物理竞赛培训13(液体压强与大气压强)

1、物理竞赛培训13（液体压强与大 气压强）,二长沙市望城金海学校让每个生命闪光第十三讲液体压强与大气压强【知识补充】1、上端开口，下部连通的容器叫连通器。原理： 连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器 中的液面高度总是相同的。应用：茶壶、锅炉 水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。2、托里拆利实验说明：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。本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不 变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。3、标准大气压支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。标准大气压=760mmH

2、g=76cmHg =1.013 x 105Pa,可支持水柱高约 10.3m4、大气压的变化：大气压随高度增加而减小， 大气压随高度的变化是不均匀的，低空大气压 减小得快，高空减小得慢，且大气压的值与地 点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天 大气压比阴天高，冬天比夏天高。5、大气压的测量：测定大气压的仪 器叫气压计。气压计分为水银气压计 和无液气压计。6、大气压的应用：活塞式抽水机和 离心式抽水机。7、虹吸现象：虹吸是利用液面高度差的作用力 现象，可以不用泵而吸抽液体。将液体充满一 根倒U形的管状结构内（称为虹吸管）后，将 开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内 的液体会持续通过虹吸管从开

3、口于更低的位置 流出。8、帕斯卡定律（Pascal's law ）, 即帕斯卡原理（Pascal'sprinciple ）或称静压传递原理。指加在密闭液 体任何一部分上的压强，必然按照其原来的大 小由液体向各个方向传递。只要液体仍保持其 原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均 将发生同样大小的变化。这就是说，在密闭容 器内，施加于静止液体上的压强将同时传到各也即也F2 = S/S2点。公式：Pi=P2 即 Fl/Sl=F2/S2 【热身训练】例一：（2011上海初中物理知 识竞赛题）两块相同的海绵分 别置于相同的磅秤上，取两个 相同的物块分别置于海绵上，如图所示。下列 关于甲

4、、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小及海绵 下陷浓度h甲、h乙的比较，正确的是 【A. F甲二F乙,h甲 卜1乙B , F甲二F乙,h甲=h乙C. F甲F乙，h甲小乙D. F甲F乙，h甲h第十三讲液体压强与气体压强第5页共22页,二长沙市望城金海学校让每个生命闪光【解析】由于是两个相同的物块甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小相等，5甲=5乙；由压强定 义，在压力相同时，压强与受力面积成反比， 下陷浓度h甲h乙，选项A正确。例二：（2011上海初中物理知识竞赛人题）如图所示，置于水平桌面上的一个 区 密闭的圆锥形容器内装满了重力为 G O 的某种液体。已知：圆锥形容器的容积公式为V=1兀R2h,其中

5、，R h分别为容器的底3面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压 力大小为【 】A 1G B 2G C 3G D . 0【解析】若重力为G的某种液体装在圆柱体容 器内，容器内的液体对容器底面的压力应为 G, 重力为G的某种液体装在圆锥形容器内，则其 液面高度为圆柱形容器的3倍，容器内的液体 对容器底面的压强为圆柱形容器的 3倍，其压 力为3Go把液体看作整体，分析受力，由平衡 条件可知）容器侧面对液体的压力大小为 2G 根据力的作用是相互的，容器内的液体对容器侧面的压力大小为2G所以正确选项为B。 例三：如图6所示，水平桌面上有两个完全相 同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮 泥做的小船放

6、入乙后，小船处于漂浮状态，此 时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别 放在台秤上，则台秤的示数【A.甲放上时大 B.乙放上时大C.甲或乙放上一样大 D.无法判断【解析】根据两鱼缸内的水面刚好相平，由液 体压强公式可知，鱼缸底部受到的液体压强一 样大，完全相同的鱼缸，底面大小相等，所以 鱼缸对台秤的压力一样大，台秤的示数一样大， 选项C正确。【突破训练】 一、帕斯卡定律的应用1、如图所示，两个密闭容器中 均装满液体。容器中的大活塞面积为S2,小活塞的面积为S,且S: 4=1:5。左 边容器的大活塞与右边容器小活塞固定在一起。若在左边容器小活塞 S上加100N的压力， 那么需在右边容器大活塞&a

7、mp;上加多大的压力才 能使整个装置平衡？2、一个液压千斤顶，小活塞直径为 1.2cm,如 果在小活塞上施以50N的压力时，在大活塞上 能举起20000N重的物体，则大活塞上的直径为 多少？3、如图所示，有三个带活塞a、b、 c的圆筒，底部相连，里面装有水， 活塞a、b、c截面积之比为4: 3: 2）活塞重不计。在活塞a、b、c上各放有质量第十三讲液体压强与气体压强第9页共22页*长沙市望城金海学校让每个生命闪光分别为8kg、6kg、4kg的物体，则（）A .a活塞上升。B.b活塞上升。C.活塞上 升。D.活塞仍都保持平衡。二、液体压力与重力关系4、如图所示，一个圆台形容器A面朝下放置时， 液

8、体对A面压力为Fa,压强为pa；把它倒过来B 面朝下放置时，液体对 B面的压力为Fb,压强 为Pb,则（）A. Fa> Fb, Pa> PbB. Fa< Fb, PaV PbC. Fa> Fb, PaV PbD. FaV Fb, Pa> Pb5、如图所示，甲、乙、丙三个容器的底面积S相等，在三个容器中分别注入质量相等的酒精、 水和水银，比较三个容器底部所受液体的压力 F 甲、F乙、F丙的大小关系是（）A. F甲 >F乙>F丙B. F?=F=FwC, F 甲<5乙5丙 D.无法判断6、甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上， 甲装水，乙装等质量的盐

9、水，且液面第十三讲液体压强与气体压强 第8页共22页,二长沙市望城金海学校让每个生命闪光慢注入100g酒精C.慢慢注入100g水银述三种情况都不行均超过aa'面，但均未溢出，如图所示.两瓶 底部受到的压强p甲与p乙的关系为（）A. p甲p乙。 B. p甲 p乙。0户甲二p乙。D.无法比较。7、如图所示，两端开口的圆锥形小筒，下面用 一重力可忽略不计的薄片贴住后一起浸入水中，漂浮在水面。如果向小筒中注入100g的水, 薄片恰能脱落，则同样也能够使薄片下落的方 法是（）A.在薄片中央轻放100g祛码 B .慢D.上8、如图所示，锥形瓶中盛有 0c的水，现用酒 精灯加热，使水温升高到10C,

10、在这一过程中 （不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩），则水对锥形瓶底的压强变化是（）A,不变 B.变大 C .先变小，后变 大 D.先变大，后变小三、连通器和U型管的应用9、如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两 种液体.其中一种液体的密度是p 1；另一种液 体的密度是P 2,体积是V.且p 2>pi.静止时， 两种液体不混合.若U形管的横截面积为S,则 两边液面的高度差h等于.第十三讲液体压强与气体压强第12页共22页长沙市望城金海学校*让每个生命闪光*10、直径之比为1:4的两管构成一个连通器， 如图所示。先在连通器里装上水银，然后再往 左边细管中倒进68cm高的水，则细管中水银面 下

11、降了多少？粗管中水银面要上升多少？如果 把这些水倒进右边粗管里，则细管中的水银面 比粗管中的水银面高多少？11、如图所示，一个足够长、粗细均匀的 U形 管。先在A管中注入密度为p a的液体，再往B 管中注入密度为P b的液体，当两管中的液面高 度差为L/2时（L为B液体的液柱长度），管内 液体处于平衡状态。如果再往A管中注入液体c, 已知p c= p J2 ,欲使液体平衡时两管的液面恰 好相平，应该注入液体C的液柱长度为O四、压强计算12、水平桌面上的密闭圆锥形容器内，装满互 不相溶的两种液体，上下两部分液体的深度恰 好相等，如图所示。已知上下两种液体的密度第十三讲液体压强与气体压强 第11页

12、共22页之比P 1： P 2=1:2,上部分液体对下部分液体的 压力为Fl,下部分液体对容器底部的压力为 F2, 贝U Fl： F2=o13、如图所示，一只锥形烧瓶量得它的上口径 与底径之比为1:3,放在水平桌面上，容器内有 两种互不相溶的液体充满容器，且上、下两部 分液体恰好深度相同。已知上、下两种液体的 密度之比为P 1： p 2=1:2,设上部液体对下部液 体的压力为E,下部液体对瓶底的压力为F2, 贝I F1： F2=?14、如图所示，圆柱形容器内注入某种液体， 深度为H,容器底白半径为r。如果液体对侧壁 的压力等于对容器底部的压力，那么H与r的比值为（）A. 1:1 B .1:2 C

13、 , 2:1,二长沙市望城金海学校让每个生命闪光五、虹吸现象15、某同需要清理金鱼缸中沉在底部的污物， 其手中只有一根透明的塑料软管，采用虹吸的 方法来将鱼缸底部的污物排除.软管的一端插 入鱼缸的底部如图1所示，该同学用嘴在软管 的另一端吸气，使管中液面到达某点时停止吸 气，管中就能自动排出鱼缸底部的污水，同时 保证污水不能流进该同学的嘴中，该点是()A. A点 B . B点C . C点 D.D点16、如图所示是公共厕所中的自动冲水装置， 水相中有倒置的U形管ABC它通过箱底直接与 泄水管相连，问当水箱内水位到 时放水,水位降到 时放水停止。17、在趣味物理表演会上，小明展示了如图所 示的蓄水

14、和放水装置。如果原来水箱是空的， 注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水 流出？如果原来水箱是满的，放水时水箱中的 水位降到哪点时排水口才停止出水？如果进水 口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得 当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量， 这种情况下排水口的水流有什么特点？18、由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已 被抬高。沿河农民通常采用如图所示的方式，引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式, 下列说法中错误的是 （）农田灌溉的剖面示意图A.这种取水灌溉方式利用了连通器原理B.使用时B端管口必须低于A处水面C.使用时先将管道中灌满水D.高度差B越大，管道中的水流得就越快 六、托里拆利

15、实验19、如图所示，一个粗细均匀的薄壁玻 璃管倒扣在水银槽内，上面用弹簧拉着 处于静止状态，此时管内有一部分空 气，管内水银面比槽内水银面高出 h,管内水银 面比管的开口处高出H,忽略玻璃管本身的重力，则弹簧测力计的读数等于（）A.外界大气压力与管内气体对玻璃管底部的压 力之差B.玻璃管内h高水银柱所受重力的大小C.上面A或BD.玻璃管内H高的水银柱所受重力的大小20、如图所示，一端开口、一端封闭口部分空气的玻璃管，开口向下插入水 J1L 银槽中，不计玻璃管的重力和浮力，塞蠹用竖直向上的力F提着保持平衡，此时管内外 水银面高度差为ho如果将玻璃管向上提起一段距离，待稳定后，此时的F和h与刚才相

16、比()A. F会增大，h也增大 B . F会增大，h却 不变C. F会不变，h却增大 D . F会不变，h也 不变21、如图，一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气，当外界大气压强为 1标准大气 压时，管内水银柱高度11小于76cm此时弹簧 秤示数为Fio若在水银槽中缓慢地倒入一些水 银，使槽内水银面升高，则玻璃管内的水银柱高度12和弹簧秤的示数F2应满足(A. 1 2 = 1 1, F2=FlB. 1 2>1 1, F2>Fi)C. 1 2<1 1 ,F2<FlD. 12<1l, F2>Fl22、如图所示，将水银槽置于天平左盘中，玻 璃管被支架固定，右

17、盘中放人适量祛码，天平 平衡。若大气压增大，则下列说法正确的是()A.天平仍保持平衡。B.天平不再平衡，若要恢复平衡，需在右盘中增加适量祛码。C.天平不再平衡，若要恢复平衡，需在右盘中第十三讲液体压强与气体压强第20页共22页,二长沙市望城金海学校让每个生命闪光减去适量祛码。D.无法确定。23、活塞式抽水机模型，如图10所示，当活塞 不断上升时，拉力F的大小及水对活塞的压强p将（）A.F先增大后不变，p不变。B. F先减小后增大，p先减小后不变。C. F先增大后不变，p先减小后不变。D.F、p都不断增大。24、手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示， a为筒身，B为活塞，CF口 J是值门装置|

18、类彳情 自行车内胎上套有气门芯的气门与起扁、麻也用 用。使用这种气筒时（）A.接DH门，起打气作用；接c气门，起抽气作 用。B.接应门，起抽气作用；接C气门，起打气作 用。C.向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。D.向里推活塞，2个气门都起打气作用。25、如图所示，在一个一端开口的U形管 内装有水，管的左端封闭着一些空气，水 中有一只小试管浮在水面，小试管中也封U闭着一些空气.向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化情况（）A .小试管将上浮B .小试管将向下沉一C .小试管将先向下沉一些，再上浮 D.无 法判断26、在一根左端封闭、右端开口的 U形细玻璃 管内注入水银并充满左端，两端水银面的高度 差为20cm,如图所示。若用拇指将开口端堵住, 并将U形管的开口向下。松开拇指后，管内两 侧水银面的位置应是图中的（）第十三讲液体压强与气体压强第26页共22页开口向上竖1放亶L然后宓渐倾余¥一则改俅对官底的 > a.增大 一D. 文，一 饰靠翟施