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4. 根据连通器的原理，在如图所示的情形中，当液体静止时，液面的位置符合事实的是()
A.U形管中的液面位置
B.茶壶倾斜时，壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置
D.锅炉液位计液面的位置
A.U形管中的液面位置
B.茶壶倾斜时，壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置
D.锅炉液位计液面的位置
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，首先需要明确连通器的定义和原理：上端开口、底部相互连通的容器叫做连通器，当连通器内装有同种液体且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。接下来我们逐个分析每个选项：
1. 分析选项A：U形管属于连通器，液体静止时液面应保持相平，但图中U形管两侧液面高度不同，不符合连通器原理；
2. 分析选项B：茶壶的壶身和壶嘴构成连通器，液体静止时液面应相平，但图中壶身液面高于壶嘴液面，不符合原理；
3. 分析选项C：下水道存水弯是连通器，液体静止时液面保持相平，图中的液面位置符合这一特点；
4. 分析选项D：锅炉液位计与锅炉构成连通器，静止时液位计的液面应与锅炉内液面相平，但图中液位计液面低于锅炉内液面，不符合原理。
通过以上分析，就能确定符合事实的选项。
【解析】
根据连通器的原理：上端开口、底部相连通的容器，当内部装有同种液体且液体静止时，各容器液面保持相平。
选项A：U形管是连通器，静止时液面应相平，图中液面不平，不符合事实；
选项B：茶壶的壶身和壶嘴是连通器，静止时液面应相平，图中壶身液面高于壶嘴，不符合事实；
选项C：下水道存水弯为连通器，静止时液面保持相平，图中液面位置符合事实；
选项D：锅炉液位计与锅炉构成连通器，静止时液面应与锅炉内液面相平，图中液位计液面更低，不符合事实。
因此只有选项C符合连通器原理。
【答案】
C
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题结合生活中的常见器具，考查连通器原理的实际应用，解题的关键是牢记连通器“静止时液面保持相平”的核心特点，准确判断每个实例是否符合这一特点。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需要明确连通器的定义和原理：上端开口、底部相互连通的容器叫做连通器，当连通器内装有同种液体且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。接下来我们逐个分析每个选项：
1. 分析选项A：U形管属于连通器，液体静止时液面应保持相平，但图中U形管两侧液面高度不同，不符合连通器原理；
2. 分析选项B：茶壶的壶身和壶嘴构成连通器，液体静止时液面应相平，但图中壶身液面高于壶嘴液面，不符合原理；
3. 分析选项C：下水道存水弯是连通器，液体静止时液面保持相平，图中的液面位置符合这一特点；
4. 分析选项D：锅炉液位计与锅炉构成连通器，静止时液位计的液面应与锅炉内液面相平，但图中液位计液面低于锅炉内液面，不符合原理。
通过以上分析，就能确定符合事实的选项。
【解析】
根据连通器的原理：上端开口、底部相连通的容器，当内部装有同种液体且液体静止时，各容器液面保持相平。
选项A：U形管是连通器，静止时液面应相平，图中液面不平，不符合事实；
选项B：茶壶的壶身和壶嘴是连通器，静止时液面应相平，图中壶身液面高于壶嘴，不符合事实；
选项C：下水道存水弯为连通器，静止时液面保持相平，图中液面位置符合事实；
选项D：锅炉液位计与锅炉构成连通器，静止时液面应与锅炉内液面相平，图中液位计液面更低，不符合事实。
因此只有选项C符合连通器原理。
【答案】
C
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题结合生活中的常见器具，考查连通器原理的实际应用，解题的关键是牢记连通器“静止时液面保持相平”的核心特点，准确判断每个实例是否符合这一特点。
【难度系数】
0.7
5. (2024·江苏常州中考)如图所示，甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体，甲试管倾斜、乙试管竖直，两试管内液面相平。甲试管内的液体密度为ρ甲，液体对试管底部的压强为p甲，乙试管内的液体密度为ρ乙，液体对试管底部的压强为p乙，则ρ甲ρ乙，p甲p乙。
答案
＜
＜
＜
解析
【分析】
首先，观察两支试管的状态，甲试管倾斜、乙试管竖直且液面相平，说明两液体的深度$h$相同。由于两支试管完全相同，甲试管倾斜时内部液体的体积$V_{甲}$大于乙试管内液体的体积$V_{乙}$。已知两种液体质量相等，根据密度公式可先比较密度大小；再结合液体压强公式，利用深度相同、密度不同的条件比较液体对试管底部的压强大小。
【解析】
1. 比较液体密度：
已知甲、乙试管内液体质量$m_{甲}=m_{乙}$，由图可知$V_{甲}＞V_{乙}$。
根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$，当质量$m$相同时，体积$V$越大，密度$\rho$越小，因此$\rho_{甲} ＜ \rho_{乙}$。
2. 比较液体对试管底部的压强：
两试管内液面相平，即液体深度$h_{甲}=h_{乙}$。
根据液体压强公式$p = \rho gh$，深度$h$相同，且$\rho_{甲} ＜ \rho_{乙}$，所以$p_{甲} ＜ p_{乙}$。
【答案】
＜；＜
【知识点】
密度公式应用；液体压强公式应用
【点评】
本题考查密度与液体压强的比较，核心是通过试管倾斜状态判断液体体积大小，结合质量相等的条件利用密度公式推导密度关系，再依据液体压强公式比较压强，需准确把握公式中各物理量的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
首先，观察两支试管的状态，甲试管倾斜、乙试管竖直且液面相平，说明两液体的深度$h$相同。由于两支试管完全相同，甲试管倾斜时内部液体的体积$V_{甲}$大于乙试管内液体的体积$V_{乙}$。已知两种液体质量相等，根据密度公式可先比较密度大小；再结合液体压强公式，利用深度相同、密度不同的条件比较液体对试管底部的压强大小。
【解析】
1. 比较液体密度：
已知甲、乙试管内液体质量$m_{甲}=m_{乙}$，由图可知$V_{甲}＞V_{乙}$。
根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$，当质量$m$相同时，体积$V$越大，密度$\rho$越小，因此$\rho_{甲} ＜ \rho_{乙}$。
2. 比较液体对试管底部的压强：
两试管内液面相平，即液体深度$h_{甲}=h_{乙}$。
根据液体压强公式$p = \rho gh$，深度$h$相同，且$\rho_{甲} ＜ \rho_{乙}$，所以$p_{甲} ＜ p_{乙}$。
【答案】
＜；＜
【知识点】
密度公式应用；液体压强公式应用
【点评】
本题考查密度与液体压强的比较，核心是通过试管倾斜状态判断液体体积大小，结合质量相等的条件利用密度公式推导密度关系，再依据液体压强公式比较压强，需准确把握公式中各物理量的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
6. 当“奋斗者”号潜至海面下10000 m深处时，其外部0.1 m²的水平舱面上所受的海水压力约为N。(海水密度近似为1×10³ kg/m³，g取10 N/kg)
答案
$1×10^{7}$
解析
【分析】
本题考查液体压强与压力的计算，解题思路是先利用液体压强公式计算出海面下10000m深处的海水压强，再根据压力与压强的关系计算出舱面受到的海水压力。首先回忆公式：液体压强公式为$ p = \rho gh $，压力公式为$ F = pS $，然后代入题目给出的已知量进行计算即可。
【解析】
1. 计算海面下10000m深处的海水压强：
根据液体压强公式$ p = \rho gh $，代入已知数据$ \rho = 1×10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $，$ g = 10 \, \mathrm{N/kg} $，$ h = 10000 \, \mathrm{m} $，可得：
$ p = 1×10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 × 10 \, \mathrm{N/kg} × 10000 \, \mathrm{m} = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} $
2. 计算舱面受到的海水压力：
根据压力公式$ F = pS $，代入$ p = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} $，$ S = 0.1 \, \mathrm{m}^2 $，可得：
$ F = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} × 0.1 \, \mathrm{m}^2 = 1×10^7 \, \mathrm{N} $
【答案】
$ 1×10^{7} $
【知识点】
液体压强计算、压力的计算
【点评】
本题是液体压强与压力的基础综合计算题，主要考查对液体压强公式和压力公式的理解与应用，计算过程中注意单位统一和幂的运算，属于常规基础题型，掌握相关公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
本题考查液体压强与压力的计算，解题思路是先利用液体压强公式计算出海面下10000m深处的海水压强，再根据压力与压强的关系计算出舱面受到的海水压力。首先回忆公式：液体压强公式为$ p = \rho gh $，压力公式为$ F = pS $，然后代入题目给出的已知量进行计算即可。
【解析】
1. 计算海面下10000m深处的海水压强：
根据液体压强公式$ p = \rho gh $，代入已知数据$ \rho = 1×10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $，$ g = 10 \, \mathrm{N/kg} $，$ h = 10000 \, \mathrm{m} $，可得：
$ p = 1×10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 × 10 \, \mathrm{N/kg} × 10000 \, \mathrm{m} = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} $
2. 计算舱面受到的海水压力：
根据压力公式$ F = pS $，代入$ p = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} $，$ S = 0.1 \, \mathrm{m}^2 $，可得：
$ F = 1×10^8 \, \mathrm{Pa} × 0.1 \, \mathrm{m}^2 = 1×10^7 \, \mathrm{N} $
【答案】
$ 1×10^{7} $
【知识点】
液体压强计算、压力的计算
【点评】
本题是液体压强与压力的基础综合计算题，主要考查对液体压强公式和压力公式的理解与应用，计算过程中注意单位统一和幂的运算，属于常规基础题型，掌握相关公式即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
7. 如图所示的船闸中，仅阀门A打开，上游和闸室组成；拦河大坝修成“上窄下宽”的形状是因为液体的压强随深度的增大而。
答案
连通器
增大
增大
解析
【分析】
首先分析船闸的结构：当仅阀门A打开时，上游和闸室上端均与大气相通，底部相互连通，符合连通器的定义，由此确定第一空；再回忆液体压强的特点，拦河大坝下部深度更大，为了承受更大的压强才修成上窄下宽的形状，据此确定第二空。
【解析】
1. 连通器是上端开口、底部相连通的容器。仅阀门A打开时，上游和闸室上端开口，底部通过阀门A连通，满足连通器的构成条件，因此上游和闸室组成连通器。
2. 液体内部的压强随深度的增大而增大，拦河大坝下部的深度远大于上部，受到的液体压强更大，所以修成“上窄下宽”的形状来承受更大的压强，故第二空填增大。
【答案】
连通器；增大
【知识点】
连通器原理；液体压强特点
【点评】
本题结合船闸、拦河大坝这两个生活实例，考查连通器原理和液体压强的特点，属于对基础物理概念的考查，需要学生将物理知识与生活实际相结合，加深对概念的理解。
【难度系数】
0.9
首先分析船闸的结构：当仅阀门A打开时，上游和闸室上端均与大气相通，底部相互连通，符合连通器的定义，由此确定第一空；再回忆液体压强的特点，拦河大坝下部深度更大，为了承受更大的压强才修成上窄下宽的形状，据此确定第二空。
【解析】
1. 连通器是上端开口、底部相连通的容器。仅阀门A打开时，上游和闸室上端开口，底部通过阀门A连通，满足连通器的构成条件，因此上游和闸室组成连通器。
2. 液体内部的压强随深度的增大而增大，拦河大坝下部的深度远大于上部，受到的液体压强更大，所以修成“上窄下宽”的形状来承受更大的压强，故第二空填增大。
【答案】
连通器；增大
【知识点】
连通器原理；液体压强特点
【点评】
本题结合船闸、拦河大坝这两个生活实例，考查连通器原理和液体压强的特点，属于对基础物理概念的考查，需要学生将物理知识与生活实际相结合，加深对概念的理解。
【难度系数】
0.9
8. 如图所示，在两端开口的玻璃管下端紧贴一轻质塑料片，将玻璃管下端浸入水面下0.3 m深处，然后沿管壁慢慢注入酒精(ρ酒精=0.8×10³ kg/m³)。当管中的酒精液面与管外的水面相平时，塑料片受到酒精的压强(选填“小于”“等于”或“大于”)水的压强。若将玻璃管缓慢向上移动时塑料片有可能掉落，为使塑料片不致掉落，则玻璃管移动的最大距离为m。
答案
小于
0.06
0.06
解析
【分析】
1. 第一空：根据液体压强公式$p=\rho gh$，当管中酒精液面与管外水面相平时，酒精和水的深度$h$相同，由于酒精的密度小于水的密度，因此酒精对塑料片的压强小于水的压强。
2. 第二空：当塑料片刚好不掉落时，酒精对塑料片的压强等于水对塑料片的压强。设玻璃管移动的最大距离为$\Delta x$，此时塑料片在水下的深度为$0.3\ \mathrm{m}-\Delta x$，管内酒精深度为$0.3\ \mathrm{m}$，利用液体压强公式列等式即可求解移动的最大距离。
【解析】
1. 比较压强大小：
当管中酒精液面与管外水面相平时，酒精和水的深度$h$相同，已知$\rho_{酒精}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，在深度$h$相同的情况下，液体密度越小，压强越小，因此塑料片受到酒精的压强小于水的压强。
2. 计算玻璃管移动的最大距离：
当塑料片刚好不掉落时，酒精对塑料片的压强等于水对塑料片的压强，即$p_{酒精}=p_{水}$。
设玻璃管移动的最大距离为$\Delta x$，此时塑料片在水下的深度$h_{水}=0.3\ \mathrm{m}-\Delta x$，管内酒精的深度$h_{酒精}=0.3\ \mathrm{m}$。
根据$p=\rho gh$，可得：
$\rho_{酒精} g h_{酒精} = \rho_{水} g h_{水}$
约去$g$，代入数据：
$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.3\ \mathrm{m} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × (0.3\ \mathrm{m}-\Delta x)$
解方程：
$240 = 300 - 1000\Delta x$
$1000\Delta x = 60$
$\Delta x = 0.06\ \mathrm{m}$
【答案】
小于；0.06
【知识点】
液体压强公式应用；压强平衡条件
【点评】
本题考查液体压强的计算，核心是理解塑料片不掉落的临界条件：酒精与水对塑料片的压强相等，解题时需准确分析深度的变化，结合公式列方程求解，注重物理量的对应关系。
【难度系数】
0.6
1. 第一空：根据液体压强公式$p=\rho gh$，当管中酒精液面与管外水面相平时，酒精和水的深度$h$相同，由于酒精的密度小于水的密度，因此酒精对塑料片的压强小于水的压强。
2. 第二空：当塑料片刚好不掉落时，酒精对塑料片的压强等于水对塑料片的压强。设玻璃管移动的最大距离为$\Delta x$，此时塑料片在水下的深度为$0.3\ \mathrm{m}-\Delta x$，管内酒精深度为$0.3\ \mathrm{m}$，利用液体压强公式列等式即可求解移动的最大距离。
【解析】
1. 比较压强大小：
当管中酒精液面与管外水面相平时，酒精和水的深度$h$相同，已知$\rho_{酒精}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，在深度$h$相同的情况下，液体密度越小，压强越小，因此塑料片受到酒精的压强小于水的压强。
2. 计算玻璃管移动的最大距离：
当塑料片刚好不掉落时，酒精对塑料片的压强等于水对塑料片的压强，即$p_{酒精}=p_{水}$。
设玻璃管移动的最大距离为$\Delta x$，此时塑料片在水下的深度$h_{水}=0.3\ \mathrm{m}-\Delta x$，管内酒精的深度$h_{酒精}=0.3\ \mathrm{m}$。
根据$p=\rho gh$，可得：
$\rho_{酒精} g h_{酒精} = \rho_{水} g h_{水}$
约去$g$，代入数据：
$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.3\ \mathrm{m} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × (0.3\ \mathrm{m}-\Delta x)$
解方程：
$240 = 300 - 1000\Delta x$
$1000\Delta x = 60$
$\Delta x = 0.06\ \mathrm{m}$
【答案】
小于；0.06
【知识点】
液体压强公式应用；压强平衡条件
【点评】
本题考查液体压强的计算，核心是理解塑料片不掉落的临界条件：酒精与水对塑料片的压强相等，解题时需准确分析深度的变化，结合公式列方程求解，注重物理量的对应关系。
【难度系数】
0.6
9. 如图所示，在茶壶中装水至虚线处，水面距壶底0.1 m，水对茶壶底部的压强为Pa，若从茶壶中倒出重为2 N的水，水对茶壶底部减小的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)2 N。(g取10 N/kg)
答案
1000
大于
大于
解析
【分析】
1. 第一空：计算水对茶壶底部的压强，可利用液体压强公式$ p=\rho gh $，已知水的密度、$ g $值和水的深度，代入公式即可求出压强。
2. 第二空：观察茶壶形状可知其为上窄下宽的容器，此类容器中液体对底部的压力大于液体自身的重力。通过分析倒出水前后，水对底部的压力与水的重力的关系，可推导出水对底部减小的压力与倒出水重力的大小关系。
【解析】
1. 计算水对茶壶底部的压强：
根据液体压强公式$ p=\rho gh $，代入$ \rho_{水}=1.0×10^3kg/m^3 $，$ g=10N/kg $，$ h=0.1m $，可得：
$ p=\rho_{水}gh=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.1m=1000Pa $。
2. 分析水对底部减小的压力与倒出水重力的关系：
茶壶为上窄下宽的容器，液体对容器底部的压力$ F=pS=\rho ghS $，液体的重力$ G=\rho gV $，由于容器上窄下宽，$ V＜hS $，因此$ G＜F $，即液体对底部的压力大于液体自身重力。
设原来水的重力为$ G_1 $，水对底部的压力为$ F_1 $，则$ F_1＞G_1 $；
倒出重2N的水后，剩余水的重力$ G_2=G_1-2N $，此时水对底部的压力为$ F_2 $，则$ F_2＞G_2 $；
两式相减得：$ F_1-F_2 ＞ G_1-(G_1-2N) $，即$ \Delta F＞2N $，所以水对茶壶底部减小的压力大于2N。
【答案】
1000；大于
【知识点】
液体压强计算；液体压力与容器形状的关系
【点评】
本题考查液体压强的计算及容器形状对液体压力的影响，需牢记不同形状容器中液体压力与重力的关系：上窄下宽容器，压力大于重力；上宽下窄容器，压力小于重力；柱形容器，压力等于重力。
【难度系数】
0.6
1. 第一空：计算水对茶壶底部的压强，可利用液体压强公式$ p=\rho gh $，已知水的密度、$ g $值和水的深度，代入公式即可求出压强。
2. 第二空：观察茶壶形状可知其为上窄下宽的容器，此类容器中液体对底部的压力大于液体自身的重力。通过分析倒出水前后，水对底部的压力与水的重力的关系，可推导出水对底部减小的压力与倒出水重力的大小关系。
【解析】
1. 计算水对茶壶底部的压强：
根据液体压强公式$ p=\rho gh $，代入$ \rho_{水}=1.0×10^3kg/m^3 $，$ g=10N/kg $，$ h=0.1m $，可得：
$ p=\rho_{水}gh=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.1m=1000Pa $。
2. 分析水对底部减小的压力与倒出水重力的关系：
茶壶为上窄下宽的容器，液体对容器底部的压力$ F=pS=\rho ghS $，液体的重力$ G=\rho gV $，由于容器上窄下宽，$ V＜hS $，因此$ G＜F $，即液体对底部的压力大于液体自身重力。
设原来水的重力为$ G_1 $，水对底部的压力为$ F_1 $，则$ F_1＞G_1 $；
倒出重2N的水后，剩余水的重力$ G_2=G_1-2N $，此时水对底部的压力为$ F_2 $，则$ F_2＞G_2 $；
两式相减得：$ F_1-F_2 ＞ G_1-(G_1-2N) $，即$ \Delta F＞2N $，所以水对茶壶底部减小的压力大于2N。
【答案】
1000；大于
【知识点】
液体压强计算；液体压力与容器形状的关系
【点评】
本题考查液体压强的计算及容器形状对液体压力的影响，需牢记不同形状容器中液体压力与重力的关系：上窄下宽容器，压力大于重力；上宽下窄容器，压力小于重力；柱形容器，压力等于重力。
【难度系数】
0.6
