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液体的压强
一、选择题
1．关于压力和压强，下列说法正确的是( )
A．物体的重力越大对接触面的压强就一定越大
B．刀刃磨得很锋利，是为了增大压力
C．大气压强随着海拔的增加而增大
D．水坝建成上窄下宽的形状，是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
2．连通器在生活有着广泛的应用，如图4－1所示的实例中，没有利用连通器原理的是( )
图4－1
3．在探究实践创新大赛中，小明同学展示了他的“液体压强演示仪”，其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图4－2所示)，将此装置放于水中，通过橡皮膜的凹凸变化程度，探究液体压强规律。图4－3中描述的几种橡皮膜的变化情况正确的是( )
图4－2
图4－3
4．用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图4－4所示)。下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关； ②液体压强是否与液体的密度有关；
③液体是否对容器的底部产生压强； ④液体是否对容器的侧壁产生压强。
图4－4
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
5．我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时，对工件的压力为8×108 N，与工件的接触面积为4 m2，则工件承受的压强相当于(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)( )
A．2 km高的水柱产生的压强 B．4 km高的水柱产生的压强
C．8 km高的水柱产生的压强 D．20 km高的水柱产生的压强
6．如图4－5所示，放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水＞ρ水)，下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小的关系说法正确的是( )
图4－5
A．pa＞pb＞pc B．pc＞pb＞pa C．pb＞pa＞pc D．pc＞pa＞pb
7．如图4－6所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等，则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( )
图4－6
A．p甲<p乙 B．p甲>p乙 C．p甲＝p乙 D．条件不足，无法判断
8．如图4－7所示，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水(水未溢出)，三个容器底部受到的水的压强( )
图4－7
A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大
二、填空题
9．随着夏季汛期的到来，水库水位持续上涨。水位上涨过程中，水对坝底的压强＿＿＿＿＿(选填“增大”“减小”或“不变”)。当水库水深达到50 m时，坝底受到水的压强是＿＿＿＿＿Pa。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
10．2017·凉山州如图4－8所示，水对试管底部产生的压强为＿＿＿＿＿_Pa。如果将试管由竖直变为倾斜且与水平方向成30°夹角，则试管底部受到水的压强会＿＿＿＿＿(选填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
图4－8
11．如图4－9所示是甲、乙两种液体质量和体积的关系图像，则甲液体的密度为＿＿＿＿＿g/cm3，将体积相等的这两种液体分别倒入相同的容器中，则＿＿＿＿＿(选填“甲”或“乙”)液体对容器底部的压强大。
图4－9
三、实验探究题
12．如图4－10所示，用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
图4－10
(1)甲图所示压强计是通过U形管中水面的＿＿＿＿＿来反映被测压强的大小。
(2)比较乙图、丙图和丁图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强＿＿＿＿＿。
(3)在乙图中，若只将烧杯中的水换成同深度的酒精，其他条件不变，则可以观察到U形管两边水面的高度差将＿＿＿＿＿(选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
(4)若在第(3)问中，乙图中U形管左右两侧水面的高度差h＝5 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为＿＿＿＿＿Pa。(g取10 N/kg)
四、计算题
13．如图4－11所示，质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为80 cm2，内装1.5 L的水，已知g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，求：
(1)容器对水平地面的压强。
(2)水对容器底部的压力。
图4－11
14．2017·云南目前，世界上能够制造潜水深度6000 m潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯，我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062 m，创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录，ρ海水取1.0×103 kg/m3，求：
(1)在7000 m的深度，潜水器受到的海水压强为多少。
(2)若“蛟龙号”上有一个50 cm2的观察窗，在7000 m深度处观察窗受到的海水压力为多大。
(3)若“蛟龙号”从7000 m深度上浮至水面用时6小时56分40秒，则它上浮的平均速度为多少。
参考答案
1．D 2．B 3．B
4．B [解析] 当在容器两部分中装入不同深度的同种液体时，可以通过观察橡皮膜凹凸方向探究液体压强与液体深度的关系；当装入相同深度、不同密度的液体时，可以通过观察橡皮膜凹凸方向探究液体压强与液体密度的关系；当在容器任一部分装入液体时，可以通过观察橡皮膜是否凹凸探究液体是否对容器侧壁产生压强。
5．D [解析] 由题意可得＝ρ水gh，即＝1×103 kg/m3×10 N/kg×h，解得h＝20000 m＝20 km。
6．B
7．A [解析] 若A、B两点的压强相等，则A、B两点上方液体的质量相等。由题图可以知道：A点上方液体体积大于B点上方液体体积，根据ρ＝可以知道：ρ甲＜ρ乙。因为A、B两点到容器底的距离相等，则A、B两点下方液体体积相等，V甲′＝V乙′，则有m甲′＜m乙′，所以m甲总＜m乙总，G甲总＜G乙总，p甲＜p乙。
8．A [解析] 三个容器装入相同质量的水，因容器的底面积相等，所以，三个容器内水的深度关系为h甲＞h乙＞h丙，由p＝ρgh可知，容器底部受到水的压强关系为p甲＞p乙＞p丙。
9．增大 5×105 10.1×103 减小
11．1 甲
[解析] 从图像上找到一组甲液体对应的质量和体积的数值，根据密度计算公式得：ρ甲＝＝＝1 g/cm3。体积相等的这两种液体倒入相同的容器中，液体深度相同；从图像判断甲的密度比乙大，因而根据p＝ρgh可知甲液体对容器底部的压强大。
12．(1)高度差 (2)相等 (3)变小 (4)500
[解析] (4)橡皮管内气体的压强与大气压之差Δp＝ρ水Δhg＝1.0×103 kg/m3×0.05 m×10 N/kg＝500 Pa。
13．解：(1)m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×1.5×10－3 m3＝1.5 kg，
F＝G＝m总g＝(m容＋m水)g＝(0.5 kg＋1.5 kg)×10 N/kg＝20 N，
容器对水平地面的压强p＝＝＝2.5×103 Pa。
(2)水对容器底部的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝103 Pa，
水对容器底部的压力F水＝p水S＝103 Pa×80×10－4 m2＝8 N。
14．解：(1)潜水器受到的海水压强p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7000 m＝7×107 Pa。
(2)观察窗受到的海水压力F＝pS＝7×107 Pa×50×10－4 m2＝3.5×105 N。
(3)上浮时间t＝6小时56分40秒＝6×3600 s＋56×60 s＋40 s＝25000 s，
上浮的平均速度v＝＝＝0.28 m/s。
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