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2023
学年
中考
物理
高频
考点
讲解
专题
11
液体
压强
气体
练习
解析
液体压强与气体压强
★考点一:液体内部压强的特点
1.(2023年•烟台)1648年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水就把木桶压裂了(如图),这个实验说明了( )
A.液体压强与水的深度有关
B.液体压强与管的粗细有关
C.液体压强与水的密度有关
D.液体压强与水的质量有关
【答案】A
【解析】 液体压强与液体的密度和深度有关,由帕斯卡做的实验知,由于虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关,与液体密度、管子粗细、液体质量等无关。
2.(2023年•盐城)如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA<pB=pC B.pA=pC>pB C.pA>pB=pC D.pA=pC<pB
【答案】D
【解析】 由图知:A、B、C三点处的深度为hB>hA=hC,由于水的密度确定,由公式p=ρgh知:此三点的压强关系为:pB>pA=pC。
3.(2023年•威海)关于物理知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.拦河坝下宽上窄,是为了减小水对坝体的压强
B.鞋底有花纹,是为了增大摩擦
C.乘车时系安全带,是为了减小人的惯性
D.铁轨铺在枕木上,是为了减小对路基的压力
【答案】B
【解析】 A、液体内部的压强随深度的增加而增大,拦河坝上窄下宽是因为下部受到水的压强大,故A错误;
B、鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;
C、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,乘车时系安全带,是为了防止由于惯性带来的危害,不能减小惯性,故C错误;
D、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路基的压强,故D错误。
4.(2023年•武汉)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。下图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 A、由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据p=ρgh判断左右两侧液体密度大小关系。故A符合题意;
B、由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度。故B不合题意;
C、由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明左边液体压强大,而左边的液面高度等于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度。故C不合题意;
D、由图可知,橡皮膜没有凸起,说明左右两边液体压强一样大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度。故D不合题意。
5.(2023年•齐齐哈尔)如图的两个容器中盛有同种相同质量的液体, (选填“甲”或“乙”)容器底受到的压强大,原因是 。
【答案】乙;同一液体内部深度越大,液体压强越大
【解析】 由图知,液体的深度h甲<h乙,
因为都是同一种液体,
所以由p=ρgh可知,p甲<p乙,即乙容器底受到的压强大。
★考点二:液体压强大小比较及相关计算
6.(2023年•鄂州)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
【答案】D
【解析】 由题知,A、B、C三个正方体的体积相同;
A、由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,
根据F浮=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为:FA<FB<FC,故A错误;
B、由图可知,A和B处于漂浮,C处于悬浮,
则由浮沉条件可知:GA=FA,GB=FB,GC=FC,
由于FA<FB<FC,所以GA<GB<GC;
由于正方体A、B、C的体积相同,
所以根据ρ==可知,物体密度的大小关系:ρA<ρB<ρC,故B错误;
C、由图可知三个完全相同的容器内水的深度相同,由P=ρgh可知液体底部压强关系是P甲=P乙=P丙,
三个容器的底面积相同,根据F=PS可求容器底部受到水的压力大小关系:
F甲=F乙=F丙,故C错误;
D、因正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲=F乙=F丙,根据p=可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,故D正确;
7.(2023年•朝阳区)如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )
A.p1 不变,p2 变小 B.p1不变,p2 变大
C.p1 变小,p2 变小 D.p1变大,p2 变大
【答案】B
【解析】(1)由于容器装满水,放置方式由甲变为乙,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部产生的压强p1不变;
(2)将容器正放和倒放时,容器对水平桌面的压力都等于水和容器总重,所以F不变;但放置方式由甲变为乙,受力面积越小,根据p=知,整个容器对水平桌面的压强p2变大;
8.(2023年•仁寿县)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F甲,对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的压力为F乙,对桌面的压强为p乙,则( )
A.F甲<F乙 p甲>p乙 B.F甲=F乙 p甲=p乙
C.F甲>F乙 p甲<p乙 D.无法确定
【答案】C
【解析】 (1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,把该容器倒放在该桌面上,容器对水平桌面的压力不变,
因容器倒放时受力面积变小,
所以,由p=可知,容器对水平桌面的压强变大;即p甲<p乙 。
(3)把该容器正放在该桌面上,杯中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力;
把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,一部分水压的是容器侧壁,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力;
所以有F甲>F乙。
9.(2023年秋•奉化区)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,如图所示,若甲和乙对容器底部的压强相等,则比较甲液体和乙液体质量,下面正确的是( )
A.m甲>m乙 B.m甲=m乙 C.m甲<m乙 D.无法比较
【答案】C
【解析】 因为甲和乙对容器底部的压强相等,所以p甲=p乙;
由p=ρgh可得,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,而h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙;
因为容器完全相同,由F=pS可得,ρ甲gh甲S=ρ乙gh乙S;
如果容器为圆柱体,则ρ甲gh甲S=ρ乙gh乙S⇒G甲=G乙;
根据图示可知,两个容器相对于圆柱容器减少液体的体积相同,因此减小液体的重力关系:G甲′=ρ甲gV,G乙′=ρ乙gV
由于ρ甲>ρ乙,所以G甲′>G乙′;
则G甲﹣G甲′<G乙﹣G乙′,即甲容器内液体甲的质量小于乙容器内液体乙的质量,故选C。
10.(2023年春•诸城市)如图所示,底面积不同的两个圆柱形容器中分别盛有深度不同的不同液体A、B.已知A液体对容器底部的压强大于B液体对容器底部的压强。则( )
A.液体A的密度一定小于B的密度
B.液体A的密度一定等于B的密度
C.液体A的密度一定大于B的密度
D.液体A的密度可能等于B的密度
【答案】C
【解析】 由图可知,液体B的深度大于液体A,A液体对容器底部的压强大于B液体对容器底部的压强,由p=ρgh可知液体A的密度一定大于液体B的密度。
11.(2023年•阆中市)如图所示,两支相同的试管,内装质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管的液面相等,两管中的液体对管底的压强大小关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙
C.p甲<p乙 D.上面三种情况都有可能
【答案】A
【解析】 由图知,V甲<V乙,
因为m甲=m乙,
所以,根据ρ=可知,两种液体的密度:ρ甲>ρ乙,
又因为p=ρgh,两管液面相平(液体的深度h相同),
所以,两管中的液体对管底压强:p甲>p乙。
12.(2023年•福建)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ.则液体对烧杯底部的压强为( )
A.2.4ρgh B.2.7 ρgh C.2.8 ρgh D.3 ρgh
【答案】C
【解析】 上层液体所产生的压强:
p上=ρ1gh1=0.8ρgh;
下层液体所产生的压强:
p下=ρ2gh2=ρg×2h=2ρgh;
因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强:
p底=p上+p下=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。
13.(2023年•烟台)连通器在日常生活和生产中应用广泛,图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
A.水壶 B.锅炉水位计
C.船闸 D.拦河大坝
【答案】D
【解析】 水壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口、下部连通的,即都是利用连通器原理制成的;拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,与连通器原理无关,故D符合题意,ABC不合题意。
14.(2023年•宁夏)小明同学在研究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图所示液体压强随深度变化的图象。则甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲 ρ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】大于
【解析】 由图可知,两液体的深度均为h0时,液体的压强关系为p甲>p乙,
由p=ρgh的变形式ρ=可知,甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲>ρ乙。
15.(2023年•荆州)2023年年10月20日,全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水面上时,飞机排开水的体积为45m3,飞机底部距水面2m深处受到水的压强为 Pa,飞机所受重力为
N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】2×104;4.5×105
【解析】 (1)飞机底部距水面2m深处受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
(2)飞机漂浮停在水面上时,由漂浮条件和阿基米德原理可得飞机所受重力:
G飞机=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45m3=4.5×105N。
16.(2023年•绥化)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5×103Pa,则壶中水深 cm。
【答案】连通器;15
【解析】 (1)水壶的壶嘴和壶身下部连通、上端开口,符合连通器的特点,即水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器;
(2)由p=ρgh可得,壶中水深:h===0.15m=1