1.小明找来一个膨胀性弱的塑料球,装入适量的水后,在进气口插入一根细长的管子,并将其外围密封。小明将塑料球放在地面上,从二楼的自家阳台上通过细管往塑料球里灌水,结果只灌了少量的水,塑料球就破裂了。主要原因是(
A.球内水的密度增加了
B.球内水的受力面积减小了
C.球内水的深度增加了
D.球内的水量显著增加了
C
)A.球内水的密度增加了
B.球内水的受力面积减小了
C.球内水的深度增加了
D.球内的水量显著增加了
答案
1.C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合液体压强的核心知识分析:往塑料球灌水时,细长细管的存在会改变球内水的深度,而液体压强的大小由液体密度、深度和重力加速度决定,公式为$ p=\rho gh $。需逐一分析选项,排除错误表述,找到导致塑料球破裂的根本原因。
【解析】
根据液体压强公式$ p=\rho gh $($\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为液体深度),对各选项分析如下:
选项A:水的密度是物质的固有特性,灌水过程中球内水的密度不变,因此A错误;
选项B:受力面积是物体间的接触面积,与液体压强导致塑料球破裂的原因无关,破裂是压强过大,并非受力面积变化,因此B错误;
选项C:从二楼通过细长细管灌水,细管的高度使得球内水的深度显著增加,$\rho$和$g$不变,根据公式,水对塑料球的压强随深度增大而增大,超过塑料球的承受能力导致破裂,因此C正确;
选项D:水量增加不是根本原因,若深度小,即使水量多,压强也不会过大,破裂的关键是深度增加带来的压强增大,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、液体压强公式
【点评】
本题考查液体压强的影响因素,核心是区分“水量增加”和“深度增加”对压强的不同作用,易因混淆概念错选D,属于基础应用类题目,需紧扣液体压强公式分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合液体压强的核心知识分析:往塑料球灌水时,细长细管的存在会改变球内水的深度,而液体压强的大小由液体密度、深度和重力加速度决定,公式为$ p=\rho gh $。需逐一分析选项,排除错误表述,找到导致塑料球破裂的根本原因。
【解析】
根据液体压强公式$ p=\rho gh $($\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为液体深度),对各选项分析如下:
选项A:水的密度是物质的固有特性,灌水过程中球内水的密度不变,因此A错误;
选项B:受力面积是物体间的接触面积,与液体压强导致塑料球破裂的原因无关,破裂是压强过大,并非受力面积变化,因此B错误;
选项C:从二楼通过细长细管灌水,细管的高度使得球内水的深度显著增加,$\rho$和$g$不变,根据公式,水对塑料球的压强随深度增大而增大,超过塑料球的承受能力导致破裂,因此C正确;
选项D:水量增加不是根本原因,若深度小,即使水量多,压强也不会过大,破裂的关键是深度增加带来的压强增大,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、液体压强公式
【点评】
本题考查液体压强的影响因素,核心是区分“水量增加”和“深度增加”对压强的不同作用,易因混淆概念错选D,属于基础应用类题目,需紧扣液体压强公式分析。
【难度系数】
0.5
2. 在如图所示的平静池塘中,哪一处水的压强最小?(
A.a 处
B.b 处
C.c 处
D.d 处
水面

池底
A
)A.a 处
B.b 处
C.c 处
D.d 处
水面
池底
答案
2.A
解析
【分析】要判断水的压强大小,需依据液体压强公式$ p = \rho gh $,其中$ h $是该点到自由液面的垂直深度,同种液体中,深度越小,压强越小。观察图中各点,结合池塘液面为同一水平,可知a点的深度最小,因此压强最小。
【解析】根据液体压强公式$ p = \rho gh $,水的密度$ \rho $不变,压强与深度$ h $成正比。深度是指该点到液面的垂直距离,图中a点距离液面的垂直深度最小,所以a处水的压强最小。
【答案】A
【知识点】液体压强
【点评】本题考查液体压强公式的应用,核心是明确深度的定义,属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】根据液体压强公式$ p = \rho gh $,水的密度$ \rho $不变,压强与深度$ h $成正比。深度是指该点到液面的垂直距离,图中a点距离液面的垂直深度最小,所以a处水的压强最小。
【答案】A
【知识点】液体压强
【点评】本题考查液体压强公式的应用,核心是明确深度的定义,属于基础应用类题目,难度较低。
【难度系数】0.3
3.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管分别装有质量相等的不同液体,液体对两试管底的压强分别为$ p_{甲} $和$ p_{乙} $,则大小关系是(

A.$ p_{甲}<p_{乙} $
B.$ p_{甲}=p_{乙} $
C.$ p_{甲}>p_{乙} $
D.条件不足,无法判断
C
)A.$ p_{甲}<p_{乙} $
B.$ p_{甲}=p_{乙} $
C.$ p_{甲}>p_{乙} $
D.条件不足,无法判断
答案
3.C
解析
【分析】
要判断液体对试管底的压强大小,需结合液体密度和竖直高度分析。首先根据试管形状判断液体体积关系,结合质量相等推导密度关系,再利用液体压强公式比较压强大小。
【解析】
1. 比较液体体积:甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管完全相同(横截面积S相同),液体竖直高度h相同,乙中液体的长度更长,因此液体体积$V_乙 > V_甲$。
2. 比较液体密度:已知两液体质量m相等,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时,体积越小密度越大,因此$\rho_甲 > \rho_乙$。
3. 比较压强大小:液体压强公式为$p=\rho gh$,其中h为液体竖直高度,由图可知$h_甲=h_乙$,g为常量,压强与密度成正比,故$p_甲 > p_乙$。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、密度公式
【点评】
本题考查液体压强的比较,核心是明确液体压强公式中h为竖直高度,需先通过体积和质量关系判断密度,再推导压强,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要判断液体对试管底的压强大小,需结合液体密度和竖直高度分析。首先根据试管形状判断液体体积关系,结合质量相等推导密度关系,再利用液体压强公式比较压强大小。
【解析】
1. 比较液体体积:甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管完全相同(横截面积S相同),液体竖直高度h相同,乙中液体的长度更长,因此液体体积$V_乙 > V_甲$。
2. 比较液体密度:已知两液体质量m相等,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相同时,体积越小密度越大,因此$\rho_甲 > \rho_乙$。
3. 比较压强大小:液体压强公式为$p=\rho gh$,其中h为液体竖直高度,由图可知$h_甲=h_乙$,g为常量,压强与密度成正比,故$p_甲 > p_乙$。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、密度公式
【点评】
本题考查液体压强的比较,核心是明确液体压强公式中h为竖直高度,需先通过体积和质量关系判断密度,再推导压强,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
4.小明将水桶放在水平地面上,如图所示。已知水桶质量为1 kg,底面积为5×
10⁻² m²,桶内装有50 cm深的水,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40 N。g取10 N/kg,ρ水=1.0×10³ kg/m³,下列判断中正确的是(

A.水对桶底的压强为5×10⁵ Pa
B.水对桶底的压力为280 N
C.桶对地面的压力为290 N
D.桶内水的质量为29 kg
10⁻² m²,桶内装有50 cm深的水,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40 N。g取10 N/kg,ρ水=1.0×10³ kg/m³,下列判断中正确的是(
C
)A.水对桶底的压强为5×10⁵ Pa
B.水对桶底的压力为280 N
C.桶对地面的压力为290 N
D.桶内水的质量为29 kg
答案
4.C
解析
【分析】
要解决本题,需明确液体压强、液体压力和固体压力的计算方法:首先利用液体压强公式计算水对桶底的压强,再通过压强与受力面积的关系算出液体压力;桶对地面的压力是桶和水的总重力,结合题目给出的“水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N”的条件,可求出桶对地面的压力,进而判断各选项的正误。
【解析】
1. 计算水对桶底的压强:
水的深度$ h=50\ \mathrm{cm}=0.5\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,得:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.5\ \mathrm{m}=5×10^3\ \mathrm{Pa} $,故A选项($5×10^5\ \mathrm{Pa}$)错误。
2. 计算水对桶底的压力:
根据$ F=pS $,桶底面积$ S=5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $,得:
$ F_{水}=p_{水}S=5×10^3\ \mathrm{Pa}×5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=250\ \mathrm{N} $,故B选项(280N)错误。
3. 计算桶对地面的压力:
由题意知,桶对地面的压力比水对桶底的压力大40N,即:
$ F_{地}=F_{水}+40\ \mathrm{N}=250\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=290\ \mathrm{N} $,故C选项正确。
4. 验证水的质量:
桶的重力$ G_{桶}=m_{桶}g=1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N} $,桶对地面的压力等于总重力,即$ F_{地}=G_{桶}+G_{水} $,则水的重力$ G_{水}=F_{地}-G_{桶}=290\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=280\ \mathrm{N} $,水的质量$ m_{水}=\frac{G_{水}}{g}=\frac{280\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=28\ \mathrm{kg} $,故D选项(29kg)错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、固体压力、重力计算
【点评】
本题的易错点在于区分液体压力和水的重力,水桶为上宽下窄的形状,水对桶底的压力小于水的重力,需结合题目给出的压力差条件分析,计算时要注意单位换算,避免出错。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确液体压强、液体压力和固体压力的计算方法:首先利用液体压强公式计算水对桶底的压强,再通过压强与受力面积的关系算出液体压力;桶对地面的压力是桶和水的总重力,结合题目给出的“水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N”的条件,可求出桶对地面的压力,进而判断各选项的正误。
【解析】
1. 计算水对桶底的压强:
水的深度$ h=50\ \mathrm{cm}=0.5\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p=\rho gh $,得:
$ p_{水}=\rho_{水}gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×0.5\ \mathrm{m}=5×10^3\ \mathrm{Pa} $,故A选项($5×10^5\ \mathrm{Pa}$)错误。
2. 计算水对桶底的压力:
根据$ F=pS $,桶底面积$ S=5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $,得:
$ F_{水}=p_{水}S=5×10^3\ \mathrm{Pa}×5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=250\ \mathrm{N} $,故B选项(280N)错误。
3. 计算桶对地面的压力:
由题意知,桶对地面的压力比水对桶底的压力大40N,即:
$ F_{地}=F_{水}+40\ \mathrm{N}=250\ \mathrm{N}+40\ \mathrm{N}=290\ \mathrm{N} $,故C选项正确。
4. 验证水的质量:
桶的重力$ G_{桶}=m_{桶}g=1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N} $,桶对地面的压力等于总重力,即$ F_{地}=G_{桶}+G_{水} $,则水的重力$ G_{水}=F_{地}-G_{桶}=290\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=280\ \mathrm{N} $,水的质量$ m_{水}=\frac{G_{水}}{g}=\frac{280\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=28\ \mathrm{kg} $,故D选项(29kg)错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、固体压力、重力计算
【点评】
本题的易错点在于区分液体压力和水的重力,水桶为上宽下窄的形状,水对桶底的压力小于水的重力,需结合题目给出的压力差条件分析,计算时要注意单位换算,避免出错。
【难度系数】
0.5
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