专题26 探究液体压强与哪些因素有关的实验问题 （原卷版+解析版）--【夺分宝典】力学知识体系必考重点亮点难点（专练）

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专题26 探究液体压强与哪些因素有关的实验问题
1. （2023四川凉山州）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”）；
（2）通过比较______两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大；
（3）通过比较D、E两图，可探究液体压强与______的关系；
（4）通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强_______；
（5）某次实验时，小王同学将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为10cm，此时U形管内外的气压差为______Pa。
2. （2023山东东营）如图是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。

（1）组装好压强计，将探头放入液体之前，发现压强计U形管两侧液面已存在高度差，接下来的操作是__________。
A从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
（2）调试好压强计后开始实验，把探头放进液体中，进行不同操作，记录的相关数据如上表所示：
a.比较第1、2、3、4组数据，可得出结论：_____________；
b.比较第1、5、6组数据，可得出结论：_____________；
c.比较第_________组数据，可得出结论：液体压强与液体的密度有关。
（3）有同学提出，如果不使用压强计，选用一个较深的容器，用隔板分成左右两部分，边缘密封好，在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封，也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验，写出实验步骤并完成分析与论证。

【实验器材】：自制的带隔板容器（如上图）、水、硫酸铜溶液
【实验步骤】：____
【分析与论证】：____
3. （2023四川眉山）同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。

（1）如图甲所示，从结构上来看，U型管压强计________（选填“是”或“不是”）连通器；在选择U型管压强计时，探头上的橡皮膜应该用__________（选填“薄”或“厚”）一些的较好；
（2）把U型管压强计的探头放在液体中，通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小，这种研究物理问题的方法是________；
（3）通过图乙、图丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强________；通过图乙、图丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成_________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；
（4）小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U型管两边液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是_________。
4. （2023重庆A）小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。

（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）比较图乙与______两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____；
（3）若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，应将图戊中的探头向_____移动适当的距离；移动探头后，观察到U形管水面高度差为，此时探头受到盐水的压强为，小婷取出探头放回水中，当U形管水面高度差再次为时，测出探头在水中的深度为0.2m，则_______Pa；
（4）小婷发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数；探究过程中，保持探头所处深度不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
5. （2023内蒙古赤峰）小亮学习了液体压强知识后，猜想：液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此，他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证，实验情况如图所示。

（1）小亮向小明介绍自己的实验推理过程：在甲、乙两烧杯中，A、B两点到烧杯底部的距离是不同的；通过观察压强计U型管两侧________，判断出pA________pB；由此可以得出结论：液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关；
（2）小明反驳说：你在实验中没有控制________相同，所以你的结论是错误的。在你的实验基础上，________（选填序号），才能得出正确结论。
A．把甲杯中的探头上移5cm或把乙杯中的探头下移5cm
B.从甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
6. （2023苏州）小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。

（1）压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒上的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是_________；
A．向U形管中注入一些水
B．将U形管中水倒出一些
C．检查装置是否漏气
（2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关；
（3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，_________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
7. （2023湖南衡阳）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。

（1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量______（选填“有关”或“无关”）；
（3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的_______有关；
（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关；
（5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器______有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
8. （2023湖南岳阳）在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，

（1）气密性良好微小压强计_______（选填“是"或“不是”）连通器；
（2）甲乙两图中，_____（选填“甲”或“乙”）图中探头上的橡皮膜受到的压强大，这是因为，同种液体内部的压强随深度的增加而_______；
（3）丙图中，A、B、C三点受到液体压强最大的是______点。
9. （2023湖北孝感）小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
（1）使用压强计前要检查装置的气密性：用手指轻压探头橡皮膜，观察U形管的___________；
（2）小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上（如图A、B、C），发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变，说明在同种液体内部的同一深度，___________的压强都相等；

（3）小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题：___________；
（4）压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小，应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是___________。在使用压强计时，待探究液体与U形管中液体的密度差越___________（选填“大”或“小”），实验现象越明显。
10. （2023齐齐哈尔）小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。

（1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会________，U形管左右两侧液面就会产生________；
（2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与________的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成________（选填“下宽上窄”或“下窄上宽”）的形状；
（3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论：_________；
（4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是_______（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是：_________；
（5）通过学习，小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：
①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；
②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜___________；
③测得水面到橡皮膜中心的深度为；
测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；
④可推导出该盐水密度的表达式为___________（用表示）。
序号
容器液体种类
探头的朝向
探头在液体中深度/cm
U形管两侧液面高度差/cm
1
水
向下
4
3.9
2
水
向右
4
3.9
3
水
向上
4
3.9
4
水
向左
4
3.9
5
水
向下
8
7.8
6
水
向下
12
11.7
7
浓盐水
向下
8
8.6