各地亮题45液体压强Word格式文档下载.docx
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已知酒精、水和盐水的密度大小关系,还知道它们对容器底部的压强相等,根据公式P=ρgh可求它们中液面最高的液体.解答:
解:
已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精,还知道它们对容器底部的压强相等,根据公式P=ρgh可知,液体密度越大,液体深度越小,液体密度越小,液体深度越大,所以三液体深度h盐水<h水<h酒精,如图所示.
3、如图所示,是小楠用压强计探究液体内部压强的情景,将探头放在距水面5cm处,探头受到水的压强为
Pa;
他将探头慢慢下移,可以观察到U型管两边液体的高度差
(选填“增大”、“不变”或“减小)
答案500
增大解析P=ρgh=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.05m=500Pa,由P=ρgh可知同种液体,深度越深,压强越大,而U型管两边液体的高度差是利用转换法显示压强的变化,所以U型管两边液体的高度差增大。
4、如图所示,密度为2×
103千克/米3,边长为0.1米均匀正方体甲和底面积为2×
10﹣2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器足够高,内盛有0.1米深的水.求:
①甲的质量m甲.②水对乙容器底部的压强p乙.
③现在甲的上部水平截去体积为V后,正方体甲对水平地面压强为p甲;
在乙容器中倒入体积为V的水后,水对乙容器底部压强为P乙,请通过计算比较p甲和p乙的大小关系及其对应V取值范围.
答案解:
①由ρ=得,甲的质量m甲=ρ甲V=2×
(0.1m)3=2kg;
②乙容器中水的深度h=0.1m,
水对乙容器底产生的压强:
p乙=ρgh=1.0×
103kg/m/3×
9.8N/kg×
0.1m=980Pa;
③设变化后加对地面、水对乙容器底产生压强关系:
p甲′≥p乙′
≥ρ乙g(h乙+△h乙)即:
≥ρ乙g(h乙+△h乙)
由于m甲=2kg,可得:
≥ρ乙(h乙+
)
解得:
V≤4×
10﹣4m3
当0<V<4×
10﹣4m3时
p甲′>p乙′当V=4×
p甲′=p乙′
当4×
10﹣4m3<V<1×
10﹣3m3时
p甲′<p乙′.
5、在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,小明同学在塑料管上离管底等高的不同位置A、B、C处扎了三个小孔,并将其放入水槽中,如图所示
(1)水通过三个小孔流入塑料管中,说明水内部向各个 都有压强.
(2)若小明改变塑料管在水中的深度,他想探究水内部的压强与 的关系.
(3)若小明还想探究液体内部的压强与液体种类的关系,还需要用液体种类 ,且深度 的液体进行多次试验.(均选填“相同”或“不同”)
答案解:
(1)水通过三个小孔流入塑料管中,说明水内部向各个方向都有压强;
(2)小明改变塑料管在水中的深度,他想探究水内部的压强与深度的关系;
(3)小明还想探究液体内部的压强与液体种类的关系,需要用不同液体且深度不同的液体来进行实验.
故答案为:
(1)方向;
②水的深度;
③不同;
相同.
6、某物理兴趣小组同学为了研究固体和液体对外加压力大小的传递特点,他们做了以下实验,如同所示.他们用相同的水平力F,分别推光滑桌面上不同形状的固体左端和装有液体密闭容器的左边活塞,而紧靠右端的完全相同的弹簧被压缩产生形变,弹簧形变量的大小关系为△l4<△l1=△l2<△l3.请仔细观察图中的操作和相关条件,归纳得出初步结论:
①分析比较图中(a)或(b)或(c)或(d)可得出的初步结论是:
.
②分析比较图中(a)与(b)和(c)与(d)可得出的初步结论是:
(1)分析比较图(a)和(b)和(c)或(d)他们用相同的水平力F,分别推光滑桌面上不同形状的固体左端和装有液体密闭容器的左边活塞,而紧靠右端的完全相同的弹簧被压缩产生形变,可知:
用相同的水平力施加在固体和液体上,固体和液体都能传递外加的压力;
(2)分析比较图中(a)与(b)和(c)与(d),他们用相同的水平力F,分别推光滑桌面上不同形状的固体左端和装有液体密闭容器的左边活塞,而紧靠右端的完全相同的弹簧被压缩产生形变,弹簧形变量的大小关系为△l4<△l1=△l2<△l3.因弹簧的伸长量与压力大小成正比,(c)与(d),的活塞面积不同,可知:
用相同的水平力施加在固体和液体上,固体传递外加压力的大小和固体形状无关,液体传递外加压力的大小和装有液体密闭容器的左右两端的活塞大小有关;
(1)用相同的水平力施加在固体和液体上,固体和液体都能传递外加的压力;
(2)用相同的水平力施加在固体和液体上,固体传递外加压力的大小和固体形状无关,液体传递外加压力的大小和装有液体密闭容器的左右两端的活塞大小有关.
10、小唐用图示的装置“探究影响液体压强大小的因素”,下表是他的实验记录表格。
(1)小唐想要探究的是液体内部压强的大小与液体
的关系。
(2)小唐把压强计的金属盒分别放入两种液体中,实验情景如图甲、乙所示,他观察到乙图中压强计的U型管两边液面的高度差较大,因而他认为乙图中烧杯内液体的密度较大,同组的小军认为小唐的结论是错误的,小军判断的依据是
。
答案深度
深度不同时不能根据液体压强来判断液体密度的大小
11、液体内部存在压强,如图所示,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面下h深处有一底面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。
(1)请推证:
液体内部深度为h处的压强p=ρgh
(2)已知圆柱形下表面所在深度为30cm,所受压强为3.6×
103Pa,则液体的密度是多少?
答案
(1)证明:
∵液柱竖直并静止∴小液柱的体积为:
V=Sh
小液柱的质量为:
m=ρV=ρSh小液柱对底面积S的压力为:
F=G=mg=ρShg
因此小液柱对底面积S的压强为:
即
p=ρgh
(2)解:
根据p=ρgh∴
=1.2×
105Pa
14、“帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。
他们设计了如下图所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同。
实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3。
(1)实验中液体内部压强的大小通过
反应出来。
(2)实验中液体内部压强最小的是
图。
(3)比较图a和图d可以得出的结论是
。
答案U形管两边液面的高度差
C
深度相同时,液体的密度越大,压强越大
分析:
本实验采用了控制变量法和转换法,即利用U形管两侧液面的高度差反应液体内部的压强大小;
其中高度差最小的为C图实验,故液体内部压强最小的是C图;
图a和图d控制了深度相同,但液体种类不同,故结论为:
在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
15、在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)甲、乙两图是探究液体压强与液体
的关系.
(2)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙和丁两图进行对比,结论是:
液体压强与盛液体的容器形状
(填“有关”或“无关”).
(3)要探究压强与液体密度的关系,应选用
两个图进行对比.
答案
(1)深度;
(2)无关;
(3)乙丙
液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关,在探究影响液体内部压强的因素时,需要用到控制变量法.
(1)甲乙两图中的液体密度相同,探头所在深度不同,所以探究了探究液体压强与液体深度的关系;
(2)丙和丁液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U型管中液面的高度差相同,说明液体压强与盛液体的容器形状无关;
(3)要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择乙丙两图.
18、如图所示,在W形玻璃管中,从两边装入不同的液体,ABC是水,EFG是油,CDE是密闭的空气,已知H1=20cm,H2=23cm,H3=3cm,H4=4cm,则EFG管中油的密度为_________。
答案0.8g/cm3
解析:
(1)ABC部分是水并且静止,外界为1标准大气压P0=1.01×
105Pa,H1=20cm=0.2m,H4=4cm=0.04m,
由此可知,CDE部分气体的压强为:
P=P0+P水=P0+ρ水g(H1-H4)=1.01×
105Pa+1.0×
(0.2m-0.04m)=102600Pa.
(2)∵P=102600Pa,外界为1标准大气压P0=1.01×
105Pa,H2=23cm=0.23m,H3=3cm=0.03m,
设EFG中油的密度为ρ1,
P=P0+P油=P0+ρ1g(H2-H3)=1.01×
105Pa+ρ1×
(0.23m-0.03m)=102600Pa,
∴ρ1=0.8×
103kg/m3
0.8×
19、数字式液体压强计由薄片式压强传感器和数据采集显示器两部分组成。
如图甲所示,将传感器放在大气中调零后,放入浮有圆柱体A的圆柱形水槽底部,用它来测量水槽底受到水的压强。
然后在圆柱体A上逐个放上圆板,水槽底受到水的压强与所加圆板个数的关系如图乙所示。
已知圆柱体的底面积S=0.02m2,圆柱体的密度ρA=0.75×
103kg/m3。
所有的圆板完全相同,圆板与圆柱体A的底面积相等,厚度d=5mm,g取10N/kg。
根据以上数据计算,一个圆板的质量m1与圆柱体A的质量mA的比值m1:
mA=______。
答案1:
6
分析图像,拐点出现在加两个圆板以后,说明加两个圆板时,圆柱体A正好悬浮,再加圆板,A会下沉,图像拐点以后,压强增加变慢,说明随着圆板的增加,液面上升速度变小,即V排变小,浮力小于重力,也说明圆板的密度大于水的密度;
未加圆板时:
圆柱体的密度ρA=0.75×
103kg/m3,小于水的密度,所以漂浮,
则:
,
根据加两个圆板时,圆柱体A正好全部浸没水中进行分析:
此时的浮力:
所以:
21、如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的薄壁圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )
A.p水>p酒精,F甲=F乙B.p水>p酒精,F甲<F乙
C.p水<p酒精,F甲=F乙D.p水<p酒精,F甲<F乙
答案B
24、如下图所示的容器内装有水,已知h1=30cm,h2=10cm,容器内的底面积为0.5m2,则A点处水产生的压强是_____________Pa,B点处水产生的压强是_____________Pa,水对容器底的压力是__________N.
答案3×
103
1×
1.5×
103
28、如图(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出
).求:
(1)图(b)中水对容器底的压强,容器底增加的压力.
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,ρ铝=2.7×
103kg/m3,g取10N/kg)
(3)铝球受到的浮力.
答案
(1)容器底面积S=200cm2=0.02m2,实心铝球体积为V球=500cm3=5×
10﹣4m3.
放入铝球后,V排=V球;
因容器中水未溢出,容器中水面增加,
∴液体增加的深度△h为:
△h=
=
=0.025m.
∴铝球放入后水对容器底的压强
P=ρ水g(h+△h)=1.0×
(0.2+0.025)m=2250Pa
水对容器底增加的压力
△F=△pS=ρ水g△h•S=水gV=1.0×
0.025m×
5×
10﹣4m3=5N
(2)图(b)中,容器对水平桌面的压力
F′=G水+G球=(ρ水V水+ρ铝V球)g=(ρ水Sh+ρ铝V)g
=(1.0×
0.02m2×
0.2m+2.7×
10﹣4m3)×
10N/kg=53.5N
容器对水平桌面的压强p′=
=2675Pa.
(3)∵放入铝球后,V排=V球;
∴F浮=ρV排g=1.0×
10﹣4m3×
10N/kg=5N.
答:
(1)图(b)中水对容器底的压强为2250Pa,容器底增加的压力为5N.
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强为2675Pa,压力为53.5N.
(3)铝球受到的浮力为5N.
29、如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接.容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示.则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A
.0.5米
B.
1.0米
C.1.5米
D.2.5米
答案B分析:
观察图可知,A、B容器内相通,这说明AB内气压相同,于是可得出此时水压也相同.那么大气压强加玻璃管内液体压强等于球内气体压强.然后可知E管内水面高出B容器水面的高度h.
由图可知A、B容器内相通,气体压强相等.玻璃管D、E内压强也相等.大气压强加玻璃管内液体压强等于球内气体压强.故h应等于1.0米.
故选B.
30、有一种气压保温瓶其结构如图所示。
用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。
按压器面积为8厘米2,瓶内水面低于出水管10厘米。
要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
在按压器上至少要加多大的压力?
(弹簧的平均弹力为1牛,p0=1.01×
105帕,
g=10牛/千克,按压器所受重力忽略不计)
答案管口与瓶内水面之间的压强差
水面上的压强P=P0+P水=1.01×
105+1.0×
103=1.02×
105(帕)
克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×
103×
8×
10-4=0.8(牛)
考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8(牛)
评分标准:
全题8分。
(1)式2分。
(2)式2分。
(3)式2分。
(4)式2分。
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