观察与思考:广告图片是否科学?
一款饮料杯的广告图片如图所示,通过吸管可直接吸到杯子里的饮料,请你认真观察图片并结合实际生活情境分析该广告图片是否科学。

一款饮料杯的广告图片如图所示,通过吸管可直接吸到杯子里的饮料,请你认真观察图片并结合实际生活情境分析该广告图片是否科学。
答案
解析
【分析】
要判断该广告是否科学,需结合大气压吸饮料的原理逐步分析:
1. 先明确日常用吸管吸饮料的原理:人吸气时,吸管内空气被排出,管内气压小于外界大气压,外界大气压会将饮料压入吸管,从而喝到饮料。
2. 再观察图片的结构特点:图中吸管的一端暴露在外界空气中,另一端位于杯子的底座区域,并未与杯子上方盛放饮料的区域连通,饮料所在空间和吸管之间没有连通的通路。
3. 最后推导结论:当尝试吸吸管时,吸管内气压减小,外界空气会从吸管下端(底座处)进入吸管,无法在饮料区域和吸管内形成有效的气压差,大气压无法将饮料压入吸管,因此无法吸到杯中的饮料,说明广告不符合科学原理。
【解析】
1. 明确吸饮料的科学原理:
用吸管吸饮料时,人通过吸气使吸管内的空气减少,管内气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入吸管,进而进入口中。
2. 分析广告图片的结构:
由图可知,吸管的一端开口于外界空气,另一端位于杯子的底座部分,并未与杯子上方的饮料区域相连通,饮料所在的杯体与吸管之间没有形成连通的通道。
3. 推理广告的科学性:
当试图通过该吸管吸饮料时,吸气会使吸管内气压降低,此时外界空气会从吸管的下端(底座位置)进入吸管内,无法使饮料所在区域的气压与吸管内形成能让饮料上升的气压差,外界大气压无法将饮料压入吸管,因此无法吸到杯中的饮料。
综上,该广告图片不科学。
【答案】
该广告图片不科学,其不符合大气压的应用原理,无法通过图中的吸管吸到杯内的饮料。
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题以生活中的广告为情境,考查大气压强在实际生活中的应用,需要将物理知识与实际场景结合,培养利用物理原理分析实际问题的能力,加深对大气压作用的理解。
【难度系数】
0.6
要判断该广告是否科学,需结合大气压吸饮料的原理逐步分析:
1. 先明确日常用吸管吸饮料的原理:人吸气时,吸管内空气被排出,管内气压小于外界大气压,外界大气压会将饮料压入吸管,从而喝到饮料。
2. 再观察图片的结构特点:图中吸管的一端暴露在外界空气中,另一端位于杯子的底座区域,并未与杯子上方盛放饮料的区域连通,饮料所在空间和吸管之间没有连通的通路。
3. 最后推导结论:当尝试吸吸管时,吸管内气压减小,外界空气会从吸管下端(底座处)进入吸管,无法在饮料区域和吸管内形成有效的气压差,大气压无法将饮料压入吸管,因此无法吸到杯中的饮料,说明广告不符合科学原理。
【解析】
1. 明确吸饮料的科学原理:
用吸管吸饮料时,人通过吸气使吸管内的空气减少,管内气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入吸管,进而进入口中。
2. 分析广告图片的结构:
由图可知,吸管的一端开口于外界空气,另一端位于杯子的底座部分,并未与杯子上方的饮料区域相连通,饮料所在的杯体与吸管之间没有形成连通的通道。
3. 推理广告的科学性:
当试图通过该吸管吸饮料时,吸气会使吸管内气压降低,此时外界空气会从吸管的下端(底座位置)进入吸管内,无法使饮料所在区域的气压与吸管内形成能让饮料上升的气压差,外界大气压无法将饮料压入吸管,因此无法吸到杯中的饮料。
综上,该广告图片不科学。
【答案】
该广告图片不科学,其不符合大气压的应用原理,无法通过图中的吸管吸到杯内的饮料。
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题以生活中的广告为情境,考查大气压强在实际生活中的应用,需要将物理知识与实际场景结合,培养利用物理原理分析实际问题的能力,加深对大气压作用的理解。
【难度系数】
0.6
1. 液体压强计算公式:$ p = $。
答案
$\rho gh$
解析
【分析】
要解决这道题,需要回忆液体压强的相关知识,明确液体压强的计算公式。我们可以从液体压强的产生原因和推导过程来理解,液体压强由液体重力产生,推导后可知公式由液体密度、重力加速度和深度三个物理量组成,记住对应符号即可写出公式。
【解析】
液体压强的计算公式为$p=\rho gh$,其中$\rho$代表液体的密度,$g$为重力加速度,$h$是液体中某点到液面的深度。
【答案】
$\rho gh$
【知识点】
液体压强公式
【点评】
本题考查液体压强计算公式的记忆,该公式是液体压强计算的核心基础知识点,是后续解决各类液体压强相关计算题的前提,需准确牢记公式中各物理量的含义及对应单位。
【难度系数】
0.9
要解决这道题,需要回忆液体压强的相关知识,明确液体压强的计算公式。我们可以从液体压强的产生原因和推导过程来理解,液体压强由液体重力产生,推导后可知公式由液体密度、重力加速度和深度三个物理量组成,记住对应符号即可写出公式。
【解析】
液体压强的计算公式为$p=\rho gh$,其中$\rho$代表液体的密度,$g$为重力加速度,$h$是液体中某点到液面的深度。
【答案】
$\rho gh$
【知识点】
液体压强公式
【点评】
本题考查液体压强计算公式的记忆,该公式是液体压强计算的核心基础知识点,是后续解决各类液体压强相关计算题的前提,需准确牢记公式中各物理量的含义及对应单位。
【难度系数】
0.9
2. 理解和应用液体压强公式$ p = \rho gh $要注意:
(1)一定要统一单位,$ \rho $的单位用,$ h $的单位用,计算出的压强单位是。
(2)由公式$ p = \rho gh $可知,液体内部的压强只跟液体的、深度有关,而跟液体的体积、液体的总重等无关。
(1)一定要统一单位,$ \rho $的单位用,$ h $的单位用,计算出的压强单位是。
(2)由公式$ p = \rho gh $可知,液体内部的压强只跟液体的、深度有关,而跟液体的体积、液体的总重等无关。
答案
$\mathrm{kg/m}^3$
$\mathrm{m}$
$\mathrm{Pa}$
密度
$\mathrm{m}$
$\mathrm{Pa}$
密度
解析
【分析】
这道题是对液体压强公式$p = \rho gh$的基础考查,分为单位统一要求和压强影响因素两个考点。对于第(1)问,需回忆公式中各物理量的国际单位,只有使用统一的国际单位计算,才能得到标准的压强单位;对于第(2)问,要从公式本身出发,分析公式中的变量,明确液体内部压强的决定因素,排除体积、总重等无关量的干扰。
【解析】
(1) 在液体压强公式$p = \rho gh$中,根据国际单位制规范,$\rho$的单位用$\mathrm{kg/m}^3$,$h$的单位用$\mathrm{m}$,代入计算时,由单位推导:$\mathrm{kg/m}^3 × \mathrm{N/kg} × \mathrm{m} = \mathrm{N/m}^2 = \mathrm{Pa}$,因此计算出的压强单位是$\mathrm{Pa}$。
(2) 分析公式$p = \rho gh$,其中$g$为常量,可知液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关,与液体的体积、总重等无关。
【答案】
$\mathrm{kg/m}^3$;$\mathrm{m}$;$\mathrm{Pa}$;密度
【知识点】
液体压强公式应用;压强单位规范;液体压强影响因素
【点评】
本题属于液体压强的基础概念题,聚焦于液体压强公式的核心注意事项,是掌握液体压强计算和分析的前提,相关细节需要准确记忆,避免混淆无关量。
【难度系数】
0.9
这道题是对液体压强公式$p = \rho gh$的基础考查,分为单位统一要求和压强影响因素两个考点。对于第(1)问,需回忆公式中各物理量的国际单位,只有使用统一的国际单位计算,才能得到标准的压强单位;对于第(2)问,要从公式本身出发,分析公式中的变量,明确液体内部压强的决定因素,排除体积、总重等无关量的干扰。
【解析】
(1) 在液体压强公式$p = \rho gh$中,根据国际单位制规范,$\rho$的单位用$\mathrm{kg/m}^3$,$h$的单位用$\mathrm{m}$,代入计算时,由单位推导:$\mathrm{kg/m}^3 × \mathrm{N/kg} × \mathrm{m} = \mathrm{N/m}^2 = \mathrm{Pa}$,因此计算出的压强单位是$\mathrm{Pa}$。
(2) 分析公式$p = \rho gh$,其中$g$为常量,可知液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关,与液体的体积、总重等无关。
【答案】
$\mathrm{kg/m}^3$;$\mathrm{m}$;$\mathrm{Pa}$;密度
【知识点】
液体压强公式应用;压强单位规范;液体压强影响因素
【点评】
本题属于液体压强的基础概念题,聚焦于液体压强公式的核心注意事项,是掌握液体压强计算和分析的前提,相关细节需要准确记忆,避免混淆无关量。
【难度系数】
0.9
例1(广州中考)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若$ \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3} $,$ g $取$ 10 \mathrm{ N/kg} $,则水龙头关闭时,$ c $处所受水的压强为()

A. $ 3.0 × 10^{4} \mathrm{ Pa} $
B. $ 9.0 × 10^{4} \mathrm{ Pa} $
C. $ 1.0 × 10^{5} \mathrm{ Pa} $
D. $ 1.3 × 10^{5} \mathrm{ Pa} $
【易错警示】
公式$ p = \rho gh $中的“$ h $”表示深度,而不是高度或长度。$ h $是指从自由液面到所求压强处之间的竖直距离,即深度是从上往下量的。
A. $ 3.0 × 10^{4} \mathrm{ Pa} $
B. $ 9.0 × 10^{4} \mathrm{ Pa} $
C. $ 1.0 × 10^{5} \mathrm{ Pa} $
D. $ 1.3 × 10^{5} \mathrm{ Pa} $
【易错警示】
公式$ p = \rho gh $中的“$ h $”表示深度,而不是高度或长度。$ h $是指从自由液面到所求压强处之间的竖直距离,即深度是从上往下量的。
答案
D
解析
【分析】
要解决此题,需先明确液体压强的计算公式$p=\rho gh$,核心是确定c处的深度$h$(深度指自由液面到所求位置的竖直距离)。观察图示可知,水塔液面到c处的竖直距离为水塔液面到d处的10m加上d到c的3m,确定深度后代入公式计算即可。
【解析】
1. 确定c处的深度:
由图可得,c处到水塔液面的竖直距离$h = 10\,\mathrm{m} + 3\,\mathrm{m} = 13\,\mathrm{m}$。
2. 计算c处水的压强:
根据液体压强公式$p=\rho_{\mathrm{水}}gh$,将$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3$,$g = 10\,\mathrm{N/kg}$,$h=13\,\mathrm{m}$代入:
$p = 1.0 × 10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3 × 10\,\mathrm{N/kg} × 13\,\mathrm{m} = 1.3 × 10^{5}\,\mathrm{Pa}$
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算
深度的定义
【点评】
本题考查液体压强的计算,关键是准确理解深度的概念,避免将楼层间的垂直距离错误当作深度,需牢记深度是从自由液面到目标位置的竖直距离。
【难度系数】
0.7
要解决此题,需先明确液体压强的计算公式$p=\rho gh$,核心是确定c处的深度$h$(深度指自由液面到所求位置的竖直距离)。观察图示可知,水塔液面到c处的竖直距离为水塔液面到d处的10m加上d到c的3m,确定深度后代入公式计算即可。
【解析】
1. 确定c处的深度:
由图可得,c处到水塔液面的竖直距离$h = 10\,\mathrm{m} + 3\,\mathrm{m} = 13\,\mathrm{m}$。
2. 计算c处水的压强:
根据液体压强公式$p=\rho_{\mathrm{水}}gh$,将$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3$,$g = 10\,\mathrm{N/kg}$,$h=13\,\mathrm{m}$代入:
$p = 1.0 × 10^{3}\,\mathrm{kg/m}^3 × 10\,\mathrm{N/kg} × 13\,\mathrm{m} = 1.3 × 10^{5}\,\mathrm{Pa}$
【答案】
D
【知识点】
液体压强计算
深度的定义
【点评】
本题考查液体压强的计算,关键是准确理解深度的概念,避免将楼层间的垂直距离错误当作深度,需牢记深度是从自由液面到目标位置的竖直距离。
【难度系数】
0.7
例2 如图所示,水平面上有两个完全相同的长方体容器,容器内装有质量相同的甲、乙两种不同液体。已知甲液体的液面到容器底部的距离为$ 15 \mathrm{ cm} $;液体内$ A $、$ B $两点到容器底部的距离相等;$ A $点受到甲液体的压强为$ 700 \mathrm{ Pa} $。$ \rho_{\mathrm{甲}} = 1 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3} $,$ g $取$ 10 \mathrm{ N/kg} $。

(1)$ A $点到容器底部的距离为$ \mathrm{cm} $。
(2)甲液体的密度(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)乙液体的密度。
(3)甲液体对容器底部的压强(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)乙液体对容器底部的压强;$ A $点受到甲液体的压强(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)$ B $点受到乙液体的压强。
(1)$ A $点到容器底部的距离为$ \mathrm{cm} $。
(2)甲液体的密度(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)乙液体的密度。
(3)甲液体对容器底部的压强(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)乙液体对容器底部的压强;$ A $点受到甲液体的压强(选填“$ > $”“$ = $”或“$ < $”)$ B $点受到乙液体的压强。
答案
8
<
=
>
<
=
>
解析
【分析】
1. 第(1)问:先利用液体压强公式求出A点上方液体的深度,再用甲液体的总深度减去该深度,即可得到A点到容器底部的距离;
2. 第(2)问:结合容器相同、液体质量相同的条件,根据图中液体体积的大小关系,利用密度公式比较甲、乙液体的密度;
3. 第(3)问:柱形容器中液体对容器底的压力等于液体重力,结合压力、压强公式比较容器底部的压强;再结合A、B点的深度和液体密度,比较两点的压强大小。
【解析】
(1) 根据液体压强公式 $ p = \rho gh $,可得A点上方甲液体的深度:
$ h_{\mathrm{上}} = \frac{p_A}{\rho_{\mathrm{甲}}g} = \frac{700\ \mathrm{Pa}}{1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.07\ \mathrm{m} = 7\ \mathrm{cm} $
已知甲液体液面到容器底部的距离为$ 15\ \mathrm{cm} $,因此A点到容器底部的距离:
$ h = 15\ \mathrm{cm} - 7\ \mathrm{cm} = 8\ \mathrm{cm} $
(2) 由图可知甲液体的体积 $ V_{\mathrm{甲}} > V_{\mathrm{乙}} $,已知甲、乙液体质量 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $,根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,质量相同时,体积越大密度越小,故 $ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $。
(3) 长方体容器为柱形容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力,即 $ F = G = mg $,因为 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $,所以 $ F_{\mathrm{甲}} = F_{\mathrm{乙}} $;
容器底面积 $ S $ 相同,根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可知甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。
A、B两点到容器底部的距离相等,均为$ 8\ \mathrm{cm} $,设乙液体液面到容器底部的距离为 $ h_{\mathrm{乙}} $,则B点的液体深度 $ h_B = h_{\mathrm{乙}} - 8\ \mathrm{cm} $;
由 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $ 得 $ \rho_{\mathrm{甲}} S × 15\ \mathrm{cm} = \rho_{\mathrm{乙}} S h_{\mathrm{乙}} $,即 $ \rho_{\mathrm{乙}} = \frac{15\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} \rho_{\mathrm{甲}} $;
B点受到的压强 $ p_B = \rho_{\mathrm{乙}} g h_B = \frac{15\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} \rho_{\mathrm{甲}} g (h_{\mathrm{乙}} - 8\ \mathrm{cm}) = \rho_{\mathrm{甲}} g × 15\ \mathrm{cm} × (1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}}) $;
因为 $ h_{\mathrm{乙}} < 15\ \mathrm{cm} $,所以 $ 1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} < 1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{15\ \mathrm{cm}} = \frac{7}{15} $,则 $ p_B < \rho_{\mathrm{甲}} g × 15\ \mathrm{cm} × \frac{7}{15} = \rho_{\mathrm{甲}} g × 7\ \mathrm{cm} = p_A $,即 $ p_A > p_B $。
【答案】
(1) $ 8 $
(2) $ < $
(3) $ = $;$ > $
【知识点】
液体压强计算,密度大小比较,柱形容器压重关系
【点评】
本题综合考查液体压强、密度、压力的相关计算,需牢记柱形容器中液体对容器底的压力等于液体重力这一特点,同时结合密度公式和液体压强公式分析各物理量的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:先利用液体压强公式求出A点上方液体的深度,再用甲液体的总深度减去该深度,即可得到A点到容器底部的距离;
2. 第(2)问:结合容器相同、液体质量相同的条件,根据图中液体体积的大小关系,利用密度公式比较甲、乙液体的密度;
3. 第(3)问:柱形容器中液体对容器底的压力等于液体重力,结合压力、压强公式比较容器底部的压强;再结合A、B点的深度和液体密度,比较两点的压强大小。
【解析】
(1) 根据液体压强公式 $ p = \rho gh $,可得A点上方甲液体的深度:
$ h_{\mathrm{上}} = \frac{p_A}{\rho_{\mathrm{甲}}g} = \frac{700\ \mathrm{Pa}}{1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.07\ \mathrm{m} = 7\ \mathrm{cm} $
已知甲液体液面到容器底部的距离为$ 15\ \mathrm{cm} $,因此A点到容器底部的距离:
$ h = 15\ \mathrm{cm} - 7\ \mathrm{cm} = 8\ \mathrm{cm} $
(2) 由图可知甲液体的体积 $ V_{\mathrm{甲}} > V_{\mathrm{乙}} $,已知甲、乙液体质量 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $,根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,质量相同时,体积越大密度越小,故 $ \rho_{\mathrm{甲}} < \rho_{\mathrm{乙}} $。
(3) 长方体容器为柱形容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力,即 $ F = G = mg $,因为 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $,所以 $ F_{\mathrm{甲}} = F_{\mathrm{乙}} $;
容器底面积 $ S $ 相同,根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可知甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。
A、B两点到容器底部的距离相等,均为$ 8\ \mathrm{cm} $,设乙液体液面到容器底部的距离为 $ h_{\mathrm{乙}} $,则B点的液体深度 $ h_B = h_{\mathrm{乙}} - 8\ \mathrm{cm} $;
由 $ m_{\mathrm{甲}} = m_{\mathrm{乙}} $ 得 $ \rho_{\mathrm{甲}} S × 15\ \mathrm{cm} = \rho_{\mathrm{乙}} S h_{\mathrm{乙}} $,即 $ \rho_{\mathrm{乙}} = \frac{15\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} \rho_{\mathrm{甲}} $;
B点受到的压强 $ p_B = \rho_{\mathrm{乙}} g h_B = \frac{15\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} \rho_{\mathrm{甲}} g (h_{\mathrm{乙}} - 8\ \mathrm{cm}) = \rho_{\mathrm{甲}} g × 15\ \mathrm{cm} × (1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}}) $;
因为 $ h_{\mathrm{乙}} < 15\ \mathrm{cm} $,所以 $ 1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{h_{\mathrm{乙}}} < 1 - \frac{8\ \mathrm{cm}}{15\ \mathrm{cm}} = \frac{7}{15} $,则 $ p_B < \rho_{\mathrm{甲}} g × 15\ \mathrm{cm} × \frac{7}{15} = \rho_{\mathrm{甲}} g × 7\ \mathrm{cm} = p_A $,即 $ p_A > p_B $。
【答案】
(1) $ 8 $
(2) $ < $
(3) $ = $;$ > $
【知识点】
液体压强计算,密度大小比较,柱形容器压重关系
【点评】
本题综合考查液体压强、密度、压力的相关计算,需牢记柱形容器中液体对容器底的压力等于液体重力这一特点,同时结合密度公式和液体压强公式分析各物理量的逻辑关系。
【难度系数】
0.6
例3 如图所示,平底铁桶的底面积为$ 100 \mathrm{ cm}^{2} $,往桶里倒入一些水,水的深度为$ 20 \mathrm{ cm} $,平放在面积为$ 1 \mathrm{ m}^{2} $的水平台面上。$ \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3} $,$ g $取$ 10 \mathrm{ N/kg} $。

(1)求水对桶底的压强。
(2)求水对桶底的压力。
(1)求水对桶底的压强。
(2)求水对桶底的压力。
答案
(1)解:
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2000\ \mathrm{Pa}$
(2)解:
$ S=100\ \mathrm{cm}^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
$ F=pS=2000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=20\ \mathrm{N}$
$ p=\rho_{\mathrm{水}}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2000\ \mathrm{Pa}$
(2)解:
$ S=100\ \mathrm{cm}^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
$ F=pS=2000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=20\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
(1)求水对桶底的压强,属于液体压强计算,应使用液体压强公式$p=\rho gh$,解题时需先将水的深度单位换算为米,再代入水的密度、重力加速度、深度的数值进行计算。
(2)求水对桶底的压力,需先将桶底面积的单位换算为平方米,再利用压强与压力的关系公式$F=pS$,代入第一问算出的压强和桶底面积进行计算,注意此处容器上宽下窄,水对桶底的压力不等于水的重力,必须通过压强公式推导计算。
【解析】
(1)计算水对桶底的压强:
已知水的深度$h=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$,$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据液体压强公式:
$p=\rho_{\mathrm{水}}gh$
代入数值可得:
$p=1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2000\ \mathrm{Pa}$
(2)计算水对桶底的压力:
先将桶底面积单位换算:$S=100\ \mathrm{cm}^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
根据压力公式$F=pS$,代入$p=2000\ \mathrm{Pa}$、$S=0.01\ \mathrm{m}^2$可得:
$F=2000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=20\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{2000\ \mathrm{Pa}}$;(2)$\boldsymbol{20\ \mathrm{N}}$
【知识点】
液体压强的计算;液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,需注意单位的统一换算,同时要明确:对于上宽下窄的容器,液体对容器底部的压力不等于液体的重力,必须通过$F=pS$计算,不能直接用水的重力求解,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
(1)求水对桶底的压强,属于液体压强计算,应使用液体压强公式$p=\rho gh$,解题时需先将水的深度单位换算为米,再代入水的密度、重力加速度、深度的数值进行计算。
(2)求水对桶底的压力,需先将桶底面积的单位换算为平方米,再利用压强与压力的关系公式$F=pS$,代入第一问算出的压强和桶底面积进行计算,注意此处容器上宽下窄,水对桶底的压力不等于水的重力,必须通过压强公式推导计算。
【解析】
(1)计算水对桶底的压强:
已知水的深度$h=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$,$\rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,根据液体压强公式:
$p=\rho_{\mathrm{水}}gh$
代入数值可得:
$p=1.0 × 10^{3} \mathrm{ kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.2\ \mathrm{m}=2000\ \mathrm{Pa}$
(2)计算水对桶底的压力:
先将桶底面积单位换算:$S=100\ \mathrm{cm}^2=0.01\ \mathrm{m}^2$
根据压力公式$F=pS$,代入$p=2000\ \mathrm{Pa}$、$S=0.01\ \mathrm{m}^2$可得:
$F=2000\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=20\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{2000\ \mathrm{Pa}}$;(2)$\boldsymbol{20\ \mathrm{N}}$
【知识点】
液体压强的计算;液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算,需注意单位的统一换算,同时要明确:对于上宽下窄的容器,液体对容器底部的压力不等于液体的重力,必须通过$F=pS$计算,不能直接用水的重力求解,避免概念混淆。
【难度系数】
0.8
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