故B錯誤;C.水平切下18cm的甲物體,甲對水平面的壓強(qiáng)p甲=ρgh甲=5×103kg/m3×10N/kg×(0.3m-0.18m)=6000Pa水平切下18cm的甲物體的體積V甲=S甲h甲切=100cm2×18cm=1800cm3乙容器中水的體積V水=S容h水=200cm2×12cm=2400cm3甲放置于水中沉底,甲的體積小于乙容器水的體積,水面上升的高度乙容器中水的深度h乙=12cm+9cm=21cm<25cm沒有水溢出容器,水平切下18cm甲物體的重力G甲=m甲g=ρV甲g=ρS甲h甲切g(shù)=5×103kg/m3×100×10-4m2×0.18m×10N/kg=90N乙容器內(nèi)水的重力G水=ρ水V水g=ρ水S容h水g=1×103kg/m3×200×10-4m2×0.12m×10N/kg=24N水平切下18cm的甲物體放入乙容器中,乙容器對桌面的壓強(qiáng)甲物體和乙容器對桌面的壓強(qiáng)不相等,故C錯誤;D.水平切下16cm的甲物體的體積V′甲=S甲h′甲=100cm2×16cm=1600cm3甲物體放置于水中沉底,甲物體的體積小于水的體積,水上升的高度乙容器中水的深度h′乙=12cm+8cm=20cm<25cm水沒有溢出,水對容器底的壓強(qiáng)p水=ρ水gh′乙=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa丙容器中酒精的體積V乙=S容h酒精=200cm2×18cm=3600cm3甲物體放置于酒精中沉底,酒精上升的高度丙容器中酒精的深度h丙=18cm+8cm=26cm>25cm酒精溢出,酒精的深度為25cm,酒精對容器底的壓強(qiáng)p酒精=ρ酒精gh′酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2000Pa兩容器中液體對容器底的壓強(qiáng)相等,故D正確。故選D。二、填空題11.連通器是指上端______,底端______的容器。當(dāng)連通器中的液體______時,其各容器中的液面____。【答案】開口相連通靜止相平【解析】[1][2][3][4]連通器是指上端開口,底部連通的容器;由液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知,當(dāng)連通器中裝同種液體且液體靜止時,各容器中的液面相平。12.如圖所示,平底茶壺的質(zhì)量是400g,底面積是40cm2,內(nèi)盛0.6kg的水,放置在一水平桌面上。則茶壺對桌面的壓力為_____N,茶壺對桌面的壓強(qiáng)為_____Pa,水對茶壺底部的壓強(qiáng)為_____Pa,水對茶壺底部的壓力為_____N。(g=10N/kg)【答案】102.5×1031.2×1034.8【解析】[1]茶壺的質(zhì)量m壺=400g=0.4kg茶壺對水平桌面的壓力F1=G壺+G水=(m壺+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N[2]茶壺對水平桌面的壓強(qiáng)[3]由圖可知,茶壺內(nèi)水的深度h=12cm=0.12m水對壺底的壓強(qiáng)p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa[4]由可得,水對茶壺底的壓力F2=p2S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N13.如圖裝置,兩端開口的U形管內(nèi)注入一定量的水,將A管向右傾斜待穩(wěn)定后,A管中水面高度與B管中水面高度相比______(選填“更高”、“更低”或“一樣高”),U形管底C點(diǎn)的壓強(qiáng)將______(選填“變大”、“不變”或“變小”)?!敬鸢浮恳粯痈咦冃 窘馕觥縖1]如圖,U形管兩端開口,底部連通,是連通器,將A管向右傾斜待穩(wěn)定后管中水不再流動,由連通器原理可知,左右兩側(cè)的水面一樣高。[2]將A管向右傾斜,則有少量水往右側(cè)流動,穩(wěn)定后兩管中的水面都會降低,根據(jù)液體壓強(qiáng)規(guī)律可知,U形管底C點(diǎn)的壓強(qiáng)將變小。14.“蛟龍”號潛水器在下潛試驗(yàn)中成功突破7000m水深大關(guān),“蛟龍?zhí)枴彪S著下潛深度的增加,所受水的壓強(qiáng)將___________(選填:“變大”、“變小”或“不變”),若海水的密度為1.03×103kg/m3,“蛟龍?zhí)枴痹谏?000m處時,它的面積5×10﹣3m2的一個觀測窗口受到海水的壓力是___________N。(g=10N/kg)【答案】變大3.605×105【解析】[1]“蛟龍”號隨著下潛深度的增加,深度增加,根據(jù)p=ρgh可知所受的海水壓強(qiáng)越來越大。[2]觀測窗受到的海水的壓力為15.如圖所示,自帶吸管的玻璃杯可以看作是一個______,當(dāng)杯中飲料靜止時,圖中A點(diǎn)的液體壓強(qiáng)______B點(diǎn)的液體壓強(qiáng)(選填“大于”“等于”或“小于”)。裝有飲料的玻璃杯總質(zhì)量為0.3kg,放置在水平桌面上,杯底與桌面的接觸面積為2×10-4m2,則杯子對桌面的壓強(qiáng)為______Pa。(g取10N/kg)【答案】連通器等于1.5×104【解析】[1]自帶吸管的玻璃杯底部連通,頂端開口,可以看作是一個連通器。[2]當(dāng)杯中吸管飲料靜止時,由圖可知,A點(diǎn)的深度等于B點(diǎn)的深度,所以根據(jù)p=ρ液gh可知,A點(diǎn)壓強(qiáng)等于B點(diǎn)壓強(qiáng)。[3]杯子和水的總重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N杯子靜止在桌面上,豎直方向受力平衡,重力等于對桌面的壓力F=G=3N杯子對桌面的壓強(qiáng)16.如圖所示,將一個兩端開口的玻璃管下端扎上一塊橡皮膜,倒入一定量的某種液體后,橡皮膜向外凸出。然后放入盛有清水的燒杯中,玻璃管下端距水面10cm,此時液柱高為8cm,橡皮膜恰好變平,則液體密度為______kg/m3?!敬鸢浮?.25×103【解析】玻璃管內(nèi)倒入液體,液體深度為h液=8cm=0.08m液體對橡皮膜向下的壓強(qiáng)大小為p液=ρ液gh液放入盛有清水的燒杯中時,水的深度為h水=10cm=0.1m因?yàn)橄鹌つで『米兤剑韵鹌つど舷卤砻娴乃艿膲簭?qiáng)大小相等,即ρ液gh液=ρ水gh水整理可得可得液體的密度為17.盛有水的容器中,A、B、C三點(diǎn)的位置如圖甲所示,A處水的壓強(qiáng)為______Pa。C點(diǎn)所在的水平表面的面積為10cm2,則該表面受到水的壓力為______N。如圖乙所示,A、B為完全相同的兩個容器,分別盛有7cm、5cm深的水,A、B之間用導(dǎo)管連接。若將閥門K打開,最后A、B兩容器底部受到水的壓強(qiáng)之比為______。【答案】8×103105∶7【解析】[1]深度是指從自由液面到某處的垂直距離,根據(jù)圖示可知,A處水的深度為hA=0.5m+0.3m=0.8mA處水的壓強(qiáng)pA=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa[2]C點(diǎn)所在水平面水的深度hC=0.5m+0.3m+0.2m=1mC處水的壓強(qiáng)pC=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa由可得,C點(diǎn)所在水平表面10cm2的面積上受到水的壓力F=pCS=1×104Pa×10×10-4m2=10N[3]由圖知,若將閥門K打開后,AB構(gòu)成連通器,水從容器A向容器B流動,在水不流動時,兩容器中液面高度是相同的,已知A、B為完全相同的兩個容器,且原來兩水面的高度差Δh=7cm+2cm-5cm=4cm所以打開閥門后,兩容器中的液面會相平,A容器中液面下降2cm,變?yōu)閔A'=7cm-2cm=5cmB容器中液面上升2cm,變?yōu)閔B'=5cm+2cm=7cm最后A、B兩容器底部受到水的壓強(qiáng)之比18.閱讀“RO反滲透膜原理”RO反滲透膜原理對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動,這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時,濃溶液一側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。若在濃溶液一側(cè)施加大于滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動,這一過程稱為反滲透。反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動,是一種在壓力驅(qū)動下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮,其中最普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中。反滲透膜的孔徑非常小,因此能夠有效地去除水中比反滲透膜孔徑大的溶解鹽類、重金屬離子、細(xì)菌、病毒等。反滲透膜能截留直徑大于0.0001微米的物質(zhì),是最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物,同時允許水分子通過,以獲得高質(zhì)量的純凈水。請根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)要將自來水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)阻隔,并使之無法通過反滲透膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水產(chǎn)格區(qū)分開來,反滲透膜的孔徑要達(dá)到______以下;(2)圖甲中容器兩側(cè)液面在自然狀態(tài)下液體的流動方向是______(選填“從純水到鹽水”或“從鹽水到純水”);(3)圖乙中兩側(cè)液體靜止達(dá)到液透平衡。如果左右兩容器橫截面積均為100cm2,要實(shí)現(xiàn)反滲透,需要在圖甲中鹽水液面施加豎直向下的壓力至少是______N(g=10N/kg,ρ鹽水=1.03×103kg/m3)?!敬鸢浮?0-4μm從純水到鹽水10.3【解析】(1)[1]根據(jù)反滲透膜能截留直徑大于0.0001μm的物質(zhì)可知,反滲透膜的孔徑要達(dá)到0.0001μm,即10-4μm以下。(2)[2]由題意可知,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動,這一現(xiàn)象稱為滲透,所以圖甲中容器兩側(cè)液面在自然狀態(tài)下液體的流動方向是從純水到鹽水。(3)[3]圖乙中右側(cè)液面比左側(cè)液面高出10cm,此時兩側(cè)液體靜止達(dá)到液透平衡,鹽水向純水的滲透壓與純水向鹽水的滲透壓相等,則說明圖甲中如果要實(shí)現(xiàn)反滲透,需要在鹽水一側(cè)施加一個至少10cm高的鹽水壓強(qiáng),該壓強(qiáng)為p=ρ鹽水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.03×103Pa則至少要在鹽水一側(cè)液面施加的壓力為F=pS=1.03×103Pa×100×10-4m2=10.3N三、作圖題19.水槽和下端扎有橡皮膜的兩端開口玻璃管中均盛有水,水面如圖所示位置,請?jiān)趫D中畫出玻璃管下端橡皮膜的大致形狀。【答案】【解析】玻璃管下端的橡皮膜受到水槽內(nèi)水對其向上的壓強(qiáng)和玻璃管內(nèi)水對其向下的壓強(qiáng),由于水槽內(nèi)和玻璃管內(nèi)都是水,又由于玻璃管內(nèi)水的深度小于橡皮膜在水槽內(nèi)所處的深度,根據(jù)p=ρgh可知,玻璃管下端橡皮膜受到向上的水的壓強(qiáng)更大,故橡皮膜的大致形狀如下圖所示:20.裝滿水的容器壁上開有三個小孔,請畫出圖中水從小孔中流出并落到地面的大概軌跡。【答案】【解析】根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,深度越深,液體內(nèi)部受到的壓強(qiáng)越大,所以水噴射的距離就越遠(yuǎn),故水從小孔中流出并落到地面的大概軌跡如圖所示:21.將水倒入某連通器,靜止后容器A中水面如圖所示,請畫出B、C、D三個容器內(nèi)水面的位置。【答案】【解析】如圖所示,上端開口,下端聯(lián)通,是聯(lián)通器,根據(jù)連通器原理,即容器內(nèi)的水靜止時,各液面的高度相同,故如下圖所示:四、計(jì)算題22.如圖所示,面積為1m2的水平桌面正中央放著一個圓形魚缸。魚缸重為600g,內(nèi)外底面積均為100cm2,缸內(nèi)裝有質(zhì)量為4kg的水和一條質(zhì)量為60g的魚,此時水的深度為20cm。(忽略魚缸厚度,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)水對魚缸底產(chǎn)生的壓力;(2)當(dāng)魚浮出水面呼吸的時候,魚缸對桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)20N;(2)4.66×103Pa【解析】解:(1)魚缸中水的深度為20cm,水對魚缸底的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa水對魚缸底的壓力F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N(2)魚缸重為600g,缸內(nèi)裝有質(zhì)量為4kg的水和一條質(zhì)量為60g的魚,魚缸的總質(zhì)量m=m水+m魚+m缸=4kg+60×10-3kg+600×10-3kg=4.66kg魚缸對桌面的壓力F'=G=mg=4.66kg×10N/kg=46.6N魚缸對桌面的壓強(qiáng)答:(1)水對魚缸底產(chǎn)生的壓力是20N;(2)魚缸對桌面的壓強(qiáng)是4.66×103Pa。23.如圖,水桶的底面積為50cm2,重為10N;現(xiàn)倒入14kg的水,桶內(nèi)水的高度為30cm,放在水平地面上,g=10N/kg,求:(1)水對桶底的壓強(qiáng);(2)水桶對地面的壓力;(3)水桶對地面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮?1);(2)150N;(3)【解析】(1)由液體壓強(qiáng)公式,可知水對桶底的壓強(qiáng)為(2)水桶對地面的壓力等于桶重力、水重力之和,即(3)由壓強(qiáng)公式可知,水桶對地面的壓強(qiáng)為答:(1)水對桶底的壓強(qiáng)為;(2)水桶對地面的壓力為150N;(3)水桶對地面的壓強(qiáng)為。24.如圖所示,一個底面積為的L形容器重為,放在面積為的水平桌面中央,內(nèi)盛的水,水面距底面,點(diǎn)距底面,取,求:(1)圖中水對點(diǎn)的壓強(qiáng);(2)水對容器底部的壓力;(3)容器對水平桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?);(2);(3)?!窘馕觥拷猓海?)點(diǎn)距離水面的高度水對點(diǎn)的壓強(qiáng)(2)水對容器底部的壓強(qiáng)由可得,水對容器底部的壓力(3)水的重力容器對水平桌面的壓力容器對水平桌面的壓強(qiáng)答:(1)圖中水對點(diǎn)的壓強(qiáng)為;(2)水對容器底部的壓力為;(3)容器對水平桌面的壓強(qiáng)為。25.“蛟龍?zhí)枴笔俏覈灾髟O(shè)計(jì)和制造的首臺深海載人潛水器。在某次科考試驗(yàn)中,“蛟龍?zhí)枴鄙詈彝r,上表面距海面7000米,所受總重力為2.2×105牛。(1)求“蛟龍?zhí)枴痹诖颂帒彝r所受浮力F浮的大小;(2)“蛟龍?zhí)枴鄙媳砻嬖诖颂幊惺艿膲簭?qiáng)p很大,相當(dāng)于用手掌托住重為7×105牛的卡車時手掌承受的壓強(qiáng),若受力面積為0.01米2,求p的估算值;(3)設(shè)想有高度為h、密度為ρ液的液柱壓在手掌上,如圖所示。根據(jù)壓強(qiáng)的定義,推導(dǎo)出液柱對手掌產(chǎn)生的壓強(qiáng)p液=ρ液gh;(4)資料顯示,“蛟龍?zhí)枴鄙戏胶K芏入S深度增大而增大。當(dāng)“蛟龍?zhí)枴鄙詈彝r,上表面處深度為h、海水密度為ρ判斷能否據(jù)此得出海水對“蛟龍?zhí)枴鄙媳砻娴膶?shí)際壓強(qiáng)值p=ρgh,并說明理由。【答案】(1)2.2×105牛;(2)7×107帕;(3)見解析;(4)不能,見解析【解析】解:(1)蛟龍?zhí)枒彝T诤K袝r,受到的浮力等于自身的重力,所以蛟龍?zhí)枒彝r,受到的浮力為F浮=G=2.2×105N(2)蛟龍?zhí)柺艿胶K膲簭?qiáng)(3)設(shè)液柱的底面積為S,高度為h,則液柱的體積V=Sh由知道,液柱的質(zhì)量液柱對手掌的壓力F=G=mg=ρ液Shg則液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)(4)蛟龍?zhí)柹媳砻媸艿胶K膲毫Φ扔谄渖戏胶K闹亓Γ@個重力大小為ρgV,此處的密度應(yīng)為上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度,所以不能說明p′=ρ′gh′答:(1)“蛟龍?zhí)枴痹诖颂帒彝r所受浮力F浮的大小2.2×105牛;(2)p的估算值7×107帕;(3)推論p液=ρ液gh的過程見解析;(4)不能;理由:蛟龍?zhí)柹媳砻媸艿胶K膲毫Φ扔谄渖戏胶K闹亓Γ@個重力大小為ρgV,此處的密度應(yīng)為上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度。26.如圖所示,均勻?qū)嵭膱A柱體甲和薄壁輕質(zhì)(不計(jì)質(zhì)量)圓柱容器乙置于水平桌面,已知甲對水平桌面的壓強(qiáng)為2000Pa,底面積5×10﹣3m2,求:(1)甲對水平桌面的壓力;(2)乙容器內(nèi)水面下3cm深處受到的水的壓強(qiáng);(3)若在甲物體上,沿水平方向截取一段長為x的物體A,將物體A平穩(wěn)浸沒在容器乙中(液體無溢出),截取后,甲、乙對水平桌面的壓強(qiáng)隨截取長度x的變化關(guān)系如圖丙所示,求:①容器乙中未放入物體A時,水的深度;②容器乙的底面積。【答案】(1)10N;(2)300Pa;(3)0.05m,0.01m2【解析】解:(1)由可知,甲對水平桌面的壓力為F甲=p甲S=2000Pa×5×10﹣3m2=10N(2)乙容器內(nèi)水面下3cm深處的壓強(qiáng)p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa(3)①由圖丙可知截取前甲對桌面的壓強(qiáng)為4p,則4p=2×103Pa解得p=5×102Pa由圖可知容器乙中未放入物體A時,對水平桌面的壓強(qiáng)為p,忽略容器質(zhì)量,則此時圓柱形容器乙底部受到的液體壓強(qiáng)也為p,由p=ρgh可知容器乙中未放入物體A時,水的深度②由(1)知,甲的重力為G甲=F甲=10N由圖可知當(dāng)x=10cm時,甲對桌面的壓強(qiáng)變?yōu)?p,此時甲對桌面的壓強(qiáng)為原來的一半,由可知截取部分A的重力為甲原來重力的一半,即容器乙中未放入物體A時,水對桌面的壓強(qiáng)為p,容器中的水的重力:G′=pS′,將物體A平穩(wěn)浸沒在容器乙中,此時乙對桌面的壓強(qiáng)變?yōu)?p,即代入數(shù)據(jù)得解得:S′=0.01m2。答:(1)甲對地面的壓力10N;(2)乙容器內(nèi)水面下3cm深處的壓強(qiáng)為300Pa;(3)①容器乙中未放入物體A時,水的深度為0.05m;②容器乙的底面積為0.01m2。五、實(shí)驗(yàn)題27.圖甲是壓強(qiáng)計(jì),使用前用手指按壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度始終不變,則說明壓強(qiáng)計(jì)______(漏氣/不漏氣)。圖乙和圖丙是將檢查完好的壓強(qiáng)計(jì)探頭放入水中不同深度的情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而______(變大/不變/減小);比較圖丙和圖丁,得出的結(jié)論是:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與______有關(guān)?!敬鸢浮柯庾兇笠后w密度【解析】[1]由轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中通過U形管中兩邊的液面高度差來反應(yīng)液體壓強(qiáng)大小的,檢查裝置時,用手按壓橡皮膜,若U形管中液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣,若使用前用手指按壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面的高度始終不變,則說明壓強(qiáng)計(jì)漏氣。[2]液體壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān),研究與其中一個因素的關(guān)系時,要控制另外一個因素不變。圖乙和圖丙中液體的密度相同,丙中壓強(qiáng)計(jì)探頭放入水中深度較大,U形管兩邊液面的高度較大,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,丙中液體壓強(qiáng)較然而,故實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而變大。[3]比較圖丙和圖丁,壓強(qiáng)計(jì)探頭放入水中的深度相同,而鹽水密度大于水的密度,丁圖中U形管兩邊液面的高度差較大,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,丁圖中液體產(chǎn)生壓強(qiáng)較大,得出的結(jié)論是:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)。28.圖1為探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查圖示壓強(qiáng)計(jì)裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置______(選填“漏氣”或“不漏氣”);(2)本實(shí)驗(yàn)根據(jù)U形管中兩管液面的______來判斷液體壓強(qiáng)的大小,這種方法通常稱為______(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”);(3)比較圖甲和圖______,可以初步得出結(jié)論:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;(4)保持金屬盒在水中的深度不變,改變它的方向,如圖乙、丙所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以初步得出結(jié)論:______;(5)小明自制了一個簡易壓強(qiáng)計(jì),如圖2所示,把簡易壓強(qiáng)計(jì)浸入水中,橡皮膜______(選填“上凹”或“下凸”),增加簡易壓強(qiáng)計(jì)在水中的深度,細(xì)玻璃管中液柱會______(選填“上升”或“下降”)。【答案】不漏氣高度差轉(zhuǎn)換法乙見解析上凹上升【解析】(1)[1]用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣;如果U形管中的液體沒有升降或升降不靈活,說明裝置是漏氣的。(2)[2][3]本實(shí)驗(yàn)根據(jù)U形管中兩管液面的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大小,U形管中兩管液面的高度差越大,液體壓強(qiáng)越大,這種方法通常稱為轉(zhuǎn)換法。(3)[4]研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨與深度的關(guān)系,要控制密度相同,故比較圖甲和圖乙,可以初步得出結(jié)論:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(4)[5]保持金屬盒在水中的深度不變,改變它的方向,如圖乙、丙所示,根據(jù)U形管中兩管液面的高度差不變,可以初步得出結(jié)論:同種液體中,同一深度向各個方向的壓強(qiáng)相等。(5)[6][7]液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng),深度越深液體壓強(qiáng)越大;將簡易的壓強(qiáng)計(jì)浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的壓強(qiáng),橡皮膜將向上凹;增加簡易壓強(qiáng)計(jì)在水中的深度,橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大,橡皮膜向上凹得越多,里面空氣的體積越小,里面空氣的壓強(qiáng)越大,支撐的液柱越高,故細(xì)玻璃管中的液柱會上升。29.“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”的演示,激發(fā)了學(xué)生“探究影響液體壓強(qiáng)大小因素”的興趣。他們設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)探究方案,圖(a)、(b)、(d)中金屬盒在液體中的深度相同。實(shí)驗(yàn)測得幾種情況下壓強(qiáng)計(jì)的U形管兩側(cè)液面高度差的大小關(guān)系為h4>h1=h2>h3。(1)實(shí)驗(yàn)前在檢查壓強(qiáng)計(jì)時,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差,接下來的操作是_______(選填字母);A.直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體B.拆除膠管重新安裝(2)實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過U形管兩側(cè)液面的_______反映出來;(3)實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)最小的是_______圖;(4)比較圖a和圖b,可得出的結(jié)論是:同種液體在同一深度處,液體向各個方向的壓強(qiáng)_______;(5)比較_______兩圖,可得出的結(jié)論是:同種液體,深度越深,液體壓強(qiáng)越大;(6)比較圖a和圖d,可得出的結(jié)論是:在同一深度處,不同液體的壓強(qiáng)與液體的_______有關(guān)?!敬鸢浮緽高度差c相等a、c密度【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)前在檢查壓強(qiáng)計(jì)時,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側(cè)液面已有高度差,說明密封在膠管中的氣體的壓強(qiáng)不等于外界的大氣壓,此時應(yīng)拆除膠管重新安裝,讓密封在膠管中的氣體的壓強(qiáng)等于外界的大氣壓,這樣才能保持U形管中兩側(cè)液面相平。故選B。(2)[2]當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)金屬盒的橡皮膜上

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