初中同步物理八年级下册人教版第九章 压强-全练版：第2节 液体的压强

第2节液体的压强

第1课时液体压强的特点和大小

基础过关全练

知识点1 液体压强的特点

1.(2022河南商城期中)如图所示,在侧壁有三个小孔的玻璃管中倒入足量的水,水将从小孔a、b、c中喷出,这是因为水对玻璃管的侧壁有。随着水位的降低,三个小孔中的水会喷得(选填“更远”或“更近”)。

2.(2022湖南娄星期末)在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体压强可能与液体的密度、液体的深度等因素有关。如图是小芳同学设计的用微小压强计进行探究的三次实验步骤:

(1)小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液面的高度差变化(填“大”或“小”),表明其气密性差。小芳调节好压强计,U形管两边液面相平。

(2)微小压强计是通过U形管两侧液面的来显示橡皮膜所受压强大小的。

(3)要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应选步骤乙和(选填“甲”或“丙”)来进行研究。

(4)对比步骤甲和步骤乙,可以得出的实验结论是: 。

(5)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中两侧液面高度差(填“不变”“变大”或“变小”),说明在同一液体内部同一深度,向各个方向的压强大小。

3.【学科素养·科学思维】(2022山东历下期中改编)一未装满橙汁的密闭杯子(上粗下细),先倒立放在桌面上,然后反过来正立在桌面上,则橙汁对杯底的压强变化是( ) A.增大 B.减小

C.不变

D.无法确定

4.(2021四川乐山中考,11,★★☆)如图所示,小明用此容器来做“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( )

5.(2022河南老城期中)当容器中的液体不流动时,A、B、C、D各点的深度如图所示,则各点的压强p A p B p C p D。(选填“>”“<”或“=”)(ρ盐水=1.03×103 kg/m3)

答案全解全析

基础过关全练

1.压强更近

解析倒入足量的水,水将从小孔a、b、c中喷出,这说明水对玻璃管的侧壁有压强;随着水位的降低,三个小孔所处深度减小,因为同种液体中,液体压强随着深度的减小而减小,故三个小孔处水的压强会变小,使此处的水喷出的距离更近。

2.(1)小(2)高度差(3)丙(4)在液体密度相同时,液体的深度越大,压强越大(5)不变相同

解析(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,都会有漏气现象,因此U形管两边液面的高度差变化小;(2)微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的;(3)要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应控制液体的深度相同,选用密度不同的液体来进行研究;(4)对比步骤甲和乙可知,液体密度相同,深度不同,U形管两侧液面高度差不同,故得出的实验结论是:在液体密度相同时,液体的深度越大,压强越大;(5)图乙中,探头在水中的深度不变,探头方向改变,U形管中两侧液面高度差不变,说明在同一液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小相同。

3.A杯子上粗下细,倒立时杯中液面的高度小于正立时的液面高度;由p=ρgh可知,当液体密度相同时,液面越高,液体对杯底的压强越大,所以橙汁对杯底的压强增大。

4.C A、C选项中,隔板两侧液体的密度不同,深度相同,盐水密度大于酒精的密度,由p=ρgh可知,盐水一侧产生的压强较大,即橡皮膜应向酒精一侧凸出,故A错误、C正确。B选项中,隔板两侧液体的密度不同,深度不同,左侧盐水密度大且深度大,故左侧盐水产生的压强

大,橡皮膜应向右侧凸出,所以B错误。D选项中,隔板两侧液体的密度相同,深度不同,左侧酒精深度大,故左侧酒精产生的压强大,橡皮膜应向右侧凸出,所以D错误。

5.= < <

解析A、B两点液体的密度相同,深度相同,由公式p=ρ液gh可知,p A=p B;B、C两点液体的密度相同,C点的深度大于B点的深度,由公式p=ρ液gh可知,p B

第2课时液体压强大小的计算和连通器

基础过关全练

知识点2 液体压强的大小

1.【新素材·军事】(2022广西百色中考)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 5 m深时,舱门受到水的压强为(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) ( )

A.5×102 Pa

B.5×103 Pa

C.5×104 Pa

D.5×105 Pa

2.【新独家原创】装有一定量液体的细玻璃管斜放在水平桌面上,如图所示,已知液体对玻璃管底部的压强为 1 600 Pa,则所装液体的密度是多少?(g取10 N/kg)

知识点3 连通器

3.(2022青海互助期中)如图所示四种容器中不属于连通器的是

( )

4.【跨学科·物理与生活】(2021山西翼城期末)如图是电影《银河补习班》中的一个情景,演员借助一根水管在水塔上找同一水平线上两点作为爆破点。你认为影片中演员采用的方法(填“可行”或“不可行”),你的判断依据是。

5.如图所示,是客轮通过三峡大坝的示意图。当下游客轮进入闸室后,应先关闭B和,再打开,待闸室内水位稳定后,打开A,让客轮驶入上游。

能力提升全练

6.(2022黑龙江牡丹江、鸡西朝鲜族学校联合体中考,10,★☆☆)如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b 点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( )

A.液体由A流向B

B.液体由B流向A

C.液体在A、B间来回流动

D.液体静止不动

7.(2022北京中考,12,★★☆)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积

相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为p A、p B。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )

A. ρ甲<ρ乙,p A

B. ρ甲<ρ乙,p A>p B

C. ρ甲>ρ乙,p A=p B

D. ρ甲>ρ乙,p A

8.(2022辽宁中山期中,10,★★☆)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为p A和p B,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F A 和F B,则( )

A.p A>p B,F A>F B

B.p A

C.p A

F B

D.p A=p B,F A

9.(2021山东罗庄期中,23,★★☆)如图装置,两端开口的U形管内注入一定量的水,将A管向右倾斜,待稳定后,A管中水面高度与B管中水面高度相比(选填“更高”“更低”或“一样高”),U形管底C点的压强将(选填“变大”“不变”或“变小”)。

10.(2019湖南株洲中考,24,★★☆)如图,a、b、c、d为某液体内部的四个点,它们刚好位于竖直平面内一长方形的四个顶点,液体在a、b、d三点的压强以及长方形的边长已在图中标注,则c点的液体压强沿(填“竖直”或“各个”)方向,大小为kPa,该液体密度为kg/m3,a点的深度为m。(g取10 N/kg)

11.【学科素养·科学探究】(2022安徽中考,18,★★☆)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,将塑料瓶浸在液体中,橡皮膜向瓶内凹进得越多,表明液体的压强越大。

(1)将塑料瓶竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上(如图甲),第二次瓶口朝下(如图乙),两次塑料瓶在水里的位置相同。图乙中的橡皮膜凹进得更多,则可得到的实验结论是:同种液体中, ,液体的压强越大。

(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在酒精里的位置与图乙相同,则图(选填“乙”或“丙”)中的橡皮膜凹进得更多。

12.(2022河南洛龙期中,27,★★☆)如图所示,一个薄壁玻璃杯质量为100 g,杯中装有800 g的水,水深为12 cm,杯子的底面积为40 cm2,试解决以下问题:

(1)由于液体受作用,所以液体对容器底有压强;由于液体具有性,所以液体对容器壁也有压强;液体内部由于各相邻部分之间相互挤压,液体内部向各个方向都有压强。

(2)求水对杯底的压力。

(3)求玻璃杯对水平桌面的压强。(g取10 N/kg)

素养探究全练

13.【科学探究】小明同学为测量某种液体的密度,将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力将玻璃管竖直插在水下25 cm处,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,当倒入深度达到20 cm时,发现塑料片刚好下落,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。那么测得该液体的密度是kg/m3。(g=10 N/kg)

14.【科学思维】我们知道“若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面保持相平”的结论,如图是一个简单的连通器,它盛水静止后,两管中液面高度相等。

(1)请你以液片“AB”为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论;

(2)若左管内装有10 cm高的水,在右管中装入酒精(假设水和酒精不融合),请问液面静止时酒精的高度是多少?(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)

答案全解全析

基础过关全练

1.C 坦克顶部舱门受到水的压强:p =ρ水gh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×5 m=5×104 Pa 。

2.1.0×103 kg/m 3 解析 液体的密度:ρ=p

g ℎ=

1 600Pa

10N/kg×0.16m

=1.0×103 kg/m 3。

3.C U 形管压强计的上端一个开口、另一个封闭,不是连通器,故C 符合题意。

4.可行 水管两端开口,下部连通,构成了连通器

解析 水管两端开口,下部连通,构成了连通器,根据连通器的特点可知,当水管内的水不流动时,水管两端液面是相平的,因此借助一根水管在水塔上找同一水平线上两点作为爆破点,演员采用的方法是可行的。 5.D C

解析 船闸就是一个大型的连通器,当下游客轮进入闸室后,应先关闭闸门B 和阀门D,再打开阀门C,让水流入闸室,待闸室内水位与上游水位相平,打开闸门A,让客轮驶入上游。 能力提升全练

6.D 当阀门打开时,A 和B 的上端开口、底部连通,构成了连通器。由于容器中装同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动。

7.D 由题意知两容器底部受到的液体压强相等,p 甲=p 乙,且甲容器底部的深度小于乙容器底部的深度,由p =ρgh 可知ρ甲>ρ乙;由题意知液体内A 、B 两点到容器底部的距离相等,由p =ρgh 可知p A 下>p B 下,由于p 甲=p A +p A 下,p 乙=p B +p B 下,且p 甲=p 乙,所以p A

8.C 由题图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即p A

F B,故C正确。

9.一样高变小

解析A、B两管的上端开口、下端连通,属于连通器,将A管向右倾斜后,当水不流动时,两管中的液面仍然相平,即稳定后A管中水面高度与B管中水面高度一样高;当将A管向右倾斜,待稳定后,U形管中水的深度减小,因此U形管底C点的压强将变小。

10.各个60 1×1031.2

解析同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以,c点的液体沿各个方向都有压强。由于a、b、c、d是竖直平面内一长方形的四个顶点,由图可知:b、d受到的液体压强相等,根据p=ρgh可知b、d点在同一深度处,a到b、d点所在平面的高度与c到b、d点所在平面的高度相等,根据p=ρgh可知:p c=p b+(p b-p a)=36 kPa+(36 kPa-12 kPa)=60 kPa。已知ab=4 m,ad=3 m,根据直角三角形的特点可

得:bd=5 m,则根据三角形相似可得:ℎab

ab =ad

bd

,所以,h ab=ad

bd

×ab=3m

5m

×4

m=2.4 m,Δp ab=p b-p a=36 kPa-12 kPa=24 kPa=24 000 Pa;液体的密度

ρ=Δp ab

gℎ

ab =24 000Pa

10N/kg×2.4m

=1×103 kg/m3。已知p a=12 kPa=12 000 Pa,根据

p=ρgh可得:h a=p a

ρg =12 000Pa

1×103 kg/m3×10N/kg

=1.2 m。

11.(1)深度越深(2)乙

解析 (1)图乙中,橡皮膜浸入液体的深度大,橡皮膜凹进得更多,说明在液体密度一定时,深度越深,压强越大,液体压强随深度的增加而增大;(2)若用体积相同的酒精(ρ酒精<ρ水)进行实验,橡皮膜的深度相同,根据p =ρgh 可知,橡皮膜在水中受到的压强大,所以乙中的橡皮膜凹进得更多。

12.(1)重力 流动 (2)4.8 N (3)2.25×103 Pa 解析 (2)水对杯底的压强:p

水

=ρ水gh =1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×

0.12 m=1.2×103 Pa,水对杯底的压力:F 水=p 水

S =1.2×103 Pa ×40×

10-4 m 2=4.8 N;(3)玻璃杯和水的总重:G

总

=m

总

g =(0.1 kg+0.8 kg)×

10 N/kg=9 N,玻璃杯对水平桌面的压强:p =F S

=

G 总

S

=

9N 40×10−4 m 2

=2.25×

103 Pa 。 素养探究全练 13.1.25×103

解析 塑料片刚好下落,说明塑料片受到水的压强和玻璃管内倒入液体的压强相等,即p 水=p 液,即ρ水gh 水=ρ液gh 液,则该液体的密度:ρ液=

ρ水ℎ水ℎ液

=

1.0×103 kg/m 3×25cm

20cm

=1.25×103 kg/m 3。

14.(1)证明:设液片AB 的面积为S ,左、右两管内水深分别为h 左和h

右

,由于水不流动,即液片AB 左、右两面所受二力平衡,这两个力同时

作用于液片AB 上,根据p =F S

可知:左、右两管中的水对液片AB 的压强相等;根据公式p =ρgh 推出h =p

ρg ,可知两管中同是水(即液体密度

相同),压强相等时,两管水深相等,即h 左

=h

右

,所以左、右两管水面

保持相平。 (2)12.5 cm

解析 (1)根据二力平衡条件、压强公式p =F

S

和液体压强公式p =ρgh

即可进行证明。(2)若左管内装有10 cm 高的水,在右管中装入酒精,

由于在液面静止时左、右两管里底部的液体压强相等,即p 左=p 右,根

据p =ρgh 可知:ρ水gh 水=ρ酒精gh 酒精,则h 酒精=

ρ水ℎ水ρ酒精

=

1.0×103 kg/m 3×0.1m 0.8×103 kg/m 3

=0.125 m=12.5 cm 。