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6. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为 30 N,内外底面积均为$ 0.12 m^2($忽略鱼缸厚度)。缸内有质量为 32 kg 的水和一条质量为 1 kg 的鱼,此时水的深度为 0.2 m。(ρ水$ = 1.0×10^3 kg/m^3,g $取 10 N/kg)求：
(1)水对鱼缸底的压强。
(2)水对鱼缸底产生的压力。
(1)水对鱼缸底的压强。
(2)水对鱼缸底产生的压力。
答案
(1) 水对鱼缸底的压强：
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) 由$p=\frac{F}{S}$可得，水对鱼缸底产生的压力：
$ F=pS=2×10^3\ \mathrm{Pa}×0.12\ \mathrm{m^2}=240\ \mathrm{N}$
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) 由$p=\frac{F}{S}$可得，水对鱼缸底产生的压力：
$ F=pS=2×10^3\ \mathrm{Pa}×0.12\ \mathrm{m^2}=240\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
(1) 根据液体压强公式计算水对鱼缸底的压强：
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) 由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入数据计算水对鱼缸底的压力：
$ F=pS=2×10^3\ \mathrm{Pa}×0.12\ \mathrm{m^2}=240\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) $240\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、压强公式应用
【点评】
本题考查液体压强与压力的计算，需注意液体压力的计算需先求压强再求压力，与固体压力计算有所区别，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
(1) 根据液体压强公式计算水对鱼缸底的压强：
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) 由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入数据计算水对鱼缸底的压力：
$ F=pS=2×10^3\ \mathrm{Pa}×0.12\ \mathrm{m^2}=240\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $2×10^3\ \mathrm{Pa}$
(2) $240\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、压强公式应用
【点评】
本题考查液体压强与压力的计算，需注意液体压力的计算需先求压强再求压力，与固体压力计算有所区别，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
1. 小敏同学利用如图装置探究液体内部压强的特点(容器乙和丙中装的是同种液体)：
(1)压强计是通过 U 形管中液面的________来反映被测压强大小的,所用的实验方法是________。
(2)若在使用压强计前,发现 U 形管内液面已有高度差,通过______方法可以进行调节。
A. 从 U 形管内向外倒出适量水
B. 拆除软管重新安装
C. 向 U 形管内添加适量水
(3)如图所示,小敏把探头分别浸入到两种液体(分别是水和酒精)中,发现图甲中 U 形管两边液面的高度差比图乙的小,由此得出结论：液体内部的压强跟液体的密度有关。同组的小明说她的结论是错误的,原因是________。接着她改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示。
(4)比较图________得出探头浸入液体中的深度越深,U 形管两边液面的高度差就越大,表示液体在此处的压强越大。
(5)小敏还发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U 形管两边液面的高度差不变,表明在________。
(1)压强计是通过 U 形管中液面的________来反映被测压强大小的,所用的实验方法是________。(2)若在使用压强计前,发现 U 形管内液面已有高度差,通过______方法可以进行调节。
A. 从 U 形管内向外倒出适量水
B. 拆除软管重新安装
C. 向 U 形管内添加适量水
(3)如图所示,小敏把探头分别浸入到两种液体(分别是水和酒精)中,发现图甲中 U 形管两边液面的高度差比图乙的小,由此得出结论：液体内部的压强跟液体的密度有关。同组的小明说她的结论是错误的,原因是________。接着她改变图乙中探头的深度,其探究情况如图丙所示。
(4)比较图________得出探头浸入液体中的深度越深,U 形管两边液面的高度差就越大,表示液体在此处的压强越大。
(5)小敏还发现在同种液体中,探头所处深度相同时,只改变探头的方向,U 形管两边液面的高度差不变,表明在________。
答案
高
度差
转换法
B
没有保证深度相同
乙、丙
同种液体的同一
深度处，液体内部向各个方向的压强相等
度差
转换法
B
没有保证深度相同
乙、丙
同种液体的同一
深度处，液体内部向各个方向的压强相等
解析
【解析】
(1) 压强计通过U形管中液面的高度差反映被测压强大小，将不易直接测量的压强转换为易观察的液面高度差，所用方法是转换法。
(2) 使用压强计前U形管内液面有高度差，拆除软管重新安装，可使U形管两端液面回到同一水平面，故选B。
(3) 探究液体压强与密度的关系时，需控制探头深度相同，甲、乙中探头深度不同，变量不唯一，因此结论错误。
(4) 探究液体压强与深度的关系，要控制液体密度和探头方向相同，改变深度，故比较图乙、丙。
(5) 同种液体中，探头深度相同，改变探头方向，U形管液面高度差不变，说明同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。
【答案】
(1) 高度差；转换法
(2) B
(3) 没有控制探头浸入液体的深度相同
(4) 乙、丙
(5) 同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等
【知识点】
液体内部压强特点；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查液体内部压强的探究实验，需掌握实验研究方法及液体内部压强的相关结论。
【难度系数】
0.7
(1) 压强计通过U形管中液面的高度差反映被测压强大小，将不易直接测量的压强转换为易观察的液面高度差，所用方法是转换法。
(2) 使用压强计前U形管内液面有高度差，拆除软管重新安装，可使U形管两端液面回到同一水平面，故选B。
(3) 探究液体压强与密度的关系时，需控制探头深度相同，甲、乙中探头深度不同，变量不唯一，因此结论错误。
(4) 探究液体压强与深度的关系，要控制液体密度和探头方向相同，改变深度，故比较图乙、丙。
(5) 同种液体中，探头深度相同，改变探头方向，U形管液面高度差不变，说明同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。
【答案】
(1) 高度差；转换法
(2) B
(3) 没有控制探头浸入液体的深度相同
(4) 乙、丙
(5) 同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等
【知识点】
液体内部压强特点；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查液体内部压强的探究实验，需掌握实验研究方法及液体内部压强的相关结论。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示,是我国的“奋斗者”号载人潜水器。它是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带 3 人多次往返全海深作业的载人深潜装备。(海水密度近似为$ 1.0×10^3 kg/m^3,g $取 10 N/kg)求：
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟 10 900 米深处时受到海水的压强。
(2)若“奋斗者”号上有一面积为$ 100 cm^2$的观测窗口,在 10 900 米海水深处探测时它承受的压力是多大？
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟 10 900 米深处时受到海水的压强。
(2)若“奋斗者”号上有一面积为$ 100 cm^2$的观测窗口,在 10 900 米海水深处探测时它承受的压力是多大？
答案
(1) “奋斗者”号受到海水的压强：
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×10900\ \mathrm{m}=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) 受力面积：
$ S=100\ \mathrm{cm^2}=100×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=0.01\ \mathrm{m^2}$
由$p=\frac{F}{S}$可得，观测窗口承受的压力为：
$ F=pS=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m^2}=1.09×10^6\ \mathrm{N}$
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×10900\ \mathrm{m}=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) 受力面积：
$ S=100\ \mathrm{cm^2}=100×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=0.01\ \mathrm{m^2}$
由$p=\frac{F}{S}$可得，观测窗口承受的压力为：
$ F=pS=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m^2}=1.09×10^6\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
(1) 已知海水密度$\rho=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$，深度$h=10900\ \mathrm{m}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，可得“奋斗者”号受到海水的压强：
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×10900\ \mathrm{m}=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) 先将观测窗口的面积进行单位换算：$S=100\ \mathrm{cm^2}=100×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=0.01\ \mathrm{m^2}$，再根据压强公式的变形式$F=pS$，代入压强和面积的数值，可得观测窗口承受的压力：
$ F=pS=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m^2}=1.09×10^6\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) $1.09×10^6\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、压力的计算、单位换算
【点评】
本题结合我国“奋斗者”号载人潜水器这一科技成果，考查液体压强与压力的计算，解题时需注意单位的统一，体现了物理知识在实际科技领域的应用，属于基础计算题。
【难度系数】
0.8
(1) 已知海水密度$\rho=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$，深度$h=10900\ \mathrm{m}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，可得“奋斗者”号受到海水的压强：
$ p=\rho gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×10900\ \mathrm{m}=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) 先将观测窗口的面积进行单位换算：$S=100\ \mathrm{cm^2}=100×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=0.01\ \mathrm{m^2}$，再根据压强公式的变形式$F=pS$，代入压强和面积的数值，可得观测窗口承受的压力：
$ F=pS=1.09×10^8\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m^2}=1.09×10^6\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1.09×10^8\ \mathrm{Pa}$
(2) $1.09×10^6\ \mathrm{N}$
【知识点】
液体压强计算、压力的计算、单位换算
【点评】
本题结合我国“奋斗者”号载人潜水器这一科技成果，考查液体压强与压力的计算，解题时需注意单位的统一，体现了物理知识在实际科技领域的应用，属于基础计算题。
【难度系数】
0.8
