7.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水下1 000 m深度时,潜水器上1 m²的表面上受到海水的压力为
($\rho_{海水}=1.1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3,g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
$1.1×10^7$
N。($\rho_{海水}=1.1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3,g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
7.$1.1×10^7$
解析
【分析】要计算潜水器表面受到的海水压力,需先通过液体压强公式求出1000m深处的海水压强,再利用压强与压力的关系($F=pS$)计算压力。具体思路:1. 明确液体压强公式$p=\rho gh$,代入已知量计算压强;2. 结合受力面积,用$F=pS$算出压力。
【解析】1. 计算1000m深处的海水压强:
根据液体压强公式 $ p = \rho_{\mathrm{海水}}gh $,代入数据:
$ p = 1.1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1000\ \mathrm{m} = 1.1 × 10^7\ \mathrm{Pa} $
2. 计算1$\mathrm{m}^2$表面受到的压力:
根据压力与压强的关系 $ F = pS $,代入数据:
$ F = 1.1 × 10^7\ \mathrm{Pa} × 1\ \mathrm{m}^2 = 1.1 × 10^7\ \mathrm{N} $
【答案】$1.1×10^7$
【知识点】液体压强计算、压力计算
【点评】本题是液体压强与压力计算的基础应用题,直接套用公式即可求解,考查学生对基础公式的掌握程度。
【难度系数】0.8
【解析】1. 计算1000m深处的海水压强:
根据液体压强公式 $ p = \rho_{\mathrm{海水}}gh $,代入数据:
$ p = 1.1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 1000\ \mathrm{m} = 1.1 × 10^7\ \mathrm{Pa} $
2. 计算1$\mathrm{m}^2$表面受到的压力:
根据压力与压强的关系 $ F = pS $,代入数据:
$ F = 1.1 × 10^7\ \mathrm{Pa} × 1\ \mathrm{m}^2 = 1.1 × 10^7\ \mathrm{N} $
【答案】$1.1×10^7$
【知识点】液体压强计算、压力计算
【点评】本题是液体压强与压力计算的基础应用题,直接套用公式即可求解,考查学生对基础公式的掌握程度。
【难度系数】0.8
8.如图是放置在水平桌面上的一密闭容器,容器底面积为100 cm²,容器内盛有深度为20 cm、重为100 N的水,则容器底部受到水的压强$p=$

2 000
Pa、压力$F=$20
N;若将容器倒置放在水平桌面上,则容器底部受到水的压力$F'$>
(填“>”“<”或“=”)$F$。($\rho_{\mathrm{水}}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3,g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)答案
8. 2 000 20 >
解析
【分析】
要解决本题,需掌握液体压强和压力的计算方法,以及不同形状容器中液体对底部的压力与液体重力的关系:先利用液体压强公式计算原容器底部的压强,再通过压强与面积的关系计算压力;再根据容器倒置后的形状,判断液体对底部压力的变化(上宽下窄容器中液体压力小于重力,上窄下宽容器中液体压力大于重力)。
【解析】
1. 计算容器底部受到水的压强:
水的深度$ h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh $,代入$ \rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $、$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,得:
$ p = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.2\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算容器底部受到水的压力:
容器底面积$ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $,根据压力公式$ F = pS $,得:
$ F = 2000\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 20\ \mathrm{N} $。
3. 判断倒置后容器底部的压力:
原容器为上宽下窄,此时液体对底的压力$ F = 20\ \mathrm{N} < G_{\mathrm{水}} = 100\ \mathrm{N} $;容器倒置后变为上窄下宽,液体对底的压力$ F' > G_{\mathrm{水}} = 100\ \mathrm{N} $,因此$ F' > F $。
【答案】
2000;20;>
【知识点】
液体压强计算,液体压力计算,容器形状对液体压力的影响
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,关键是理解不同形状容器中液体压力和重力的关系,需结合容器结构分析,属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需掌握液体压强和压力的计算方法,以及不同形状容器中液体对底部的压力与液体重力的关系:先利用液体压强公式计算原容器底部的压强,再通过压强与面积的关系计算压力;再根据容器倒置后的形状,判断液体对底部压力的变化(上宽下窄容器中液体压力小于重力,上窄下宽容器中液体压力大于重力)。
【解析】
1. 计算容器底部受到水的压强:
水的深度$ h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p = \rho_{\mathrm{水}}gh $,代入$ \rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $、$ g=10\ \mathrm{N/kg} $,得:
$ p = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.2\ \mathrm{m} = 2000\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算容器底部受到水的压力:
容器底面积$ S = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2 $,根据压力公式$ F = pS $,得:
$ F = 2000\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 20\ \mathrm{N} $。
3. 判断倒置后容器底部的压力:
原容器为上宽下窄,此时液体对底的压力$ F = 20\ \mathrm{N} < G_{\mathrm{水}} = 100\ \mathrm{N} $;容器倒置后变为上窄下宽,液体对底的压力$ F' > G_{\mathrm{水}} = 100\ \mathrm{N} $,因此$ F' > F $。
【答案】
2000;20;>
【知识点】
液体压强计算,液体压力计算,容器形状对液体压力的影响
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,关键是理解不同形状容器中液体压力和重力的关系,需结合容器结构分析,属于初中物理常规题型。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示,两个容器中装有质量相等的同种液体,液体对容器底的压力分别为$F_甲$和$F_乙$,液体对容器底的压强分别为$p_甲$和$p_乙$,以下正确的是 (

A.$F_甲>F_乙$
B.$F_甲<F_乙$
C.$p_甲=p_乙$
D.$p_甲<p_乙$
D
)A.$F_甲>F_乙$
B.$F_甲<F_乙$
C.$p_甲=p_乙$
D.$p_甲<p_乙$
答案
9.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确两个容器中液体的密度、体积关系,再结合容器形状分析液体对容器底的压力和压强:首先,同种液体密度ρ相同,质量相等则体积V相等;观察容器形状,甲容器底面积更大,根据V=Sh可判断液体深度关系;再结合圆柱形容器的压力特点(液体对底的压力等于液体重力)和液体压强公式p=ρgh分析压强,最终判断选项。
【解析】
1. 确定液体的基本量:两容器装同种液体,故密度ρ相同;液体质量m相等,由ρ=m/V得,液体体积V相等。
2. 分析液体深度:甲容器底面积S甲 > 乙容器底面积S乙,根据V=Sh,得液体深度h=V/S,因此h甲 < h乙。
3. 分析液体对容器底的压力:两容器均为圆柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力,即F=G=mg。因液体质量m相等,故F甲=F乙,排除A、B选项。
4. 分析液体对容器底的压强:根据液体压强公式p=ρgh,ρ、g相同,h甲 < h乙,所以p甲 < p乙,故D选项正确,C错误。
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算、压力计算
【点评】
本题结合圆柱形容器考查液体压力和压强的判断,核心是明确圆柱形容器中液体对底的压力等于液体重力,再利用压强公式结合深度分析压强,需注意容器形状对压力的影响,避免混淆不同容器的压力特点。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确两个容器中液体的密度、体积关系,再结合容器形状分析液体对容器底的压力和压强:首先,同种液体密度ρ相同,质量相等则体积V相等;观察容器形状,甲容器底面积更大,根据V=Sh可判断液体深度关系;再结合圆柱形容器的压力特点(液体对底的压力等于液体重力)和液体压强公式p=ρgh分析压强,最终判断选项。
【解析】
1. 确定液体的基本量:两容器装同种液体,故密度ρ相同;液体质量m相等,由ρ=m/V得,液体体积V相等。
2. 分析液体深度:甲容器底面积S甲 > 乙容器底面积S乙,根据V=Sh,得液体深度h=V/S,因此h甲 < h乙。
3. 分析液体对容器底的压力:两容器均为圆柱形容器,液体对容器底的压力等于液体的重力,即F=G=mg。因液体质量m相等,故F甲=F乙,排除A、B选项。
4. 分析液体对容器底的压强:根据液体压强公式p=ρgh,ρ、g相同,h甲 < h乙,所以p甲 < p乙,故D选项正确,C错误。
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算、压力计算
【点评】
本题结合圆柱形容器考查液体压力和压强的判断,核心是明确圆柱形容器中液体对底的压力等于液体重力,再利用压强公式结合深度分析压强,需注意容器形状对压力的影响,避免混淆不同容器的压力特点。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用$F_甲$、$F_乙$、$p_甲$、$p_乙$表示,则 (

A.$F_甲=F_乙,p_甲=p_乙$
B.$F_甲=F_乙,p_甲<p_乙$
C.$F_甲>F_乙,p_甲=p_乙$
D.$F_甲>F_乙,p_甲<p_乙$
A
)A.$F_甲=F_乙,p_甲=p_乙$
B.$F_甲=F_乙,p_甲<p_乙$
C.$F_甲>F_乙,p_甲=p_乙$
D.$F_甲>F_乙,p_甲<p_乙$
答案
10.A
解析
【分析】
要解决这个问题,需分别判断两容器底部的液体压强和压力大小。首先利用液体压强公式分析压强关系,再结合压力与压强的关系推导压力关系,核心是牢记液体压强的计算规律。
【解析】
根据液体压强公式 $ p = \rho gh $:甲、乙两容器装同种液体,故液体密度 $ \rho $ 相同;两容器中液体深度 $ h $ 相同,因此两容器底部受到的液体压强相等,即 $ p_甲 = p_乙 $。
再根据压力公式 $ F = pS $:题目给出两容器底面积 $ S $ 相等,且已得出 $ p_甲 = p_乙 $,因此两容器底部受到的液体压力也相等,即 $ F_甲 = F_乙 $。综上,选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
液体压强计算、液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,关键是熟练运用液体压强公式,明确压强和压力的推导逻辑,属于常规基础题,需准确掌握公式应用。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,需分别判断两容器底部的液体压强和压力大小。首先利用液体压强公式分析压强关系,再结合压力与压强的关系推导压力关系,核心是牢记液体压强的计算规律。
【解析】
根据液体压强公式 $ p = \rho gh $:甲、乙两容器装同种液体,故液体密度 $ \rho $ 相同;两容器中液体深度 $ h $ 相同,因此两容器底部受到的液体压强相等,即 $ p_甲 = p_乙 $。
再根据压力公式 $ F = pS $:题目给出两容器底面积 $ S $ 相等,且已得出 $ p_甲 = p_乙 $,因此两容器底部受到的液体压力也相等,即 $ F_甲 = F_乙 $。综上,选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
液体压强计算、液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,关键是熟练运用液体压强公式,明确压强和压力的推导逻辑,属于常规基础题,需准确掌握公式应用。
【难度系数】
0.7
11. 如图所示,水平桌面上放着一盆用自动吸水花盆栽种的绿植,未盛水时总质量为0.4 kg。盛入深度为0.05 m的水后,花盆对桌面的压强为1 000 Pa。已知花盆底面积为0.01 m²,忽略花盆厚度,$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,g取10 N/kg,求:
(1)水对花盆底的压强。
(2)水对花盆底的压力。
(3)花盆中水的重力。

(1)水对花盆底的压强。
(2)水对花盆底的压力。
(3)花盆中水的重力。
答案
11.(1)水对花盆底的压强:
$p=\rho_{\mathrm{水}}\ gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa}$
(2)由$p=\dfrac{F}{S}$可得,水对花盆底的压力:
$F=pS=500\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=5\ \mathrm{N}$
(3)花盆对桌面的压强为1 000 Pa,花盆对桌面的压力:
$F_{\mathrm{压}}=p_{\mathrm{压}}\ S=1\ 000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=10\ \mathrm{N}$
花盆的总重:
$G_{\mathrm{总}}=F_{\mathrm{压}}=10\ \mathrm{N}$
花盆的重力:
$G=mg=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4\ \mathrm{N}$
花盆中水的重力:
$G_{\mathrm{水}}=G_{\mathrm{总}}-G=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
$p=\rho_{\mathrm{水}}\ gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa}$
(2)由$p=\dfrac{F}{S}$可得,水对花盆底的压力:
$F=pS=500\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=5\ \mathrm{N}$
(3)花盆对桌面的压强为1 000 Pa,花盆对桌面的压力:
$F_{\mathrm{压}}=p_{\mathrm{压}}\ S=1\ 000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=10\ \mathrm{N}$
花盆的总重:
$G_{\mathrm{总}}=F_{\mathrm{压}}=10\ \mathrm{N}$
花盆的重力:
$G=mg=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4\ \mathrm{N}$
花盆中水的重力:
$G_{\mathrm{水}}=G_{\mathrm{总}}-G=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
本题需依次计算水对花盆底的压强、水对花盆底的压力、花盆中水的重力。解题思路:(1) 计算水对花盆底的压强,利用液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,代入水的密度、g、水深即可;(2) 计算水对花盆底的压力,根据压强定义式变形$F=pS$,用第一问的压强乘以花盆底面积;(3) 计算水的重力,先由花盆对桌面的压强算出总压力(水平桌面时压力等于总重力),再减去花盆自身重力(由$G=mg$计算),得到水的重力。
【解析】
(1) 水对花盆底的压强:
根据液体压强公式$p=\rho gh$,代入数据得:
$p=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa}$
(2) 水对花盆底的压力:
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$,代入数据:
$F=pS=500\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=5\ \mathrm{N}$
(3) 花盆中水的重力:
先计算花盆对桌面的压力,水平桌面时压力等于总重力,即$F_{压}=p_{压}S$,代入数据:
$F_{压}=1000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=10\ \mathrm{N}$,故总重力$G_{总}=F_{压}=10\ \mathrm{N}$
花盆的重力:$G=mg=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4\ \mathrm{N}$
因此水的重力:$G_{水}=G_{总}-G=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 500 Pa;(2) 5 N;(3) 6 N
【知识点】
液体压强计算、固体压强应用、重力计算
【点评】
本题考查压强与重力的综合计算,属于基础题型,需明确水平面上压力等于总重力,区分液体压强和固体压力的计算方法,是压强部分的典型基础题。
【难度系数】
0.6
本题需依次计算水对花盆底的压强、水对花盆底的压力、花盆中水的重力。解题思路:(1) 计算水对花盆底的压强,利用液体压强公式$p=\rho_{水}gh$,代入水的密度、g、水深即可;(2) 计算水对花盆底的压力,根据压强定义式变形$F=pS$,用第一问的压强乘以花盆底面积;(3) 计算水的重力,先由花盆对桌面的压强算出总压力(水平桌面时压力等于总重力),再减去花盆自身重力(由$G=mg$计算),得到水的重力。
【解析】
(1) 水对花盆底的压强:
根据液体压强公式$p=\rho gh$,代入数据得:
$p=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.05\ \mathrm{m}=500\ \mathrm{Pa}$
(2) 水对花盆底的压力:
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$,代入数据:
$F=pS=500\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=5\ \mathrm{N}$
(3) 花盆中水的重力:
先计算花盆对桌面的压力,水平桌面时压力等于总重力,即$F_{压}=p_{压}S$,代入数据:
$F_{压}=1000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=10\ \mathrm{N}$,故总重力$G_{总}=F_{压}=10\ \mathrm{N}$
花盆的重力:$G=mg=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4\ \mathrm{N}$
因此水的重力:$G_{水}=G_{总}-G=10\ \mathrm{N}-4\ \mathrm{N}=6\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 500 Pa;(2) 5 N;(3) 6 N
【知识点】
液体压强计算、固体压强应用、重力计算
【点评】
本题考查压强与重力的综合计算,属于基础题型,需明确水平面上压力等于总重力,区分液体压强和固体压力的计算方法,是压强部分的典型基础题。
【难度系数】
0.6
12. 一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),则两次放置饮料对杯底的压力$F_甲$

<
$F_乙$,饮料对杯底的压强$p_甲$>
$p_乙$;两次放置时整个杯子对桌面的压力$F_甲'$=
$F_乙'$,整个杯子对桌面的压强$p_甲'$>
$p_乙'$。(均填“>”“<”或“=”)答案
12.< > = >
解析
【分析】
要解决本题,需分两部分分析:一是液体对杯底的压力和压强,二是整个杯子对桌面的压力和压强。
1. 液体压强:根据公式$p=\rho gh$,液体密度$\rho$和$g$为常量,液面高度$h$越大,压强越大,观察图可知甲的液面高度大于乙,可先判断液体压强关系。
2. 液体压力:非柱形容器中,液体对容器底的压力不等于液体重力:甲容器上宽下窄,液体对底的压力小于液体总重力;乙容器上窄下宽,液体对底的压力大于液体总重力,液体总重力不变,据此判断液体压力关系。
3. 固体压力:水平桌面上,整体对桌面的压力等于总重力,总重力不变,故压力相等。
4. 固体压强:根据公式$p=\frac{F}{S}$,压力$F$相同时,受力面积$S$越小,压强越大,甲的底面积小于乙,据此判断固体压强关系。
【解析】
1. 液体对杯底的压强:由$p=\rho gh$,$\rho$相同,$h_甲>h_乙$,因此$p_甲=\rho gh_甲$,$p_乙=\rho gh_乙$,得$p_甲>p_乙$。
2. 液体对杯底的压力:甲容器上宽下窄,液体对底的压力$F_甲<G_液$;乙容器上窄下宽,液体对底的压力$F_乙>G_液$,$G_液$不变,故$F_甲<F_乙$。
3. 整个杯子对桌面的压力:水平桌面的压力等于总重力,即$F_甲'=G_杯+G_液$,$F_乙'=G_杯+G_液$,因此$F_甲'=F_乙'$。
4. 整个杯子对桌面的压强:由$p=\frac{F}{S}$,$F_甲'=F_乙'$,且$S_甲<S_乙$,因此$p_甲'=\frac{F_甲'}{S_甲}$,$p_乙'=\frac{F_乙'}{S_乙}$,得$p_甲'>p_乙'$。
【答案】
< > = >
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题是压强部分的典型综合题,需区分非柱形容器中液体压力与重力的关系,以及固体压力等于总重力的特点,易错点是混淆液体压力和重力的关系,需熟练掌握压强公式的应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分两部分分析:一是液体对杯底的压力和压强,二是整个杯子对桌面的压力和压强。
1. 液体压强:根据公式$p=\rho gh$,液体密度$\rho$和$g$为常量,液面高度$h$越大,压强越大,观察图可知甲的液面高度大于乙,可先判断液体压强关系。
2. 液体压力:非柱形容器中,液体对容器底的压力不等于液体重力:甲容器上宽下窄,液体对底的压力小于液体总重力;乙容器上窄下宽,液体对底的压力大于液体总重力,液体总重力不变,据此判断液体压力关系。
3. 固体压力:水平桌面上,整体对桌面的压力等于总重力,总重力不变,故压力相等。
4. 固体压强:根据公式$p=\frac{F}{S}$,压力$F$相同时,受力面积$S$越小,压强越大,甲的底面积小于乙,据此判断固体压强关系。
【解析】
1. 液体对杯底的压强:由$p=\rho gh$,$\rho$相同,$h_甲>h_乙$,因此$p_甲=\rho gh_甲$,$p_乙=\rho gh_乙$,得$p_甲>p_乙$。
2. 液体对杯底的压力:甲容器上宽下窄,液体对底的压力$F_甲<G_液$;乙容器上窄下宽,液体对底的压力$F_乙>G_液$,$G_液$不变,故$F_甲<F_乙$。
3. 整个杯子对桌面的压力:水平桌面的压力等于总重力,即$F_甲'=G_杯+G_液$,$F_乙'=G_杯+G_液$,因此$F_甲'=F_乙'$。
4. 整个杯子对桌面的压强:由$p=\frac{F}{S}$,$F_甲'=F_乙'$,且$S_甲<S_乙$,因此$p_甲'=\frac{F_甲'}{S_甲}$,$p_乙'=\frac{F_乙'}{S_乙}$,得$p_甲'>p_乙'$。
【答案】
< > = >
【知识点】
液体压强、固体压强
【点评】
本题是压强部分的典型综合题,需区分非柱形容器中液体压力与重力的关系,以及固体压力等于总重力的特点,易错点是混淆液体压力和重力的关系,需熟练掌握压强公式的应用。
【难度系数】
0.6
13. 如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器内装有质量相同的不同液体,容器对桌面的压强分别为$ p_{甲} $、$ p_{乙} $,则$ p_{甲} \_\_\_\_\_\_ p_{乙} $;甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为$ F_{1} $、$ F_{2} $,则$ F_{1} \_\_\_\_\_\_ F_{2} $。(两空均填“>”“<”或“=”)

答案
13.= >
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步分析:一是容器对桌面的压强,二是液体对容器底的压力。对于容器对桌面的压力,等于容器和液体的总重力,结合压强公式即可判断;对于液体对容器底的压力,需利用液体压强公式,结合密度、深度的关系推导比较,关键是区分固体压力(总重力)和液体压力的计算逻辑。
【解析】
1. 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,即$F_{总}=G_{容器}+G_{液}$。已知两容器质量相同,液体质量也相同,因此$G_{容器}$和$G_{液}$分别相等,故$F_{总甲}=F_{总乙}$;又因为两容器底面积$S$相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得$p_{甲}=\frac{F_{总甲}}{S}$,$p_{乙}=\frac{F_{总乙}}{S}$,所以$p_{甲}=p_{乙}$。
2. 液体对容器底的压力:
由图可知,甲中液体体积$V_{甲}>V_{乙}$,且两液体质量$m$相同,根据$\rho=\frac{m}{V}$,得$\rho_{甲}=\frac{m}{V_{甲}}<\rho_{乙}=\frac{m}{V_{乙}}$;同时甲中液体深度$h_{甲}>h_{乙}$。
液体对容器底的压强$p_{液}=\rho gh$,压力$F=p_{液}S=\rho ghS$,代入$\rho=\frac{m}{V}$得:$F=\frac{m}{V}· ghS=mg·\frac{hS}{V}$。
由于$m$、$g$、$S$相同,结合图像可知,甲中$h_{甲}$的增大幅度超过$V_{甲}$的增大幅度,因此$\frac{h_{甲}S}{V_{甲}}>\frac{h_{乙}S}{V_{乙}}$,故$F_{1}=mg·\frac{h_{甲}S}{V_{甲}}>F_{2}=mg·\frac{h_{乙}S}{V_{乙}}$。
【答案】=;>
【知识点】固体压强、液体压强
【点评】本题综合考查固体压强和液体压力的计算,需明确容器对桌面的压力是总重力,而液体对容器底的压力需结合液体密度和深度分析,易错点是混淆两种压力的来源,需仔细区分受力对象。
【难度系数】0.5
要解决这道题,需分两步分析:一是容器对桌面的压强,二是液体对容器底的压力。对于容器对桌面的压力,等于容器和液体的总重力,结合压强公式即可判断;对于液体对容器底的压力,需利用液体压强公式,结合密度、深度的关系推导比较,关键是区分固体压力(总重力)和液体压力的计算逻辑。
【解析】
1. 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,即$F_{总}=G_{容器}+G_{液}$。已知两容器质量相同,液体质量也相同,因此$G_{容器}$和$G_{液}$分别相等,故$F_{总甲}=F_{总乙}$;又因为两容器底面积$S$相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得$p_{甲}=\frac{F_{总甲}}{S}$,$p_{乙}=\frac{F_{总乙}}{S}$,所以$p_{甲}=p_{乙}$。
2. 液体对容器底的压力:
由图可知,甲中液体体积$V_{甲}>V_{乙}$,且两液体质量$m$相同,根据$\rho=\frac{m}{V}$,得$\rho_{甲}=\frac{m}{V_{甲}}<\rho_{乙}=\frac{m}{V_{乙}}$;同时甲中液体深度$h_{甲}>h_{乙}$。
液体对容器底的压强$p_{液}=\rho gh$,压力$F=p_{液}S=\rho ghS$,代入$\rho=\frac{m}{V}$得:$F=\frac{m}{V}· ghS=mg·\frac{hS}{V}$。
由于$m$、$g$、$S$相同,结合图像可知,甲中$h_{甲}$的增大幅度超过$V_{甲}$的增大幅度,因此$\frac{h_{甲}S}{V_{甲}}>\frac{h_{乙}S}{V_{乙}}$,故$F_{1}=mg·\frac{h_{甲}S}{V_{甲}}>F_{2}=mg·\frac{h_{乙}S}{V_{乙}}$。
【答案】=;>
【知识点】固体压强、液体压强
【点评】本题综合考查固体压强和液体压力的计算,需明确容器对桌面的压力是总重力,而液体对容器底的压力需结合液体密度和深度分析,易错点是混淆两种压力的来源,需仔细区分受力对象。
【难度系数】0.5
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