家中常用的茶壶如图所示。在茶壶中装水,当水静止时,会观察到壶嘴的液面和壶身的液面。如果壶嘴做得太低的话,那么壶身(选填“能”或“不能”)装满水。

答案
相平
不能
不能
解析
【分析】
首先明确茶壶的壶身与壶嘴底部相连通,属于连通器装置。根据连通器的原理,当连通器内装有同种液体且液体静止时,各部分的液面会保持相平。接着分析壶嘴过低的情况:当壶身内的水面上升至壶嘴的高度时,水会从壶嘴流出,无法继续向壶身内加水,因此壶身不能装满水。
【解析】
茶壶的壶身和壶嘴底部相互连通,构成连通器。根据连通器的工作原理:当连通器内装入同种液体,且液体静止时,各部分的液面保持相平,所以水静止时壶嘴的液面和壶身的液面相平。
若壶嘴做得太低,当壶身内的水面高度达到壶嘴的高度时,水就会从壶嘴溢出,无法再继续向壶身内加水,因此壶身不能装满水。
【答案】
相平;不能
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理在生活中的实际应用,需要结合生活实例理解连通器的特点,明确茶壶是连通器的典型应用,掌握连通器静止时液面的规律是解题的核心。
【难度系数】
0.8
首先明确茶壶的壶身与壶嘴底部相连通,属于连通器装置。根据连通器的原理,当连通器内装有同种液体且液体静止时,各部分的液面会保持相平。接着分析壶嘴过低的情况:当壶身内的水面上升至壶嘴的高度时,水会从壶嘴流出,无法继续向壶身内加水,因此壶身不能装满水。
【解析】
茶壶的壶身和壶嘴底部相互连通,构成连通器。根据连通器的工作原理:当连通器内装入同种液体,且液体静止时,各部分的液面保持相平,所以水静止时壶嘴的液面和壶身的液面相平。
若壶嘴做得太低,当壶身内的水面高度达到壶嘴的高度时,水就会从壶嘴溢出,无法再继续向壶身内加水,因此壶身不能装满水。
【答案】
相平;不能
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理在生活中的实际应用,需要结合生活实例理解连通器的特点,明确茶壶是连通器的典型应用,掌握连通器静止时液面的规律是解题的核心。
【难度系数】
0.8
1. 连通器:上端、下端的容器。
答案
开口
连通
连通
解析
【分析】
这是一道考查连通器基本定义的基础题。解题时需要回忆连通器的核心特征:首先,连通器的上端必须是开口的,若上端封闭则无法满足连通器的工作条件;其次,下端必须是相互连通的,这样容器内的液体在静止时才能保持液面相平。我们只需准确回忆并填写这两个关键要素即可。
【解析】
根据连通器的定义,上端开口、下端连通的容器叫做连通器,因此依次填入对应的内容。
【答案】
开口;连通
【知识点】
连通器的定义
【点评】
本题直接考查连通器的基本定义,属于物理力学中的基础概念题,难度较低,目的是让学生牢记连通器的核心特征,为后续学习连通器的应用知识奠定基础。
【难度系数】
0.9
这是一道考查连通器基本定义的基础题。解题时需要回忆连通器的核心特征:首先,连通器的上端必须是开口的,若上端封闭则无法满足连通器的工作条件;其次,下端必须是相互连通的,这样容器内的液体在静止时才能保持液面相平。我们只需准确回忆并填写这两个关键要素即可。
【解析】
根据连通器的定义,上端开口、下端连通的容器叫做连通器,因此依次填入对应的内容。
【答案】
开口;连通
【知识点】
连通器的定义
【点评】
本题直接考查连通器的基本定义,属于物理力学中的基础概念题,难度较低,目的是让学生牢记连通器的核心特征,为后续学习连通器的应用知识奠定基础。
【难度系数】
0.9
2. 连通器特点:如果连通器内装有的液体,液体时,连通器各部分容器中液面的高度总是的。
答案
相同
不流动
相同
不流动
相同
解析
【分析】
要解决这道题,需回忆连通器的核心特点:首先明确连通器发挥作用的前提是内部装入的液体种类一致;其次,只有当液体处于不流动的状态时,连通器的液面平衡状态才能稳定;最后在满足前两个条件的情况下,连通器各部分容器的液面高度会保持一致。可结合生活中连通器的实例(如茶壶、船闸)辅助记忆这些关键点。
【解析】
根据连通器的特点:
1. 连通器内需要装有相同的液体,不同液体因密度等差异无法保证液面平衡;
2. 只有当液体不流动时,液体的压强分布才会稳定,满足液面平衡的条件;
3. 在上述两个条件下,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的,即液面保持相平。
【答案】
相同;不流动;相同
【知识点】
连通器的特点
【点评】
本题是对连通器核心特点的直接考查,属于基础识记类题目,难度较低,需准确牢记连通器发挥作用的前提条件和最终现象,可结合生活实例加深记忆。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需回忆连通器的核心特点:首先明确连通器发挥作用的前提是内部装入的液体种类一致;其次,只有当液体处于不流动的状态时,连通器的液面平衡状态才能稳定;最后在满足前两个条件的情况下,连通器各部分容器的液面高度会保持一致。可结合生活中连通器的实例(如茶壶、船闸)辅助记忆这些关键点。
【解析】
根据连通器的特点:
1. 连通器内需要装有相同的液体,不同液体因密度等差异无法保证液面平衡;
2. 只有当液体不流动时,液体的压强分布才会稳定,满足液面平衡的条件;
3. 在上述两个条件下,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的,即液面保持相平。
【答案】
相同;不流动;相同
【知识点】
连通器的特点
【点评】
本题是对连通器核心特点的直接考查,属于基础识记类题目,难度较低,需准确牢记连通器发挥作用的前提条件和最终现象,可结合生活实例加深记忆。
【难度系数】
0.8
例4 连通器在生活中的应用比较广泛,以下应用中没有利用连通器的特点来工作的是()

A. 红酒醒酒器
B. 洗手池存水弯
C. 船闸
D. 组装好的U形管压强计
【方法规律】
判断连通器的关键:各部分容器的上端开口、下端连通。
A. 红酒醒酒器
B. 洗手池存水弯
C. 船闸
D. 组装好的U形管压强计
【方法规律】
判断连通器的关键:各部分容器的上端开口、下端连通。
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要明确连通器的判断依据:上端开口,底部(下端)相连通的容器,且当容器内液体不流动时,各容器液面保持相平。解题思路是:逐个分析每个选项的结构,判断是否符合连通器的两个核心特征(上端开口、底部连通),从而找出没有利用连通器原理的装置。
第一步,回忆连通器的定义和判断标准;第二步,依次分析每个选项的结构特点:
红酒醒酒器:上端开口,底部连通,符合连通器特征;
洗手池存水弯:U型结构,上端开口,底部连通,符合连通器特征;
船闸:闸室与上下游可分别形成上端开口、底部连通的容器,是连通器的典型应用;
U形管压强计:U形管的一端是封闭的(通过橡皮管连接探头,并非开口与大气相通),不满足“上端开口”的条件,不符合连通器特征。
通过对比,即可确定不符合的选项。
【解析】
连通器的核心特征是上端开口、底部相连通,结合各选项分析:
A. 红酒醒酒器:上端开口,底部相互连通,属于连通器,利用连通器原理工作;
B. 洗手池存水弯:呈U型,上端开口,底部连通,属于连通器,可利用连通器原理阻隔异味;
C. 船闸:工作时,闸室分别与上游、下游构成上端开口、底部连通的容器,是连通器的经典应用;
D. 组装好的U形管压强计:U形管的一端通过橡皮管与封闭的探头相连,并非上端开口与大气相通,不满足连通器“上端开口”的条件,因此没有利用连通器的特点工作。
【答案】
D
【知识点】
连通器的定义、连通器的应用
【点评】
本题主要考查连通器的判断,解题的关键是准确把握连通器“上端开口、底部连通”的核心特征,需要结合生活中常见装置的结构特点进行分析,注重对物理原理在生活中应用的理解。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先需要明确连通器的判断依据:上端开口,底部(下端)相连通的容器,且当容器内液体不流动时,各容器液面保持相平。解题思路是:逐个分析每个选项的结构,判断是否符合连通器的两个核心特征(上端开口、底部连通),从而找出没有利用连通器原理的装置。
第一步,回忆连通器的定义和判断标准;第二步,依次分析每个选项的结构特点:
红酒醒酒器:上端开口,底部连通,符合连通器特征;
洗手池存水弯:U型结构,上端开口,底部连通,符合连通器特征;
船闸:闸室与上下游可分别形成上端开口、底部连通的容器,是连通器的典型应用;
U形管压强计:U形管的一端是封闭的(通过橡皮管连接探头,并非开口与大气相通),不满足“上端开口”的条件,不符合连通器特征。
通过对比,即可确定不符合的选项。
【解析】
连通器的核心特征是上端开口、底部相连通,结合各选项分析:
A. 红酒醒酒器:上端开口,底部相互连通,属于连通器,利用连通器原理工作;
B. 洗手池存水弯:呈U型,上端开口,底部连通,属于连通器,可利用连通器原理阻隔异味;
C. 船闸:工作时,闸室分别与上游、下游构成上端开口、底部连通的容器,是连通器的经典应用;
D. 组装好的U形管压强计:U形管的一端通过橡皮管与封闭的探头相连,并非上端开口与大气相通,不满足连通器“上端开口”的条件,因此没有利用连通器的特点工作。
【答案】
D
【知识点】
连通器的定义、连通器的应用
【点评】
本题主要考查连通器的判断,解题的关键是准确把握连通器“上端开口、底部连通”的核心特征,需要结合生活中常见装置的结构特点进行分析,注重对物理原理在生活中应用的理解。
【难度系数】
0.8
例5 如图所示,U形管中左边装水,右边装某种油,当液体不流动时,相关参数如图所示,下列有关叙述正确的有()

A. 该U形管不属于连通器
B. 该油的密度为$ 0.8 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3} $
C. 将右边试管中的油倒出$ 3 \mathrm{ cm} $可以使左右液面相平
D. 向左边试管内加入一部分水,当液体不流动时可能使左右液面相平
A. 该U形管不属于连通器
B. 该油的密度为$ 0.8 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3} $
C. 将右边试管中的油倒出$ 3 \mathrm{ cm} $可以使左右液面相平
D. 向左边试管内加入一部分水,当液体不流动时可能使左右液面相平
答案
B
解析
【分析】
首先回忆连通器的定义和液体压强的平衡条件,逐一分析每个选项:
1. 连通器的判断:上端开口、底部相连通的容器是连通器,据此判断A选项;
2. 液体压强平衡:静止时,分界面处左右液体压强相等,利用$p=\rho gh$计算油的密度,判断B选项;
3. 分析倒出油后的液面变化:倒出3cm油后,比较剩余油和水的压强,判断液面是否能相平,分析C选项;
4. 分析加水后的液面情况:向左边加水后,根据液体压强公式,判断液面相平时的压强是否平衡,分析D选项。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:U形管上端开口,底部相连通,符合连通器的定义,属于连通器,故A错误;
选项B:当液体静止时,分界面处左右液体的压强相等,即$ p_{\mathrm{水}}=p_{\mathrm{油}} $。
由图可知,水的深度$ h_{\mathrm{水}}=15\mathrm{cm}-3\mathrm{cm}=12\mathrm{cm}=0.12\mathrm{m} $,油的深度$ h_{\mathrm{油}}=15\mathrm{cm}=0.15\mathrm{m} $。
根据$ p=\rho gh $,可得$ \rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{油}}gh_{\mathrm{油}} $,
则油的密度$ \rho_{\mathrm{油}}=\frac{\rho_{\mathrm{水}}h_{\mathrm{水}}}{h_{\mathrm{油}}}=\frac{1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}×0.12\mathrm{m}}{0.15\mathrm{m}}=0.8×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3} $,故B正确;
选项C:将右边试管中的油倒出3cm后,剩余油的深度$ h_{\mathrm{油}}'=15\mathrm{cm}-3\mathrm{cm}=12\mathrm{cm} $,此时左边水的深度仍为12cm,但$ \rho_{\mathrm{水}}>\rho_{\mathrm{油}} $,根据$ p=\rho gh $,$ p_{\mathrm{水}}>p_{\mathrm{油}}' $,液体将向右流动,最终左液面低于右液面,无法使左右液面相平,故C错误;
选项D:向左边试管内加入一部分水,若左右液面相平,此时$ h_{\mathrm{水}}'=h_{\mathrm{油}}' $,因$ \rho_{\mathrm{水}}>\rho_{\mathrm{油}} $,则$ p_{\mathrm{水}}'>p_{\mathrm{油}}' $,液体仍会流动,无法保持静止,故不可能使左右液面相平,D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
连通器的定义, 液体压强的计算
【点评】
本题考查连通器和液体压强的综合应用,关键是利用液体静止时同一水平面上压强相等的规律,结合液体压强公式分析各选项,需要准确理解连通器的特点和液体压强的影响因素。
【难度系数】
0.6
首先回忆连通器的定义和液体压强的平衡条件,逐一分析每个选项:
1. 连通器的判断:上端开口、底部相连通的容器是连通器,据此判断A选项;
2. 液体压强平衡:静止时,分界面处左右液体压强相等,利用$p=\rho gh$计算油的密度,判断B选项;
3. 分析倒出油后的液面变化:倒出3cm油后,比较剩余油和水的压强,判断液面是否能相平,分析C选项;
4. 分析加水后的液面情况:向左边加水后,根据液体压强公式,判断液面相平时的压强是否平衡,分析D选项。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:U形管上端开口,底部相连通,符合连通器的定义,属于连通器,故A错误;
选项B:当液体静止时,分界面处左右液体的压强相等,即$ p_{\mathrm{水}}=p_{\mathrm{油}} $。
由图可知,水的深度$ h_{\mathrm{水}}=15\mathrm{cm}-3\mathrm{cm}=12\mathrm{cm}=0.12\mathrm{m} $,油的深度$ h_{\mathrm{油}}=15\mathrm{cm}=0.15\mathrm{m} $。
根据$ p=\rho gh $,可得$ \rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}}=\rho_{\mathrm{油}}gh_{\mathrm{油}} $,
则油的密度$ \rho_{\mathrm{油}}=\frac{\rho_{\mathrm{水}}h_{\mathrm{水}}}{h_{\mathrm{油}}}=\frac{1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}×0.12\mathrm{m}}{0.15\mathrm{m}}=0.8×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3} $,故B正确;
选项C:将右边试管中的油倒出3cm后,剩余油的深度$ h_{\mathrm{油}}'=15\mathrm{cm}-3\mathrm{cm}=12\mathrm{cm} $,此时左边水的深度仍为12cm,但$ \rho_{\mathrm{水}}>\rho_{\mathrm{油}} $,根据$ p=\rho gh $,$ p_{\mathrm{水}}>p_{\mathrm{油}}' $,液体将向右流动,最终左液面低于右液面,无法使左右液面相平,故C错误;
选项D:向左边试管内加入一部分水,若左右液面相平,此时$ h_{\mathrm{水}}'=h_{\mathrm{油}}' $,因$ \rho_{\mathrm{水}}>\rho_{\mathrm{油}} $,则$ p_{\mathrm{水}}'>p_{\mathrm{油}}' $,液体仍会流动,无法保持静止,故不可能使左右液面相平,D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
连通器的定义, 液体压强的计算
【点评】
本题考查连通器和液体压强的综合应用,关键是利用液体静止时同一水平面上压强相等的规律,结合液体压强公式分析各选项,需要准确理解连通器的特点和液体压强的影响因素。
【难度系数】
0.6
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