当前位置:首页 > 2018中考物理试题分类汇编 专题16 液体压强(含解析)
内外液面高度差如图乙和图丙所示。(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg)求: (1)图甲中杯底受到水的压强 (2)图丙中某种液体的密度
(3)如果杯子自身质量为80g,则杯内水的质量。
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【分析】(1)根据p=ρ水gh求出杯底受到水的压强;
(2)根据杯子在水中和在图丙的液体中受的浮力相等列出等式,解出液体密度; (3)图乙中杯子处于漂浮状态,浮力等于其总重力,据此列出等式,解出杯子底面积,再根据G=mg=ρgV求出水的质量。
【解答】解:(1)图甲中杯底受到水的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)设杯子的底面积为S,杯子在水中和在液体中受的浮力相等, F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,
ρ水gS(h1+h2)=ρ液gS(h1+h3), 图中h1=0.12m,h2=0.04m,h3=0.08m, 解得:ρ液=0.8×103kg/m3;
(3)图乙中杯子处于漂浮状态,浮力等于其总重力, G杯=m杯g=0.08kg×10N/kg=0.8N, F浮水=G杯+G水,
ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1, ρ水gSh2=G杯, 杯子底面积S=
=
=2×10m,
﹣32
由ρ=得: 杯内水的质量:
m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m2×0.12m=0.24kg。
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答:(1)图甲中杯底受到水的压强1200Pa; (2)图丙中某种液体的密度0.8×10kg/m; (3)杯内水的质量0.24kg。
22.(2018?济宁)将U型管压强计的金属盒放在盛有某和液体的玻璃杯中。将相关信息如图所示。(g取10N/kg)求: (1)液体的密度。
(2)体枳为60cm的小球浸没在液体中受到的浮力。
3
3
3
【分析】(1)根据金属盒受到液体压强与U形管中两边水的压强差相等,由此根据p=ρgh计算液体的密度。
(2)由阿基米德原理计算小球浸没在液体中受到的浮力。 【解答】解:
(1)金属盒受到液体压强与U形管中两边水的压强差相等, 即:p金属盒=p压强计, 由p=ρgh可得: ρ液gh液=ρ水gh水, 所以液体密度: ρ液=
?ρ水=
×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3;
(2)小球浸没在液体中V排=V球=60cm3, 由阿基米德原理可得小球受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×60×10﹣6m3=4.8N。 答:(1)液体的密度为0.8×103kg/m3。 (2)小球浸没在液体中受到的浮力为4.8N。
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23.(2018?昆明)如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为200cm,未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×10Pa,求水对容器的压力。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度)
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【分析】根据p=ρgh求出水对容器的压强,再根据F=pS求出水对容器的压力。 【解答】解:
由题知,S=200cm2=2×10﹣2m2,h=15cm=0.15m, 水对容器部的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa, 根据p=可得水对容器的压力: F=pS=1500Pa×2×10m=30N。 答:水对容器的压力为30N。
24.(2018?枣庄)现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封闭,上端开口,底面积=200cm2,高度h=20cm,如图甲所示;另有一个实心匀质圆柱体,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=120cm2,高度与容器高相同,如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。 (1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是多少?
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少?
﹣22
【分析】(1)利用F=G=mg=ρgV求圆柱体对容器底部的压力,再利用p=求圆柱体对容器底部的压强;
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(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,F浮=G,利用F浮=ρ水gV排=ρ水gSh水求水的深度,再利用p=ρgh求容器底部产生的压强; 利用G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(S﹣S1)h求所注水的重力 【解答】解:
(1)圆柱体对容器底部的压力:
F=G柱=m柱g=ρgV柱=ρgS1h=0.8×10kg/m×10N/kg×120×10m×20×10m=19.2N; 圆柱体对容器底部的压强: p=
=
=1600Pa;
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3
﹣42
﹣2
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,则:
F浮=G柱=19.2N,
由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水得水的深度: h水=
=
=0.16m,
此时水对容器底部产生的压强:
p=ρ水gh水=1×10kg/m×10N/kg×0.16m=1600Pa; 所注水的体积:
V水=(S﹣S1)h水=(200×10﹣4m2﹣120×10﹣4m2)×0.16m=1.28×10﹣3m3, 所注水的重力:
G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10﹣3m3=12.8N。 答:(1)圆柱体对容器底部的压强是1600Pa;
(2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时水对容器底部的压强和所注的水重各是1600Pa、12.8N。
五.解答题(共1小题)
25.(2018?青岛)请用相关的两个物理知识解释如下场景:
潜水员深海作业时,他穿着抗压潜水服,用力向后划水,身体向前进。
【分析】(1)由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大。
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