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文档简介
1、压强液体压强大气压强难度较大训练题一选择题(共8小题)1如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上容器甲足够高,并且S甲S乙,若将一物体A分别浸入在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量p甲与圆柱体乙对水平地面压强的变化量p乙之间的关系可能的是()Ap甲p乙Bp甲p乙Cp甲=p乙D以上三种情况都有可能发生2有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为()AFA:FB=2:3 PA:PB=3:2BFA:FB=3:2 PA:PB=2:3CFA:FB=2:3 PA:PB=1:1DFA:FB
2、=3:2 PA:PB=1:13如图所示,甲乙两个实心均匀正方体(V甲V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强为p甲,若将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强为p乙,则()Ap甲p乙Bp甲p乙Cp甲=p乙D无法判断4两个正方体A和B放在水平地面上,它们的密度、体积和对地面的压强分别表示为A、VA、pA和B、VB、pB,且VAVB则()A若A=B,一定有pApBB若A=B,一定有pApBC若AB,一定有pApBD若A=B,一定有pA=pB5如图所示,是两位同学值日时用的圆柱形桶甲和底小口大的桶乙,两桶质量相同,上口面积相同,装相同质量的水放在水平地面
3、上关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压力的说法正确的是()A甲水桶对地面压强大B乙水桶对地面压强大C甲水桶底受到水的压力大D乙水桶底受到水的压力大6将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则()AFAFBBpApBCFAFBDpApB7如图所示,三块完全相同的砖a、b、c叠放在水平地面上,砖的密度为,平放时长、宽、高(厚)之比为4:2:1,设a、b间的压力为Fa,压强为Pa,b、c间的压力为Fb,压强为Pb,c与地面间的压力为Fc,压强为Pc,下列说法中正确的是()AFa=
4、Fb=Fc Pa=Pb=PcBFaFbFc Pa=PbPcCFaFbFc PaPb=PcDFaFbFc PaPbPc8如图所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等已知水的密度水=1.0×103kg/m3,酒精的密度酒精=0.8×103kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是()ApApBBpApBCpA=pBD无法确定二填空题(共5小题)9如图所示,底面积为S1的圆柱体放在水平桌面上,当把一质量为m的物体A放在它上面时圆柱体对桌面压强的变化量为;另有一个底面积为S2、内装某液体的薄壁圆柱形容器,也
5、放在同一水平桌面上,当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等若物体A的密度为,则该液体的密度为(用物理量符号表示)10如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,则甲对地面的压强p甲=Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为d=cm(g取10N/kg)11如图所示,圆柱形容器中盛有适量的水,现把长方体物块A放入容器中,已知A的密度为0.6×103kg/m3,高为15
6、cm,底面积是容器底面积的,则物块A静止时浸入水中的深度为cm,水对容器底部产生的压强增加Pa(A不吸水,g取10N/kg)12有一个重为G0牛顿的空心金属球用弹簧测力计吊着完全浸没入一种密度为1千克每立方米的液体中,此时弹簧测力计的示数为空心金属球重力的,如图所示的另一容器,上部的横截面积为S1平方米,底部的横截面积为S2平方米,里面盛有密度为2千克每立方米的另一种液体,1:2=2:5,若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后(容器足够大),液体对容器底部增加的压强为Pa,液体对容器底部增加的压力为N(g取10N/Kg)13如图所示,有一横截面积为0.4m2的薄圆柱形盛水容器,侧面有一横
7、截面积为10mm2的小孔A;容器底部的密闭活塞可在小孔A下方沿容器内壁上下移动开始水深h=2m,水流出小孔的速度为1m/s,水恰巧能落入小管B中,为使水始终能落入B管中,须通过自动装置使活塞缓慢向上移动,则5000s内流入小孔的水的质量为kg,容器中的水对活塞压强减少了约Pa(水的密度为1.0×103kg/m3)三实验探究题(共2小题)14为了研究柱体浸入水中的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的柱体A、B和C进行实验,如图所示,他们设法使柱体A逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,接着仅换用圆柱体B、C重新实验,并将全
8、部实验数据记录在表一中(实验中容器内水均未溢出)表一 柱体A H=0.4米 S=0.03米2实验序号h(米)P(帕)10600020.1620030.2640040.3660050.4680060.56800表二 柱体B H=0.3米 S=0.05米2实验序号h(米)P(帕)70600080.12640090.156500100.186600110.246800120.37000表三 柱体C H=0.2米 S=0.06米2实验序号h(米)P(帕)1306000140.056200150.16400160.156600170.26800180.36800分析比较实验序号数据中p和h的关系及相关条
9、件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当hH时,p随h的增大而增大分析比较实验序号5、6与17、18数据中的p和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,进一步分析比较表一、表二和表三中的实验数据及相关条件,可得出初步结论:分析比较实验序号的数据及相关条件,可得出的初步结论是:分析比较实验序号的数量及相关条件,可得出的初步结论是:15小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些特点,小聪进行了大胆猜想: 猜想1:液体内部可能有压强 猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关 猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关 猜想4
10、:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关为了验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究请你完成下列问题:(1)实验前,要通过调试,使压强计U型管两边的液面,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U型管两边液面几乎没有变化如图所示,说明该压强计(选填“漏气”或“不漏气”)(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U型管两边液面是否有来判断探头处是否受到水的压强(3)在验证其余猜想的过程中,小聪收集到如下表中的数据,根据表中的数据:序号液体深度h(mm)压强计橡皮膜方向液面高度差(mm)1水20.0朝上18.52朝下18.53朝
11、左18.54朝右18.5540.0朝上36.8660.0朝上54.67酒精60.0朝上43.5比较序号1、2、3、4的数据,可得出的结论是为了验证猜想3,小聪完成的实验操作应该是表中序号为的实验比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体有关(4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和法四计算题(共1小题)16一块写有校训,质量为32t的花岗岩石料立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2m2已知砖的密度为2×103kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同(g取10N/kg)求:(1)石料下面的基座的主要作用是什么?(2)
12、花岗岩石料的所受的重力;(3)石料对基座的压强;(4)基座对地面的压强压强液体压强大气压强难度较大训练题参考答案与试题解析一选择题(共8小题)1(2016上海校级模拟)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上容器甲足够高,并且S甲S乙,若将一物体A分别浸入在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量p甲与圆柱体乙对水平地面压强的变化量p乙之间的关系可能的是()Ap甲p乙Bp甲p乙Cp甲=p乙D以上三种情况都有可能发生【分析】根据规则容器液体对容器底部压力等于液体重力和放入物体对液体的压力;固体对容器底部的压力等于物体重力,根据P=分析压强变化情况【解答】解:
13、物体A浸入水中,可能处于漂浮、悬浮、下沉,则物体受到浮力可能等于小于物体重力,根据液体对物体的浮力和物体对液体的压力是一对相互作用力,则增加压力为物体的浮力,根据P甲=;物体A放在乙上面F=GA,根据P乙=;根据S甲S乙,当物体A漂浮或悬浮时,F浮=GA,则P甲P乙; 当物体A下沉时,F浮GA,则可能P甲=P乙,P甲P乙故选D【点评】此题考查了,规则容器液体对容器底部压力与重力关系,同时结合相互作用力判断,是一道比较综合的题目2(2015大庆)有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为()AFA:FB=2:3 PA:P
14、B=3:2BFA:FB=3:2 PA:PB=2:3CFA:FB=2:3 PA:PB=1:1DFA:FB=3:2 PA:PB=1:1【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、重力公式、体积公式、密度公式得出密度均匀的长方体铜块对桌面的压强之比;由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,根据F=pS比较两者压力的大小【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:p=gh,由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即pA:pB=1:1,故AB不正确;(2)由图可知,长方体截成A、B两块时的
15、底面积之比等于它们的边长之比,即SA:SB=LA:LB=3:2,由p=可得,它们对水平桌面的压力:FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=3:2,故D正确故选:D【点评】本题考查了压强公式的灵活运用,要注意只有规则、均匀物体(如圆柱体、长方体、正方体等)对水平面上的压强可以用p=gh进行计算3(2015咸宁)如图所示,甲乙两个实心均匀正方体(V甲V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强为p甲,若将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强为p乙,则()Ap甲p乙Bp甲p乙Cp甲=p乙D无法判断【分析】根据F=pS判断出甲、乙正方体的重力关系,由图可知底
16、面积的关系,由于正方体物体对水平地面的压力等于重力,则利用p=比较压强的变化【解答】解:由图可知:甲、乙正方体的底面积:s甲s乙;因为甲、乙对地面的压强p甲=p乙,由G=F=pS得:即G甲G乙,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压力F甲=G乙,则压强p甲=;将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压力F乙=G甲,则压强p乙=;所以,p甲p乙故选A【点评】本题考查压强公式的应用,关键是知道方体或圆柱体固体对水平地面产生的压力等于物体的重力4(2015延庆县校级模拟)两个正方体A和B放在水平地面上,它们的密度、体积和对地面的压强分别表示为A、VA、pA和B、VB、pB,且VAVB则()A若A=B,一定
17、有pApBB若A=B,一定有pApBC若AB,一定有pApBD若A=B,一定有pA=pB【分析】正方体对水平地面的压力和自身的重力相等,根据压强公式和密度公式、重力公式求出正方体对水平地面压强的表达式,根据两者的体积关系得出边长关系,进一步结合选项得出答案【解答】解:正方体对水平桌面的压强:p=gL,V=L3,VAVB,LALB,当A=B,一定有pApB,故A正确,BD不正确;当AB,一定有pApB,故C不正确故选A【点评】本题考查了压强的计算,得出规则物体如长方体、正方体、圆柱体等对地面压强的表达式p=gh是关键5(2014玉门市校级模拟)如图所示,是两位同学值日时用的圆柱形桶甲和底小口大的
18、桶乙,两桶质量相同,上口面积相同,装相同质量的水放在水平地面上关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压力的说法正确的是()A甲水桶对地面压强大B乙水桶对地面压强大C甲水桶底受到水的压力大D乙水桶底受到水的压力大【分析】(1)因为在水平地面上,地面所受压力等于水和容器总重力,但受力面积不同,根据公式P=分析压强的不同(2)甲为圆柱形容器,液体对容器底的压力F甲等于水重;乙为底小口大的容器,液体对容器底的压力F乙小于水重,所以F甲F乙【解答】解:(1)甲乙两桶都放在水平地面上对地面的压力:F=G=mg又桶的质量和装的水的质量相同两桶对地面的压力相同又S甲S乙p甲p乙所以A错、B对(2)水对容器底的压
19、力来自于水的重力,甲桶为圆柱形,水对桶底的压力等于水的重力,即F甲=G水;乙筒底小口大,水的重力除了作用在筒底外,还有一部分作用在桶的侧壁,因此水对桶底的压力小于水的重力,即F乙G水;桶内水的重力相同F甲F乙,所以C对,D错故选BC【点评】(1)压强公式应用:固体对桌面,先求压力F=G,再利用P=求压强,液体对容器底先求压强P=gh,再利用F=ps求压力;(2)不同形状的容器底部受到液体的压力与液体重力的关系:底小口大的容器,液体对容器底的压力FG液;底大口小的容器,液体对容器底的压力FG液;圆柱形容器,液体对容器底的压力F=G液6(2014香洲区校级模拟)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放
20、置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则()AFAFBBpApBCFAFBDpApB【分析】水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式p=gh进行判断水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大小水的重力)【解答】解:水对瓶底和瓶盖的压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图
21、可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=gh可知,水对瓶盖的压强较大,即pApB水对瓶底和瓶盖的压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即FAFB故选A、B【点评】比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式P=gh分析得出液体对容器底部的压力可以根据F=PS分析,也可以根据承装液体容器的形状进行分析得出知道对于圆柱形容器,对容器底的压力等于液体重;对于上口粗下口细的容器,对容器底的压力
22、小于液体重是本题的关键7(2013贵港)如图所示,三块完全相同的砖a、b、c叠放在水平地面上,砖的密度为,平放时长、宽、高(厚)之比为4:2:1,设a、b间的压力为Fa,压强为Pa,b、c间的压力为Fb,压强为Pb,c与地面间的压力为Fc,压强为Pc,下列说法中正确的是()AFa=Fb=Fc Pa=Pb=PcBFaFbFc Pa=PbPcCFaFbFc PaPb=PcDFaFbFc PaPbPc【分析】砖块对水平地面的压力等于砖块重;确定各个图砖块对水平地面的压力和受力面积,然后根据压强公式p=分别求解得出答案【解答】解:a、b间的压力为Fa,压强为Pa,假设砖的长、宽、高分别为4、2、1则F
23、a=F,pa=;Fb=2F,pb=,pc=,Fc=3F,则FaFbFc Pa=PbPc故选B【点评】本题主要考查学生对压强大小及其计算的理解和掌握,能从图中找出压力大小和受力面积的大小是本题的关键8(2013咸宁)如图所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等已知水的密度水=1.0×103kg/m3,酒精的密度酒精=0.8×103kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是()ApApBBpApBCpA=pBD无法确定【分析】由=可知,质量一定时,体积和密度成反比,据此判断出水和酒精;然后根据液体内A、
24、B两点到容器底部的距离相等,利用m=V、V=Sh可知A、B两点以下液体质量的大小关系;再根据液体的质量相等可知A、B两点上方液体的质量关系,因液体对A、B所在液面的压力和液体自身的重力相等,最后根据压强公式即可得出这两处的液体压强大小关系【解答】解:因为水酒精,并且圆柱形平底杯子里面分别盛有质量相等的水和酒精,由=知,质量一定时,密度与体积成反比,故A为水,B为酒精;A、B两点到杯子底的距离相等,根据m=V=Sh可知,A、B两点以下m水m酒精;又因为完全相同的容器,分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点上m水m酒精,即G水G酒精;根据p=可知,pApB故选B【点评】解决本题的关键是知道固体压强
25、公式p=适用于固体、液体以及气体压强的计算二填空题(共5小题)9(2016福建)如图所示,底面积为S1的圆柱体放在水平桌面上,当把一质量为m的物体A放在它上面时圆柱体对桌面压强的变化量为;另有一个底面积为S2、内装某液体的薄壁圆柱形容器,也放在同一水平桌面上,当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等若物体A的密度为,则该液体的密度为(用物理量符号表示)【分析】求出圆柱体对桌面压力变化量,利用p=计算圆柱体对桌面压强的变化量;物体A浸没在液体中,排开液体的体积等于其自身体积,利用密度公式写出其表达式,再利用求出液面升高的高度,再根据液体对容器
26、底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等,结合液体压强公式列出等式求解即可【解答】解:圆柱体对桌面压力变化量F=GA=mg,压强的变化量:p1=;物体A浸没在液体中,根据=可得,物体A的排开液体的体积为:V排=VA=,当把物体A浸没在液体中时(液体未溢出),液面升高的高度h=,由题知,液体对容器底压强的变化量p2=p1=;所以有:p2=液gh=液g=,解得,液=故答案为:;【点评】此题考查压强的大小计算,涉及到液体压强、压强定义式、密度公式的应用是一道综合性较强的题目,求解液体的密度,关键是根据液体对容器底压强的变化量与圆柱体对桌面压强的变化量相等,结合液体压强公式列出等式10(2015梧
27、州)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,则甲对地面的压强p甲=2.7×103Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为d=2cm(g取10N/kg)【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据p=gh求出甲对地面的压强;(2)因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,根据p=表示出此时甲对地面的压强,根据p=gh表示出此时乙对地面的压强,然后联立得出等式即可得出答案【解答】解
28、:(1)正方体对水平地面的压强:p=gh,则甲对地面的压强:p甲=gh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.09m=2.7×103Pa;(2)甲、乙边长之比为1:3,设甲的边长为h,则乙的边长为3h,因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,所以,p甲=p乙,因p甲=+=gh+=gh+=gh+g=gh+g=gh+9hg,p乙=g3h=3gh,所以,gh+9hg=3gh,则h=h=×0.09m=0.02m=2cm故答案为:2.7×103;2【点评】本题考查了压强的计算,灵活的运用p=和p=gh是解题的关
29、键,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等11(2015广安)如图所示,圆柱形容器中盛有适量的水,现把长方体物块A放入容器中,已知A的密度为0.6×103kg/m3,高为15cm,底面积是容器底面积的,则物块A静止时浸入水中的深度为9cm,水对容器底部产生的压强增加300Pa(A不吸水,g取10N/kg)【分析】(1)A的密度小于水的密度,静止时漂浮,所受浮力等于其重力,据此列出等式,联立求解浸入水中的深度;(2)根据A的底面积是容器底面积的和A静止时浸入水中的深度求出容器中水增加的深度,利用液体压强公式求解水对容器底部产生的压强增加了多少【解答】解:(1)由题意知,A的密度小于水
30、的密度,故A静止时漂浮,则F浮=G,设A的底面积为S,A静止时浸入水中的深度为h1,由G=mg、=和F浮=gV排可得:水gSh1=AgSh,即1.0×103kg/m3×10N/kg×Sh1=0.6×103kg/m3×10N/kg×S×0.15m解得h1=0.09m=9cm;(2)容器中水增加的深度:h=h1=×0.09m=0.03m,p=gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa故答案为:9;300【点评】此题考查物体浮沉条件的应用、重力公密度公式的应用、液体
31、压强的计算,综合性较强,关键是根据物体漂浮时浮力等于其重力列出等式对学生来说有一定的拔高难度,属于难题12(2015贵港)有一个重为G0牛顿的空心金属球用弹簧测力计吊着完全浸没入一种密度为1千克每立方米的液体中,此时弹簧测力计的示数为空心金属球重力的,如图所示的另一容器,上部的横截面积为S1平方米,底部的横截面积为S2平方米,里面盛有密度为2千克每立方米的另一种液体,1:2=2:5,若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后(容器足够大),液体对容器底部增加的压强为Pa,液体对容器底部增加的压力为G0N(g取10N/Kg)【分析】根据阿基米德原理求出金属球浸入第二种液体的体积,再求出由于金属
32、球的浸入液面上升的高度,由液体压强公式求出液体压强的增加量,然后由压强公式的变形公式求出容器底所受液体压力的增加量【解答】解:空心金属球完全浸没入一种密度为1的液体中,球排开液体的体积等于球的体积V,根据称重法可知:金属球受到的浮力F浮1=G0G0=G0,由阿基米德原理可知:F浮1=1gV=G0,所以V=,已知1:2=2:5,把金属球浸没放入第二种液体时,它受到的浮力F浮=2gV=1g×=2G0G0,由此可见,金属球静止时将浮在液面上,它受到的浮力F浮2=G0,即2gV排2=G0,所以,V排2=液面上升的高度h=;放入金属球后,液体对容器底部增加的压强p=2gh=2g=,由p=得:放
33、入金属球后,容器底部所受液体的压力增大F=pS2=G0故答案为:,G0【点评】本题考查了求液体对地面增大的压力,分析清楚图示情景、熟练应用浮力公式、阿基米德原理,认真计算即可正确解题13(2015桂林)如图所示,有一横截面积为0.4m2的薄圆柱形盛水容器,侧面有一横截面积为10mm2的小孔A;容器底部的密闭活塞可在小孔A下方沿容器内壁上下移动开始水深h=2m,水流出小孔的速度为1m/s,水恰巧能落入小管B中,为使水始终能落入B管中,须通过自动装置使活塞缓慢向上移动,则5000s内流入小孔的水的质量为50kg,容器中的水对活塞压强减少了约1250Pa(水的密度为1.0×103kg/m3
34、)【分析】根据水的流速、时间和小孔横截面积求出流出的水的体积,利用m=V求出水的质量;根据流出的水的体积和容器的横截面积求出水深度的变化量,利用液体压强公式p=gh求减少的压强【解答】解:流出的水的体积V=S孔vt=10×106m2×1m/s×5000s=0.05m3,由=得:m=V=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg;水深度的变化量h=0.125m,减少的压强:p=gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1250Pa故答案为:50;1250【点评】本题考查了学生对液体压强公式的掌握和
35、运用,关键是根据水的流速、时间和小孔横截面积求出流出的水的体积;知道水的深度变化是由于水的流出引起的三实验探究题(共2小题)14(2017徐汇区一模)为了研究柱体浸入水中的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的柱体A、B和C进行实验,如图所示,他们设法使柱体A逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,接着仅换用圆柱体B、C重新实验,并将全部实验数据记录在表一中(实验中容器内水均未溢出)表一 柱体A H=0.4米 S=0.03米2实验序号h(米)P(帕)10600020.1620030.2640040.3660050.4680060.56
36、800表二 柱体B H=0.3米 S=0.05米2实验序号h(米)P(帕)70600080.12640090.156500100.186600110.246800120.37000表三 柱体C H=0.2米 S=0.06米2实验序号h(米)P(帕)1306000140.056200150.16400160.156600170.26800180.36800分析比较实验序号2、3、4(或8、9、10、11或14、15、16)数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当hH时,p随h的增大而增大分析比较实验序号5、6与17、18数据中的p和h的数据及相关条件,可得出的
37、初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当柱体浸没后,水对容器底部的压强与柱体到水面的距离h无关;进一步分析比较表一、表二和表三中的实验数据及相关条件,可得出初步结论:分析比较实验序号2、14或3、8、15或4、10、16中的p和h及S的数据及相关条件,可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积相同时,p相同分析比较实验序号2、14和3、8、15和4、10、16中的p和h及S的数量及相关条件,可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积越大越大,p越大【分析】看清每个表表头的柱体的高度H与表中柱体下表面到水面的距离h,且hH,结合实验结论,确定研究对象,得出研究的序号
38、;实验序号5、6与17、18,柱体从刚好浸没到浸没深度增加的过程中,分析表三中数据中的p和h的数据及相关条件得出结论;a、对比表一实验序号2水对容器底部的压强,等于表三实验序号14水对容器底部的压强,均为6200Pa;b、对比表一实验序号3水对容器底部的压强,等于表二实验序号8水对容器底部的压强相等,等于表三实验序号15水对容器底部的压强,均为6400Pa;c、对比表一实验序号4水对容器底部的压强,等于表二实验序号10水对容器底部的压强相等;等于表三实验序号16水对容器底部的压强,均为6600Pa;对a(或b或c)结合不同柱体浸入水中的体积相同时,分析得出水对容器底部压强的关系;对a和b和c,
39、分析得出对于不同柱体,水对容器底部的压强随浸入水中的体积大小的变化关系【解答】解:因要得出“同一柱体浸入水的过程中,当hH时,p随h的增大而增大”的结论,因研究对象是同一柱体,所以,应在同一个表中分析,当hH时,即柱体下表面到水面的距离h应小于柱体本身的高度H,所以应分析比较实验序号2、3、4(或8、9、10、11或14、15、16)数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当hH时,p随h的增大而增大;分析比较实验序号5、6与17、18数据中的p和h的数据及相关条件,因柱体的高度分别为0.2米、0.4米,可发现当柱体从刚好浸没到浸没深度增加的过程中,水对容器底
40、部的压强保持不变,即水对容器底部的压强与柱体到水面的距离h无关;分析比较实验序号2、14(或3、8、15或4、10、16中的p和h及S)柱体浸入水中的体积和水对容器底部的压强:柱体在浸入水的过程中,柱体A浸入水中的体积V2=0.1m×0.03m2=3×103m3,柱体C浸入水中的体积V14=0.05m×0.06m2=3×103m3,这两次实验中浸入水中的体积 V2=V14,而在这两次实验中,水对容器底部的压强相等,p=6200Pa;分析比较实验序号3、8、15,柱体A浸入水中的体积V3=0.2m×0.03m2=6×103m3,柱体B浸
41、入水中的体积V8=0.12m×0.05m2=6×103m3,柱体C浸入水中的体积V15=0.1m×0.06m2=6×103m3,这三次实验中浸入水中的体积:V3=V8=V15,而序号3、8、15实验,水对容器底部的压强p=6400Pa;同理,分析比较实验序号4、10、16,柱体A浸入水中的体积V4=0.3m×0.03m2=9×103m3,柱体B浸入水中的体积V10=0.18m×0.05m2=9×103m3,柱体C浸入水中的体积V16=0.15m×0.06m2=9×103m3,这三次实验中浸入水中
42、的体积:V4=V10=V16,而序号4、10、16实验中,水对容器底部的压强p=6600Pa;所以,分析比较实验序号2、14(或3、8、15或4、10、16)中的p和h及S的数量及相关条件,可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积相同时,p相同;分析比较实验序号2、14和3、8、15和4、10、16中的p和h及S的数量及相关条件,浸入水中的体积3×103m3浸入水中的体积3×103m3浸入水中的体积3×103m3,而p=6200Pap=6400Pap6600Pa;可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积越大,p越大;故答案为:(
43、1)2、3与4(或8、9、10与11或14、15与16);当柱体浸没后,水对容器底部的压强与柱体到水面的距离h无关;2、14或3、8、15或4、10、16中的p和h及S;不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积相同时,p相同;2、14和3、8、15和4、10、16中的p和h及S;不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积越大越大,p越大【点评】本题研究柱体浸入水中的过程中水对容器底部的压强情况,考查从表中获取有效信息的能力及分析数据归纳结论的能力和控制变量法和归纳法的应用,综合性强,难度大,为压轴题15(2016遂宁)小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些
44、特点,小聪进行了大胆猜想: 猜想1:液体内部可能有压强 猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关 猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关 猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关为了验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究请你完成下列问题:(1)实验前,要通过调试,使压强计U型管两边的液面相平,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U型管两边液面几乎没有变化如图所示,说明该压强计漏气(选填“漏气”或“不漏气”)(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U型管两边液面是否有高度差来判断探头处是否受到水的压强(3)
45、在验证其余猜想的过程中,小聪收集到如下表中的数据,根据表中的数据:序号液体深度h(mm)压强计橡皮膜方向液面高度差(mm)1水20.0朝上18.52朝下18.53朝左18.54朝右18.5540.0朝上36.8660.0朝上54.67酒精60.0朝上43.5比较序号1、2、3、4的数据,可得出的结论是在同一深度,液体向各个方向的压强相等为了验证猜想3,小聪完成的实验操作应该是表中序号为1(或2、3)5、6的实验比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体种类有关(4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和控制变量法【分析】(1)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,
46、U形管液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,若液体压强计漏气,U形管中的液面就不会变化;(2)掌握转换法在实验中的应用:实验中通过U型管中液面的高度差来判断液体压强的大小;(3)同种液体、深度相同,不同的是方向,液面差相等即压强相等;猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关,根据控制变量的思想,液体种类相同,深度不同;比较序号6、7两组数据液体种类不同,深度相同,由此可得出结论;(4)物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,
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