2021-2022学年苏科版初二物理下册期末复习《压强与浮力》《液体压强》考点+训练(含答案)
展开液体压强
1、产生原因:
(1)由于液体受重力作用,所以液体内部有压强,液体对容器底产生压强;
(2)由于液体具有流动性,所以液体对容器的侧壁会产生压强。
2、液体压强的特点
(1)液体内部各点向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大;
(2)同种液体、同一深度处,向各个方向的压强大小相等;
(3)同种液体,液体压强随深度的增加而增大;
(4)液体的压强与液体的密度有关,在同一深度处,液体的密度越大,压强也越大。
3、液体压强公式p=ρgh:
ρ表示液体的密度,单位为kg/m3;
(1)理解各个物理量的含义: h表示液体的深度,单位为m;
p表示压强,单位为Pa。
(2)h——深度:是液面到被研究点的竖直距离,而不是点到容器底的距离;
(3)液体压强的大小只与液体的密度和深度有关,与液体的多少、容器的粗细、形状以及是否倾斜均无关;
(4)公式中各个物理量在计算时都用国际单位。
4、对于固体压强、压力的计算与液体压强、压力的计算:
(1)计算固体的压力、压强时,一般找压力F(通常情况下F=G),再用公式计算压强。
(2)计算液体的压力、压强时,一般先用p=ρgh计算压强,再用F=pS计算压力。
5、不同形状的容器装有液体时,对容器底产生的压力、压强、与重力的关系、对接触面的压强、压力的关系:
容器的种类 | |||
容器底受到的压强 | p=ρ液gh | ||
容器底受到的压力 | F=pS | ||
压力和液体重力的关系 | 容器底部受到液体的压力:F=pS=ρghS=ρShg | ||
F>G液 | F=G液 | F<G液 | |
容器对支持面的压力 | F′=G液+G容 | ||
容器对支持面的压强 |
|
注意:只有在柱状容器中,液体对容器底的压力等于与液体的重力,其他类容器应首先用p=ρgh求出容器底部所受的压强,再利用F=pS求出其所受压力的大小。
6、底面积相同的不同形状的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同的甲、乙、丙三种液体的比较:
甲 乙 丙
容器的种类 | 关系 | 说明 |
液体的密度 | ρ甲>ρ乙>ρ丙 | m相等,V甲<V乙<V丙 |
液体对容器底部的压强 | p甲>p乙 >p丙 | 由p=ρgh可知,h相同,ρ甲>ρ乙>ρ丙 |
液体对容器底部的压力 | F甲>F乙 >F丙 | 由F=PS可知,S相同,p甲>p乙 >p丙 |
容器对支持面的压力 | F甲’=F乙’=F丙’ | 液体质量相等,重力相等,压力相等 |
容器对支持面的压强 | p甲’=p乙’=p丙’ | 压力相等,底面积相等 |
7、液体压强与浮力结合:
(1)容器中盛满液体,当有物体放入液体后,压强、压力的变化情况:
情形 | 说明 | |||
液体对容器底的压强 | 不变 | 不变 | 不变 | h不变,由p=ρgh可知压强不变 |
液体对容器底的压力 | 不变 | 不变 | 不变 | p不变,由F=pS可知压力不变 |
容器对支持面的压力 | 不变 | 不变 | 增大,F浮=G排G溢<G物,增大的压力 | |
容器对支持面的压强 | 不变 | 不变 | 增大,增大的压力 | |
| F浮=G排=G溢=G物 |
|
(2)容器中未盛满液体,当有物体放入液体后,压强、压力的变化情况:
放入物体后,液体没有溢出,则此时液面一定会上升,且液体上升的深度;此时液体对容器底增加的压强 ;若容器为柱形容器,此时容器对支撑面增加的压力,增加的压强, 此计算公式与物体在液体中的沉、浮情况无关。
8、柱状液体压强与压力的计算:
当柱状容器中装有液体时,G液=ρ液Shg,液体对容器底的压力F=G液,压强p=ρ液gh,所以可以把柱状液体看做柱状固体分析。
9、液体压强的应用——连通器:
(1)定义:上端开口、下端连通的容器。
(2)特点:连通器里装的同一液体不流动时,各容器中的液面总相平的。
(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、排水管的U形“反水弯”等。
10、探究液体内部的压强特点实验:
(1)实验器材与装置图:U形管、微小压强计
(2)实验前装置气密性的检查的方法:用手按压橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若变化,则气密性良好。
(3)实验方法:
①转换法:利用U形管两边液面高度差来反映液体压强大小,这也是压强计工作原理。
②控制变量法:
a.探究液体内部压强与方向的关系:让金属盒在同种液体、相同的深度处,改变金属盒的方向;
b.探究液体内部压强与深度的关系:让金属盒在同种液体、相同的方向、不同的深度进行实验;
c.探究液体压强与液体密度的关系:让金属盒在相同的深度、相同的方向、不同种液体中进行实验。
(4)实验结论:
液体内部向各个方向都有压强,同种液体内部压强随深度的增加而增大;在深度相同的情况下,液体压强的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,液体的压强越大。
(5)交流反思:
①若实验前发现U形管两侧液面已有高度差,应进行的操作是:拆下探头,重新组装;
②为了实验结论更具有普遍性,应换用不同密度的液体重复实验;
③根据U形管液面高度差可以计算橡皮膜处液体压强的大小、管内外压强差。
二、典例精析
★考点一:液体压强特点:
◆典例一:(2019·武汉)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。下列选项中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是( )
A B C D
◆典例二:(2019·湘潭)如图1,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用__ __(填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随__ __的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC____(填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体__ __的关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置__ __。
★考点二:液体压强的计算:
◆典例一:(2019·眉山)如图所示,质量为200g、底面积为20cm2的薄壁容器中盛有800g水,将容器放置在水平地面上,容器内水深h为30cm,则水对容器底部的压力为____N,容器对地面的压强为__ __Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
◆典例二:(2019·上海)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。
②求容器甲中水对容器底部的压强p水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
1、(2019·盐城)如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA<pB=pC B.pA=pC>pB C.pA>pB=pC D.pA=pC<pB
2、(2019·烟台)1648年,法国物理学家帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了。这个实验说明了( )
A.液体压强与水的深度有关 B.液体压强与管的粗细有关
C.液体压强与水的密度有关 D.液体压强与水的质量有关
3、(2019·绥化)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5×103 Pa,则壶中水深 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4、 (2019·河南)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
5、(2019·北京)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。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′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2、F1<F2 B.p1<p2、F1=F2
C.p1'=p2′、F1′=F2′ D.p1’>p2′,F1′>F2′
6、(2019·襄阳)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
7、(2019·福建)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh B.2.7ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh
8、(2019·株洲)如图,a、b、c、d为某液体内部的四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三点的压强以及长方形的边长已在图中注明,则c点的液体压强沿 (填“竖直”或“各个”)方向,大小为 kPa;该液体密度为 kg/m3,a点的深度为 m 。(g取10 N/kg)。
9、(2019·株洲)如图,弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体(带有纵向
刻度,零刻度在底端),盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上,调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,实验中不需要测量(或读出)的是( )
10、(2019·德阳)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。现将一体积为2×10-4m3,质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深时,水对容器底的压强是 Pa,金属块对容器底部的压力是 N(金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。
11、(2019•济宁)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)。
12、(2019•福建)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。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?
(2)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?
二、典例精析
★考点一:液体压强特点:
◆典例一:(2019·武汉)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。下列选项中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是( )
A B C D
【答案】A。
【解析】A图橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据p=ρgh判断左右两侧液体密度大小关系,A正确;B橡皮膜向右边凸起,说明左边液体压强大,而左边液面高度低于右边液面的高度,根据p=ρgh可以判断左侧液体的密度大于右侧液体密度,B错误;C图橡皮膜向右边凸起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度等于右边液面的高度,根据p=ρgh可以判断左侧液体的密度大于右侧液体密度,C错误;D图橡皮膜没有凸起,说明左右两边液体压强一样大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,根据p=ρgh可以左侧液体的密度大于右侧液体密度,D错误。故选A。
【考点】液体压强特点。
◆典例二:(2019·湘潭)如图1,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用__ __(填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随__ __的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC____(填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体__ __的关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置__ __。
【考点】(1)高度差 (2)有色 (3)深度 (4)> 密度 (5)D。
【解析】(1)橡皮膜受到压强时,U形管内两边液面出现高度差,两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小,所以是将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的高度差来表示的,这是转换法;
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用有色液体;
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,探头在向下移,深度变大,发现U型管两边液面的高度差逐渐增大,所以结论是同种液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC>hB,在相同的深度时,探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了,说明压强变大了,所以结论是在深度相同中,液体密度越大,压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系;
(5)A、B两点,液体密度相同,hB>hA,所以pB>pA;C、D两点,液体密度相同,hD>hC,所以pD>pC;B、C两点,液体深度相同,ρ盐水>ρ水,所以pC>pB,所以D点压强最大。
【考点】液体压强特点。
★考点二:液体压强的计算:
◆典例一:(2019·眉山)如图所示,质量为200g、底面积为20cm2的薄壁容器中盛有800g水,将容器放置在水平地面上,容器内水深h为30cm,则水对容器底部的压力为____N,容器对地面的压强为__ __Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】6 5×103。
【解析】液体对容器底部的压力和压强,先求压强,后求压力。h=30cm,所以水对容器底产生的压强p=ρgh= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,水对容器底部的压力F=pS=3×103Pa×2×10-3m2=6N;固体对容器底部的压力和压强,先求压力,后求压强。容器对地面的压力等于容器和液体的总重,即F=G=mg=(0.2kg+0.8kg)×10N/kg=10N,容器对地面的压强。
【考点】液体压强的计算。
◆典例二:(2019·上海)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。
②求容器甲中水对容器底部的压强p水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
【答案】①2×103m3 ②784Pa ③0.8×103kg/m3。
【解析】①容器甲中水的体积;
②容器甲中水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784Pa。
③当容器甲内加水至与容器乙中液体相平时,设此时水深为h1,此时水对容器底部的压强:p1=p水+△p=784Pa+196Pa=980Pa;由p=ρgh可得此时水的深度;
由题意可知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即p乙=p水=784Pa,乙容器中液体的深度h液=h1=0.1m,由p=ρgh可得,乙容器中液体的密度。
【考点】液体压强的计算。
1、(2019·盐城)如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA<pB=pC B.pA=pC>pB C.pA>pB=pC D.pA=pC<pB
【答案】D。
【解析】水坝的两侧都是水,在液体密度相同时,液体的压强只与深度有关,深度越深压强越大。A和C两点到各自液面的距离相等,即A和C两点的深度相同,则压强相同;由于A和C两点的深度小于B点深度,所以A和C两点的压强小于B点的压强,故A、B、C错误,D正确。
【考点】液体压强特点。
2、(2019·烟台)1648年,法国物理学家帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了。这个实验说明了( )
A.液体压强与水的深度有关 B.液体压强与管的粗细有关
C.液体压强与水的密度有关 D.液体压强与水的质量有关
【答案】A。
【解析】液体压强的大小与液体的深度和密度有关。该实验水的质量虽然很少,但深度大,产生的压强大,说明液体压强与水的深度有关,故选A。
【考点】液体压强特点。
3、(2019·绥化)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5×103 Pa,则壶中水深 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【答案】连通器 15。
【解析】水壶的壶嘴和壶身上端是开口的,下端是连通的,所以是连通器;根据液体压强公式p=ρgh得,。
【考点】液体压强计算。
4、 (2019·河南)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;由于容器底面积相等,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,B、C、D错误。故选A。
【考点】液体压强计算。
5、(2019·北京)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。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′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2、F1<F2 B.p1<p2、F1=F2
C.p1'=p2′、F1′=F2′ D.p1’>p2′,F1′>F2′
【答案】C。
【解析】相同的容器分别装有质量相等的水和酒精,液柱对容器底的压力等于液柱的重力,由于质量相同,所以柱对容器底的压力F1=F2;两个完全相同的圆柱形容器,液柱的受力面积S相同,根据可知,液柱对容器底的压强p1=p2,A、B错误;容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力,两容器对桌面的压力相等,F1′=F2′,根据,两容器对桌面的压强相等,p1′=p2′,故C正确,D错误。故选C。
【考点】液体压强特点。
6、(2019·襄阳)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小
【答案】A。
【解析】题图放置时容器的底面积为S大,倒置过来后底面积为S小,因为水的体积一定,倒置过来后水的深度增大了,根据液体压强公式p=ρgh可知,水对容器底的压强变大,B错误;容器放在水平面上,对桌面的压力等于容器和水的总重力,把它倒置过来,重力不变,对桌面的压力不变,受力面积变小,由可知,容器对桌面的压强增大,C、D错误;题图放置时容器中水的深度为h1,倒置过来后水的深度为h2,题图放置时容器中水产生的压强p1=ρgh1,压力F1=p1S大=ρgh1 S大,倒置过来时,容器中水产生的压强p2=ρgh2,压力F2=p2S大=ρgh2 S小,由于h1 S大>h2 S小,所以F1>F2,故A正确。
【考点】液体压强计算。
7、(2019·福建)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh B.2.7ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh
【答案】C。
【解析】液体对容器底产生的压强等于两层产生的压强之和,所以p=p1+p2=0.8ρgh+2ρgh
=2.8ρgh,故选C。
【考点】液体压强计算。
8、(2019·株洲)如图,a、b、c、d为某液体内部的四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三点的压强以及长方形的边长已在图中注明,则c点的液体压强沿 (填“竖直”或“各个”)方向,大小为 kPa;该液体密度为 kg/m3,a点的深度为 m 。(g取10 N/kg)。
【答案】各个 60 1.0×103 1.2。
【解析】根据液体压强特点,液体内部各点向各个方向都有压强,所以c点的液体压强沿各个方向都有压强;由于abcd是竖直平面内一长方形的四个顶点,由图可知,b、d两点受到的液体压强相等,处在同一深度处,所以a到b、d点所在平面的高度与c到b、d点所在平面的高度相等,根据p=ρgh可知,pc=pb+(pb﹣pa)=36kPa+(36kPa﹣12kPa)=60kPa;Lab=4m,Lad=3m,根据直角三角形的特点可得Lbd=5m,根据△adb的面积得,a到b、d点所在平面的高度,pab=pb﹣pa=36kPa﹣12kPa=24kPa=24000Pa;根据p=ρgh可得;pa=12kPa=12000Pa,根据p=ρgh可得。
【考点】液体压强计算。
9、(2019·株洲)如图,弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体(带有纵向
刻度,零刻度在底端),盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上,调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,实验中不需要测量(或读出)的是( )
【答案】A。
【解析】弹簧测力计上端固定,下端挂一底面积已知的圆柱体,先读出弹簧测力计在空气中的示数即圆柱体的重力,然后读出圆柱体浸入水中后的示数,两者的差值即为圆柱体受到液体向上的作用力(即浮力),又知道圆柱体的底面积,根据,求出圆柱体底面处液体压强;圆柱体带有纵向刻度且零刻度在底端,通过透明玻璃杯读出圆柱体底面所处的深度,
用同样的方法测出多组数据,然后求出圆柱体底面处液体压强p与深度h的比值,归纳总结得出圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系,所以实验中不需要测量(或读出)的是液体的密度。故选A。
【考点】液体压强的计算。
10、(2019·德阳)如图所示,有一圆柱形容器,放在水平桌面上。现将一体积为2×10-4m3,质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深时,水对容器底的压强是 Pa,金属块对容器底部的压力是 N(金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。
【答案】1.4×l03 3.4。
【解析】向容器中加入水至14cm深时,水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg
×0.14m=1.4×l03Pa;由图可知,金属块浸没在水中,由阿基米德原理知道,金属块所受的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N;金属块的重力G金=m金g=0.54kg×10N/kg=5.4N;由平衡条件知道,金属块对容器底部的压力F压 =G金-F浮=5.4N-2N=3.4N。
【考点】液体压强计算和浮力。
11、(2019•济宁)如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U型管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与 有关。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)。
【答案】(1)不属于(2)B (3)液体的深度 (4)丙、丁 (5)1000。
【解析】(1)连通器是上端开口,底部连通的容器,而U形管左端是密闭的,所以不是连通器。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,选B;
(3)比较乙、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,所以得到的结论是:同一液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大;
(4)在丁图中,若将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,控制了深度不变,把水换成盐水,液体密度变大,液体压强变大,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,所以比较丙、丁两图。
(5)图乙中U形管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。
【考点】液体压强的特点。
12、(2019•福建)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。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?
(2)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?
【答案】(1)3.6N (2)1.2×l03kg/m3 (3)1.1×l0Pa。
【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9N,装满饮料时,杯底对杯座的压力F1=4.5N,所以杯底受到饮料的压力F=F1-F0=3.6N;
(2)饮料质量,饮料体积 V=S2H=30cm2×10cm=3×l0-4m3,饮料密度;
(3)流入杯中饮料的质量m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×l0-4m2×0.5m/s×5s =0.24kg,饮料对杯底的压力F2=m1g=0.24kg×1ON/kg=2.4N,杯对杯座的压强。
【考点】液体压强的计算。
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