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第2节液体的压强
一．填空题（共5小题）
1．玻璃圆筒的侧壁开孔处扎有橡皮膜，倒入液体后，观察到橡皮膜会向外凸出。这说明 ，这是因为液体具有 。
【解析】倒入液体后，圆筒侧壁的橡皮膜向外凸出，表明液体对圆筒侧壁有压强，这是由于液体具有流动性而产生的；
故答案为：液体对圆筒侧壁有压强；流动性。
2．（2018•赤峰）图是我国自主研制的蛟龙号载人潜水器，2012年蛟龙号潜水器顺利完成7km级的潜水试验，则7km深处海水的压强为 Pa，设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只手伸到外面的水里，若手背的面积为0.6×10﹣2m2，则海水对手背的压力为 N（海水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
【解析】（1）7km深处海水的压强：
p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×7000m＝7×107pa；
（2）根据p＝可得，手背受到海水的压力：
F＝pS＝7×107pa×0.6×10﹣2m2＝4.2×105N。
故答案为：7×107pa；4.2×105N。
3．（2019•呼伦贝尔）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同种液体。则液体对容器底部的压力关系为：F甲 F乙，容器对桌面的压强关系为：p甲 p乙（选填“＞”“＜”或“＝”）
【解析】（1）两容器的底面积相同，液体深度相同，则由图可知甲中液体的体积小于乙中液体的体积；因为两液体的质量相同，所以根据ρ＝知ρ甲＞ρ乙；
液体深度相同，ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh知，液体对杯底的压强p甲底＞p乙底；因为两容器的底面积相同，由F＝pS可知液体对容器底部的压力F甲＞F乙；
（2）两容器的质量相等，且两容器内液体的质量相等，则容器和液体的总重力也相等，容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和，所以两容器对桌面的压力F甲′＝F乙′，两容器底面积相同，由p＝可知，容器对桌面的压强：p甲＝p乙。
故选答案为：＞；＝。
4．（2019•滨州）一个未装满水的密闭容器，正立在水平桌面上，如图甲所示，容器对桌面的压强为p1。将其倒立，如图乙所示，容器对桌面的压强为p2，则p1 p2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，且容器的总重力不变，所以，由F＝G＝mg可知，正放和倒放时容器对桌面的压力相等，即F1＝F1，由图可知，受力面积的关系为S1＞S2，由p＝可知，容器对桌面的压强关系为p1＜p2。
故答案为：小于。
5．（2019•江西）如图所示，是船闸工作原理示意图。图中上游的水对A阀门的压强 闸室的水对A阀门的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）。打开B阀门，闸室水面与下游水面最终会相平，这是利用了 原理。
【解析】由于液体内部压强随深度的增加而增大，图中上游的水深，闸室水相对较浅，因此，上游的水对A阀门的压强大于闸室的水对A阀门的压强。打开B阀门，闸室与下游构成连通器，根据同一种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的，闸室水面与下游水面最终会相平。
故答案为：大于；连通器。
二．选择题（共8小题）
6．（2019•盐城）如图所示为长江某水坝的示意图，水坝左侧水面高，B和C两点处于同一高度，A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC，则（ ）
A．pA＜pB＝pC B．pA＝pC＞pB C．pA＞pB＝pC D．pA＝pC＜pB
【解析】由图知：A、B、C三点处的深度为hB＞hA＝hC，由于水的密度确定，由公式p＝ρgh知：此三点的压强关系为：pB＞pA＝pC。
故选：D。
7．（2019•烟台）连通器在日常生活和生产中应用广泛，图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是（ ）
A．水壶 B．锅炉水位计
C．船闸 D．拦河大坝
【解析】水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的，即都是利用连通器原理制成的；拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加，与连通器原理无关，故D符合题意，ABC不合题意。
故选：D。
8．学好物理好处多，比如随手涂鸦也能兼顾美与科学性。小娟同学想画鱼儿戏水时在水吐出气泡的情景，聪明的你请帮她在图中选出正确的画法吧（ ）
A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．三图都正确
【解析】因为液体压强随深度减小而减小，所以，气泡上升时受到的压强越来越小，气泡应越来越大；所以甲图画的气泡越来越小，乙图画的气泡上下一样大小，都是错误的；只有丙图画的气泡越来越大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
9．（2019•河南）如图所示，水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器，分别装有同种液体且深度相同，两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示，则（ ）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＞p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＞F乙，p甲＞p乙
【解析】由题意知，两容器中装有同种液体且液面向平，则液体的密度相同，深度也相同，根据p＝ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相等，即p甲＝p乙；
又因为容器底面积相等，根据F＝pS可知，两容器底部受到液体的压力相等，即F甲＝F乙；故A正确，BCD错误。
故选：A。
10．如图所示，底面积不同的两个圆柱形容器中分别盛有深度不同的不同液体A、B．已知A液体对容器底部的压强大于B液体对容器底部的压强。则（ ）
A．液体A的密度一定小于B的密度
B．液体A的密度一定等于B的密度
C．液体A的密度一定大于B的密度
D．液体A的密度可能等于B的密度
【解析】由图可知，液体B的深度大于液体A，A液体对容器底部的压强大于B液体对容器底部的压强，由p＝ρgh可知液体A的密度一定大于液体B的密度。
故选：C。
11．如图，同一个密封的圆台形容器装满水，放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙，下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2，说法正确的是（ ）
A．p1不变，p2变小 B．p1不变，p2变大
C．p1变小，p2变小 D．p1变大，p2变大
【解析】（1）由于容器装满水，放置方式由甲变为乙，水的深度不变，根据p＝ρgh可知，水对容器底部产生的压强p1不变；
（2）将容器正放和倒放时，容器对水平桌面的压力都等于水和容器总重，所以F不变；但放置方式由甲变为乙，受力面积越小，根据p＝知，整个容器对水平桌面的压强p2变大；
故选：B。
12．如图甲所示，密闭的容器中装有一定量的水，静止在水平桌面上，水对容器底的压力为F甲，对桌面的压强为P甲；若把该容器倒放在该桌面上，如图乙所示，水对容器底的压力为F乙，对桌面的压强为P乙，则（ ）
A．F甲＜F乙p甲＞p乙 B．F甲＝F乙p甲＝p乙
C．F甲＞F乙p甲＜p乙 D．无法确定
【解析】（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，把该容器倒放在该桌面上，容器对水平桌面的压力不变，因容器倒放时受力面积变小，所以，由p＝可知，容器对水平桌面的压强变大；即p甲＜p乙。
（3）把该容器正放在该桌面上，杯中的水柱是上细下粗的，所以容器底受到的压力大于杯中水的重力；把该容器倒放在该桌面上，杯中的水柱是上粗下细的，一部分水压的是容器侧壁，所以容器底受到的压力小于杯中水的重力；所以有F甲＞F乙。
故选：C。
13．如图甲所示，向浴缸中注水直至注满，已知相同时间内注入的水量相等，水对容器底的压强p随深度h的关系如图乙所示，则下列表示桌面受到容器的压强p1，容器底部受到水的压强p2与时间t的关系的图象中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解析】AB、水缸对水平面的压力等于自身的重力，在加水的过程中，受力面积不变，压力变大，且相同时间内注入的水量相等，即相同时间内容器对水平面增加的压力相等，根据p＝可知，p1与t的关系图象是一条倾斜的直线，由于水缸有重力，所以p1的初始压强不为0，故A正确，B错误；
CD、随着水量的增加，液面高度增加，容器底部受到的压强总体是变大的；由图可知，浴缸的形状是上宽下窄的，相同时间内注入的水量相等，即相同时间内注入的水的体积是相同的，根据h＝可知，随着水面的上升，S变大，在相同时间内，水面上升的高度是减小的，即增加的压强p2会随时间逐渐变慢，则p2与t的关系图象应逐渐变得平缓，故CD错误。
故选：A。
三．实验探究题（共2小题）
14．（2019•湘潭）如图1所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。（ρ盐水＞ρ水）
（1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的 来表示。
（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用 （选填“有色”或“无色”）。
（3）将探头放在图2所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hB＞hA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体內部的压强随 的增加而增大。
（4）将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hC hB（选填“＜”、“＝”或“＞”），这是为了研究液体压强与液体 关系。
（5）由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。
【解析】（1）压强计的工作原理是；橡皮膜受到压强时，U形管内两边液面出现高度差，两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小，采用的是转换法；液体压强越大，两侧液面高度差也越大；
（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用有色液体；
（3）将探头放在图2所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hB＞hA，探头慢慢下移，深度变大，发现U型管两边液面的高度差逐渐增大，故结论为：深度越深液体压强越大；
（4）将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hC＞hB，在相同的深度时，探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了，即压强变大了，故结论为：在深度相同中，液体密度越大，压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系；
（5）D点位于密度大，深度大的位置，故该点液体压强最大。
故答案为：（1）高度差；（2）有色；（3）深度；（4）＞；密度；（5）D。
15．（2019•枣庄）如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）压强计上的U型管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。
A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装
（3）比较图乙和图丙，可以得到；液体的压强与 有关。
（4）比较 两图，可以得液体的压强与液体密度有关。
（5）已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h＝10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa．（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ盐水＝1.1×103kg/m3，g＝10N/kg）。
【解析】（1）这是测量液体压强的压强计；它的左端是密闭的，所以不是连通器。
（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，则B正确；故选B；
（3）比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，故可以得到：在不同深度，液体内部压强与液体的深度有关，液体深度越深，压强越大；
（4）在丁图中，若将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，控制了深度不变，把水换成盐水，液体密度变大，液体压强变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大，故比较丙、丁两图。
（5）图丁中U形管左右两侧水面的高度差h＝10cm，
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa。
故答案为：（1）不属于；（2）B；（3）液体的深度；（4）丙、丁；（5）1000。
四．计算题（共2小题）
16．2018年5月12日是汶川大地震十周年的纪念日。发生在山区的大地震，往往会形成很多的堰塞湖，这些堰塞湖随时有溃堤的可能，严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55m，水的密度为1.0×l03kg/m3，g取10N/kg。求此时
（1）湖堤底部受到的水的压强。
（2）湖堤底部2m2面积上所受的水的压力。
【解析】（1）湖堤底部受到的水的压强为：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×55m＝5.5×105Pa；
（2）根据p＝可得石头受到的水的压力：
F＝pS＝5.5×105Pa×2m2＝1.1×106N。
答：（1）湖堤底部受到的水的压强为5.5×105Pa。
（2）湖堤底部2m2面积上所受的水的压力为1.1×106N。
17．一只重2N，底面积为0.02m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央，容器内所盛的水重30N，容器高为15cm，容器中水深为12cm。求：
（1）容器底受到水的压强；
（2）容器底受到水的压力；
（3）桌面受到盛水容器的压强。
【解析】（1）容器底受到水的压强：
p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1.2×103Pa；
（2）由p＝得：容器底受到水的压力：
F水＝p水S底＝1.2×103Pa×0.02m2＝24N；
（3）桌面受到盛水容器的压力：
F＝G容+G水＝2N+30N＝32N；
桌面受到盛水容器的压强：
p＝＝＝1600Pa；
答：（1）容器底受到水的压强1.2×103Pa；
（2）容器底受到水的压力24N；
（3）桌面受到盛水容器的压强1600Pa。
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