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压强练习题得分 | |||||||
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1、如图甲所示,原长的弹簧,下端固定在容器的底部,上端与一正方体相连,正方体重,向容器中慢慢注入某种液体,弹簧的长度x随液体深度h的变化关系如图乙所示,正方体有一半浸没在液体中时,弹簧恰好处于原长。在弹性限度内,弹簧的弹力F与其形变量间的关系,忽略弹簧的质量和体积,g取 10N/kg,求:
(1)k的值;
(2)正方体的密度;
(3)正方体上表面刚好与液面相平时,容器底部所受液体的压强。
知识点:液体压强 【答案】(1) 4.8N/cm;(2) 0.6 × 103 kg/m3;(3) 5.52 × 103 Pa
【详解】
解:(1)由图,物体放在弹簧上时,弹簧长度为 6cm,所以k为
(2)由图,当液体深度h =26cm时,弹簧处于原长 16cm,此时物体浸没的深度
l =26cm-16cm=10cm
因为此时有一半浸没,所以正方体棱长 20cm,正方体体积
V =(0.2m)3 =8 × 10-3 m3
正方体质量
正方体密度
(3)浸没一半时,由阿基米德原理可得
解得ρ 液=1.2 × 103 kg/m3,液面与上表面平齐时,有
F 浮=G +F 弹
即
ρ 液gV =G +F 弹
解得F 弹=48N,所以弹簧形变量
液面总深度
容器底部所受液体的压强
p =ρ 液gh 总=1.2 × 103 kg/m3 × 10N/kg × 0.46m=5.52 × 103 Pa
答:(1)k的值 4.8N/cm;
(2)正方体的密度 0.6 × 103 kg/m3;
(3)正方体上表面刚好与液面相平时,容器底部所受液体的压强 5.52 × 103 Pa。
2、我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达 7000m,此处海水产生的压强约为 _______ Pa,此时“蛟龙号”每 0.5m2外表面受到海水的压力为 _______ N.(海水的密度取 1.0 × 103 kg/m3,g取 10N/kg)
知识点:液体压强 【答案】7×1073.5×107
【详解】
[1]7000m深度海水产生的压强
p =ρ 海水gh =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×7000m=7×107 Pa
[2]由得“蛟龙号”每 0.5m2外表面受到海水的压力
F =pS =7×107 Pa×0.5m2 =3.5×107 N
3、一个重 12N,体积为 800cm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是 ____
___ N,松开手后小球将 _______(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),在此后的过程中小球受到水的压强 _______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
知识点:液体压强 【答案】8 下沉 变大
【详解】
[1]小球完全浸没水中,则小球所受浮力
F 浮=ρ 水gV 排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×800×10-6 m3 =8N
[2][3]因
G>F 浮
所以小球受到的合力向下,故松开手后小球将下沉。在小球下沉过程中,小球所在的深度变大,由p =ρgh可得,小球受到水的压强变大。
4、下列实验(如图所示)不能说明大气压存在的是( )
A .皮碗对吸后很难分开B .瓶吞鸡蛋
C .纸杯托水D .橡皮膜凸出
知识点:液体压强 【答案】D
【详解】
A.皮碗对吸后很难分开,是因为皮碗内的气压小于外界大气压,大气压把皮碗紧紧地压在一起,能说明大气压的存在,故 A不符合题意;
B.玻璃瓶内的气体由于热胀冷缩后,体积减小,压强减小,外界大气压大于瓶内的气压,鸡蛋被压进瓶内,能说明大气压的存在,故 B不符合题意;
C.纸杯内灌满水,没有空气,大气压紧紧地把玻璃片压在纸杯口,纸杯内的水不会流出,能说明大气压的存在,故 C不符合题意;
D.橡皮膜凸出,说明液体对容器底部有压强,不能说明大气压的存在,故 D符合题意。
故选 D。
5、如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,除②图杯中装的浓盐水外,其余杯里装的都是水。
(1)压强计是通过 U形管中液面的 ________来反映被测压强大小的;
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 ________(选填“漏气”或“不漏气”);
(3)做②③两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的 ________是否有关,结论是 ________;
(4)做④ ________三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系;
(5)比较①③④三幅图,你还可以得出的结论是:在液体内部同一深度 ________。
知识点:液体压强 【答案】高度差 不漏气 密度 液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大⑤⑥ 同种液体相同深度液体向各个方向的压强大小相等
【详解】
(1) [1]压强计是通过 U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小。
(2) [2]使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U形管中的液体能灵活升降,则说明左管被封闭的气体与外界不相通,装置不漏气。
(3) [3][4]做②③两次实验,液体深度相同,液体密度越大, U形管左右两管液面差越大,液体压强越大。故结论是:液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
(4) [5]比较④⑤⑥得,液体密度相同,探头在液体中的深度不同, U形管左右两管液面高度差不同,故做④⑤⑥三次实验,是探究液体压强跟液体深度的关系。
(5) [6]比较①③④可得,液体深度相同,密度相同,橡皮膜朝向不同, U形管左右两管液面相平,液体压强相同。故可得结论:相同深度,同种液体向各个方向的压强都相等。
6、如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ 水<ρ 盐水),A 、B 、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是(____ )
A.pA<pB<pC B.pA>pB>pCC.pA<pB =pC D.pA =pB =pC
理由: ______
知识点:液体压强 【答案】A 见解析
【详解】
[1][2]AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,根据p =ρgh可知
pA<pB
BC两点所处的深度相同,甲中的液体为水,乙中的液体为盐水,由于盐水的密度大于水的密度,根据p =ρgh可知:C点的压强大于B点的压强,即
pB<pC
所以三点的压强关系为
pA<pB<pC
故选 A。
7、如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是
A .茶壶
B .锅炉水位计
C .盆景的自动给水装置
D .乳牛自动喂水器
知识点:液体压强 【答案】C
【详解】
A .茶壶是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意;
B .锅炉水位计也是利用连通器的原理工作的,本选项不符合题意;
C .盆景的自动给水装置是利用大气压来工作的,本选项符合题意;
D .乳牛自动喂水器是利用连通器的原理制成的,本选项不符合题意.
8、物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头 A和控制盒 B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其中探头 A是一个高为 0.1m,重为 5N的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平。小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量研究。
(1)当把探头 A刚好全部浸没到池水中时,探头 A处底部受到水的压强为 ______ Pa,若探头 A底部受到的压力为 1N,探头 A的底面积为 ______ m2;
(2)压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示, A与 B间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为 4.5V,用手拉住导线,将探头 A缓慢下降到池水中某一深度(探头 A不接触池底),此时电流表的示数为 0.3A,压敏电阻此时阻值为 ______ Ω,探头 A底部所在处水的深度h为 ______ m;
(3)将探头继续深入的过程中,探头受到的浮力 ______(选填“变大”“变小”或“不变”),用手拉住导线,将探头 A下降到水深为 2.6m的水平池底(但不与池底密合),且导线处于
完全松弛状态,此时探头受到池底的支持力为 ______ N,此时电流表的示数是 ______ A(导线重力与体积均不计)。
知识点:液体压强 【答案】1000151.5 不变40.45
【详解】
(1) [1] [2]当把探头 A刚好全部浸没到池水中时,探头 A处底部的深度h= 0.1m,则探头 A底部受到水的压强
由可得,探头 A的底面积
(2) [3]由可得,此时压敏电阻的阻值
[4]由图可知,此时压敏电阻受到的压力为F ′=15N,则此时探头底部受到水的压强
由可得,探头 A底部所在处水的深度
(3) [5]将探头继续深入的过程中,排开水的体积不变,由可知,探头受到的浮力不变。
[6] [7]将探头 A下降到水深为 2.6m的水平池底, A底部受到水的压强
A底部受到水产生的压力
探头 A受到的浮力
因探头 A处于静止状态(且绳子拉力为 0),受到平衡力的作用,则,
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