08液体压强（实验题、综合题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

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08液体压强（实验题、综合题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

一、实验题
1．（2022·上海闵行·统考一模）小晨对同种液体内部压强的规律提出两种猜想：
①同种液体内部压强大小与液体高度有关；
②同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究，在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜，注入不同深度的水，容器侧壁开口处与水面的距离从左往右分别为、、、、且，橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示：（图c、d、e橡皮膜鼓起程度相同）

（1）实验中是通过观察_______现象来判断液体内部压强的大小；
（2）小晨观如图（a）、（b）、（c）的实验现象认为：同种液体，液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大；请你根据上述实验现象判断小晨的结论正确与否，并阐述理由：
小晨的结论是________，理由1：________；理由2：________。
2．（2022·上海普陀·统考一模）U形管压强计是根据连通器原理制成的，根据U形管两边液面的高低可以比较液面上方的压强大小。
①如图1（a）（b）所示的U形管中装有同种液体，U形管右管与大气相通，大气压强为p0，左管与密闭容器相通，根据图1（a）（b）中的实验现象可知：p1_______p2（选填“大于”“等于”或“小于”）。
②现利用图2所示装置估算人呼出气体压强p人。U形管左边管子与大气相通。若已知地面附近大气压为p0，U形管中液体密度为r，则还需要测的物理量是_______，其表达式为p人=_______。

3．（2022·上海静安·统考一模）为了研究物体在浸入液体的过程中，液体对柱形容器底部的压力增加量的情况，某小组同学利用一个金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器（足够高）等进行实验。如图所示，他们先在容器内倒入足够的酒精，再将金属圆柱体分别缓慢浸入酒精中，逐步改变其下表面到液面的深度h，并计算得到液体对容器底部的压力增加量F，然后换用相同体积的水再次实验，实验数据记录在表一、表二中。

表一  酒精（ρ酒精=0.810千克/米3）
实验序号
h（米）
F（牛）
1
0
0
2
0.02
0.4
3
0.05
1.0
4
0.10
2.0
5
0.14
2.8
6
0.18
2.8

表二  水7（ρ水=1.0103千克/米3）
实验序号
h（米）
F（牛）
7
0
0
8
0.02
0.5
9
0.08
2.0
10
0.10
2.5
11
0.16
3.5
12
0.18
3.5

①分析比较实验序号______中F与h的倍数关系及相关条件，可得出的初步结论：同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中，F与h成正比；
②分析比较实验序号2与8或4与10中F与h的关系及相关条件，可得出的初步结论：同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中，______；
③进一步分析表一、表二中的数据，发现F与h的关系有两种情况。请你根据表一、表二中的数据，尝试分析并写出这两种情况发生的临界深度h的值。______（需写出分析过程）
4．（2022·上海嘉定·校考模拟预测）为了研究圆柱体在浸入液体的过程中，液体对柱形容器底部的压力增加量 ΔF的情况，某同学利用金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器（足够高）等进行实验。如图所示，他先在容器内倒入足够的酒精，再将金属圆柱体缓慢浸入酒精中，逐步改变其下表面的深度 h，并计算得到液体对容器底部的压力增加量ΔF， 然后换用相同体积的水和另一块金属圆柱体再次实验，并将数据记录在表一、表二中。
表一 酒精（ρ 酒精=0.8×103千克/米3）
实验序号
h（米）
Δ F（牛）
1
0
0
2
0.02
0.4
3
0.05
1.0
4
0.10
2.0
5
0.16
2.8
6
0.18
2.8

表二 水（ρ 水=1.0×103千克/米3）
实验序号
h（米）
Δ F（牛）
7
0
0
8
0.02
0.5
9
0.08
2.0
10
0.10
2.5
11
0.16
3.0
12
0.18
3.0

（1）分析比较 ΔF 与 h 的数据及相关条件，可得出的初步结论为：____________；
（2）设放入酒精和水中的圆柱体分别为A和B，则圆柱体的底面积SA_________SB，高度hA_______hB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）分析数据，还可以获得的结论：____________。

5．（2022·上海·校联考模拟预测）某兴趣小组同学为了研究物体浸入水中后水对容器底部的压强增加量和容器对地面压强增加量变化规律，进行了一系列相关实验。实验中，他们在一足够高的柱形容器内装入适量的水，然后将体积相同、密度不同的物体分别浸入水中，待物体静止后，利用仪器测出了和，并将实验结果记录于表一中。
表一：
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
ρ物（千克/米3）
0.5×103
0.6×103
1×103
1.5×103
2.0×103
3.0×103
4.0×103
（帕）
490
588
980
980
980
980
980
（帕）
490
588
980
1470
1960
2940
3920

(1)分析比较实验序号1~7的数据中与的大小关系以及相关条件，可得出初步结论：将体积相同的物体浸入同一装有水的足够高柱形容器中，当ρ物≤ρ水时，______；当ρ物˃ρ水时，______（均选填“大于”、“等于”或“小于”）；
(2)分析比较表格中第2行与第4行中和ρ物的关系及相关条件，可以得出初步结论：________；
(3)由实验序号4、5或6的数据及相关条件，发现当ρ物˃ρ水时，ρ物、ρ水、和满足一定的关系。若换用另一物体做进一步实验探究，请在表二实验序号8中填入相应的实验数据。
表二
实验序号
8
ρ物（千克/米3）
1.2×103
（帕）
1960
（帕）
__________



二、综合题
6．（2022·上海金山·统考一模）如图（a）所示，在水平桌面上放有一个底面为0.2米×0.2米正方形的柱形容器甲，内盛有深度为h的水，容器足够高，密度为千克/米的实心长方体乙竖放在桌面上，其边长如图（b）所示，求：
（1）当米时，水对容器甲底部的压强= ______；
（2）长方体乙的质量= ______；
（3）若将长方体乙以不同方式放入甲容器中：
①当米时，采用______方式可以使水对容器底部的压强增加量较大（选填“平放”、“竖放”或“平放或竖放相同”），求出该增加量= ______；
②通过计算说明，h至少为______米时，采用平放或竖放都能使水对容器底部的压强增加量相同。

7．（2022·上海嘉定·统考一模）如图所示，底面积不同足够高的圆柱形容器甲、乙（S甲>S乙）置于水平地面上。
（1）若容器甲重为10牛，底面积为10-2平方米，内部盛有深度为0.4米的水。求：
（a）水对容器甲底部的压强p水；
（b）容器甲对水平地面的压强p地；
（2）若容器甲、乙中的液体A、B对容器底部的压强相等。为使A液体对容器甲底部的压强大于B液体对容器乙底部的压强，有如下方案：
（a）在容器甲、乙中同时抽取相同质量的液体；
（b）在容器甲、乙中同时加入相同高度的原有液体；
请分析每种方案的可行性。（g=10N/kg）

8．（2022·上海静安·统考一模）如图所示，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。甲容器足够高，底面积为3S；乙的底面积为3S。
（1）现将水注入甲中，水深0.1米，求水对甲底部的压强p水。( )
（2）若继续在甲内注水，使其深度为2H。现有A、B和C三个均匀圆柱体，其规格如下表所示。请从中选择一个，将其分别竖直置于甲中、乙的上表面中央，使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大。

①应选择序号为______的圆柱体；
②求出相应的最大增加量p水和p乙。( )
序号
密度
底面积
高度
A
3ρ水
2S
2H
B
2ρ水
S
6H
C
2ρ水
2S
2H


9．（2022·上海·上海市延安初级中学校考模拟预测）如图所示由于液体内部有压强，当鱼缸中盛入液体后，鱼缸侧壁就会受到液体的压力，下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据（其中：ρ为液体密度，L为侧壁长度，h为液体深度，F为侧壁所受压力）。
次数
ρ（千克/米3）
L（米）
h（米）
F（牛）
1
1.0×103
0.1
0.1
5
2
1.0×103
0.2
0.1
10
3
1.0×103
0.1
0.2
20
4
0.8×103
0.2
0.1
8
5
0.8×103
0.2
0.2
32

（1）在这个鱼缸水中加入盐，对鱼缸侧壁的压力会变______（选填“大”或“小”）；
（2）相同面积的鱼缸底部受到的压力比侧壁受到的压力______（选填“大”或“小”）；
（3）如图，拦河大坝的长度L为30米，若大坝能够承受的最大压力F为6×107牛，则水深H不能超过______米。

10．（2022·上海浦东新·统考模拟预测）根据浮力产生的原因：设想有一个浸没在液体中高为h、截面积为S的圆柱体，它的侧面受到的各个方向液体的压力相平衡；下表面受到液体向上的压力F2比上表面受到液体向下的压力F1大，如图（a）所示。因此：
上述推理中，p2表示的意思是______________。

太空中的中国空间站处于微重力状态，物体所受的重力都可以忽略不计。在空间站中，液体内部由于液体所受重力而产生的________也可以忽略不计，因此，上述浮力推导过程中，等号③________（选填“成立”或“不成立”）。当宇航员王亚平在太空授课时，把一个乒乓球用塑料棒压入水杯中，如图（b）所示，当撤去塑料棒后，乒乓球将________（选填“会”或“不会”）浮出水面。

参考答案：
1．     橡皮膜的凸出程度     不正确     见解析
     见解析

【详解】（1）[1]实验中，橡皮膜受到液体的压强，会向外凸出，液体压强越大，凸出程度越大，实验中是通过观察橡皮膜凸出程度的大小来判断液体内部压强的大小。
（2）[2][3][4]由图（a）、（b）和（c）可知，图中深度、高度都不同，根据控制变量法得，研究同种液体内部压强大小与高度关系时，应控制液体的深度相同，改变液体的高度；由图（c）、（d）和（e）可知，液体深度相同，高度不同，但是液体压强相同，说明液体内部压强大小与高度无关；故小晨的结论时错误的。
2．     小于     液面高度差h    
【详解】①[1]如图a，U形管两侧的液面高度差相同，则两侧的压强相同，则如图b所示，左侧液面低于右侧液面，说明密闭容器内的压强大于大气气压，故填小于。
②[2][3]根据公式即可计算出人的呼出气体的压强，故需要测量液面高度差h。
3．     2、3、4、5或8、9、10     当浸入液体深度相同时，ΔF与液体密度成正比     0.14m，过程见详解
【详解】（1）[1]要得出结论为同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中，ΔF与h成正比，需在同种液体实验中，查找ΔF与h数值，使其比值为定值即可，如2、3、4、5序号

或8、9、10序号

（2）[2] 由2与8可知，分别在酒精和水中，浸入深度相同


即

可得出的初步结论：同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中，当浸入液体深度相同时，ΔF与液体密度成正比。
（3）[3]由表一数据可知，在2、3、4、5、6序号中

2、3、4、5数据成正比，6数据与之前不成正比，即可知0.14m时刚好浸没，0.18m时已经全部浸没在酒精中。
由表二数据可知，在8、9、10、11、12序号中

8、9、10数据成正比，11、12数据与之前不成正比，即可知0.16m时已经全部浸没在水中。
综合可知，发生两种情况的临界深度为0.14m。
4．     当圆柱体未完全浸入液体中时，液体对容器底部的压力增加量ΔF与圆柱体浸入液体中的深度h成正比     等于     大于     当圆柱体浸在液体中的深度相同时，液体密度越大，液体对容器底部的压力增加量ΔF越大
【详解】（1）[1]由实验2、3、4和实验8、9、10中数据可得，当圆柱体未完全浸入液体中时，液体对容器底部的压力增加量ΔF与圆柱体浸入液体中的深度h成正比。
（2）[2]由实验4中数据可知，当圆柱体浸入酒精中的深度为h=0.10m时，此时酒精对容器底部的压力增加量为ΔF=2.0N，由
F=pS=ρ液ghS
可得，A圆柱体的底面积为

由实验10中数据可得，当圆柱体浸入水中的深度为h=0.10m时，此时水对容器度的压力增加量为ΔF′=2.5N，同理可得，B圆柱体的底面积为

故可知SA=SB。
[3]由表一中数据可知，酒精对容器底部的压力增加量最大为ΔF大=2.8N，此时圆柱体A完全浸没在酒精中，由受力分析可知，酒精对容器底的压力增加量等于圆柱体A所受酒精的浮力，即
ΔF大=ρ酒精gVA
解得圆柱体A的体积为

则圆柱体A的高度为

由表二中数据可知，水对容器底部的压力增加量最大为ΔF′大=3.0N，同理可得，圆柱体B的体积为

则圆柱体B的高度为

即hA>hB。
（3）[4]由实验序号2与8或4与10中的数据可知，此时两圆柱体浸入液体中的深度相同，故当圆柱体浸在液体中的深度相同时，液体密度越大，液体对容器底部的压力增加量ΔF越大。
5．     等于     小于     体积相同的物体浸入同一装有水的足够高柱形容器中，与ρ物成正比     2352
【详解】(1)[1]根据表格可以看出，当ρ物≤ρ水时

[2]根据表格可以看出，当ρ物˃ρ水时

(2)[3]根据表格可以看出，容器对地面压强增加量随着物体的密度的增大而增大，而且容器对地面压强增加量与物体的密度的比值为常数，所以容器对地面压强增加量和物体的密度成正比。
(3)[4]由实验序号4、5或6的数据及相关条件，发现当ρ物˃ρ水时，ρ物、ρ水、和满足一定的数量关系

所以当物体的密度为1.2×103kg/m3，液体对容器底部的压强为1960Pa时，则容器对地面压强增加量为


6．     1960Pa     10kg     平放     392Pa     0.15
【详解】（1）[1]当米时，水对容器甲底部的压强

（2）[2]长方体乙的体积为
V乙=0.2m×0.1m×0.1m=2×10-3m3
长方体乙的质量

（3）①[3]当米时，容器内水的体积为
V水=0.2m×0.2m×0.04m=1.6×10-3m3
当将实心长方体平放在底面为0.2米×0.2米正方形的柱形容器甲中，假设此时实心长方体的高度足够高，则此时容器内的水的高度为

小于平放实心长方体的高度0.1米，即当将实心长方体平放在底面为0.2米×0.2米正方形的柱形容器甲中，实心长方体也不能浸没在水中；可知当将实心长方体竖放在底面为0.2米×0.2米正方形的柱形容器甲中时，此时容器中水的深度小于0.08米，根据液体压强公式有
  ①
可知当容器内水增加的深度较大时，水对容器底部的压强增加量较大，即当米时，采用平放方式可以使水对容器底部的压强增加量较大。
[4]水对容器底部压强的增加量

②[5]采用平放或竖放都能使水对容器底部的压强增加量相同，结合①式可知，两种情况下水面增加的深度相同，即两种情况下，实心长方体都要浸没在水中。当实心长方体竖放在底面为0.2米×0.2米正方形的柱形容器甲中，此时容器中水的深度达到0.2米即可符合题目要求，此时水的体积至少为
V1=(0.04m2-0.1 m×0.1m)×0.2m=6×10-3m3
故采用平放或竖放都能使水对容器底部的压强增加量相同，容器内水的深度至少为

7．（1）4000Pa；5000Pa；（2）a可行，b不可行
【详解】解：（1）（a）根据液体压强的计算可是可得，水对容器甲底部的压强为

（b）容器甲内水的体积为

由

可得，水的质量为

容器甲对对水平地面的压力为

根据压强的计算公式可得，容器甲对地面的压强为

（2）已知液体对容器底部的压强为
p甲=p乙
两个容器是圆柱形的，液体对容器底的压力等于液体的重力，所以液体对容器底的压强为


（a）在容器甲、乙中同时抽取相同质量的液体，设抽取液体的质量为m，则剩余液体对容器底的压强为


因为
S甲>S乙
所以
p甲剩>p乙剩
此方案可行；
（b）已知液体对容器底部的压强为
p甲=p乙
且
h甲>h乙
由压强的计算公式可知，液体的密度关系为
ρA<ρB
在容器甲、乙中同时加入相同高度的原有液体，由压强的计算公式可知，增大的压强为
Δp甲<Δp乙
后来液体对容器底的压强为
p甲1=p甲+Δp甲
p乙1=p乙+Δp乙
所以
p甲1 此方案不可行。
答：（1）（a）水对容器甲底部的压强为4000Pa；
（b）容器甲对水平地面的压强为5000Pa；
（2）为使A液体对容器甲底部的压强大于B液体对容器乙底部的压强，方案a可行b不可行。
8．     980Pa     A     ，
【详解】解：（1）[1]水对甲底部的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
（2）①②[2][3]根据题意知三个物体的密度都大于水的密度，所以三个物体放入水中都下沉，但由于B的高度6H大于容器内水的深度2H，所以B部分浸入，AC全部浸没，原来容器中水的体积
V水=3S×2H=6SH
若将B放入容器中后水的深度为h，则容器中原有的水的体积表示为
V水=(3S-S)×hB=2ShB
所以
2ShB=6SH
所以hB=3H；所以B放入容器中水的深度变化量
ΔhB=hB-2H=3H-2H=H
若将AC放入容器中后，排开水的体积等于各自的体积
VA=2S×2H=4SH
VC=2S•2H=4SH
则
VA=VC
水的深度变化量

由于
ΔhB＞Δh
所以由p=ρgh得到AC放入容器中后水对甲底部压强增加量最大，最大增加量

由题意可知物体放在乙物体上，乙对水平地面压力增加量
ΔF乙=G物
ABC三个均匀圆柱体的质量
mA=ρAVA=3ρ水×2S×2H=12ρ水SH
mB=ρBVB=2ρ水×S×6H=12ρ水SH
mC=ρCVC=2ρ水×2S×2H=8ρ水SH
mC＜mA=mB
AB在乙的上表面中央，乙对地面压强增加量最大，最大值

题目要求从中选择一个，将其分别竖直置于甲中、乙的上表面中央，使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大，所以选择A圆柱体可以使水对甲底部压强增加量p水和乙对地面压强增加量p乙均为最大。
9．     大     大     20
【详解】（1）[1]对比2、4可知，对侧壁的压力与液体的密度有关，液体的密度越大，液体对侧壁的压力越大，在这个鱼缸水中加入盐，液体的密度变大，对鱼缸侧壁的压力变大，压强变大。
（2）[2] 如图实验次数1、2，液体的密度相同时，侧壁所受压力与长度成正比，对比1、3可知，液体的密度相同时，侧壁所受压力与液体的深度的平方成正比，对比2、4，侧壁的长度相同，液体的深度相同，侧壁所受压力与液体的密度成正比，故侧壁的压力表达式为，将第一组的数据代入式子中可得，当F=5N时，为

侧壁受到的压力可以取正中间的压力，故侧壁受到的压力为

受力面积相同时，相同面积的鱼缸底部受到的压力

故相同面积的鱼缸底部受到的压力比侧壁受到的压力大。
（3）[3]若大坝能够承受的最大压力F为6×107牛时，水深h不能超过

10．     液体对圆柱体下表面向上的压强     压强     不成立     不会
【详解】[1]由题意可知，F2表示下表面受到液体向上的压力，由可知，压力等于压强乘以横截面积，故p2表示的意思是液体对圆柱体下表面向上的压强。
[2]液体在太空中处于“失重”状态，上下几乎没有压力，故液体内部由于液体所受重力而产生的压强也可以忽略不计。
[3] 等号③中用到了g，太空中处于“失重”状态，g几乎等于0，故等号③不成立。
[4]太空中，乒乓球的重力可以忽略，乒乓球处于静止状态，不受浮力的作用，故乒乓球不会浮在水面。