登录
8. 小明利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关，进行了如图所示的实验。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计来反映的。
(2)甲、乙两次实验说明。
（3）小红认为乙、丙两次实验不能说明液体内部的压强与液体的密度有关，原因是。
(1)实验中液体内部的压强是通过微小压强计来反映的。
(2)甲、乙两次实验说明。
（3）小红认为乙、丙两次实验不能说明液体内部的压强与液体的密度有关，原因是。
答案
(1) U形管两侧液面的高度差
(2) 在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大
(3) 没有控制液体的深度相同
(2) 在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大
(3) 没有控制液体的深度相同
解析
【解析】
(1) 微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强大小的，液面高度差越大，压强越大。
(2) 甲、乙实验液体密度相同，探头深度不同，乙中探头更深，U形管液面高度差更大，说明在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大。
(3) 探究液体压强与密度的关系时需控制探头深度相同，乙、丙实验中探头在液体中的深度不同，因此不能说明液体内部的压强与液体的密度有关。
【答案】
(1) U形管两侧液面的高度差
(2) 在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大
(3) 没有控制液体的深度相同
【知识点】
液体内部压强特点；控制变量法；微小压强计原理
【点评】
本题围绕液体内部压强的影响因素展开探究，着重考查控制变量法的应用，要求学生掌握实验探究的核心方法，理解液体压强的相关规律。
【难度系数】
0.8
(1) 微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强大小的，液面高度差越大，压强越大。
(2) 甲、乙实验液体密度相同，探头深度不同，乙中探头更深，U形管液面高度差更大，说明在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大。
(3) 探究液体压强与密度的关系时需控制探头深度相同，乙、丙实验中探头在液体中的深度不同，因此不能说明液体内部的压强与液体的密度有关。
【答案】
(1) U形管两侧液面的高度差
(2) 在液体密度一定时，液体内部的压强随液体深度的增加而增大
(3) 没有控制液体的深度相同
【知识点】
液体内部压强特点；控制变量法；微小压强计原理
【点评】
本题围绕液体内部压强的影响因素展开探究，着重考查控制变量法的应用，要求学生掌握实验探究的核心方法，理解液体压强的相关规律。
【难度系数】
0.8
9. 如图所示，一个封闭的木桶内装满水，上面插一根很细的管子，可以从楼房的阳台向管中灌水。已知桶底面积为1200cm²，桶自重20N，管中装满水时，水的总体积为20L。将管中装满水，g取10N/kg，根据标出的数据，求：
（1）水所受的重力。
（2）水对桶底产生的压强。
（3）水对桶底产生的压力。
（1）水所受的重力。
（2）水对桶底产生的压强。
（3）水对桶底产生的压力。
答案
（1）已知水的总体积$V = 20L = 20×10^{-3}m^{3}$，
根据$\rho=\frac{m}{V}$（$\rho$为密度，$m$为质量，$V$为体积）可得水的质量$m = \rho V$，水的密度$\rho = 1.0×10^{3}kg/m^{3}$，则$m = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×20×10^{-3}m^{3}= 20kg$。
根据$G = mg$（$G$为重力，$m$为质量，$g$为重力加速度），可得水所受的重力$G = 20kg×10N/kg = 200N$。
（2）由图可知，管中装满水时水的深度$h = 3.4m + 0.6m = 4m$。
根据液体压强公式$p = \rho gh$（$p$为压强，$\rho$为密度，$g$为重力加速度，$h$为深度），可得水对桶底产生的压强$p = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m = 4×10^{4}Pa$。
（3）已知桶底面积$S = 1200cm^{2} = 1200×10^{-4}m^{2}= 0.12m^{2}$。
根据$p=\frac{F}{S}$（$p$为压强，$F$为压力，$S$为受力面积）的变形式$F = pS$，可得水对桶底产生的压力$F = 4×10^{4}Pa×0.12m^{2}= 4800N$。
综上，答案依次为：（1）$200N$；（2）$4×10^{4}Pa$；（3）$4800N$。
根据$\rho=\frac{m}{V}$（$\rho$为密度，$m$为质量，$V$为体积）可得水的质量$m = \rho V$，水的密度$\rho = 1.0×10^{3}kg/m^{3}$，则$m = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×20×10^{-3}m^{3}= 20kg$。
根据$G = mg$（$G$为重力，$m$为质量，$g$为重力加速度），可得水所受的重力$G = 20kg×10N/kg = 200N$。
（2）由图可知，管中装满水时水的深度$h = 3.4m + 0.6m = 4m$。
根据液体压强公式$p = \rho gh$（$p$为压强，$\rho$为密度，$g$为重力加速度，$h$为深度），可得水对桶底产生的压强$p = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m = 4×10^{4}Pa$。
（3）已知桶底面积$S = 1200cm^{2} = 1200×10^{-4}m^{2}= 0.12m^{2}$。
根据$p=\frac{F}{S}$（$p$为压强，$F$为压力，$S$为受力面积）的变形式$F = pS$，可得水对桶底产生的压力$F = 4×10^{4}Pa×0.12m^{2}= 4800N$。
综上，答案依次为：（1）$200N$；（2）$4×10^{4}Pa$；（3）$4800N$。
解析
【解析】
（1）将水的体积单位换算：$V = 20L = 20×10^{-3}m^{3}$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量$m = \rho V = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×20×10^{-3}m^{3}=20kg$，
根据$G=mg$得水的重力$G = 20kg×10N/kg = 200N$。
（2）确定水的深度$h = 3.4m + 0.6m = 4m$，
根据液体压强公式$p = \rho gh$，代入数据得$p = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m = 4×10^{4}Pa$。
（3）将桶底面积单位换算：$S = 1200cm^{2} = 0.12m^{2}$，
由$p=\frac{F}{S}$的变形式$F = pS$，代入数据得$F = 4×10^{4}Pa×0.12m^{2}=4800N$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{200N}$；（2）$\boldsymbol{4×10^{4}Pa}$；（3）$\boldsymbol{4800N}$
【知识点】
密度公式的应用、液体压强计算、压力与压强的关系
【点评】
本题考查密度、液体压强、压力的综合计算，解题时需注意单位换算以及水的深度的正确确定，是对基础公式的综合应用。
【难度系数】
0.6
（1）将水的体积单位换算：$V = 20L = 20×10^{-3}m^{3}$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量$m = \rho V = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×20×10^{-3}m^{3}=20kg$，
根据$G=mg$得水的重力$G = 20kg×10N/kg = 200N$。
（2）确定水的深度$h = 3.4m + 0.6m = 4m$，
根据液体压强公式$p = \rho gh$，代入数据得$p = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m = 4×10^{4}Pa$。
（3）将桶底面积单位换算：$S = 1200cm^{2} = 0.12m^{2}$，
由$p=\frac{F}{S}$的变形式$F = pS$，代入数据得$F = 4×10^{4}Pa×0.12m^{2}=4800N$。
【答案】
（1）$\boldsymbol{200N}$；（2）$\boldsymbol{4×10^{4}Pa}$；（3）$\boldsymbol{4800N}$
【知识点】
密度公式的应用、液体压强计算、压力与压强的关系
【点评】
本题考查密度、液体压强、压力的综合计算，解题时需注意单位换算以及水的深度的正确确定，是对基础公式的综合应用。
【难度系数】
0.6
