8.2科学探究:液体的压强 沪科版初中物理八年级全一册同步练习(含详细答案解析)


8.2科学探究:液体的压强沪科版初中物理八年级全一册同步练习
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.如图所示,形状不同,底面积和重力相等的,,三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )
A. 液体密度关系为:
B. 液体对容器底部的压强最小,对容器底部的压强最大
C. 容器对桌面的压强最大,容器对桌面的压强最小
D. 三个容器对桌面的压强相等
2.如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为,密度为;下层液体的高度为,密度为。则液体对烧杯底部的压强为( )
A. B. C. D.
3.明代洪武间,当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平,不可过满,否则,杯中之酒便会全部漏掉,一滴不剩,所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示,要使水从杯底流出,其液面必须高于( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
4.如图所示,小明将压强计的金属盒放入烧杯内水中某一深度处,记下形管中两液面的高度差。下列操作能使高度差增大的是
( )
A. 将金属盒向下移动 B. 只改变金属盒面的朝向
C. 将烧杯中的水换成酒精 D. 形管内换成密度更大的液体
5.同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔、,注入水,水从两个小圆孔喷出.在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的、两处,其中离塑料瓶远些,如图所示.下列说法正确的是
( )
A. 图中是从孔喷出水的落点
B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D. 在相同的时间内孔喷出水的质量比孔喷出水的质量多
6.如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为,把它们平放在同一水平桌面上.在甲物体上,沿水平方向截取一段长为的物体,并平稳放入容器乙中,用力使物体刚好浸没在液体中不与容器乙接触,液体无溢出,截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度的变化关系如图丙所示.已知甲的密度为,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,取下列说法正确的是
( )
A. 圆柱体甲截取前和容器乙中液体质量之比为
B. 圆柱体甲截取前对桌面的压强为
C. 容器乙中未放入物体时,液体的深度为
D. 容器乙中液体的密度为
7.甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强分别为和。则下列判断正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
8.如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面.液体中的、两点处于同一水平高度,、两点的液体压强相等.则两种液体的密度和质量的关系分别是
( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
9.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. 丙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. 甲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
10.装有水的玻璃试管斜放在水平桌面上。玻璃管内水柱的长度和高度如图所示。则此时水对玻璃管底部的压强为( )
A.
B.
C.
D.
第II卷(非选择题)
二、填空题:本大题共4小题,共8分。
11.如图,圆柱形容器、放在水平桌面上,内装水,内装某种液体。、容器内的底面积之比::,液面的高度之比::,液体对两个容器底部的压力大小相等。则液体对两个容器底部的压强之比为______;中液体密度为______。
12.如图所示,把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住薄塑料片重力不计,放入水面下处,薄塑料片受到水的压强为___________;然后向管内缓慢倒入密度为的煤油,当塑料片开始下落时,管内煤油的高度为___________;如果向管内缓慢倒入某液体的高度为时,塑料片开始下落,则这种液体的密度为___________,取
13.年月日是三峡船闸向社会船舶开放通航周年.三峡大坝的船闸是利用_________原理修建的;当大坝水深为时,坝底受到水的压强是_________取,
14.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为和,水对瓶底和瓶盖的压力分别为和 ,则______ ______。
三、实验探究题:本大题共2小题,共12分。
15.如图是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验:
使用前发现形管压强计两侧的水面如图甲所示。要使形管两侧的水面相平,最简单的调节方法是______;
A.从形管内向外倒出适量水
B.取下软管重新安装
C.向形管内添加适量水
形管压强计是通过两侧水面的______来反映被测压强大小;
比较乙、丙两图可得:液体的压强与______有关;
丁图中压强计橡皮软管内的气压______选填“大于”、“小于”或“等于”大气压。
16.年月日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度米,创造了中国载人深潜的新纪录。这个消息激发了小萍“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用如图甲所示的形管压强计、烧杯、水、盐水来进行实验:
图甲是形管压强计,实验前用手轻轻按压橡皮膜,发现形管两端液面高度差几乎无变化,这说明该装置出现了 问题。排除故障后,为使实验效果更好,再次按压橡皮膜,此时应选择形管的液柱变化 选填“明显”或“不明显”的压强计来做实验。
分析图乙和图丙,得出结论:在同种液体中, 。
为了证明液体内部的压强与液体密度是否有关,有同学提出保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,比较前后两次实验,可以得出的结论是液体的密度越大,其内部压强越大,你认为这个结论可靠吗?并说出理由 。
四、综合题:本大题共2小题,共20分。
17.如图所示,在一个重,底面积为的容器里装的水,容器中水的深度为。把它放在水平桌面上,不计容器厚度,取。求:
水对容器底的压强;
水对容器底的压力;
桌面受到的压强。
18.年月日,中国首艘万米级载人潜水器“奋斗者”号成功在马里亚纳海沟坐底科考。坐底深度,这一成绩举世瞩目,世界领先。
“奋斗者”号下潜至时,受到的海水压强是多大?海水的密度取
假设你一只手掌的面积为,一只大象的质量为。设想你在深的“奋斗者”号中把一只手伸到外面的海水里,你的手掌受到海水的压力有多大?这么大的压力相当于多少只大象踩在你的手掌上?结果四舍五入到整数
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
、、三个容器内液体不同、质量相等,根据密度公式可知,根据其体积大小关系可判断其密度大小关系。
容器上窄下宽,液体对容器底部的压力大于自身的重力;容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;底面积相等,根据公式可求液体对容器底部的压强;
容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可求容器对桌面的压强。
本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力。
【解答】
根据可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知,,故故A错误;
、、三个容器中,中液体对容器底部的压力大于自身的重力;中液体对容器底部的压力等于自身的重力;中液体对容器底部的压力小于自身的重力;
根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对容器底部的压强最大,对容器底部的压强次之,对容器底部的压强最小;故B错误;
三个容器的重力相等,液体的质量相等,则重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等。故C错误,D正确。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:上层液体所产生的压强;下层液体所产生的压强;因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强。故选C。
3.【答案】
【解析】解:根据公道杯的简易模型图可知,杯体内部有倒扣的形吸管,吸管的左端比右端出水口高,左端与杯中水连通,右端穿过杯底与杯外大气相通;
当杯中水位低于点时,水还没有充满吸管,吸管内的水只能停留在倒形吸管的左端,水不能从出水口排出;当杯中水位达到位置时,吸管左端充满了水,并且左端偏高、压强大,此时水从出水口流出,直至杯内的水与吸管左端管口齐平为止。
故选:。
公道杯是虹吸现象的巧妙运用,根据公道杯的简易模型图,结合液体压强特点和大气压的知识综合分析进行解答。
本题考查液体压强特点和大气压的综合应用,关键是对虹吸现象及其原理有一定的了解,有一定难度。
4.【答案】
【解析】解:、只将金属盒向下移动,金属盒浸入液体的深度变大,由液体压强的特点可知,压强变大,压强计形管两边液面的高度差变大,故A符合题意;
B、只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,压强计形管两边液面的高度差不变,故B不合题意;
C、只将容器中水换成酒精,金属盒浸入液体的深度不变,液体密度变小,由液体压强的特点可知,压强变小,压强计形管两边液面的高度差变小,故C不合题意;
D、只将形管内的液体换成密度更大的液体,在压强不变的情况下,液体的密度越大,两侧的液面的高度差越小,故D不合题意。
故选:。
压强计的工作原理:作用在压强计探头金属盒上的压强越大,形管两液面高度差越大;即通过形管两侧液面高度差反映液体压强的大小。
液体压强的特点:同种液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;液体内部压强还跟液体的密度和深度有关。
此题考查了液体压强的概念和特点,观察物理实验现象是学习物理的一项基本能力,学生要多加练习。
5.【答案】
【解析】解:、由图可知,处液体的深度比处液体的深度小,由液体压强的特点可知,处液体的压强小于处液体的压强,因此孔喷出水的距离小于空喷出水的距离,即是从孔喷出水的落点,是从孔喷出水的落点,故A错误;
、由图可知,小孔位置越低,水的深度越深,水喷出得越远,表示水的压强越大,说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关,故B正确、C错误;
D、孔的位置比空的位置高,水的深度小,液体压强小,则水的流速慢,若两孔大小相同,则相同时间内空流出水的质量小,故D错误。
故选:。
根据液体压强的特点并结合图分析从、两孔喷出水的落点;
根据图中、两处的不同点和对应的喷出液体的落点分析实验结论;
根据、两处液体压强大小判断两小孔中水的流速,判断流出水的质量。
此题以矿泉水瓶为载体考查液体压强特点的实验与应用,矿泉水瓶可以用来探究很多物理知识,值得关注
6.【答案】
【解析】解:、由图像可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强,容器乙对桌面的压强,
由根据得,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比:
,故A错误;
B、设截取前圆柱体甲的高度为,则圆柱体甲对桌面的压强:,
圆柱体甲截取长度后,圆柱体甲对桌面的压强:,
联立以上两式代入数据可解得:,
所以,圆柱体甲截取前对桌面的压强:
,故B错误;
、容器乙中未放入物体时,对桌面的压强等于液体的压强,
即:---
圆柱体甲截取长度时,则物体的体积,
将物体浸没在液体乙中,液面上升的高度:
---
物体刚好浸没在液体中时,容器乙对桌面的压强等于此时液体的压强,
即:---
联立可解得:,故C错误;
由可知,,
由得,容器乙中液体的密度:
,故D正确。
故选:。
由图像可知,截取前圆柱体甲对桌面的压强和容器乙对桌面的压强,根据求出圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比;
设截取前圆柱体甲的高度为,根据表示出圆柱体甲截取前后对桌面的压强,联立以上两式代入数据可解得圆柱体的高度,进而得出圆柱体甲截取前对桌面的压强;
容器乙中未放入物体时,根据表示出容器乙中放入前后对桌面的压强,圆柱体甲截取长度时,其物体的体积,联立可得容器乙中未放入物体时液体的深度;
由可知,,根据求出容器乙中液体的密度。
本题主要考查压强公式和液体压强公式的灵活应用,关键要明确可以用求出柱体对桌面的压强,能从图像上找出有用的信息即可正确解题,有一定的难度。
7.【答案】
【解析】【分析】
此题是液体密度与液体压强结合在一起的综合题,难度一般。
首先根据液体的质量相等,并根据图判断出体积的关系,然后根据密度的计算公式判断出密度的大小关系,再根据液体压强的计算公式判断压强关系。
【解答】
由题意可知两管中所装的液体质量是相等的,乙管是倾斜的,由此可知乙管中所装的液体体积比较大即,
根据密度的计算公式可知,
再根据液体压强的计算公式,液体的深度是一定的,,所以,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】解:、两点的压强相等,即,
因为,,
所以两液体的密度关系:,
又因为、两点到容器底的距离相等,
所以从、两点以下的液体对容器底的压强关系:,
而两种液体对容器底的压强:,,
所以;
两种液体对容器底的压强,由于两容器底面积相等,,故两种液体的质量。
故选:。
、两点的压强相等,的深度大于的深度,利用可得两液体的密度关系;而、两点到容器底的距离相等,可得从、两点向下的液体对容器底的压强大小关系;两种液体对容器底的压强等于、点的压强加上、点以下液体产生的压强,最后得出两种液体对容器底的压强大小关系;由得到两种液体对容器底部的压力关系,对于柱形容器内的液体其对底部的压力与其重力大小相同,由可得到两种液体的质量关系。
本题考查了液体压强公式的应用,要理解“深度”的含义,熟练运用压强公式进行解答。
9.【答案】
【解析】解:乙、丙两容器底部的液体深度相同,且,根据可知容器底部受到的液体压强;
甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据可知容器底部受到的液体压强;
故,即甲容器底部受到的液体压强最大。
故选:。
乙、丙两容器底部的液体深度相同,且,根据可知乙、丙容器底部受到的液体压强的大小关系;甲、乙两容器中装的都是水,且甲容器底部的水较深,根据可知甲、乙容器底部受到的液体压强的大小关系,据此得出答案。
本题考查液体压强大小的比较,属于基础题。
10.【答案】
【解析】解:水深,
水对玻璃管底部的压强;
故选:。
根据得出水对玻璃管底部的压强。
本题考查液体压强的计算,是一道综合题。
11.【答案】:
【解析】解:液体对两个容器底部的压力大小相等,即:;
液体对两个容器底部的压强,,;
液体对两个容器底部的压强之比::::;
、是液体,则有,,;
液体对两个容器底部的压强之比:;
根据液面的高度之比::可知,中液体的密度:。
故答案为::;。
由液体对两个容器底部的压力大小相等和、容器内的底面积之比,根据可以得出压强之比;
由压强之比结合水的密度可以再利用求出中液体的密度。
本题考查了压强的定义和液体压强公式的灵活运用,要求学生善于用比值的方式去表示液体压强,题目有一定的难度。
12.【答案】
【解析】薄塑料片受到水的压强;向管内缓慢倒入密度为的煤油,当塑料片开始下沉时,水和煤油对塑料片的压强相等,则,,解得;如果向管内缓慢倒入某液体的高度时,塑料片开始下落,则,,解得这种液体的密度.
13.【答案】连通器
【解析】解:船闸是利用连通器的原理工作的;
当大坝水深为时,坝底受到水的压强:。
故答案为:连通器;。
上端开口,底部连通的容器叫连通器;
液体压强的计算方法:通常是先找到液体的深度,利用公式计算液体压强的大小。
该题考查了连通器的特点和液体压强公式的运用,是一道基础题。
14.【答案】;
【解析】【分析】
本题考查压强的计算与压力大小的比较,比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式进行分析;液体对容器底部的压力可以根据分析,也可以根据承装液体容器的形状进行分析得出。
水对瓶底和瓶盖的压强可直接利用进行判断;
液体产生的压力可利用分析,圆柱状的容器中液体对底部产生的压力等于液体的重力。
【解答】
解:由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即;
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即 。
15.【答案】 高度差 深度 大于
【解析】解:若在使用压强计前,发现形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样形管中两管上方的气体压强就是相等的都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,形管中的液面就是相平的,则B正确;
故选B;
压强计是通过形管中水面高度差来反映被测压强大小的;
比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,可得出液体的压强与液体的深度有关;
丁图中与橡皮管相连的形管左端的液面低,说明橡皮管内的气压大于大气压。
故答案为:;高度差;深度;大于。
形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;形管右端液面比较高,就说明形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让形管左端液面和大气相通,这样形管两端的液面就是相平的;
液体内部压强的大小是通过液体压强计形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
根据丁图中与橡皮管相连的形管两侧液面的情况分析。
本题探究影响液体内部压强大小的因素,考查连通器的认识、注意事项、液体压强特点和控制变量法和转换法的运用及液体压强公式的运用,是一道综合题。
16.【答案】漏气;明显;液体压强随深度的增大而变大;不可靠;没有控制液体的深度不变
【解析】解:图甲是形管压强计,实验前用手轻轻按压橡皮膜,发现形管两端液面高度差几乎无变化,这说明该装置出现了漏气问题。若形管的液柱变化明显,则装置不漏气,故排除故障后,为使实验效果更好,再次按压橡皮膜,此时应选择形管的液柱变化明显的压强计来做实验。
分析图乙和图丙,丙中液体深度大,产生的压强大,故得出结论:在同种液体中,压强随深度的增大而变大。
要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持深度不变,当将一杯更浓的盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,探头位置不变,密度增大,形管左右液面差增大,因没有控制液体的深度不变,不能探究液体压强跟密度的关系,即结论不可靠。
故答案为:漏气;明显;液体压强随深度的增大而变大;不可靠;没有控制液体的深度不变。
压强计使用前要检查气密性,轻压压强计金属盒的橡皮膜,形管中的液面高度都没变化,说明压强计漏气,若液面高度升降明显,则装置不漏气;
液体内部压强的大小是通过液体压强计形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;据此分析回答。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法的运用。
17.【答案】解:水对容器底的压强:

由可知,水对容器底的压力:

容器对水平桌面的压力:

桌面受到的压强:

答:水对容器底的压强为;
水对容器底的压力为;
桌面受到的压强为。
【解析】根据求水对容器底的压强;
根据求出水对容器底的压力;
容器对水平桌面的压力大小等于水和容器的总重力,根据求桌面受到的压强。
本题考查了液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强,后计算压力;固体,先计算压力在水平面上,后计算压强。
18.【答案】解:“奋斗者”号下潜至时,受到的海水压强:

手掌受到海水的压力:

一只大象受到的重力:

相当于大象的只数:
只。
答:“奋斗者”号下潜至时,受到的海水压强是;
手掌受到海水的压力有;这么大的压力相当于只大象踩在手掌上。
【解析】根据求出“奋斗者”号下潜至时,受到的海水压强;
根据求出手掌受到海水的压力;根据求出一只大象受到的重力;据此求出相当于大象的只数。
此题考查了液体压强的计算、压强公式的应用、重力公式的应用,难度不大,属基础题。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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