1二、液体内部的压强二、液体内部的压强知能演练提升 ZHINENG YANLIAN TISHENG 能力提升1 1.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,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pBpCB.pApN C.pM=pND.无法判断6 6.将一个空塑料瓶在口上扎上橡皮膜,然后把它竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,且两 次瓶在水里的位置相同,如图所示。可以观察到每次橡皮膜都向内凹,这说明 ;还 可以观察到橡皮膜在 (选填“上”或“下”)端时凹进得多,这又说明 。 7 7.如图所示,容器中装有水,水深 0.5 m,A点距容器底 0.3 m,B点距容器底 0.1 m,A点受到水的压 强为 Pa,B点受到水的压强为 Pa。 8 8.(2017湖南邵阳中考)2017 年 5 月 30 日,“蛟龙号”载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟 下潜,最大潜深 6 699 m,获取到深海岩石、沉积物及近底海水样品,以供科学研究。“蛟龙号”在 6 600 m 深处受到海水的压强是 Pa。(海水密度取 1103 kg/m3,g取 10 N/kg) 9 9.在探究影响液体内部压强大小的因素的过程中,一些同学作了如下猜想: 猜想A:在同一深度,液体内部向各个方向都有压强,且向各个方向压强相等。 猜想B:在深度相同时,不同液体的压强还跟它的密度有关,液体的密度越大,压强越大。 猜想C:同一种液体的压强随深度的增加而增大。 为了检验上述猜想是否正确,某同学进行了如图所示的操作:(1)比较图中代号为 的三个图,可以说明猜想A是否正确。 (2)比较图中代号为 的两个图,可以说明猜想B是否正确。 (3)比较图中代号为 的三个图,可以说明猜想C是否正确。 1010.如图所示,有一横截面积为 0.4 m2的薄圆柱形盛水容器,侧面有一横截面积为 10 mm2的小孔A, 容器底部的密闭活塞可在小孔A下方沿容器内壁上下移动。开始水深h=2 m,水流出小孔的速度为 1 m/s,水恰巧能落入小管B中,为使水始终能落入B管中,须通过自动装置使活塞缓慢向上移动,则 5 000 s 内流入小孔的水的质量为 kg,容器中的水对活塞压强减少了约 Pa。(水的密度 为 1.0103 kg/m3,g取 10 N/kg) 31111.发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重地威胁着 下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到 55 m,水的密度为 1.0103 kg/m3,g取 10 N/kg。 (1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。 (2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是 6105 Pa,那么,最多还能允许水面 上升多少米?1212.如图所示,放在水平面上的某一容器内装有 500 cm3的水,容器质量忽略不计,水面高h1为 8 cm,容 器高h2为 10 cm,容器底面积为 50 cm2。求: (1)水对容器底的压力; (2)容器对水平面的压强。(g取 10 N/kg)探究创新1313.某同学将一个两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直 插在水下 25 cm 深处,且保持平衡,如图所示,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为 10 cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受重力为 0.5 N。求:(g取 10 N/kg) (1)水对塑料片的压强和压力; (2)外力F的大小。 (3)该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管中缓慢地倒入该 液体,当倒入的液体深度达 20 cm 时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?知能演练知能演练提升提升 1 1.B 由题图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,它们的质量相同,由=可知,甲清水酒精,则 pApBpC。故正确的选项是 A。 3 3.B 根据液体压强的计算公式p=液gh可知,在液体密度一定的情况下,液体的压强和深度 成正比,故选 B。 4 4.B 在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象,可以探究液体压强跟深 度的关系。在容器两侧分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若右边液体密度大,则橡 皮膜向左边凸起;若左边液体密度大,则橡皮膜向右边凸起,因此本实验装置能探究液体压强跟液体 密度的关系。此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该装置不能验证液体对容器底部是否有压 强。此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出, 则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强。45 5.A 6 6.答案 液体内部向各个方向都有压强 下 液体内部压强随深度的增加而增大 7 7.解析 要求A点的压强先确定A点的深度,hA=0.2 m,pA=水ghA=1.0103 kg/m39.8 N/kg0.2 m=1.96103 Pa。 同理,先确定B点的深度hB=0.4 m,pB=水ghB=1.0103 kg/m39.8 N/kg0.4 m=3.92103 Pa。 答案 1.96103 3.92103 8 8.解析 受到海水的压强p=液gh=1103 kg/m310 N/kg6 600 m=6.6107 Pa。 答案 6.6107 9 9.解析 为验证猜想A是否正确,必须在同一液体中的同一深度转动金属盒,将橡皮膜分别转向 各个不同的方向,观察 U 形管两管中水面的高度差是否变化,所以应选图中代号为 A、B、C 三个图; 检验猜想B是否正确,要分别将金属盒放在不同液体的同一深度,故应选代号为 E、F 的两个图;为 检验猜想C是否正确,要将金属盒分别放在同一液体的不同深度,观察两管中水面的变化情况,故应 选代号为 C、D、E 的三个图。 答案 (1)A、B、C (2)E、F (3)C、D、E 1010.解析 流出的水的体积V=S孔vt=1010-6 m21 m/s5 000 s=0.05 m3, 由=得m=V=1.0103 kg/m30.05 m3=50 kg。 水深度的变化量 h=0.125 m, 减少的压强 p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.125 m=1 250 Pa。 答案 50 1 250 1111.解析 由液体压强的计算公式p=gh可求出湖堤底部受到水的压强;由公式h=和已知能承 受的最大压强,可求出水的最大深度。 (1)湖堤底部受到的水的压强为 p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg55 m=5.5105 Pa。 (2)设湖堤底部水的最大深度为H 由pmax=gH得H=60 m 水面最多还能上升的高度为 h=H-h=60 m-55 m=5 m。 答案 (1)5.5105 Pa (2)5 1212.解析 (1)水对容器底的压强为 p水=水gh1=1.0103 kg/m310 N/kg0.08 m=800 Pa 水对容器底的压力为 F水=p水S=800 Pa5010-4 m2=4 N。 (2)由于容器质量忽略不计,容器对水平面的压力等于容器中水的重力,即 F=G水=水V水g=1.0103 kg/m350010-6 m310 N/kg=5 N, 则容器对水平面的压强为 p=1 000 Pa。 答案 (1)4 N (2)1 000 Pa 1313.解析 塑料片位于玻璃管口的下端,承受着外面的水对它向上的压力和压强。由p=gh可 知,玻璃管插入水面以下越深,水对塑料片向上的压力和压强就越大。 将玻璃管插入一定深度后,向管内倒入某种液体,当塑料片刚好下落时,管内液体对塑料片的压 强等于管外水对塑料片的压强,即p水=p液。根据压强的等量关系,代入相关的数值,即可求出管内 液体的密度。5(1)当玻璃管插入水中深度h1=0.25 m 时,根据p=gh,得 p1=水gh1=1.0103 kg/m310 N/kg0.25 m=2.5103 Pa, 水对塑料片的压力F1=p1S片=2.5103 Pa10-3 m2=2.5 N。 (2)水对塑料片向上的压力F1=2.5 N, 则向下的外力F=F1-G管=2.5 N-0.5 N=2 N。 (3)当倒入玻璃管中的液体深为 20 cm 时,液体对塑料片向下的压强p2=2gh2,此时塑料片恰好 下落,则满足p1=p2,即2gh2=p1,所以2=1.25103 kg/m3。 答案 (1)2.5103 Pa 2.5 N (2)2 N(3)1.25103 kg/m3