4、一个平底容器的质量为0.2千克,底面积为1×l0-2米2。
在容器中装入0.8千克的酒精后,将它放在水平地面上。
求:
(1)酒精的体积V酒精。
(2)装入酒精后,容器对水平地面的压力F和压强p。
(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
答案:
(1)0.001立方米
(2)F=9.8Np=980Pa
5、图15所示是RH618-15型电热水壶,水壶底面积为0.02米2,空水壶质量是1.5千克,其他有关参数如表。
将它放置于面积为1米2的水平桌面上,求:
(1)水壶装最大容量的水时,水的质量是多少?
水对容器底部的压强是多少?
(2)当水壶通电正常工作时,水壶对桌面的最小压强是多少?
(g=10牛/千克)
RH618-15型电热水壶
壶高
0.15米
最高水位
0.12米
最低水位
0.05米
最大容量
1.5升
最小容量
0.5升
答案:
(1)m大=ρ水V大1分
=1000千克/米3×1.5×10-3米31分
=1.5千克1分
P=ρgh1分
=1000千克/米3×10牛/千克×0.12米1分
=1200帕1分
(2)m小=ρ水V小
=1000千克/米3×0.5×10-3米3
=0.5千克1分
F=G=m总g
=(1.5千克+0.5千克)×10牛/千克
=20牛1分
P=F/S1分
=20牛/0.02米2=1000帕
6、一油库装煤油的油罐中盛有4米深的煤油,在距底部0.5米处发现有一个半径为2厘米的圆形漏油孔,求:
(1)煤油对罐底的压强多大?
(2)小孔处煤油的压强多大?
要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加多大的力?
(煤油密度p=0.8×103千克/米3,取g=10牛/千克)
答案:
(1)由p=
gh
所以 p底=
煤油gh1
=0.8×103千克/米3×10牛/千克×4米
=3.2×104帕
(2)小孔的面积S=πR2=3.14×(0.02米)2
=1.25×10-3米2
小孔处水深h2=3.5米
p孔=
煤油·g·h2
=0.8×103千克/米3×10牛/千克×3.5米
=2.8×104帕
由p=
所以F=p·S=2.8×104帕×1.25×10-3米2=35牛
【对应训练3】
图16
1、如图16所示,甲、乙、丙三个容器的底面积相等,容器中装有相同高度的水,若将三个相同的木块分别放入三个容器中,水不溢出,静止后比较容器底部受到的压强(C)
A、甲最大B、乙最大C、丙最大D、一样大
2、如图17甲、乙两等高容器中,甲的底面积小于乙的底面积(左甲右乙),当二者都装满水后,在甲中放一木块,在乙中放一铁块,若木块体积与铁块体积相同,则两容器底面受到水的压强相比较,p甲=p乙。
图18
图17
3、如图18所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=O.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为_____240______N.(g取10N/kg)
4、在水平桌面上放有重力为4.9千克,高为0.2米,底面积为1×10-2米2的柱形平底容器,容器中盛有0.1米高,重9.8牛的水。
试求:
(1)水对容器底部的压强。
(2)装入水后,容器对水平桌面的压力和压强。
答案:
(1)980帕,
(2)14.7牛;1470帕
5、将容积为3×10-3米3、底面积为0.01米2的薄壁轻质容器,放在水平地面上,在容
器中注入2.5×10-3米3的某种液体,液体的质量为2千克。
求:
(1)这种液体的密度。
0.8×103千克/米3,2分
(2)容器对水平地面的压强。
1960帕,3分
(3)若在容器中加满这种液体,容器对水平地面压强的增加量。
392帕,2分
答案:
(1)
(2)F=G=mg=2千克×9.8牛/千克=19.6牛
(3)ΔF=ΔG=Δmg=ρΔVg=0.8×103千克/米3×0.5×10-3米3×9.8牛/千克=3.92牛
6、小华同学用图19所示的水桶提了质量为15千克的水,已知桶自身质量为1千克,桶中水深为0.3米,提水时,手的受力面积为1×10-3米2。
求:
(1)水对桶底的压强。
(2)水的体积。
(3)人手受到的压强。
图19
答案:
(1)p1=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.3米=2940帕3分
(2)V=m/ρ水=15千克/1.0×103千克/米3=1.5×10-2米32分
(3)G=(m水+m桶)g=(15千克+1千克)×9.8牛/千克=156.8牛
F=G1分
P=F/S=G/S=156.8牛/1×10-3米2=1.568×105帕
7、如图20所示.将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水.
求:
(1)距容器底10cm的A处水的压强.
(2)容器对水平桌面压强.(g取10N/kg)
图20
解
(1)pA=
水gh=
水gh(h1-h2)
=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m-0.1m)
=3×103Pa
(2)p′=
=
=
=5×103Pa
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【课后作业和检测】
1、如图21所示中的四种河堤的设计中,最不合理的是(B)
图21
2、两个容积相等底面积不等的圆柱形容器,装入质量相等的水,那么水对容器底部的压强和压力是(D)
A、相等,相等B、不等,相等C、相等,不等D、不等,不等
3、如图22所示,可乐瓶中装有某饮料,设饮料对瓶底的压强是P1;若把瓶子倒过来(瓶盖密封完好),饮料对瓶盖的压强是P2,则(C)
图22
A、P1=P2B、P1>P2C、P1<P2D、无法判断
4、图23中是一个足够长、粗细均匀的U形管.先从A端注入密度为ρA的液体,再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱,平衡时左右两管的页面高度差为L/2.现在再从A端注入密度为ρC的液体,且ρC=1/2ρB,要使左右两管的液面相平,则注入的ρC的液柱的长度为()
A、
图23
2L/3B、3L/4C、4L/5D、L
5、将木块放入盛满水的烧杯中,则杯底对桌面的压力、压强与木块放入之前相比较(C)
A、压强不变、压力变大 B、压强变大、压力不变
C、压强、压力都不变D、压强、压力都变大
6、将甲、乙两个相同的容器,如图24所示的方法放置在水平的桌面上,若两个容器中分别
装入质量相同的水,且都未装满,则水对容器底部的压强关系为p甲p乙,水对容器底部的压力关系是F甲F乙.两个容器对桌面的压力关系是F甲’F乙’,对桌面的
图24
压强关系是p甲’p乙’。
(均选填“>”,“<”或“=”)答案:
>;<;=;>
7、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,使得长江水中的泥沙含量增加,这相当于液体的密度_____变大_______了,因此在同等深度的情况下,长江水对堤坝的____压强____增加,从而使堤坝受到破坏的可能性增加了。
8、长江三峡大坝高170m,根据最近报导,现蓄水深度已达到139m,则坝底所受水的压强为____1390000____Pa(g=10N/kg)。
9、如图25所示的紫砂茶具,典雅精美,气质独特,始于宋代,盛于明清,流传至今。
(1)茶壶的设计中用到了许多物理知识。
如:
为了让茶壶中的水能装满,壶嘴和壶身要做得一样高,这是由于它相当于一个__________(填写物理器材名称)。
(2)若将茶壶放在水平桌面的中央,向茶壶中倒入的水越多,茶壶对桌面的压强就越______,这是因为_________________________________。
答案:
连通器;大;受力面积不变时,压力越大,压强越大
10、一艘小船船底离水面0.5m,水对船底的压强为_____4900_____Pa;若船底有一面积为2cm2的小洞被一木塞堵住,水对该木塞的压力为____0.98_____N。
11、某同学测得保温瓶胆最深处为30cm,装满开水后,水对瓶胆底的最大压强是___2940_____Pa.若将开水全部倒入脸盆,则水对盆底的压强_____小于______水对瓶胆底的最大压强.(填"大于","小于"或"等于")
图26
12、小伟同学用塑料管做成内部相通的J形管,在J形管的A、B两个管口扎上相同的橡皮膜,并利用该器材进行实验,以此提出关于液体内部压强特点的猜想。
如图26(a)所示,当他将J形管放入盛有水的容器中的某一深度时,发现A管口处的橡皮膜凹陷程度比B管口处的大;如图26(b)所示,当他将J型管放入盛有盐水的容器中,所处的深度与图26(a)中J型管的相同时,发现A管口处的橡皮膜凹陷程度与图26(a)中的不同。
小伟同学根据以上的实验操作和现象,提出了自己的猜想。
(1)根据图26(a)所示的操作和现象,他提出的猜想是:
__________________________。
(2)根据26(a)与(b)两图所示的操作和现象,他提出的猜想是:
___________________。
答案:
液体的深度越大,液体内部压强可能越大;液体的密度不同,液体内部压强可能不同
14、某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,如图27所示.已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受的重力为0.5N.(g=10N/kg)求:
(1)水对塑料片产生的压强和压力;
(2)外力F的大小;
图27
(3)该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?
答案:
(1)2500Pa;2.5N
(2)2N
(3)1000kg/立方米
15、边长为1dm的立方体物块,质量为2.7kg,将该物体投入底面积为4×10-2m2的圆柱形容器的水中,水足够多,容器足够深,当物体在水中静止后,容器底面所受水的压强将增大多少?
(g=10N/kg)
答案:
250Pa
图28
16、一质量为0.5千克、底面积为40厘米2的空玻璃容器放在面积为1米2的水平桌面中央,再将0.5千克的水倒入容器中,水深10厘米。
求:
⑴水对容器底的压力;⑵容器对桌面的压强。
答案:
(1)p=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕(2分)
F=ps=980帕×40×10-4米2=3.92牛(1分)
(2)∵在水平面上
∴F=G=mg=(0.5千克+0.5千克)×9.8牛/千克=9.8牛(1分)
p=F/S=9.8牛/40×10-4米2=2.45×103帕(3分)
17、质量为1千克,底面积为0.01米2的容器放在水平地面上,容器内盛有质量为4千克的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)。
求:
(1)液面下0.1米处酒精产生的压强p酒精。
(2)容器对地面的压力F。
(3)容器对地面的压强p。
答案:
(1)p酒精=ρ酒精gh1分
=0.8×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=784帕1分
(2)F=G=mg=(m1+m2)g1分
=(1千克+4千克)×9.8牛/千克=49牛1分
(3)p=F/s1分
=49牛/(0.01米2)1分
=4900帕
18、图29所示的平底空玻璃杯的质量、底面积等各项参数如下表所示。
若在杯中装满水后,将它放在水平桌面上,求:
(1)瓶中水的质量m水。
(2)水对杯底的压强p水。
(3)杯子对桌面的压强p杯。
答案:
(1)m水=ρ水V水=1.0×103千克/米3×2.5×10-4米3
=0.25千克
(2)p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米
=980帕
(3)F=G=mg=(m水+m杯)g
=(0.25千克+0.15千克)×9.8牛/千克
=3.92牛1分
p杯=F/S1分
=3.92牛/(2×10-3米2)=1.96×103帕