9.2 液体的压强
一、单选题
1.如图所示是一杯密封的橙汁,先正立放在桌面上,如图A,此时,橙汁对杯底的压强是p1,杯底对桌面的压强为p2;然后反过来倒立在桌面上,如图B所示,橙汁对杯底的压强是p3,杯底对桌面的压强为p4,则下列关系式正确的是( )
A.p1>p3,p2=p4 B.p1>p3,p2
2.下图所示的四个装置,其中不属于连通器的是( )
A.茶壶
B.托里拆利实验
C.船闸
D.锅炉水位计
3.下列不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.船闸 C.抽水机 D.地漏
4.2020年12月底我市下了一场大雪,小明根据“雪在外力挤压下可形成冰(密度为已知)”的原理,采用如下方法来估测积雪的密度;在平整地面上选择一层厚度均匀的积雪,用脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印(如图所示),接着他测出了以下物理量,其中能估测出积雪的密度的一组物理量是( )
①积雪的厚度 ②脚印的面积 ③脚印的深度 ④冰的厚度
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.如图重力相等、底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同,深度相同的不同液体,则液体对容器底的压强p甲、p乙,和容器对桌面的压强、的大小关系判断正确的是( )
A.p甲>p乙, B.p甲=p乙,
C.p甲<p乙, D.p甲<p乙,
6.如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,与乙等高的丙容器中装的是酒精。已知酒精的密度是,则( )
A.甲容器底部受到的液体压强最大 B.乙容器底部受到的液体压强最大
C.丙容器底部受到的液体压强最大 D.三容器底部受到的液体压强相等
7.如图所示,甲、乙两个粗细相同的试管内装有相同质量的不同液体,当乙管竖直放置,甲管稍稍倾斜时,两管中液面等高,则试管中液体对管底的压强是( )
A.甲试管中小 B.乙试管中小
C.两试管中一样大 D.条件不足,无法判断
8.如图所示,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,下列说法中正确的是( )
A.水对容器底的压强减小,矿泉水瓶对桌面的压力增大
B.水对容器底的压强减小,矿泉水瓶对桌面的压力减小
C.水对容器底的压强增大,矿泉水瓶对桌面的压强减小
D.水对容器底的压强增大,矿泉水瓶对桌面的压强增大
9.如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为( )(水=1.0×103kg/m3)
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
10.如图甲所示,底面积为的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着底面积为圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水均匀流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图乙所示。则( )
A.圆柱体A的高度30cm
B.容器装满水时,水的体积
C.当时,液体对容器底部压强1500Pa
D.当时,液体对圆柱体A底部压力6N
二、填空题
11.图是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯,左边的细玻璃管与右边的杯身上端均开口,下部相连通,构成一个___________;当我们从细玻璃管口吸喝饮料时,不必倾倒杯子,饮料能够进入口中是因___________的作用。
12.海上护航舰艇都采用前后编队航行,是因为舰艇平行急速行驶时,舰艇间水流速度大,压强______(选填“大”或“小”),会发生相撞事故。三峡大坝的船闸是利用______原理修建的,大坝上游水深100m处的压强是______Pa。(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
13.如图所示,将一个试管口扎上橡皮膜竖直浸入水中,第一次管口朝上,第二次管口朝下,两次试管浸没在水里的位置相同,发现橡皮膜都向管内凹陷,根据液体内部压强“______相同时,______,液体内部压强越大”的特点可知第______次橡皮膜向管内凹陷的程度更明显。
14.我国自主研制的““奋斗者”号”深潜器在下潜时,受到海水的压强会随下潜深度增加而___________,当““奋斗者”号”下潜到10000m深度时,其1cm2的表面受到海水的压力约为___________N。(ρ海水=1.03×103kg/m3)
15.无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆被淹越深,受到水的压强越 ___________。紧急情况下,应挥动逃生锤的 ___________(填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离,这是用减小受力面积的方法,___________(填“增大”或“减小”)压强。
三、实验题
16.两只杯子分别盛有甲、乙两种密度不同的液体(ρ甲>ρ乙),小刚利用微小压强计对它们进行了区分。请结合小刚的实验过程,回答下列问题:
(1)当压强计蒙有橡皮膜的金属盒在空气中时,小刚观察到如图(a)所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左侧玻璃管液面上方的气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)当地环境大气压,调节的方法是_______;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计调节正常后,小刚将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(b)和(c)所示。他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是甲液体。你认为,小明的结论是________(选填“可靠的”或“不可靠的”),理由是________。
四、计算题
17.如图所示,铁桶重为15N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入5kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
18.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为30N,底面积均为0.12m2,缸内有质量为32 kg的水和三条总质量为1 kg的鱼,此时水的深度为0.2 m,(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)请计算:
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强。
参考答案:
1.C
【详解】不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图可知,正立时橙汁的深度大于倒立时的深度,根据可知,正立时橙汁对杯底的压强p1大于倒立时橙汁对杯底的压强是p3;橙汁静止放在水平桌面上,杯底对桌面的压力等于橙汁的重力,重力不变,则杯底对桌面的压力不变,由图可知,倒立时受力面积大于正立时的受力面积,根据可知,正立时杯底对桌面的压强为p2大于倒立时杯底对桌面的压强为p4,故ABD错误,C正确。
故选C。
2.B
【详解】A.茶壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,是连通器,故A不符合题意;
B.托里拆利实验用的玻璃管上端没有开口,不是连通器,故B符合题意;
C.船闸的上游与闸室、闸室与下游都是上端开口、下端连通的,是连通器,故C不符合题意;
D.锅炉水位计上端开口、下端连通,是连通器,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.茶壶的壶盖上有小孔,壶嘴上端有口,壶身和壶嘴底部相连通,是连通器,故A符合题意;
B.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成通器,故B符合题意;
C.抽水机是利用大气压来工作的,不是利连通器原理工作的,故C不符合题意;
D.地漏是利连通器原理工作的,故D符合题意。
故选C。
4.C
【详解】根据题意,整个过程中雪变成冰时的质量没有发生变化。设人脚印的面积为S,雪的厚度为h雪,冰的厚度为h冰;则雪的质量为
m雪=ρ雪Sh雪
冰的质量为
m冰=ρ冰Sh冰
则
ρ雪Sh雪=ρ冰Sh冰
ρ雪=
又知
h冰=h雪-h脚印,h雪=h冰+h脚印
冰的密度已知,所以还需要测量积雪的厚度、脚印的深度与冰的厚度中的任意两个量均可。
故选C。
5.C
【详解】由图可知,甲容器上宽下窄,乙容器为柱形容器,两容器底面积相同,液面等高,所以,甲容器中液体体积大,因为两容器所装液体质量相等,根据可知,ρ甲<ρ乙,由液体压强公式可知,在深度相同时,液体密度大的压强大,所以,两容器底部所受液体的压强关系是p甲<p乙;由题意知,两容器所装液体质量相等,两容器质量相等,则两容器与所装液体的总重也相等,所以两容器对水平桌面的压力相等,因为两个容器底面积相同,根据公式可知,两个容器对桌面的压强关系是。故ABD错误,C正确。
故选C。
6.A
【详解】甲、乙容器内液体都是水,密度相同,且甲中水的深度大于乙中水的深度,据 知,甲、乙容器底部受到液体压强的关系是
p甲>p乙
丙容器中装的是酒精,酒精的密度小于水的密度,乙、丙容器中水及酒精的深度相同,同理知,甲、乙容器底部受到液体的压强关系是
p乙>p丙
所以
p甲>p乙>p丙
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.A
【详解】由图可知,甲试管中液体的体积大于乙试管中液体的体积,因甲、乙试管中液体质量相同,所以由可知,甲试管中液体的密度小于乙试管中液体的密度;又因为两试管中液面等高,即液体的深度相同,由可知,甲试管中液体对管底的压强小,乙试管中液体对管底的压强大,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.D
【详解】由图可知,水瓶由正立到倒立,水的深度变大,据 知,水对容器底的压强变大;而矿泉水瓶对桌面的压力等于瓶与水的总重力,整个过程中,这个总重力不变,所以压力不变,但受力面积变小,据 知,矿泉水瓶对桌面的压强变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
9.C
【详解】由可知,舱门受到水的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.D
【详解】A.由图乙可知,当时,水面与A上表面相平,此时容器底受到的压力为,当时,水面与A下表面相平,此时容器底受到的压力为,水对容器底部压力的变化为
则圆柱体A的高度为
故A错误;
B.由图乙可知,容器装满水时对容器底部的压力,前水面下降的高度为
则放出水的体积为
所以水的流速为
由图可知,当时,容器内的水刚好放完,所以容器内水的体积为
故B错误;
C.由图乙知,在,,三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,第1阶段流出的水量:,第2阶段流出的水量为
第3阶段流出的水量为
所以细杆的长度为
当时放出水的体积为
则此时A浸入水的深度为
所以此时容器内水的深度为
所以此时容器内水对容器底部的压强为
故C错误;
D.当时,液体对圆柱体A底部压力为
故D正确。
故选D。
11. 连通器 大气压
12. 小 连通器 1×106
13. 液体 液体深度越深 二
14. 增大 1.03×104
15. 大 B 增大
16. 大于 B 不可靠的 没有保证深度相同
17.(1)1500Pa;(2)15N;(3)6500Pa
18.(1) 2×103Pa;(2) 3×103Pa