一、选择题
1.a、b两个圆柱质量相等,分别正放在水平桌面上,其中一个是空心圆柱。a、b两个圆柱底面积之比为2:1,密度之比是ρa:ρb=1:4,两圆柱体积之比是V a:V b=6:1,以下说法正确的是()
A.a圆柱空心部分是b圆柱体积
B.b圆柱空心的部分是a的1 4
C.a、b两圆柱对桌面压强之比3∶4
D.a、b两圆柱对桌面压强之比1∶2
2.如图所示,甲、乙两个圆柱体分别放置在水平面上,底面积分别为S甲和S乙且S甲>S
乙
,高度分别为h甲和h乙且h甲<h乙,此时甲和乙对地面的压强相等。若均沿水平方向,将两圆柱体切去相同的体积,并将切去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,此时甲和乙对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,则下列说法正确的是()
A.F甲<F乙B.F甲>F乙C.p甲<p乙D.p甲>p乙
3.两个底面积相同形状不同的容器A、B(G A=G B),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是
A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强
D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
4.水平桌面上放有甲、乙两个装有不同液体的相同容器,现把两个完全相同的实心小球分别缓慢放入两容器中,两小球静止时液面恰好相平,如图所示,下列5个说法中正确的有()
①两小球受到的浮力相等
②甲容器中液体的密度较小
③甲容器中液体的质量较小
④甲容器底部受到液体压强大
⑤甲容器对水平桌面的压力小
A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个
5.下列估测值中,最符合实际的是()
A.通常情况下空气的密度约为 1.29g/cm3
B.一本物理教科书的质量约为2.5 105 mg
C.一位初中生游泳时排开水的体积约为 0.5m3
D.行走在水平地面上的人对地面压强约为 5000Pa
6.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是()
A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系
C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系
D.液体密度不变时,液体压强与深度关系
7.如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比h A:h B=3:2,底面积之比S A:S B=2:3,则它们对地面的压力之比F A:F B和对地面的压强之比p A:p B 分别为()
A.F A:F B=2:3,p A:p B=2:3
B.F A:F B=1:1,p A:p B=2:3
C.F A:F B=3:2,p A:p B=1:1
D.F A:F B=1:1,p A:p B=3:2
8.如图所示是甲乙两种物质的质量和体积的关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B并排放在水平地面上,则A、B对地面的压强之比为()
A.8:1 B.4:1 C.4:3 D.2:1
9.底面积200cm2,高为0.5m,重为10N的薄壁柱形容器,内装有0.3m深的酒精,置于水平桌面上.细线吊着质量为3kg,边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入酒精中,如图,已知ρ酒精=800kg/m3,则此时
A.细线的拉力为56N
B.A浸入一半体积时,容器内酒精对底部的压强为2400Pa
C.若剪断细线,待稳定后,液体对容器底部的压强将增加200Pa
D.若剪断细线,待稳定后,烧杯对桌面的压强将增加4400Pa
10.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为
A.3:7B.2:3C.5:7D.1:1
二、填空题
11.如图所示,在充满油的密闭装置中,可自由滑动的两活塞的面积之比S1∶S2为
1∶10。小刚和小峰分别用力F1、F2推该装置两侧的活塞,活塞正好保持静止,则两力的大
小之比F1∶F2为_________,两活塞对油的压强之比p1∶p2为_________。
12.如图所示,水平桌面上有两个质量不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为5.0×10-3 m2,A的底面向上凸起,B的底面为平面.在两容器中均加入重为10 N的水,则B对桌面的压强为________Pa,A对桌面的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)B对桌面的压强。若A、B容器的水中同一高度处压强分别为p A、p B,则p A________(选填“大于”“小于”或“等于”)p B。
13.如图所示,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压强为p a,压力为F a,桌面受到压强为a p',倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压强为p b,压力为F b,桌面受到压强b p',则p a_____p b,F a______F b,a p'______b p'。(均选填“>”、“=”或“<”)
14.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,取决于桶壁上最短的那块。如图所示木桶的底面积为4×10-2m2(不计桶的厚度),当桶装满水时,桶底受到水的压强为
______Pa,桶底受到水的压力为______N。
15.如图,底面积和质量都相同的AB两薄壁容器,装有深度相同的同种液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压力F A___F B,容器对桌面的压强p A___p B.(选填“大
于”“等于”“小于”)
16.如图,装有液体的轻质密闭圆台形容器放置在水平地面上。若将该容器倒置放置,则液体对容器底部的压力将________,容器对地面的压强将________(均选填“变大”、“不变”或“变小”).
17.如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为51.010 帕.现将活塞缓慢提高15米,则在该过程中外力对活塞做功______J .(g 取10N/kg )
18.如图所示,某圆柱形容器中盛有两种不相溶的液体,它们的密度分别为ρ1、ρ2,液体的深度分别为h 1、h 2。则容器底部受到的液体压强为________________。
19.一次飓风发生时,屋外气压急剧降到9×104Pa ,这是因为_____,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作1×105Pa .若室内屋顶的面积是100m 2,这时屋顶所受到的内外压力的差值可达______ N ,足以将屋顶掀飞.在风暴经过的地区,紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎.破碎的玻璃片通常向______飞散(填“屋内”或“屋外”). 20.如图所示,在充满油的密封装置中,A 、B 两活塞的直径之比D A ∶D B =5∶1.小刚和小峰分别用力F A 、F B 推该装置两侧的活塞,活塞正好保持静止,那么F A ∶F B =________,两活塞对油的压强之比p A ∶p B =________.
三、实验题
21.小明利用如图装置探究“液体内部压强的特点”(乙和丙容器中装的是同种液体)。
(1)压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)如果压强计的探头在空气中时,U形管两边的液面不相平,调节的方法是______;A.将U形管较高一的部分液体倒出 B.取下软管重新安装
(3)小明把探头分别浸人到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此判断图甲中的液体是酒精,则他的判断是______(选填“正确”或“错误”)的;接着他改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示;
(4)比较图______,得出探头浸入液体中的深度______,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体在此处的压强就越大。
22.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示:
(1)图中压力的作用效果是通过观察________来比较压力作用效果的。我们________(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时________,压力的作用效果越明显,通过比较图________(填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是________(填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p________p′(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________。
23.如图所示,一块重为G的平板以一定的冲角α(平板与水平方向的夹角)在空气中水平运动时,平板会受到一个竖直向上的升力F L。
(1)若平板处于空中某一高度保持不变,那么,需满足F L__________G。(大于/小于/等于)
(2)理论表明,升力大小与空气密度ρ、平板面积S、平板运动速度v有关,用公式表示为
F L= CρSv2(C叫升力系数,是一个没有单位的数值,其值与冲角有关)。则由公式可知,若
C、ρ、S均保持不变,那么,速度增加10%,升力将增加___________%。
(3)飞机飞行时同样会受到升力的作用。某次对飞机的实验研究获得了如下数据(飞机的冲角其实是指机翼的冲角):则升力系数随冲角的增大而_____________。
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
α/°0510152025
C0.30.60.9 1.2 1.5 1.3
(4)在飞机起飞后的开始一段时间里,飞机将不断爬升以达到规定的高度,在这个过程中,飞机升力的不断增大主要是通过以下两种方式来实现:①__________;②___________。
(5)飞机还利用流体压强与流速的关系,在机翼上获得升力克服地球引力,从而翱翔在蓝天上了。飞机机翼导流板横截面的形状是下列四图中的_____________。
A.B.C.D.
(6)飞行时飞机所受阻力f与飞行速度v的平方成正比,即f=kv2 (其中k为常量) .总质量为m的飞机(不计飞行时的油耗)以速度a沿水平方向匀速飞行,则发动机产生的牵引力F =____________________(用字母表示),飞机受到的升力N=__________(用字母表示)。24.某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺估测大气压的值,主要实验步骤如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒,
③如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力);读取注射器的容积V;
④用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L.
(1)大气压力等于弹簧测力计示数的原理是_____.
(2)活塞的横截面积S=_____.(用题目中的字母表示)
(3)计算大气压强的表达式为p=_____.(用题目中的字母表示)
(4)如果注射器漏气会导致所测量的大气压值_____.(选填“偏小”或“偏大”)25.某校物理兴趣小组同学用U型管液体压强计探究“液体内部压强规律”.他们首先猜想:液体内部压强与哪些因素有关?接着用实验来探究跟这些因素的关系.他们选用甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲、乙容器中装有水;丙容器中装有盐水(ρ水<ρ盐水=然后,他们把压强计的金属盒如图放置在液体中,用不同的方法改变金属盒在液体中的深度h和离容器底部的距离d,并观察U型管中液面高度差L.他们的实验过程及实验数据记录在下列表中:
(1)根据实验设计可知,他们猜想液体内部压强的大小与____________有关.
(2)根据实验次数____________可初步得出结论:在同种液体中,当离容器底部距离相同时,深度越大,液体内部的压强越大.
(3)根据表二、表三中的实验次数5与9、6与10、7与11或8与12可判断液体内部压强的大小与液体密度 _________(选填“有”或“无”)关系.
(4)小明同学根据表一、表二、表三中的实验数据,他得出结论:液体内部压强的大小与离开容器底部的距离d有关.你认为该结论是____________ (选填“正确”或“错误”)的.(5)根据实验数据,小红得出结论:
①在同种液体中,液体内部压强与深度成正比;
②当深度相同时,液体内部压强与液体密度成正比.你认为根据以上实验数据,
________.(选填“只可得出结论①”、“只可得出结论②”或“结论①和②都可以得出”)四、作图题
26.工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
27.正方体物块在光滑斜面上下滑,请画出正方体对斜面压力的示意图.
28.(6分)按要求作图。
(1)(2分)请画出图甲中潜水艇刚上浮时所受重力和浮力的示意图(小黑点O表示潜水艇的重心).
(2)(2分)如图乙所示,物体A静止在斜面上,请画出物体A受到的重力和摩擦力的示意图.
(3)(2分)小明同学将如图丙所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,玻璃管横截面大的地方流速小,而管子横截面小的地方流速大,请画出水流动时两个竖直管中液面的大致位置.
甲乙丙
五、计算题
29.一块长方体花岗岩纪念碑高、宽、厚分别为10m ,3m ,2m ,密度为3
3
2.510kg/m ?,地面所能承受的最大压强为51.210Pa ?,为使地面能承受纪念碑,现把纪念碑立在高1m ,密度为33210kg/m ?的长方体基石上(g 取10N/kg ) (1)纪念碑的质量是多少?
(2)若纪念碑直接矗立在地面上,它对地面的压强多大? (3)基石的底面积至少要多大?
30.盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平地面,其底面积为2×10-2m 2,甲和乙是由同种金属制成、体积不同的圆柱体。若只在圆柱形容器内轻放入甲(或乙)时,甲(或乙)浸没在水中,且有水溢出容器。现测得甲(或乙)轻放入容器后,容器对桌面的压强p 、水对容器底部的压强p'以及溢出水的质量m ,并记录在下表中。 所放的
圆柱体 容器对桌面的压强p (Pa ) 水对容器底部的压强p '(Pa ) 溢出水的质量m (kg ) 甲 9800 4900 2 乙
11760
4900
4
(1)求容器的高度h 。
(2)求放入甲后容器对桌面的压力F 甲。 (3)(a)求甲、乙质量的差值?m ; (b)求制成圆柱体金属的密度ρ。
31.如图所示,一个平底铁桶重为2千克,桶的底面积为200cm 2,往桶里倒入8kg 的水,水的深度为30cm,平放在水平台面上(g 取10N/kg).求:
(1)水对桶底的压强; (2)桶底受到水的压力; (3)台面受到桶的压强。
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一、选择题 1.D 解析:D 【详解】
AB .由题意可知,两个圆柱质量相等,则a b m m =,密度之比是ρa :ρb =1:4,根据m
V ρ
=可
知
''a b
a b a b
::4:1m m V V ρρ=
=
这是两个圆柱的真实体积之比,而两圆柱体积之比是V a :V b =6:1,从数据中可看到'
a a V V >,
那么其中一个是空心圆柱是a ;a 圆柱空心部分是
''a a b b a -6-42b V V V V V V ===空
即a 圆柱空心部分是b 圆柱体积的两倍;A 、B 错误; CD .a 、b 两圆柱对桌面压力之比是
a b a ::1:1b F F G G ==
它们的底面积之比是
a b :2:1S S =
那么根据压强公式F
p S
=
可知,a 、b 两圆柱对桌面压强之比 a b a b a b
::1:2F F
p p S S ==
a 、
b 两圆柱对桌面压强之比是1:2;C 错误、D 正确。 故选D 。
2.C
解析:C 【详解】
CD .规则圆柱体对地面的压强为
p=ρgh
因为两物体对水平面的压强相同,则
p =ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙
由图知h 甲<h 乙,所以ρ甲>ρ乙,由于甲和乙对地面的压强相等,且S 甲>S 乙,根据?G 甲>?G 乙,由沿水平方向截去相同体积?V 后,切去部分的质量?m 甲>?m 乙,切去部分的重力?G 甲>?G 乙;将切去部分叠放在对方剩余部分上,甲增加的压强为
G p S ??=
乙
甲甲 乙增加的压强为
G p S ??=
甲乙乙
由于?G 甲>?G 乙,S 甲>S 乙,所以?p 甲<?p 乙,因为原来压强相等,所以现在的压强p 甲<p
乙
,故C 正确、D 错误;
AB .因为F =pS ,所以不能比较出剩余的物体对水平面压力的关系,故AB 错误。 故选C 。
3.C
解析:C 【分析】
(1)根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的关系; (2)根据p gh ρ=得出容器底受到压强的关系;
(3)取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,由此即可判断; (4)根据压强公式F
p S
=比较压强的大小. 【详解】
A.甲悬浮,F 浮甲=G 排甲=G ;乙漂浮,则F 浮乙=G 排乙=G ,所以浮力相同,故A 错误; B 、物体在甲中悬浮,则ρ甲=ρA ,在乙中漂浮,则ρ乙>ρB ,ρ甲=ρ乙,因此ρA <ρB ,深度相同,由p gh ρ=可知,B 液体对容器底的压强大,故B 错误;
C 、取出物块后,A 的液面下降的多,B 的液面下降的少,两容器中液体深度h A D 、B 容器液体密度大于A 液体密度,甲排开A 的体积大于乙排开B 的体积,取出后物体后B 液体体积大于A 液体体积,B 液体的重力大于A 液体重力,由压强公式F p S =得,取出两物块后,B 容器对桌面的压强大于A 容器对桌面的压强.故D 错误. 故选C . 4.B 解析:B 【详解】 ①由于完全相同的小球在甲容器液体中漂浮,在乙容器液体中悬浮,所受浮力均等于自身重力,故①符合题意; ②根据物体在液体中的沉浮状态,甲容器中液体密度大于小球的密度,乙容器中液体密度等于小球的密度,故甲容器中液体的密度较大,故②不符合题意; ③由于容器与小球完全相同,液面高度相同,但甲容器中液体密度较大,故甲容器中液体的质量较大,故③不符合题意; ④根据液体压强公式p=ρgh ,由于甲容器中的液体密度大,液体高度相同,故甲容器底部受到液体压强大,故④符合题意。 ⑤两容器对桌面的压力等于容器重力、液体重力及小球重力之和,由于容器相同,液面高度相同,但甲容器中液体密度较大,故甲容器对水平桌面的压力更大,故⑤不符合题意; 综上可知B 符合题意。 故选B 。 5.B 解析:B 【详解】 A .通常情况下水的密度约为1 g/cm 3,空气的密度为1.29kg/m3远小于水的密度,故A 项不符合实际; B .一本物理教科书的质量约为250g 合2.5?105 mg ,故B 项符合实际; C .一位初中生的质量约为50kg ,人体密度与水的密度相当,所以人的体积约为 333 50kg = 0.05m 1.010kg m m V ρ = =? 则,游泳时排开水的体积约为0.05m 3,故C 项不符合实际; D .人行走在水平地面上,只有一只脚与地面接触,中学生平均体重约为500N ,两脚的总面积约为0.03m 2,人对地面压强约为 42 500N 210Pa 10.05m 2 F p S = ==?? 故D 项不符合实际。 故选B 。 6.C 解析:C 【详解】 A .在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A 不符合题意; B .粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B 不符合题意; C .根据P = F S 可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部分,故C 符合题意; D .根据P =gh ρ可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映 的是深度增大压强减小,故D 不符合题意。 故选C 。 7.D 解析:D 【详解】 同种材料制成的实心圆柱体密度相同,则圆柱体对地面的压强: F G mg Vg Sgh p gh S S S S S ρρρ= =====; 所以实心圆柱体A 和B 对水平地面的压强比为: A A A B B B 32 p g h p g h h h ρρ===; 对地面的压力之比: A A A B B B 321231 F p S F p S ==?=。 故D 正确符合题意。 8.B 解析:B 【解析】 【详解】 由图可知,当甲的体积为1cm 3时,质量为8g ,所以甲的密度为8g/cm 3;当乙的体积为 4cm 3时,质量为4g ,所以乙的密度为1g/cm 3;所以81 A B ρρ=::;已知11A B m m ::=,由m V ρ= 可得m V ρ=,所以,V A :V B =1:8;由3V L =可得,A 、B 两正方体边长(高) 之比:12A B L L =:: ;因为正方体对地面的压强:F G mg Vg SLg p Lg S S S S S ρρρ= =====,所以,两正方体A 、B 对水平地面的压强之比:811241A B A A B B p p L g L g ρρ== ??=::():():.故B 正确. 9.C 解析:C 【分析】 (1)知道边长,求出正方体A 的体积,当正方体一半体积浸入酒精中,利用阿基米德原理求正方体受到酒精的浮力,细线的拉力等于重力减去浮力; (2)酒精深度为h ,A 浸入一半体积时,求出此时酒精深度,利用液体压强公式求容器内酒精对底部的压强; (3)求出正方体的密度,因为ρA >ρ酒精,所以剪断细线,待稳定后正方体A 下沉至容器底,求出液面升高值,再利用液体压强公式求液体对容器底部的压强增加值; (4)剪断细线前,烧杯对桌面的压力等于烧杯重力、酒精重力和正方体A 的浮力(即重力与细线的拉力之差)之和;剪断细线后,烧杯对桌面的压力等于烧杯重力、酒精重力和正方体A 的重力之和;所以剪断细线,待稳定后,烧杯对桌面的压力增加值等于细线的拉力值,利用p =F S 求烧杯对桌面的压强增加值. 【详解】 A 、正方体A 的体积:V A =(0.1m )3=0.001m 3, 当正方体一半体积浸入酒精中时,V 排= 12V A =1 2 ×0.001m 3=0.0005m 3, 正方体受到酒精的浮力:F 浮=ρ酒精V 排g =800kg/m 3×0.0005m 3×10N/kg =4N , 正方体的重力:G =mg =3kg×10N/kg =30N , 细线的拉力:F 拉=G ﹣F 浮=30N ﹣4N =26N ,故A 错 B 、A 浸入一半体积时,液面升高的高度:△h =V S 排容器=1 2A V S 容器 =3 420.000520010m m -?=0.025m , 此时酒精的深度h′=0.3m+0.025m =0.325m , 容器内酒精对底部的压强: p =ρ酒精gh =800kg/m 3×10N/kg×0.325m =2600Pa ,故B 错; C 、正方体的密度ρA =A A m V =3 30.001kg m =3000kg/m 3, 因为ρA >ρ酒精,所以剪断细线,待稳定后正方体A 下沉至容器底, 液面升高的高度:△h =12A V S 容器 =3 420.000520010m m -?=0.025m , 液体对容器底部的压强增加值:△p =ρ酒精g △h =800kg/m 3×10N/kg×0.025m =200Pa ,故C 正确; D 、剪断细线前,烧杯对桌面的压力F =G 杯+G 酒+(G A ﹣F 拉), 剪断细线后,烧杯对桌面的压力F′=G 杯+G 酒+G A , 剪断细线,待稳定后,烧杯对桌面的压力增加值: △F =F′﹣F =G 杯+G 酒+G A ﹣G 杯﹣G 酒﹣(G A ﹣F 拉)=F 拉=26N , 受力面积S =S 容=200cm 2=200×10﹣4m 2, 烧杯对桌面的压强增加值△p =F S =42 2620010N m -?=1300Pa ,故D 错. 故选C . 10.C 解析:C 【解析】 【分析】 打开阀门后,两容器中的液面会相平,A 液面下降,B 液面上升,根据图中的条件求出两液面的高度,进而根据公式p =ρgh 求出压强之比。 【详解】 由图知,若将阀门K 打开后,AB 构成连通器,水从容器A 向容器B 流动,在水不流动时,两容器中液面高度是相同的; 已知A 、B 为完全相同的两个容器,且原来两水面的高度差△h =7cm+2cm ﹣5cm =4cm , 所以打开阀门后,两容器中的液面会相平,A 液面下降2cm ,变为h A =5cm ,B 液面上升2cm ,变为h B =7cm , 最后A 、B 两容器底部受到水的压强之比为:A B p p =A B gh gh ρρ=A B h h =57cm cm =57 。 故选:C 。 二、填空题 11.1∶10 1∶1 【详解】 [1][2]由于加在密闭容器里液体上的压强处处都相等,则左侧力F2通过活塞对液体的压强等于右侧力F1通过活塞对液体的压强,即p1=p2;由压力公式可知 解析:1∶10 1∶1 【详解】 [1][2]由于加在密闭容器里液体上的压强处处都相等,则左侧力F 2通过活塞对液体的压强等于右侧力F 1通过活塞对液体的压强,即p 1=p 2;由压力公式可知 111122221=10 F p S S F p S S == 12.0×103 大于 大于 【详解】 [1]B 对桌面的压强 Pa [2]A 、B 容器对桌面的压力均为10N ,但是A 容器底部凸起,与桌面的接触面积 小,故其对桌面产生的压强大。 [3]A 容 解析:0×103 大于 大于 【详解】 [1]B 对桌面的压强 33210N 2.0105.010m F p S -= ==??Pa [2]A 、B 容器对桌面的压力均为10N ,但是A 容器底部凸起,与桌面的接触面积小,故其对桌面产生的压强大。 [3]A 容器的水面高于B 容器,故A 、B 容器的水中同一高度处所处的深度h A 大于h B ,由液体压强公式p =gh ρ可知A B p p >。 13.= > < 【详解】 [1]一个装满水的饮料瓶,倒立过来水的深度不变,根据p=ρgh 可知,正放时水对瓶底的压强等于倒立后水对瓶盖的压强,即 pa=pb [2]倒立后,水对容器底部 解析:= > < 【详解】 [1]一个装满水的饮料瓶,倒立过来水的深度不变,根据p=ρgh 可知,正放时水对瓶底的压强等于倒立后水对瓶盖的压强,即 p a =p b [2]倒立后,水对容器底部压强不变,受力面积变小,根据F p S =可知正放时水对瓶底的压力大于倒立后水对瓶盖的压力,即 F a >F b [3]容器对水平桌面的压力等于容器和饮料瓶的重力之和,倒立后水的质量不变,所以无论是正放还是倒放,容器对桌面的压力相同,倒立后容器对桌面的受力面积减小,根据 F p S = 可知正放时桌面受到压强小于倒放时桌面受到压强,即 a b p p '<' 14.80 【详解】 [1]从图中可以看到,当桶装满水时,水的高度只是0.2m ,根据可知,当桶装满 水时,桶底受到水的压强 桶底受到水的压强是2000Pa 。 [2]桶底受到水的压力 桶底受到水的 解析:80 【详解】 [1]从图中可以看到,当桶装满水时,水的高度只是0.2m ,根据p gh ρ=可知,当桶装满水时,桶底受到水的压强 331.010kg/m 10N/kg 0.2m 2000Pa p gh ρ==???= 桶底受到水的压强是2000Pa 。 [2]桶底受到水的压力 -222000Pa 410m 80N F pS ==??= 桶底受到水的压力是80N 。 15.= > 【详解】 [1]由于两种液体质量相同,得: ; 已知液面高度相同: , 由液体压强公式得: 两容器底部所受液体的压强关系是 ; 又两个容器底面积相同,由得液体对容器底部的压力 解析:= > 【详解】 [1]由于两种液体质量相同,得: A B ρρ=; 已知液面高度相同: A B h h =, 由液体压强公式p gh ρ=得: 两容器底部所受液体的压强关系是 A B p p =; 又两个容器底面积相同,由F pS =得液体对容器底部的压力 A B F F =; [2]两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为: A B V V >; 由m V ρ=得两个容器的质量以及所装液体的质量 A B m m >; 所以两个容器对桌面的压力 ''A B F F >, 又已知容器底面积相等,由F p S = 得:两个容器对桌面的压强关系是 ''A B p p >. 16.变小 变大 【解析】 【详解】 设如图放置时的底面积为S 大,倒置过来后的底面积为S 小,第一次水对容器底的压力:,即水对容器底的压力是以S 大为底面积,h 为高的这部分液柱所 产生的压力,由图 解析:变小 变大 【解析】 【详解】 设如图放置时的底面积为S 大,倒置过来后的底面积为S 小,第一次水对容器底的压力: F pS ghS ρ==大,即水对容器底的压力是以S 大为底面积,h 为高的这部分液柱所产生的 压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图: 第二次水对容器底的压力:F p S gh S ρ'='='小小,即水对容器底的压力是以S 小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图: 对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会变小。 倒置前后容器对桌面的压力等于液体和容器的总重力,因总重力不变,故对桌面的压力不变,而倒置后接触面积减小,根据F p S = 可知,对水平桌面的压强将变大。 17.100 【分析】 (1)由于大气压强的限制根据P=ρgh 的变形式求出活塞上升时,管内、外水位差的最大值,由于河水体积很大且水管的内径很细,故管内水位上升时,管外水位的降低量h 外可以忽略不计,得出管内 解析:100 【分析】 (1)由于大气压强的限制根据P=ρgh 的变形式求出活塞上升时,管内、外水位差的最大值,由于河水体积很大且水管的内径很细,故管内水位上升时,管外水位的降低量h 外可以忽略不计,得出管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量和真空部分的高度. (2)水上升阶段:以活塞为研究对象,它受到向上的力F 、向下的大气压力和管内的水向上的压力,根据力的平衡条件得出任意时刻管内、外水位差为h 时拉力的表达式,进一步求出力F 的平均值,根据W=Fs 求出此阶段拉力做的功. (3)水不上升阶段:力F 做的功等于活塞克服大气压力做的功,根据F=PS 和W=Fs 求出此阶段拉力做的功;整个过程中,力F 做的功等于两者之和. 【详解】 (1)由于大气压强的限制,活塞上升时,管内、外水位差存在一个最大值h 0= p ρg =533 1.010Pa 1.010kg /m 10N /kg ??? =10m ,所以管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量等于管 内、外水位差,即h1=h0=10m;活塞继续上升了h2=H?h1=15m?10m=5m时,水面不动,活塞与水之间是真空. (2)水上升阶段:设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F下、F上,管内、外水位差为h,则:则有F下=p0S,F上=(p0?ρgh)S,由于活塞始终平衡,故F?F下+F上=0,即 F?p0S+(p0?ρgh)S=0,解得:F=ρghS.可见,力F跟h成正比,F在h1距离上的平均值为 F=1 2 ρgh1S. F在h1距离上的功为 W F=Fh1=1 2 ρgh1S?h1= 1 2 ×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10?4m2×10m=50J, (3)水不上升阶段:力F做的功等于活塞克服大气压力做的功, 故W′F=p0Sh2=1.0×105Pa×1×10?4m2×5m=50J, 所以整个过程中,力F做的功等于W F+W′F=50J+50J=100J. 18.ρ1g h1+ρ2gh2 【解析】 【详解】 设出圆柱形容器的内底面积为S,则两种不相溶液体的体积:V1=Sh1,V2=Sh2,由ρ=mV可得,两液体的质量: m1=ρ1V1=ρ1Sh1,m2=ρ2 解析:ρ1gh1+ρ2gh2 【解析】 【详解】 设出圆柱形容器的内底面积为S,则两种不相溶液体的体积:,, 由可得,两液体的质量: , 容器底部受到的压力: , 容器底部受到的液体压强: 。 19.流速大压强小 1×106屋外 【解析】 因为流体流速大的地方压强小,所以飓风发生时,屋外气压急剧降低; 这时屋顶所受到的内外压力的差值可达:; 因为屋内的压强大于屋外的压强, 解析:流速大压强小 1×106屋外 【解析】 因为流体流速大的地方压强小,所以飓风发生时,屋外气压急剧降低; 这时屋顶所受到的内外压力的差值可达: () 5426110Pa 910Pa 100m 110N F pS ?=?=?-??=?; 因为屋内的压强大于屋外的压强,所以破碎的玻璃片通常向屋外飞散. 20.25∶1 1∶1 【解析】 加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理;根据这个原理可知 ,再根据公式,可以得出 故答案为(1). 25∶1 解析:25∶1 1∶1 【解析】 加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理;根据这个原理可知 =1A B p p ,再根据公式p F S =,可以得出2 2 25A A A A A B B B B B F p S S r F p S S r ππ==== 故答案为(1). 25∶1 (2). 1∶1 【点睛】本题考查了帕斯卡原理及压强公式的应用,要求学习物理时,多联系生活、多分析,学以致用. 三、实验题 21.不属于 B 错误 甲、丙 相同,液体密度越大 【详解】 (1)[1]压强计不属于连通器,因为压强计下端虽然连通,但上端有一边是不开口的。 (2)[2]压强计的探头在空气中时,U 形管两边的液面不相平,说明U 形管内两边的气压不同,所以要取下软管,再重新安装,故B 操作正确。 (3)[3]小明探头分别放入甲乙图的两种液体中,要探究液体密度与液体压强的关系,应保持探头在液体的同一深度,而甲乙图中探头所处的深度不相同,故他的判断不正确。 (4)[4][5]据题意,要探究的是液体密度与液体压强的关系,那么应让探头浸入不同种液体的同一深度,所以应比较的是图甲和丙。由两图U 形管的液面高度差知,探头浸入的深度相同时,液体密度越大压强越大。 22.海绵的凹陷程度 可以 压力越大 乙 控制变量法 = 没有控制压力相等 【详解】 (1)[1]图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,利用了转换法。 [2]沙子受到挤压形变比较明显,所以我们可以用沙子代替海绵来完成实验。 (2)[3]通过比较图甲和图乙可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。