人教版八年级下册9.2 液体的压强课后复习题
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一、选择题
1.自古英雄出少年。中国青运会上,17岁的刘成铭夺得了3米跳台跳水冠军,当他从刚入水至完全下潜到最深处的过程中,所受水的压强p和浮力F浮随下潜深度h变化关系的图象如图所示,其中正确的是( )。
A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁
【答案】A。
【解析】当人刚接触水面到逐渐浸入水面以下的过程中,所处深度h增大,因为F浮=ρ水V排g,V排先变大后不变,水的密度不变,所以,所受浮力先变大后不变,所以丙图正确、丁图错;因为p=ρgh,水的密度不变,所以,水对它的压强逐渐增大,所以甲图正确、乙图错;故选A。
2.如图所示的容器中,水在A、B、C三处产生的压强分别为pA、pB、pC,则它们的大小关系是( )。
A.pA=pB=pCB.pA>pB=pCC.pA>pB>pCD.pA<pB<pC
【答案】D。
【解析】由图可看出,ABC三点的深度关系为:hA<hB<hC;根据液体压强公式p=ρgh,可得出ABC三点的压强关系为pA<pB<pC;
故ABC错误,D正确;故选D。
3.如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )。
A.p1 不变,p2 变小;B.p1不变,p2 变大;C.p1 变小,p2 变小;D.p1变大,p2 变大
【答案】B。
【解析】(1)由于容器装满水,放置方式由甲变为乙,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部产生的压强p1不变;
(2)将容器正放和倒放时,容器对水平桌面的压力都等于水和容器总重,所以F不变;但放置方式由甲变为乙,受力面积越小,根据p=知,整个容器对水平桌面的压强p2变大;故选B。
4.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p1 和 F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p2 和 F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p1′和 F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p2′和 F2′。则下列判断中正确的是 ( )。
A. ;B. ;
C. ;D.
【答案】A。
【解析】AB.由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为时物体漂浮,时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式可知,故A正确,B错误;
CD.由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即,又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即,故C、D错误。故选A。
5.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )。
A.;B.;C.;D.
【答案】B。
【解析】A、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,所以应该是下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故A错误;
B、玻璃管下端更深,所受的液体压强更大,且下面橡皮膜向上凹得更厉害些,故B正确;
C、玻璃管水平放置在液体中,液体对两侧橡皮膜有向内的压强,所以右侧橡皮膜应该向左凹,故C错误;
D、玻璃管水平放置在液体中,两侧的橡皮膜都应向内凹,故D错误;故选B。
6.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,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.F甲>F乙,p甲>p乙
【答案】A。
【解析】由题意知,两容器中装有同种液体且液面向平,则液体的密度相同,深度也相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;
又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙;故A正确,BCD错误。
二、填空题
7.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强P甲、P乙、P丙的大小关系是 ,三个容器底受到水的压强P´甲、P´乙、P´丙的大小关系是 (用不等式关系表示出来)。
【答案】p甲>p乙>p丙;p甲′=p乙′>p丙′。。
【解析】(1)甲图中木块A排开水的体积VA浸甲=V甲排,
乙图中木块A排开水的体积VA浸乙=V乙排-VB,
丙图中木块A排开水的体积VA浸丙=V丙排-VB,
则:VA浸甲>VA浸乙>VA浸丙;
由于V=Sh,所以木块下表面所处的深度hA浸甲>hA浸乙>hA浸丙;
由p=ρgh可知:木块下表面所受的压强p甲>p乙>p丙。
(2)根据V=Sh可知液体的深度:h甲=h乙>h丙;
由p=ρgh可知:容器底部所受液体的压强;p甲′=p乙′>p丙′。
故答案是:p甲>p乙>p丙;p甲′=p乙′>p丙′。。
8.如图所示的三峡水电站混凝土拦河大坝做成“上窄下宽”的好处是____________。为了保证轮船顺利通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了____________原理。
【答案】能抵抗强大的水压;连通器。
【解析】(1)根据液体压强公式p=ρgh,液体深度越深,压强越大,所以,大坝底部做得宽大结实才能抵抗强大的水压。
为了保证轮船顺利通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸是利用了连通器的原理。
故答案是:能抵抗强大的水压;连通器。
9.将一正方体木块静止放入装满水的容器中,容器底部受到的水的压力___________。将木块压入水中的过程中,下表面受到的水的压强________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变;变大。
【解析】将一正方体木块放入装满水的容器中,水的深度不变,根据p=pgh可知,水对容器底的压强不变,容器的底面积不变,根据F=pS可知,容器底部受到的水的压力不变。
将木块压入水中的过程中下表面所处水的深度变大,根据p=pgh可知,下表面受到的水的压强变大。
故答案是:不变;变大。
10.用量筒测得8g煤油的体积如图1所示,煤油的密度为 kg/m3;图2为探究液体内部压强影响因素的装置,选用水和煤油分别进行实验,并使金属盒处于两种液体中的深度相同,则用 进行实验时,U形管两侧液面的高度差h较大;用水进行实验时,为使U形管两侧液面的高度差h减小,应将金属盒向 移动。
【答案】0.8×103;水;上。
【解析】(1)量筒中煤油的体积是V=10ml=10cm3,
煤油的密度:ρ===0.8g/cm3=0.8×103kg/m3。
(2)如图2,探究液体压强跟密度的关系时,将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中,使金属盒浸入两种液体中的深度h甲=h乙,根据公式p=ρgh可知,U形管中液面高度差大的一定是水。
(3)探究液体压强与液体深度的关系时,金属盒在液体中处于不同深度处,记录U形管两侧的液柱高度差,比较压强大小,根据公式p=ρgh可知,为使U形管两侧液面的高度差h减小,应将金属盒向上移动。
故答案为:0.8×103;水;上。
三、实验探究题
11.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲乙两个实验小组分别采用如图1所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于图1两组实验装置以下描述正确的是________
A.实验过程中,甲乙都是通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)如图2是甲小组的实验过程:比较a、b两图可知,液体内部压强与液体的________有关;
(3)拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比图2中________两图所得出的结论进行说明;
(4)在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(5)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图3所示,然后向装置左右两侧倒入相同质量的水(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜将向________边发生形变。(选填“左”或“右”)
(6)甲组姚同学认为可以乙组改装的装置图3可以用来测某些未知液体的密度:在图3左侧加入适量的水,再在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜保持在中间,不发生形变……乙组小王同学打断了他并帮他补充了可能需要测量的量,若需要测出未知液体密度,需要测量的物理量有________(多选)。
A.待测液体到容器底端的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜上一点a的深度h2
C.左侧水到容器底端的深度h3
D.左侧水到到橡皮膜上一点a的深度h4
【答案】(1)B;(2)密度;(3)bc;(4)不变;(5)左;(6)BD。
【解析】(1)据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的;据连通器的特点可知,甲装置的下部连同,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连同,所以都不是连通器;故选B。
(2)ab两图,同一液体,橡皮膜在液体中的深度相同,U形管两边液面的高度差不同,且液体密度越大,高度差越大,即压强越大,可得在同深度,液体的密度越大,液体的压强越大;
(3)河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝底部受到的压强较大,比较bc两图可知,液体的密度相同,深度越大,U型管左右液面差越大,压强越大;
(4)在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变;
(5)据图可知,向装置左右两侧倒入相同质量的水,由于左侧的横截面积大,所以深度小;而右侧的横截面积小,所以深度大,故右侧的压强大于左侧的压强,故橡皮膜向左发生形变。
(6)若需要测出未知液体密度,设计的实验步骤简要如下:①在容器左边装入适量的水,用刻度尺测量橡皮膜上一点a的深度,记为h4;②在容器右边逐渐装入待测液体,直到橡皮膜变平,用刻度尺测量橡皮膜上一点a的待测液体中的深度,记为h2;③橡皮膜变平可得,p水=p液体,ρ水gh4=ρ液体gh2,据此可得液体的密度:ρ液体=×ρ水.故选BD。
四、计算题
12.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面积为30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水对杯底的压力;
(2)水杯对桌面的压强。
【解析】(1)杯内水的深度:h=6cm=0.06m;
水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
水对杯底的压力:F=pS=600Pa×30×10-4m2=1.8N。
(2)杯对桌面的压力:F′=G水+G杯=2N+1N=3N;
杯对桌面的压强: 。
答:(1)水对杯底的压力为1.8N;(2)水杯对桌面的压强为1000Pa。
13.将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高h=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kg。
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力:F0=0.9N;
装满饮料时,杯对杯座的压力:F1=4.5N;因杯子为平底薄壁直圆筒状,
所以杯底受到饮料的压力:F=F1﹣F0=4.5N﹣0.9N=3.6N。
(2)饮料的质量:m====0.36kg;
杯中饮料的体积:V=S2H=30cm2×10cm=300cm3=3×10﹣4 m3;
则饮料的密度:ρ===1.2×103kg/m3;
(3)饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量:
m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4 m2×0.5m/s×5s=0.24kg;
此时饮料对杯底的压力:F2=m1g=0.24kg×10N/kg=2.4N,
此时杯对杯座的压强:p===1.1×103Pa。
答:(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为3.6N;(2)饮料的密度为1.2×103kg/m3;(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强1.1×103Pa。
能力提升
一、选择题
1.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )。
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
【答案】D。
【解析】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;故选D。
2.图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )。
A B. C. D.
【答案】D。
【解析】由图乙可知,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ先变大后变小;水的质量不变,容器的底面积不变,根据可知容器中水先下降后上升,利用p=ρgh无法判断容器底受到水的压强p如何变化。当水温从0°C升到15°C时,水的质量不变,处于规则容器中,则水对容器底部的压力等于水的重力,根据可知,当水温从0°C升到15°C时,容器底受到水的压强p不变。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3.如图所示,甲、乙两个装满不同液体完全相同的密闭容器,放在水平桌面上,则对桌面压强较大的( )。
A.如果是甲,则其液体对容器底的压力一定较大;
B.如果是甲,则其液体对容器底的压强一定较大;
C.如果是乙,则其液体对容器底的压力一定较大;
D.如果是乙,则其液体对容器底的压强一定较小
【答案】C。
【解析】(1)若甲对桌面压强较大,由图知S甲<S乙,根据F=pS知,甲对桌面压力不一定大,由于在水平面上压力等于重力,所以甲液体的重力不一定大,液体对容器底的压力不一定大,故A错误;
由图知液体的体积和深度相同,但由于不能判断出甲、乙液体重力的大小,所以不能甲、乙液体密度的大小,也就不能判断出其液体对容器底的压强的大小,故B错误;
(2)若乙对桌面压强较大,由图知S甲<S乙,根据F=pS知,乙对桌面压力一定大,由于在水平面上压力等于重力,所以乙液体的重力一定大,又因为甲液体有一部分压在容器壁上,液体对容器底的压力小于重力,由于物体间力的作用是相互的,乙液体对容器底的压力大于乙液体的重力,所以乙液体对容器底的压力一定较大,故C正确;
由图知液体的体积和深度相同,由于乙液体的重力大于甲液体的重力,根据G=mg=ρgV知,乙液体的密度大于甲液体的密度,根据p=ρgh知乙液体对容器底的压强一定较大,故D错误。
故选:C。
4.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两圆形平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,液体对容器底部的压力分别为、。下列关系正确的是( )。
A. F甲>F乙B. >C. F甲
【解析】AC.容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;因两种液体的质量相等,则液体的重力相等,容器的底面积和质量都相同,则对桌面的压力F甲=F乙,故AC错误;
BD.甲容器是柱形容器,容器底部受到液体的压力甲等于液体的重力;乙容器上面粗、下面细,一部分液体压在容器的侧壁上,容器底部受到液体的压力小于容器中液体的重力,则有>,故B正确,D错误。故选B。
二、填空题
5.如图所示,放于水平桌面上的两个质量相等但高度和底面积均不相等的圆柱形容器,盛有相同质量的同种液体,液体对容器底部的压强关系是:P甲 P乙,容器对桌面的压力关系是F甲 F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】>;=。
【解析】根据液体压强公式p=ρgh得,液体压强跟液体的密度和深度有关,同种液体密度相同,甲的深度大于乙的深度,所以甲容器液体对容器底的压强大于乙容器液体对容器底的压强,即P甲>P乙。
容器对桌面的压力等于容器的重和液体重之和,容器的质量相等,所以容器的重相同,液体的质量相等,液体的重力相等,所以容器和液体的总重相等,所以容器对水平桌面的压力相等,即F甲=F乙。
故答案为:>;=。
6.如图是学校的防疫消毒壶,壶和消毒液总重为18N,壶底与水平桌面的接触面积为10cm2,则壶对桌面的压强为__________Pa。值日生按要求喷洒部分消毒液后,将消毒壶放回原处,此时消毒波对壶底的压强将__________(选填“变大”、“不变”或“变小”),这是因为液体压强与液体的__________有关。
【答案】(1)18000;(2)变小;(3)深度。
【解析】壶对桌面的压强为:
值日生按要求喷洒部分消毒液后,壶中消毒液的液面将会下降,由于液体压强与液体的深度有关,由可知,此时消毒液对壶底的压强将变小。
7.三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝伡高185m,最大蓄水深度175m,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是———— N(g=10N/kg)。
【分析】由题知,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,根据液体压强计算公式p=ρgh求出泄洪深孔处的压强;然后根据压强的变形公式F=pS求出每个泄洪深孔的闸门受到水的压力。
【解答】解:
蓄满水时泄洪深孔处受到水的平均压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa。
由公式p=得,每个泄洪深孔的闸门受到水的压力:
F=pS=3×105Pa×63m2=1.89×107N。
故答案为:1.89×107。
8.如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,若茶壶中水深8cm,则水对壶底的压强是__________Pa (g取10Nkg); 若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面__________(选填 “相平”或“不相平”)。
【答案】(1)800;(2)相平。
【解析】水对壶底的压强为:
根据连通器的原理知,当连通器中液体静止时,液面总保持相平,故茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面相平。
9.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则p1 p2,F1 F2。(选填:“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】小于;大于。
【解析】(1)由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小,
由p=得:倒置后对桌面的压强变大,即:p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;
倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;
因此即F1>F2。
故答案为:小于;大于。
10.小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图乙所示。
(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为______N,压强为______Pa;
(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变______?
(3)B针刚刺破图甲中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为,则______(选填“>”“=”“<”)。
【答案】(1)0.7;(2);(3)变大;(4)=。
【解析】(1)由图乙A针对膜的压力F随时间变化的图像可知,膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为0.7N。
表格中已知A针与膜的接触面积,则A针对膜的压强
(3)由图乙可知,在t1至t2这段时间内,A针对膜的压力在变大,但是受力面积不变,根据可知A针对膜的压强是变大。
(4)表格中已知B针与膜的接触面积,则B针对膜的压强
则A、B针对膜的压强关系=。
11.如下图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到了水向_____的压强,大小为_____Pa。(g=10N/kg,=1×103kg/m3)。
【答案】(1)上;(2)1000。
【解析】液体内部向各个方向都有压强,瓶口朝下竖直地浸入水中时,橡皮膜就受到了水向上的压强。
根据液体压强公式,可知此处液体压强的大小为:
。
12.小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深度的关系,如图所示:
(1)图甲中金属盒在水中的深度为______cm;
(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而______;
(3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小华在乙图中保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件:______,对比甲图,可说明小明的观点是错误的。
【答案】(1)7;(2)增大;(3)L≥18cm。
【解析】(1)图甲中金属盒在水中的深度为16cm-9cm=7cm
(2)比较两图可知,液体的密度相同,深度越深,液体压强越大,可以得到液体内部压强随深度的增大而增大。
(3)图甲中金属盒在水的深度是7cm,往容器内加水,此时金属盒在水的深度h≥7cm
水面到容器底的距离L≥11cm+7cm=18cm
此时金属盒受到的压强大于甲图中的压强,可说明小明的观点是错误的。
三、实验探究题
13.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是 (选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而 ,因此拦河大坝要做成 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当 (选填“上移”或“下移”)
(4)红红用丁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,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有 (多选);
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;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题中字母和ρ水表示)。
【答案】(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)上移;(4)BD;×ρ水。
【解析】(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有高度差(如图甲所示),接下来的操作是,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;选B;
(2)正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,乙中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状;
(3)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;
保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移;
(4)①在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即ρ水gh4=ρ液gh2;
ρ液=×ρ水,故需要测量的物理量是:
右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2,左侧水到橡皮膜中心的深度h4;选BD;
②液体的密度的表达式:ρ液=×ρ水。
故答案为:(1)B;(2)增大;上窄下宽;(3)上移;(4)BD;×ρ水。
14.在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择 两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越 。
【答案】(1)U形管两边液面的高度差;(2)甲、乙;(3)大。
【解析】(1)根据转换法,实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的;
(2)为了验证猜想一,即研究液体内部压强大小可能与液体深度有关,要控制液体密度相同,故应选择甲、乙两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,丙中U形管两边液面的高度差大,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越大。
故答案为:(1)U形管两边液面的高度差;(2)甲、乙;(3)大。
四、计算题
15.如图所示,一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上,笔筒高度为0.11 m,筒内深度为0.10 m。笔筒开口向上放置时,笔筒对桌面产生的压强为8.1×102 Pa;笔筒开口向下放置时筒对桌面产生的压强为4.05×103 Pa。求:
(1)笔筒内注满水时,水对笔筒底部产生的压强;
(2)笔筒开口向上和开口向下放置时,笔筒与桌面的接触面积之比;
(3)青花瓷笔筒材质的密度。
【答案】(1) 1×103 Pa;(2) 5∶1;(3) 2.7×103 kg/m3。
【解析】(1)因为笔筒中水的深度为0.1m,故加强为:
(2)由题知,两次压力相等,都等于笔筒的重力,故有:
所以,
解得:
(3)笔筒的质量为:
体积为:
密度为:
答:(1)水对笔筒底部产生压强为1×103Pa;(2)笔筒与桌面的接触面积之比为5:1;(3)青花瓷笔筒材料的密度为2.7×103kg/m3。针的编号
A
B
针与膜接触面积/m2
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