4. 小明想画一幅鱼在水中吐出气泡的画,请你结合相关物理知识提供意见:关于气泡在水中上升时大小的变化,下列选项合理的是()

5. 如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,丙容器中装的是酒精,且乙、丙容器中液面的高度相同。已知酒精的密度是 0.8×10³ kg/m³,水的密度是 1.0×10³ kg/m³,下列叙述正确的是()

A. 甲容器底部受到的液体压强最小
B. 丙容器底部受到的液体压强最小
C. 乙容器底部受到的液体压力一定最大
D. 三容器底部受到的液体压强相等
5. 如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,丙容器中装的是酒精,且乙、丙容器中液面的高度相同。已知酒精的密度是 0.8×10³ kg/m³,水的密度是 1.0×10³ kg/m³,下列叙述正确的是()
A. 甲容器底部受到的液体压强最小
B. 丙容器底部受到的液体压强最小
C. 乙容器底部受到的液体压力一定最大
D. 三容器底部受到的液体压强相等
答案
C
B
B
解析
第4题
【分析】
要确定气泡在水中上升时的大小变化,需结合液体压强的相关知识分析:气泡在上升过程中,所处的水的深度逐渐减小。根据液体压强公式$p=\rho gh$,水的密度$\rho$不变,深度$h$减小,气泡受到的外部水的压强会随之减小。而气泡内部的气体压强会因外部压强减小而膨胀,因此气泡的体积会逐渐变大,所以气泡上升时应该越来越大。
【解析】
气泡在水中上升时,深度$h$逐渐减小,由液体压强公式$p=\rho gh$可知,气泡受到的水的压强不断减小。由于气泡内气体压强大于外部减小后的压强,气体发生膨胀,导致气泡体积逐渐变大,因此合理的是气泡上升时越来越大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
液体压强的影响因素
【点评】
本题考查液体压强与深度的关系在实际现象中的应用,需要将物理知识与生活现象结合,理解压强变化对气泡体积的影响,难度不大。
【难度系数】
0.7
---
第5题
【分析】
要判断各容器底部的液体压强和压力,需利用液体压强公式$p=\rho gh$逐步分析:
1. 对比甲、乙容器:两者都装水,液体密度$\rho$相同,甲容器的液面高度大于乙容器的液面高度($h_甲>h_乙$),根据$p=\rho gh$,液体压强随深度增加而增大,因此$p_甲>p_乙$;
2. 对比乙、丙容器:乙装水,丙装酒精,两者液面高度相同($h_乙=h_丙$),且水的密度大于酒精的密度($\rho_水>\rho_酒精$),根据$p=\rho gh$,在深度相同时,液体压强随密度增大而增大,因此$p_乙>p_丙$;
综上可得三容器底部的压强关系为$p_甲>p_乙>p_丙$。对于液体压力,由$F=pS$可知,由于题目未给出三个容器的底面积大小关系,无法确定压力的大小关系。
【解析】
根据液体压强公式$p=\rho gh$分析:
甲、乙容器内均为水,$\rho_水=1.0×10^3kg/m^3$,且$h_甲>h_乙$,则$p_甲=\rho_水gh_甲 > p_乙=\rho_水gh_乙$;
乙、丙容器液面高度$h_乙=h_丙$,$\rho_水=1.0×10^3kg/m^3 > \rho_酒精=0.8×10^3kg/m^3$,则$p_乙=\rho_水gh_乙 > p_丙=\rho_酒精gh_丙$;
因此三容器底部压强关系为$p_甲>p_乙>p_丙$,即丙容器底部受到的液体压强最小,选项B正确。
选项A错误,甲容器底部压强最大;选项D错误,三容器底部压强不相等;选项C中,液体压力$F=pS$,因容器底面积$S$未知,无法确定乙容器底部的压力最大,故C错误。
【答案】
B
【知识点】
液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强公式的应用,关键是明确液体压强由液体密度和深度共同决定,同时要注意压力与压强的关系中,底面积未知时不能直接比较压力大小,需要严谨分析。
【难度系数】
0.6
【分析】
要确定气泡在水中上升时的大小变化,需结合液体压强的相关知识分析:气泡在上升过程中,所处的水的深度逐渐减小。根据液体压强公式$p=\rho gh$,水的密度$\rho$不变,深度$h$减小,气泡受到的外部水的压强会随之减小。而气泡内部的气体压强会因外部压强减小而膨胀,因此气泡的体积会逐渐变大,所以气泡上升时应该越来越大。
【解析】
气泡在水中上升时,深度$h$逐渐减小,由液体压强公式$p=\rho gh$可知,气泡受到的水的压强不断减小。由于气泡内气体压强大于外部减小后的压强,气体发生膨胀,导致气泡体积逐渐变大,因此合理的是气泡上升时越来越大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
液体压强的影响因素
【点评】
本题考查液体压强与深度的关系在实际现象中的应用,需要将物理知识与生活现象结合,理解压强变化对气泡体积的影响,难度不大。
【难度系数】
0.7
---
第5题
【分析】
要判断各容器底部的液体压强和压力,需利用液体压强公式$p=\rho gh$逐步分析:
1. 对比甲、乙容器:两者都装水,液体密度$\rho$相同,甲容器的液面高度大于乙容器的液面高度($h_甲>h_乙$),根据$p=\rho gh$,液体压强随深度增加而增大,因此$p_甲>p_乙$;
2. 对比乙、丙容器:乙装水,丙装酒精,两者液面高度相同($h_乙=h_丙$),且水的密度大于酒精的密度($\rho_水>\rho_酒精$),根据$p=\rho gh$,在深度相同时,液体压强随密度增大而增大,因此$p_乙>p_丙$;
综上可得三容器底部的压强关系为$p_甲>p_乙>p_丙$。对于液体压力,由$F=pS$可知,由于题目未给出三个容器的底面积大小关系,无法确定压力的大小关系。
【解析】
根据液体压强公式$p=\rho gh$分析:
甲、乙容器内均为水,$\rho_水=1.0×10^3kg/m^3$,且$h_甲>h_乙$,则$p_甲=\rho_水gh_甲 > p_乙=\rho_水gh_乙$;
乙、丙容器液面高度$h_乙=h_丙$,$\rho_水=1.0×10^3kg/m^3 > \rho_酒精=0.8×10^3kg/m^3$,则$p_乙=\rho_水gh_乙 > p_丙=\rho_酒精gh_丙$;
因此三容器底部压强关系为$p_甲>p_乙>p_丙$,即丙容器底部受到的液体压强最小,选项B正确。
选项A错误,甲容器底部压强最大;选项D错误,三容器底部压强不相等;选项C中,液体压力$F=pS$,因容器底面积$S$未知,无法确定乙容器底部的压力最大,故C错误。
【答案】
B
【知识点】
液体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强公式的应用,关键是明确液体压强由液体密度和深度共同决定,同时要注意压力与压强的关系中,底面积未知时不能直接比较压力大小,需要严谨分析。
【难度系数】
0.6
1. 如图所示,甲、乙是两个完全相同的容器,甲容器内装有一定量的酒精,乙容器中装有与甲容器中等体积的水,a、b、c 三点受到液体压强大小分别为 pₐ、pᵦ、pₑ,则()

A. pₐ < pᵦ < pₑ
B. pₐ > pᵦ = pₑ
C. pₐ < pᵦ = pₑ
D. pₐ > pᵦ > pₑ
2. 如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,两试管液面相平。已知甲、乙试管中的液体密度分别为 ρₐ和 ρᵦ,试管底部受到压强分别是 pₐ和 pᵦ。下列判断正确的是()

A. ρₐ < ρᵦ
B. ρₐ = ρᵦ
C. pₐ = pᵦ
D. pₐ > pᵦ
A. pₐ < pᵦ < pₑ
B. pₐ > pᵦ = pₑ
C. pₐ < pᵦ = pₑ
D. pₐ > pᵦ > pₑ
2. 如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,两试管液面相平。已知甲、乙试管中的液体密度分别为 ρₐ和 ρᵦ,试管底部受到压强分别是 pₐ和 pᵦ。下列判断正确的是()
A. ρₐ < ρᵦ
B. ρₐ = ρᵦ
C. pₐ = pᵦ
D. pₐ > pᵦ
答案
A
D
D
解析
【分析】
第1题
要比较a、b、c三点的液体压强大小,需依据液体压强公式$ p = \rho gh $,从液体密度和深度两个维度逐一分析:
1. 对比$ p_a $与$ p_b $:a点位于酒精中,b点位于水中,二者深度相同;由于酒精密度小于水的密度,根据$ p = \rho gh $,深度相同时,液体密度越小,压强越小,因此$ p_a < p_b $。
2. 对比$ p_b $与$ p_c $:b、c两点均在水中,液体密度一致;c点的深度大于b点的深度,根据$ p = \rho gh $,液体密度相同时,深度越大,压强越大,因此$ p_b < p_c $。
综上可推得$ p_a < p_b < p_c $。
第2题
要判断液体密度和试管底部压强的大小,需结合密度公式与液体压强公式逐步推导:
1. 液体密度比较:两支试管内液体质量相等,由图可知甲试管中液体体积小于乙试管中液体体积(甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,液面相平时,甲的液体体积更小);根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,质量相等时,体积越小,密度越大,因此$ \rho_a > \rho_b $。
2. 试管底部压强比较:两试管液面相平,即液体深度$ h_a = h_b $;根据液体压强公式$ p = \rho gh $,深度相同时,液体密度越大,压强越大,因此$ p_a > p_b $。
【解析】
第1题
根据液体压强公式$ p = \rho gh $:
对于a、b两点:$ h_a = h_b $,$ \rho_{酒精} < \rho_{水} $,则$ p_a = \rho_{酒精}gh_a < p_b = \rho_{水}gh_b $;
对于b、c两点:$ \rho_{水} $相同,$ h_c > h_b $,则$ p_b = \rho_{水}gh_b < p_c = \rho_{水}gh_c $;
因此$ p_a < p_b < p_c $,故选A选项。
第2题
1. 密度推导:已知$ m_a = m_b $,由图可知$ V_a < V_b $,根据$ \rho = \frac{m}{V} $,可得$ \rho_a = \frac{m_a}{V_a} > \rho_b = \frac{m_b}{V_b} $;
2. 压强推导:两试管液面相平,即$ h_a = h_b $,根据$ p = \rho gh $,$ p_a = \rho_a gh_a $,$ p_b = \rho_b gh_b $,因$ \rho_a > \rho_b $、$ h_a = h_b $,故$ p_a > p_b $,故选D选项。
【答案】
1. A;2. D
【知识点】
1. 液体压强公式应用;2. 密度公式应用
【点评】
这两道题均围绕液体压强与密度的核心知识点展开,考查学生对$ p = \rho gh $和$ \rho = \frac{m}{V} $公式的灵活运用,需结合图形分析液体的密度、深度、体积等物理量的关系,注重对物理情景的理解和公式的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
第1题
要比较a、b、c三点的液体压强大小,需依据液体压强公式$ p = \rho gh $,从液体密度和深度两个维度逐一分析:
1. 对比$ p_a $与$ p_b $:a点位于酒精中,b点位于水中,二者深度相同;由于酒精密度小于水的密度,根据$ p = \rho gh $,深度相同时,液体密度越小,压强越小,因此$ p_a < p_b $。
2. 对比$ p_b $与$ p_c $:b、c两点均在水中,液体密度一致;c点的深度大于b点的深度,根据$ p = \rho gh $,液体密度相同时,深度越大,压强越大,因此$ p_b < p_c $。
综上可推得$ p_a < p_b < p_c $。
第2题
要判断液体密度和试管底部压强的大小,需结合密度公式与液体压强公式逐步推导:
1. 液体密度比较:两支试管内液体质量相等,由图可知甲试管中液体体积小于乙试管中液体体积(甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,液面相平时,甲的液体体积更小);根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,质量相等时,体积越小,密度越大,因此$ \rho_a > \rho_b $。
2. 试管底部压强比较:两试管液面相平,即液体深度$ h_a = h_b $;根据液体压强公式$ p = \rho gh $,深度相同时,液体密度越大,压强越大,因此$ p_a > p_b $。
【解析】
第1题
根据液体压强公式$ p = \rho gh $:
对于a、b两点:$ h_a = h_b $,$ \rho_{酒精} < \rho_{水} $,则$ p_a = \rho_{酒精}gh_a < p_b = \rho_{水}gh_b $;
对于b、c两点:$ \rho_{水} $相同,$ h_c > h_b $,则$ p_b = \rho_{水}gh_b < p_c = \rho_{水}gh_c $;
因此$ p_a < p_b < p_c $,故选A选项。
第2题
1. 密度推导:已知$ m_a = m_b $,由图可知$ V_a < V_b $,根据$ \rho = \frac{m}{V} $,可得$ \rho_a = \frac{m_a}{V_a} > \rho_b = \frac{m_b}{V_b} $;
2. 压强推导:两试管液面相平,即$ h_a = h_b $,根据$ p = \rho gh $,$ p_a = \rho_a gh_a $,$ p_b = \rho_b gh_b $,因$ \rho_a > \rho_b $、$ h_a = h_b $,故$ p_a > p_b $,故选D选项。
【答案】
1. A;2. D
【知识点】
1. 液体压强公式应用;2. 密度公式应用
【点评】
这两道题均围绕液体压强与密度的核心知识点展开,考查学生对$ p = \rho gh $和$ \rho = \frac{m}{V} $公式的灵活运用,需结合图形分析液体的密度、深度、体积等物理量的关系,注重对物理情景的理解和公式的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
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