液体压强基础讲义

1 经典例题 经典例题 如图所示 两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起 甲重 10N 放在地面上 乙重 5N 被吊 在空中 它们均保持静止 若不计弹簧及细绳的重量 弹簧受到的拉力为 N 甲物体受 到的合力为 N 一人的两只手同时各用 8N 的力 分别向两侧拉一个弹簧测力计两端的挂钩时 弹簧测力计的 示数是 A 0 N B 8 N C 16 N D 20 N 商场的电梯匀速向上运动 站在电梯上相对电梯静止的人受到的作用力有 A 重力和支持力 B 重力 支持力和水平向右的摩擦力 C 重力 支持力和水平向左的摩擦力 D 重力 支持力和斜向上的摩擦力 把一个重为 2 牛的苹果竖直向上抛出 苹果在空中受到重力和空气阻力的作用 若苹果在上 升和下降过程中所受合力的大小分别为 F1 F2 则 A Fl 可能小于 F2 B Fl 可能等于 F2 C Fl 一定等于 F2 D F1 一定大于 F2 跳伞运动员在降落中 前阶段速度是增大的 伞全张开后是匀速降落阶段 它前后两阶段受力情况分别是 A 重力大于阻力 重力小于阻力 B 重力大于阻力 重力大于阻力 C 重力等于阻力 重力小于阻力 D 重力大于阻力 重力等于阻力 例例 1 为了测定木块所受到的滑动摩擦力 两个实验小组分别设计了甲 乙两种实验方案 实验装置如图所示 实 验中不计弹簧测力计的重力 甲方案 在水平实验桌面上将木板用线拉住 通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块 使木块在木板上面滑动 乙方案 将木板放在水平实验桌面上 用线通过弹簧测力计水平地拉住木块 沿木板方向水平拉木板 使木板在 木块下面滑动 1 从实验操作方面考虑 应选择 方案 简述你选择的理由 2 从实验误差方面考虑 应选择 方案 简述你选择的理由 如图所示 用力推放在水平地面上的一只箱子 但未推动 这是因为 A 箱子质量太大 B 推力小于箱子与地面的摩擦力 C 推力等于箱子与地面的摩擦力 D 箱子的重力大于推力 如图所示 某同学用 40N 的水平力将一个重 30N 的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止状态 则物体与墙壁间的 摩擦力是 A 40N B 30N C 10N D 70N 例题 例题 如图所示是一种起重机的简图 用它把质量为 4 103kg 底面积为 1m2的货物 G 匀速提起 取 g 10N kg 问 1 当货物静止于水平地面时 它对地面的压强是多少 2 若把货物匀速吊起 16m 用了 40s 则货物上升的速度是多少 3 起重机对货物做了多少功 4 吊起货物时 为使起重机不翻倒 其右边至少要配一个质量为多大的物体 如图所示 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F 将杠杆缓慢地由位置 A 拉至位置 B 在这个过程中动力 F A 变大 B 变小 C 不变 D 先变大后变小 2 如图所示的装置处于平衡状态 O 为支点 已知物重 G 180N 若不计杠杆和滑轮重 则 F 应为 A 90N B 120N C 270N D 30N 如图所示中 通过定滑轮匀速提起重物 G 时 向三个方向拉动的力分别为 F1 F2 F3 则 三个力大小关系是 A F1最大 B F2最大 C F3最大 D 一样大 如图的装置中 甲物体重 5N 乙物体重 3N 甲 乙均保持静止状态 不计弹簧测 力计自重 则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是 A 0 N 3 N B 0 N 5 N C 2 N 5 N D 2 N 3 N 如图所示 用一个跟杠杆始终保持垂直的力 F 使杠杆由竖直位置缓慢地转到水平位置的 过程中 A 杠杆始终是省力的 B 杠杆始终是费力的 C 先是省力的 后是费力的 D 先是费力的 后是省力的 液体压强液体压强 液体内部产生压强的原因 液体受重力且具有流动性 液体压强的特点液体压强的特点 液体内部朝各个方向都有压强 在同一深度 液体内各个方向压强相等 液体的压强随深度的增加而增大 深度 指由上 水面 向下竖直的距离 在同一深度 液体密度越大 压强越大 由上得出 液体压强只和液体深度 液体密度有关 实验 探究影响液体的压强的实验 探究影响液体的压强的因素因素 例例 1 在 探究液体的压强 的实验 中 进行了如图中各图所示的操作 为了顺利地完成该实验 除了图中画出的各种器材外 还需要用到 比较图中代号为 的三个图 可以得到的结论是 在同一深度 液体向各个方向的压强相等 比较代号为 的两个图 可以知道 在深度相同的情况下 不同液体的压强还跟它的密度有关 液体 的密度越大 压强越 比较代号为 的两个图 可以知道 液体的压强随深度的增加而增大 KEY KEY 1 刻度尺刻度尺 2 A B C 3 E F 越大越大 4 C D E 例例 2 2 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 深度 指由上 水面 向下竖直的距离 不管容器是什么形状 只要是同种液体 且 在同一高度 压强相等 p h F1 F2 F3 3 4水10朝埘面9 5 5水15朝侧面14 2 6酒精15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 2 比较序号为 3 4 5 的三组数据 可得出的结论是 3 比较序号为 5 6 的两组数据 可得出的结论是 4 由上可以得出的结论是 经典考查 经典考查 例例 1 如图甲所示 相同的两个容器分别盛有质量相等的水和酒精 若液体内部 A B 两点处在同一水平高度 且设两点的压强分别为 pA和 pB 则它们的关系如何 例例 2 在水平桌面上放有一圆台形容器 里面装有一部分水 若将该容器颠倒放置 试比较颠倒前后水对容器 底部的压力 如图是一个玩具枪示意图 当向左推动活塞 A B C 三处压强大小的关系 pA pB pC 如图 两容器底部阀门关闭时 左边的油面和右边的水相平 若果打开阀门 则水向右流 经典例题 经典例题 如图所示 设水对瓶子底部的压强为 p 瓶子对桌面的压强为 p 将瓶子从正放 如图甲 变为倒放 如图乙 则 p 和 p 的变化情况是 A p 变小 p 变大 B p 变小 p 变小 C p 变大 p 变小 D p 变大 p 变大 如图所示 甲 乙两支完全相同的试管 分别装有质量相等的液体 甲试管内装水 乙试管内装煤油 两试管液 面相平 设液体对两试管 底的压强分别为 P 甲和 P 乙 则 A P 甲 P 乙 C P 甲 P 乙 D 条件不足 无法判断 甲 乙两个容器横截面积不同 都盛有水 水深和 a b c d 四个点的位置如图所示 水在 a b c d 四处产生的压强分别为 Pa Pb Pc Pd 下列关系中正确的是 A Pa Pc B Pa Pd C Pb Pc D Pb Pd 如右图所示的容器中装有水 静止在水平桌面上 水对容器底部的压力为 F1 容器对桌面的压 力为 F2 若容器的质量忽略不计 则 A F1 F2 B F1 F2 C F1 F2 D 无法比较 顶小底大圆台形烟囱高h 由平均密度为 P 材料建成 那么烟囱作用于地基的压强 A 等于gh B 小于gh C 大于gh D 条件不足 无法判断 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 其内分别装有同 一种液体 它们的液面在同一水平面上 如图所示 则三种液体对容器底的压强 A 一样大 B 甲最大 C 乙最大 D 丙最大 5厘米 B 图4 15厘米 A 10厘米 C 甲丙乙 4 ABCD 一试管中装有某种液体 在试管处于图中所示的甲 乙 雨三个位置时 管内液体质量保持 不变 则试管底部受到的液体压强 A 甲位置最大 B 乙位置最大 C 丙位置最大 D 三个位置一样大 如图所示的试管内装有一定量的酒精 当试管倾斜放置时 酒精对管底的压强为 p1 当管竖直放置时 酒精对管底的压强为p2 比较pp 12 的大小 则 A p p 12 B p p 12 C p p 12 D 条件不足 无法判断 如图所示为甲 乙两个大小 形状完全相同的容器 现将两个容器中分别注入相同质量煤油 甲容器底部受到煤油的压力为 F1 压强为 p1 乙容器底部受到煤油的压力为F2 压强为 p2 比较它们的大小 则 A FFpp 1212 B FFpp 1212 C FFpp 1212 D FFpp 1212 有一个塑料瓶 在侧壁上用锥子戳了三个洞 向容器中倒入水后 水从小洞中喷出如图中 正确的 是 如图 一只可口可乐瓶 其侧壁有 a b 两小孔并用塞子塞住 瓶内盛有一定质量的酒精 把可口可乐瓶放入水中 当瓶内 外液面相平时 拔出 a b 两个小孔上的塞子 则 A a b 两个小孔均有水流入 B a b 两个小孔均有酒精流出 C 酒精从 a 小孔流出 水从 b 小孔流入 D 水从 a 小孔流入 酒精从 b 小孔流 出 如图 粗细相同两试管 A B 装有质量相同的不同液体 两管液面等高 两管内液体密度关 系是 A B 液体对试管底压强 pA pB 均选填 大于 小于 等 于 如图所示 容器中盛有一定量的水 静止放在斜面上 容器底部 A B C 三点的压强 pa pb pc 的大小关系是 例例 1 如图所示 置于水平桌面上的容器装有某种液体 液体的体积为 2 0 10 3 m3 液体的深度 为 0 5 m 若容器重为 20N 底面积为 2 0 10 2m2 容器底受到液体的压强为 5 0 103Pa g 取 10N kg 求 1 液体的密度 2 距容器底高为 0 2m 处 A 点的液体压强 3 这个装着液体的容器对桌面的压强 例例 2 2 如图所示 在质量为 1 千克的容器内装有 5 千克的水 容器底面积为 100 厘米 3 容器放在水平地面上 桌面面积为 0 9 米 2 g 取 10 牛 千克 求 1 容器底对桌面的压力 2 容器底对桌面的压强 3 水对 A 点的压强 4 水对容器底部的压强 连通器连通器 上端开口 下部相连通的容器叫连通器 简单来说是液体在一个相互连通得的容器内保持在一个水平面上 我们 5 就说这是连通器原理 连通器里的水不流动时 各容器中的水面总保持相平 这由于水面不流动时 必须使连通器底部的液片左 右两侧受到 的压强大小相等 常考的连通器 水壶 坎儿井 洗手间下水管 为什么水坝的截面做成上小下大的梯形 经典例题 经典例题 如图所示是几种不同渠道的截面图 其中最安全可靠的设计是 在如图所示示的几种情况中 不能称为连通器的是 如图是一个连通器 里面盛有水且水面相平 设想在左边的容器中放一个小塑料球 球浮在水面且水不溢出 则 下列说法中正确的是 A 左右两容器中水面仍相平 但水对两容器底的压强变大了 B 左边容器水面上升 右边容器中水面高度不变 C 水对左边容器底的压强变大了 对右边容器底的压强不变 D 右边容器比较细 所以右边容器中水面上升得高些 如图所示 若在容器左右两管分别注入清水和煤油 液面相平 当将阀门 AB 打开时 可以观察到左管中的水面变化情况 A 下降 B 上升 C 高度不变 D 无法判断 如图所示 甲 乙两容器间有一斜管相通 中间有阀门 K 控制 容器中装有水 且两容器中水面相平 则 A 打开阀门 K 后 由于水受重力作用 水将从甲流到乙 B 打开阀门 K 后 由于 b 处的压强大于 a 处的压强 水将从乙流到甲 C 打开阀门 K 后 因为甲 乙两容器中液面高度相等 所以水不会流动 D 打开阀门 K 后 因为乙中的水多 所以从乙流到甲 大气大气压压 马德保半球实验证明压强的存在 托里拆利实验首次测出了大气压强值 P0 1 0 105 Pa 或 760mmHg 做托里拆利实验时 挡玻璃试管混入少量空气 测量大气压值比真实值小 水银气压计若挂歪了 其读数将会 比实际气压值大 实验前玻璃管里水银灌满的目的是 使玻璃管倒置后 水银上方为真空 若未灌满 则测量结果偏小 压强计分为 1 液体气压计 测量液体 2 金属盒气压计 测量大气压 3 登高计 6 大气压随着海拔高度增加而减小 海拔越高 气压越低 沸点越低 大气压受天气影响 热胀冷缩 离地面越高 大气压强越小 一切液体的沸点 随气压减小而降低 气压增大而升高 大气压随着高度增加而减小 所以水 食物 的沸点随高度增加而降低 大气压的应用 活塞式抽水机和离心水泵 如图所示为四个描述离心泵工作原理的示意图 其中正确的是 A B C D 经典考查 经典考查 如图所示 把一只玻璃杯的杯口朝下 竖直按入水中 在杯子按入水中的过程中则有少量水进入杯中 杯中空 气压强越来越大 将瓶子灌满水 用手堵住瓶口倒立与水槽中 如图 将手移开 则 瓶中水的质量不变 于空气中有压强 所以硬纸板可以脱脂一整杯水 若杯口朝的方向 改为如图 则硬纸板不掉说明空气各方向都有压强 生活中运用大气压强的例题很多 例如 用吸管吸饮料 用抽水机抽水 用胶头滴管汲取液体 皮碗对吸 瓶子吞鸡蛋 纸托水杯 但是注射器不是运用大气压强 用螺丝刀撬瓶盖的原理是 在撬盖的一端增大了盖另一头的压力 堵住打起孔的出口 打气筒的活塞越向下压越费力 此现象表明 在温度不变的条件下 一定质量的气体体积越小 气体的压强越大 如图所示 在标准大气压下 把一端封闭的高为 20 cm 的玻璃 管装满水银后 倒插在水银槽中 若把管顶开个小孔 水银会喷 出来吗 为什么 高压锅的设计运用的物理知识有 高压锅的设计运用的物理知识有 水的沸点随叶面上方气压的增大而升高 力的平衡 压强 熔点 高压锅一旦安全阀失效 锅内气体压强过大没温度也随之升高 当温度达到 易熔片的熔点时 再继续加热 易熔片开始熔化 锅内气体便从放气孔喷出 使锅内气压减小 从而防止爆炸 经典例题 经典例题 某同学在一个密闭的玻璃瓶内装了适量的水 用一个两端开口的玻璃管穿过瓶塞子插入水中 通过玻璃管向瓶内 吹入少量的气体 管中水面如图如果该同学记录了在紫金山脚玻璃管中水面的位置 把这个装置移到山顶玻璃管 中水面的位置和在山脚的高度相比较 A 偏高 B 相等 C 偏低 D 无法判断 氢气球上升到一定高度时往往会自动破裂掉 其原因是 A 高空中温度低 气球被冻裂 B 高空中气压大 气球被压破 C 高空中阳光强 气球因温度高而膨胀 破裂 D 高空中气压小 气球向外膨胀而破裂 一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中 当气球升到高空时发生了破裂 以下关于气球 升到高空破裂的原因分析正确的是 此题和上题有异曲同工之妙 A 高空大气压增大 气球体积减小 将气球压破 B 高空大气压增大 气球体积增大 将气球胀破 C 高空大气压减小 气球体积增大 将气球胀破 D 高空大气压减小 气球体积减小 将气球压破 7 如图所示的托里拆利实验 原来玻璃管竖直 后来让玻璃管倾斜 水银充满全管 有关尺寸如 图所示 下列说法中不正确的是 A 玻璃管竖直时 上端无水银的部分肯定是真空 B 外界大气压强肯定是 76cm 高水银柱 C 玻璃管倾斜后 水银对玻璃管上端有压强 且为 2cm 水银柱 D 玻璃管倾斜后 若不慎将上端碰出一小孔 则水银会向上喷 在冬季 剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后 第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧 不易拔出来 其 主要原因是 A 软木塞受潮膨胀 B 瓶口因温度降低而收缩变小 C 瓶内气体因温度降低而把瓶塞吸住 D 瓶内气体因温度降低而压强减小 大气压把瓶塞压紧 带有吸盘的塑料挂衣勾静止在墙壁上 若将一件衣服挂在挂衣勾上 挂衣勾仍然处于静止状态 下列说法正确的 是 A 它受到的大气压力减小 B 他受到的重力增加 C 它对墙壁的压力增加 D 它与墙壁的摩擦力增加 如图所示 a 将杯中装满水 b 用硬纸片把杯口盖严 c 用手按住纸片倒置过来 放手后纸片 杯子里的水 这表明 如果将杯口转到 d e 所示的位置纸片 杯子里的水 说 明大气向 补充 补充 大气压的特点 空气内部向各个方向都有压强 且空气中某点向各个方向的大气压强都相等 如图所示 为不同高度处的大气压值表 请从表中查出海拨高度大约为 1 千米处的乌鲁木齐的气压为 千帕 测得天山上某处气压约为 80 千帕 该处的高度是 千米 已知实验室所在地大气压为 1 标准大气压 在如图所示的托里拆利实验中 管内水银上方为真空 则管内 A 点的压强 为 毫米汞柱 槽内 B 点的压强为 毫米汞柱 如图所示 是某同学在做的一个实验 其中甲 瓶铺层砂子 乙 放入点燃浸过酒精的 棉花 丙 用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口 过一会儿可看到鸡蛋将 这个实验 也证实了 分析 瓶内气体压强变小 外界大气压把鸡蛋压进瓶里 教室里用如图所示的喷壶喷洒药液时 先要用设置在喷壶上的打气筒向壶内打气 然后 打开阀门 药液就会喷出 向壶内打气 目的是使壶内液面上方空气的压强 大气 压强 填 大于 等于 或 小于 如图用酒精灯给烧瓶里的水加热 水沸腾后移去酒精灯 水立即停止沸腾 这说明水沸腾时 热 如果马上向外拉注 射器活塞 会观察到瓶内的水 这个现象说明 如图是小明做 估测大气压的的实验示意图 8 1 请将下列实验步骤补充完整 A 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 排尽筒内的空气 然后用橡皮帽封住注射器的小孔 B 用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部 使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连 然后水平向右慢慢拉动注射器 筒 当注射器中的活塞刚开始滑动时 记下 即等于大气对活塞的压力F C 用刻度尺测出注射器的 记为l 读出注射器的容积V 则活塞的面积S D 最后计算出此时大气压的数值p 写出表达式 2 实验中 小华正确使用了测量仪器 且读数正确 但她发现测量结果总是偏小 其主要原因是 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系 流体可以是液体 气体 具有流动性 流体流速越大 压强越小 流体流速越小 压强越大 经典考查 经典考查