7. 如图所示,质量和底面积都相同的两个容器分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,甲液体的密度乙液体的密度;甲容器对桌面的压强乙容器对桌面的压强;甲容器底部所受液体的压力乙容器底部所受液体的压力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)

答案
大于
等于
大于
等于
大于
解析
【分析】
1. 比较液体密度:已知两种液体质量相等,观察容器形状可知甲液体体积小于乙液体体积,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时体积越小密度越大,可判断甲、乙液体密度大小关系。
2. 比较容器对桌面的压强:容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,已知容器质量、液体质量均相等,故总压力相等,又因为底面积相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可判断压强关系。
3. 比较容器底部所受液体的压力:先根据液体压强公式$p=\rho gh$,结合已得出的密度关系和相同的深度,判断容器底部的液体压强大小,再根据$F=pS$,结合相同的底面积,判断压力大小关系。
【解析】
1. 由图可知,甲容器中液体的体积$ V_{甲} < V_{乙} $,已知两种液体质量$ m_{甲}=m_{乙} $,根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,当质量相同时,体积越小,密度越大,所以$ \rho_{甲} > \rho_{乙} $。
2. 容器对桌面的压力等于容器与液体的总重力,即$ F_{压}=G_{容}+G_{液} $,已知容器质量和液体质量均相等,所以总重力相等,总压力相等;又因为容器底面积$ S_{甲}=S_{乙} $,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,可知甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强。
3. 已知液体深度$ h_{甲}=h_{乙} $,且$ \rho_{甲} > \rho_{乙} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,可得容器底部受到的液体压强$ p_{甲底} > p_{乙底} $;又因为底面积$ S_{甲}=S_{乙} $,根据压力公式$ F=pS $,可知甲容器底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力。
【答案】
大于;等于;大于
【知识点】
密度公式应用;固体压强计算;液体压强计算
【点评】
本题综合考查密度、固体压强、液体压强的相关计算,解题关键是区分容器对桌面的压力(总重力)和容器底部受到的液体压力的不同,同时结合容器形状分析液体体积关系。
【难度系数】
0.6
1. 比较液体密度:已知两种液体质量相等,观察容器形状可知甲液体体积小于乙液体体积,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时体积越小密度越大,可判断甲、乙液体密度大小关系。
2. 比较容器对桌面的压强:容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,已知容器质量、液体质量均相等,故总压力相等,又因为底面积相同,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可判断压强关系。
3. 比较容器底部所受液体的压力:先根据液体压强公式$p=\rho gh$,结合已得出的密度关系和相同的深度,判断容器底部的液体压强大小,再根据$F=pS$,结合相同的底面积,判断压力大小关系。
【解析】
1. 由图可知,甲容器中液体的体积$ V_{甲} < V_{乙} $,已知两种液体质量$ m_{甲}=m_{乙} $,根据密度公式$ \rho=\frac{m}{V} $,当质量相同时,体积越小,密度越大,所以$ \rho_{甲} > \rho_{乙} $。
2. 容器对桌面的压力等于容器与液体的总重力,即$ F_{压}=G_{容}+G_{液} $,已知容器质量和液体质量均相等,所以总重力相等,总压力相等;又因为容器底面积$ S_{甲}=S_{乙} $,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,可知甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强。
3. 已知液体深度$ h_{甲}=h_{乙} $,且$ \rho_{甲} > \rho_{乙} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,可得容器底部受到的液体压强$ p_{甲底} > p_{乙底} $;又因为底面积$ S_{甲}=S_{乙} $,根据压力公式$ F=pS $,可知甲容器底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力。
【答案】
大于;等于;大于
【知识点】
密度公式应用;固体压强计算;液体压强计算
【点评】
本题综合考查密度、固体压强、液体压强的相关计算,解题关键是区分容器对桌面的压力(总重力)和容器底部受到的液体压力的不同,同时结合容器形状分析液体体积关系。
【难度系数】
0.6
8. 小婷利用如图所示的实验装置,探究“影响液体内部压强大小的因素”,进行了如下实验。


(1)如图甲用手按压强计探头的橡皮膜,U形管内水面出现高度差,此操作的目的是检查压强计的。
(2)她将探头放入酒精中,如图乙所示,然后不断转动探头的方向,观察U形管内水面的高度差相等,说明液体内部存在压强,且在同种液体的同一深度,的液体压强都相等。
(3)观察乙、丙两图实验可以探究液体内部压强与液体密度的关系;观察丙、丁两图实验,可得出结论:在同种液体中的,液体内部的压强越大。
(4)小婷利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶身上开了两个小孔$M、N$。当她拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的$B、C$,此时(选填“能”或“不能”)说明$M$处的水压比$N$处更大。
(5)她将接水盘向下平移至$D$处,使$MA=ND(M、N、A、D$在同一直线上),水的落点为$E、F$。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较$AC$与的距离。
(1)如图甲用手按压强计探头的橡皮膜,U形管内水面出现高度差,此操作的目的是检查压强计的。
(2)她将探头放入酒精中,如图乙所示,然后不断转动探头的方向,观察U形管内水面的高度差相等,说明液体内部存在压强,且在同种液体的同一深度,的液体压强都相等。
(3)观察乙、丙两图实验可以探究液体内部压强与液体密度的关系;观察丙、丁两图实验,可得出结论:在同种液体中的,液体内部的压强越大。
(4)小婷利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶身上开了两个小孔$M、N$。当她拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的$B、C$,此时(选填“能”或“不能”)说明$M$处的水压比$N$处更大。
(5)她将接水盘向下平移至$D$处,使$MA=ND(M、N、A、D$在同一直线上),水的落点为$E、F$。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较$AC$与的距离。
答案
气密性
向各个方向
深度越大
不能
DF
向各个方向
深度越大
不能
DF
解析
【分析】
1. 第(1)问:用手按压强计探头橡皮膜,U形管出现高度差,若气密性不好则不会有明显高度差,此操作是为了检查压强计是否漏气,即检查气密性。
2. 第(2)问:转动探头方向时,U形管高度差不变,说明探头朝向不同方向时,受到的液体压强相同,由此可知同种液体同一深度,各个方向的压强相等。
3. 第(3)问:丙、丁图液体密度相同,探头深度不同,丁图探头更深,U形管高度差更大,说明同种液体中深度越大,压强越大。
4. 第(4)问:M、N孔深度不同,且水从两孔流出的下落高度不同,落点远近受水平速度和下落时间共同影响,不能仅通过落点判断水压大小,因此不能说明M处水压比N处大。
5. 第(5)问:MA=ND时,水从两孔流出的下落高度相同,下落时间相同,水平距离仅由水平速度决定,而水平速度与液体压强有关,所以需比较AC与DF的距离来判断压强大小。
【解析】
(1) 用手按压强计探头的橡皮膜,U形管内水面出现高度差,若高度差明显,说明压强计气密性良好,此操作目的是检查压强计的气密性。
(2) 将探头放入酒精中,转动探头方向,U形管内水面高度差相等,说明在同种液体的同一深度,向各个方向的液体压强都相等。
(3) 丙、丁两图中,液体种类相同,探头深度不同,丁图探头更深,U形管高度差更大,可得出结论:在同种液体中的深度越大,液体内部的压强越大。
(4) 图戊中,M孔位置高于N孔,水从M孔流出的下落高度小于N孔,落点远近受下落时间和水平速度共同影响,因此不能说明M处的水压比N处更大。
(5) 当MA=ND时,水从M、N孔流出后下落高度相同,下落时间相同,水平距离的远近仅由水平速度决定,而水平速度与液体压强有关,所以为比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与DF的距离。
【答案】
(1) 气密性
(2) 向各个方向
(3) 深度越大
(4) 不能
(5) DF
【知识点】
液体内部压强特点;控制变量法;压强计的使用
【点评】
本题围绕“影响液体内部压强大小的因素”展开探究,考查了压强计的使用、控制变量法的应用,还结合力学知识分析水流出落点问题,既注重实验原理的理解,又考查知识的灵活运用,综合性较强。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:用手按压强计探头橡皮膜,U形管出现高度差,若气密性不好则不会有明显高度差,此操作是为了检查压强计是否漏气,即检查气密性。
2. 第(2)问:转动探头方向时,U形管高度差不变,说明探头朝向不同方向时,受到的液体压强相同,由此可知同种液体同一深度,各个方向的压强相等。
3. 第(3)问:丙、丁图液体密度相同,探头深度不同,丁图探头更深,U形管高度差更大,说明同种液体中深度越大,压强越大。
4. 第(4)问:M、N孔深度不同,且水从两孔流出的下落高度不同,落点远近受水平速度和下落时间共同影响,不能仅通过落点判断水压大小,因此不能说明M处水压比N处大。
5. 第(5)问:MA=ND时,水从两孔流出的下落高度相同,下落时间相同,水平距离仅由水平速度决定,而水平速度与液体压强有关,所以需比较AC与DF的距离来判断压强大小。
【解析】
(1) 用手按压强计探头的橡皮膜,U形管内水面出现高度差,若高度差明显,说明压强计气密性良好,此操作目的是检查压强计的气密性。
(2) 将探头放入酒精中,转动探头方向,U形管内水面高度差相等,说明在同种液体的同一深度,向各个方向的液体压强都相等。
(3) 丙、丁两图中,液体种类相同,探头深度不同,丁图探头更深,U形管高度差更大,可得出结论:在同种液体中的深度越大,液体内部的压强越大。
(4) 图戊中,M孔位置高于N孔,水从M孔流出的下落高度小于N孔,落点远近受下落时间和水平速度共同影响,因此不能说明M处的水压比N处更大。
(5) 当MA=ND时,水从M、N孔流出后下落高度相同,下落时间相同,水平距离的远近仅由水平速度决定,而水平速度与液体压强有关,所以为比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与DF的距离。
【答案】
(1) 气密性
(2) 向各个方向
(3) 深度越大
(4) 不能
(5) DF
【知识点】
液体内部压强特点;控制变量法;压强计的使用
【点评】
本题围绕“影响液体内部压强大小的因素”展开探究,考查了压强计的使用、控制变量法的应用,还结合力学知识分析水流出落点问题,既注重实验原理的理解,又考查知识的灵活运用,综合性较强。
【难度系数】
0.6
9. 小明匀速将某容器注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是()
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以通过液体压强公式结合注水特点逐步分析:
1. 首先回忆液体压强公式$ p = \rho gh $,可知容器底受到的水的压强与水的深度$ h $成正比,因此压强随时间的变化规律直接反映了水的深度$ h $随时间的变化规律。
2. 题目中是匀速注水,即单位时间内注入水的体积$ \Delta V $是恒定的。根据$ \Delta h = \frac{\Delta V}{S} $($ S $为容器的横截面积),在相同注水量下,容器横截面积$ S $越大,水的深度$ h $增加越慢,压强$ p $增加也越慢;反之,$ S $越小,$ h $增加越快,压强$ p $增加越快。
3. 结合题目中的压强-时间图像(图像特征为压强随时间先缓慢增大,后快速增大),说明水的深度先增加慢、后增加快,即容器的横截面积先大后小(下宽上窄),对比选项可知符合该形状的是A选项。
【解析】
1. 根据液体压强公式$ p = \rho gh $,容器底受到的水的压强与水的深度$ h $成正比,因此压强的变化快慢等价于深度$ h $的变化快慢。
2. 匀速注水时,单位时间内注入水的体积$ \Delta V $恒定,由$ \Delta h = \frac{\Delta V}{S} $可知:
当容器横截面积$ S $较大时,相同$ \Delta V $对应的$ \Delta h $较小,压强$ p $增大缓慢;
当容器横截面积$ S $较小时,相同$ \Delta V $对应的$ \Delta h $较大,压强$ p $增大迅速。
3. 结合压强随时间先缓后陡的变化规律,可知容器横截面积先大后小(下宽上窄),符合该特征的容器是选项A。
【答案】
A
【知识点】
液体压强公式;容器形状与深度变化的关系
【点评】
本题将液体压强与容器形状结合,核心是通过压强变化推导深度变化,再关联容器横截面积的变化,需要灵活运用液体压强公式和体积与深度的关系,理解压强变化快慢的本质是深度变化快慢,进而判断容器形状,对逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们可以通过液体压强公式结合注水特点逐步分析:
1. 首先回忆液体压强公式$ p = \rho gh $,可知容器底受到的水的压强与水的深度$ h $成正比,因此压强随时间的变化规律直接反映了水的深度$ h $随时间的变化规律。
2. 题目中是匀速注水,即单位时间内注入水的体积$ \Delta V $是恒定的。根据$ \Delta h = \frac{\Delta V}{S} $($ S $为容器的横截面积),在相同注水量下,容器横截面积$ S $越大,水的深度$ h $增加越慢,压强$ p $增加也越慢;反之,$ S $越小,$ h $增加越快,压强$ p $增加越快。
3. 结合题目中的压强-时间图像(图像特征为压强随时间先缓慢增大,后快速增大),说明水的深度先增加慢、后增加快,即容器的横截面积先大后小(下宽上窄),对比选项可知符合该形状的是A选项。
【解析】
1. 根据液体压强公式$ p = \rho gh $,容器底受到的水的压强与水的深度$ h $成正比,因此压强的变化快慢等价于深度$ h $的变化快慢。
2. 匀速注水时,单位时间内注入水的体积$ \Delta V $恒定,由$ \Delta h = \frac{\Delta V}{S} $可知:
当容器横截面积$ S $较大时,相同$ \Delta V $对应的$ \Delta h $较小,压强$ p $增大缓慢;
当容器横截面积$ S $较小时,相同$ \Delta V $对应的$ \Delta h $较大,压强$ p $增大迅速。
3. 结合压强随时间先缓后陡的变化规律,可知容器横截面积先大后小(下宽上窄),符合该特征的容器是选项A。
【答案】
A
【知识点】
液体压强公式;容器形状与深度变化的关系
【点评】
本题将液体压强与容器形状结合,核心是通过压强变化推导深度变化,再关联容器横截面积的变化,需要灵活运用液体压强公式和体积与深度的关系,理解压强变化快慢的本质是深度变化快慢,进而判断容器形状,对逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
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