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17. 小华同学利用如图所示的装置探究液体内部压强的特点。
（1）小华把金属盒分别浸入甲、乙两图的两种液体（水和酒精）中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，他判断图甲中的液体是酒精，其结论不可靠，原因是没有使金属盒在液体中的
（2）小华应该比较图
（3）小华发现在同种液体中，金属盒所处深度相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变，这表明
（4）U形管压强计
（1）小华把金属盒分别浸入甲、乙两图的两种液体（水和酒精）中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，他判断图甲中的液体是酒精，其结论不可靠，原因是没有使金属盒在液体中的
深度相同
；他改变图乙中金属盒的深度如图丙所示，比较甲、丙两图可知，在同一深度，不同液体的压强与液体的密度
有关。（2）小华应该比较图
乙、丙
，得出金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体的压强就越大。（3）小华发现在同种液体中，金属盒所处深度相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变，这表明
在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等
。（4）U形管压强计
不是
（选填“是”或“不是”）连通器。答案
17.(1)深度相同 密度
(2)乙、丙
(3)在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等
(4)不是
(2)乙、丙
(3)在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等
(4)不是
解析
【分析】
本题是探究液体内部压强特点的实验题，核心运用控制变量法分析。解题时需明确：液体压强与深度、液体密度有关，探究某一因素的影响时，要控制另一因素不变；同时结合连通器的定义判断装置是否为连通器。
（1）判断液体种类时，需控制深度相同，甲、乙中金属盒深度不同，结论不可靠；甲丙是同一深度不同液体，可探究压强与密度的关系。
（2）探究压强与深度的关系，需控制液体密度相同，改变深度，乙、丙符合要求。
（3）同种液体同一深度，改变金属盒方向，压强差不变，说明同一深度向各方向压强相等。
（4）根据连通器“上端开口、底部连通”的定义，判断U形管压强计是否符合。
【解析】
（1）探究液体压强与液体密度的关系时，应控制金属盒在液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此结论不可靠；甲、丙两图中，金属盒在同一深度，液体种类不同，U形管液柱高度差不同，说明同一深度，不同液体的压强与液体的密度有关。
（2）要探究金属盒离液面的距离（深度）对压强的影响，需控制液体密度相同，改变深度，乙、丙两图为同种液体，深度不同，因此应比较乙、丙。
（3）在同种液体中，金属盒深度相同，改变方向时U形管液柱高度差不变，说明在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。
（4）连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”，U形管压强计的一端与橡皮管相连，并非上端开口，因此不是连通器。
【答案】
17.(1)深度相同；密度 (2)乙、丙 (3)在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等 (4)不是
【知识点】
液体内部压强、连通器、控制变量法
【点评】
本题为基础实验探究题，重点考查控制变量法在液体压强实验中的应用，以及连通器概念的理解，注重实验逻辑和知识点的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究液体内部压强特点的实验题，核心运用控制变量法分析。解题时需明确：液体压强与深度、液体密度有关，探究某一因素的影响时，要控制另一因素不变；同时结合连通器的定义判断装置是否为连通器。
（1）判断液体种类时，需控制深度相同，甲、乙中金属盒深度不同，结论不可靠；甲丙是同一深度不同液体，可探究压强与密度的关系。
（2）探究压强与深度的关系，需控制液体密度相同，改变深度，乙、丙符合要求。
（3）同种液体同一深度，改变金属盒方向，压强差不变，说明同一深度向各方向压强相等。
（4）根据连通器“上端开口、底部连通”的定义，判断U形管压强计是否符合。
【解析】
（1）探究液体压强与液体密度的关系时，应控制金属盒在液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此结论不可靠；甲、丙两图中，金属盒在同一深度，液体种类不同，U形管液柱高度差不同，说明同一深度，不同液体的压强与液体的密度有关。
（2）要探究金属盒离液面的距离（深度）对压强的影响，需控制液体密度相同，改变深度，乙、丙两图为同种液体，深度不同，因此应比较乙、丙。
（3）在同种液体中，金属盒深度相同，改变方向时U形管液柱高度差不变，说明在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。
（4）连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”，U形管压强计的一端与橡皮管相连，并非上端开口，因此不是连通器。
【答案】
17.(1)深度相同；密度 (2)乙、丙 (3)在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等 (4)不是
【知识点】
液体内部压强、连通器、控制变量法
【点评】
本题为基础实验探究题，重点考查控制变量法在液体压强实验中的应用，以及连通器概念的理解，注重实验逻辑和知识点的结合，难度适中。
【难度系数】
0.6
四、计算题
18. 如图甲所示，水平桌面上有一底面积为$5.00×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为$5.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为$4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$。（$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$）求：
（1）物块受到的浮力。
（2）物块的质量。
（3）如图乙所示，用力$F$缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？
18. 如图甲所示，水平桌面上有一底面积为$5.00×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为$5.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为$4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$。（$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$，$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$）求：
（1）物块受到的浮力。
（2）物块的质量。
（3）如图乙所示，用力$F$缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）。此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？
答案
18.(1)0.4 N
(2)0.04 kg
(3)20 Pa
(2)0.04 kg
(3)20 Pa
解析
【分析】
本题考查浮力与液体压强的综合应用，解题思路如下：
1. 求物块浮力：利用阿基米德原理，已知水的密度、g和物块浸入水中的体积（排开体积），代入公式计算浮力；
2. 求物块质量：物块漂浮时，浮力等于自身重力，由重力公式G=mg，结合已求浮力计算质量；
3. 求水对容器底增加的压强：物块完全浸没时，排开体积的增加量等于物块体积与原排开体积的差，容器底增加的压力等于增加的浮力，再根据压强公式Δp=ΔF/S计算压强变化。
【解析】
（1）根据阿基米德原理，物块受到的浮力：
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 0.4\ \mathrm{N}$；
（2）物块漂浮，根据浮沉条件，物块的重力$G = F_{\mathrm{浮}} = 0.4\ \mathrm{N}$，
由$G = mg$得物块的质量：
$m = \frac{G}{g} = \frac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.04\ \mathrm{kg}$；
（3）物块完全浸没时，排开体积的增加量：
$\Delta V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{物}} - V_{\mathrm{排}} = 5.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 - 4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 1.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$，
容器底增加的压力等于增加的浮力：$\Delta F = \Delta F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}g\Delta V_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×1.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 0.1\ \mathrm{N}$，
则水对容器底增加的压强：
$\Delta p = \frac{\Delta F}{S} = \frac{0.1\ \mathrm{N}}{5.0×10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 20\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
(1)0.4 N；(2)0.04 kg；(3)20 Pa
【知识点】
浮力（阿基米德原理）、物体浮沉条件、液体压强
【点评】
本题是浮力与压强的基础综合题，核心考查阿基米德原理、浮沉条件及液体压强公式的应用，步骤明确，难度适中，需注意排开体积变化与容器底压力变化的关系。
【难度系数】
0.6
本题考查浮力与液体压强的综合应用，解题思路如下：
1. 求物块浮力：利用阿基米德原理，已知水的密度、g和物块浸入水中的体积（排开体积），代入公式计算浮力；
2. 求物块质量：物块漂浮时，浮力等于自身重力，由重力公式G=mg，结合已求浮力计算质量；
3. 求水对容器底增加的压强：物块完全浸没时，排开体积的增加量等于物块体积与原排开体积的差，容器底增加的压力等于增加的浮力，再根据压强公式Δp=ΔF/S计算压强变化。
【解析】
（1）根据阿基米德原理，物块受到的浮力：
$F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}gV_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 0.4\ \mathrm{N}$；
（2）物块漂浮，根据浮沉条件，物块的重力$G = F_{\mathrm{浮}} = 0.4\ \mathrm{N}$，
由$G = mg$得物块的质量：
$m = \frac{G}{g} = \frac{0.4\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 0.04\ \mathrm{kg}$；
（3）物块完全浸没时，排开体积的增加量：
$\Delta V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{物}} - V_{\mathrm{排}} = 5.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 - 4.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 1.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3$，
容器底增加的压力等于增加的浮力：$\Delta F = \Delta F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{水}}g\Delta V_{\mathrm{排}} = 1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×1.0×10^{-5}\ \mathrm{m}^3 = 0.1\ \mathrm{N}$，
则水对容器底增加的压强：
$\Delta p = \frac{\Delta F}{S} = \frac{0.1\ \mathrm{N}}{5.0×10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 20\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
(1)0.4 N；(2)0.04 kg；(3)20 Pa
【知识点】
浮力（阿基米德原理）、物体浮沉条件、液体压强
【点评】
本题是浮力与压强的基础综合题，核心考查阿基米德原理、浮沉条件及液体压强公式的应用，步骤明确，难度适中，需注意排开体积变化与容器底压力变化的关系。
【难度系数】
0.6
