1. 如图9-2-21所示,在装修房屋时,工人师傅常
用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明
塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出
标记,目的是()

A.把水管当刻度尺用
B.把水管当压强计用
C.测量两个点的水平距离
D.找到两个相同高度的点
用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明
塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出
标记,目的是()
A.把水管当刻度尺用
B.把水管当压强计用
C.测量两个点的水平距离
D.找到两个相同高度的点
答案
D
解析
【分析】
首先观察题目中的装置,灌有水的透明塑料软管构成了连通器。根据连通器的原理,当软管内的水静止时,软管两端的液面会保持相平。此时在墙面对应液面位置做标记,这两个标记点的高度是相同的。接下来分析各个选项:A选项,水管无法精确测量长度,不能当刻度尺用;B选项,该装置没有压强计的结构,不是压强计;C选项,装置不能测量水平距离;只有D选项符合连通器原理的应用,即找到两个相同高度的点。
【解析】
灌有水的透明塑料软管属于连通器,根据连通器的原理:当连通器内装有同种液体,且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。工人师傅在墙面对应软管两端液面的位置做标记,这两个标记点的高度相同,所以目的是找到两个相同高度的点,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理在生活实际中的应用,需要结合连通器的特点分析装置的作用,注重物理知识与生活场景的联系,理解原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
首先观察题目中的装置,灌有水的透明塑料软管构成了连通器。根据连通器的原理,当软管内的水静止时,软管两端的液面会保持相平。此时在墙面对应液面位置做标记,这两个标记点的高度是相同的。接下来分析各个选项:A选项,水管无法精确测量长度,不能当刻度尺用;B选项,该装置没有压强计的结构,不是压强计;C选项,装置不能测量水平距离;只有D选项符合连通器原理的应用,即找到两个相同高度的点。
【解析】
灌有水的透明塑料软管属于连通器,根据连通器的原理:当连通器内装有同种液体,且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。工人师傅在墙面对应软管两端液面的位置做标记,这两个标记点的高度相同,所以目的是找到两个相同高度的点,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
连通器原理
【点评】
本题考查连通器原理在生活实际中的应用,需要结合连通器的特点分析装置的作用,注重物理知识与生活场景的联系,理解原理即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
2. 如图9-2-22所示,在水平桌面上放有A、B、
C、D四个底面积均为$0.01\ \mathrm{m^{2}}$的薄壁空杯,
当在其中一个空杯中装入$1\ \mathrm{kg}$的水后,水对
杯底产生的压强为$900\ \mathrm{Pa}$,则这个杯子的形
状可能是图中的()

C、D四个底面积均为$0.01\ \mathrm{m^{2}}$的薄壁空杯,
当在其中一个空杯中装入$1\ \mathrm{kg}$的水后,水对
杯底产生的压强为$900\ \mathrm{Pa}$,则这个杯子的形
状可能是图中的()
答案
B
解析
【分析】
要解决此题,我们可以先假设杯子是柱形容器(如图A),计算出装入1kg水时水对杯底的压强,再与题目给出的900Pa对比,结合不同形状杯子的特点分析:
1. 首先根据密度公式求出1kg水的体积;
2. 利用柱形容器的底面积计算出水的深度,再根据液体压强公式计算出柱形容器中水对杯底的压强;
3. 对比题目中的压强,分析不同形状杯子的水深:上宽下窄的杯子(B),装相同体积的水时深度比柱形的浅,压强更小;上窄下宽的杯子(C、D),水深比柱形的深,压强更大;柱形杯子(A)的压强是我们计算的参考值,从而判断符合条件的杯子。
【解析】
1. 计算1kg水的体积:
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,水的体积$V=\frac{m}{\rho_{水}}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}}=1×10^{-3}\ \mathrm{m^{3}}$。
2. 假设杯子是柱形容器(图A),计算水的深度:
柱形容器中水的深度$h=\frac{V}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m^{3}}}{0.01\ \mathrm{m^{2}}}=0.1\ \mathrm{m}$。
3. 计算柱形容器中水对杯底的压强:
根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得$p_{A}=\rho_{水}gh=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$。
4. 对比分析:
题目中水对杯底的压强为900Pa,小于1000Pa,说明实际水深$h_{实}<0.1\ \mathrm{m}$。
图B的杯子上宽下窄,装入相同体积的水时,水深比柱形容器的浅,压强更小,符合条件;
图C、D的杯子上窄下宽,装入相同体积的水时,水深比柱形容器的深,压强会大于1000Pa,不符合;
图A是柱形容器,压强为1000Pa,不符合。
【答案】
B
【知识点】
液体压强计算,容器形状对液体压强的影响
【点评】
本题通过对比柱形容器的压强,结合不同形状容器的特点分析液体压强,考查了液体压强公式的灵活应用,需要学生理解容器形状与液体深度、压强的关系,注重逻辑推理能力的考查。
【难度系数】
0.6
要解决此题,我们可以先假设杯子是柱形容器(如图A),计算出装入1kg水时水对杯底的压强,再与题目给出的900Pa对比,结合不同形状杯子的特点分析:
1. 首先根据密度公式求出1kg水的体积;
2. 利用柱形容器的底面积计算出水的深度,再根据液体压强公式计算出柱形容器中水对杯底的压强;
3. 对比题目中的压强,分析不同形状杯子的水深:上宽下窄的杯子(B),装相同体积的水时深度比柱形的浅,压强更小;上窄下宽的杯子(C、D),水深比柱形的深,压强更大;柱形杯子(A)的压强是我们计算的参考值,从而判断符合条件的杯子。
【解析】
1. 计算1kg水的体积:
由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,水的体积$V=\frac{m}{\rho_{水}}=\frac{1\ \mathrm{kg}}{1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}}=1×10^{-3}\ \mathrm{m^{3}}$。
2. 假设杯子是柱形容器(图A),计算水的深度:
柱形容器中水的深度$h=\frac{V}{S}=\frac{1×10^{-3}\ \mathrm{m^{3}}}{0.01\ \mathrm{m^{2}}}=0.1\ \mathrm{m}$。
3. 计算柱形容器中水对杯底的压强:
根据液体压强公式$p=\rho gh$,可得$p_{A}=\rho_{水}gh=1×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.1\ \mathrm{m}=1000\ \mathrm{Pa}$。
4. 对比分析:
题目中水对杯底的压强为900Pa,小于1000Pa,说明实际水深$h_{实}<0.1\ \mathrm{m}$。
图B的杯子上宽下窄,装入相同体积的水时,水深比柱形容器的浅,压强更小,符合条件;
图C、D的杯子上窄下宽,装入相同体积的水时,水深比柱形容器的深,压强会大于1000Pa,不符合;
图A是柱形容器,压强为1000Pa,不符合。
【答案】
B
【知识点】
液体压强计算,容器形状对液体压强的影响
【点评】
本题通过对比柱形容器的压强,结合不同形状容器的特点分析液体压强,考查了液体压强公式的灵活应用,需要学生理解容器形状与液体深度、压强的关系,注重逻辑推理能力的考查。
【难度系数】
0.6
3. 三峡船闸是世界上最大的人造连通器。图9-
2-23是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀
门A打开,下游阀门B关闭,稳定后下列说
法正确的是()

A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A
两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A
右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B
右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B
两侧的压力相等
2-23是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀
门A打开,下游阀门B关闭,稳定后下列说
法正确的是()
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A
两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A
右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B
右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B
两侧的压力相等
答案
A
解析
【分析】
首先回忆连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体且液体不流动时,各容器液面保持相平。然后看题目中的阀门状态:上游阀门A打开,下游阀门B关闭,此时闸室和上游水道满足连通器的条件,构成连通器;而闸室和下游水道被阀门B隔开,底部不连通,不构成连通器。接下来分析阀门A两侧的压力:稳定后闸室和上游液面相平,阀门A两侧水的深度相同,根据液体压强公式$p=\rho gh$,两侧压强相等,再结合压力公式$F=pS$(阀门受力面积相同),可知两侧压力相等。据此逐一判断选项即可。
【解析】
1. 判断连通器:
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器。由图可知,上游阀门A打开,下游阀门B关闭,此时闸室和上游水道上端开口、底部相连通,符合连通器的特点,构成连通器;而闸室和下游水道底部被阀门B隔开,不连通,所以不构成连通器,因此C、D选项错误。
2. 分析阀门A两侧的压力:
当闸室和上游水道构成连通器且稳定后,液面保持相平,阀门A两侧水的深度相同。根据液体压强公式$ p = \rho gh $,可知水对阀门A两侧的压强相等;又因为阀门A的受力面积$ S $相同,由压力公式$ F = pS $可得,水对阀门A两侧的压力相等,所以A选项正确,B选项错误。
【答案】
A
【知识点】
连通器原理;液体压强公式
【点评】
本题主要考查连通器的判断以及液体压强、压力的相关计算,解题的关键是理解连通器的特点,结合液体压强公式分析压强和压力的大小关系,属于基础题,需要熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.8
首先回忆连通器的定义:上端开口、底部相连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体且液体不流动时,各容器液面保持相平。然后看题目中的阀门状态:上游阀门A打开,下游阀门B关闭,此时闸室和上游水道满足连通器的条件,构成连通器;而闸室和下游水道被阀门B隔开,底部不连通,不构成连通器。接下来分析阀门A两侧的压力:稳定后闸室和上游液面相平,阀门A两侧水的深度相同,根据液体压强公式$p=\rho gh$,两侧压强相等,再结合压力公式$F=pS$(阀门受力面积相同),可知两侧压力相等。据此逐一判断选项即可。
【解析】
1. 判断连通器:
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器。由图可知,上游阀门A打开,下游阀门B关闭,此时闸室和上游水道上端开口、底部相连通,符合连通器的特点,构成连通器;而闸室和下游水道底部被阀门B隔开,不连通,所以不构成连通器,因此C、D选项错误。
2. 分析阀门A两侧的压力:
当闸室和上游水道构成连通器且稳定后,液面保持相平,阀门A两侧水的深度相同。根据液体压强公式$ p = \rho gh $,可知水对阀门A两侧的压强相等;又因为阀门A的受力面积$ S $相同,由压力公式$ F = pS $可得,水对阀门A两侧的压力相等,所以A选项正确,B选项错误。
【答案】
A
【知识点】
连通器原理;液体压强公式
【点评】
本题主要考查连通器的判断以及液体压强、压力的相关计算,解题的关键是理解连通器的特点,结合液体压强公式分析压强和压力的大小关系,属于基础题,需要熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.8
4. 如图9-2-24所示,薄壁容器的底面积为$S$,在
容器中装入某种液体,液体的重力为$G$,密度
为$\rho$,深度为$h$,那么,容器底部受到液体的压
强和压力分别为()

A.$\dfrac{G}{S}$和$G$
B.$\rho gh$和$G$
C.$G$和$\rho ghS$
D.$\rho gh$和$\rho ghS$
容器中装入某种液体,液体的重力为$G$,密度
为$\rho$,深度为$h$,那么,容器底部受到液体的压
强和压力分别为()
A.$\dfrac{G}{S}$和$G$
B.$\rho gh$和$G$
C.$G$和$\rho ghS$
D.$\rho gh$和$\rho ghS$
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确液体压强和压力的计算方法:
1. 液体压强的计算:液体压强公式为$p=\rho gh$,该公式适用于所有液体压强的计算,与容器形状无关,因此容器底部受到的液体压强可直接用$\rho gh$计算,不能用固体压强公式$\frac{G}{S}$(因为容器上宽下窄,液体重力有一部分由容器壁承担,容器底部的压力不等于液体重力)。
2. 液体压力的计算:在算出压强后,根据压力与压强的关系$F=pS$,将压强代入可得$F=\rho ghS$,同样不等于液体的重力$G$。
3. 结合选项,排除用$G$计算的选项,即可得出正确答案。
【解析】
1. 计算容器底部受到的液体压强:
根据液体压强公式,容器底部受到的液体压强为:
$p=\rho gh$
2. 计算容器底部受到的液体压力:
根据压力公式$F=pS$,将压强代入得:
$F=pS=\rho gh × S=\rho ghS$
对比选项,只有D选项的压强和压力符合计算结果,因此选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强公式,液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的计算,关键在于区分液体和固体压强的计算差异:对于液体,需先利用$p=\rho gh$计算压强,再通过$F=pS$计算压力;当容器形状不规则(如上宽下窄)时,容器底部受到的液体压力不等于液体的重力,不能直接用液体重力来计算压力或压强。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确液体压强和压力的计算方法:
1. 液体压强的计算:液体压强公式为$p=\rho gh$,该公式适用于所有液体压强的计算,与容器形状无关,因此容器底部受到的液体压强可直接用$\rho gh$计算,不能用固体压强公式$\frac{G}{S}$(因为容器上宽下窄,液体重力有一部分由容器壁承担,容器底部的压力不等于液体重力)。
2. 液体压力的计算:在算出压强后,根据压力与压强的关系$F=pS$,将压强代入可得$F=\rho ghS$,同样不等于液体的重力$G$。
3. 结合选项,排除用$G$计算的选项,即可得出正确答案。
【解析】
1. 计算容器底部受到的液体压强:
根据液体压强公式,容器底部受到的液体压强为:
$p=\rho gh$
2. 计算容器底部受到的液体压力:
根据压力公式$F=pS$,将压强代入得:
$F=pS=\rho gh × S=\rho ghS$
对比选项,只有D选项的压强和压力符合计算结果,因此选D。
【答案】
D
【知识点】
液体压强公式,液体压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的计算,关键在于区分液体和固体压强的计算差异:对于液体,需先利用$p=\rho gh$计算压强,再通过$F=pS$计算压力;当容器形状不规则(如上宽下窄)时,容器底部受到的液体压力不等于液体的重力,不能直接用液体重力来计算压力或压强。
【难度系数】
0.7
5. 如图9-2-25所示,一个敞口的杯子,装上
$8\ \mathrm{cm}$高的水后,放在水平桌面上。已知杯子
内部底面积为$50\ \mathrm{cm^{2}}$,外部底面积为$60\ \mathrm{cm^{2}}$,
杯子装上水后的总质量为$0.6\ \mathrm{kg}$,则水对杯
底的压力为$\mathrm{N}$,杯子对桌面的压强
为$\mathrm{Pa}$。($\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$,$g$取
$10\ \mathrm{N/kg}$)

$8\ \mathrm{cm}$高的水后,放在水平桌面上。已知杯子
内部底面积为$50\ \mathrm{cm^{2}}$,外部底面积为$60\ \mathrm{cm^{2}}$,
杯子装上水后的总质量为$0.6\ \mathrm{kg}$,则水对杯
底的压力为$\mathrm{N}$,杯子对桌面的压强
为$\mathrm{Pa}$。($\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$,$g$取
$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
4
$1×10^3$
$1×10^3$
解析
【分析】
要解决这道题,需要区分液体压强和固体压强的计算方法:
1. 计算水对杯底的压力:属于液体压力计算,需先根据液体压强公式$ p = \rho gh $求出水对杯底的压强,再利用$ F = pS $计算压力,这里的受力面积是杯子内部底面积(液体与容器底的接触面积)。
2. 计算杯子对桌面的压强:属于固体压强计算,先根据总质量求出总重力,总重力等于杯子对桌面的压力,再利用$ p = \frac{F}{S} $计算压强,这里的受力面积是杯子外部底面积(杯子与桌面的接触面积)。
【解析】
步骤1:计算水对杯底的压力
① 统一单位:水的深度$ h = 8\ \mathrm{cm} = 0.08\ \mathrm{m} $,杯子内部底面积$ S_{\mathrm{内}} = 50\ \mathrm{cm^2} = 50 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} $。
② 计算水对杯底的压强:
根据液体压强公式$ p_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}gh $,代入数据得:
$ p_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.08\ \mathrm{m} = 800\ \mathrm{Pa} $。
③ 计算水对杯底的压力:
由$ F = pS $得:
$ F_{\mathrm{水}} = p_{\mathrm{水}}S_{\mathrm{内}} = 800\ \mathrm{Pa} × 5 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} = 4\ \mathrm{N} $。
步骤2:计算杯子对桌面的压强
① 计算杯子对桌面的压力:
杯子对桌面的压力等于总重力,即$ F = G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g $,代入数据得:
$ F = 0.6\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 6\ \mathrm{N} $。
② 统一单位:杯子外部底面积$ S_{\mathrm{外}} = 60\ \mathrm{cm^2} = 60 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 6 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} $。
③ 计算杯子对桌面的压强:
根据固体压强公式$ p = \frac{F}{S} $,代入数据得:
$ p = \frac{6\ \mathrm{N}}{6 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2}} = 1 × 10^3\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
4;$ 1×10^3 $
【知识点】
液体压强的计算;固体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强和固体压强的综合计算,关键是明确两种压强的计算顺序:液体压强先算压强再算压力,固体压强先算压力再算压强,同时要注意受力面积的正确选择,液体对应容器内部接触面积,固体对应物体与支撑面的接触面积。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需要区分液体压强和固体压强的计算方法:
1. 计算水对杯底的压力:属于液体压力计算,需先根据液体压强公式$ p = \rho gh $求出水对杯底的压强,再利用$ F = pS $计算压力,这里的受力面积是杯子内部底面积(液体与容器底的接触面积)。
2. 计算杯子对桌面的压强:属于固体压强计算,先根据总质量求出总重力,总重力等于杯子对桌面的压力,再利用$ p = \frac{F}{S} $计算压强,这里的受力面积是杯子外部底面积(杯子与桌面的接触面积)。
【解析】
步骤1:计算水对杯底的压力
① 统一单位:水的深度$ h = 8\ \mathrm{cm} = 0.08\ \mathrm{m} $,杯子内部底面积$ S_{\mathrm{内}} = 50\ \mathrm{cm^2} = 50 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 5 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} $。
② 计算水对杯底的压强:
根据液体压强公式$ p_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}gh $,代入数据得:
$ p_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.08\ \mathrm{m} = 800\ \mathrm{Pa} $。
③ 计算水对杯底的压力:
由$ F = pS $得:
$ F_{\mathrm{水}} = p_{\mathrm{水}}S_{\mathrm{内}} = 800\ \mathrm{Pa} × 5 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} = 4\ \mathrm{N} $。
步骤2:计算杯子对桌面的压强
① 计算杯子对桌面的压力:
杯子对桌面的压力等于总重力,即$ F = G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g $,代入数据得:
$ F = 0.6\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 6\ \mathrm{N} $。
② 统一单位:杯子外部底面积$ S_{\mathrm{外}} = 60\ \mathrm{cm^2} = 60 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 6 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2} $。
③ 计算杯子对桌面的压强:
根据固体压强公式$ p = \frac{F}{S} $,代入数据得:
$ p = \frac{6\ \mathrm{N}}{6 × 10^{-3}\ \mathrm{m^2}} = 1 × 10^3\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
4;$ 1×10^3 $
【知识点】
液体压强的计算;固体压强的计算
【点评】
本题考查液体压强和固体压强的综合计算,关键是明确两种压强的计算顺序:液体压强先算压强再算压力,固体压强先算压力再算压强,同时要注意受力面积的正确选择,液体对应容器内部接触面积,固体对应物体与支撑面的接触面积。
【难度系数】
0.8
6. 如图9-2-26所示,容器中盛有水,容器壁AB
受到水的压强是$\mathrm{Pa}$,容器底受到水
的压强是$\mathrm{Pa}$;若将容器中的水换成
相同深度的另一种液体,容器壁AB受到该液
体的压强是$5.4×10^{3}\ \mathrm{Pa}$,则该液体的密度是
$\mathrm{kg/m^{3}}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×$
$10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$)

受到水的压强是$\mathrm{Pa}$,容器底受到水
的压强是$\mathrm{Pa}$;若将容器中的水换成
相同深度的另一种液体,容器壁AB受到该液
体的压强是$5.4×10^{3}\ \mathrm{Pa}$,则该液体的密度是
$\mathrm{kg/m^{3}}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×$
$10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$)
答案
$6×10^3$
$9×10^3$
$0.9×10^3$
$9×10^3$
$0.9×10^3$
解析
【分析】
要解决此题,需利用液体压强公式$ p = \rho gh $,关键是确定各研究点的深度(深度是从液面到该点的垂直距离):
1. 容器壁AB的深度是液面到AB的垂直距离60cm,先换算单位后代入公式计算水对AB的压强;
2. 容器底的深度是液面到底部的垂直距离,即60cm+30cm=90cm,同样代入公式计算水对容器底的压强;
3. 换液体后,已知AB处的压强和深度,利用公式变形$ \rho = \frac{p}{gh} $计算液体密度。
【解析】
1. 计算容器壁AB受到水的压强:
已知AB处水的深度$ h_1 = 60\ \mathrm{cm} = 0.6\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,代入数据:
$ p_{AB水} = \rho_{\mathrm{水}} g h_1 = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.6\ \mathrm{m} = 6×10^3\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算容器底受到水的压强:
容器底的深度$ h_2 = 60\ \mathrm{cm} + 30\ \mathrm{cm} = 90\ \mathrm{cm} = 0.9\ \mathrm{m} $,代入公式:
$ p_{底水} = \rho_{\mathrm{水}} g h_2 = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.9\ \mathrm{m} = 9×10^3\ \mathrm{Pa} $。
3. 计算液体的密度:
已知液体对AB的压强$ p_{液} = 5.4×10^3\ \mathrm{Pa} $,深度仍为$ h_1 = 0.6\ \mathrm{m} $,由$ p = \rho gh $变形得$ \rho = \frac{p}{gh} $,代入数据:
$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{p_{液}}{g h_1} = \frac{5.4×10^3\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg} × 0.6\ \mathrm{m}} = 0.9×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $。
【答案】
$ 6×10^3 $;$ 9×10^3 $;$ 0.9×10^3 $
【知识点】
液体压强的计算;压强公式的变形应用
【点评】
本题核心考查液体压强公式的应用,解题的关键是准确判断研究点的深度(注意深度是液面到该点的垂直距离),同时要注意单位的统一(将厘米换算为米),掌握公式的变形可顺利求解液体密度。
【难度系数】
0.7
要解决此题,需利用液体压强公式$ p = \rho gh $,关键是确定各研究点的深度(深度是从液面到该点的垂直距离):
1. 容器壁AB的深度是液面到AB的垂直距离60cm,先换算单位后代入公式计算水对AB的压强;
2. 容器底的深度是液面到底部的垂直距离,即60cm+30cm=90cm,同样代入公式计算水对容器底的压强;
3. 换液体后,已知AB处的压强和深度,利用公式变形$ \rho = \frac{p}{gh} $计算液体密度。
【解析】
1. 计算容器壁AB受到水的压强:
已知AB处水的深度$ h_1 = 60\ \mathrm{cm} = 0.6\ \mathrm{m} $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,代入数据:
$ p_{AB水} = \rho_{\mathrm{水}} g h_1 = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.6\ \mathrm{m} = 6×10^3\ \mathrm{Pa} $。
2. 计算容器底受到水的压强:
容器底的深度$ h_2 = 60\ \mathrm{cm} + 30\ \mathrm{cm} = 90\ \mathrm{cm} = 0.9\ \mathrm{m} $,代入公式:
$ p_{底水} = \rho_{\mathrm{水}} g h_2 = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.9\ \mathrm{m} = 9×10^3\ \mathrm{Pa} $。
3. 计算液体的密度:
已知液体对AB的压强$ p_{液} = 5.4×10^3\ \mathrm{Pa} $,深度仍为$ h_1 = 0.6\ \mathrm{m} $,由$ p = \rho gh $变形得$ \rho = \frac{p}{gh} $,代入数据:
$ \rho_{\mathrm{液}} = \frac{p_{液}}{g h_1} = \frac{5.4×10^3\ \mathrm{Pa}}{10\ \mathrm{N/kg} × 0.6\ \mathrm{m}} = 0.9×10^3\ \mathrm{kg/m^3} $。
【答案】
$ 6×10^3 $;$ 9×10^3 $;$ 0.9×10^3 $
【知识点】
液体压强的计算;压强公式的变形应用
【点评】
本题核心考查液体压强公式的应用,解题的关键是准确判断研究点的深度(注意深度是液面到该点的垂直距离),同时要注意单位的统一(将厘米换算为米),掌握公式的变形可顺利求解液体密度。
【难度系数】
0.7
7. 两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平
桌面上,其中甲容器中装有水,乙容器中装
有其他液体,密度为$\rho_{\mathrm{乙}}$,两容器液面高度如
图9-2-27所示。A点距离水面的竖直高度为
$5\ \mathrm{cm}$。已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,
则$5\ \mathrm{cm}$水柱所产生的压强$p_{A}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{Pa}$。
液体内A、B两点压强分别为$p_{A}$、$p_{B}$,若$p_{A}=$
$p_{B}$,则$\rho_{\mathrm{乙}}\_\_\_\_\_\_\rho_{\mathrm{水}}$。

桌面上,其中甲容器中装有水,乙容器中装
有其他液体,密度为$\rho_{\mathrm{乙}}$,两容器液面高度如
图9-2-27所示。A点距离水面的竖直高度为
$5\ \mathrm{cm}$。已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$,$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,
则$5\ \mathrm{cm}$水柱所产生的压强$p_{A}=\_\_\_\_\_\_\mathrm{Pa}$。
液体内A、B两点压强分别为$p_{A}$、$p_{B}$,若$p_{A}=$
$p_{B}$,则$\rho_{\mathrm{乙}}\_\_\_\_\_\_\rho_{\mathrm{水}}$。
答案
500
<
<
解析
【分析】
第一问:要计算5cm水柱产生的压强,可直接利用液体压强公式$ p = \rho gh $,注意先将高度单位换算为国际单位米,再代入已知的水的密度、g的值进行计算。
第二问:观察图像可知,A点的深度$ h_A $小于B点的深度$ h_B $,已知$ p_A = p_B $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,在压强相同时,深度越大,液体密度越小,由此可比较$ \rho_{\mathrm{乙}} $与$ \rho_{\mathrm{水}} $的大小。
【解析】
1. 计算$ p_A $:
已知$ \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,$ h = 5\ \mathrm{cm} = 0.05\ \mathrm{m} $,
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,代入数据得:
$ p_A = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.05\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{Pa} $。
2. 比较$ \rho_{\mathrm{乙}} $与$ \rho_{\mathrm{水}} $的大小:
由图可知,A点的深度$ h_A < B $点的深度$ h_B $,
已知$ p_A = p_B $,根据$ p = \rho gh $变形可得$ \rho = \frac{p}{gh} $,
当压强$ p $相同时,深度$ h $越大,液体密度$ \rho $越小,
因为$ h_B > h_A $,所以$ \rho_{\mathrm{乙}} < \rho_{\mathrm{水}} $。
【答案】
500;<
【知识点】
液体压强的计算;液体压强的影响因素
【点评】
本题主要考查液体压强公式的应用,解题的关键是准确判断A、B两点的深度关系,并利用控制变量法分析密度与深度的关系,属于基础题。
【难度系数】
0.7
第一问:要计算5cm水柱产生的压强,可直接利用液体压强公式$ p = \rho gh $,注意先将高度单位换算为国际单位米,再代入已知的水的密度、g的值进行计算。
第二问:观察图像可知,A点的深度$ h_A $小于B点的深度$ h_B $,已知$ p_A = p_B $,根据液体压强公式$ p = \rho gh $,在压强相同时,深度越大,液体密度越小,由此可比较$ \rho_{\mathrm{乙}} $与$ \rho_{\mathrm{水}} $的大小。
【解析】
1. 计算$ p_A $:
已知$ \rho_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,$ h = 5\ \mathrm{cm} = 0.05\ \mathrm{m} $,
根据液体压强公式$ p = \rho gh $,代入数据得:
$ p_A = \rho_{\mathrm{水}}gh = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.05\ \mathrm{m} = 500\ \mathrm{Pa} $。
2. 比较$ \rho_{\mathrm{乙}} $与$ \rho_{\mathrm{水}} $的大小:
由图可知,A点的深度$ h_A < B $点的深度$ h_B $,
已知$ p_A = p_B $,根据$ p = \rho gh $变形可得$ \rho = \frac{p}{gh} $,
当压强$ p $相同时,深度$ h $越大,液体密度$ \rho $越小,
因为$ h_B > h_A $,所以$ \rho_{\mathrm{乙}} < \rho_{\mathrm{水}} $。
【答案】
500;<
【知识点】
液体压强的计算;液体压强的影响因素
【点评】
本题主要考查液体压强公式的应用,解题的关键是准确判断A、B两点的深度关系,并利用控制变量法分析密度与深度的关系,属于基础题。
【难度系数】
0.7
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