C.p1>p2>p3D.缺少条件,无法判断
8.如图K10-5所示,质地均匀、粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。
已知它们的密度之比ρA∶ρB=1∶2,对地面的压强之比pA∶pB=1∶3。
则( )
图K10-5
A.它们的高度之比hA∶hB=3∶2
B.它们的高度之比hA∶hB=3∶4
C.它们的质量之比mA∶mB=2∶3
D.它们的质量之比mA∶mB=1∶3
9.如图K10-6所示,两端开口的U形玻璃管竖直放置,底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K关闭时,左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时,左管水面上升的距离是( )
图K10-6
A.
hB.
hC.
hD.h
10.【2018·柳州】将8个完全相同的正方体物块分两部分叠放在水平地面上,如图K10-7甲、乙所示,它们对地面的压强之比p甲∶p乙等于( )
图K10-7
A.5∶3B.5∶2
C.10∶9D.3∶2
二、填空题
11.在物理学史上,首次证明大气压存在的是 实验;首次较准确地测出了大气压的值的实验是 实验。
12.一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它的重力为 N,它四脚着地时对地面的压强为 Pa。
若大象抬起一条腿,它对地面的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
13.【2019·绥化】如图K10-8所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。
若水对壶底的压强是1.5×103Pa,则壶中水深 cm。
(g取10N/kg)
图K10-8
三、实验探究题
14.如图K10-9所示,用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
图K10-9
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面的 来反映被测压强的大小。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过 方法可以进行调节。
(选填字母)
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图乙、图丙和图丁,可以得到:
在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)在图乙中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,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盐水=1.2×103kg/m3)
(5)若在步骤(4)时,图乙中U形管左右两侧水面高度差h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为
Pa。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
15.利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是 。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图K10-10所示,水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为19N。
图K10-10
(4)用刻度尺测出注射器 的长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积。
(5)测出大气压的值为 Pa。
(6)提出一条提高该种测量大气压值精确度的建议:
。
四、综合应用题
16.如图K10-11所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器的底面积为80cm2,内装有1.5L的水,已知g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
图K10-11
(1)容器对水平地面的压强。
(2)水对容器底的压力。
|能力提升|
一、选择题
1.【2019·安顺】物理兴趣小组的同学对图K10-12所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
图K10-12
A.图甲中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B.图乙中对瓶内沸腾的水停止加热,倒置后,向瓶底浇冷水,瓶内的水会重新沸腾
C.图丙中用吸管吸饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D.图丁中洗手池下方排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
2.【2019·青岛】如图K10-13所示为盆景的一个自动供水装置。
用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。
当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。
使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
图K10-13
A.瓶口太小,水不易流出
B.外界大气压强等于瓶内水的压强
C.外界大气压强等于瓶内空气的压强
D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
3.如图K10-14所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,圆柱体密度分别为ρa和ρb,对地面的压力分别为Fa和Fb。
则下列说法正确的是( )
图K10-14
A.ρa=ρb,Fa=FbB.ρa=2ρb,Fa=3Fb
C.ρa=
ρb,Fa=
FbD.ρa=
ρb,Fa=3Fb
4.【2015·柳州】如图K10-15所示是两边管子粗细相同,足够高的连通器,其水平细管足够长,中间有一个可无摩擦移动的活塞。
则开始活塞固定不动,两管液面相平,左管的液体是酒精(ρ酒=0.8×103kg/m3),右管的液体是水(ρ水=1.0×103kg/m3),现松开活塞,重新稳定后( )
图K10-15
A.右边液面下降1cm
B.右边液面下降2cm
C.右边液面比左边液面低1cm
D.左右液面一样高
5.如图K10-16所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。
若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
图K10-16
A.p甲
F乙B.p甲
C.p甲>p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲6.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图K10-17所示,下列说法正确的是( )
图K10-17
A.若甲与乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲与乙对容器底部压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲与乙对容器底部压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲与乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
7.【2019·上海】如图K10-18所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S
现将甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化Δp甲、Δp乙的大小关系,下列判断正确的是( )
图K10-18
A.p甲
Δp乙B.p甲
C.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙D.p甲>p乙,Δp甲<Δp乙
二、填空题
8.【2019·荆州】小明在学习了大气压强的知识后,自制了一个如图K10-19所示的气压计,瓶中装有适量的水,当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升,说明大气压随高度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
若他将这个瓶子装满水,戴着隔热手套捏瓶子,发现细玻璃管中液面也能上升,说明力能使物体发生 。
他还发现将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面仍能上升,这又成了一支自制温度计,它的工作原理是 ,在此过程中瓶内水的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
图K10-19
9.1644年,意大利科学家 精确地测出来大气压的值;如图K10-20所示的容器内装有一定量的水银,水银在A点产生的压强为 Pa。
(ρ水银=13.6×103kg/m3,g取10N/kg)
图K10-20
10.【2019·贵阳】将重6N、面积为0.02m2的玻璃板平放在足够大的粗糙水平桌面中央,理论上玻璃板对桌面的压强是 Pa,实际上玻璃板对桌面的压强比理论值要更 一些。
(不计空气浮力)
11.【2019·徐州】一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为 N,双脚站立对地面的压强比行走时 ;某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为
m2才不会陷入沼泽地。
12.【原创】如图K10-21所示,底面积和质量都相同的甲、乙两容器,装有等质量的不同液体,放在水平桌面上,A、B是距底面高度相同的两点,则A、B两点的压强pA pB,液体对容器底的压强p甲 p乙,容器对桌面的压强p甲' p乙'。
(均选填“大于”“等于”或“小于”)
图K10-21
三、综合应用题
13.【2019·长春】水平桌面上放置一个质量为0.8kg的保温杯,杯底对桌面的压强为2×103Pa,g取10N/kg。
求:
(1)保温杯对桌面压力的大小。
(2)桌面的受力面积。
14.【2019·上海】如图K10-22所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。
容器甲中盛有水,水的深度为0.08m,容器乙中盛有另一种液体。
(g=9.8N/kg)
(1)若水的质量为2kg,求容器甲中水的体积V水。
(2)求容器甲中水对容器底部的压强p水。
(3)现往容器甲中加水,直至与容器乙中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196Pa,求液体乙的密度ρ液。
图K10-22
【参考答案】
基础巩固
1.D
2.D 【解析】一名初中生的质量约为50kg,所以对地面的压力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,初中生的每只鞋的底面积约为200cm2,所以双脚站立时与地面的接触面积约为S=200cm2×2=400cm2=0.04m2,对地面的压强约为p=
=
=12500Pa,故选D。
3.D 4.D 5.A 6.C 7.B
8.D 【解析】因p=ρgh,
则pA=ρAghA,pB=ρBghB,
已知pA∶pB=1∶3,ρA∶ρB=1∶2,
即
=
=
所以
=
×
=
它们的高度之比为hA∶hB=2∶3。
因为F=G=mg,
所以p=
=
即pA=
pB=
。
已知pA∶pB=1∶3,两圆柱体的底面积相同,
所以
=
=
它们的质量之比为mA∶mB=1∶3。
9.C 10.C
11.马德堡半球 托里拆利
12.6×104 2.5×105 不变
13.连通器 15
14.
(1)高度差
(2)B (3)相等 (4)变大 (5)500
15.
(1)p=
(2)排尽筒内空气
(3)刚被拉动
(4)带刻度部分
(5)9.5×104
(6)活塞涂上凡士林或其他润滑油
16.解:
(1)m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
F=G=m总g=(m容+m水)g=(0.5kg+1.5kg)×10N/kg=20N,
容器对水平地面的压强p=
=
=2.5×103Pa。
(2)水对容器底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa,
水对容器底部的压力F水=p水S=103Pa×80×10-4m2=8N。
能力提升
1.C 2.D
3.B 【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且Sa=3Sb,pa=pb,
所以,由p=
的变形式F=pS可得:
=
=
×
=3∶1,即Fa=3Fb,
因p=
=ρgh,且hb=2ha,
所以,
=
=
×
=
×
=2∶1,即ρa=2ρb。
4.A
5.B 【解析】切去部分之后甲、乙对地面的压力相等,所以G甲剩=G乙剩,即ρ甲hS甲g=ρ乙hS乙g,所以ρ甲S甲=ρ乙S乙。
由题图可知,乙切去的高度更大,故G乙切>G甲切;
则G甲又因S甲>S乙,由p=
可知,p甲
6.C 【解析】从题图中可以看出,甲液体的体积小于乙液体的体积。
若甲与乙的质量相等,则甲的密度大于乙的密度,A错误;若甲与乙对容器底部压强相等,则根据p=ρgh,甲的密度大于乙的密度,B错误;若甲与乙对容器底部的压强相等,则甲的密度大于乙的密度,设想把容器凹进去的补平填满液体,则需要添加的甲液体的质量较大,而填满后两容器底部受到的压强仍然相等,压力也相等且等于里面液体的重力,这样可以得出填满之前甲液体质量较小,C正确;若甲与乙的质量相等,则甲的密度大于乙的密度,设想把容器凹进去的补平填满液体,则需要添加的甲液体的质量较大,这样填满后甲液体的总质量较大,对容器底部的压力较大,对容器底部的压强也较大,补平后对容器底部的压强与补平前相等,所以甲液体对容器底部的压强较大,D错误。
7.B 8.减小 形变 液体的热胀冷缩 变小
9.托里拆利 1.36×104
10.300 大
11.600 小 0.03
【解析】当人自然站立在水平地面上时,对地面压力的大小等于人的重力,即为600N,双脚站立比行走时与地面的接触面积大,压力不变,故双脚站立时对地面的压强比行走时小;由于沼泽地能承受的压强为p=2×104Pa,则这位同学与沼泽地的接触面积至少为S=
=
=0.03m2才不会陷入沼泽地。
12.大于 等于 等于
13.解:
(1)由于保温杯放在水平桌面上,所以保温杯对桌面的压力等于保温杯自身的重力,F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N。
(2)由题意可知,桌面的受力面积S=
=
=4×10-3m2。
14.解:
(1)水的体积V水=
=
=2×10-3m3。
(2)水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784Pa。
(3)由p水=ρ水gh水可得,Δh水=
=
=0.02m,
h液=h水+Δh水=0.08m+0.02m=0.1m。
开始的时候,甲、乙底部所受液体的压强相等,则ρ水gh水=ρ液gh液,ρ液=
=
=
=0.8×103kg/m3。