2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——8.2 科学探究:液体的压强(原卷版+解析版)

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2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——8.2 科学探究:液体的压强(原卷版+解析版)

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第八章《压强》
8.2 科学探究:液体的压强
【知识梳理】
1、由于液体受 重力 ,所以液体对容器底有压强,由于液体具有 流动性 ,所以液体对容器侧壁有压强。
2、U形管压强计是专门用来研究 液体压强 的仪器。当探头上的橡皮膜受到压强时,U型管两边的液面出现 高度差 ,压强越大,液面的 高度差越大 。这就是U形管压强计工作原理。
3、液体内部压强特点:在液体内部 向各个方向 都有压强;同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小 相等 ;液体内部的压强随深度的增加而 增大 。不同的液体,产生的压强大小与 液体的密度 有关,在同一深度, 液体的密度 越大,液体的压强越大。
4、液体压强计算公式是 p=ρgh 。其中ρ表示是 液体密度 ,单位是 kg/m3 ,h表示 深度 ,单位是 m 。由公式可知液体的压强只与 液体密度 和 液体深度 有关,与液体的多少、容器的形状等因素 无关 。
5、连通器:
(1)上端 开口 、下部 连通 的容器叫连通器。
(2)连通器的特点:静止在连通器内的同一种液体各部分直接与大气接触的液面总是保持在 同一水平面上 , 即各容器的液体深度总是 相等 。
(3)应用举例 : 船闸、茶壶、锅炉的水位计、 乳牛自动喂水器 等。
6、液压机原理
(1)加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为 帕斯卡定律 ,它是许多液压系统和液压机工作的基础。
(2)在液压机中,施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其表面积成 正比 的力。
【易错点】
公式p=ρgh中的h表示液体的深度,而不是高度。深度是指液体的液面到计算压强的那个点之间的距离。如图所示。
【规律总结】
1.根据p=ρgh可知,液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
2.由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。
【典例分析】
(2021黑龙江中考)如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面积为40cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为_______Pa。
【答案】4 2000
【解析】
[1]水对容器底部的压力为,故水对容器底部的压力为。[2]容器对桌面的中总压力为
则容器对桌面的中压强为,故容器对桌面的中压强为。
【思路小结】
固体、液体压强、压力计算小结:
容器形状 圆柱形容器 上窄下宽的容器 上宽下窄的容器
图示
P1(容器底部受到液体的压强) P1=ρ液gh P1=ρ液gh P1=ρ液gh
F1(液体对容器底部的压力) F1=G液 F1=p1S F1=p1S
F1与G液的关系 F1=G液 F1>G液 F1F2(容器对水平面的压力) F2=G液+G容
p2(容器对水平面的压强)
【真题操练】
一、单选题
1.(2021江苏无锡中考)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是(  )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
【答案】D
【解析】
仅将金属盒向上移动,深度变小,所测点受到的压强变小,U型管两侧液面出现高度差变小,故A不符合题意;同种液体中同一深度处,液体压强大小不变,所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向,U型管两侧液面出现高度差不变,故BC不符合题意;仅在水中加入食盐,食盐溶解后,液体密度变大,所测点受到的压强变大,U型管两侧液面出现高度差变大,故D符合题意。故选D。
2.(2021海南中考)如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关(  )
A.液体的重力 B.液体的体积
C.液体的深度 D.液体的密度
【答案】C
【解析】
液体压强和液体的密度以及深度有关,向细管里只灌了几杯水,液体密度不变,由于管很细,所以木桶所处的深度深,所以木桶被压裂,这个实验研究的是液体压强和深度的关系。故选C。
3.(2020湖北硚口八年级期中)下图中,不是利用连通器的特点来实现自己的功能的是(  )
A.锅炉水位计 B.液体压强计
C.排水管的U 形“反水弯” D.地漏的存水杯
【答案】B
【解析】
锅炉水位计的上端都开口、底部相互连通,是利用连通器的原理工作的,故A不合题意;液体压强计的U形管一端开口,另一端是封闭的,不符合连通器的结构特点,不是连通器,故B符合题意;排水管的“反水弯”符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故C不合题意;地漏的结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理工作的,故D不合题意。故选B。
4.(2021上海市罗星中学九年级期中)如图所示,平静的湖水中a、b、c、d四点,水的压强最小点是(  )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】A
【解析】
由图得,a点深度最小,由 得,a点压强最小,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
5.(2021湖北湖北中考)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
【答案】B
【解析】
三个容器内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以三种液体体积:V甲>V乙>V丙;容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,所以桌面受压力相等,而F=G,三个容器质量相同(容器重相同),根据压强公式p=,所以三种液体重相同即质量相同,由三种液体的体积关系和质量关系,根据密度公式可知,甲<乙<ρ丙;因为三种液体的液面在同一水平面上,所以h相同,由液体压强公式p=gh可知,p甲6.(2021北京中考)甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是(  )
A.< ,< B.< , =
C.> , > D.>, =
【答案】C
【解析】
两试管中液体质量相同,乙试管中液体体积较大,由密度公式可知,乙试管液体密度较小;两试管中液体深度相同,由液体压强公式可知,乙试管底部所受压强较小,故ABD错误,C正确。故选C。
7.(2021四川南充中考)如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、,容器对地面的压强分别是p1、p2,下列关系正确的是(  )
A.F1=F2,p1>p2 B. F1>F2,p1>p2 C.F1=F2,p1=p2 D.F1>F2,p1=p2
【答案】D
【解析】
容器内装有质量相同的液体,液体的重力相同,甲容器中液体对容器底的压力等于液体的重力,乙容器上粗下细,容器侧壁也会承担部分液体的重力,所以容器底受到的压力小于液体的重力,所以甲容器中液体对容器底的压力大于乙容器中液体对容器底的压力,即F1>F2,甲乙容器的质量相同,液体的质量相同,它们的总质量相同,总重力也相同,容器对地面的压力相同,底面积相同,由可知,容器对地面的压强相同,即p1=p2。故选D。
8.(2021河北路南八年级期中)如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器内分别装有两种质量相同的不同液体,容器内等高的A、B两点的压强相比较(  )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法确定
【答案】B
【解析】
液体质量相等,由
可知,两个圆柱形容器底部所受压强相同 ①
由图可知:, ,由 可知
因为A、B两点在两液体内同一高度上,由可知,A、B两点液体对底部压强 ②
A、B两点压强可表示为 ③; ④
联立对比①②③④四式可知。故选B。
9.(2021广东深圳市高级中学八年级期末)如图所示,小明用左侧容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中符合事实的是(  )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】
图中液体深度相同,因盐水密度大于酒精密度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,故橡皮膜应向酒精凸起,故A不符合题意;盐水密度大于酒精密度,橡皮膜在盐水中深度大于在酒精中深度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,橡皮膜应向酒精凸起,故B不符合题意;橡皮膜在盐水中深度等于在酒精中的深度,因盐水密度大于酒精密度,根据p=ρgh,盐水产生的压强大,橡皮膜应向酒精凸起,故C符合题意;液体密度相同,深度越大,压强越大,故橡皮膜应向右凸起,故D不符合题意。故选C。
10.(2021湖北通山八年级期末)如图所示,竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,先用胶布封住小孔,打开瓶盖,往瓶中灌满水,撕开胶布水将从小孔喷出,水喷出最远的是(  )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
【答案】D
【解析】
液体内部向各个方向都有压强,并且液体内部的压强随着深度的增加而增大;由于D孔的深度最深,所以此处的液体内部的压强最大,故D孔喷出的水流速度最大,其喷出的距离也最远。故选D。
11.(2021福建三明一中九年级开学考试)如图所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器放在水平桌面上。若将其改为倒立放置,则(  )
A.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强增大
B.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强增大
D.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
【答案】A
【解析】
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。容器放在水平桌面上,对桌面的压力等于重力,倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,由可知容器对桌面的压强增大。故选A。
12.(2021湖北天门八年级期末)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。对于阀门打开前后出现的现象或结果说法正确的是(g=10N/kg)(  )
A.阀门打开前,B容器底部受到水的压强为5×104Pa
B.阀门打开前,阀门K的左侧和右侧受到水的压强是相等的
C.打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1
D.打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7
【答案】D
【解析】
B容器底部受到水的压强为pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,A容器底部受到水的压强为pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa,故AB错误;打开阀门前,A液面比B液面高4cm,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,A、B两容器底面的压强之比,故C错误,D正确。故选D。
二、填空题
13.(2021上海虹口九年级期中)液体由于受到重力作用和具有______性,导致内部存在各个方向压强。三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随______增加而增大;三峡水库水面下10米处受到水的压强为______帕。
【答案】流动 深度
【解析】
[1]在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强,由于液体受到重力作用,所以对容器底部有压强,又由于液体具有流动性,对容器侧壁也有压强,故根据液体压强产生的原因可得:液体由于受到重力作用和具有流动性,导致内部存在各个方向压强。[2]因为水的压强随深度增加而增大,所以三峡大坝筑成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
14.(2021上海九年级期中)当用微型探测器进行水下探测时,它在水面下2米处受到水的压强为 ___________帕。若探测器再继续下潜时,受到水的压强将 ___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。一般拦河大坝都筑成 ___________形状正是应用了液体压强的上述规律。(最后一空选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)
【答案】1.96×104 变大 上窄下宽
【解析】
[1]微型探测器受到水的压强;[2]若探测器再继续下潜时,由于所处的深度增加,根据可知,受到水的压强将变大。[3]因为液体内部的压强随深度的增加而增大,故为了使大坝能承受更大的压强,防止大坝被水压冲毁,拦河大坝应该修成“上窄下宽”的形状。
15.(2021上海九年级期中)如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生(此操作危险,切勿模仿)。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下10厘米处,则车门底部受到的水的压强为______帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为9.19千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到10.06千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里______(选填“充满水”或“没有水”),解释此时可以打开车门的原因______。
【答案】980 充满水 见解析
【解析】
车门底部处在水下10厘米处,水的压强为。轿车沉入水中时,水对车的压强大于车内空气的压强,会产生一个向车内方向的压力差。当车门受到水的压力为9.19
千牛时,打不开车门,是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差;待水进入车厢后,随着车内水面升高,虽然车门受到的压力增大到10.06千牛,由于液体压强随深度的增加而增大,即此时车里充满水,车内的压强增大了,这样车内外的压强差变小,水对车产生的向车内方向的压力差减小,于是就可以打开车门。
16.(2021上海杨浦九年级期中)如图所示,瓶中装有一定量的水,竖直放置时如图a所示,若将它竖直倒置如图b所示,则瓶子对桌面的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),a中水对瓶底的压力______b中水对瓶盖的压力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】变大 大于
【解析】
[1]将瓶竖直倒置后,瓶子对桌面的压力不变,由 可知,压力一定时,受力面积变小,压强变大。[2] 图a中,水对瓶底的压力等于水自身的重力;图b中,水对瓶底的压力等于
所以,a中水对瓶底的压力大于b中水对瓶盖的压力。
17.(2021四川蓬溪八年级期中)如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压强为______Pa,压力为 ______N,如果液面上升5cm,液体对容器底的压强将增加 ______Pa。(g取10N/kg)
【答案】2400 240 600
【解析】
解:[1]顶部距离液面的深度h=h1﹣h2=0.8m﹣0.6m=0.2m
液体对容器顶部的压强p=ρ液gh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2400Pa
[2]由p=可得,液体对容器顶部的压力F=pS=2.4×103Pa×0.1m2=240N
[3]如果液面上升5cm,液体对容器底增加的压强Δp=ρ液gΔh=1.2×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=600Pa
18.(2021黑龙江铁锋八年级期中)如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为3:1,液体密度之比为1:2,液体高度之比为2:1,则两容器底部所受液体的压强之比为__,两容器对地面的压力之比为______,容器对地面的压强之比为________。
【答案】1:1 3:1 1:1
【解析】
[1]根据液体压强加算公式知
[2]因甲、乙为两轻质圆柱体容器,所以容器的质量不计,两容器对地面的压力之比即为两容器中液体的重力之比
[3]根据和[2]中结论知,容器对地面的压强之比为
19.(2021湖北孝感八年级期末)如图所示是卫生间的地漏结构示意图,倒U形中隔将每个存水杯分成A、B两部分,并构成了 ______,地面上的水从存水杯A侧流入,经B侧上端开口流入下水管进入下水道。正常情况下,存水杯中的水将室内与下水道隔离,避免下水道中的异味进入室内,地漏应安在比地面稍低的位置,地面上的水依靠自身的 ______(选填“压强”或“重力”)流到地漏。
【答案】连通器 重力
【解析】
[1]倒U形中隔将每个存水杯分成A、B两部分,这两部分的顶端开口,底部连通,构成了连通器。[2]地漏应安在比地面稍低的位置,地面上的水依靠自身重力的作用下流到地漏。
20.(2021内蒙古兴安盟中考)如图所示,水平桌面上两个质量相同、底面积不同的圆柱形容器A和B内装有高度相同的同种液体,则液体对各自容器底部的压强pA___________pB。两容器对水平桌面的压力FA'___________FB'。(均选填“>” “<”或“=”)
【答案】= >
【解析】
[1]两容器中液体密度相同,深度也相同,根据可知,它们对各自容器底部的压强相等。[2]两容器中液体密度相同,由图可知,A容器中液体体积较大,则质量较大,重力也较大,所以A容器和所装液体的总重力较大,对桌面的压力也较大。
三、实验题
21.(2021宁夏中考)如图所示,在“探究液体内部压强”的实验中:
(1)图A所示压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:_______。实验中通过_________显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。
①比较图B和图C可以探究的问题是___________。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论:_________。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点_________。。
【答案】用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好 U形管液面有高度差 同种液体,液体压强与深度的关系 在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等 两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别
【解析】
(1)用大拇指轻压橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好;U形管液面有高度差,高度差越大,液体内部压强越大。
(2)图B和图C深度不同,故探究的是同种液体,液体压强与深度的关系;如图C、D所示,同种液体,水中的深度不变,U形管液面有高度差相同,故结论为在同种液体内部同一深度处,各个方向压强相等。
(3)变量为橡皮膜安装的松紧程度,两个相同的压强计,一个橡皮膜比较松,一个比较紧,同时伸入同一种液体,同一深度,观察两压强计U形管液面高度差的区别。
22.(2021浙江衢州中考)图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象______(填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
I.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是______;
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是______。
【答案】不能 研究液体压强与深度的关系 可乐瓶中的水面下降一定的高度
【解析】
(1)因水与容器壁一起转动且保持相对静止,故只能说明水对容器某一方向有压强,故上述操作及现象不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)①小孔喷水距离可能与小孔离地高度有关,已知 3个不同位置相同的小孔在可乐瓶的同一高度,先后从3个不同位置相同的小孔让水喷出,故喷水时液体的深度不同,小科重新设计实验想探究的问题是研究液体压强与深度的关系。②本实验中控制小孔离地高度相同,研究液体压强与深度的关系,需要改变孔所在位置的深度,因此“一段时间”的要求是可乐瓶中的水面下降一定高度。
四、计算题
23.(2021安徽瑶海八年级期中)如图所示,某同学将重1.6N,底面积10cm2为的锥形瓶放在水平桌面中央做实验,锥形瓶内有体积为100ml,深为15cm的酒精(酒精密度为酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)酒精对锥形瓶底产生的压力和压强;
(2)锥形瓶对桌面产生的压强。
【答案】(1)1.2N,1200pa;(2)2400pa
【解析】
解:(1)酒精对锥形瓶底产生的压强为
酒精对锥形瓶底产生的压力为
F=pS=1200Pa×10×10-4m2=1.2N
(2)酒精的重力为
锥形瓶对桌面产生的压强为
24.(2021辽宁大洼八年级期中)夏季盘锦市市每天清晨都要进行洒水。若一辆洒水车空车质量为5t,水罐容积为5m3,装满水后,罐内底部水深1.5m处有一喷水口的面积为10cm2
,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求
(1)该车最多能装多少吨水;
(2)装满水时,洒水车对地面的压强;
(3)装满水时,水对罐底喷水口的压力。
【答案】(1)5t;(2)2×105Pa;(3)15N
【解析】
解:(1)水的最大质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5m3=5×103kg=5t
(2)装满水时,洒水车对地面的压力
F=G总=m总g=(5×103kg+5×103kg)×10N/kg=1×105N
洒水车对地面的压强
(3)水对罐底的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa
装满水时,水对罐底喷水口的压力
F压=p水S喷水口=1.5×104Pa×10×10-4m2=15N第八章《压强》
8.2 科学探究:液体的压强
【知识梳理】
1、由于液体受 ,所以液体对容器底有压强,由于液体具有 ,所以液体对容器侧壁有压强。
2、U形管压强计是专门用来研究 的仪器。当探头上的橡皮膜受到压强时,U型管两边的液面出现 ,压强越大,液面的 。这就是U形管压强计工作原理。
3、液体内部压强特点:在液体内部 都有压强;同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小 ;液体内部的压强随深度的增加而 。不同的液体,产生的压强大小与 有关,在同一深度, 越大,液体的压强越大。
4、液体压强计算公式是 。其中ρ表示是 ,单位是 ,h表示 ,单位是 。由公式可知液体的压强只与 和 有关,与液体的多少、容器的形状等因素 。
5、连通器:
(1)上端 、下部 的容器叫连通器。
(2)连通器的特点:静止在连通器内的同一种液体各部分直接与大气接触的液面总是保持在 , 即各容器的液体深度总是 。
(3)应用举例 : 等。
6、液压机原理
(1)加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为 ,它是许多液压系统和液压机工作的基础。
(2)在液压机中,施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其表面积成 的力。
【易错点】
公式p=ρgh中的h表示液体的深度,而不是高度。深度是指液体的液面到计算压强的那个点之间的距离。如图所示。
【规律总结】
1.根据p=ρgh可知,液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
2.由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。
【典例分析】
(2021黑龙江中考)如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面积为40cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为_______Pa。
【思路小结】
固体、液体压强、压力计算小结:
容器形状 圆柱形容器 上窄下宽的容器 上宽下窄的容器
图示
P1(容器底部受到液体的压强) P1=ρ液gh P1=ρ液gh P1=ρ液gh
F1(液体对容器底部的压力) F1=G液 F1=p1S F1=p1S
F1与G液的关系 F1=G液 F1>G液 F1F2(容器对水平面的压力) F2=G液+G容
p2(容器对水平面的压强)
【真题操练】
一、单选题
1.(2021江苏无锡中考)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是(  )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
2.(2021海南中考)如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关(  )
A.液体的重力 B.液体的体积
C.液体的深度 D.液体的密度
3.(2020湖北硚口八年级期中)下图中,不是利用连通器的特点来实现自己的功能的是(  )
A.锅炉水位计 B.液体压强计
C.排水管的U 形“反水弯” D.地漏的存水杯
4.(2021上海市罗星中学九年级期中)如图所示,平静的湖水中a、b、c、d
四点,水的压强最小点是(  )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
5.(2021湖北湖北中考)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
6.(2021北京中考)甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是(  )
A.< ,< B.< , =
C.> , > D.>, =
7.(2021四川南充中考)如图所示,甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、,容器对地面的压强分别是p1、p2,下列关系正确的是(  )
A.F1=F2,p1>p2 B. F1>F2,p1>p2 C.F1=F2,p1=p2 D.F1>F2,p1=p2
8.(2021河北路南八年级期中)如图所示,甲、乙两个相同的圆柱形容器内分别装有两种质量相同的不同液体,容器内等高的A、B两点的压强相比较(  )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法确定
9.(2021广东深圳市高级中学八年级期末)如图所示,小明用左侧容器来做“探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中符合事实的是(  )
A. B.C. D.
10.(2021湖北通山八年级期末)如图所示,竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,先用胶布封住小孔,打开瓶盖,往瓶中灌满水,撕开胶布水将从小孔喷出,水喷出最远的是(  )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
11.(2021福建三明一中九年级开学考试)如图所示,将一个装有一定质量水(水未装满)的圆台状封闭容器放在水平桌面上。若将其改为倒立放置,则(  )
A.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强增大
B.水对容器底的压强增大,容器对桌面的压强减小
C.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强增大
D.水对容器底的压强减小,容器对桌面的压强减小
12.(2021湖北天门八年级期末)如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。对于阀门打开前后出现的现象或结果说法正确的是(g=10N/kg)(  )
A.阀门打开前,B容器底部受到水的压强为5×104Pa
B.阀门打开前,阀门K的左侧和右侧受到水的压强是相等的
C.打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1
D.打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7
二、填空题
13.(2021上海虹口九年级期中)液体由于受到重力作用和具有______
性,导致内部存在各个方向压强。三峡大坝筑成上窄下宽,是因为液体内部压强随______增加而增大;三峡水库水面下10米处受到水的压强为______帕。
14.(2021上海九年级期中)当用微型探测器进行水下探测时,它在水面下2米处受到水的压强为 ___________帕。若探测器再继续下潜时,受到水的压强将 ___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。一般拦河大坝都筑成 ___________形状正是应用了液体压强的上述规律。(最后一空选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)
15.(2021上海九年级期中)如图甲,在一档中央电视台拍摄的节目中,实验员正在亲身实践:当汽车被水浸没,该如何逃生(此操作危险,切勿模仿)。工作人员将汽车缓缓浸入水中,坐在车里的实验员尝试推开车门逃生他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力,如图乙。如果某个时刻,车门底部处在水下10厘米处,则车门底部受到的水的压强为______帕。我们从图乙中看到,当车门受到水的压力为9.19千牛时,门打不开,而当车门受到的压力增大到10.06千牛时,车门反而打开了,猜测此时车里______(选填“充满水”或“没有水”),解释此时可以打开车门的原因______。
16.(2021上海杨浦九年级期中)如图所示,瓶中装有一定量的水,竖直放置时如图a所示,若将它竖直倒置如图b所示,则瓶子对桌面的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”),a中水对瓶底的压力______b中水对瓶盖的压力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
17.(2021四川蓬溪八年级期中)如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压强为______Pa,压力为 ______N,如果液面上升5cm,液体对容器底的压强将增加 ______Pa。(g取10N/kg)
18.(2021黑龙江铁锋八年级期中)如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为3:1,液体密度之比为1:2,液体高度之比为2:1,则两容器底部所受液体的压强之比为__,两容器对地面的压力之比为______,容器对地面的压强之比为________。
19.(2021湖北孝感八年级期末)如图所示是卫生间的地漏结构示意图,倒U形中隔将每个存水杯分成A、B两部分,并构成了 ______,地面上的水从存水杯A侧流入,经B侧上端开口流入下水管进入下水道。正常情况下,存水杯中的水将室内与下水道隔离,避免下水道中的异味进入室内,地漏应安在比地面稍低的位置,地面上的水依靠自身的 ______(选填“压强”或“重力”)流到地漏。
20.(2021内蒙古兴安盟中考)如图所示,水平桌面上两个质量相同、底面积不同的圆柱形容器A和B内装有高度相同的同种液体,则液体对各自容器底部的压强pA___________pB。两容器对水平桌面的压力FA'___________FB'。(均选填“>” “<”或“=”)
三、实验题
21.(2021宁夏中考)如图所示,在“探究液体内部压强”的实验中:
(1)图A所示压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:_______。实验中通过_________显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。
①比较图B和图C可以探究的问题是___________。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论:_________。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点_________。。
22.(2021浙江衢州中考)图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向,绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象______(填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
I.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是______;
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是______。
四、计算题
23.(2021安徽瑶海八年级期中)如图所示,某同学将重1.6N,底面积10cm2为的锥形瓶放在水平桌面中央做实验,锥形瓶内有体积为100ml,深为15cm的酒精(酒精密度为酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)酒精对锥形瓶底产生的压力和压强;
(2)锥形瓶对桌面产生的压强。
24.(2021辽宁大洼八年级期中)夏季盘锦市市每天清晨都要进行洒水。若一辆洒水车空车质量为5t,水罐容积为5m3,装满水后,罐内底部水深1.5m处有一喷水口的面积为10cm2,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求
(1)该车最多能装多少吨水;
(2)装满水时,洒水车对地面的压强;
(3)装满水时,水对罐底喷水口的压力。

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