7.3连通器基础练习
1.关于连通器,以下说法正确的是( )
A.连通器内各容器的液面一定是相平的
B.连通器内各处的压强是相等的
C.连通器内盛着相同的液体,在液体不流动时,液面一定相平
D.连通器内各容器的液体对容器底的压力一定相等
2.如图所示四种容器中不属于连通器的是 ( )
3.下列物体不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.锅炉水位计 C.重垂线 D.船闸
4.如图所示的茶壶最多可盛水至( )
A.水位线a处
B.水位线b处
C.水位线c处
D.水位线d处
5.如图所示的装置中,两端开口的U形管内注入一定量的水,将A管向右倾斜,待稳定后,下面说法中正确的是( )
A.B管中的水面高于A管中的水面
B.A管中的水面高于B管中的水面
C.U形管底C点的压强不变
D.U形管底C点的压强将变小
6.U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示。当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
7.现用足够深的、底部互相连通的A、B两容器装水,如图所示,已知A、B两容器底面积关系为SA:SB=3:2。现将质量相等,密度之比为ρ甲:ρ乙=1:2的甲、乙两物体分别浸没在A、B两容器内,则两容器中的水将( )
A.从A容器流向B容器
B.从B容器流向A容器
C.不会从一个容器流向另一个容器
D.以上三种情况都有可能
8.如图是电影《银河补习班》中的情景,用一根足够长的透明塑料软管,灌入适量的水(水中无气泡),两人各持软管的一端靠在水塔两侧,根据 原理,当水不流动时,管中水面 ,分别在水塔上标记水平面位置作为爆破点。
9.如图所示为牲畜自动饮水器的示意图,饮水杯A、B、C的水位可以保持一定,便于牲畜饮用,设计者运用了 原理。静止时水对三个饮水杯底部的压强是 (选填“相等”或“不等”)的。
10.如图所示,船闸的阀门A打开,上游和闸室组成 ,闸室水位 (选填“上涨”或“下降”),待上游和闸室水位相平时,打开闸门,船只可以从上游进入闸室;拦河大坝修成“上窄下宽”的形状是因为液体的压强随深度的增加而 (选填“增加”或“减小”)。
11.小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了。”妈妈说:“你试试加点水看看。”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成 ,壶嘴和壶身中的水面具有 的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来。
12.如图所示,洗脸池排水管设计了U形“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是 的,其利用了 原理。
13.位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水利工程之一。如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个 。当水不流动时,水对A点的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强。
14.如图所示,是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个 。若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则 (填“甲”或“乙”)水龙头出水速度大。
15.我们知道“若连通器内装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面保持相平”的结论,如图是一个简单的连通器,它盛水静止后,两管中液面高度相等。
(1)请你以液片AB为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论;
(2)若左管内装有10 cm高的水,在右管中装入酒精(假设水和酒精不融合),请问液面静止时酒精的高度是多少 (ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ水=1×103 kg/m3)
7.3连通器基础练习答案
1.【解析】选C 连通器中装有同一种液体,且液体不流动时,液面才一定相平,故A错误,C正确。连通器内各处的深度不相等,由p=ρgh知:连通器内各处的压强是不相等的;容器的形状可能不一样,所以压力也不一定相等,故B、D错误。故选C。
2.【解析】选C U形管压强计的上端一个开口、另一个封闭,不是连通器,故C符合题意。
3.【解析】选C 茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,静止时液面相平,所以茶壶是连通器,故A不符合题意。锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故B不符合题意。重垂线利用的是重力的方向是竖直向下的原理,不是连通器,故C符合题意。船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用连通器原理工作的,故D不符合题意。
4.【解析】选B 茶壶利用了连通器的原理,壶嘴略微低于壶口,因此茶壶最多可盛水至水位线b处,故B选项正确。
5.【解析】选D A、B两管的上部开口、下端连通,属于连通器,将A管向右倾斜后,当水不流动时,两管中的液面仍然相平,故A、B错误。当将A管向右倾斜,待稳定后,U形管中水的竖直高度减小(即深度减小),由p=ρ液gh可知此时U形管底C点的压强将变小,故C错误,D正确。
6.【解析】选A 由题意可知,U形管中水银面相平,可知两管中水的压强与煤油的压强相等。
在阀门同一水平高度,则下方的水和煤油高度一样,因为ρ水>ρ煤油,由P=ρgh可得,阀门下方水的压强大于煤油的压强;又因为阀门没有打开时,容器内液体静止不动,因此左右两边液体产生的压强相等;由于左右两边水银高度相等,而阀门下方水的压强大于煤油的压强,所以阀门上方水的压强小于煤油的压强,当阀门打开后,由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强,液体会向左流动。故选:A。
7.【解析】选A 甲乙质量相等,密度之比是为ρ甲:ρ乙=1:2,所以体积之比为:
,
甲乙物体浸没在水中,AB容器增加的体积之比等于甲乙体积之比,所以水面升高的高度之比为:,
因为甲乙浸没之前连通器中的水面是相平的,当甲乙浸没在水中之后,A容器水面高于B容器,所以水由A容器流向B容器,故A正确.
故选:A。
8.【解析】 透明塑料软管是一个上端开口下端连通的连通器,当连通器中的同种液体不流动时,液面相平。
答案 连通器 相平
9.【解析】 储水箱与饮水杯A、B、C上部开口,底部相连通,构成连通器;当水静止不流动时,三个饮水杯内水深h相同,根据p=ρgh可得,水对三个饮水杯底部的压强相等。
答案 连通器 相等
10.【解析】 船闸的阀门A打开,上游和闸室上端开口,下部连通,组成连通器,根据连通器原理可知,闸室水位上涨;由于液体压强随深度的增加而增加,所以为了使拦河大坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形状。
答案 连通器 上涨 增加
11.【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。
答案:连通器;高度总是相同的。
12.【解析】 洗脸池排水管设计的U形“反水弯”上部开口、下部连通,属于连通器;连通器中装入同种液体,液体静止时,液面相平,此设计利用了连通器原理。
答案 相平 连通器
13.【解析】 两侧水渠和中间的涵洞底部是相通的,上端开口,相当于是一个连通器;由图可知,A点的深度小于B点的深度,根据p=ρgh可知,水对A点的压强小于水对B点的压强。
答案 连通器 小于
14.【解析】 水塔上端是开口的,放水时水龙头也是开口的,它们通过水管相连,符合连通器定义特点,所以是一个连通器;四个水龙头中,甲处在液面下最深的位置,根据液体压强特点,液体压强随深度的增加而增大,甲处液体压强大,水流速度大。
答案 连通器;甲
15.【解析】(1)根据二力平衡条件、压强公式p=和液体压强公式p=ρgh即可进行证明。(2)若左管内装有10 cm高的水,在右管中装入酒精,由于在液面静止时左、右两管底部受到液体的压强相等,即p左=p右,根据p=ρgh可知:ρ水gh水=ρ酒精gh酒精,则h酒精===0.125 m=12.5 cm。
答案(1)证明:设液片AB的面积为S,左、右两管内水深分别为h左和h右,由于水不流动,即液片AB左、右两面所受的力F左与F右二力平衡,这两个力同时作用于液片AB上,根据p=可知:左、右两管中的水对液片AB的压强相等;根据公式p=ρgh可得h=,可知两管中同是水(即液体密度相同)且压强相等时,两管内水深相等,即h左=h右,所以左、右两管水面保持相平 (2)12.5 cm