【正文】 出水面的高度為 m,B露出過(guò)程水面下降 5 m A露出過(guò)程水面下降 m 兩個(gè)階段水面累計(jì)下降 Δh= 5 m Δp=ρ水 gΔh= 103 kg/m3 10 N/kg 5 m=375 Pa 由于此時(shí)水面下降到最低處 ,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量達(dá)到最大。 (3)圖像 J點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài) (A、 B間繩子剛要拉斷時(shí) ): 3F0=GA+GBF浮 B39。 則 :2F=F39。 (1)正方體 A、 B間的繩子長(zhǎng)度 L繩 是多少 ? (2)正方體 A和 B的密度 ρA和 ρB分別是多少 ? (3)整個(gè)過(guò)程中 ,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的最大變化量 Δp是多少 ? 答案 (1) m (2)ρA= 103 kg/m3 ρB=2 103 kg/m3 (3)375 Pa 解析 (1)圖像 DE段對(duì)應(yīng)的是 A、 B間繩子逐漸露出水面的過(guò)程 此過(guò)程中 ,s繩 = m ∵ 滑輪組是由 2段繩子承擔(dān)物重 ∴ L繩 = m 評(píng)分意見(jiàn) :有分析過(guò)程且結(jié)果正確得 1分。除 了連接 A、 B間的繩子承受拉力有一定限度外 ,其他繩子都不會(huì)被拉斷。沿固定的方向緩慢勻速拉動(dòng)繩 子 ,開(kāi)始時(shí)刻 ,A的上表面剛好與水面相平 ,滑輪組繩子自由端的拉力 F的大小為 F0,F隨繩端移動(dòng) 距離 s繩 變化的圖像如圖乙所示。物理學(xué)中 對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量 ,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí) 或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量 ,這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。 (3)U形管左右兩側(cè)液面的高度差表示探頭所在處液體壓強(qiáng)的大小 ,從圖乙中可看出 ,探頭在水 中深度增加 ,U形管液面高度差變大 ,表示液體壓強(qiáng)變大 ,此實(shí)驗(yàn)是為了探究液體壓強(qiáng)與深度的 關(guān)系。 答案 (1)不屬于 (2)B (3)液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系 解析 (1)上部開(kāi)口、底部連通的容器叫作連通器 ,而壓強(qiáng)計(jì)探頭是封閉的 ,所以壓強(qiáng)計(jì)不屬于 連通器。 (3)調(diào)好后 ,將探頭放入水中 ,并多次改變探頭在水中的深度如圖乙所示 ,同時(shí) ,比較每次的深度 及相應(yīng)的 U形管左右兩側(cè)液面的高度差。 ? 甲 乙 ? (1)壓強(qiáng)計(jì) (選填“屬于”或“不屬于” )連通器 。 思路分析 首先根據(jù)平衡條件分析得出測(cè)力計(jì)的拉力大小等于物體重力與浮力的差 ,得出液 體對(duì)金屬塊底面的壓力大小關(guān)系 ,然后以金屬塊底面所在水平面作為分界面將容器內(nèi)的液體 分成上下兩部分 ,分析上下兩部分液體壓強(qiáng)之和 ,再分別對(duì)比大小。審題時(shí)應(yīng)當(dāng)把握題中 的相同量和不同量。下 部分的液體深度 h相同 ,鹽水密度較大 ,根據(jù) p=ρgh可知 p水 p鹽水 。因?yàn)闇y(cè)力計(jì)的拉力和金屬塊的重力相同 ,所以 液體對(duì)金屬塊的壓力相同 ,金屬塊的底面積相同 ,所以金屬塊下表面受到的壓強(qiáng)大小相等。分 別向甲、乙兩個(gè)容器中緩慢注入水和鹽水 ,當(dāng)兩個(gè)金屬塊各有一部分浸入液體中 ,且兩個(gè)彈簧 測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等時(shí) ,兩個(gè)金屬塊下表面受到的液體壓強(qiáng)的大小關(guān)系為 p甲 p乙 ,兩個(gè)容 器底受到的液體壓強(qiáng)的大小關(guān)系為 p水 p鹽水 。 112ρ hh評(píng)析 本題考查了液體壓強(qiáng)的計(jì)算與理解 ,利用平衡關(guān)系 ,結(jié)合液體壓強(qiáng)公式是解答本題的關(guān) 鍵。將 U形管傾斜 ,若 U形管內(nèi) 為真空 ,則左右兩邊液柱高度差不變 ,若 U形管內(nèi)不是真空 ,則左右兩邊液柱高度差會(huì)減小 ,B項(xiàng) 錯(cuò)誤。已知左邊液 體的密度為 ρ1,左右兩邊液柱高度差分別為 h h2,則下列說(shuō)法正確的是 ? ( ) ? U形管內(nèi)抽成真空 U形管傾斜 ,左右兩邊液柱高度差會(huì)增大 ρ2=? ρ2=? 112ρ hh121h答案 C 由液體壓強(qiáng)公式知 ρ1gh1=ρ2gh2,得右邊液體的密度 ρ2=? ,故 C項(xiàng)正確 ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2022山東德州 ,9,2分 ,★ )用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量液體的密度。由以上分析知 ,A、 B、 D錯(cuò)誤 ,C 正確。下列關(guān)系正確的是 ? ( ) ? = p2 F1=F2 p2 F1F2 p2 F1=F2 p2 F1F2 答案 C 由于液體質(zhì)量相同 ,而左邊液體的體積小于右邊液體的體積 ,因此左邊液體的密度 大于右邊液體的密度 ,再結(jié)合液體深度相同 ,由 p=ρ液 gh可知 ,p1p2。 FS2.(2022江蘇蘇州 ,9,2分 ,★ )兩個(gè)用同一種材料制成且完全相同的密閉圓臺(tái)形容器一正一反放 置在同一水平桌面上 ,容器內(nèi)裝有質(zhì)量和深度均相同的液體 ,如圖所示。FS 323N10 m??解題關(guān)鍵 因?yàn)楸硬皇侵蔚?,水對(duì)杯底的壓力不等于水的重力 ,要先根據(jù) p=ρ水 gh求出水對(duì) 杯底的壓強(qiáng) ,再利用 F=pS求出水對(duì)杯底的壓力 。=? =? =103 Pa,C選項(xiàng)正確。=G杯 +G水 =1 N+ 2 N=3 N,D選項(xiàng)錯(cuò)誤 。水對(duì) 杯底的壓力為 F=pS=600 Pa 3 103 m2= N,B選項(xiàng)錯(cuò)誤 。杯內(nèi)水重 2 N,水深 6 cm,水的密度為 103 kg/m3,g取 10 N/kg。 答案 (1) 103 kg/m3 (2)3 103 Pa (3) m 解析 (1)乙的體積 : V乙 = m m m=6 103 m3 乙的密度 :ρ乙 =? =? = 103 kg/m3 (2)由于甲放在水平地面上 甲對(duì)水平地面的壓強(qiáng) : p甲 =? =? =? =? =3 103 Pa (3)當(dāng)乙與地面的接觸面積最大時(shí) ,乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng)最小 受力面積 : S乙 = m m=6 102 m2 由題意可知 :? =? m甲截 =? =? = kg 則甲截去的高度 :h甲截 =? =? = m m乙乙 33 10 m??FS 甲甲GS 甲甲mgS甲甲2212kg 10 N/ kg4 10 m???GGS?甲 甲 截甲S?乙 甲 截乙S m SSS??乙 乙甲 甲乙甲2 2 2 22 2 2 212kg 6 10 m 4 10 m4 10 m 6 10 m?????? ? ??? ??mρ S甲 截甲 甲3 3 2 10 kg/m 4 10 m?? ? ?考點(diǎn)二 液體壓強(qiáng) 1.(2022北京 ,15,2分 )如圖所示 ,盛有水的杯子靜止在水平桌面上。 (2)求甲直立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。乙的質(zhì)量為 kg,邊長(zhǎng)分別為 m、 m、 m。乙、丙兩 圖壓力相同 ,乙的受力面積小 ,效果明顯。③此實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的 主要探究方法是 。①比較 兩圖可知 ,當(dāng)受力面積一定時(shí) ,壓力越大 ,壓力的作用效果越明顯 。乙圖所示 ,在小桌上放一個(gè)砝碼 。 6.(2022廣東 ,11,3分 )圖是“探究影響壓力作用效果的因素”實(shí)驗(yàn)。壓強(qiáng)是描述 壓力作用效果的物理量 ,數(shù)值上等于單位面積上受到的壓力 ,作用效果越明顯 ,壓強(qiáng)越大 ,C項(xiàng)正 確 ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。而穿 著運(yùn)動(dòng)鞋的小明總質(zhì)量為 50 kg,卻深陷雪地。故正確選項(xiàng)為 A。書(shū)包背帶做得很寬 ,壓力一定時(shí) ,增大了受力面積 ,減小 壓強(qiáng) 。 4.(2022吉林 ,3,2分 )下列做法能夠增大壓強(qiáng)的是 ? ( ) 答案 A 圖釘尖端做得很尖 ,壓力一定時(shí) ,減小了受力面積 ,增大壓強(qiáng) 。 思路分析 書(shū)包用寬的背帶和磨菜刀都是通過(guò)改變受力面積來(lái)改變壓強(qiáng)的 ,鞋底做上花紋是 為了增大摩擦力 ,攔河壩的形狀與液體壓強(qiáng)特點(diǎn)有關(guān)。菜刀磨一磨是通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng) , 故 C錯(cuò)誤 。 3.(2022四川成都 ,A1,2分 )下列事例中 ,為了減小壓強(qiáng)的是 ? ( ) 答案 A 書(shū)包用寬背帶 ,通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng) ,故 A正確 。 如果將乙圖中的砝碼取下來(lái) ,則與甲圖相比 ,受力面積發(fā)生變化 ,壓力也發(fā)生變化 ,而物理探究 實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法 ,所以④表述是錯(cuò)誤的。從甲、乙兩 圖可以看出 ,壓力作用效果更明顯的是甲 ,②的表述正確。石磨的磨盤(pán)做得很重 ,是為了在受力面積 一定時(shí)增大壓力 ,增大壓強(qiáng) ,D選項(xiàng)正確。 易錯(cuò)警示 大氣壓與連通器的應(yīng)用要重點(diǎn)區(qū)分 ,船閘是屬于連通器 ,用吸管吸飲料等是利用大 氣壓。 5.(2022湖南郴州 ,10,2分 )下列解釋 不正確 的是 ? ( ) “吸”飲料利用了液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律 答案 D 用吸管“吸”飲料實(shí)際上是將吸管內(nèi)的氣體吸出 ,形成內(nèi)外壓力差 ,外界大氣壓將 液體壓入吸管 ,所以 D錯(cuò)誤。D能驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。B能驗(yàn)證液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系 。超導(dǎo)材料的電阻為零 ,通電時(shí)不會(huì)發(fā)熱 ,電能無(wú)法轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ,利 用電流熱效應(yīng)工作的電飯鍋不能用超導(dǎo)材料制作 ,而超導(dǎo)材料可應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸電線 ,故 D錯(cuò)誤。用吸管吸食飲料時(shí) ,是先把吸管內(nèi)的空氣吸走 ,管內(nèi)氣壓減小 ,在外界大氣壓的作用下 ,飲料 被“壓”進(jìn)嘴里 ,故 B正確 。故選 D。船閘利用了連通器原理 ,與大氣壓無(wú)關(guān) 。 2.(2022湖南婁底 ,1,3分 )下列工具、物品或設(shè)施中 ,使用時(shí)利用了大氣壓強(qiáng)的是 ? ( ) 答案 D 天平在使用時(shí) ,動(dòng)力臂等于阻力臂 ,是等臂杠桿 ,與大氣壓無(wú)關(guān) 。圖甲、丙、丁所示現(xiàn)象均是由于空氣流速不同產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同 ,均能用流體壓強(qiáng)與流速的 關(guān)系來(lái)解釋。=? = cm ? =? =? h4=3h3 其中 ,h3=40 cm= cm m=(3h3h3)SEρ水 = kg(1分 ) 39。DDG G FG G F? ? ??? ? ? ?? 動(dòng) 浮動(dòng) 浮10 N400 P ac m4 c mDg 2 6 N0 N / k g注滿水 ,24 NG動(dòng) =GDF浮 ″ ΔF浮 39。 得 G水 =4 000 Pa 250 104 m28 N=92 N 注滿水 ,20 N+4 N2 N=GDF浮 ″ F浮 ″=4 N 由 ? m=? =? =? = kg(1分 ) 方法二 :由 FC+G動(dòng) =G廂 G廂 =G+G木塊 =12 N+ kg 10 N/kg=20 N DGg2 6 N0 N / k gVh?? 3200c4cmm1192N 4N 96N3 EEpS G FpS G G F? ? ?? ? ??? ? ? ? ??浮水注 浮水G 注 1 EpSg9 6 N 20 N / k g?可得 G動(dòng) =G廂 FC=20 N18 N=2 N 由 Δp=ρ水 gΔh=4 400 Pa4 000 Pa=400 Pa 得 Δh=? =? = m=4 cm 由 ? 得 ΔF浮 =F浮 F浮 39。DDG G FG G F? ? ??? ? ? ?? 動(dòng) 浮動(dòng) 浮Fρ gh? ?浮水33 8N. 10 kg/ 10N/kg ? ? ?F浮 39。g=( kg+ kg) 10 N/kg=12 N(2分 ) (2)① W=Fs=Gh=12 N m= J(2分 ) ②對(duì)浮筒 D受力分析 ,注水前后所受拉力不變 ,故浮筒 D所受浮力不變 ,則 V排 不變 ,所以浮筒 D浸 入水中的深度仍為 h浸 =8 cm(1分 ) (3)方法一 :由 FC+G動(dòng) =G廂 G廂 =G+G木塊 =12 N+ kg 10 N/kg=20 N 可得 G動(dòng) =G廂 FC=20 N18 N=2 N 由 Δp=ρ水 gΔh=4 400 Pa4 000 Pa=400 Pa 得 Δh=? =? = m=4 cm 由 ? 得 ΔF浮 =F浮 F浮 39。求浮筒 D的質(zhì)量和注入圓柱 形容器 E中的水的質(zhì)量 m。然后 ,把 800 g木塊同時(shí)從船廂中取出 ,并在船廂中同時(shí)注滿水 ,再把 900 g和 1 000 g的 木塊分別放入 A、 B船廂后 ,當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí) ,壓強(qiáng)傳感器的示數(shù)為 p1。 (3)當(dāng)操作 (2)使船廂下降 10 cm后靜止時(shí) ,壓強(qiáng)傳感器顯示 4 400 Pa。 (2)打開(kāi)進(jìn)水閥 ,在柱形容器 E中注入一定質(zhì)量的水 ,浮筒 D上升 ,使船廂下降 10 cm,再關(guān)閉進(jìn)水 閥 ,求 : ①船廂 A的總重力對(duì) A所做的功 。 (ρ水 = 103 kg/m3。現(xiàn)關(guān)閉進(jìn)水閥和排水閥 ,使柱形容器 E(質(zhì)量不計(jì) ) 中有足夠多的水 ,在船廂 A、 B中各裝 800 g的水 ,整個(gè)裝置靜止后 ,圓柱體浮筒 D浸在水中的深 度為 8 cm,他們依次進(jìn)行了如下 (2)~(3)的操作。 9.(2022湖南長(zhǎng)沙 ,39,8分 )某?？萍夹〗M參觀完湘江航電樞紐后 ,了解到船只過(guò)船閘的時(shí)間很 長(zhǎng) ,為此他們?cè)诰W(wǎng)上查閱資料 ,設(shè)計(jì)了一個(gè)船只升降實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?當(dāng)注入 180 cm3的水時(shí) ,根據(jù) (3)中的計(jì)算可知 ,此時(shí)恰好把下面的正方體注滿水 ,此時(shí)水的深度 為 6 cm, 此時(shí)水對(duì)容器底的壓力 F=pS1=ρghS1=1 103 kg/m3 10 N/kg m 103 m2=216 102 N。 容器下面部分正方體能夠注水的體積 V下 =6 cm 6 cm 6 cm9 cm2 (6 cm2 cm)=180 c