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文檔簡介
專題17液體氣體壓強
【考點分析】
章節(jié)考占考試題型難易度
選擇題、填空題、實驗題、計算
液體壓強★★★
題
壓強連通器選擇題、填空題★
大氣壓選擇題、填空題★★
流體壓強選擇題、填空題★
【知識點總結(jié)+例題講解】
一、液體壓強:
1.液體壓強的產(chǎn)生和特點:
(1)產(chǎn)生原因:液體受到重力作用,所以對支持它的容器底部有壓強;
液體具有流動性,因此液體對容器趣塞也有壓強。
(2)液體壓強的特點:
①液體對容器的底部和側(cè)壁有壓強,液體內(nèi)部同一點朝各個方向都有壓強;
②各個方向的壓強隨著上度_增加而增大(“深度”:指該點到自由液面的豎直距離);
③在同一深度,各個方向的壓強大小相等;
④在同一深度,液體的壓強還與液體的密度有關(guān),液體密度越大,壓強越大。
(1)試驗儀器:U形管壓強計;實驗方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法;
(2)實驗儀器原理:金屬探頭受到的壓強與U形管液柱高度差產(chǎn)生的壓強大小相等;
(3)檢驗氣密性:用手擠壓探頭的橡皮膜,U形管兩邊有明顯的液柱高度差;
(4)試驗開始前,U型管兩邊液面要求:相乎(高度一致、尢高度差);
若出現(xiàn)液面高度差,則取下U形管上的橡膠管,然后重新裝上°
(5)結(jié)論:液體壓強與液體的密度和液體的深度有關(guān):
①當液體的密度一定時,液體的深度越大,液體的壓強越大;
②當液體的深度相同時,液體的密度越大,液體的壓強越大。
③液體的壓強與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀等均無關(guān)。
3.液體壓強的計算:
(1)液體壓強的計兜公式:F=Pgh
單位:P---指液體的密度(單位:kg/m3),g=10N/kg;
h一一液體的深度(“深度”:指該點到自由液面的豎直距離),單位:m;
P——壓強,單位:Pao
(2)液體壓強與深度的關(guān)系:直線越斜,液體密度越大:PQP乙
(3)液體壓強的影響因素:液體的密度、液體中該點的深度;
①液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān),
②液體的壓強與液體的質(zhì)昂、體積、重力、容器的底面積、容器形狀等均無關(guān)。
著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。也與浸入液體中物體的密度無關(guān)。
(4)不同形狀的容器,液體重力與液體對容器底壓力的大小關(guān)系(右上圖);
(5)計算液體對容器底的壓力時:
①先由公式P=Pgh算出壓強;
②再由公式F=PS計算壓力。
[例題1]下列說法中正確的是()
A.液體內(nèi)部沒有壓強
B.液體對容器底部有壓強,對容器側(cè)壁沒有壓強
C.液體壓強與深度有關(guān),跟液體密度無關(guān)
D.液體內(nèi)部同一深度處,各個方向壓強相等
【答案】D
【解析】解:A.液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,故A錯誤;
B.液體對容器底部有壓強,對容器側(cè)壁也有壓強,故B錯誤;
C.液體的壓強與液體密度和深度都有關(guān),故C錯誤;
D.液體內(nèi)部同一深度處,各個方向壓強相等,故D正確。
故選:Do
【變式1】關(guān)于液體的壓強,下列說法中正確的是()
A.液體對容器側(cè)壁有壓強,這一特點跟液體的流動性有關(guān)
B.液體的壓強大小跟液體的質(zhì)量大小有關(guān)
C.液體對容器底的壓強大小跟容器底面枳大小有關(guān)
D.液體的壓強大小跟液體的體積大小有關(guān)
【答案】A
【解析】解:A.液體因為具有流動性,所以對容器壁有壓強,故A正確。
BCD.根據(jù)液體壓強公式p=pgh可知,液體壓強的大小只與液體的深度和液體的密度有關(guān),與液體
的體枳大小、液體的質(zhì)量大小、容器底的面積大小等無關(guān),故BCD錯誤;
故選:Ao
【例題2】如圖所示,裝有等,本積的酒精和濃鹽水的A、B兩個燒杯中,放入同樣的微小壓強計,當
微小壓強計的探頭放入液體中不同深度時,,發(fā)現(xiàn)微小壓強計U形管兩側(cè)的液面高度差相同。已知濃
鹽水的密度大于酒精的密度,則下列說法中正確的是()
A.該實驗說明液體壓強與深度無關(guān)
B.甲容器中的液體是濃鹽水
C.若將兩微小壓強計的探頭調(diào)整至同一深度,則甲圖比乙圖中U形管液面的高度差要小
D.若往A中加水,則甲圖U形管液面的高度差會變小
【答案】B
【解析】解:A.要想研究液體壓強與深度的關(guān)系,應控制液體的密度相同,而這里是兩種不同的液
體,故A錯誤;
B.由圖可知,U形管兩側(cè)的液面高度差相同,說明壓強相同,甲的深度淺,因此甲容器中的液體密度
大,即甲是濃鹽水,故B正確;
C.由B的解析可知,甲是濃鹽水,若將兩微小壓強計的探頭調(diào)整至同一深度,則甲圖比乙圖中U形
管液面的高度差要大,故C錯誤:
D.若往A燒杯的濃鹽水中加水,密度雖然變小,但深度增大,則甲圖U形管液面的高度差通常會變
大,故D錯誤。
故選:Bo
(1)實驗前,應調(diào)整U形管壓強計,使左右兩邊玻璃管中的液面o而小明用手按壓橡皮膜,
發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面高基本不變,造成這種現(xiàn)象的原因可能是o
(2)解決問題后,小明繼續(xù)探究實驗,如圖所示,甲、乙兩圖是探究液體壓強與的關(guān)系。
(3)小明要探究液體壓強與盛液體的容器形狀是否有關(guān),應選擇:兩圖進行對比,結(jié)論是:
液體壓強與盛液體的容器形狀o
(4)實驗中液體內(nèi)部壓強的大小通過反映出來。
【答案】(1)相平:裝置漏氣;(2)液體深度;(3)丙、??;無關(guān);(4)U形管兩邊液面的高度
差。
【解析】解:(1)實驗前,應調(diào)整U形管壓強計,使左右兩邊玻璃管中的液面相平;用手按壓橡皮
膜,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液面高基本不變,造成這種現(xiàn)象的原因可能是裝置漏氣:
(2)甲、乙兩圖液體的密度相同,深度不同,是探究液體壓強與液體深度的關(guān)系;
(3)要探究液體壓強與盛液體的容器形狀是否有關(guān),應控制液體的'密度和深底相同,容器的形狀不
同,所以應選擇丙、丁兩圖進行對比,因丙、丁兩圖中形管兩邊液面的高度差相同,即液體產(chǎn)生的
礦泉水瓶對桌面的壓強:p'==3.5X103Pn.
、2oxiumz
答:(1)正立放置時水對瓶底的壓強為1x10;,Pa:
(2)倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強為3.5XlO'Pa。
【例題4】如圖甲,有一密閉的圓臺形容器,內(nèi)裝一定質(zhì)量的液體,如果把它倒置,如圖乙,液體對
容器底面的壓力變化是,壓強的變化是。(兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)
【解析】解:倒置后,液體深度h增大,根據(jù)p=pgh可知,液體對容器底面的壓強增大;
如圖,正放時,液體對容器底的壓力:F=pS=PghS>G?,/\\,,/
倒置時,液體對容器底的壓力:F'=p's'=Pgh's'VG液,hnr------V\:\L
比較可知F'VF,即液體對容器底面的壓力將減小。
故答案為:減??;增大。
[變式4]如圖甲所示,密閉的容器重為20N,底面積為100cm2,其中裝有8kg的水,水的深度為
15cm,平放在面積為而的水平臺面上。桶底受到水的壓力為N;水對桶底的壓強為Pa;
臺面受到桶的壓力為N;臺面受到桶的壓強為Pa,若把該容器倒放在該桌面上,如圖
乙所示,那么水對容器底的壓強將,壓力將,容器對桌面的壓強將,壓力
將。(均選填“變大”、“變小”或“不變”)(P*=lX103kg/m3,g取10N/kg)
甲乙
【答案】15;1500:100;10000:變??;變大;變??;不變。
【解析】解:水對桶底的壓強:p=Pgh=l.OX103kg/m3XDN/kgXO.15m=1500Pa,
由p二£可得,桶底受到水的壓力:F=pS=1500PaX100X1G'm2=15N;
J
桶里水的重力:G4c=m4;g=8kgX10N/kg=80N,
臺面受到桶的壓力為桶的重力和水的重力之和:F'=G桶+G水=20N+80N=100N;
臺面受到桶的壓強為:P'=^=,^^-42=10000pa;
51UUXLUfit
若把該容器倒放在該桌面上,容器的底面積變大,容器中水的體枳不變,所以容器中水的高度變小,
根據(jù)液體壓強公式p=pgh可知水對容器底的壓強將變?。?/p>
容器正立時,水的重力一部分作用在容器側(cè)壁,一部分作用在容器底部,水對容器底部的壓力小于
水的重力,倒置后,水的重力全部作用在容器底部,同時容滯底部還會承受容器側(cè)壁給水的壓力,
所以水對容器底部的壓力變大;
容器對桌面的壓力不變,仍為桶的重力和水的重力之和,倒置后,受力面積變大,根據(jù)壓強定義公
式p=5可知容器對桌面的壓強變大.
故答案為:15;1500;100;10000;變?。鹤兇?;變??;不變。
二、連通器:
(】)定義:上端開口、下端連通的容器。
(2)特點:連通器里的盛同種液體不流動時,各容器中的液面總保持相平,即各容器的
液體深度總是相等.
(3)應用舉例:船閘、茶壺、鍋爐的水位計、雞鴨自動喂水器、廁所的儲水彎等。
【例題5】如圖所示,下列在日常生活、生產(chǎn)中使用的裝置,不是利用的連通器原理的是()
A.茶壺B.牲畜飲水機C.鍋爐液位計D.注射器
【答案】I)
【解析】解:ABC.茶壺、牲畜飲水機、鍋爐水位計都是上端尸口,下部連通,即都是利用連通器的原
理制成的,不合題意;
D.注射器的結(jié)構(gòu)不符合連通器的特點,在吸藥液時,是利用大氣壓來工作的,不是利用連通器原理
工作的,符合題意。
故選:及
【變式5】如圖所示,裝修時,工人取兩端開口的透明塑料軟管灌滿水。將它兩端靠在墻面的不同地
方,利用靜止的水面A、B記下兩個等高標記。這根軟管相當于一個;若A處距離水平地面
33
0.7m,則地面上水管的C處受到水的壓強約為Pao(水的密度1X10kg/mog取10N/kg)
【答案】連通器;7000o
【解析】解:由于塑料軟管中裝有水,兩管子兩端開口,并且相連通,符合連通器的結(jié)構(gòu)恃征;
地面上水管的C處受到水的壓強為:p=Pgh=l.OX103kg/m3X10N/kgX0.7m=7000Pa.
故答案為:連通器:7000o
三、大氣壓強:
L定義:大氣對浸在其中的物體產(chǎn)生的壓強叫大氣壓強,簡稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:氣體受到重力,且有流動性,故能向各個方向?qū)谄渲械奈矬w產(chǎn)生壓強。
3.著名的證明大氣壓存在的實驗:馬德堡半球?qū)嶒灒?/p>
其它證明大氣壓存在的現(xiàn)象:
吸盤掛衣鉤能緊貼在墻上、利用吸管吸飲料、覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗.
4.測量大氣壓的實驗:
(1)首次準確測出大氣壓值的實驗:托里拆利實驗;
(2)實驗操作要點:
①實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:
使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿(即混入了空氣),則測一結(jié)果偏??;
②本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為皿?;
③將玻璃管稍上提或下壓、將玻璃管傾斜、玻璃管粗細、槽內(nèi)水銀的多少等因素不會影響水銀
柱的高度;
5.大氣壓與海拔、液體沸點的關(guān)系:
(1)大氣壓隨高度的增加而減小,在海拔3000米內(nèi),每升高10m,大氣壓就減小100Pa.
大氣壓還受氣候的影響,?般情況是晴天的氣壓比陰天高,冬天氣壓比夏天高。
(2)大氣壓與沸點:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
高原上氣壓低,水的沸點低于1()0℃,所以燒飯要用高壓鍋。
6.大氣壓的利用:
(1)活塞式抽水機抽水;
(2)離心式水泵;
(3)用吸管吸飲料;
(4)注射器吸藥液。
【例題6】下列情景中與大氣壓無關(guān)的是()
用,B
A.用剪刀剪樹枝B.用吸盤掛物品C.用吸管吸飲料D.活塞式抽水機
【答案】A
【解析】解:A.用剪刀剪樹枝運用的是杠桿的原理,故A符合題意;
B.使用吸盤掛物品,是用力將吸盤中的氣體擠出,是大氣壓將吸盤緊緊壓在墻面上,是利用大氣壓
的,故B不符合題意;
C.當用吸管吸飲料時,先吸走的是管中的空氣,使管內(nèi)氣壓變小,這時大氣壓就壓著飲料進入管中,
進而進入人的嘴中,故c不符合題:
D.活塞式抽水機在抽水時,抽起活塞時筒內(nèi)氣壓減小,在外界大氣壓的作用卜,水被壓進筒內(nèi),利
用了大氣壓強,故【)不符合題意。
故選:Ao
【變式6】如圖所示,是托里拆利實驗的規(guī)范操作過程,關(guān)于托里拆利實驗,下面說法錯誤的是()
B.實驗中玻丁腑內(nèi)水銀面的上方有少量空氣
C.大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強
D.換用更粗一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變
【答案】B
【解析】解:A.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持,故A正確;
B.實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,故B錯誤;
C.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持,大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強,故C正確;
D.換用更粗一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變,故D正確。
故選:Bo
【例題7】氫氣球在空中升到一定高度就會破裂,下列分析正確的是()
A.這一高度的大氣壓很大,把氣球壓裂B.高空中的溫度很低,氣球被凍裂
C.高空中的大氣壓小,球內(nèi)氣壓把球脹裂D.高空中的紫外線很強,將氣球照裂
【答案】C
【解析】解:大氣壓隨著高度的增加而減小,當氣球升到高空時,外界的氣壓減小,內(nèi)部氣壓大于
外部氣壓,氣球體積增大,將氣球脹破。故ABD錯誤、C正確。
故選:Co
【變式7】如圖所示是同一密封食品袋的兩張照片,甲圖攝于海拔200米的地方,乙圖攝于海拔3200
米的地方.兩圖中,食品袋內(nèi)氣體不變的物理量是(選填“質(zhì)量”、“體積”或“容度”).
食品袋形狀不同原因是:海拔越高,外界大氣壓(選填“大于”或“小于”)袋內(nèi)大氣壓而
造成的。
(b)
【答案】質(zhì)量;小于。
【解析】解:同一密封的小包袋裝食品,不管它處「什么地方,其質(zhì)量與物體的位置、狀態(tài)、形狀、
溫度無關(guān),因此袋內(nèi)的氣體質(zhì)量不變:
由圖可知,食品袋在海拔320D米的地方與海拔200米的地方相比,由于海拔增加,大氣H的減小,
外界大氣壓小于袋內(nèi)大氣壓而造成食品袋的體積變大。
故答案為:質(zhì)量;小于。
【例題8】如圖所示是水銀氣壓計和自制氣壓計,下列有關(guān)說法中正確的是()
A.在使用水銀氣壓計時,如果玻璃管傾斜會影響測量結(jié)果
B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓加上吸管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強,等于瓶外大氣壓
C.把自制氣壓計從1樓拿到10樓,瓶中水對瓶底的壓強變小
I).把水銀氣壓計從1樓拿到10樓,玻璃管內(nèi)水銀柱會下降
【答案】D
【解析】解:A.在使用水銀氣壓計時,如果玻璃管傾斜會使水銀柱的長度增加,但高度不變,故不
影響實驗測量結(jié)果。故A錯誤。
B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓等于瓶外大氣壓加上吸管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強。故B錯誤。
C.把自制氣壓計從1樓拿到10樓,由于外界大氣壓變小,瓶內(nèi)氣壓不變,故管內(nèi)水柱高度增大,由
p=Pgh知,當P一定時,h越大,p值越大,因此水對容器底的壓強變大。故C錯誤。
D.把水銀氣壓計從1樓拿到10樓,由于外界大氣壓變小,故玻璃管內(nèi)水銀柱會下降。故D正確。
故選:Do
【變式8】如圖所示,把一根兩端開口的細玻璃管,通過橡皮塞插入裝有紅色水的玻璃瓶中,橡皮塞
與瓶口緊密接觸。從管口向瓶內(nèi)吹入少量氣體后,瓶內(nèi)的水沿玻璃管上升的高度為h。把這個自制氣
壓計從1樓帶到5樓的過程中(對瓶子采取了保溫措施),觀察到管內(nèi)水柱的高度發(fā)生了變化,如
表所示。根據(jù)實驗現(xiàn)象,下列判斷錯誤的是()II
樓層12345[
管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差/cm55.35.766.3jJ
A.水柱高度h增大,說明大氣壓升高了"
B.往瓶內(nèi)吹氣后,瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓.
C.水柱高度h越大,瓶內(nèi)外的氣體壓強差越大
D.上樓的過程中,瓶子保溫是為了避免溫度對測量結(jié)果的影響
【答案】A
【解析】解:A.由于高度增加,大氣壓減小,故A錯誤:
B.從管口向瓶內(nèi)吹入少量氣體后,瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓,則豎直玻璃管中的水位將上升,故B正
確;
C.水柱高度h越大,瓶內(nèi)外的氣體壓強差越大,故C正確;
D.由「熱脹冷縮會引起玻璃管中水柱的變化影響實驗結(jié)果,所以在拿著它上下樓時,應保持瓶中的
水的溫度不變,故C正確;
故選:Ao
四、流體壓強:
1.物理學中把具有顯動性_的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。
2.流體壓強的特點:在氣體和液體中:
(1)流速越大的位置,壓強越?。?/p>
(2)流速越小的位置,壓強越大;
3.應用:
(1)乘客候車要站在安全線外;
(2)飛機機翼做成流線型,上表面空氣流動的速度比下表面快,因而上表面壓強小,卜表面壓強
大,在機翼I二下表面就存在著壓強差,從而獲得向上的升力:
【例題9】兩艘并排前進的船,在航行時常會在內(nèi)、外水流壓力差的作用下不由自主地靠在一起,關(guān)
于上述現(xiàn)象,下列說法正確的是()
A.兩船外側(cè)水流較緩,壓強較大B.兩船外側(cè)水流較急,壓強較小
C.兩船內(nèi)側(cè)水流較緩,壓強較小D.兩船內(nèi)側(cè)水流較急,壓強較大
【答案】A
【解析】流體的壓強與流速的關(guān)系:流體在流速大的地方壓強小、在流速小的地方壓強大。
解:兩艘并排航行的輪船,若兩艘船靠的比較近,兩船內(nèi)側(cè)的水流速度大,外側(cè)的水流速小,根據(jù)
流體壓強與流速的關(guān)系可知:兩船內(nèi)側(cè)的水的壓強小于兩船外側(cè)水的壓強,在這個壓強差的作用下,
兩船會向中間靠攏,出現(xiàn)相撞的情形。
故選:Ao
【變式9】2020年兩會期同,中國航空工業(yè)集團正式對外宣布“鰻龍”AG600繼陸上、水上成功首飛
后,將于下半年開展海上首飛。當AG600從水面加速起飛過程中,機翼上表面空氣流速,向
下的壓強從而產(chǎn)生了升力,該過程飛機處于(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài)。
【答案】快;小;非平衡。
【解析】解:機翼上表面凸起,在飛行時,機翼.上方氣流比下方氣流的流速大,則下方空氣的壓強
大于上方空氣的壓強,產(chǎn)生向上的壓強差、壓力差,形成升力:
由于飛機的運動速度、方向發(fā)生了變化,所以運動狀態(tài)改變,即處于非平衡狀態(tài)。
故答案為:快;?。环瞧胶?。
隈豚制沫
1.用圖所示的裝皆探究液體內(nèi)部壓強的特點,下列做法能使U形管兩邊液面高度差變小的是()
A.將金屬盒在水中的位置上移
B,將金屬盒在原位置.轉(zhuǎn)動180°
C.將金屬盒的位置向左移動
D.保持金屬盒的位置不動,向杯中加入適量水
【答案】A
【解析】解:A、將金屬盒在水中的位置上移,深度減小,壓強減小,U形管兩邊液面高度差會減小,
故A符合題意;
B、將金屬盒在原位置轉(zhuǎn)動18。。,只改變了方向,而未改變深度,壓強應不變,U形管兩邊液面高
度差不變,故B不合題意:
C、將金屬盒的位置向左移動,金屬盒的深度不變,U形管兩邊液面高度差不變,故C不合題意;
I)、保持金屬盒的位置不動,向杯中加入適量水,深度增加,壓強增大,U形管兩邊液面高度差會變
大,故D不合題意.
故選:Ao
2.在探究實踐創(chuàng)新大賽中,小明同學展示了他的“液體壓強演示儀”,其主要部件是一根兩端開口
且用橡皮膜扎緊的玻璃管(如圖),將此裝置放于水中,通過橡皮膜的凹凸程度變化,探究液體
壓強規(guī)律。如圖描述的兒和橡皮膜的變化情況,其中正確的是()
膠管
空^I
C.D.
【答案】B
【解析】解:A、玻璃管下端更深,所受的液體壓強更大,所以應該是下面橡皮膜向上凹得更厲害些,
故A錯誤;
B、玻璃管下端更深,所受的液體壓強更大,且下面橡皮膜向上凹得更厲害些,故B正確;
C、玻璃管水平放置在液體中,液體對兩側(cè)橡皮膜有向內(nèi)的壓強,所以右側(cè)橡皮膜應該向左凹,故C
錯誤;
D、玻璃管水平放置在液體中,兩側(cè)的橡皮膜都應向內(nèi)凹,故D錯誤:
故選:Bo
3.如圖所示是某同學在做“研究液體內(nèi)部壓強規(guī)律”實驗時某過程的圖示。根據(jù)圖示情況可以知道,
該同學這次操作的主要目的是()
A.驗證液體內(nèi)部壓強公式
B.說明液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而增大
C.研究液體內(nèi)部壓強與其密度關(guān)系
D.探究在同一深處液體向各個方向的壓強大小關(guān)系
【答案】【)
【解析】解:讀圖可知,三次實驗中,壓強計的深度是相同的,U形管中液面的高度差也相同,不同
的是金屬盒的橡皮膜的朝向不同,通過以上三次實驗,可以驗證:液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,
且同一深度,液體向各個方向的壓強相等。
故選:Do
4.如圖所示,容器中裝有水,A點受到水的壓強為()g?10N/kg
A.300PaB.800PaC.900PaD.llOOPa
【答案】C
【解析】解:由圖可知,A點的深度:h=12cm-3cm=9cm=0.09m,
則A點受到水的壓強:p=Pgh=1.OX10kg/mXlON/kgXO.09m=900Pa。
故選:Co
5.如圖所示,容器中盛有水,其中hi=100cm,h2=60cm,容器底面積S=20cnA水對容器頂?shù)膲簭?/p>
是()
A.10000Pa
B.2000Pa
C.6000Pa
D.4000Pa
【答案】I)
【解析】先求出容器頂距離液面的高度(h,-h2),再利用公式p=Pgh求出水對容器頂?shù)膲簭姟?/p>
解:容器頂距離液面的高度:h=hi-h2=100cm-60cm=40cn=0.4m,
水對容器頂?shù)膲簭姡簆=Pgh=l.OX103kg/m3XlON/kgXO.4u=4000Pao
故選:Do
6.如圖所示,水平桌面上有一個上面開口的杯子,裝有10cm深的水。已知杯子內(nèi)部底面積為50cm-,
外部底面積為60cm)杯子裝上水后的總質(zhì)量為0.9kg。已矢」g=10N/kg,下列結(jié)論錯誤的是()
A.水對杯底的壓強為lOOCPaB.水和杯對桌面的壓力為9N
C.杯內(nèi)水的重力小于5ND.杯子對桌面的壓強為1500Pa
【答案】C
【解析】解:A、10cm深的水對杯底的壓強:p=Pgh=1.0X10Tg/m3xi0N/kgX0.lm=100DPa,A正
確;
BD、杯子裝上水后的總質(zhì)量為0.9kg。
杯子對桌面的壓力:F=G=mg=0.9kgX10N/kg=9N,B正確;
1
杯子對桌面的壓強為:p?=^=%2=500Pa;D正魂;
S60X104m2
C、水對杯底的壓力:F=pS'=1000PaX50XW,m?=5N:1三三二?
而F=pS'=PghS'=PVg=m濃g,zz/Z^/z/z/z
即水對容器底部的壓力(5N)等于以容器底為底面積、以水的深度為高的圓柱形水柱的重力,如圖
所示。杯內(nèi)水的重力大于5N,C錯誤;
故選:Co
7.如圖所示,容器下部橫截面積為電上部橫截面積,的3倍,當由管口注入重為20N的某種液體
時,上部液體與容器的下部等高,則液體對容器底部的壓力為()
----干
泣h
-------I
::二二二二二二二二二二二二二二二二二二二十
?_<■q..一-一.h
A.20NB.25NC.30N1).15N
【答案】C
【解析】解:由題意可知,S2=3S?容器內(nèi)上部液體與容器的下部等高,
則容器內(nèi)液體的體積;V-S.h^h-S.h+SS.h-dS.h,
設(shè)液體的密度為P,則液體的重力:G『g=PVg=PX4S)hg=20N,
則pSihg=5N,
液體對容器底部的壓強:p=PgX2h=2Pgh,
液體對容器底部的壓力:F=pS2=2PghX3S.=6PS.hg=6X5N=30No
故選:Co
8.如圖所示的四個實例中,與大氣壓作用無關(guān)的是()
A.活塞式抽水機B.小明用吸管喝飲料
C.用注射器給病人注射藥液D.用紙片蓋住裝滿水的杯I」,倒立后紙片不下落
【答案】C
【解析】大氣壓的利用一般都是在某處使氣壓降低,然后在外界大氣壓的作用下,產(chǎn)生了某種效果。
解:A、向上提起活塞時,活塞的閥門受到重力的作用而關(guān)閉,活塞下面的空氣變稀薄,桶內(nèi)氣壓小
于外界大氣壓,于是低處的水在大氣壓的作用卜推開底部的閥門進入圓筒,故A不符合題意;
B、用吸管吸飲料時,先把吸管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進吸管里,利用了
大氣壓,故B不合題意;
C、醫(yī)生給注射器內(nèi)吸藥液時用到了大氣壓,但現(xiàn)在是向病人體內(nèi)注射藥液,利用的是人的推力,與
大氣壓無關(guān),故C符合題意;
D、用紙片蓋住裝滿水的杯口,水排出了杯子內(nèi)的空氣,倒立后在大氣壓的作用下紙片掉不卜來,說
明了大氣壓強的存在,故D不符合題意。
故選:Co
9.如圖所示的托里拆利實驗,原來玻璃管豎直,后來讓玻璃管傾斜,水銀充滿全管,有關(guān)尺寸如圖
所示.下列說法中不正確的是()
A.玻璃管豎直時,上端無水銀的部分肯定是真空的
B.外界大氣壓強肯定是7Ccm高水銀柱
C.玻璃管傾斜后,水銀對玻璃管上端有壓強
D.玻璃管傾斜后,若不慎將上端碰出一小孔,則水銀會向上噴
【答案】D
【解析】解:A、玻璃管傾斜后能夠充滿全管,說明上端無水銀的部分肯定是真空,若不是真空,管
內(nèi)水銀不會充滿全管,故A正確。
B、若外界壓強低于76cM高水銀柱,則水銀柱會越低,由豎直管可知外界大氣壓強肯定是76cm高水
銀柱,故B正確.
C、水銀充滿全管,水銀對玻璃管上端有壓強。大氣壓不變,傾斜后管內(nèi)水銀的壓強不變,所以會有
向上壓強,故C正確。
D、上端碰出一小孔,試管上端也存在大氣壓強,管內(nèi)水銀在重力作用下會下降,而不會向上噴,故
D錯誤。
故選:Do
io.當你撐著把雨傘行走在雨中時,一陣大風吹來,如圖所示,卜.垂的傘面被吹得向上“反”。下列
有關(guān)這一現(xiàn)象的解釋,正確的是()
A.傘面上方的空氣流速大于下方,上方氣體壓強更大
B.傘面上方的空氣流速大于下方,上方氣體壓強更小
C.傘面上方的空氣流速小于下方,上方氣體壓強更大
D.傘面上方的空氣流速小于下方,上方氣體壓強更小
【答案】B
【解析】流體壓強與流速的關(guān)系:流速越大,壓強越小;流速越小,壓強越大。
解:等質(zhì)顯的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過傘的上表面和下表面,由于上表面彎曲,下表面平直,
所以空氣通過上表面的流速大,
通過下表面的流速較小。因為傘上方的空氣流速大,壓強較?。簜阆路降目諝饬魉傩?,壓強大,所
以傘面受到一個向上的壓強差,傘被向上“吸”。
綜上所述,只有選項B的說法正確,符合題意。
故選:Bo
11.如圖所示,一個底面積為2X107m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高0.15米,內(nèi)盛
有0.1米深的水,水對容器底部的壓強pa.當把一個質(zhì)量為3千克實心正方體A放入水中
后,容器對桌面壓強的增加量是】()()()帕,物體A的密度大小為kg/m\
【答案】1000;1.5X101
【解析】解:(1)已知水的深度為:h水=0.1m,
所以水對容器底部的壓強為:p水=P水gh水=L0X103kg/In3xl0N/kgX0.1In=1000pa。
(2)正方體的重力為:GA=mg=3kgX10N/kg=30N,
容器的底面積為:S=2X10'2m2,
正方體放入水中后容器對桌面壓強的增加量為:△p=1000pa,
由公式p=?可知,正方體A放入水中后容器對桌面壓力的增加量為:
△F=ApS=1000paX2X10'V=20N,
因為:△FVG”所以有水溢出,溢出水的重力為:G^=GK-AF=30N-20N=10N,
根據(jù)公式G=mg可知溢出水的質(zhì)量為:m??!==lkg,
glON/kg
根據(jù)公式p=§可知溢出水的體積為:V湛出=怛1=—^―=1X10-^,
Vp?lxio3kg/m3
容器內(nèi)水增加的體積為:V增加=S(h-h水)=2X10m2X(0.15m-0.10m)=1X10'^,
物體受到的浮力:
F存=P水gV撲=P^g(V沿川+V增加)=1.0X103kg/m3X10N/kgX(1X10'W+lX10m3)=20N,
因物體受到的F浮VG“
所以,物體A完全浸沒(沉底),
3D3
則物體A的體積為:VA=V?=V??+¥常加=1XlO-^+lX1L=2X10,
物體A的密度為:=1.5Xl()3kg/m%
PA=^=2XI^M3
故答案為:1000;1.5X10:'。
12.如圖所示,平底水桶底面積為5X10-%,’,空桶的質(zhì)量為1kg。桶內(nèi)裝有40cm深的水,水桶放在
水平地面上,水對桶底的壓力比桶對地面的壓力小40N.g取10N/kg。求:/
(1)水對桶底的壓力;Ri二^
(2)桶內(nèi)水的質(zhì)量。
【答案】(1)水對桶底的壓力為200N;(2)桶內(nèi)水的質(zhì)量為23kg。
【解析】解:(1)水桶內(nèi)水深h=40cm=0.4m,
水對桶底的壓強:p=Pgh=lX103kg/m3X10N/kgX0.4m=4000Pa;
由p=5可得水對桶底的壓力:F=pS=4000PaX5X10-2m2=200N:
J
(2)因為水桶放在水平地面二,水對桶底的壓力比桶對地面的壓力小40N,
所以桶對地面的壓力:F=F+40N=200N+4ON=240N,
水和水桶的總重力:G總=FIK=240N;
水和水桶的總質(zhì)量:m=24kg,
g10N/kg
水的質(zhì)量:ni水=mg-m?=24kg-lkg=23kg。
答:(1)水對桶底的壓力為200N;(2)桶內(nèi)水的質(zhì)審為23kg。
13.小明放學回家,看見在面積為In?的水平桌面中央放著一個盛有水的平底茶壺。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),茶
壺的質(zhì)量為400g,底面枳為40cm'內(nèi)盛0.6kg的開水,水的深度為I2cm。(g取10N/kg)求:
(1)水對茶壺底部的壓強;
(2)茶壺底部受到水的壓力。補
(3)茶壺對桌面的壓強。1臥
【答案】(1)水對茶壺底部的壓強為1200Pa;(2)茶壺底部受到水的壓力為4.8N。
(3)茶壺對桌面的壓強為2500Pa。
【解析】解:(1)茶壺內(nèi)水的深度:h=12cm=0.12m,
水對壺底的壓強:p1=P水811=1.OX10‘kg/m"X10N/kgX。.12m=1200Pa,
(2)壺的底面積:S=40cm2=4X10'W,
32
由p=£可得水X寸茶壺底的壓力:F1=p1S=1200PaX4X10'm=4.8N;
(3)茶壺的重力:G^<=ni^g=400XW:ikgX10N/kg=4N,
水的重力:G水=m水g=0.6kgXl()N/kg=6N,
茶壺對桌面的壓力:F2=Ga+G#=4N+6N=10N;
茶壺對桌面的壓強:p2=會=,=2600PA
S4X10-m,
答:(1)水對茶壺底部的壓強為1200Pa;(2)茶壺底部受到水的壓力為4.8No
(3)茶壺對桌面的壓強為2500Pa。
14.如圖,高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具,利用它可將食物加熱到1()0℃以上,它省時高效,深受
消費者歡迎。求:
(1)小明測得家中高壓鍋出氣孔的橫截面積S為12mm之,壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為72g,
g取10N/kg,計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產(chǎn)生的壓強。
(2)當高壓鍋內(nèi)氣壓增大到某一值時,鍋內(nèi)氣體就能自動頂開安全閥放氣。在外界為標準大氣壓
的環(huán)境下,該高壓鍋內(nèi)的氣體能達到的最大壓強是多少?對照圖所示水的沸點與氣壓的關(guān)系
圖線,利用這種高壓鍋燒煮食物時可以到達的最高溫度大約是多少?(大氣壓值取l.OXIOTa)
水的沸點"C
130????????
120
限壓閥
安全閥_
100
【答案】(1)限壓閥自重對出氣孔處氣休所產(chǎn)Z為6X10/a;
(2)在外界為標準大氣壓的環(huán)境下,該高壓鍋內(nèi)的軟體能達到的最大微藕:簫被櫛
高壓鍋燒煮食物時,可以達到的最高溫度大約是115℃。
【解析】解:(1)限壓閥的重力:G=mg=O.072kgX10N/kg=0.72N,
氣孔的面積:S=12而=1.2X10-布
限壓閥對氣孔處氣體產(chǎn)生的壓強:PW==6X10pa:
SS1.2*x10匚
(2)由題意知:鍋內(nèi)氣壓等于一標準大氣壓與限壓閥對氣體壓強之和,
則鍋內(nèi)氣壓是1.0X105Pa+6Xl()'Pa=l.6X105Pa;
對照圖象可知,當氣壓為L6X10Ta時,所對應的溫度大約是115℃。
答:(1)限壓閥自重對出氣孔處氣體所產(chǎn)生的壓強為6X10'pa;
(2)在外界為標準大氣壓的環(huán)境下,該高壓鍋內(nèi)的氣體能達到的最大壓強是L6X10;Pa:利用這種
高壓鍋燒煮食物時,可以達到的最高溫度大約是115C。
一、選擇題(共10小題):
1.(2022?阜新)下列應用實例利用連通器原理工作的是()
A.托盤天平B.三峽船閘C.攔河大壩D.水銀氣壓計
【答案】B
【解析】解:A、托盤天平是等臂打桿,利用的是打桿平衡條件.不是連通器.故A錯誤:
B、船閘在工作時,閘室分別與上游和下游構(gòu)成連通器,是利用連通器原理工作的,故B正確;
C、攔河大壩是根據(jù)液體壓強隨深度的增加而增大建造的,其結(jié)構(gòu)不屬于連通器,故C錯誤;
I)、水銀氣壓計是根據(jù)托里拆利實驗制成的,故D錯誤。
故選:Bo
2.(2022?賀州)下列選項中,與大氣壓作用有關(guān)的是()
A.彈簧測力計B.吸盤式掛鉤C.破窗錘D.密度計
【答案】B
【解析】解:A、彈簧測力的原理是:在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與所受拉力成正比或者是在彈性
限度內(nèi),彈簧所受的拉力越大,彈簧的伸長量就越大,與大氣壓無關(guān),故A不合題意;
B、把吸盤緊壓在光滑的墻上,把吸盤內(nèi)的空氣排出,大氣壓就把吸盤緊壓在了墻上,在鉤上可以掛
衣服,故B符合題意。
C、破窗錘兩端做成錐形,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,與大氣壓無關(guān),故C不
合題意;
D、密度計是用來測量液體密度的測量儀器,與大氣壓無關(guān),故D不符合題意。
故選:Bo
3.(2022?湘潭)有關(guān)大氣壓的說法正確的是()
A.馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓強的存在
B.牛頓最早精確測出了大氣壓強的值
C.離地面越高,大氣壓強越大
D.氣壓越低,水的沸點越高
【答案】A
【解析】解:A、馬德堡半球?qū)嶒炞钤缱C明了大氣壓的存在,故A正確;
B、托里拆利最早測出了大氣壓的數(shù)值,故B不正確;
C、大氣壓強隨海拔高度的增加而減小。離地面越高,大氣壓強越小,故C不正確;
D、水的沸點與氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點越高,故D不正確。
故選:A。
4.(2022?賀州)如圖所示,往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張白紙會()
A.朝上翻卷B.彼此遠離C.不動I).相互靠攏
【答案】I)
【解析】解:往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張紙中間空氣流速大,壓強變小,紙外側(cè)的
壓強不變,兩張紙被內(nèi)外壓強差壓向中間,故D正確。
故選:Do
5.(2022?成都)又到了輕松而愉快的周末,家住成都的小新同學起床洗漱后,吃著糕點,喝著牛
奶,推窗遠望,眼前是城區(qū)與雪山同框的一幅美麗畫卷。對于小新生活場景(如圖)的分析,正
確的是()
甲乙丙丁
A.甲圖中,塑料吸盤掛鉤靠分子引力貼在墻壁上
B.乙圖中,吸管一端做成斜切口是為了增大壓力
C.丙圖中,使用吸管喝牛奶利用了大氣壓的作用
D.丁圖中,遠處雪山山頂?shù)拇髿鈮罕瘸啥汲菂^(qū)高
【答案】C
【解析】解?:A、塑料吸盤被天氣壓擠壓,掛鉤靠摩擦力貼在墻壁上,故A錯誤;
B、吸管一端做成斜切口是減小受力面積,增大壓強,故B錯誤;
C、使用吸管喝牛奶,吸管內(nèi)的壓強小于外界壓強,大氣壓將液體壓入吸管,故C正確;
D、海拔越高,氣壓越低,所以遠處雪山山頂?shù)拇髿鈮罕瘸啥汲菂^(qū)低,故D錯誤;
故選:故
6.(2022?棗莊)如圖是測量大氣壓強的實驗裝置,玻璃管長約1米,槽內(nèi)裝有水銀。下列說法正
確的是()生
A.將玻璃管從豎直位置適當向右側(cè)傾斜,玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差仍為760mm760ml£
大
氣
壓
?
B.若將玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀面以下,
則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差變?yōu)?80nun
C.在實驗中,若玻璃管內(nèi)混入少量空氣,所測的大氣壓值偏大
D.將此裝置從山腳移到山頂,管內(nèi)外水銀面高度差變大
【答案】A
【解析】解:A、在測量過程中,由于外界的氣壓不變,則支持的水銀柱的高度不變,如果玻璃管傾
斜,管內(nèi)水銀的長度會變長,但高度差不變,故A正確:
B、水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的,若將玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀
面以下,不會影響水銀柱的最終高度,則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差仍為760mm,故B錯誤;
C、玻璃管中混入了空氣,空氣會對水銀柱產(chǎn)生向下的壓強,抵消了大氣壓的部分作用效果,所測高
度將變小,則所測的大氣壓值偏小,故C錯誤;
D、因為大氣壓隨高度的升高而降低,故將此裝置從山腳移到山頂,管內(nèi)被托起的水銀將下降,印管
內(nèi)外水銀液面高度差減小,故I)錯誤。
故選:Ao
7.(2022?宿遷)如圖所示是小明同學探究“影響液體內(nèi)部壓強因素”實驗時的情景,關(guān)于此操作的
探究目的最合理的是()
A.?1又I平R即Hi則版淑怦可,爻U'J大爾
B.液體內(nèi)部壓強跟深度的關(guān)系
C.液體內(nèi)部向各個方向是否都有壓強
D.同一深度,液體內(nèi)部向各個方向壓強大小是否相等
【答案】B
【解析】解:如圖所示,調(diào)好后將金屬盒放入液體中,兩次實驗中金屬盒在液體中的深度不同,但
液體的密度要控制相同,由此得出的實驗結(jié)論是:同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大,故B正確。
故選:Bo
8.(2022?巴中)如圖,甲、乙、丙是三個質(zhì)量和底面枳都相等的容器,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()
甲乙丙
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一樣大
【答案】C
【解析】解:如圖三容器裝入相同質(zhì)量的水,三容器內(nèi)水的深度:h甲Vh乙Vh丙,根據(jù)p=pghnJ
知,容器底部
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