9.2液体的压强（知识解读）（原卷版）

92 液体的压强（知识解读）（原卷版） •知识点1 液体压强的特点 •知识点2 液体压强大小比较 •知识点3 液体压强的计算 •知识点4 连通器的原理 •知识点5 探究液体压强的特点实验 •作业 巩固训练 1、液体压强产生的原因：由于液体受重力的作用，若液体在失重的情况下，将无压强可 言。 2、液体压强具有以下几个特点 （1）液体除了对容器底部产生压强外，还对“限制”它流动的侧壁产生压强，固体则只 对其支承面产生压强，方向总是与支承面垂直。 （2）在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等，同种液体， 深度越深，压强越大。 3、容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。 【典例1-1】（2023•西乡塘区校级开学）如图所示，小明将自制的“液体压强演示仪”放 入水中，根据液体压强规律，下列橡皮膜变化的现象，正确的是（ ） ． B． ． D． 【典例1-2】（2022 秋•古浪县校级期末）如图甲所示，密闭的容器中装有一定量的水且未 满，静止在水平桌面上，若把该容器倒放在桌面上，如图乙所示，那么水对容器底部的 压力将 ，水对容器底部的压强将 （两空均选填“变大”、“变小”或“不 液体压强的特点 知识点1 变”）。 【变式1-1】（2023 春•同安区期中）学好物理好处多，比如随手涂鸦也能兼顾美与科学性。 小娟同学想画鱼戏水时在水吐出气泡的情景，如图所示，聪明的你请帮她在图中选出正 确的画法（ ） ．甲图 B．乙图 ．丙图 D．丁图 【变式1-2】（2023 春•兰山区期中）如图所示，将盛有适量水的细玻璃管由竖直位置缓慢 移至倾斜位置B。在此过程中，玻璃管中水柱的长度变化情况是 ，水对玻璃管底 部的压强变化情况是 （整个过程无水流出）。 液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关，比较其大小一定采取控制变量法来分析， 利用公式采用密度比较法和深度比较法。 【典例2-1】（2023 秋•宝山区期末）如图所示，圆柱形容器、B，盛有体积相同的液体。 液体压强大小比较 知识点2 若两容器底部受到的液体压强分别为p、pB，液体的质量分别为m、mB。则下列判断正 确的是（ ） ．若m 等于mB，则p 可能等于pB B．若m 等于mB，则p 一定等于pB ．若m 大于mB，则p 一定大于pB D．若m 小于mB，则p 一定小于pB 【典例2-2】（2023 秋•海门市校级期末）三个底面积相同，形状不同的容器，容器质量忽 略不计，如图所示。装入质量相同的水，但都没有装满，三者底部所受到压强的关系是： ；水对容器底部的压力的关系是： ；容器对水平地面的压力关系是 ；容器对水平地面的压强关系是 。 【变式2-1】（2023•湖北开学）如图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有 一小圆孔用薄橡皮膜封闭，在隔板两侧分别装入两种不同的液体，发现橡皮膜的形状未 发生改变。下列说法正确的是（ ） ．左侧液体对橡皮膜的压强大于右侧液体对橡皮膜的压强 B．左侧液体对橡皮膜的压强小于右侧液体对橡皮膜的压强 ．左侧液体对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强 D．左侧液体对容器底的压强小于右侧液体对容器底的压强 【变式2-2】（2023 春•蜀山区校级月考）容积相同的甲、乙两个长方体容器都装满水，如 图所示，则甲、乙两容器底部受到水的压力F 甲 F 乙；容器底部受到水的压强p 甲 p 乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 1、计算液体压强的公式是p=ρg。 2、液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度，而和液体的质量、体积没有 直接的关系。 3、运用液体压强的公式计算确定深度时，要注意是指液体与大气（不是与容器）的接触 面向下到某处的竖直距离，不是指从容器底部向上的距离（那叫“高度”）。 【典例3-1】（2023 春•碑林区校级月考）质量为1kg 的平底空水桶，底面积为700m2。水 桶内装有30m 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1000P，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1800P，则下列选项正确的是（g 取10/kg）（ ） ．水对水桶底的压强是4000P 液体压强的计算 知识点3 B．水桶内水的质量为28kg ．乙图中桶对地面的压力大小为226 D．小明竖直向上提水桶的力F 大小为154 【典例3-2】（2023 春•新城区校级月考）如图所示，一重为2 的薄壁容器中装有质量为 600g 的水，容器的底面积为40m2，水对容器底部的压强为 P，水对容器底部的 压力为 ，容器对桌面的压强为 P。（g 取10/kg） 【典例3-3】（2023 春•青秀区校级月考）如图所示，一重为20、底面积为002m2的容器置 于水平桌面上，所装液体的体积是001m3，深03m。若容器底受到的液体压强是 24×103P，求： （1）液体的密度； （2）距容器底面01m 处的点液体的压强； （3）如果把容器里的液体换成水，求容器底受到水的压力。 【变式3-1】（2023 秋•徐汇区校级期中）如图所示，完全相同圆柱形容器甲、乙中分别盛 有质量相等的水和酒精，将两个完全相同的实心小球分别浸入水和酒精中，两容器中液 体足够多且均未溢出，静止后两个容器对水平面的压强增加量为Δp 甲、Δp 乙，水和酒精 对容器底部的压强增加量分别为Δp 水、Δp 酒精，则下列判断中正确的是（ ） ．Δp 甲可能等于Δp 乙 B．Δp 甲一定大于Δp 乙 ．Δp 水一定大于Δp 酒精 D．Δp 水可能等于Δp 酒精 【变式3-2】（2022 秋•铜仁市期末）如图所示，思林水电站位于思南县境内的乌江干流上， 是乌江水电基地的第八级电站。碾压混凝土重力坝最大坝高117m，坝顶全长3265m， 坝顶高程452 米，水库正常蓄水位440m，相应库容1205 亿立方米，调节库容317 亿立 方米，装机105 万k，多年平均发电量4064 亿k•，2009 年全部机组发电。拦河大坝形状 为上窄下宽的原因是 ；汛期相较于枯水期，大坝底部所受液体压强 会 。水库正常蓄水高度是440m，水对水库底部的压强是 P。（ρ 水 ＝10×103kg/m3，g 取10/kg） 【变式3-3】（2023•阿荣旗校级开学）如图所示，在一个封闭薄容器中装满质量为100g 的 水后放在水平桌面上。已知容器的质量为100g，容器的下底面面积为100m2，高为12m （g＝10/kg）。 求：水对容器底的压强和压力。 1、连通器：上端开口，下部相连通的容器。 2、原理：连通器里装同一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平。 3、连通器的应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理 来工作的。 【典例4-1】（2023 春•商南县校级期中）图甲、乙为两容器，用一带阀门的管子相连，装 有同一种液体，液面相平，当打开阀门时（ ） ．液体不流动 B．液体由甲容器流向乙容器 ．液体由乙容器流向甲容器 D．液体在两容器间来回流动 【典例4-2】（2023 春•西乡塘区校级月考）如图所示，茶壶的壶嘴和壶身组成了一个 ；、B 是茶壶中深度不同的两个位置，其中、B 两点受到茶水的压强分别为p、pB，则p pB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【变式4-1】（2023 春•芗城区校级期中）在下列生活和生产实例中，利用连通器原理工作 的是（ ） 连通器的原理 知识点4 ． B． ． D． 【变式4-2】（2023 春•水磨沟区期末）三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示，船 闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为36m 时，水对闸室底部产生的压强 为 P．（g 取10/kg） 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响液体内部压强的因素有哪些； （2）实验方法：控制变量法。 2、实验猜想：液体内部压强可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。 3、实验器材：压强计；烧杯；食盐；水；刻度尺。 4、器材作用及图像 （1）压强计：测量液体压强。 （2）烧杯：盛放水。 （3）食盐：改变液体密度。 （4）水：实验对象。 （5）刻度尺：测量压强计高度差。 探究液体压强的特点实验 知识点5 5、实验步骤 步骤①将水倒入烧杯，如图甲，控制探头在水下深度不变，调节旋钮改变探头的朝向，观 察并测出U 形管中液面的高度差，将数据填入表格； 步骤②如图乙，控制橡皮膜的朝向不变，改变探头浸入水中的深度，观察并测出U 形管中 液面的高度差，将数据填入表格； 步骤③如图丙，控制探头在水和盐水下的深度相同，观察并测出U 形管中液面的高度差， 将数据填入表格。 6、实验结论及应用 （1）液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加。 （2）同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等。 （3）不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压 强越大。 【典例5-1】（2023•贵阳一模）在进行“探究液体内部压强特点”的实验中，将压强计的 探头放入水中，实验过程如图所示，此操作可以验证的猜想是（ ） ．液体内部的压强跟液体密度有关 B．液体内部的压强跟深度有关 ．液体内部向各个方向都有压强 D．在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等 【典例5-2】（2023 春•青秀区校级月考）用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”， 请你在认真思考、观察的基础上，回答下列问题： （1）压强计是通过U 形管中液面的 来反映液体压强大小的；使用前检查装置 是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U 形管中的液体能灵活升降，则说明 装置 （选填“漏气”或“不漏气”），最后经过调整使U 形管两侧液面的高 度 。 （2）仔细观察图1 所示的“实验1”和“实验2”，回答： ①实验1 是想验证：当液体密度相同时，液体的压强随 增加而增大； ②实验2 是想验证：当深度相同时，液体的压强与 的关系； ③以上实验都采用了一个共同的实验方法，该实验方法是 （选填“控制变量 法”或“理想实验法”）。 （3）如图2 所示，有两个完全相同的容器，分别盛有适量的水和浓盐水，某同学用压 强计鉴别这两种液体，则图 （填“”或“b”）中装的是盐水。 【变式5-1】（2023 秋•长宁区校级期中）如图甲所示的实验装置名称是 ，可 以用它进行“探究液体内部压强与液体密度和深度的关系”，实验时通过观察 来比较液体内部压强的大小。由图乙、图丙和图丁所示现象，可得出的初步结论是：同 种液体（水），在同一深度，液体内部 。通过图乙、图丙和图丁中 所给的器材还可以探究液体内部压强与 的关系。 【变式5-2】（2023 秋•静安区期末）如图（）所示的装置叫做 ，此装置两边液面的 可表示液体内部压强的大小。进行如图（b）、（）和（d）所示实验操作，是在探究液 体内部的压强与 的关系；若要继续研究液体内部的压强与液体密度的关系， 还需要准备 （选填“ 更多的水” 或“ 酒精” ）。 1．（2023 春•巨野县期末）下列关于液体压强的说法中，不正确的是（ ） ．液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性 B．液体内部向各个方向都有压强，且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等 ．拦河大坝修建为“上窄下宽”，是因为水的深度越深，液体的压强越大 D．两种不同的液体，谁的密度大，谁产生的压强大 2．（2023 秋•静安区期末）如图1 所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液 体，液体对各自容器底部的压强相等。若在两容器中分别抽出部分液体，使容器中剩余 液体的体积相同，则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F 的关系是（ ） ．p 甲＜p 乙，F 甲＜F 乙 B．p 甲＞p 乙，F 甲＞F 乙 ．p 甲＝p 乙，F 甲＜F 乙 D．p 甲＝p 乙，F 甲＞F 乙 3．（2023 春•亭湖区校级期末）如图所示，欢欢小组在做“研究液体内部的压强”的实验， 发现液体压强与液体密度和所处深度有关，欢欢将探头放入水中的某一深度处，记下U 形管中两液面的高度差。下列关于此实验的说法中正确的是（ ） ．将探头向下移动一段距离，高度差变小 B．探头在液体中位置不变，向烧杯中加入适量的水，高度差不变 ．探头在液体中深度不变，把烧杯中的水换成密度大的盐水，高度差变大 D．探头在液体中深度不变，改变探头在液体中方向，高度差变小 4．（2023 春•临湘市期末）如图所示，甲、乙两圆柱形容器的底面积之比为2：1，内装质 量相等的水，那么水对容器底 部的压强之比p 甲：p 乙，水对容器底部的压力之比F 甲：F 乙分别为（ ） ．p 甲：p 乙＝2：1，F 甲：F 乙＝1：1 B．p 甲：p 乙＝1：2，F 甲：F 乙＝1：1 ．p 甲：p 乙＝1：2，F 甲：F 乙＝2：1 D．p 甲：p 乙＝2：1，F 甲：F 乙＝1：2 5．（2023 春•西平县期中）物理学的许多概念来自生产、生活，人们对力的知识也是从日 常生活中开始的。下列对力学知识认识正确的是（ ） ．液体压强计是利用连通器原理制成的 B．鸡蛋碰碗，蛋破而碗不破说明相互作用力大小不相等 ．空间站处于失重状态，因此航天员在空间站无法展示“泪雨如下”的现象 D．在用弹簧测力计测量物体的重力时，使弹簧测力计发生形变的力是物体的重力 6．（2023 春•蓬江区校级期中）把两端开口的玻璃管下方用薄塑料片托住（不计塑料片质 量），竖直放入水面下104m 处，然后向管内缓慢注入煤油，当煤油在管内的高度为 13m 时，塑料片刚好下沉，则煤油的密度是（ ） ．125g/m3 B．10g/m3 ．08g/m3 D．04g/m3 7．（2023 春•偃师市校级期末）注射器针头做得很尖，其目的是 （填“增大”或 “减小”）压强；蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中，它受到海水的压强将 （填“变大”、“不变”或“变小”），潜入海面下6km 深处受到海水的压强是 P（ρ 海水＝103×103kg/m3，g 取10/kg）。 8．（2023 春•思明区校级期中）如图所示，一只装有某种液体的试管，倾斜时管底受到的 压强为p1，当把它竖直放置后，管底受到的压强为p2，则液体的深度 （填变大、 变小或不变），p1 p2（填＜、＝或＞）。 9．（2023 秋•上海期中）如图所示，容积为5×10 3 ﹣米3的平底鱼缸放在水平桌面中央，水 深为01 米。水对容器底部的压强p 水为 帕，把重为1 牛的小鱼放入鱼缸后，鱼缸 对桌面压力增加量ΔF 浮 1 牛，水对鱼缸底部压力增加量ΔF 水 1 牛（后两空选 填“大于”、“等于”或“小于”）。 10．（2023 春•海珠区期中）如图所示，小洁和小妮装修时，把两端开口的透明塑料软管 灌入一些水（水中无气泡），将它两端靠在墙面的不同地方，当水面静止时，记下此时 两管中水面所在的高度、B，此时和B 距离地面高度相同。这时的软管相当于一个 ；若处距离水平地面08m，则地面上水管的处受到水的压强约为 P。（水的密度 为 1×103kg/m3，g 取10/kg） 11．（2023•巴南区开学）如图甲，一足够高的容器底面积为100m2。厚度不可忽略的空杯 靠一根轻质细杆固定悬空于容器当中，杯子高度为20m。现沿着容器边缘缓慢倒入一定 量的水，细杆对杯子的作用力F 与所加水的质量的大小变化关系如图乙。当加入1kg 水 时，水对容器底的压力为 ；若在加入23kg 水时，轻轻取走细杆，待液面重新静 止后，水对容器底部的压强为 P。 12．（2023 春•雁塔区校级月考）如图所示，小明和小华用压强计“探究影响液体内部压 强大小的因素”。 （1）如图甲，该液体压强计 （选填“是”或“不是”）连通器。使用时，通过 比较压强计U 形管 来比较液体压强的大小。 （2）小明使用前检查装置。当他用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U 形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置 。 （3）小明把压强计的橡皮膜和橡皮管更换后，在使用压强计前，发现U 形管内水面已 有高度差，他接下来的操作应是 。 从U 形管内向外倒出适量水 B 拆除软管重新安装 向U 形管内添加适量水 （4）小明比较乙、丙两次实验可初步得出结论：同一液体内部的压强随深度的增加而 ；通过比较 两次实验可得出液体压强与液体密度的关系。 （5）小华同学也对微小压强计进行了改装，如图戊所示，将U 形管的两端都分别连接 了软管和探头，当两探头置于空气中时，U 形管两端的液面是齐平的，小华将两个探头 分别置于装有密度为ρ1、ρ2液体的、b 两容器中，当探头所处深度相同时，U 形管的液 体位置如图所示，则ρ1 ρ2（选填“大于”、“等于”或“小于”），为了使得U 形管两端的液面再次齐平，小华将 容器中的探头在液体中的深度增大；当U 形管 两端液面再次齐平后，一旁的小建测出了此时两个探头在、b 两容器中所处的深度1 和 2，则ρ1＝ （用ρ2、1和2表示）。 13．（2023 春•新城区校级月考）3 月12 日植树节，小明同学用一圆柱形水桶提了15L 的 水给刚栽上的树苗浇水，已知桶自身重10，提水时手的受力面积为10m2，桶中水深为 30m。已知ρ 水＝10×103kg/m3，g 取10/kg，求： （1）水对桶底的压强是多少？ （2）桶中的水重力多大？ （3）提水时，桶对手的压强是多少？ 14．（2023 春•南岸区月考）如图甲所示，用水龙头往重为4 的容器中注水直到容器装满， 已知水龙头每秒注水50m3，水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示，求： （1）第42 秒时，水的深度； （2）容器的底面积； （3）第40 秒时，容器对地面的压强。