初中科学华东师大版八年级上第二章 压力 压强第二节 液体内部的压强章节测试习题.docx
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初中科学华东师大版八年级上第二章压力压强第二节液体内部的压强章节测试习题
章节测试题
1.【答题】一密封的圆台形容器,其横截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底面的作用情况是( ).
A.压强减小,压力增大 B.压强减小,压力减小
C.压强增大,压力增大 D.压强增大,压力减小
【答案】D
【分析】本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况:
不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的.
【解答】设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式P=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.第一次水对容器底的压力:
F=PS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:
第二次水对容器底的压力:
F′=P′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.如图:
选D.
2.【答题】如图,往浴缸中匀速注水直至注满,下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】液体内部压强与液体的深度和液体的密度有关,所以据题目中浴缸的形状分析判断即可解决.
【解答】据图可知,浴缸的形状是上宽下窄,所以在向浴缸中倒水时,相同时间倒入相同质量的水,但水在浴缸中的增加的高度越来越小,所以容器底部所受的液体的压强的增加量也会越来越小,故B是正确的.选B.
3.【答题】如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A.B.C三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA.pB.pC的大小关系是( ).
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA=pC>pB
【答案】A
【分析】本题注意条件,是求抽出相同深度后的压强,不能混淆.
【解答】容器底部受到的压强是液体压强,其大小P=ρgh,从图中可知hA>hB>hC,而压强相等,因此可知ρA<ρB<ρC;当从三个容器内抽出相同深度的液体后,根据p=ρgh可知,减小的压强ΔPA<ΔPB<ΔPC,因此剩余液体对容器底部的压强关系是PA>PB>PC,选A.
4.【答题】某同学用如图的装置探究液体内部压强的特点.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.容器中加入液体后,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变,图中符合实验事实的是( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据液体压强公式p=ρgh,通过比较隔板左右两侧压强的大小,观察橡皮膜凹陷的方向.
【解答】A图中隔板左右两侧都是水,且液面相平,根据液体压强公式p=ρgh可知,两边压强相等,橡皮膜不应有凹陷,选项A错误;B图中隔板左右两侧都是水,且右边的液面高于左边,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项B错误;C图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项C错误;D图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项D正确;选D.
5.【答题】如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( ).
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断
【答案】B
【分析】根据容器形状判断甲、乙体积大小,根据质量相等判断出ρ甲<ρ乙,用压强公式p=ρgh可判断底部受到的压强大小.本题关键是要判断甲、乙容器中液体的密度大小.
【解答】液体深度h、容器底面积S相同,所以液体体积:
V甲>V乙,因为液体质量相等,由m=ρV可知ρ甲<ρ乙;由p=ρgh,h相同,所以容器底部受到的液体压强p甲<p乙.选B.
6.【答题】将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是pA和pB,瓶对桌面的压力分别是FA和FB,则( ).
A.pA>pB;FA>FB B.pA
【答案】B
【分析】
(1)矿泉水瓶倒置前后比较水对瓶底和瓶盖的压强,可根据液体内部的压强只与深度和密度有关,因为液体水没有改变,所以只与深度有关,深度越大压强越大,反之越小;
(2)静止在水平面上的物体,重力与支持力是一对平衡力,大小相同,压力与支持力是一对相互作用力,大小相同.据此可进行判断.
【解答】将矿泉水瓶倒置后,液体的深度增加,所以压强增大,pA 7.【答题】如图所示的装置可能是用来研究( ). A.液体内部的压强与液体密度的关系 B.液体内部的压强与深度的关系 C.在同一深度处,液体向各个方向的压强大小是否相等 D.液体内部向各个方向是否都有压强 【答案】A 【分析】液体内部压强大小与深度有关、与液体密度有关、与方向无关.用控制变量方法设置对照实验判断研究的问题. 【解答】A.液体内部的压强与液体密度的关系,图示两图显示压强计金属盒深度相同U形管内液面高度差不一样,说明两杯液体的同样深度压强不同,所以判断出液体密度不同,装置在研究液体内部压强与液体密度的关系,A正确;B.液体内部的压强与深度的关系,两图中深度相同不符合对照实验变量控制要求,B错误;C.在同一深度处,液体向各个方向的压强大小是否相等,两图中金属盒的朝向一致,不符合变量控制要求,C错误;D.液体内部向各个方向是否都有压强,两图金属盒方向一致不是研究方向,D错误.选A. 8.【答题】著名的“木桶理论”: 是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”.那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( ). A.木桶的粗细 B.木桶的轻重 C.最短的一块木板 D.最长的一块木板 【答案】C 【分析】决定木桶底部受到水的压强的大小的是水的深度,水的深度决定于短木板的长度.本题考查液体压强公式的应用,关键是知道决定压强大小的是液体的深度和液体的密度,本题是液体的深度,而液体的深度决定于木板的长度,是短木板的长度,而不是长木板的长度. 【解答】根据公式P=ρgh可知,液体压强的大小决定于液体的深度,木桶里水的深度决定于短木板的长度.选C. 9.【答题】如图所示,圆柱形容器中装有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),这时容器底部受到液体的压强为P1.把水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发),容器底部受到液体的压强为P2.则( ). A.P1>P2 B.P1 【答案】C 【分析】根据压强公式,在圆柱形容器中,F=G总,根据G总与S的变化可确定压强的大小. 【解答】因为在圆柱形容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力,水和酒精充分混合后总重力不变,容器底面积不变,由公式可知,混合前后的压强相等,P1=P2,所以C选项正确.选C. 10.【答题】甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是( ). A.pa<pc B.pa=pd C.pb>pc D.pb=pd 【答案】C 【分析】解决本题的关键是: 确定各点的深度(深度是指从液体内某点到液体自由面的垂直距离). 【解答】由图可知: a、c两点所处的深度相同,pa=pc,选项A错误;a点所处的深度小于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pa<pd,选项B错误;b点所处的深度大于c点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pc,选项C正确;b点所处的深度大于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pd,选项D错误;选C. 11.【答题】如图所示是某同学漫画鱼儿戏水时吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是( ). A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.三图都正确 【答案】C 【分析】掌握液体内部压强的特点,知道一定质量的气体,温度不变时,压强与体积压强和体积成反比. 【解答】因为液体压强随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应越来越大;所以甲图画的气泡越来越小,乙图画的气泡上下一样大小,都是错误的;只有丙图画的气泡越来越大;选C. 12.【答题】U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油.两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示.当阀门打开瞬间,细管中的液体会( ). A.向左流动 B.向右流动 C.不动 D.水向右流动,煤油向左流动 【答案】A 【分析】此题可以利用压强的变化量进行解答,U形管底部的水银面相平,说明两管中水银上方的水和煤油产生的压强相等.阀门以下部分的水和煤油高度相等,而水的密度大,所以阀门以下部分水的压强大于煤油的压强,所以阀门以上部分煤油的压强大于水的压强,故阀门打开后,液体会向左流动. 【解答】由题意可知,U形管中水银面相平,可知两管中水的压强与煤油的压强相等.在阀门同一水平高度,则下方的水和煤油高度一样,因为ρ水>ρ煤油,由P=ρgh可得,阀门下方水的压强大于煤油的压强;又因为阀门没有打开时,容器内液体静止不动,因此左右两边液体产生的压强相等;由于左右两边水银高度相等,而阀门下方水的压强大于煤油的压强,所以阀门上方水的压强小于煤油的压强,当阀门打开后,由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强,液体会向左流动.选A. 13.【答题】2014年1月13日,我国“饱和潜水”首次突破300米,成功抵达深海313.15米处,居世界领先地位.在海水300米深处,海水产生的压强约为(海水密度取ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( ). A.3×104Pa B.3×105Pa C.3×106Pa D.3×107Pa 【答案】C 【分析】已知海水的深度,根据公式P=ρgh可求海水产生的压强. 【解答】在海水300米深处,该处海水的压强约为: P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;选C. 14.【题文】现有一密度为1.5×103kg/m3,高为15cm的柱形物块放在水平面上(如图甲所示),再将其竖直放入高为20cm,盛有9cm深水的柱形容器内,如图乙所示,已知容器底面积为物块底面积的4倍,且物块静止在水中时与容器底接触但不密合,如图丙所示,取g=10N/kg. (1)甲图中,物块对水平面的压强是多少? (2)丙图中,物块对容器底部产生的压强是多少? 【答案】 (1)甲图中, (2)乙图中,∵已知容器底面积为物块底面积的4倍,若物块底面积为S,则容器底面积为4S,水的体积为V水=4Sh1,物块受到的重力G=ρ物Sh物g 浸在水中的深度: ; 排开水的体积: V排=S物h水=Sh水,物块受到的浮力: G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g, 物块对容器底部产生的压力: F=G物﹣F浮=ρ物Sh物g﹣ρ水Sh水g, 物块对容器底部产生的压强: p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg=1050Pa. 【分析】 (1)根据压强公式 ,可以求出物块对水平面的压强; (2)先算出物块在水中受到的浮力,然后根据重力减去浮力得到压力,根据 可求出物块对容器底部产生的压强. 【解答】 (1)甲图中, (2)乙图中,∵已知容器底面积为物块底面积的4倍,若物块底面积为S,则容器底面积为4S,水的体积为V水=4Sh1,物块受到的重力G=ρ物Sh物g 浸在水中的深度: ; 排开水的体积: V排=S物h水=Sh水,物块受到的浮力: G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g, 物块对容器底部产生的压力: F=G物﹣F浮=ρ物Sh物g﹣ρ水Sh水g, 物块对容器底部产生的压强: p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg=1050Pa. 15.【题文】如图所示,圆柱形容器中盛有水.现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中,液面上升了1厘米.此时正方体物块有一半露出水面.已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1,g取10牛/千克,容器壁厚不计.求: (1)物块对容器底的压强. (2)若再缓缓向容器中注入水,至少需要加多少水,才能使物块对容器底的压强为零. 【答案】 (1)设容器的横截面积为S2,正方体的横截面积为S1,正方体的边长为aV排=S2△h= S1a a=2△h =10厘米 (2) ;需加的水 【分析】 (1)先根据浸入液体中的物体体积和液面上升的体积计算得到正方体的边长,根据边长计算得到正方体体积,由排开液体体积可以得到受到的浮力,由重力和浮力算出压力,最后用公式计算得到压强. (2)当向容器中注入水时,物体排开液体体积增加,物体所受浮力增大,当浮力增大到与重力相等时,物体对容器底没有压力此时物块对容器底的压强为零.根据此时受到的浮力计算出排开液体的总体积(物体浸入液体的总体积),计算出需要继续浸入液体的高度也就是水面上升的距离,再算出注水的体积. 【解答】 (1)设容器的横截面积为S2,正方体的横截面积为S1,正方体的边长为aV排=S2△h= S1a a=2△h =10厘米 (2) ;需加的水 16.【答题】如图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体.甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小关系是p甲______(填“>”“=”或“<”)p乙. 【答案】> 【分析】 (1)一切液体内部都存在着压强.液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等.液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大. (2)液体内部的压强只与深度有,液体的密度有关.根据质量相等先判断出液体的密度,在根据深度相同时密度大的液体压强大,密度小的压强小,得出答案. 【解答】由甲、乙液面相平可知,甲中液体的体积小于乙中液体的体积,两管内液体的质量相等,所以由公式 ,可知,体积大小密度小,ρ甲<ρ乙.根据深度相同的密度小的压强小可知,p甲>p乙.故答案为: > 17.【答题】底面积不等的甲乙两个柱形容器,分别盛有质量相等的水和煤油放在水平地面上(如图所示).可能使两容器底部所受液体压强相等的方法是: 分别从两容器中抽出相同______(选填“体积”、“质量”)的水和煤油. 【答案】体积 【分析】甲乙质量相等,甲体积大,所以甲密度较小,此时甲压强小为了让两边压强大小相等,必须使甲的质量大于乙的质量;而相同体积的情况下是甲的质量小的,所以只要抽出适当体积的液体,就能使甲质量大于乙质量,直到满足两边压强相等. 【解答】甲中的液体是水,乙中的液体是煤油,由于甲的密度大于乙的密度,故分别抽出相同体积的甲、乙两液体,即抽出去的甲的质量较大,抽出乙液体的质量较小,故在抽出的过程中,有可能导致剩余甲容器中液体的质量小于乙容器液体的质量,故可能出现两容器底所受的压强相等的情况.故答案为: 体积. 18.【答题】如图所示,甲、乙是两只相同的烧杯,分别装有体积相同的水和盐水,A、B两点所在深度相同,P1、P2.分别是A、B两点液体向下的压强,P3、P4分别是C点液体向下和向上的压强,则P1______P2;P2______P3;P3______P4.(填“>”“<”或“=”) 【答案】<<= 【分析】液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等.液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大. 【解答】A、B所在液体中的深度相同,水的密度小于盐水的密度,根据深度相同时,密度越大压强越大可知,水中的压强小于盐水中的压强,所以P1 <、<、=. 19.【题文】有一个重为G0牛顿的空心金属球用弹簧测力计吊着完全浸没入一种密度为ρ1千克每立方米的液体中,此时弹簧测力计的示数为空心金属球重力的,如图所示的另一容器,上部的横截面积为S1平方米,底部的横截面积为S2平方米,里面盛有密度为ρ2千克每立方米的另一种液体,ρ1: ρ2=2: 5,若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后(容器足够大),液体对容器底部增加的压强为________Pa,液体对容器底部增加的压力为________N(g取10N/Kg). 【答案】 ; 【分析】根据阿基米德原理求出金属球浸入第二种液体的体积,再求出由于金属球的浸入液面上升的高度,由液体压强公式求出液体压强的增加量,然后由压强公式的变形公式求出容器底所受液体压力的增加量. 【解答】空心金属球完全浸没入一种密度为ρ1的液体中,球排开液体的体积等于球的体积V,根据称重法可知: 金属球受到的浮力 , 由阿基米德原理可知: , 所以 , 已知ρ1: ρ2=2: 5, 把金属球浸没放入第二种液体时, 它受到的浮力 , 由此可见,金属球静止时将浮在液面上,它受到的浮力 ,即 , 所以, 液面上升的高度 ; 放入金属球后,液体对容器底部增加的压强 , 由 得: 放入金属球后,容器底部所受液体的压力增大 . 故答案为: ; . 20.【答题】如图所示,重为1.5N的圆柱体竖直漂浮在水面上,其底面积S=30cm2,则水对圆柱体下表面的压强P=______Pa,圆柱体下表面所处的深度h=______cm(水的密度为1.0×103kg/m3) 【答案】5005 【分析】圆柱体漂浮时浮力等于重力即可求出圆柱体受到的浮力,浮力等于物体上下表面的压力差.由此求得圆柱体下表面压力;根据 可以求出下表面受到的压强,根据p=ρgh可求出下表面所处的深度. 【解答】由题,圆柱体竖直漂浮在水面上, 所以F浮=F下﹣F上=G=1.5N, F下=1.5N, 水对圆柱体下表面的压强 ; 根据p=ρgh, 圆柱体下表面所处的深度 . 故答案为: 500;5.
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