1. 现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜. 描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化.
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会
变大
(变大/变小/不变).(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会
变小
(变大/变小/不变).(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是
平面
(凸面/凹面/平面),试说明理由玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等,方向相反,使膜水平
.答案
1. (1) 变大 (2) 变小 (3) 平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等,方向相反,使膜水平
2. 如图是学校的防疫消毒壶,壶和消毒液总重为 $ 18 \, \mathrm{N} $,壶底与水平桌面的接触面积为 $ 10 \, \mathrm{cm}^2 $,则壶对桌面的压强为
18000
$ \mathrm{Pa} $. 值日生按要求喷洒部分消毒液后,将消毒壶放回原处,此时消毒液对壶底的压强将变小
(变大/不变/变小),这是因为液体压强与液体的深度
有关.答案
2. 18000 变小 深度
3. (2023·大连)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面. 液体中的 $ a $、$ b $ 两点处于同一水平高度,$ a $、$ b $ 两点的液体压强相等. 则两种液体的密度和质量的关系分别是(
A.$ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} > m_{\mathrm{乙}} $
B.$ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} $
C.$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} > m_{\mathrm{乙}} $
D.$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} $ $ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} $
B
)A.$ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} > m_{\mathrm{乙}} $
B.$ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} $
C.$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} $;$ m_{\mathrm{甲}} > m_{\mathrm{乙}} $
D.$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} $ $ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} $
答案
3. B
解析
解:设$a$点深度为$h_{a}$,$b$点深度为$h_{b}$,由题意知$h_{a} > h_{b}$,$p_{a}=p_{b}$。
根据液体压强公式$p = \rho gh$,可得$\rho_{甲}gh_{a}=\rho_{乙}gh_{b}$,即$\rho_{甲}h_{a}=\rho_{乙}h_{b}$。
因为$h_{a} > h_{b}$,所以$\rho_{甲} < \rho_{乙}$。
设容器底面积为$S$,甲液体总深度为$H_{甲}$,乙液体总深度为$H_{乙}$,且$H_{甲} > H_{乙}$。
$a$点到甲液面距离为$H_{甲}-h_{a}$,$b$点到乙液面距离为$H_{乙}-h_{b}$,由于$a$、$b$同一高度,所以$H_{甲}-h_{a}=H_{乙}-h_{b}$,即$H_{甲}-H_{乙}=h_{a}-h_{b}$。
容器底部压强$p_{甲底}=\rho_{甲}gH_{甲}$,$p_{乙底}=\rho_{乙}gH_{乙}$。
$p_{甲底}-p_{a}=\rho_{甲}g(H_{甲}-h_{a})$,$p_{乙底}-p_{b}=\rho_{乙}g(H_{乙}-h_{b})$,因为$H_{甲}-h_{a}=H_{乙}-h_{b}$且$\rho_{甲} < \rho_{乙}$,所以$p_{甲底}-p_{a} < p_{乙底}-p_{b}$,又$p_{a}=p_{b}$,故$p_{甲底} < p_{乙底}$。
容器对桌面压力$F = pS$,所以$F_{甲} < F_{乙}$,即$m_{甲}g < m_{乙}g$,则$m_{甲} < m_{乙}$。
结论:$\rho_{甲} < \rho_{乙}$,$m_{甲} < m_{乙}$。
答案:B
根据液体压强公式$p = \rho gh$,可得$\rho_{甲}gh_{a}=\rho_{乙}gh_{b}$,即$\rho_{甲}h_{a}=\rho_{乙}h_{b}$。
因为$h_{a} > h_{b}$,所以$\rho_{甲} < \rho_{乙}$。
设容器底面积为$S$,甲液体总深度为$H_{甲}$,乙液体总深度为$H_{乙}$,且$H_{甲} > H_{乙}$。
$a$点到甲液面距离为$H_{甲}-h_{a}$,$b$点到乙液面距离为$H_{乙}-h_{b}$,由于$a$、$b$同一高度,所以$H_{甲}-h_{a}=H_{乙}-h_{b}$,即$H_{甲}-H_{乙}=h_{a}-h_{b}$。
容器底部压强$p_{甲底}=\rho_{甲}gH_{甲}$,$p_{乙底}=\rho_{乙}gH_{乙}$。
$p_{甲底}-p_{a}=\rho_{甲}g(H_{甲}-h_{a})$,$p_{乙底}-p_{b}=\rho_{乙}g(H_{乙}-h_{b})$,因为$H_{甲}-h_{a}=H_{乙}-h_{b}$且$\rho_{甲} < \rho_{乙}$,所以$p_{甲底}-p_{a} < p_{乙底}-p_{b}$,又$p_{a}=p_{b}$,故$p_{甲底} < p_{乙底}$。
容器对桌面压力$F = pS$,所以$F_{甲} < F_{乙}$,即$m_{甲}g < m_{乙}g$,则$m_{甲} < m_{乙}$。
结论:$\rho_{甲} < \rho_{乙}$,$m_{甲} < m_{乙}$。
答案:B
4. 在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图),将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律. 如图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是(

B
)答案
4. B
5. 如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂. 这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关(

A.液体的重力
B.液体的体积
C.液体的深度
D.液体的密度
C
)A.液体的重力
B.液体的体积
C.液体的深度
D.液体的密度
答案
5. C
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