二、液体的压强.docx

液体压强习题分类例析能力点1：液体内部压强大小影响因素的探究【解法技巧】首先明晰液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关；利用转化法解答液体压强大小的显示方法；最后利用控制变量法分析实验现象或实验数据作出正确的结论。例1 （2018呼和浩特）小涵同学利用如图所示的器材探究“液体内部压强的特点”。（1）压强计 （选填“属于”或“不属于”）连通器；（2）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而她却观察到如图甲所示的情景，调节的方法是 （选填“A”或“B”）；A将此时右边支管中高出的液体倒出 B取下软管重新安装（3）调好后，将探头放入水中，并多次改变探头在水中的深度如图乙所示，同时，比较每次的深度及相应U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究 。【答案】（1）不属于；（2）B；（3）液体压强和深度的关系【解析】本题考查液体的压强。（1）连通器的特点是上端开口，下端连通的容器，而压强计的一端没有开口，故压强计不属于连通器；（2）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面不平，说明U形管两边的压强不一样，应取下软管重新安装，故选B；（3）多次改变探头在水中的深度，比较每次的深度及相应U形管左右两侧液面的高度差，是为了探究液体压强和深度的关系。变式1 如图所示，是用压强计探究内部压强的情境。（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强 （选填“越大”或“越小”）；（2）比较甲图、乙图和丙图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强 ；（3）在乙图中把探头慢慢下移，可以观察到U型管两边液体的高度差增大，从而得到：在同一种液体里，液体的压强随 的增加而增大；（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U型管两边液体的 变式2 如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同，将此装置置于水中，图中的哪幅图能反映橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况（ ）变式3 有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“大或“小)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该 。（2）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较小，认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的 相同。（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越 ，表示液体的压强越 。（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差 (选填“不变或“变化)。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 。能力点2：液体内部压强大小的定性判断例1 分析液体深度的变化进而分析液体内部压强大小的变化 （2018四川省攀枝花）匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示，这个容器可能是（ ） 【答案】C【解析】根据图象，容器底所受水的压强变化是越来越慢，当匀速地向某容器内注满水时，压强变化越来越慢，根据p=gh可知，水面升高的高度变化越来越慢，容器的形状是上口大、底小，故C正确，ABD错误。变式1 深水炸弹是一种入水后下潜到一定深度自动爆炸的水中兵器，主要用于攻击潜艇。对于其爆炸原理，下列说法正确的是（ ）A与潜艇撞击而爆炸 B水是导体可以接通电路，引发爆炸C炸弹在水中下潜越深，所受压强越大；炸弹在一定压强下才能自动爆炸D采用了定时爆炸系统变式2 无论汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，车门下部O处受到水的压强越 紧急情况下，应挥动逃生锤的 （A/B）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离变式3 如图所示，容器装有水，其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc，则以下判断正确的是（ ）Apapbpc BpapbpcCpapbpc Dpapbpc变式4 如图所示，甲乙两支完全相同的试管内装有质量相等的不同液体，甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙，则下列判断正确的是（ ）A. p甲p乙 B. p甲=p乙C. p甲p乙 D. 无法确定例2 分析液体密度的变化进而分析液体内部压强大小的变化 （2018湖南邵阳）如题图所示，向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体，发现液面在同一水平线上，比较甲、乙两种液体对试管底部的压强（ ）A甲大 B乙大 C一样大 D无法确定 【答案】A【解析】液体压强的大小与液体的密度与深度有关。这两种液体相对试管底部的深度是相等的，但由于乙是倾斜的，故体积比甲液体大，又它们的质量是相等的，所以乙密度比甲密度小，所以甲液体对试管底部的压强大，故选A。 变式1 如图所示，底面积相同的甲、乙两容器，装有高度、质量均相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是（）A P甲P乙BP甲P乙C P甲=P乙D条件不足，无法判断例3 分析液体的密度、深度进而分析液体内部压强 （2018四川达州）如图所示，完全相同的圆柱形容器中，装有不同的两种液体甲、乙，在两容器中同一高度处分别有A、B两点若两种液体的质量相等，则A、B两点的压强关系是pA_pB；若两点的压强相等，则两种液体对容器底的压强关系是p甲_p乙（两空选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】小于；大于【解析】（1）甲乙两种液体对容器底的压力等于液体的重力，而甲乙两液体的质量相等，甲乙对容器底的压强相等，由图可知，甲液体的体积小于乙液体的体积，即V甲V乙，m甲m乙，根据公式m/v可知，质量相等时，密度与体积成反比，甲乙，A、B所处高度相同，根据公式phg可知，容器底到A点处的液体产生的压强大于容器底到B点处的液体产生的压强，A点的压强小于B点的压强，即pApB；（2）若两点的压强相等，A处的高度小于B处的高度，甲乙，又A、B两点到容器底的距离相等，容器底到A点处的液体产生的压强大于容器底到B点处的液体产生的压强，甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强，即p甲p乙变式1 为探究液体内部压强的特点，用隔板将一容器分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭（如图所示），当左右两侧各注入适量的液体后，下图中符合实际情况的是 （ ）变式2 如图所示，水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平，A、B、C三点液体的压强分别为 pA、pB和pC(酒精=0.8103 kgm3) (1)pA、pB和pC的大小关系是 ；(2)要使水在C点的压强pC变小，可以采取的做法是 (写出一种即可)变式3 如图所示，均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上，甲、乙质量相等。现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽取部分乙后，甲对地面的压强大于乙对容器底部的压强。若甲、乙剩余部分的体积分别是V甲，V乙则（ ）AV甲可能等于V乙 BV甲一定大于V乙 CV甲可能小于V乙 DV甲一定小于V乙 能力点3：液体压强的计算例1 （2018四川眉山）试根据压强是物体所受压力的大小与受力面积之比的定义，推导出密度为的液体，在液面下深度为h处液体产生的压强P的表达式。（已知：重力与质量的比值为g，要求用、h、g表示P）。【答案】密度为的液体，在液面下深度为h处液体产生的压强的表达式为p=gh。【解析】设想液面下h深处有一面积为S的水平圆面，它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的，根据F=G=mg=VgS表示出其大小，利用p=F/S得出在液面下深度为h处液体产生的压强。变式1 2014年11月15日，大藤峡水利枢纽工程建设动员大会在桂平市召开，标志看这个西江黄金水道的控制性重大工程进入全面建设阶段大坝要建成下宽上窄的形状，主要是因为液体的压强随着深度的增加而大藤峡水利枢纽正常蓄水水位为61.0m，正常蓄水时大坝底部受到水的压强为 Pa（g取10N/Kg，水的密度为1.0103Kg/m3）变式2 如图所示，水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为的水和酒精，甲、乙的底面积分别为S、2S。（酒精=0.8103kg/m3） 若乙容器中酒精的质量为1.6千克，求酒精的体积V酒精。 求乙容器中0.1米深处酒精的压强酒精。能力点4：固体、液体压强压力的综合计算【解法技巧】计算液体产生的压力和压强时，一般先计算压强，再计算压力。即先用p=gh求出压强，再用F=PS求出压力。注意：深度“h”是指自由液面到某处的竖直距离。只有对于粗细均匀的容器，容器底部受到的压力才等于液体重。例1 （2018湖南怀化）如图，一开口的杯子，装上8cm深的水后，放在水平桌面上。已知杯子和水的总质量为0.6kg，杯子与桌面的接触面积为60cm2。则杯子对桌面的压强为 Pa，水对杯底的压强为 Pa。【答案】1000Pa；800Pa【解析】杯子对桌面的压力等于其重力，F=G=mg=6N，根据压强的计算公式，P=F/S=1000 Pa；水对杯底的压强为P=gh=800 Pa。变式1 （2018湖北襄阳） 甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器，一正一反放置在同水平桌面上，装有质量相等、深度相同的不同液体，如图所示。桌面受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和F乙，两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2，则F甲 F乙，p1 p2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】等于；小于【解析】容器在水平桌面上，桌面所受杯子的压力等于杯和液体的总重力，故液体的质量相同，杯子的质量相同，所以总质量相同，故总重力相同，所以两杯对桌面的压力相同，即F甲=F乙；由图可知，液体的深度相同，甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积，故根据=m/v可知，由于两种液体的质量相同，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故根据p=gh可得，甲的密度小，所以甲液体对容器底的压强小，即p1p2。变式2 （2018北京）如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（ ）A水对杯底的压强为900Pa B水对杯底的压力为2NC水杯对桌面的压强为1000Pa D水杯对桌面的压力为2.8N【答案】C变式3 在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0.01 m2，它对桌面的压强为200Pa（1）求玻璃杯的重力 （2）在玻璃杯中装入1 kg水后，水对杯底的压强为900 Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图(a)、(b)、(c)中的哪一种?(水的密度1.0 103kgm3，g取10 Nkg，杯壁的厚度可忽略)变式4 如图所示的平底容器质量为0.3kg，底面积为3l0-3m2，内装0.6kg的水后，测得容器中水深15cm，若将该容器放在面积为1m2的水平桌面中央，则容器对桌面的压强为_Pa，容器中的水对容器底的压力大小为_N。（忽略容器厚度，取g=10N / kg) 变式5 （双选）质量为1kg的平底空水桶，底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水，放在水平地面上，如图甲所示，水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。当小明用竖直向上的力F提水桶，但没有提起来时，如图乙所示，水桶对地面的压强为1800Pa。则下列选项正确的是（g取10N/ kg）（）A水桶内水的质量为28kgB水桶内水的质量为27kgCF的大小为154NDF的大小为126N变式6 图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体，容器底部受到液体的压强分别为pA、pB，容器底部受到液体的压力分别为FA、FB，则（）ApA=pB FA=FB BpA=pBFAFB CpApBFA=FB DpApBFAFB 能力点5：液体压强平衡问题例1 把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住(塑料片重量不计)，放入水面下16处，然后向管内缓慢倒入密度为0.8103Kg/m3的煤油，当塑料片开始下沉时，煤油在管内的高度是（）A12.8cm B8cm C20cm D16cm变式1 将两端开口的薄壁玻璃管竖直插入水槽中，从玻璃管上端缓慢注入某种不溶于水的液体。稳定后测得这种液体长度为l，管内水面下降h，如图。忽略水槽中水面的升降，则该液体密度为 。若玻璃管横截面积为S，则该液体对水做的功为 。已知水的密度为。能力点6 ：液体压强平衡问题【解法技巧】首先根据连通器的概念识别生活中的连通器模型；然后根据连通器的工作原理进行分析解答。注意：船闸是连通器原理的重要应用。例1 连通器在日常生活和生产中应用广泛，下图所示事例中不是利用连通器原理工作的是 （ ） A活塞式抽水机 B茶壶 C锅炉水位计 D三峡船闸变式1 如图的装置中，两端开口的U型管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后A管中的水面将（ ）A高于B管中的水面 B低于B管中的水面C与B管中的水面相平 D以上三种情况均有可能变式2 如图所示，U形管中先注入一定量的水银，然后在右管中注入28厘米高的水，在左管中再注入10厘米高的煤油，求两管内水银面的高度差是多少？变式3 如图所示，为使在墙壁上悬挂的画框水平，可用一段两端开口注有适量水的透明塑料软管找水平位置，这利用了 原理。变式4 如图所示，是三峡船闸工作过程的示意图。它是利用 原理来工作的。当阀门A打开， 阀门B关闭，水从 流向下游，当它的水面与下游相平时，下游闸门A打开，船驶入闸室。9