人教版八年级92液体的压强知识点汇总和习题讲解.docx
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人教版八年级92液体的压强知识点汇总和习题讲解
第二节液体压强
一、液体压强
1.产生:
由于液体受到重力作用。
注意:
由于液体具有流动性,因此液体内部朝各个方向都有压强。
2.特点:
(1)同种液体,深度越大,压强越大;
(2)同一深度的不同液体,密度越大,压强越大;
(3)同种液体的同一深度,朝各个方向的压强相等。
二、液体压强的大小
(1)在液体压强的公式
中,p表示液体的压强,单位是Pa,
表示液体的密度,单位是kg/m3,h表示液体的深度,单位是m,g一般取9.8N/kg。
(2)从公式中看出:
液体的压强只与液体的密度和_深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器的形状均无关。
(3)液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器(圆柱、正方体、长方体)放到水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力。
三、连通器
(1)定义:
上端开口,下部相连通的容器。
(2)特点:
连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各容器中的液面高度总是相同的。
连通器中深度相同的各点压强相同。
(3)应用:
茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都是根据连通器的原理来工作的。
判断是不是连通器时,依据连通器的定义要看两点:
一是各容器的底部必须是连通的;二是各容器的上部都是开口的。
重点:
一、液体内部压强的特点:
(1)液体对容器的底和侧壁都有压强;
(2)液体内部向各个方向都有压强;
(3)液体压强随深度的增加而增大;
(4)在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;
(5)在同一深度处,液体压强还与液体的密度有关系,密度越大,压强也就越大。
【例题1】(2018·云南民族大学附属中学八年级下学期第一次月考)用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变大的是
A.将金属盒在水中的位置上移
B.将金属盒在原位置转动180°
C.保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
参考答案:
D
二、液体压强的计算
(1)液体压强的公式p=ρgh。
该公式的物理含义:
①对同种液体,p与深度h成正比,h增大,p增大。
②对不同液体,深度一定时,p与液体密度ρ成正比,ρ大的p大。
③公式中不包含面积S,所以压强p的大小跟所取的受力面积大小没有关系。
(2)利用公式计算液体压强时,一定要统一单位,即ρ用千克/米3,h用米,g的单位是牛/千克,计算出的压强单位是帕斯卡。
(3)要理解公式中的h是深度,即液体内某处到自由液面的距离,而不是该处到底部的距离。
【例题2】如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是
A.p甲>p乙B.p甲
C.p甲=p乙D.条件不足,无法判断
参考答案:
B
试题解析:
∵液体深度h、容器底面积S相同,∴液体体积V甲>Sh=V乙,∵液体质量相等,∴ρ甲<ρ乙,又∵p=ρgh,h相同,∴容器底部受到的液体压强p甲
故选B。
三、连通器原理及其应用
(1)定义:
上端开口,下部连通的容器我们就叫做连通器。
(2)连通器原理:
连通器里装同种液体且在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
(3)连通器原理在生活和生产中有着重要的应用。
如锅炉水位计、乳牛自动喂水器、过路涵洞、船闸等。
【例题3】(2018·四川省成都市金堂县土桥学区八年级月考)连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是
A.茶壶B.船闸C.活塞抽水机D.下水道存水管
参考答案:
C
练习:
1.如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是
A.将压强计的金属盒向上移动一段距离
B.将压强计的金属盒向下移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原位置转动180°
D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
2.1648年帕斯卡曾做过一个著名的实验,如图所示,在装满水的密闭木桶的桶盖上,插入一根细长的管子,然后在楼房阳台上向细管子里灌水,结果只有几杯水就把木桶压裂了,该实验说明了影响水产生压强大小的因素是
A.水的密度B.水的深度C.水的质量D.水的体积
3.(2018·广东中考物理模拟试题)如图所示,水平桌面上放有四个玻璃杯,
玻璃杯中装有水,
玻璃杯中装有酱油,
、
玻璃杯中装有酒精,四个玻璃杯中的液面相平(四个玻璃杯的杯底厚度相同),已知
,则液体对玻璃杯杯底的压强最大的是
A.
B.
C.
D.
4.如图所示中的四种河堤的设计中,最不合理的是
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,水对容器顶的压强是
A.10000PaB.2000Pa
C.6000PaD.4000Pa
6.(2018·辽宁省沈阳134中八年级下期中试题)如图所示的实例中,不属于连通器应用的是
A.
茶壶B.
锅炉水位计
C.
船闸D.
潜水艇
7.2010年8月,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器3000米级海试取得成功,最大下潜深度达到3759米,超过全球海洋平均深度3682米,这标志着我国成为继美、法、俄、日之后,第5个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。
当蛟龙号潜艇下潜至3500m时,潜艇承受的最大压强为(海水密度为1.03×103kg/m3)
A.3.605×107PaB.3.87×107Pa
C.3.79×107PaD.无法测定
8.如图所示,容器下部横截面积S2为上部横截面积S1的3倍,当由管口注入重为G的某种液体时,上部液体与容器的下部等高,则液体对容器底部的压力为
A.
B.G
C.
D.
解析:
G=mg=ρVg=ρg(S1h+S2h)=ρg(S1h+3S1h)=4ρgS1h,∴
。
所以p=2ρgh=
,所以底部的压力F=pS2=
。
故选A。
9.(2018·福建省永春县第一中学八年级下学期期中考试)如图所示,在水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个底面积均为0.01m2的薄壁空杯,其中甲图为柱形空杯,四个空杯子对桌面的压强均为100Pa。
当在其中一个空杯中装入0.9kg的水后,水对杯底产生的压强为800Pa,则这个杯子的形状可能是图中的(取g=10N/kg)
A.
B.
C.
D.
10.(2018·上海市嘉定区中考物理一模试题)两个足够高、底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体,如图所示(S甲>S乙)。
若两容器中注入的甲、乙两种液体高度相等,则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙及此时液体对容器底部压强p甲、p乙的判断正确的是
A.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙B.ρ甲>ρ乙,p甲
C.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙D.ρ甲<ρ乙,p甲
11.如图所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象,设液体甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,则ρ甲、ρ乙的关系是
A.ρ甲=ρ乙B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲<ρ乙D.无法确定
12.如图所示,甲容器中盛有水,乙容器中盛有酒精(ρ水>ρ酒精)两液面一样高,在其中有A、B、C三点,则三点的压强关系是
A.pA>pB>pCB.pA C.pA>pC>pBD.pB 13.三个容器分别盛有水银、水和煤油,它们对容器底面的压强相等,则它们在容器中液面最高的是 A.水B.水银 C.煤油D.一样高 14.如图所示,两试管装同体积的不同液体,对试管底的压强相同,则 A.竖直管内液体密度大B.竖直管内液体密度小 C.两管内液体密度相同D.无法确定 15.(2018·柳州市初中毕业升学考试物理模拟试题)如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则 A.pA 16.如图所示,能正确描述同种液体中液体压强与深度关系的是 A. B. C. D. 17.(2018·新疆乌鲁木齐市第九十八中学九年级下学期第一次模拟)如图所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是 A. hB. hC. hD.h 解析: 当打开开关K时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内水面静止时,水面相平,因此右边水面将下降,左面水面将升高,由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,竖管中水的总体积V=Sh+2S·2h=5Sh,因为右管横截面积是左管的两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2倍,即左管水的体积为V左= ×5Sh= Sh,右管水的体积为V右= ×5Sh= Sh,左管水的体积的增大量为 –Sh= Sh,即左管水面上升的距离是 h;故选C。 18.复习时,小雪用两端覆盖了橡皮膜的玻璃筒研究液体压强的特点,装置如图。 当她把玻璃筒水平压入装水的水槽底部时,发现橡皮膜向筒内凹陷,说明液体内部向各个方向都有压强。 但晓彤实验时发现橡皮膜向内凹陷程度小,你认为原因可能是橡皮膜绷得过紧。 19.在寓言故事《乌鸦喝水》中乌鸦把小石块投入瓶中而喝到了水。 水面上升过程中,水对瓶底的压强增大(选填“”、“减小”或“不变”)。 20.(2018·广东省中考物理三模试题)如图所示,我国的“蛟龙”号潜水器完全潜入水中后,随着潜水深度的增大,潜水器受到海水的压强将增大(选填“增大”“减小”或“不变”)。 当它创纪录地突破7000m深处时,海水对它的压强为7.21×107Pa,这时“蛟龙”号每0.5m2的外表面面积上受到的压力是3.605×107N。 (g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3) 21.(2018·重庆市初中毕业暨高中招生考试模拟)如图所示,A、B两个容器自重和底面积相同;分别装有硫酸、酒精(ρ硫酸>ρ酒精),已知两个容器底面受到的压力相等,A中硫酸液体对杯底的压强等于(选题“大于”“小于”或“等于”)B中酒精对杯底的压强,A、B两个容器B(选填“A”或“B”)对水平桌面的压强大。 解析: 由题可知,SA=SB,FA=FB,由p= 可得,pA=pB;不同形状的液体(容器),其对容器底部产生的正压力大小与液体的重力关系不同,如图所示, 在A形状的容器中,液体对容器底部产生的压力FA>GA,在B形状的容器中,液体对容器底部产生的压力FB GB>GA,则A对水平桌面产生的压力: F′A=GA+G容,B对水平产生的压力: F′B=GB+G容,可得F′A 可得: p′A 22.中国科学报2017年4月6日报道,近日,我国科学家研发的深海原位探测紫外激光“拉曼光谱仪”在马里亚纳海沟成功通过7000m海试验证。 该光谱仪是国际上首次进行深海探测的紫外激光拉曼光谱仪,也创造了拉曼光谱仪最高深海探测纪录: 7449m,当该光谱仪下潜至7000m深处时,受到海水的压强是7×107Pa。 (ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 23.如图是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底6cm,A端内液面离容器底26cm.则: B端顶面受到水的压强为2×103。 24.举世瞩目的“三峡水利枢纽工程”的拦河大坝为混凝土大坝,全长约为2300余米,坝高185米,现蓄水水位是150米,则坝底受到的压强为1.5×106Pa。 拦河坝之所以修成“上窄下宽”的形状是因为 水的压强随深度的增加而增大。 25.有甲、乙两个杯子分别盛有两种液体,放在水平桌面上,两种液体的密度之比为ρ甲: ρ乙=1: 2,杯中液体的深度之比为h甲: h乙=2: 3,则这两种液体对两杯底的压强之比p甲: p乙=1: 3。 由液体压强公式p=ρgh可知,液体对杯子底部的压强之比: 。 26.(2018·上海华东师范大学第二附属中学月考)如图所示,一端封闭装有水的U形试管内,有深度不同的A、B、C三点。 它们受到水的压强pA=1000帕,pB=2000帕,pC=2200帕。 27.(2018·广东省茂名市化州四中第一学期九年级第一次月考)小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表: 序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm 1 水 5 朝上 4.8 2 水 5 朝下 4.8 3 水 5 朝侧面 4.8 4 水 10 朝侧面 9.5 5 水 15 朝侧面 14.2 6 酒精 10 朝侧面 11.4 根据表中的数据.请回答下列问题: (1)比较序号为1、2、3的三组数据,可得出的结论是: 同种液体,在同一深度各个方向的压强相等。 (2)比较序号为3、4、5的三组数据,可得出的结论是: 同种液体内部的压强随着深度的增加而增大。 (3)比较序号为4、6的两组数据,可得出的结论是: 不同液体内部的压强跟密度有关。 28.如图所示,一根粗细均匀两端开口的玻璃管,下端套上橡皮膜(图1甲)。 图1图2 (1)将玻璃管竖直且缓慢地插入水中(图乙),橡皮膜距水面越深,发现橡皮膜向上凸起幅度越大,说明深度越大,水的压强越大。 (2)当橡皮膜距水面深度为h时,固定竖直插入的玻璃管,然后缓慢地向管内注水,当管内水柱深度小于h时,橡皮膜总是向上凸起,说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压力F杯大于(选填“大于”、“小于”或“等于”)管内水柱对橡皮膜向下的压力F管。 (3)当管内水柱深度等于h时,橡皮膜的形状又变为与玻璃管口平齐,如图丁所示,说明F杯等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)F管。 若玻璃管的横截面积为S、水的密度为ρ,则F管=ρghS,在h深处水产生的压强p=ρgh。 (4)往玻璃管内缓慢加入的是另外的待测液体直到薄膜变平为止,测出薄膜到水面和液面的距离分别如图2所示(已知ρ水=1.0×103kg/m3),则待测液体的密度ρ液=1.2×103kg/m3。 29.(2018·山东省德州市武城县育才实验学校九年级(上)期初试题)“木桶理论”告诉我们: 一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。 如图所示,已知桶壁上最长的木板长为0.5m,最短的木板长为0.2m,桶底内部底面积为4×10﹣2m2。 (忽略圆桶外壁的厚度) (1)若空桶的质量为2kg,则桶对水平地面的压强为多少Pa? (2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强约为多少Pa? (3)桶底受到水的压力约为多少N? 30.带鱼生活在深海中,长期承受巨大的压力,已经习惯了。 水底的压力比岸上大得多,带鱼上岸后,由于压力急减,它的内脏膨胀爆裂,就会导致死亡,因此我们见不到活的带鱼。 假如一条带鱼全身面积约0.08m2,生活在200m深的海洋里。 (海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg) 求: ①带鱼受到的压强是多少? ②它周身受多大的压力? 【解析】 (1)带鱼受到的压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa; (2)带鱼周身受到的压力: F=pS=2×106Pa×0.08m2=1.6×105N。 31.(2018·邵阳)如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强 A.甲大B.乙大C.一样大D.无法确定 32.(2018·北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。 杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。 下列选项中正确的是 A.水对杯底的压强为900Pa600B.水对杯底的压力为2N1.8 C.水杯对桌面的压强为1000PaD.水杯对桌面的压力为2.8N3 【解析】杯内水的深度: h=6cm=0.06m,水对杯底的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,根据p= 可得,水对杯底的压力: F=pS=600Pa×30×10–4m2=1.8N;故AB错误;G水=2N,在水平桌面上,杯对桌面的压力: F′=G水+G杯=1N+2N=3N,杯对桌面的压强: p′= =1000Pa;故C正确,D错误;故选C。 33.(2018·攀枝花)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是 A. 锥形瓶B. 烧杯 C. 量杯D. 量筒 34.(2018·黑龙江)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则p1小于p2,F1大于F2。 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 35.(2018·宜昌)我国蛟龙号载人潜水器已完成了7km级的潜水实验,它潜入海面下7km深处受到海水的压强是7.21×107Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg),在逐渐上升返回海面的过程中,所受到海水的压强将变小(选填“变大”、“不变”或“变小”)。 36.(2018·常德)背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海的海水中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,此时水对你脚背的压强约为7.21×107Pa(ρ水=1.03×103kg/m3)。 37.(2018·齐齐哈尔)如图的两个容器中盛有同种相同质量的液体,乙(选填“甲”或“乙”)容器底受到的压强大,原因是同一液体内部深度越大,液体压强越大。 38.(2018·沈阳)为研究液体内部压强恃点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧。 (1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有压强: 将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的深度有关; (2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如丙图所示,说明倒入液体的密度小于(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。 (3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色通明胶管,并灌注红墨水,如丁图所示。 使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强。 (4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个连通器。 39.(2018·呼和浩特)小涵同学利用如图所示的器材探究“液体内部压强的特点”。 (1)压强计不属于(选填“属于”或“不属于”)连通器; (2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是B(选填“A“或“B”) 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 (3)调好后,将探头放入水中,并多次改变探头在水中的深度如图乙所小,同时比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。 这是为了探究液体内部压强与深度的关系。 40.(2018·昆明)如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。 容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,求水对容器的压力。 (已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度) 【解析】由题知,S=200cm2=2×10–2m2,h=15cm=0.15m, 水对容器部的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa, 根据p= 可得水对容器的压力: F=pS=1500Pa×2×10–2m2=30N。 41.(2018·枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封闭,上端开口,底面积=200cm2,高度h=20cm,如图甲所示;另有一个实心匀质圆柱体,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=120cm2,高度与容器高相同,如图乙所示。 (ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。 (1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是多少? (2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少? (2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零, 圆柱体刚好处于漂浮状态,则: F浮=G柱=19.2N, 由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水,得水的深度: h水= =0.16m, 此时水对容器底部产生的压强: p=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa; 所注水的体积: V水=(S–S1)h水=(200×10–4m2–120×10–4m2)×0.16m=1.28×10–3m3, 所注水的重力: G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10–3m3=12.8N。
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