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專題06液體壓強的比較與計算
一、選擇題
1.圖玻璃管上、下端開口,下端扎緊薄橡皮膜,將它放入裝有不同液體的甲、乙容器如圖,橡皮膜發(fā)生彈性形變且內(nèi)凹程度完全相同。若液體密度分別為、,橡皮膜受到的液體壓強分別為、,則( ?。?br />
A. B. C. D.
2.如圖所示,將同種液體裝入放在水平桌面上質(zhì)量和底面積都相同的a、b、c三個容器中,發(fā)現(xiàn)三容器中液面相平,用pa、pb、pc分別表示杯內(nèi)液體對容器底的壓強,用pA、pB、pC分別表示容器對桌面的壓強,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.pa>pb>pc,pA=pB=pC B.pa=pb=pc,pA<pB<pC
C.pa=pb=pc,pA>pB>pC D.pa<pb<pc,pA=pB=pC
3.如圖所示,A、B為完全相同的兩個容器,分別盛有8cm、6cm深的水,A、B之間用導(dǎo)管連接,若將閥門K打開,最后A、B兩容器底部受到水的壓強之比為( ?。?
A.3∶4 B.9∶7 C.1∶2 D.1∶1
4.兩個完全相同的圓柱形容器靜止放在水平桌面上,其中分別裝有質(zhì)量相等的兩種不同液體,甲容器中液體的密度為,乙容器中液體的密度為,液面高度如圖所示。液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,其壓強分別為、。下列判斷正確的是( ?。?br />
A., B.,
C., D.,
5.水平桌面上兩個靜止放置的玻璃杯甲和乙,它們的底面積相等。分別向兩個杯中注入質(zhì)量相同的不同液體,兩個杯中的液面在同一個水平面上,如圖所示。假定兩個玻璃杯的質(zhì)量相等且玻璃的厚度可以忽略,甲中的液體對杯底的壓強為p1,甲對桌面的壓力大小為F1,乙中的液體對杯底的壓強為p2,乙對桌面的壓力大小為F2。以下關(guān)系中正確的是()
A.p1=p2,F(xiàn)1=F2 B.p1>p2,F(xiàn)1=F2
C.p1=p2,F(xiàn)1 D.pb
10.如圖所示,水平桌面上的甲、乙兩個容器,底面積和質(zhì)量均相同,分別在甲、乙兩容器中裝入質(zhì)量相等的酒精、清水,已知,下列說法正確的是( ?。?br />
A.容器對桌面的壓強
B.容器對桌面的壓力:
C.液體對容器底部的壓強
D.液體對容器底部的壓力:
11.如圖所示,三個底面積不同的圓柱形容器內(nèi)分別盛有A、B、C三種液體,它們對容器底部的壓強相等,現(xiàn)分別從三個容器內(nèi)抽出相同深度的液體后,剩余液體對容器底部的壓強pA、pB、pC的大小關(guān)系是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA=pB>pC
12.如圖所示,底面積不同的圓柱形容器分別盛有甲、乙兩種液體,液體對各自容器底部的壓力相等,若在兩容器內(nèi)分別抽出相同高度的液體,則抽出液體的質(zhì)量Δm甲、Δm乙的關(guān)系是( ?。?br />
A.Δm甲可能等于Δm乙 B.Δm甲一定大于Δm乙
C.Δm甲可能小于Δm乙 D.Δm甲一定小于Δm乙
13.如圖所示,質(zhì)量為16kg,邊長為20cm的質(zhì)量分布均勻的正方體A放在水平面上,一薄壁圓柱形容器也置于水平面上,該容器足夠高,底面積為200cm2,內(nèi)盛在6kg的水,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.正方體A的密度為4×103kg/m3
B.容器B底部受到水的壓強為3×104Pa
C.若沿豎直方向?qū)切去5cm,則A余下部分對水平面的壓強變小
D.若沿水平方向?qū)切去5cm,則A余下部分對水平面的壓強等于容器B底部受到水的壓強
14.如圖一個裝有水的容器放置在水平桌面上,下列關(guān)于液體壓強的說法正確的是(g=10N/kg)( ?。?
A. 點所受的壓強是
B. 所受的壓強是
C. 點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是1:4
D. 點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是1:5
15.如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個質(zhì)量相同的薄壁容器。兩個容器開口大小相同、底面積相同,分別裝有質(zhì)量相同的a、b兩種液體,兩個容器中的液面高度不同。下列說法正確的是( ?。?br />
A.兩種液體密度的大小關(guān)系是
B.桌面對兩個容器支持力的大小關(guān)系是F甲>F乙
C.兩種液體對容器底壓強的大小關(guān)系是pamC
三個容器的質(zhì)量相等,則三個容器的質(zhì)量為ma=mb=mc
由F=G總=(m液+m容)g
可得,三個容器對桌面的壓力FA>FB>FC
又因為三個容器的底面積相等,即Sa=Sb=Sc
由得三個容器對桌面的壓強關(guān)系是pA>pB>pC
ABD不符合題意,C符合題意。
故答案為:C。
3.如圖所示,A、B為完全相同的兩個容器,分別盛有8cm、6cm深的水,A、B之間用導(dǎo)管連接,若將閥門K打開,最后A、B兩容器底部受到水的壓強之比為( ?。?
A.3∶4 B.9∶7 C.1∶2 D.1∶1
【答案】A
【解析】由題意可知,將閥門K打開后,A、B構(gòu)成連通器,水從A容器向B容器流動,在水不流動時,兩容器中液面高度相同,因A、B為完全相同的兩個容器,原來兩水面的高度差為Δh=8cm+2cm-6cm=4cm
故打開閥門后,兩容器中的液面會相平,A液面下降2cm,高度為hA=6cm,B液面上升2cm,高度為hB=8cm,故由p=ρgh可得,兩容器底部受到水的壓強之比為pA∶pB=hA∶hB=6cm∶8cm=3∶4。
故答案為:A。
4.兩個完全相同的圓柱形容器靜止放在水平桌面上,其中分別裝有質(zhì)量相等的兩種不同液體,甲容器中液體的密度為,乙容器中液體的密度為,液面高度如圖所示。液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,其壓強分別為、。下列判斷正確的是( ?。?br />
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】兩個完全相同的圓柱形容器靜止放在水平桌面上,其中分別裝有質(zhì)量相等的兩種不同液體,兩容器底部受到的液體的壓力大小等于液體的重力大小,根據(jù),由知兩容器底部受到的液體壓強相等p甲=p乙,由圖知甲容器中液體的深度小于乙容器中液體的深度,由p=ρ液gh知ρ甲>ρ乙,甲容器底部受到的液體的壓強大小等于A點以上液體產(chǎn)生的壓強與A點以下液體產(chǎn)生的壓強之和p甲=pA+pA下,同理有p乙=pB+pB下,由題意知液體內(nèi)A、B兩點到容器底部的距離相等,根據(jù)p=ρ液gh知A、B兩點以下液體產(chǎn)生壓強大小關(guān)系為pA下>pB下 ①,因p甲=p乙,即pA+pA下=pB+pB下 ②,由①②可得出pAp2,F(xiàn)1=F2
C.p1=p2,F(xiàn)1;< C.=;> D.ρ乙
又因為A、B兩點到容器底的距離相等,兩點下的液體體積相同,根據(jù)密度公式可知,A、B兩點以下液體的質(zhì)量mA下>mB下
因兩液體總質(zhì)量相等,故可知A、B兩點上液體的質(zhì)量mA上p乙
A符合題意,BCD不符合題意。
故答案為:A。
7.如圖所示,盛有水的薄壁杯子靜止在水平桌面上,杯子重1N,高10cm,底面積30cm2;杯內(nèi)水重2N,水深6cm,水的密度為1.0×10kg/m2,g取10N/kg.下列選項中正確的是( ?。?br />
A.水對杯底的壓強為800Pa B.水對杯底的壓力為1.8N
C.水杯對桌面的壓強為1050Pa D.水杯對桌面的壓力為3.2N
【答案】B
【解析】A.水對杯底的壓強: ,
故錯誤;
B.由 得,水對杯底的壓力: ,
故正確;
CD.杯放在桌面上,杯對桌面的壓力: ,
杯對桌面的壓強: ,
CD不符合題意.
故答案為:B
8.如圖甲所示,一密閉容器中裝有部分水,將其放在水平桌面上,此時水對容器底部的壓強為p1,容器對水平桌面的壓強為p1′;將容器倒放,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓強為p2,容器對水平桌面的壓強為p2′,則下列關(guān)系正確的是( )
A.p1>p2 p1′>p2′ B.p1>p2 p1′=p2′
C.p1=p2 p1′>p2′ D.p1=p2 p1′=p2′
【答案】A
【解析】由于甲上粗下細(xì),容器中裝有一定質(zhì)量的水,沒有裝滿容器;將容器倒放,如圖乙所示,水的密度不變,但深度h降低,由p=ρgh可得p1>p2,正放和倒放時,對水平桌面的壓力相等,都等于水和容器總重,所以F1=F2;由于受力面積變大,由可得,水平桌面受到的壓強變小,即p1′>p2′
故答案為:A。
9.如圖所示,兩個完全相同的圓柱形容器,里面分別裝有質(zhì)量相等的兩種不同液體,下列說法正確的是( )
A.兩種液體的密度相比較ρa<ρb
B.兩種液體的密度相比較ρa=ρb
C.兩個容器底受到液體的壓強pa=pb
D.兩個容器底受到液體的壓強pa>pb
【答案】C
【解析】AB.由題意知兩種不同液體質(zhì)量相等 ,兩個圓柱形容器是完全相同的,故,根據(jù)密度公式
可知,AB都錯誤;
CD.由題意知兩種不同液體質(zhì)量相等 ,兩個圓柱形容器是完全相同的,故容器底部受到的壓力等于液體的重力即
又因為容器底面積也相同
根據(jù)壓強公式
可知
D不符合題意,C符合題意。
故答案為:C。
10.如圖所示,水平桌面上的甲、乙兩個容器,底面積和質(zhì)量均相同,分別在甲、乙兩容器中裝入質(zhì)量相等的酒精、清水,已知,下列說法正確的是( ?。?br />
A.容器對桌面的壓強
B.容器對桌面的壓力:
C.液體對容器底部的壓強
D.液體對容器底部的壓力:
【答案】D
【解析】AB.容器的質(zhì)量相等,液體的質(zhì)量相等,由F=G=mg
容器對桌面的壓力相等,即
容器的底面積相等,由可知容器對桌面的壓強相等,即
AB不符合題意;
CD.如圖,兩容器底面積相同,甲容器為上小下大的容器,乙為柱形容器,液體對甲容器的壓力F甲>G甲
液體對乙容器的壓力F乙=G乙
因為液體的質(zhì)量相同,由G=mg可知G甲=G乙
則F甲>F乙
容器的底面積相等,由可知液體對容器底部的壓強
D符合題意,C不符合題意。
故答案為:D。
11.如圖所示,三個底面積不同的圓柱形容器內(nèi)分別盛有A、B、C三種液體,它們對容器底部的壓強相等,現(xiàn)分別從三個容器內(nèi)抽出相同深度的液體后,剩余液體對容器底部的壓強pA、pB、pC的大小關(guān)系是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC C.pA<pB<pC D.pA=pB>pC
【答案】A
【解析】由圖示可知,抽出液體前,三種液體的深度大小關(guān)系為hA>hB>hC
且液體對三個容器底的壓強大小相等,由p=ρ液gh可得三種液體密度的大小關(guān)系為ρA<ρB<ρC
抽出相同深度的液體時,由p=ρ液gh可知,抽出部分液體壓強大小關(guān)系為ΔpA<ΔpB<ΔpC
由p剩=p-Δp
可知,剩余液體對容器底的壓強大小關(guān)系為pA>pB>pC
A符合題意,BCD不符合題意。
故答案為:A。
12.如圖所示,底面積不同的圓柱形容器分別盛有甲、乙兩種液體,液體對各自容器底部的壓力相等,若在兩容器內(nèi)分別抽出相同高度的液體,則抽出液體的質(zhì)量Δm甲、Δm乙的關(guān)系是( ?。?br />
A.Δm甲可能等于Δm乙 B.Δm甲一定大于Δm乙
C.Δm甲可能小于Δm乙 D.Δm甲一定小于Δm乙
【答案】D
【解析】由壓強公式可知
因為,即
所以
因為,所以
又因為,所以
兩容器中分別抽出相同高度Δh的液體,則抽出液體質(zhì)量
因為
所以
ABC不符合題意,D符合題意。
故答案為:D。
13.如圖所示,質(zhì)量為16kg,邊長為20cm的質(zhì)量分布均勻的正方體A放在水平面上,一薄壁圓柱形容器也置于水平面上,該容器足夠高,底面積為200cm2,內(nèi)盛在6kg的水,則下列說法正確的是( ?。?br />
A.正方體A的密度為4×103kg/m3
B.容器B底部受到水的壓強為3×104Pa
C.若沿豎直方向?qū)切去5cm,則A余下部分對水平面的壓強變小
D.若沿水平方向?qū)切去5cm,則A余下部分對水平面的壓強等于容器B底部受到水的壓強
【答案】D
【解析】A.正方體A的邊長為20cm,則正方體的體積為V=20cm×20cm×20cm=8000cm3=8×10-3m3
正方體A的質(zhì)量為16kg,則密度為
A不符合題意;
B.一薄壁圓柱形容器置于水平面上,內(nèi)盛在6kg的水,則水的重力為G=m水g=6kg×10N/kg=60N
容器的底面積為200cm2,則容器B底部受到水的壓強為
B不符合題意;
C.若沿豎直方向?qū)切去5cm,由
可知,切完后,正方體A的高度不變,剩余部分對地面的壓強不變。C不符合題意;
D.若沿水平方向?qū)切去5cm,剩余部分的高度為h=20cm-5cm=15cm=0.15m
則A余下部分對水平面的壓強為p余=ρgh=2×103kg/m3×10N/kg×0.15m=3000Pa
由上面計算可知,A余下部分對水平面的壓強等于容器B底部受到水的壓強。D符合題意。
故答案為:D。
14.如圖一個裝有水的容器放置在水平桌面上,下列關(guān)于液體壓強的說法正確的是(g=10N/kg)( ?。?
A. 點所受的壓強是
B. 所受的壓強是
C. 點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是1:4
D. 點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是1:5
【答案】A
【解析】A.a(chǎn)點的深度為ha=2cm=0.02m
b點的深度為hb=10cm?2cm=8cm=0.08m
容器水的深度為h=10cm=0.1m
a點所受的壓強是pa=ρgha=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
A符合題意;
B.b點所受的壓強是pb=ρghb=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
B不符合題意;
C.容器底部所受的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
所以a點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是200Pa:1000Pa =1:5
C不符合題意;
D.b點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是800Pa:1000Pa =4:5
D不符合題意。
故答案為:A。
15.如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個質(zhì)量相同的薄壁容器。兩個容器開口大小相同、底面積相同,分別裝有質(zhì)量相同的a、b兩種液體,兩個容器中的液面高度不同。下列說法正確的是( ?。?br />
A.兩種液體密度的大小關(guān)系是
B.桌面對兩個容器支持力的大小關(guān)系是F甲>F乙
C.兩種液體對容器底壓強的大小關(guān)系是pa”或“=”或“ρB,所以可得p甲>p乙
因為p甲>p乙,且兩容器底面積相等,所以根據(jù)壓強的變形公式F=pS可得,F(xiàn)甲>F乙。
26.高為20cm的柱形容器內(nèi)盛有9cm深的水,如圖甲所示,現(xiàn)將一高為15cm的柱形物塊豎直放入水中,已知容器底面積為物塊底面積的4倍,且物塊靜止在水中時與容器底接觸但不密合,如圖乙所示。圖甲中,水對容器底部產(chǎn)生的壓強是 Pa,圖乙中,水對容器底部產(chǎn)生的壓強是 Pa。若物塊底面積為50cm2,圖乙中水對容器底部產(chǎn)生的壓力是 N(g取10N/kg)。
【答案】90;1200;24
【解析】圖甲中水的深度h=9cm=0.09m
則水對容器底部產(chǎn)生的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa
圖甲中水的體積V水=S容h
由圖乙可知物體不能浸沒在水中且水沒有溢出,因容器底面積為物塊底面積的4倍,所以,容器內(nèi)水的深度
水對容器底部產(chǎn)生的壓強p′=ρgh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
水對容器底部產(chǎn)生的壓力F=p′S容=p′×4S物=1200Pa×4×50×10-4m2=24N
27.如圖所示,圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它們的底面積分別為0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此時水對容器甲底部的壓強為 Pa?,F(xiàn)分別從兩容器中抽出質(zhì)量均為m的水和酒精,使兩容器中剩余的水和酒精對容器底部的壓強相等,則m等于 kg。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】2×103;0.8
【解析】由題干可知,容器甲中盛有0.2m高的水,故水對容器甲底部的壓強為
由由題干可知,甲乙容器的底面積別為0.02m2和0.01m2,水深0.2m,酒深0.3m,水的密度為1.0×103kg/m3,酒精的密度為0.8×103kg/m3,則容器內(nèi)水的質(zhì)量為
容器內(nèi)酒精的質(zhì)量為
甲和乙放在水平桌面上是圓柱形容器,設(shè)抽出液體的質(zhì)量為Δm,則抽出水后剩余水對容器甲底部的壓力
抽出酒精水后剩余酒精對容器乙底部的壓力
剩余水對容器甲底部的壓強為
剩余酒精對容器甲底部的壓強為
因為剩余液體對容器底部的壓強相等,則有
即
帶入相關(guān)已知量可得
解得抽出的液體質(zhì)量為0.8kg。
28.如圖所示,甲、乙是兩個完全相同的容器,分別裝滿兩種不同的液體A、B,放置在水平桌面上,若容器甲底部受到的液體壓強大于容器乙底部受到的液體壓強,則液體密度 ??;容器對桌面的壓力 。(均選填“>”“;>
【解析】已知容器甲底部受到的液體壓強大于容器乙底部受到的液體壓強,即p甲>p乙甲乙容器內(nèi)液體的深度相同,由p=ρgh可得ρA>ρB
由圖可知,甲容器內(nèi)液體的體積等于乙容器內(nèi)液體的體積,又兩容器內(nèi)液體的密度關(guān)系ρA>ρB
根據(jù)m=ρV可知液體的質(zhì)量關(guān)系mA>mB
因為甲、乙是兩個完全相同的容器,則容器質(zhì)量m甲=m乙
甲容器對桌面的壓力FA=m總Ag=(mA+m甲)g
乙容器對桌面的壓力FB= m總Bg=(mB+m乙)g
故容器對桌面的壓力FA>FB
29.用如圖所示的裝置緩慢提起活塞使水從出水口流出,當(dāng)水深為20cm時,活塞受到水的壓強為 Pa(水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。不計一切摩擦,活塞從圖示位置向上運動至裝置頂端且穩(wěn)定時,拉力F的大小相比開始時 (填“變大”“變小”或“不變”)
【答案】2×103;變小
【解析】(1)活塞受到水的壓強:p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)不計一切摩擦,使用定滑輪不能省力,拉力F=G活塞+F水,F(xiàn)水指水對活塞的壓力,
活塞從圖示位置向上運動至裝置頂端的過程中,在水未流出且沒有到窄處之前時,水對活塞的壓力不變,拉力F=G活塞+F水不變;
當(dāng)水未流出但是到達窄處時,水的深度變大,根據(jù)P=ρgh可以知道活塞受到水的壓強增大,再根據(jù)F=PS可知活塞受到水的壓力增大,所以F=G活塞+F水增大;
在水流出后,水的重力減小,水對活塞的壓力又減小,拉力F=G活塞+G水減小,所以拉力F先不變?nèi)缓笤僭龃蠛笥譁p小。
即拉力F的大小相比開始時變小。
30.如圖所示,兩個完全相同足夠高的圓柱形容器甲、乙置于水平地面上,內(nèi)部盛有不同液體A、B( )。若將兩個完全相同的金屬球分別浸沒在A、B液體中,液體對兩容器底部的壓強變化量分別為 和 ,則 ,兩容器對水平地面的壓強變化量分別為 和 ,則 (均選填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】小于;等于
【解析】因為兩個圓柱形的容器完全相同,所以當(dāng)兩個完全相同的金屬球分別浸沒在A、B液體時,液面高度的變化量相同,即 ,根據(jù)圖示可知,液體A的體積大于液體B的體積,即 ,且 ,由 可知, , 由 可知 。
放入金屬球后,容器對水平地面的壓力變化量等于增加的球的重力,即容器對桌面的壓力增加量相同, 因兩圓柱形的容器完全相同,所以容器的底面積 , 由 可知 。
三、計算題
31.如圖所示,盛有水的杯子靜止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面積為;杯內(nèi)水重2N,水深8cm。g取10N/kg。求:
(1)水對杯底的壓強;
(2)水杯對桌面的壓強。
【答案】解:(1)水對杯底的壓強為
(2)水杯對桌面的壓強為
【解析】(1)根據(jù)液體密度和排開液體的體積,計算浮力大?。?br />
(2)根據(jù)壓力和受力面積的比值, 計算壓強。
32.小明家剛買的一套茶具中有一個平底茶壺,根據(jù)說明書得知茶壺的質(zhì)量為0.3kg、底面積為40cm2,小明往放在水平桌面上的茶壺內(nèi)倒入500g水,測得水深10cm,如圖所示,若茶壺的厚度忽略不計,水的密度為1.0×103kg/cm3,求:
(1)水對茶壺底部的壓力;
(2)裝水后茶壺對水平桌面的壓強。
【答案】解:(1)水深
已知茶壺的底面積為
水對茶壺底部的壓強
水對茶壺底部的壓力
(2)已知茶壺質(zhì)量
茶壺重力為
茶壺內(nèi)水的質(zhì)量
水的重力為
桌面受到的壓強為
【解析】(1)根據(jù)公式p=ρgh及F=pS,可求出壓力;
(2)根據(jù)公式,可求出壓強。
33.如圖,劉明家水平桌面的正中央放著一個重為15N的家用玻璃冷水壺,其底面積為0.02m2,現(xiàn)向水壺內(nèi)裝入質(zhì)量是2.5kg的水,此時測得水的深度為0.15m。求:
(1)水對冷水壺底的壓強多少Pa?
(2)冷水壺底部受到的水的壓力多少N?
(3)冷水壺對桌面產(chǎn)生的壓強和壓力各為多少?
【答案】解:(1)水對冷水壺底的壓強p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)由可得,冷水壺底部受到的水的壓力F水=p水S=1500Pa×0.02m2=30N
(3)水的重力G水=m水g=2.5kg×10N/kg=25N
冷水壺對水平桌面產(chǎn)生的壓力F=G水+G水壺=25N+15N=40N
冷水壺對桌面產(chǎn)生的壓強
【解析】(1)根據(jù)液體密度和深度,可以計算液體壓強大小;
(2)根據(jù)壓強和受力面積的乘積計算壓力;
(3)根據(jù)物體的質(zhì)量計算重力,利用壓力和受力面積的比值, 計算壓強。
34.質(zhì)量為0.2kg、底面積為0.01m2、容積為2×10-3m3的薄壁容器內(nèi)裝入0.15m深的某液體后,容器對桌面的壓力與液體對容器底部的壓力恰好都為11.76N:
(1)求該液體對容器底的壓強;
(2)求該液體的密度、體積;
(3)若在容器內(nèi)再放入一質(zhì)量為1.5kg、體積為1.5×10-3m3的實心物塊,且物塊浸沒。求物塊靜止后容器對桌面壓強的增加量。
【答案】解:(1)根據(jù)壓強公式,可得該液體對容器底的壓強為
(2)根據(jù)液體壓強公式
可得
液體的重力為G液=F容-G容=11.76N -0.2kg×9.8N/kg=9.8N
液體的體積為
(3)由題意,溢出的液體體積為V溢=V液+V物-V容=0.75×10-3m3
溢出的液體質(zhì)量為m溢=ρ液V溢=800kg/m3×0.75×10-3m3=0.6kg
則壓強的增加量為
【解析】(1)根據(jù)壓力和受力面積的比值,計算壓強;
(2)利用壓強和深度的比值, 計算液體密度;利用質(zhì)量和密度的比值, 計算體積;
(3)根據(jù)密度和體積的乘積,計算質(zhì)量;根據(jù)壓力的變化量和受力面積的比值, 計算壓強的變化量。
35.足夠高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,底面積為1×10-2m2,內(nèi)裝有0.2米深的水。
(1)求水的質(zhì)量m水。
(2)求水對容器底部的壓強p水。
(3)若在容器內(nèi)再倒入體積為1×10-3m3的水,求水對容器底部壓強的增加量Δp水。
【答案】解:(1)水的體積V水=Sh=1×10-2m2×0.2m=2×10-3m3
水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
(2)水對容器底部的壓強p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa
(3)若在容器內(nèi)再倒入體積為1×10-3m3的水,水面上升的高度
水對容器底部壓強的增加量Δp水=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
【解析】(1)根據(jù)物體的密度和體積的乘積,計算質(zhì)量;
(2)根據(jù)液體密度和深度,可以計算液體壓強大?。?br />
(3)根據(jù)液體密度和深度的變化量,計算液體壓強的變化量。
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