5. (★★★)如图 8.2-9 所示,把一个空的塑料药瓶瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,发现橡皮膜都向内凹,且第二次比第一次

A.深度越大水的压强越大
B.第二次橡皮膜处压强更大
C.水向上和向下都有压强
D.如果没有橡皮膜,水就不会产生压强
凹
陷得更多。关于该现象,下列说法不正确的是【 】A.深度越大水的压强越大
B.第二次橡皮膜处压强更大
C.水向上和向下都有压强
D.如果没有橡皮膜,水就不会产生压强
答案
D
解析
【解析】
两次药瓶在水中的位置相同,第二次瓶口朝下时橡皮膜浸入水中的深度更大,凹陷程度更明显,说明深度越大水的压强越大,第二次橡皮膜处受到的水的压强更大(A、B说法正确);第一次瓶口朝上,橡皮膜向内凹,说明水向上有压强,第二次瓶口朝下,橡皮膜向内凹,说明水向下有压强,即水向上和向下都有压强(C说法正确);水的压强是液体的固有性质,无论是否有橡皮膜,水都会产生压强(D说法错误)。本题要求选不正确的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强的特点
【点评】
本题通过对比实验现象考查液体压强的相关知识,需结合实验现象理解液体压强的方向、深度对液体压强的影响,明确液体压强是液体本身的属性,与是否有受力物体无关。
【难度系数】
0.6
两次药瓶在水中的位置相同,第二次瓶口朝下时橡皮膜浸入水中的深度更大,凹陷程度更明显,说明深度越大水的压强越大,第二次橡皮膜处受到的水的压强更大(A、B说法正确);第一次瓶口朝上,橡皮膜向内凹,说明水向上有压强,第二次瓶口朝下,橡皮膜向内凹,说明水向下有压强,即水向上和向下都有压强(C说法正确);水的压强是液体的固有性质,无论是否有橡皮膜,水都会产生压强(D说法错误)。本题要求选不正确的选项,故选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强的特点
【点评】
本题通过对比实验现象考查液体压强的相关知识,需结合实验现象理解液体压强的方向、深度对液体压强的影响,明确液体压强是液体本身的属性,与是否有受力物体无关。
【难度系数】
0.6
6. (★★★)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图 8.2-10 所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为 pA和 pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为 FA和 FB,则【 】

A.pA > pB,FA > FB
B.pA < pB,FA = FB
C.pA > pB,FA = FB
D.pA < pB,FA > FB
A.pA > pB,FA > FB
B.pA < pB,FA = FB
C.pA > pB,FA = FB
D.pA < pB,FA > FB
答案
D
解析
【解析】
1. 分析压强:由图可知,倒立放置后水的深度$ h_B > h_A $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,水的密度$ \rho $不变,深度越大压强越大,因此$ p_A < p_B $。
2. 分析压力:正立放置时,矿泉水瓶是柱形容器,水对瓶底的压力$ F_A $等于水的重力;倒立放置时,矿泉水瓶上宽下窄,部分水压在瓶壁上,水对瓶盖的压力$ F_B $小于水的重力,因此$ F_A > F_B $。
综上,$ p_A < p_B $,$ F_A > F_B $,故选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强的影响因素、液体压力的判断
【点评】
本题考查液体压强与压力的综合判断,需注意容器形状对液体压力的影响,不能直接将液体压力等同于液体重力,要结合容器特点分析。
【难度系数】
0.6
1. 分析压强:由图可知,倒立放置后水的深度$ h_B > h_A $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,水的密度$ \rho $不变,深度越大压强越大,因此$ p_A < p_B $。
2. 分析压力:正立放置时,矿泉水瓶是柱形容器,水对瓶底的压力$ F_A $等于水的重力;倒立放置时,矿泉水瓶上宽下窄,部分水压在瓶壁上,水对瓶盖的压力$ F_B $小于水的重力,因此$ F_A > F_B $。
综上,$ p_A < p_B $,$ F_A > F_B $,故选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强的影响因素、液体压力的判断
【点评】
本题考查液体压强与压力的综合判断,需注意容器形状对液体压力的影响,不能直接将液体压力等同于液体重力,要结合容器特点分析。
【难度系数】
0.6
7. (★★★)如图 8.2-11 所示,小明用压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关。

(1) 如图甲所示,装好软管后,用手按压金属盒橡皮膜来检查装置的气密性,如果气密性良好,则压强计的 U 形管左右两侧的液柱(填“有”或“没有”)高度差。
(2) 使用压强计时,U 形管左右两侧的液面高度差大小能反映金属盒橡皮膜所受压强的大小,这是转换法。下列测量仪器的设计与此方法相同的是(填字母)。
A. 刻度尺
B. 量筒
C. 弹簧测力计
(3) 由图乙和图丙可以初步得到结论:同种液体中,液体内部的压强随的增加而增大。
(4) 由图和图可以初步得到结论:深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。

(1) 如图甲所示,装好软管后,用手按压金属盒橡皮膜来检查装置的气密性,如果气密性良好,则压强计的 U 形管左右两侧的液柱(填“有”或“没有”)高度差。
(2) 使用压强计时,U 形管左右两侧的液面高度差大小能反映金属盒橡皮膜所受压强的大小,这是转换法。下列测量仪器的设计与此方法相同的是(填字母)。
A. 刻度尺
B. 量筒
C. 弹簧测力计
(3) 由图乙和图丙可以初步得到结论:同种液体中,液体内部的压强随的增加而增大。
(4) 由图和图可以初步得到结论:深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
答案
有
C
深度
丙
丁
C
深度
丙
丁
解析
【解析】
(1) 若装置气密性良好,用手按压金属盒橡皮膜时,装置内气压发生变化,会使U形管左右两侧液柱出现高度差,故填“有”。
(2) 压强计将橡皮膜所受压强转换为U形管液面高度差,运用了转换法。弹簧测力计将力的大小转换为弹簧的伸长量,同样采用转换法;刻度尺、量筒为直接测量工具,未使用转换法,因此选C。
(3) 图乙和丙中液体种类相同,丙中金属盒的深度更大,U形管液面高度差也更大,说明同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4) 要探究深度相同时液体密度对压强的影响,需控制深度相同、液体密度不同,图丙和丁符合该控制变量的要求。
【答案】
(1) 有
(2) C
(3) 深度
(4) 丙;丁
【知识点】
液体内部压强的特点;转换法;控制变量法
【点评】
本题借助压强计探究液体内部压强的影响因素,考查了装置气密性检查、转换法和控制变量法的应用,需要熟练掌握液体压强的相关规律及实验研究方法。
【难度系数】
0.6
(1) 若装置气密性良好,用手按压金属盒橡皮膜时,装置内气压发生变化,会使U形管左右两侧液柱出现高度差,故填“有”。
(2) 压强计将橡皮膜所受压强转换为U形管液面高度差,运用了转换法。弹簧测力计将力的大小转换为弹簧的伸长量,同样采用转换法;刻度尺、量筒为直接测量工具,未使用转换法,因此选C。
(3) 图乙和丙中液体种类相同,丙中金属盒的深度更大,U形管液面高度差也更大,说明同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4) 要探究深度相同时液体密度对压强的影响,需控制深度相同、液体密度不同,图丙和丁符合该控制变量的要求。
【答案】
(1) 有
(2) C
(3) 深度
(4) 丙;丁
【知识点】
液体内部压强的特点;转换法;控制变量法
【点评】
本题借助压强计探究液体内部压强的影响因素,考查了装置气密性检查、转换法和控制变量法的应用,需要熟练掌握液体压强的相关规律及实验研究方法。
【难度系数】
0.6
8. (★★★)作为防治大气污染的一项具体措施,相关部门采取以洒水车在全市各主次干道不间断洒水作业的方式降尘抑尘。若一辆洒水车车轮与地面的总接触面积为 4×103 cm2,空车质量为 6 t,水罐容积为 4 m3,装满水后,罐内水深为 1.2 m。(ρ水 = 1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg)
(1) 水罐内水的质量是多少?
(2) 水对水罐底部的压强是多少?
(3) 洒完一半水,洒水车静止时对水平地面的压强是多少?
(1) 水罐内水的质量是多少?
(2) 水对水罐底部的压强是多少?
(3) 洒完一半水,洒水车静止时对水平地面的压强是多少?
答案
解:
(1) 由$\rho=\frac{m}{V}$得,水罐内水的质量:
$ m_{水}=\rho_{水}V=1.0×10^3 kg/m^3×4 m^3=4×10^3 kg$
(2) 水对水罐底部的压强:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3 kg/m^3×10 N/kg×1.2 m=1.2×10^4 Pa$
(3) 洒完一半水后,剩余水的质量:
$ m_{剩}=\frac{1}{2}m_{水}=\frac{1}{2}×4×10^3 kg=2×10^3 kg$
空车质量$m_{车}=6 t=6×10^3 kg$,洒水车总质量:
$ m_{总}=m_{车}+m_{剩}=6×10^3 kg+2×10^3 kg=8×10^3 kg$
洒水车对水平地面的压力:
$ F=G_{总}=m_{总}g=8×10^3 kg×10 N/kg=8×10^4 N$
接触面积$S=4×10^3 cm^2=0.4 m^2$,
洒水车对水平地面的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{8×10^4 N}{0.4 m^2}=2×10^5 Pa$
答:
(1) 水罐内水的质量是$4×10^3 kg$;
(2) 水对水罐底部的压强是$1.2×10^4 Pa$;
(3) 洒水车静止时对水平地面的压强是$2×10^5 Pa$
(1) 由$\rho=\frac{m}{V}$得,水罐内水的质量:
$ m_{水}=\rho_{水}V=1.0×10^3 kg/m^3×4 m^3=4×10^3 kg$
(2) 水对水罐底部的压强:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3 kg/m^3×10 N/kg×1.2 m=1.2×10^4 Pa$
(3) 洒完一半水后,剩余水的质量:
$ m_{剩}=\frac{1}{2}m_{水}=\frac{1}{2}×4×10^3 kg=2×10^3 kg$
空车质量$m_{车}=6 t=6×10^3 kg$,洒水车总质量:
$ m_{总}=m_{车}+m_{剩}=6×10^3 kg+2×10^3 kg=8×10^3 kg$
洒水车对水平地面的压力:
$ F=G_{总}=m_{总}g=8×10^3 kg×10 N/kg=8×10^4 N$
接触面积$S=4×10^3 cm^2=0.4 m^2$,
洒水车对水平地面的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{8×10^4 N}{0.4 m^2}=2×10^5 Pa$
答:
(1) 水罐内水的质量是$4×10^3 kg$;
(2) 水对水罐底部的压强是$1.2×10^4 Pa$;
(3) 洒水车静止时对水平地面的压强是$2×10^5 Pa$
解析
【解析】
(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得水罐内水的质量:
$ m_{水}=\rho_{水}V=1.0×10^3 kg/m^3×4 m^3=4×10^3 kg$
(2) 根据液体压强公式$p=\rho gh$,计算水对水罐底部的压强:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3 kg/m^3×10 N/kg×1.2 m=1.2×10^4 Pa$
(3) ① 洒完一半水后,剩余水的质量:
$ m_{剩}=\frac{1}{2}m_{水}=\frac{1}{2}×4×10^3 kg=2×10^3 kg$
② 空车质量$m_{车}=6 t=6×10^3 kg$,洒水车总质量:
$ m_{总}=m_{车}+m_{剩}=6×10^3 kg+2×10^3 kg=8×10^3 kg$
③ 洒水车对水平地面的压力等于总重力:
$ F=G_{总}=m_{总}g=8×10^3 kg×10 N/kg=8×10^4 N$
④ 接触面积单位换算:$S=4×10^3 cm^2=0.4 m^2$,根据固体压强公式计算对地面的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{8×10^4 N}{0.4 m^2}=2×10^5 Pa$
【答案】
(1) $4×10^3 kg$
(2) $1.2×10^4 Pa$
(3) $2×10^5 Pa$
【知识点】
密度公式的应用、液体压强的计算、固体压强的计算
【点评】
本题结合洒水车降尘的实际场景,综合考查密度、液体压强、固体压强的相关计算,解题时需注意单位换算,明确不同压强公式的适用条件,提升运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
(1) 由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得水罐内水的质量:
$ m_{水}=\rho_{水}V=1.0×10^3 kg/m^3×4 m^3=4×10^3 kg$
(2) 根据液体压强公式$p=\rho gh$,计算水对水罐底部的压强:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3 kg/m^3×10 N/kg×1.2 m=1.2×10^4 Pa$
(3) ① 洒完一半水后,剩余水的质量:
$ m_{剩}=\frac{1}{2}m_{水}=\frac{1}{2}×4×10^3 kg=2×10^3 kg$
② 空车质量$m_{车}=6 t=6×10^3 kg$,洒水车总质量:
$ m_{总}=m_{车}+m_{剩}=6×10^3 kg+2×10^3 kg=8×10^3 kg$
③ 洒水车对水平地面的压力等于总重力:
$ F=G_{总}=m_{总}g=8×10^3 kg×10 N/kg=8×10^4 N$
④ 接触面积单位换算:$S=4×10^3 cm^2=0.4 m^2$,根据固体压强公式计算对地面的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{8×10^4 N}{0.4 m^2}=2×10^5 Pa$
【答案】
(1) $4×10^3 kg$
(2) $1.2×10^4 Pa$
(3) $2×10^5 Pa$
【知识点】
密度公式的应用、液体压强的计算、固体压强的计算
【点评】
本题结合洒水车降尘的实际场景,综合考查密度、液体压强、固体压强的相关计算,解题时需注意单位换算,明确不同压强公式的适用条件,提升运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
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