【正文】 的水 ,再將收集的數據填入下表中。 ④計算水對容器底的壓強。 次數 1 2 3 4 5 6 容器內水的質量 /g 60 100 160 240 300 360 電子秤的讀數 /g 60 100 160 280 400 容器內水的深度 /cm 4 7 10 13 水對容器底的壓強 /Pa 150 250 400 700 1 000 1 300 回答下列問題 : (1)將表格中的空白處補充完整。 (2)分析表中數據可知 :水對容器底的壓強與水的深度 。若在一底面積為 40 cm2的圓 柱形容器中裝入 300 g水 ,水對容器底的壓強為 Pa,與表格中第 5組數據對比可知 ,水對 容器底的壓強與水受到的重力大小 (選填“有關”或“無關” )。 (3)容器 A部分的高度為 cm。 【拓展】完成實驗后 ,小明將一小合金塊浸沒在容器中 ,B內水面上升了 1 cm,電子秤的讀數增 加了 80 g,則合金塊的密度為 g/cm3。 答案 (1)520 (2)成正比 750 無關 (3)5 【拓展】 3 評分說明 :本小題每空 1分。本小題 (2)中沒有答出成正比關系的不給分。 解析 (1)根據題意可知在第 6次實驗中 ,水對電子秤的壓力 F=pS=1 300 Pa 4 103 m2= N,電 子秤的示數為 m=? =? =? = kg=520 g。 (2)分析表格數據可得 ,水對容器底的壓強與水的深度成正比 。若在一圓柱形容器中裝 300 g水 , 水對容器底的壓力 F39。=G水 =m39。g= kg 10 N/kg=3 N,水對容器底的壓強 p39。=? =? =750 Pa, 與表格中第 5次數據對比可知 ,水對容器底的壓強與水的重力無關 。 (3)由題意可知 ,在第 3次實驗后 ,再繼續(xù)往容器中倒入 60 g水 ,水進入了容器 B部分 ,且在 B內的高 度為 1 cm,則此時容器中水的總體積 V0=? =? =220 cm3,B中水的體積 VB=SBh=20 cm2 1 cm= 20 cm3,故容器 A部分的高度 :hA=? =? =5 cm。 【拓展】小明將小合金塊浸沒在容器中 ,B內水面上升了 1 cm,可得合金塊的體積 V=20 cm2 1 cm= 20 cm3,由于水面升高而使電子秤示數增加的值為 Δm=? =? =? = 20 g,故合金塊的質量為 80 g20 g=60 g。合金塊的密度 ρ合金 =? =? =3 g/cm3。 GgFg5 .2 N1 0 N / k g39。FS 323N4 10 m??0mρ 3220g1g / cmAAVS332220cm 20cm40cm?Fg? BpSg?321g/cm 1cm 20cmgg? ? ?mV合 金 360g20cm評析 本題借助電子秤和特別的容器考查了液體的壓力、壓強和質量、密度的計算 ,角度新 穎 ,難度較大 ,解題關鍵是將液體對容器底的壓力轉化為電子秤的示數。 5.(2022湖南邵陽 ,31,6分 )在“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗中 ,小芳猜想 :液體的壓 強可能與液體的密度、深度等因素有關。 (1)要研究液體的壓強與某個因素的關系 ,需要先控制其他幾個因素不變 ,這種實驗探究方法稱 作 法。 (2)如圖是小芳同學設計的用壓強計探究影響液體壓強因素的三個實驗裝置 : ①要探究液體密度相同時 ,液體的壓強與液體的深度是否有關 ,應選取裝置甲和裝置 (選填“乙”或“丙” )來進行研究 。 ②要探究液體深度相同時 ,液體的壓強與液體的密度是否有關 ,應選取裝置乙和裝置 (選填“甲”或“丙” )來進行研究 。 答案 (1)控制變量 (2)①乙 ②丙 解析 (1)影響液體壓強的因素有多個 ,在研究問題時控制其他量不變來分析某一個量對液體 壓強的影響 ,利用的是控制變量法。 (2)①選擇液體密度相同 ,只是壓強計探頭所處深度不同的甲和乙裝置來探究液體密度相同時 , 液體的壓強與液體的深度是否有關。 ②同理 ,選擇探頭所處深度相同 ,而液體密度不同的乙和丙裝置來探究液體深度相同時 ,液體的 壓強與液體的密度是否有關。 6.(2022湖南婁底 ,18,2分 )某同學利用如圖所示的器材探究液體內部壓強的特點 : (1)如圖所示 ,他將橡皮管的一端緊密地套在 U形管左側的端口后 ,多次改變探頭在水中的深度 , 并比較每次的深度及相應的 U形管左右兩側液面的高度差 ,這是為了探究液體內部壓強和液 體 的關系。 (2)圖中 U形管內注入的是紅墨水 ,若紅墨水的密度和水接近 ,且 h=10 cm,則橡皮膜處的壓強約 為 Pa。 (g取 10 N/kg) ? 答案 (1)深度 (2) 103 解析 (1)改變橡皮膜在水中的深度 ,并比較每次的深度及相應的 U形管兩側液面的高度差 ,是 為了探究液體內部壓強和液體深度的關系 。 (2)p=ρgh= 103 kg/m3 10 N/kg m= 103 Pa。 7.(2022江西南昌 ,18,4分 )如圖所示 ,粗細相同、高矮不同的甲、乙兩把水壺 ,且壺嘴等高 ,請問 哪把水壺能裝更多的水 ?為什么 ? 答案 兩把水壺裝的水一樣多。 (2分 ) 因為兩把水壺的壺嘴等高 ,根據連通器的原理 ,兩壺最高水位是一樣的 ,又因為粗細相同 ,所以 裝的水一樣多。 (2分 ) 評分意見 :有其他合理答案均參照給分。 解析 水壺應用了連通器原理 ,水壺中的水不流動時 ,壺身與壺嘴的水面保持相平 ,又因為兩壺 的壺嘴等高 ,壺身的粗細相同 ,故兩壺中所裝水的質量相同。 8.(2022河北 ,37,6分 )如圖所示 ,薄壁圓柱形容器置于水平地面 ,容器的底面積 S=8 103 m2,容器 高 m,內盛 m深的水。 A1和 A2為兩個均勻實心立方體物塊 (不吸水 ),A1的質量為 kg, A2的體積為 104 m3。 (已知 ρ水 = 103 kg/m3,g取 10 N/kg) ? (1)水對容器底部的壓力為多少 ? (2)將 A1釋放 ,浸沒在水中 ,靜止后受到容器底對它的支持力為 N,求 A1的體積。 (3)只將 A2緩慢浸入水中 ,當水對容器底部的壓強最大時 ,A2的密度至少為多少 ? 答案 (1) N (2) 104 m3 (3) 103 kg/m3 解析 (1)p=ρ水 gh水 = 103 kg/m3 10 N/kg m= 103 Pa(1分 ) 由 p=? 可得 F壓 =pS= 103 Pa 8 103 m2= N(1分 ) (2)A1受到的浮力 :F1浮 =G1F支 即 ρ水 gV1=G1F支 =m1gF支 ? (1分 ) 則 V1=? =? = 104 m3? (1分 ) (3)將 A2緩慢放入水中 ,當水面上升至 m時 ,水對容器底的壓強最大 此時排開水的體積 : V排 =V容 V水 =S(h容 h水 )=8 103 m2 ( m)= 104 m3V2 此時 A2漂浮 ,A2的密度最小 ? (1分 ) 即 F2浮 =G2,ρ水 gV排 =ρ2gV2 則 ρ2=? =? = 103 kg/m3 ? (1分 ) FS 1m g Fρ g? 支水 10N/kg 10 kg/m 10N/kg????2ρ VV水 排3 3 4 3 10 kg/m 10 10 m??? ? ??思路分析 (1)運用公式 p=ρgh和 F=pS計算水對容器底的壓力 。(2)A1浸沒在水中 ,排開水的體積 等于 A1的體積 ,受到容器底的支持力說明 A1靜止在容器底 ,即 F浮 +F支 =G,結合公式 F浮 =ρ液 gV排 計 算出 A1的體積 。(3)水對容器底的壓強最大即容器中充滿水 ,由此時 A2排開水的體積與 A2的體積 比較可知 ,若 A2處于漂浮狀態(tài) ,A2的密度最小 ,由公式 F浮 =ρ液 gV排 =G=ρ物 gV物 計算 A2的密度。 解題關鍵 由 A1浸沒時 F浮 +F支 =G得出其所受浮力 ,是計算其體積的關鍵 。水對容器底的壓強最 大即水面達到容器口 ,由 A2排開水的體積與 A2的體積比較 ,判斷出其在水中的狀態(tài)并得出浮力 , 是計算 A2密度的關鍵。 9.(2022上海 ,21)如圖所示 ,薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙置于水平地面上。容器甲足夠高、 底面積為 5 102米 2,盛有質量為 5千克的水。圓柱體乙的重力為 160牛、底面積為 8 102米 2。 ? ①求容器甲內水的體積 V水 。 ②求圓柱體乙對水平地面的壓強 p乙 。 ③若將一物塊 A分別浸沒在容器甲的水中、放在圓柱體乙上表面的中央時 ,水對容器甲底部 壓強的變化量與圓柱體乙對水平地面壓強的變化量相等。求物塊 A的密度 ρA。 答案 ① 5 103米 3 ② 2 103帕 ③ 103千克 /米 3 解析 ① V水 =? =? =5 103米 3 ② p乙 =? =? =? =2 103帕 ③ Δp水 =ρ水 gΔh=? ,Δp乙 =? =? =? Δp水 =Δp乙 ,? =? ρA=? ρ水 =? 103千克 /米 3= 103千克 /米 3 mρ 水水 10 / ? 千 克千 克 米FS 乙乙GS 乙乙 221608 10 ?? 牛 米Aρ VgS水 甲FS? 乙乙AGS 乙 AAρ S 乙Aρ S水 甲乙S 乙甲8 105 10 ???? 米米評析 本題涉及固體和液體壓強的變化計算 ,屬于難題。 考點三 氣體壓強和流體壓強 1.(2022湖南郴州 ,9,2分 )下列選項中 不能 用流體壓強與流速的關系解釋的是 ? ( ) “飛機” “龍卷風” “橡皮艇” “弧旋球” 答案 C “飛機”的機翼“上凸下平” ,飛行時上表面空氣流速大 ,壓強小 ,因此產生了“升 力” ?！褒埦盹L”和“弧旋球”都是兩側空氣壓強不相等造成的 ,都可用流體壓強和流速的關 系解釋 。漂浮的“橡皮艇”利用了浮沉條件。因此只有選項 C符合題意。 2.(2022湖南常德 ,6,3分 )下列說法不正確的是 ? ( ) 答案 C 氣壓隨著位置的升高而減小 ,高山上氣壓比山下氣壓低 ,空氣稀薄 ,人在高山上呼吸 會感覺困難 ,選 C。 3.(2022陜西 ,32,7分 )某興趣小組的同學觀察到 :①飛機在起飛和航行時機翼的仰角不同 。②飛 機越大其機翼越大 ,他們想探究“機翼獲得升力的大小與機翼仰角、機翼面積有什么關系 ?” (注 :機翼仰角為機翼下表面與水平面的夾角 ,機翼面積指機翼在水平面上投影的面積 ) 他們利用塑料泡沫等材料自制了三個質量相同、形狀相同、面積不同的機翼模型 ,把圓柱形 空心筆桿穿過“機翼”并固定在“機翼”上 ,將一根金屬桿從筆桿中穿過并上下固定 ,確保 “機翼”能沿金屬桿在豎直方向移動。將“機翼”掛在測力計的下方 ,實驗裝置如圖所示。 ? (1)用鼓風機對著“機翼”吹風模擬飛機在空中飛行。當鼓風機向右吹風時 ,以氣流為參照物 , 飛機向 飛行。 (2)為了研究“機翼”獲得的升力與仰角的關系 ,他們對同一個“機翼”吹風 ,并保持風速不 變 ,只改變“機翼” 的大小 ,觀察并記錄測力計的示數 。在其他條件相同時 ,更換面 積不同的“機翼”重復上述實驗。實驗記錄如下表。 (每次吹風前測力計示數均為 N) ①在上述實驗中 ,吹風前后測力計示數的 即“機翼”獲得升力的大小。 ②通過分析數據可以得出結論 :當質量、形狀、機翼面積和風速相同時 ,仰角增大 ,獲得的升力 (選填“一定”或“不一定” )增大 。當質量、形狀、仰角和風速相同時 ,機翼面積越 大 ,獲得的升力 。 (3)實驗時 ,“機翼”沿金屬桿上升 ,金屬桿對筆桿有向 的摩擦力 ,因此測得的升力應 “機翼”實際獲得的升力。 答案 (1)左 (2)仰角 ①變化量 (或差值、減小量 ) ②不一定 越大 (3)下 小于 解析 (1)鼓風機向右吹風 ,以飛機為參照物 ,氣流向右運動 ,如果以氣流為參照物 ,則飛機向左 飛行。 (2)現在是研究“機翼”獲得的升力與仰角的關系 ,我們應運用控制變量的思想 ,控制其 他因素不變 ,而只改變“機翼”仰角的大小。①吹風前 ,彈簧測力計的示數為“機翼”重力的 大小 。吹風時 ,若不考慮摩擦 ,機翼受重力、拉力、升力三個力的作用 ,由平衡力知識知道 ,吹風 前后彈簧測力計示數的差即“機翼”獲得升力的大小。②由表可知 ,當質量、形狀、風速相 同、機翼面積一定時 ,機翼仰角從 0176。 到最大時彈簧測力計的示數先減小后增大 ,可知獲得的升 力不一定增大 。而當質量、形狀、仰角和風速相同時 ,機翼面積越大 ,獲得的升力越大。 (3)實 驗時 ,“機翼”是沿著金屬桿上升的 ,則金屬桿對筆桿有向下的摩擦力?？紤]到這一因素 ,測得 的升力應小于“機翼”獲得的升力。 評析