第10課時壓強液體壓強一、選擇題1.2018·咸寧一本八年級物理課本平放在水平桌面中央時,它對桌面的壓強最接近下列數(shù)值中的()A.0.5 Pa B.5 PaC.50 PaD.500 Pa2.在公交車上有許多保障乘客安全的裝置,如圖10-23所示的安全拉手和安全錘。下列關(guān)于這些裝置的說法中,合理的是()圖10-23A.在需要破窗逃生時,兩端很尖的安全錘可以增大對玻璃的壓力B.在需要破窗逃生時,兩端很尖的安全錘可以增大對玻璃的壓強C.在緊急剎車時,安全拉手可讓我們不具有慣性,從而避免傷害D.在緊急剎車時,安全拉手可讓我們不受慣性力,從而避免傷害3.2018·婁底社團活動在婁底各校轟轟烈烈開展,小明參加了雜技社團,他常常在平整松軟的土地上練習(xí)單腳站立和單手倒立。當(dāng)他單腳站立時,在地面上留下了一個凹陷的鞋印,單手倒立時留下了一個凹陷的手掌印,那么()A.單腳站立時對地面的壓力大于單手倒立時對地面的壓力B.單腳站立時對地面的壓力小于單手倒立時對地面的壓力C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度4.如圖10-24所示,兩塊相同的海綿分別置于相同的磅秤上,取兩個相同的物塊分別以不同的方式置于海綿上。下列關(guān)于甲、乙兩圖中磅秤示數(shù)F甲、F乙的大小及海綿下陷深度h甲、h乙的比較,正確的是()圖10-24A.F甲=F乙,h甲>h乙B.F甲=F乙,h甲=h乙C.F甲<F乙,h甲=h乙D.F甲>F乙,h甲>h乙5.如圖10-25所示,均勻圓柱體甲和乙放置在水平地面上,現(xiàn)沿水平虛線切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均為h。若此時甲、乙的剩余部分對地面的壓力相等,則甲、乙原先對地面的壓強p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關(guān)系是()圖10-25A.p甲<p乙,F甲>F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙C.p甲>p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲<F乙6.2018·邵陽如圖10-26所示,向兩支同樣的試管中注入質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,發(fā)現(xiàn)液面在同一水平線上,比較甲、乙兩種液體對試管底部的壓強()圖10-26A.甲大B.乙大C.一樣大D.無法確定7.如圖10-27甲所示,某物體豎直漂浮于盛水的杯中,后來將該物體取出并橫置于杯口,如圖乙所示(不考慮水的損失)。下列關(guān)于杯內(nèi)底部及地面所受壓強和壓力大小的變化情況,判斷正確的是()圖10-27A.杯內(nèi)底部和地面受到的壓力大小都不變B.杯內(nèi)底部和地面受到的壓強大小都不變C.杯內(nèi)底部受到的壓強減小,地面受到的壓強增大D.杯內(nèi)底部受到的壓力減小,地面受到的壓力大小不變8.2018·常州水平桌面上,甲、乙、丙三個同規(guī)格容器內(nèi)裝有不同液體,小明將完全相同的三個小球分別放入三個容器內(nèi),小球靜止時狀態(tài)如圖10-28所示,此時三個容器中的液面相平。三個容器底部受到的液體壓強大小關(guān)系是()圖10-28A.p甲=p乙=p丙B.p甲>p乙>p丙C.p甲>p乙=p丙D.p甲<p乙<p丙9.如圖10-29所示,將甲、乙兩個兩端開口的錐形管的下口用薄塑料片擋住并輕輕按入裝有水的容器,水不會進入錐形管內(nèi)。如果在錐形管內(nèi)輕輕放下1 kg的鐵塊恰能使塑料片剛好脫落,現(xiàn)在若緩慢地向兩容器內(nèi)倒入1 kg的水時()圖10-29A.甲管下的塑料片先脫落B.乙管下的塑料片先脫落C.甲、乙管下的塑料片同時脫落D.甲、乙管下的塑料片都不能脫落10.如圖10-30所示是甲、乙兩物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系圖像。若用質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)分別制成實心正方體A、B,把它們平放在水平地面上,則下列說法不正確的是()圖10-30A.甲、乙兩種物質(zhì)的密度之比為81B.若將B放入酒精中,則會在酒精中下沉(已知酒精=0.8 g/cm3)C.正方體A、B的棱長之比是12D.正方體A、B對水平地面的壓強之比為2111.桌面上甲、乙兩個相同的圓柱形容器中分別裝有質(zhì)量相等的酒精和水,實心木球和實心鐵球的體積相等,如圖10-31所示。已知:鐵>水>酒精>木。將木球放入酒精中、鐵球放入水中,靜止時木球和鐵球所受浮力的大小分別為F1和F2,容器底受到酒精和水的壓強分別為p1和p2。則下列判斷正確的是()圖10-31A.F1=F2p1<p2B.F1<F2p1<p2C.F1>F2p1>p2D.F1>Fp1<p212.(多選)2018·成都圓柱形實心均勻物體A、B高度相同,質(zhì)量分別為mA、mB,密度分別為A、B,兩物體重疊后放置在水平桌面上,如圖10-32甲和乙所示。圖甲中,設(shè)A對B的壓強為p1,B對桌面的壓強為p2;圖乙中,設(shè)B對A的壓強為p3,A對桌面的壓強為p4。則下列比例關(guān)系正確的是()圖10-32A.p1p2=mAA(mA+mB) BB.p1p4=mA(mA+mB) C.p2p4=mBAmABD.p2p3=mA(mA+mB)BmB2A二、實驗題13.2018·達州如圖10-33所示,完全相同的圓柱形容器中裝有不同的兩種液體甲、乙,在兩容器中同一高度處分別有A、B兩點。若兩種液體的質(zhì)量相等,則A、B兩點的壓強關(guān)系是pApB;若兩點的壓強相等,則兩種液體對容器底的壓強關(guān)系是p甲p乙。(均選填“大于”“等于”或“小于”) 圖10-3314.如圖10-34甲所示,一個重力不計的密閉的容器中裝有質(zhì)量為690 g的水,靜止在水平桌面上,容器底面積為120 cm2,容器內(nèi)水面到容器底的距離為6 cm,水對容器底的壓強為Pa。若把該容器倒放在該桌面上,如圖乙所示,那么容器對水平桌面的壓強將(選填“增大”“減小”或“不變”)。(g取10 N/kg) 圖10-3415.在探究影響壓力作用效果的因素時,某同學(xué)利用小桌、海綿和砝碼等器材,進行了如圖10-35所示的實驗。圖10-35(1)比較兩圖,可得出的結(jié)論是:壓力相等時,受力面積越小,壓力作用的效果越明顯。 (2)比較甲、乙兩圖,可得出的結(jié)論是:。下列實例中,直接應(yīng)用該結(jié)論的是(填序號)。 書包要用寬的背帶交通管理部門規(guī)定,貨車每一車軸的平均承載質(zhì)量不得超過10 t16.2018·呼和浩特小涵同學(xué)利用如圖10-36所示的器材探究“液體內(nèi)部壓強的特點”。圖10-36(1)壓強計(選填“屬于”或“不屬于”)連通器。 (2)當(dāng)壓強計的金屬盒在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平,而她卻觀察到如圖甲所示的情景,調(diào)節(jié)的方法是(選填“A”或“B”)。 A.將此時右邊支管中高出的液體倒出B.取下軟管重新安裝(3)調(diào)好后,將探頭放入水中,并多次改變探頭在水中的深度,如圖乙所示,同時比較每次的深度及相應(yīng)U形管左右兩側(cè)液面的高度差。這是為了探究。 三、計算題17.2017·通遼將一未裝滿水的密閉的礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如圖10-37所示。瓶蓋面積是8 cm2,瓶底的面積是28 cm2,瓶重和厚度忽略不計。求:(g取10 N/kg)(1)倒立放置時瓶蓋所受水的壓力和壓強。(2)倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓強。圖10-3718.有一圓柱形容器,放在水平桌面上?，F(xiàn)將一棱長為10 cm、質(zhì)量為2.7 kg的正方體金屬塊放在容器底部(如圖10-38所示)。求:(g取10 N/kg)(1)金屬塊的密度。(2)金屬塊對容器底的壓強。(3)向容器中加入水至8 cm深時,水對容器底的壓強多大?金屬塊受到容器的支持力多大?(容器足夠高,金屬塊與容器底沒有緊密接觸)圖10-3819.2018·河北實心圓柱體甲和長方體乙分別放置在水平地面上,甲的密度為0.6×103 kg/m3,質(zhì)量為12 kg,底面積為4×10-2 m2;乙的質(zhì)量為5.4 kg,邊長分別為0.1 m、0.2 m、0.3 m。(g取10 N/kg)(1)求乙的密度。(2)求甲直立時對水平地面的壓強。(3)若在甲的上方水平截去一段并疊放在乙的正上方后,甲剩余圓柱體對水平面的壓強恰好等于此時乙對水平地面壓強的最小值,求甲截去的高度。四、綜合題20.汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源。為了加強監(jiān)控,各地均設(shè)置超載監(jiān)測站。如圖10-39所示,已知某汽車的自重為2 t,其載重量為10 t?，F(xiàn)讓該汽車前輪開上電子地磅秤,其讀數(shù)為5 t,后輪開上電子地磅秤時讀數(shù)為6 t,且前后輪與地面的接觸面積相等。問:(1)該汽車的前后輪對地面的壓強是否相同?為什么?(2)該汽車是否超載,通過分析、計算說明理由。圖10-39參考答案1.C解析 一本八年級物理課本平放在水平桌面中央時對桌面的壓力約為F=G=mg=250×10-3 kg×10 N/kg=2.5 N,接觸面積約為S=500 cm2=0.05 m2,則對桌面的壓強約為p=FS=2.5N0.05m2=50 Pa。2.B3.C解析 無論是單手倒立還是單腳站立,小明對地面的壓力都等于他的重力,故A、B錯誤;手掌面積小于鞋底面積,所以單手倒立時,小明對地面的壓強更大,手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度,故C正確,D錯誤。4.A5.B解析 因甲、乙剩余部分對地面的壓力相等,即甲S甲gh=乙S乙gh,則甲S甲=乙S乙;由圖可知S甲>S乙,故甲<乙。甲、乙原先對地面的壓力F甲=甲S甲(h+h甲割)g=甲S甲hg+甲S甲h甲割g,F乙=乙S乙(h+h乙割)g=乙S乙hg+乙S乙h乙割g;由以上知甲S甲hg=乙S乙hg,甲<乙,由圖知h甲割<h乙割,則F甲<F乙。因S甲>S乙,則甲、乙原先對地面的壓強p甲=F甲S甲<p乙=F乙S乙。故選B。6.A解析 由題意可知,試管中兩液體的質(zhì)量相等,甲液體體積小,由=mV可知,甲液體的密度大于乙液體的密度,根據(jù)p=gh可知,兩液體深度h相同,甲>乙,則p甲>p乙。故選A。7.D8.C9.A10.D解析 由圖可知,當(dāng)V甲=1 cm3時,質(zhì)量m甲=8 g,當(dāng)V乙=2 cm3時,質(zhì)量m乙=2 g,則甲的密度甲=m甲V甲=8g1cm3=8 g/cm3,乙的密度乙=m乙V乙=2g2cm3=1 g/cm3,所以甲乙=8 g/cm31 g/cm3=81,故A正確,不符合題意。已知實心正方體B的密度乙=1 g/cm3,大于酒精的密度,由浮沉條件可知,B會在酒精中下沉,故B正確,不符合題意。已知m甲m乙=11,則體積之比是V甲V乙=m甲甲m乙乙=m甲m乙×乙甲=11×18=18,又因為A、B均為實心正方體,體積之比為18,則棱長之比為318=12,故C正確,不符合題意。由以上分析知A、B底面積之比為14,即與地面接觸面積之比為SASB=14,正方體A、B對水平地面的壓強之比為pApB=FASAFBSB=FAFB×SBSA=mAgmBg×SBSA=11×41=41,故D錯誤,符合題意。11.B12.BD13.小于大于解析 若兩種液體質(zhì)量相等,因為乙容器中液體體積較大,因此甲>乙,又因為兩容器完全相同,則底面面積相同,因此兩容器中液體對容器底的壓強相等,即p'甲=p'乙,而p'甲=pA+pA下,p'乙=pB+pB下,又因為A、B等高,pA下=甲gh,pB下=乙gh,即pA下>pB下,故pA<pB;若A、B兩點壓強相等,即p'A=p'B,由p=gh可知,'甲>'乙,此時p甲=p'A+p'A下,p乙=p'B+p'B下,又因為A、B等高,p'A下='甲gh,p'B下='乙gh,即p'A下>p'B下,故p甲>p乙。14.600增大解析 水對容器底的壓強p=水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa。由圖可知,容器倒置前后,對水平桌面的壓力不變,與水平桌面的接觸面積(受力面積)變小,容器對水平桌面的壓強將增大。15.(1)乙、丙(2)受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯16.(1)不屬于(2)B(3)液體壓強和深度的關(guān)系解析 (1)連通器的特點是上端開口,下端連通的容器,而壓強計的一端沒有開口,故壓強計不屬于連通器。17.解:(1)由圖可知,倒立放置時瓶內(nèi)水的深度h1=13 cm=0.13 m,則瓶蓋受到水的壓強p1=水gh1=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa。則由p=FS可得此時瓶蓋受到水的壓力F1=p1S1=1.3×103 Pa×8×10-4 m2=1.04 N。(2)由題圖可知,瓶正立時,裝水部分為圓柱狀,則瓶內(nèi)水的質(zhì)量m=水V=水S2h2=1×103 kg/m3×28×10-4 m2×0.1 m=0.28 kg,瓶倒立后水的質(zhì)量不變,所以瓶內(nèi)水的重力為G=mg=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,倒立放置時礦泉水瓶對桌面的壓力F=G=2.8 N,對桌面的壓強p=FS1=2.8N8×10-4m2=3.5×103 Pa。18.解:(1)金屬塊的體積V=l3=(10 cm)3=1000 cm3=1×10-3 m3,金屬塊的密度=mV=2.7kg1×10-3m3=2.7×103 kg/m3。(2)金屬塊對容器底的壓力F=G=mg=2.7 kg×10 N/kg=27 N,金屬塊的底面積S=l2=(10 cm)2=100 cm2=1×10-2 m2,金屬塊對容器底的壓強p=FS=27N1×10-2m2=2.7×103 Pa。(3)水對容器底的壓強p'=水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa。當(dāng)水深為8 cm時,金屬塊排開水的體積V排=Sh=1×10-2 m2×0.08 m=8×10-4 m3, 此時金屬塊受到的浮力F浮=水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-4 m3=8 N,金屬塊受到容器的支持力F支=G-F浮=27 N-8 N=19 N。19.解:(1)長方體乙的體積V乙=abc=0.1 m×0.2 m×0.3 m=6×10-3 m3,乙的密度乙=m乙V乙=5.4kg6×10-3m3=0.9×103 kg/m3。(2)甲直立時對水平地面的壓力F甲=G甲=m甲g=12 kg×10 N/kg=120 N,對水平地面的壓強p甲=F甲S甲=120N4×10-2m2=3×103 Pa。(3)設(shè)在甲上方水平截去的高度為h,則截去部分的質(zhì)量m=甲V截=甲S甲h,甲剩余部分對水平地面的壓強p'甲=F'甲S甲=(m甲-m)gS甲,甲截去部分疊放在乙的正上方后,要使乙對水平面的壓強最小,則乙的受力面積(乙的底面積)應(yīng)最大,此時乙的受力面積S乙=bc=0.2 m×0.3 m=6×10-2 m2,則此時乙對水平地面的壓強最小p乙=G總S乙=(m乙+m)gS乙,由題意可知p'甲=p乙,則(m甲-m)gS甲=(m乙+m)gS乙,即(12kg-m)×10N/kg4×10-2m2=(5.4kg+m)×10N/kg6×10-2m2,解得m=5.04 kg,由m=甲S甲h可得,甲截去的高度為h=m甲S甲=5.04kg0.6×103kg/m3×4×10-2m2=0.21 m。20.解:(1)不相同,前輪對地面的壓強小于后輪對地面的壓強。因水平地面上物體對地面的壓力和自身的重力相等,且m后=6 t=6000 kg,m前=5 t=5000 kg,所以,由F=G=mg可知,前輪對地面的壓力小于后輪對地面的壓力,因前后輪與地面的接觸面積相同,所以,由p=FS可知,前輪對地面的壓強小于后輪對地面的壓強。(2)解法一:以汽車前輪為支點O1建立杠桿模型,示意圖如下圖甲所示,根據(jù)杠桿平衡條件得F后l=Gl1;以汽車后輪為支點O2建立杠桿模型,示意圖如下圖乙所示,根據(jù)杠桿平衡條件得F前l(fā)=Gl2;其中l(wèi)1+l2=l;由式可得G=F前+F后,即m=m前+m后=5000 kg+6000 kg=1.1×104 kg<2000 kg+10000 kg=1.2×104 kg。所以,該汽車不超載。解法二:以汽車整體為研究對象,汽車保持靜止?fàn)顟B(tài)受到平衡力作用,設(shè)地面對汽車的支持力為F總,則G總=F總,汽車對地面的總壓力F總=F前+F后。因為力的作用是相互的,所以地面對汽車的支持力等于汽車對地面的總壓力,所以G=F前+F后,即m=m前+m后=5000 kg+6000 kg=1.1×104 kg<2000 kg+10000 kg=1.2×104 kg,所以,該汽車不超載。11