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第2节 液体的压强
一、知能演练提升
1.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得的数据如下表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面
高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
A.液体向各个方向压强的大小关系
B.液体压强与液体深度的关系
C.液体压强与液体密度的关系
D.液体压强与气压的关系
2.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体,液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙,则( )
A.p甲>p乙 B.p甲p乙
B.p甲ρ清水>ρ酒精),则( )
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A.pA=pB=pC B.pApC D.无法确定
5.在探究液体压强特点的实验中,王超将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的两种液体中,且两金属盒所处深度相同,则由图可知( )
A.ρ1=ρ2 B.ρ1>ρ2
C.ρ1p2 F1=F2
C.p1>p2 F1ρ酒精,所以 pA>pB>pC。
5.B 解析 由题图可以看出,密度为ρ1的液体对压强计的压强更大,而金属盒所处两种液体的深度相同,所以ρ1>ρ2。
6.D 解析 液体对容器底的压强p=ρgh;液体对容器底的压力F=pS=ρghS。
7.解析 在桶上装一个长长的管子,当不断地灌水时,桶被压破,说明液体产生了较大的压强,故此实验可说明液体的压强与液体的深度有关。
答案 液体的压强与液体的深度有关
8.解析 由题图可知,A点所处的深度h=30 cm-20 cm=10 cm=0.1 m
水银在A点产生的压强为
p=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.36×104 Pa。
答案 1.36×104
9.解析 连通器是指两端开口、底部相连的容器,此塑料管构成了一个连通器,根据其特点可知,当里面装入同种液体时,静止时液面相平,所以液面位置在同一水平面上。
答案 连通器 同一水平面上(或同一高度上;或同一水平线上)
10.解析 (1)该同学向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,构成连通器,此时U形管左右两侧液面的高度相同;(2)同种液体,改变液体的深度,是为了探究液体内部压强跟深度的关系;(3)当探头深度相同时,密度越大,压强越大,U形管左右两侧液面的高度差最大的是C。
答案 (1)相同 (2)液体内部压强与深度的关系
(3)C
11.B 解析 由题图可以看出右侧容器中液体的体积大于左侧容器中液体的体积,因两容器中液体的质量相同,由ρ=可得,质量相同时体积大的物体密度小,故ρ1>ρ2,由p=ρgh可得两容器底部受到的压强分别为p1=ρ1gh1,p2=ρ2gh2,因ρ1>ρ2,h1=h2,故p1>p2;因两容器完全相同,则容器底部和水平面的粗糙程度相同,两容器内液体的质量相同,则两容器对水平面的压力相同,故两容器在水平面受到的摩擦力相同,两物体分别在拉力F1和F2作用下做匀速直线运动,物体处于平衡状态,此时拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,两物体与水平面间的摩擦力相同,则拉力相同,即F1=F2。故选B。
12.解析 容器对水平桌面的压力与容器的放置方式无关,等于容器及其中液体的总重。在水平桌面上放置一空玻璃杯,根据F=pS可知玻璃杯对桌面的压力,即空玻璃杯的重力。假如三个底面相同的容器中盛有质量相同的水,密度相同,三个容器底部受到水的压强,由p=ρgh的变形求水的深度,假设杯壁是竖直的,求出装入1 kg水后杯中水的深度,与根据已知所求水的深度进行比较可知容器的形状。
(1)由p=得,玻璃杯的重力G=F=pS=200 Pa×0.01 m2=2 N。
(2)由p=ρgh得,水的深度
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h==0.09 m。
假设杯壁是竖直的,装入1 kg的水后杯中水的深度为
H==0.1 m。
因为H>h,所以水杯是底小、口大,大致形状是图甲。
答案 (1)2 N (2)0.09 m 图甲
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