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專題16 液體壓強(qiáng) 　 一．選擇題（共7小題） 1．（xx?邵陽）如圖所示，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(duì)試管底部的壓強(qiáng)（　?。? A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法確定 【分析】先根據(jù)圖判斷兩液體的體積關(guān)系，再根據(jù)ρ=，判斷兩液體的密度關(guān)系，再根據(jù)p=ρgh判斷出液體對(duì)試管底部的壓強(qiáng)大小。 【解答】解：由示意圖知，兩支完全相同的試管液面相平時(shí)，乙試管中液體的體積較大，甲試管中液體的體積較小， 已知兩種液體質(zhì)量相等，由公式ρ=可知：甲液體的密度較大； 由圖可知兩液體的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，甲液體對(duì)試管底部的壓強(qiáng)較大。 故選：A。 　 2．（xx?北京）如圖所示，盛有水的杯子靜止在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面積30cm2；杯內(nèi)水重2N，水深6cm，水的密度為1.0103kg/m3，g取10N/kg。下列選項(xiàng)中正確的是（　?。? A．水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為900Pa B．水對(duì)杯底的壓力為2N C．水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1000Pa D．水杯對(duì)桌面的壓力為2.8N 【分析】（1）知道杯內(nèi)水深和水的密度，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)杯底的壓強(qiáng)；又知道杯底的底面積，利用壓強(qiáng)定義式求水對(duì)杯底的壓力； （2）求出杯和水的總重，因?yàn)樵谒阶烂嫔?，也就知道了杯?duì)桌面的壓力，又知道杯的底面積，利用壓強(qiáng)定義式求p=求杯對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。 【解答】解：（1）杯內(nèi)水的深度： h=6cm=0.06m， 水對(duì)杯底的壓強(qiáng)： p=ρgh=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa， 根據(jù)p=可得，水對(duì)杯底的壓力： F=pS=600Pa3010﹣4m2=1.8N；故AB錯(cuò)誤； （2）G水=2N， 在水平桌面上，杯對(duì)桌面的壓力： F′=G水+G杯=1N+2N=3N， 杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)： p′===1000Pa；故C正確，D錯(cuò)誤； 故選：C。 　 3．（xx?臨沂）對(duì)下列四幅圖的說法正確的是（　　） A． 如圖中針頭做得很尖目的是增大壓力 B． 如圖中的水壺利用了連通器原理 C． 如圖中鋼筆吸墨水利用了帕斯卡定律 D． 如圖中簡(jiǎn)易噴霧器說明流體在流速大的地方壓強(qiáng)大 【分析】（1）根據(jù)壓強(qiáng)的定義式P=知，當(dāng)壓力一定時(shí)，減小受力面積，從而增大壓強(qiáng)； （2）上端開口下部連通的容器稱為連通器，若內(nèi)部裝有同種液體，在液體不流動(dòng)時(shí)液面總是保持相平的； （3）手?jǐn)D壓橡皮囊，排出里面的空氣，松手后，橡皮囊恢復(fù)原狀，體積增大，壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，墨水被壓入筆膽里面； （4）根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可判斷M管中水面上升的原因； 【解答】解：A、由公式P=知，注射器的針頭做得很尖，是在壓力一定時(shí)，通過減小受力面積來增大壓強(qiáng)的，故A錯(cuò)誤； B、茶壺的壺嘴與壺身連通，構(gòu)成一個(gè)連通器。故B正確； C、鋼筆吸墨水利用了大氣壓的原理，故C錯(cuò)誤； D、管上方空氣流速快、壓強(qiáng)小，簡(jiǎn)易噴霧器說明流體在流速大的地方壓強(qiáng)小，故D錯(cuò)誤。 故選：B。 　 4．（xx?攀枝花）勻速地向某容器內(nèi)注滿水，容器底所受水的壓強(qiáng)與注水時(shí)間的關(guān)系如圖所示，這個(gè)容器可能是（　?。? A． 錐形瓶 B． 燒杯 C． 量杯 D． 量筒 【分析】觀察圖象，容器底所受水的壓強(qiáng)隨注水時(shí)間緩慢上升，再針對(duì)每個(gè)容器的特點(diǎn)，選擇合適的答案。 【解答】解：根據(jù)圖象，容器底所受水的壓強(qiáng)變化是越來越慢， 當(dāng)勻速地向某容器內(nèi)注滿水時(shí)，壓強(qiáng)變化越來越慢，根據(jù)p=ρgh可知，水面升高的高度變化越來越慢，容器的形狀是上口大、底小。 A、A選項(xiàng)的錐形瓶，水面升高的高度變化是越來越快，不符合題意 BD、BD選項(xiàng)的燒杯和量筒，水面升高的高度變化是均勻的，不符合題意； C、C選項(xiàng)的量杯，水面升高的高度變化是越來越慢，符合題意； 故選：C。 　 5．（xx?鹽城）如圖所示，小明將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒分別放入甲乙兩種液體中，從圖中可以得到的結(jié)論是（　?。? A．甲液體的密度大于乙液體的密度 B．甲液體的密度等于乙液體的密度 C．甲金屬盒處的壓強(qiáng)等于乙金屬盒處的壓強(qiáng) D．甲金屬盒處的壓強(qiáng)小于乙金屬盒處的壓強(qiáng) 【分析】（1）要注意轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，本實(shí)驗(yàn)中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小不容易觀察到，因此用U形管兩側(cè)的液面高度差來反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小。 （2）影響液體壓強(qiáng)的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，在探究與其中的一個(gè)因素時(shí)，就要控制另一個(gè)因素一定。 【解答】解： 用壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小是通過U形管兩側(cè)的液面高度差來反映的，U形管兩側(cè)液面的高度差越大，液體壓強(qiáng)越大。 由圖可知，壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度相同，朝向相同，甲乙兩種液體的密度不同；甲圖中U形管兩邊的高度差大于乙圖中U形管兩邊的高度差，所以，甲金屬盒處的壓強(qiáng)大于乙金屬盒處的壓強(qiáng)，根據(jù)p=ρgh可知，甲液體的密度大于乙液體的密度。故A正確，BCD錯(cuò)誤。 故選：A。 　 6．（xx?上海）以下是連通器的是（　?。? A．液位計(jì) B．溫度計(jì) C．訂書機(jī) D．抽水機(jī) 【分析】根據(jù)連通器定義：上端開口下端連通的容器。連通器里只有一種液體，在液體不流動(dòng)的情況下，連通器各容器中液面的高度總是相平的。 【解答】解：A、液位計(jì)是利用連通器的原理制成的，故本選項(xiàng)符合題意； B、溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的，故本選項(xiàng)不符合題意。 C、訂書機(jī)是根據(jù)壓強(qiáng)的原理制成的，故本選項(xiàng)不符合題意； D、抽水機(jī)是利用大氣壓把水抽上來的，故本選項(xiàng)不符合題意； 故選：A。 　 7．（xx?烏魯木齊）我國自主建造的世界上壓力最大的8萬噸多向模鍛壓機(jī)鍛造大型工件時(shí)，對(duì)工件的壓力為8108N，與工件的接觸面積為4m2，則工件承受的壓強(qiáng)相當(dāng)于（　?。? A．2km高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) B．4km高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) C．8km高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) D．20km高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) 【分析】（1）固體能夠傳遞壓力，知道對(duì)工件的壓力，與工件的接觸面積，可利用公式p=計(jì)算工件承受的壓強(qiáng)； （2）利用公式p=ρgh計(jì)算水的深度。 【解答】解：（1）對(duì)工件的壓力為8108N，與工件的接觸面積為4m2，則工件承受的壓強(qiáng)p1===2108Pa； （2）若水產(chǎn)生的壓強(qiáng)p2=p1=2108Pa， 由p=ρgh得：h===2104m=20km； 故ABC錯(cuò)誤。 故選：D。 　 二．填空題（共6小題） 8．（xx?重慶）如圖甲所示，底面積為100cm2的圓柱形容器中裝滿了水，底部中央固定有一根體積不計(jì)沿豎直方向的細(xì)桿，細(xì)桿的上端連接著密度為0.6g/cm3的圓柱體A，容器的底部安裝有閥門?，F(xiàn)打開閥門控制水以50cm3/s流出，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，則閥門未打開前水對(duì)容器底都的壓強(qiáng)為　5000　Pa．當(dāng)t=52s時(shí)，細(xì)桿對(duì)物體的作用力大小為　0.8　N。 【分析】（1）由圖乙知，當(dāng)t=0，水對(duì)容器底部的壓力為50N，根據(jù)p=求閥門未打開前水對(duì)容器底都的壓強(qiáng)； （2）由圖乙知，分別求出在0﹣40s，40s﹣64s 64s﹣84s三個(gè)時(shí)間段流出的水量，即各階段減小的水的體積，根據(jù)h=，可分別求出1、3階段水下降的高度； 根據(jù)壓強(qiáng)公式求出在放水前容器盛滿水時(shí)的深度，可得出圓柱體A的高度； 根據(jù)數(shù)學(xué)公式可得出A的底面積，從而得出A的體積； 根據(jù)從第40s到第52s流出水的體積得出水面下降的高度，從而得出A排開水的體積，由阿基米德原理，求出此時(shí)A受到的浮力，根據(jù)G=ρAgVA求出A的重力，比較重力其受到的浮力大小主，根據(jù)力的平衡求出細(xì)桿施加的作用。 【解答】解：（1）由圖乙知，當(dāng)t=0，水對(duì)容器底部的壓力為50N，則閥門未打開前水對(duì)容器底都的壓強(qiáng)為： p===5000Pa； （2）由圖乙知，在0﹣40s，40s﹣64s 64s﹣84s三個(gè)時(shí)間段，水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律分別為一直線，第1階段流出的水量： V1=40s50cm3/s=2000cm3； 第2階段流出的水量： V2=24s50cm3/s=1200cm3； 第3階段流出的水量： V3=20s50cm3/s=1000cm3； 即各階段減小的水的體積，如下圖1所示： 根據(jù)h=，可分別求出1、3階段水下降的高度分別為： h1=20cm，h3=10cm， 因在放水前，對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為5000Pa，故容器盛滿水時(shí)的深度： h容===0.5m﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，故 圓柱體A的高度： hA=50cm﹣20cm﹣10cm=20cm， 在第2個(gè)階段，有（S﹣SA）h容=（100cm2﹣SA）hA=1200cm3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②，故A的底面積為： SA=40cm2， 故A的體積： VA=SAhA=40cm220cm=800cm3， 從第40s到第52s流出水的體積為： V21=12s50cm3/s=600cm3， 即水面下降了10cm， A排開水的體積： V排=h′SA=10cm40cm2=400cm3 由阿基米德原理，此時(shí)A受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0103kg/m310N/kg40010﹣6m3=4N； A的重力： G=ρAgVA=0.6103kg/m310N/kg80010﹣6m3=4.8N，因重力大于其受到的浮力，故A還受到一個(gè)細(xì)桿施加的豎直向上的力T的作用，根據(jù)力的平衡： T=G﹣F浮=4.8N﹣4N=0.8N。 故答案為：5000；0.8。 　 9．（xx?宜昌）我國蛟龍?zhí)栞d人潛水器已完成了7km級(jí)的潛水實(shí)驗(yàn)，它潛入海面下7km深處受到海水的壓強(qiáng)是　7.21107　Pa（ρ海水=1.03103kg/m3，g=10N/kg），在逐漸上升返回海面的過程中，所受到海水的壓強(qiáng)將　變小?。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）。 【分析】根據(jù)p=ρgh求出它潛入海面下7km深處受到海水的壓強(qiáng)并分析上升過程中所受到海水壓強(qiáng)的變化。 【解答】解：它潛入海面下7km深處受到海水的壓強(qiáng)： p=ρ海水gh=1.03103kg/m310N/kg7000m=7.21107Pa； 潛水器在逐漸上升返回海面的過程中，液體密度不變，蛟龍?zhí)栐谒兴幍纳疃茸冃。鶕?jù)p=ρgh可知，所受到海水的壓強(qiáng)變小。 故答案為：7.21107；變小。 　 10．（xx?綿陽）我國首艘國產(chǎn)航母的長(zhǎng)度315m，寬度75m，吃水約10.5m，2018年5月13日離港海試。航母靜止在海面上時(shí)所受海水的浮力　等于?。ㄟx填“大于”“小于”或“等于”）重力，其水下部分距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為　9.27104　Pa．（ρ海水=1.03103kg/m3，g取10N/kg） 【分析】根據(jù)物體浮沉條件分析當(dāng)航母漂浮在水面上時(shí)，其受到的浮力與重力的關(guān)系； 由液體壓強(qiáng)公式計(jì)算距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 【解答】解： 根據(jù)物體浮沉條件可知，航母靜止在海面上時(shí)（漂?。?，其受到的浮力等于它受到的重力； 距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)： p=ρgh=1.03103kg/m310N/kg9m=9.27104Pa。 故答案為：等于；9.27104。 　 11．（xx?常德）背著氧氣瓶的潛水員在淺海中可以長(zhǎng)時(shí)間地停留，若要在深海的海水中工作，就要穿抗壓服了，這是由于海水的壓強(qiáng)隨深度的增加而　增大?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）。設(shè)想你在7km深的蛟龍?zhí)枬撍髦邪岩恢荒_伸到外面的水里，此時(shí)水對(duì)你腳背的壓強(qiáng)約為　7.21107　Pa（ρ水=1.03103kg/m3）。 【分析】（1）液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大； （2）知道潛水器中人一只腳所處海水的深度，根據(jù)p=ρgh求出此時(shí)水對(duì)腳背的壓強(qiáng)。 【解答】解：（1）因液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大， 所以，深水潛水員在潛水時(shí)要受到比在水面上大許多倍的壓強(qiáng)，必須穿上高強(qiáng)度耐壓的潛水服才行； （2）此時(shí)水對(duì)你腳背的壓強(qiáng)： p=ρgh=1.03103kg/m310N/kg7000m=7.21107Pa。 故答案為：增大；7.21107。 　 12．（xx?赤峰）圖是我國自主研制的蛟龍?zhí)栞d人潛水器，xx年蛟龍?zhí)枬撍黜樌瓿?km級(jí)的潛水試驗(yàn)，則7km深處海水的壓強(qiáng)為　7107　Pa，設(shè)想你在7km深的蛟龍?zhí)枬撍髦邪岩恢皇稚斓酵饷娴乃?，若手背的面積為0.610﹣2m2，則海水對(duì)手背的壓力為　4.2105　N（海水的密度ρ=1.0103kg/m3，g取10N/kg）。 【分析】由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求壓強(qiáng)，由F=pS求手受到海水的壓力。 【解答】解：（1）7km深處海水的壓強(qiáng)： p=ρgh=1103kg/m310N/kg7000m=7107pa； （2）根據(jù)p=可得，手背受到海水的壓力： F=pS=7107pa0.610﹣2m2=4.2105N。 故答案為：7107pa；4.2105N。 　 13．（xx?齊齊哈爾）如圖的兩個(gè)容器中盛有同種相同質(zhì)量的液體，　乙　（選填“甲”或“乙”）容器底受到的壓強(qiáng)大，原因是　同一液體內(nèi)部深度越大，液體壓強(qiáng)越大　。 【分析】由圖可知兩容器中液體的深度關(guān)系，又知液體的密度關(guān)系，根據(jù)公式p=ρgh可知兩容器底受到液體的壓強(qiáng)關(guān)系。 【解答】解： 由圖知，液體的深度h甲＜h乙， 因?yàn)槎际峭环N液體， 所以由p=ρgh可知，p甲＜p乙，即乙容器底受到的壓強(qiáng)大。 故答案為：乙；同一液體內(nèi)部深度越大，液體壓強(qiáng)越大。 　 三．實(shí)驗(yàn)探究題（共5小題） 14．（xx?沈陽）為研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)恃點(diǎn)，如圖甲所示，小華將透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎緊。 （1）將瓶壓入水中，橡皮膜向內(nèi)凹，如乙圖所示，說明水對(duì)橡皮膜有壓強(qiáng)：將瓶向下壓，橡皮膜內(nèi)凹的程度變大，說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的　深度　有關(guān)； （2）接著將某液體緩慢倒入瓶中，當(dāng)內(nèi)外液面相平時(shí)，橡皮膜仍向內(nèi)凹，如丙圖所示，說明倒入液體的密度　小于?。ㄟx填“大于“、“等于”或“小于”）水的密度。 （3）將甲圖中裝置倒置，然后在瓶口緊密連接一根無色通明膠管，并灌注紅墨水，如丁圖所示。使膠管內(nèi)液面高于橡皮膜，將塑料瓶橡皮膜的一端朝各個(gè)方向放置，橡皮膜都向外凸，說明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有　壓強(qiáng)　。 （4）使裝置保持丁圖所示位置不變，在橡皮膜上戳個(gè)洞，會(huì)有部分液體從洞口流出，最后穩(wěn)定時(shí)，塑料瓶和膠管里的液面相平，此時(shí)塑料瓶與膠管構(gòu)成一個(gè)　連通器　。 【分析】（1）液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增加； （2）液體壓強(qiáng)的大小通過橡皮膜的凹陷程度表現(xiàn)出來，根據(jù)p=ρgh分析解答； （3）在液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等； （4）上端開口下端連通的裝置是連通器。 【解答】解：（1）將瓶向下壓，深度越深，壓強(qiáng)越大，橡皮膜內(nèi)凹的程度越大說明液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增加； （2）根據(jù)p=ρgh知，在深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大； 液體壓強(qiáng)的大小通過橡皮膜的凹陷程度表現(xiàn)出來，當(dāng)塑料瓶?jī)?nèi)外液面相平時(shí)，橡皮膜向內(nèi)凹，說明向上的水的壓強(qiáng)大，故倒入液體的密度小于水的密度； （3）液體壓強(qiáng)的大小通過橡皮膜的凹陷程度表現(xiàn)出來的，所以將塑料瓶橡皮膜的一端朝各個(gè)方向放置，橡皮膜都向外凸，說明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)； （4）使裝置保持丁圖所示位置不變，在橡皮膜上戳個(gè)洞，這樣塑料瓶與膠管構(gòu)成上端開口、下端連通的一個(gè)連通器，連通器里裝同種液體在不流動(dòng)時(shí)液面相平。 故答案為：（1）深度；（2）小于；（3）壓強(qiáng)；（4）連通器。 　 15．（xx?菏澤）小強(qiáng)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh得出如下結(jié)論：在任何情況下，p都與h成正比。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明小強(qiáng)的結(jié)論是錯(cuò)誤的。 【分析】根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh得出：在液體密度一定時(shí)，p都與h成正比，根據(jù)控制變量法和p=ρgh設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 【解答】答：將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭浸在A容器的酒精中，探頭所在的深度為h1，觀察并記錄U形管內(nèi)液柱的高度差為h。將探頭從酒精中取出，再緩慢浸入B容器的水中，當(dāng)U形管內(nèi)液柱的高度差也等于h時(shí)，發(fā)現(xiàn)探頭所在的深度h2小于h1．因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)深度不同，但是液柱的高度差相同，也就是液體壓強(qiáng)p相同，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明液體壓強(qiáng)p不與液體深度h 成正比，所以小強(qiáng)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。 　 16．（xx?呼和浩特）小涵同學(xué)利用如圖所示的器材探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)” （1）壓強(qiáng)計(jì)　不屬于?。ㄟx填“屬于”或“不屬于”）連通器； （2）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí)，U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平，而她所觀察到如圖甲所示的情景，調(diào)節(jié)的方法是　B?。ㄟx填“A“或“B”） A．將此時(shí)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小，同時(shí)比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差。這是為了探究　液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系　。 【分析】（1）測(cè)量液體壓強(qiáng)的儀器叫壓強(qiáng)計(jì)；上端開口，下端連通的容器叫連通器。 （2）只要取下軟管，讓U形管左端液面和大氣相通，這樣U形管兩端的液面就是相平的；（3）液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小通過U形管兩側(cè)液面高度差的大小來反映，這是轉(zhuǎn)換法；液體壓強(qiáng)和液體的密度、深度有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 【解答】解：（1）這是測(cè)量液體壓強(qiáng)的壓強(qiáng)計(jì)；它的左端是密閉的，所以不是連通器。 （2）當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中液面應(yīng)該就是相平的，若U形管中的液面出現(xiàn)了高度差，就說明軟管中的氣體壓強(qiáng)大于大氣壓，在壓力差的作用下，U形管中的液面出現(xiàn)高度差；要調(diào)節(jié)，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管中的液面就是相平的，故選B； （3）實(shí)驗(yàn)中液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，研究的是液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。 故答案為： （1）不屬于；（2）B；（3）液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。 　 17．（xx?南充）在“研究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中： （1）壓強(qiáng)計(jì)是通過觀察U型管的兩端液面的　兩側(cè)液面高度差　來顯示橡皮膜所受壓強(qiáng)大小。 （2）比較圖甲和圖乙，可以初步得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液體　深度　的增加而增大。 （3）如果我們要討論液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān)，應(yīng)選擇　乙、丙　進(jìn)行比較。 （4）已知乙圖中U型管左側(cè)液柱高為4cm，右側(cè)液柱高為10cm，則U型管底部受到的液體的壓強(qiáng)為　1000　Pa（ρ水=1103kg/m3，g=10N/kg） 【分析】（1）液體壓強(qiáng)計(jì)就是利用U形管中液面的高度差來體現(xiàn)壓強(qiáng)的，壓強(qiáng)越大，U形管液面高度差越大；壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí)，就是通過橡皮膜來感知壓強(qiáng)的，通過橡膠管中氣體壓強(qiáng)的變化來改變U形管中液面高度差的； （2）（3）液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度和密度都有關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制其中的一個(gè)量保持不變，才能觀察壓強(qiáng)與另一個(gè)量的關(guān)系，從控制變量法的角度可判斷此題的實(shí)驗(yàn)過程。 （4）根據(jù)p=ρgh求出U型管底部受到的液體的壓強(qiáng)。 【解答】解： （1）壓強(qiáng)計(jì)測(cè)量液體壓強(qiáng)時(shí)，就是靠U形管兩側(cè)液面高度差來體現(xiàn)壓強(qiáng)大小的，液面高度差越大，說明液體壓強(qiáng)越大； （2）比較圖甲和圖乙，兩杯中的液體密度相同、金屬盒所處的深度不相同，深度越深，高度差越大，壓強(qiáng)越大，可以初步得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大。 （3）要討論液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān)，需要控制，液體的深度相同，金屬盒的方向相同，液體的密度不同，故選乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)即可； （4）圖乙中U形管的右兩側(cè)與大氣相通， 則U型管底部受到的液體的壓強(qiáng)為右側(cè)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)： p=ρgh=1103kg/m310N/kg0.1m=1000Pa。 故答案為：（1）兩側(cè)液面高度差；（2）深度；（3）乙、丙；（4）1000。 　 18．（xx?衡陽）在探究“影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中 （1）實(shí)驗(yàn)中液體壓強(qiáng)的大小變化是通過比較U形管兩側(cè)液面　高度差　的變化，將探頭放進(jìn)盛水的容器中，探頭的橡皮膜受到水的壓強(qiáng)會(huì)　內(nèi)凹?。ㄟx填“內(nèi)凹”或“外凸”）。 （2）通過比較C、D兩個(gè)圖，可得到結(jié)論：同一液體的壓強(qiáng)　隨深度　的增加而增大。 （3）通過比較D、E兩個(gè)圖，可得到結(jié)論：在深度相同時(shí)，液體的　密度　越大，壓強(qiáng)越大。 （4）通過比較A、B、C三個(gè)圖，可得到結(jié)論：　同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等　。 【分析】（1）液體壓強(qiáng)大小通過U型管內(nèi)液面的差來反映的，液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大，這是一種轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用； 將探頭放進(jìn)盛水的容器中，橡皮膜受到水的壓強(qiáng)大于橡皮膜內(nèi)部的壓強(qiáng)，橡皮膜會(huì)向內(nèi)凹； （2）（3）（4）探究液體壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系時(shí)，保持液體的密度和方向相同；探究液體壓強(qiáng)跟密度的關(guān)系時(shí)，保持液體的深度和方向相同；探究液體壓強(qiáng)跟方向的關(guān)系時(shí)，保持液體的密度和深度相同，應(yīng)注意控制變量法的運(yùn)用。 【解答】解：（1）壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中液面的高度差來反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的。液面高度差越大，液體的壓強(qiáng)越大；這種方法叫做轉(zhuǎn)換法； 將探頭放進(jìn)盛水的容器中，橡皮膜受到水的壓強(qiáng)大于橡皮膜內(nèi)部的壓強(qiáng)，橡皮膜會(huì)向內(nèi)凹； （2）C、D兩個(gè)圖為同種液體，橡皮膜的方向相同，深度不同，深度越大，U型管的高度差越大，壓強(qiáng)越大，可得出結(jié)論：同一液體，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大； （3）D、E兩個(gè)圖中液體的深度相同，橡皮膜的方向相同，液體的密度不同，鹽水的密度大于水的密度，鹽水中U型管的高度差大，壓強(qiáng)大，故可得到結(jié)論：在深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。 （4）A、B、C三個(gè)圖中液體的深度相同，液體的密度相同，橡皮膜的方向不同，但壓強(qiáng)相等，可得出結(jié)論：同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。 故答案為：（1）高度差；內(nèi)凹；（2）隨深度；（3）密度；（4）同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。 　 四．計(jì)算題（共6小題） 19．（xx?欽州）如圖所示，小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備了質(zhì)量為100g、底面積為80cm2的容器兩個(gè)，其中甲容器中裝有深度為10cm的水，乙容器中裝有質(zhì)量0.7kg的酒精。他將物體A懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，緩慢浸沒在水中，觀察到指針停在3.2N位置不變；：若緩慢浸沒在酒精中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小到3.4N后保持不變。求：（ρ酒精=0.8103kg/m3，ρ水=1.0103kg/m3） （1）甲容器中未放物體A時(shí)，水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)； （2）容器乙中未放物體A時(shí)，水平桌面受到的壓強(qiáng)； （3）物體A的體積。 【分析】（1）知道液體的深度及密度，由p=ρgh計(jì)算容器底受到的壓強(qiáng)； （2）水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力大小與其重力相等，由p=進(jìn)行解答； （3）根據(jù)題意，物體A均浸沒在水和酒精中，即所排開的液體的體積均等于A的體積，根據(jù)阿基米德原理列等式關(guān)系，求出物體A的重力，進(jìn)而求其體積。 【解答】解： （1）甲容器中未放物體A時(shí)，水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)： p甲=ρ水gh=1.0103kg/m310N/kg1010﹣3m=100Pa； （2）水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力大小與其重力相等， 水平桌面受到的壓強(qiáng)： p乙=====1000Pa； （3）由題可知，物體A均浸沒在水和酒精中，V排水=V排酒=V A在水中受的浮力：F浮甲=G﹣3.2N， 由阿基米德原理可得： V=V排水==﹣﹣﹣﹣﹣① A在酒精中受的浮力：F浮乙=G﹣3.4N， 由阿基米德原理可得： V=V排酒==﹣﹣﹣﹣② 由①②可解得： V=100cm3。 答：（1）甲容器中未放物體A時(shí)，水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)為100Pa； （2）容器乙中未放物體A時(shí)，水平桌面受到的壓強(qiáng)為1000Pa； （3）物體A的體積為100cm3。 　 20．（xx?眉山）試根據(jù)壓強(qiáng)是物體所受壓力的大小與受力面積之比的定義，推導(dǎo)出密度為ρ的液體，在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)P的表達(dá)式。（已知：重力與質(zhì)量的比值為g，要求用ρ、h、g表示P）。 【分析】設(shè)想液面下h深處有一面積為S的水平圓面，它所受到的壓力是其上方圓柱形的小液柱所產(chǎn)生的，根據(jù)F=G=mg=ρVgS表示出其大小，利用p=得出在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。 【解答】解：設(shè)想液面下h深處有一面積為S的水平圓面，則水平圓面受到的壓力： F=G=mg=ρVg=ρShg， 則在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)： p===ρgh。 答：密度為ρ的液體，在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)的表達(dá)式為p=ρgh。 　 21．（xx?襄陽）一個(gè)圓柱形杯身的杯子，裝12cm高的水密封后（杯子厚度忽略不計(jì)）放在水平桌面上，如圖甲所示。再將杯子分別倒置在盛有水和某種液體的容器中，靜止后杯子內(nèi)外液面高度差如圖乙和圖丙所示。（ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng) （2）圖丙中某種液體的密度 （3）如果杯子自身質(zhì)量為80g，則杯內(nèi)水的質(zhì)量。 【分析】（1）根據(jù)p=ρ水gh求出杯底受到水的壓強(qiáng)； （2）根據(jù)杯子在水中和在圖丙的液體中受的浮力相等列出等式，解出液體密度； （3）圖乙中杯子處于漂浮狀態(tài)，浮力等于其總重力，據(jù)此列出等式，解出杯子底面積，再根據(jù)G=mg=ρgV求出水的質(zhì)量。 【解答】解：（1）圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng)： p=ρ水gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa； （2）設(shè)杯子的底面積為S，杯子在水中和在液體中受的浮力相等， F浮水=F浮液， ρ水gV排=ρ液gV排′， ρ水gS（h1+h2）=ρ液gS（h1+h3）， 圖中h1=0.12m，h2=0.04m，h3=0.08m， 解得：ρ液=0.8103kg/m3； （3）圖乙中杯子處于漂浮狀態(tài)，浮力等于其總重力， G杯=m杯g=0.08kg10N/kg=0.8N， F浮水=G杯+G水， ρ水gS（h1+h2）=G杯+ρ水gSh1， ρ水gSh2=G杯， 杯子底面積S===210﹣3m2， 由ρ=得： 杯內(nèi)水的質(zhì)量： m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1.0103kg/m3210﹣3m20.12m=0.24kg。 答：（1）圖甲中杯底受到水的壓強(qiáng)1200Pa； （2）圖丙中某種液體的密度0.8103kg/m3； （3）杯內(nèi)水的質(zhì)量0.24kg。 　 22．（xx?濟(jì)寧）將U型管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在盛有某和液體的玻璃杯中。將相關(guān)信息如圖所示。（g取10N/kg）求： （1）液體的密度。 （2）體枳為60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力。 【分析】（1）根據(jù)金屬盒受到液體壓強(qiáng)與U形管中兩邊水的壓強(qiáng)差相等，由此根據(jù)p=ρgh計(jì)算液體的密度。 （2）由阿基米德原理計(jì)算小球浸沒在液體中受到的浮力。 【解答】解： （1）金屬盒受到液體壓強(qiáng)與U形管中兩邊水的壓強(qiáng)差相等， 即：p金屬盒=p壓強(qiáng)計(jì)， 由p=ρgh可得： ρ液gh液=ρ水gh水， 所以液體密度： ρ液=?ρ水=1103kg/m3=0.8103kg/m3； （2）小球浸沒在液體中V排=V球=60cm3， 由阿基米德原理可得小球受到的浮力： F浮=ρ液gV排=0.8103kg/m310N/kg6010﹣6m3=4.8N。 答：（1）液體的密度為0.8103kg/m3。 （2）小球浸沒在液體中受到的浮力為4.8N。 　 23．（xx?昆明）如圖所示，置于水平桌面上的容器，底面積為200cm2，未裝水時(shí)的質(zhì)量為0.2kg。容器盛水后水面的高度為15cm，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1.1103Pa，求水對(duì)容器的壓力。（已知ρ水=1.0103kg/m3，g取10N/kg，忽略容器壁的厚度） 【分析】根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)容器的壓強(qiáng)，再根據(jù)F=pS求出水對(duì)容器的壓力。 【解答】解： 由題知，S=200cm2=210﹣2m2，h=15cm=0.15m， 水對(duì)容器部的壓強(qiáng)： p=ρgh=1.0103kg/m310N/kg0.15m=1500Pa， 根據(jù)p=可得水對(duì)容器的壓力： F=pS=1500Pa210﹣2m2=30N。 答：水對(duì)容器的壓力為30N。 　 24．（xx?棗莊）現(xiàn)有一個(gè)用超薄材料制成的圓柱形容器，它的下端封閉，上端開口，底面積=200cm2，高度h=20cm，如圖甲所示；另有一個(gè)實(shí)心勻質(zhì)圓柱體，密度ρ=0.8103kg/m3，底面積S1=120cm2，高度與容器高相同，如圖乙所示。（ρ水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）。 （1）將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi)，求圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是多少？ （2）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，求此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重各是多少？ 【分析】（1）利用F=G=mg=ρgV求圓柱體對(duì)容器底部的壓力，再利用p=求圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)； （2）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，圓柱體剛好處于漂浮狀態(tài)，F(xiàn)浮=G，利用F浮=ρ水gV排=ρ水gSh水求水的深度，再利用p=ρgh求容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)； 利用G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g（S﹣S1）h求所注水的重力 【解答】解： （1）圓柱體對(duì)容器底部的壓力： F=G柱=m柱g=ρgV柱=ρgS1h=0.8103kg/m310N/kg12010﹣4m22010﹣2m=19.2N； 圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)： p===1600Pa； （2）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，圓柱體剛好處于漂浮狀態(tài)，則： F浮=G柱=19.2N， 由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水得水的深度： h水===0.16m， 此時(shí)水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)： p=ρ水gh水=1103kg/m310N/kg0.16m=1600Pa； 所注水的體積： V水=（S﹣S1）h水=（20010﹣4m2﹣12010﹣4m2）0.16m=1.2810﹣3m3， 所注水的重力： G水=m水g=ρ水gV水=1103kg/m310N/kg1.2810﹣3m3=12.8N。 答：（1）圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是1600Pa； （2）向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零，此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和所注的水重各是1600Pa、12.8N。 　 五．解答題（共1小題） 25．（xx?青島）請(qǐng)用相關(guān)的兩個(gè)物理知識(shí)解釋如下場(chǎng)景： 潛水員深海作業(yè)時(shí)，他穿著抗壓潛水服，用力向后劃水，身體向前進(jìn)。 【分析】（1）由于液體受到重力作用，且具有流動(dòng)性，所以液體對(duì)容器底和容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大。 （2）物體間力的作用是相互的。 【解答】答：（1）液體的壓強(qiáng)大小與深度有關(guān)，越深處壓強(qiáng)越大，深水潛水員在潛水時(shí)要受到比在水面上大許多倍的壓強(qiáng)，如果不穿堅(jiān)固耐壓的潛水服，潛水員是承受不了那么大壓強(qiáng)的，會(huì)有生命危險(xiǎn)，所以必須穿上高強(qiáng)度耐壓的潛水服才行。 （2）潛水員在水中用力向后劃水，即手對(duì)水有一個(gè)向后的力的作用，由于物體間力的作用是相互的，所以水對(duì)手有一個(gè)向前的反作用力，所以潛水員在水中可以向前運(yùn)動(dòng)。