液体压强
一.选择题(共14小题)
1.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积都相等的容器,若在容器中装入质量相等的水。则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
2.如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景,关于此操作的探究目的最合理的是( )
A.液体内部压强跟液体密度的关系
B.液体内部压强跟深度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.同一深度,液体内部向各个方向压强大小是否相等
3.如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
4.如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为(ρ水=1.0×103kg/m3)( )
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
5.下列运用物理知识解释事例的说法,不正确的是( )
A.水坝要建造成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而增大
B.火箭升空时喷气式发动机向下喷出高温气体,利用了物体间力的作用是相互的原理
C.竖直向上抛出的小球上升到最高点时将不受力的作用
D.车突然停下时,鹏鹏会向前倾,说明鹏鹏具有惯性
6.如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是( )
A.B. C. D.
7.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA=pB=pC D.无法确定
8.如图所示,向两支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
9.两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A.p1=p2 F1=F2 B.p1>p2 F1<F2
C.p1>p2 F1=F2 D.p1<p2 F1>F2
10.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.和G B.ρgh和G C.和ρghS D.ρgh和ρghS
11.如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )
A.液体密度关系为:ρA<ρB<ρC
B.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大
C.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
D.三个容器对桌面的压强相等
12.装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上,如图所示,则此时水对玻璃管底部的压强为( )
A.8×102Pa B.1×103Pa C.8×104Pa D.1×105Pa
13.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F甲,对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的压力为F乙,对桌面的压强为p乙,则( )
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.无法确定
14.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.水壶B.锅炉水位计 C.船闸 D.拦河大坝
二.填空题(共7小题)
15.海斗一号是中国首台作业型全海深自主遥控潜水器,最大下潜深度10907m,刷新了中国潜水器最大下潜深度记录。海斗一号从距海面1m深处下潜至10907m深处,其受到海水的压强是原来的 倍。
16.家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图1所示两种支撑脚中的 。如图2,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为 Pa,木块受到的浮力为 N。
18.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立时水对瓶盖的压强是 Pa;正立时水对瓶底的压力为F1,倒立时水对瓶盖的压力为F2,则F1 F2(选填“>”、“=”或“<”)。
19.如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10﹣3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为 kg;从甲、乙两容器内抽出 m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
20.2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.如图所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重为6N不吸水的正方体,静止时有五分之三的体积浸入水中,物体下表面与水面平行,则物体的密度为 kg/m3,物体下表面所受水的压力为 N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中,不接触容器底,水不溢出,此时水对容器底部的压力为 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
三.实验探究题(共4小题)
22.在探究性学习活动中,某学习小组做了以下系列实验探究。
(1)探究影响压力作用效果的因素,该小组用一块海绵、一张小桌和一个砝码,做了如图甲所示实验。请根据 两图中的情景,提出一个要探究的问题是: 。经过多次实验表明影响压力作用效果的因素是 。根据实验结论,建立了压强概念和压强的表达式p=。
(2)该小组取三个高度均为h,密度同为ρ的实心均匀物体A、B、C。A、C是圆柱体,B是长方体,A、B的底面积都为S,C的底面积为。把它们放在水平桌面的海绵上,如图乙所示,发现海绵被压下的深度相同。
该小组结合在(1)中得到的结论和表达式,分析出了A、B、C三个物体对海绵的压强均为p=
(只写出结果),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因。
(3)该小组研究液体内部的压强,用图丙A所示的器材进行实验探究。他们利用这些器材 (选填“能”或“不能”)探究液体的压强跟液体的深度、液体的密度有关。此过程用的实验方法是 (只写出一种)。
该小组对液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度之间的定量关系进一步思考。在图丙B容器内装有密度为ρ的液体,他们受到上面实验的启发,要想得到液面下深度h处的压强,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,平面的面积为S。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。因此,液面下深度h处的压强为p= (写出推导过程)。
(4)由(3)推导出的表达式, (选填“能”或“不能”)应用于大气压强。
23.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 。
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
(5)小王用图⑤所示的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,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
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
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= (选择题中合适的字母和ρ水表示)。
24.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的 越大,压强越大;
(4)通过比较B图与 图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
25.如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面 来反映被测压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 (填写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水;B.拆除软管重新安装;C.向U形管内添加适量水;
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Pa.(ρ盐水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
四.计算题(共3小题)
26.在水平地面上,有一质量为5kg的容器内装有35kg的水,如图所示,水面到水底的深度为1.2m,容器的底面积为0.02m2,求:
(1)容器底面所受到水的压强和压力;
(2)地面受到的压力和压强。(g=10N/kg)
27.如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2.0×10﹣3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为20cm2,容器底受到液体的压强为6.0×103Pa.(g取10N/kg)求:
(1)液体的密度。
(2)液体对容器底的压力。
(3)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。
(4)这个装着液体的容器对桌面的压强。
28.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。
(3)液体对容器顶部的压力。