
1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習(xí)法:即采用章、節(jié)、標(biāo)題、要點(diǎn)四個(gè)層次對(duì)教材進(jìn)行梳理和編織記憶網(wǎng)絡(luò)。
2.提高“回頭率”:為了防止遺忘,就要采用提高“回頭率”的方法。
3.“空想法”:所謂空想法就是不看課本回想看過(guò)的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細(xì)節(jié)。
4.樹(shù)形圖:復(fù)習(xí)時(shí),選出較有代表性的參考書(shū),通讀全書(shū)后,理出該領(lǐng)域研究的主要線(xiàn)索。
5.梳理錯(cuò)題法:把綜合復(fù)習(xí)階段做過(guò)的所有習(xí)題重新瀏覽一遍。
6.“齊頭并進(jìn)”法:在復(fù)習(xí)過(guò)程中,由于要復(fù)習(xí)的學(xué)科多,所以必須合理安排時(shí)間。
專(zhuān)題6 不同形狀容器的液體壓強(qiáng)與壓力分析
不同形狀容器的液體壓強(qiáng)與壓力分析
容器的形狀是多種多樣的,但可以歸納為如圖所示三種基本類(lèi)型。在求液體對(duì)容器底部的壓力或壓強(qiáng)時(shí),我們可以根據(jù)需要,靈活運(yùn)用相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算。
計(jì)算液體的壓力壓強(qiáng)
①先由公式 P=ρgh 算出壓強(qiáng);
②再由公式 F=PS 計(jì)算壓力。
③當(dāng)直接比較壓強(qiáng)公式無(wú)法得出答案時(shí),可以間接的形式去分析。
比如兩容器液體對(duì)底部的壓強(qiáng)相等,問(wèn)Pa與Pb的關(guān)系。
(2023?綿陽(yáng))如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的薄壁圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面積大于乙容器底面積,它們分別裝有體積相等的液體,甲容器中液體的密度為ρ甲,乙容器中液體的密度為ρ乙。甲容器對(duì)地面的壓力為F甲,乙容器對(duì)地面的壓力為F乙。若兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等,則下列判斷正確的是( )
A.ρ甲<ρ乙、F甲>F乙B.ρ甲<ρ乙、F甲<F乙
C.ρ甲>ρ乙、F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙、F甲>F乙
【解答】解:兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)相等,由圖可知,甲中液體深度小于乙中液體深度,由p=ρgh可知,甲中液體密度大于乙中液體密度,即ρ甲>ρ乙;
因?yàn)閮扇萜髦兴b液體的體積相等,則根據(jù)G=mg=ρVg分析G甲與G乙大小關(guān)系為G甲>G乙,
又因?yàn)榫潜”趫A柱形容器,則兩容器對(duì)地面的壓力大小等于所盛液體的重力大小,
由此可知甲容器底部受到液體的壓力大于乙容器底部受到液體的壓力,即F甲>F乙,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
(2023?大連)如圖所示,放在水平桌面上的兩個(gè)相同的柱形容器,分別裝有甲、乙兩種液體,甲液面高于乙液面。液體中的a、b兩點(diǎn)處于同一水平高度,a、b兩點(diǎn)的液體壓強(qiáng)相等。則兩種液體的密度和質(zhì)量的關(guān)系分別是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
【解答】解:a、b兩點(diǎn)的壓強(qiáng)相等,即pa=pb,
因?yàn)閜=ρgh,hb<ha,
所以?xún)梢后w的密度關(guān)系:ρ甲<ρ乙,
又因?yàn)閍、b兩點(diǎn)到容器底的距離相等,
所以從a、b兩點(diǎn)以下的液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)關(guān)系:pa′<pb′,
而兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng):p甲=pa+pa′,p乙=pb+pb′,
所以p甲<p乙;
兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)p=FS=GS=mgS,由于兩容器底面積相等,p甲<p乙,故兩種液體的質(zhì)量m甲<m乙。
故選:B。
(2023?黑龍江)如圖所示,底面積和質(zhì)量都相同的A、B兩容器,裝有深度相等,質(zhì)量相同的不同液體,若容器底面受到的液體壓強(qiáng)分別為pA和pB,容器對(duì)桌面的壓力分別為FA和FB。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.pA=pB、FA<FBB.pA<pB、FA<FB
C.pA<pB、FA=FBD.pA>pB、FA=FB
【解答】解:由圖可知,A容器內(nèi)液體的體積大于乙容器內(nèi)液體的體積,且兩液體的質(zhì)量相等,所以,由ρ=mV可知,A容器內(nèi)液體的密度小于B容器內(nèi)液體的密度,即ρA<ρB;由圖可知兩容器內(nèi)液體的深度相同,由p=ρgh可知,A容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較小,即pA<pB;
由題意可知,A、B兩容器的質(zhì)量相等,容器內(nèi)液體的質(zhì)量也相等,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可知,兩容器的總質(zhì)量相等,重力相等,對(duì)水平桌面的壓力相等,即FA=FB。
故選:C。
(2023?常德)如圖所示,水平桌面上的甲、乙兩容器用一細(xì)管相連,細(xì)管中間有一開(kāi)關(guān)K,先把K關(guān)上,在兩容器中裝入不同質(zhì)量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后將甲上口密封,此裝置 連通器(選填“是”或“不是”)。打開(kāi)開(kāi)關(guān)K待液面穩(wěn)定后,甲中的液面高度 乙中的液面(選填“大于”“等于”“小于”)。
【解答】解:甲上口密封,此時(shí)該容器的兩端不都是開(kāi)口的,不是連通器;
開(kāi)關(guān)K打開(kāi)前,甲中水面比乙中水面高,根據(jù)p=ρgh可知,甲中水產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于乙,則打開(kāi)K之后,甲中的水將向乙中流動(dòng);
但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的氣體隨著體積的增大產(chǎn)生的壓強(qiáng)將減小,即小于大氣壓p0;
當(dāng)甲、乙兩容器中的水不流動(dòng)時(shí),開(kāi)關(guān)處左右兩邊的壓強(qiáng)相等,即p甲=p乙,因?yàn)閜甲=p空+ρ水gh甲,p乙=p0+ρ水gh乙,所以p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙,
因?yàn)閜空<p0,則ρ水gh甲>ρ水gh乙,可得h甲>h乙。
說(shuō)明甲中的水能往乙中流一些,但最終甲的水面一定比乙高。
故答案為:不是;大于。
(2023?永州)如圖所示,是一款功率1600W的電茶壺,茶壺的壺嘴與壺身組成 ;茶壺內(nèi)裝有500mL的水,則壺內(nèi)水的質(zhì)量為 g;A點(diǎn)離水面的深度h為7cm,則A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為 Pa;該電茶壺產(chǎn)生熱量的87.5%被水吸收,則將壺內(nèi)500mL的水從20℃加熱到100℃,用時(shí) min。[c水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg]
【解答】解:壺嘴、壺體上端開(kāi)口、下端連通,壺嘴與壺身構(gòu)成連通器;
礦泉瓶?jī)?nèi)水的體積:
V=500mL=500cm3,
由ρ=mV可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,
A點(diǎn)水的深度:
h=7cm=0.07m,
A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng):
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa;
將壺內(nèi)500mL的水從20℃加熱到100℃吸熱:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×105J;
根據(jù)η=Q吸W知,消耗的電能W=Q吸η=1.68×105J87.5%
=1.92×105J;
由P=Wt得,加熱時(shí)間t=WP=1.92×105J1600W=120s=2min。
故答案為:連通器;500;700;2。
(2024?福建模擬)如圖,質(zhì)量、底面積相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲為圓柱形,乙、丙為圓臺(tái)形,分別裝有A、B、C三種質(zhì)量和深度均相同的液體,下列說(shuō)法正確的是( )
A.液體的密度ρA>ρB>ρC
B.液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pB>pA>pC
C.液體對(duì)容器底部的壓力FB<FA<FC
D.容器對(duì)桌面的壓力F乙<F甲<F丙
【解答】解:
A、由題知,三個(gè)容器的底面積相同,甲為圓柱形,乙、丙為圓臺(tái)形,三種液體的質(zhì)量和深度均相同;
由圖中容器的形狀可知,B液體的體積最小,C液體的體積最大,根據(jù)ρ=mV可知,B液體的密度最大,C液體的密度最小,即ρB>ρA>ρC,故A錯(cuò)誤;
B、液體的密度關(guān)系為ρB>ρA>ρC,且三種液體的深度相同,根據(jù)公式p=ρgh可知,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系為pB>pA>pC,故B正確;
C、因液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pB>pA>pC,三個(gè)容器的底面積相同,根據(jù)公式F=pS可知,液體對(duì)容器底部的壓力關(guān)系為FB>FA>FC,故C錯(cuò)誤;
D、容器對(duì)水平桌面的壓力等于容器和液體的總重力,因三個(gè)容器的質(zhì)量相同、三種液體的質(zhì)量也相同,則根據(jù)G總=m總g可知它們的總重力相等,所以它們對(duì)桌面的壓力相等,即F甲=F乙=F丙,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
(2023?雁塔區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的薄壁容器,兩個(gè)容器開(kāi)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(gè)容器中的液面高度不同。下列說(shuō)法正確的是( )
A.桌面對(duì)兩個(gè)容器支持力的大小關(guān)系是F甲>F乙
B.兩種液體密度的大小關(guān)系是ρa(bǔ)>ρb
C.兩個(gè)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小關(guān)系是p甲>p乙
D.兩種液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大小關(guān)系是pa<pb
【解答】解:A、桌面對(duì)容器支持力:F=G總=m容g+m液g,由于容器、液體的質(zhì)量都相等,所以,桌面對(duì)兩個(gè)容器支持力的大小關(guān)系是F甲=F乙,故A錯(cuò)誤;
B、由圖可知,a、b兩種液體的體積Va>Vb,而a、b兩種液體的質(zhì)量是相等的,根據(jù)ρ=mV可知,ρa(bǔ)<ρb,故B錯(cuò)誤;
C、容器的總重力相同,對(duì)水平桌面的壓力相等,受力面積相同,根據(jù)p=FS可知,兩個(gè)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小關(guān)系是p甲=p乙,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)圖示可知,液體對(duì)甲容器底部的壓力等于甲容器中液體的重力,乙容器中液體對(duì)容器底部的壓力大于液體的重力,受力面積相同,根據(jù)p=FS可知,pa<pb,故D正確。
故選:D。
(2023?江北區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,盛有水的容器中有A、B、C三點(diǎn),它們受到水的壓強(qiáng)分別為pA、pB和pC,則( )
A.pA=pB>pCB.pA>pB=pCC.pA<pB=pCD.pA<pB<pC
【解答】解:公式p=ρ液gh中的h(深度)是指液體與大氣直接接觸的液面即“自由液面”到研究點(diǎn)所在的水平面的距離;由圖知:hA=hB>hC,因此液體密度一定時(shí),pA=pB>pC。
故選:A。
(2023?蘭山區(qū)校級(jí)模擬)將未裝滿(mǎn)水且密閉的礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置.如圖所示,兩次放置時(shí),水對(duì)瓶底和瓶蓋的壓強(qiáng)分別pA和pB,水瓶對(duì)桌面的壓力分別為FA和FB,則( )
A.pA>pB,F(xiàn)A=FBB.pA<pB,F(xiàn)A>FB
C.pA<pB,F(xiàn)A=FBD.pA=pB,F(xiàn)A<FB
【解答】解:(1)由圖可知,倒放時(shí)瓶中水的深度較大,根據(jù)p=ρgh可知,倒放時(shí)水對(duì)瓶蓋的壓強(qiáng)較大,即pA<pB;
(2)因?yàn)槭峭粋€(gè)未裝滿(mǎn)水且密閉的礦泉水瓶,且水瓶對(duì)桌面的壓力等于水和礦泉水瓶的總重力,所以?xún)煞N情況下水瓶對(duì)桌面的壓力相等,即FA=FB,故C正確,ABD錯(cuò)誤.
故選:C。
(2023?陽(yáng)谷縣二模)如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙、丙三個(gè)平底容器,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說(shuō)法正確的是( )
A.容器對(duì)桌面的壓力:F甲=F乙=F丙
B.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):p′甲<p′乙<p′丙
C.液體的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p甲=p乙=p丙
【解答】解:AB、容器對(duì)桌面的壓力等于容器的重力與液體的重力之和,而兩容器和甲、乙兩種液體質(zhì)量相等,所以三容器的總重力相等,所以容器對(duì)桌面的壓力相等,即F甲=F乙=F丙,故A正確;
因兩容器底面積相同,且F甲=F乙=F丙,由p=FS可知,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p甲′=p乙′=p丙′,故B錯(cuò)誤;
CD、根據(jù)題圖可知,甲、乙、丙液體的質(zhì)量相等,丙液體的體積最大,其次是乙的體積,甲的體積最大,根據(jù)ρ=mV可知,甲的密度最大,丙的密度最小,即ρ甲>ρ乙>ρ丙,故C錯(cuò)誤;
因液體深度相同,且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以由p=ρgh可知,p甲>p乙>p丙,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
(2023?樂(lè)山模擬)如圖,甲、乙、丙三個(gè)相同的容器中分別盛有密度不同的液體,放在水平桌面上,已知在液體內(nèi)部同一水平面a、b、c三點(diǎn)處液體的壓強(qiáng)相等,則各容器中液體的密度大小、液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)的大小排列順序都正確的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙,p甲=p乙=p丙
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙,p甲<p乙<p丙
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙,p甲>p乙>p丙
D.ρ甲<ρ乙<ρ丙,p甲<p乙<p丙
【解答】解:已知在液體內(nèi)部同一水平面a、b、c三點(diǎn)處液體的壓強(qiáng)相等,由p=ρgh得:深度最小的a密度最大,深度最大的c密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙,
由圖可知a、b、c三點(diǎn)到杯底的深度相同,即h相同,由p=ρgh得密度大的壓強(qiáng)大,則a、b、c三點(diǎn)以下液體對(duì)容器底部壓強(qiáng),p甲下>p乙下>p丙下。
又因?yàn)閍,b,c三點(diǎn)處液體的壓強(qiáng)相等,即p甲上=p乙上=p丙上,所以整個(gè)液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)的大小排列順序?yàn)閜甲>p乙>p丙。
故選:C。
(2023?嘉定區(qū)二模)如圖所示,底面積不同的輕質(zhì)圓柱形容器甲、乙置于水平桌面上,內(nèi)部分別盛有密度為ρ甲和ρ乙的兩種液體,液體中距離容器底部等高的A、B兩點(diǎn)處的壓強(qiáng)相等。則關(guān)于兩液體的密度ρ甲和ρ乙及容器甲、乙對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p甲和p乙的大小關(guān)系,正確的是( )
A.ρ甲>ρ乙,p甲<p乙B.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙
C.ρ甲=ρ乙,p甲<p乙D.ρ甲=ρ乙,p甲>p乙
【解答】解:由p=ρgh可知,液體的密度ρ=pg?,因?yàn)锳、B兩點(diǎn)處的壓強(qiáng)相等,由圖可知,A點(diǎn)的深度小于B點(diǎn)的深度,所以ρ甲>ρ乙;
由于是輕質(zhì)薄壁柱形容器,所以容器對(duì)水平桌面的壓力的大小等于容器內(nèi)液體的重力,
容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p固=FS=GS=mgS=ρVgS=ρS?總gS=ρgh總,
液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p液=ρgh總,
即此時(shí)容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)大小等于液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng),
液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p液=ρgh總=ρg(h上+h)=ρgh上+ρgh=p上+ρgh,
因?yàn)閜甲上=p乙上,ρ甲>ρ乙,
所以p甲﹣p乙=p甲上+ρ甲gh﹣(p乙上+ρ乙gh)=ρ甲gh﹣ρ乙gh>0,
因此p甲>p乙,故B正確。
故選:B。
(2023?新泰市校級(jí)模擬)如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說(shuō)法正確的是( )
①容器對(duì)桌面的壓力:F甲>F乙
②液體的密度:ρ甲=ρ乙
③液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p甲>p乙
④容器對(duì)桌面的壓強(qiáng):p′甲=p′乙
A.只有①和③B.只有①和④C.只有②和③D.只有③和④
【解答】解:(1)水平桌面上,甲、乙兩個(gè)容器中兩種液體質(zhì)量相等,容器的質(zhì)量相等,根據(jù)G=mg可知二者的總重力相等,因?yàn)槿萜鲗?duì)水平桌面的壓力等于容器和液體的總重力,故容器對(duì)桌面的壓力F甲=F乙,故①錯(cuò)誤;
受力面積相同,根據(jù)p=FS可知,兩容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,即p甲?=p乙?,故④正確;
(2)從圖中可知乙中液體的體積大于甲中液體的體積,因?yàn)橐后w質(zhì)量相同,根據(jù)ρ=mV可知ρ甲>ρ乙,因兩容器中液體的深度相同,根據(jù)p=ρ液gh知,液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)p甲>p乙,故②錯(cuò)誤,③正確;
故選:D。
(2023?東坡區(qū)校級(jí)二模)如圖所示的三個(gè)質(zhì)量相等的容器中分別裝有酒精、水與鹽水,它們對(duì)容器底部的壓力相等,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大
B.酒精的質(zhì)量最小
C.水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大
D.容器對(duì)桌面的壓力相等
【解答】解:(1)由題知,三種液體對(duì)容器底部的壓力相等,由圖可知:且S水<S酒精<S鹽水,
根據(jù)p=FS可知,三種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)關(guān)系為:p水>p酒精>p鹽水;故A錯(cuò)誤,C正確;
(2)盛酒精的容器上粗、下細(xì),液體對(duì)容器底的壓力小于液體的重力,即F<G酒精;
盛水的容器為柱形容器,則液體對(duì)容器底的壓力等于液體的重力,即F=G水;
盛鹽水的容器上細(xì)、下粗,液體對(duì)容器底的壓力大于液體的重力,即F>G鹽水。
所以,G鹽水<G水<G酒精,即三容器內(nèi)液體重力最大的是酒精,
由G=mg可知,三種液體中質(zhì)量最大的是酒精,故BD錯(cuò)誤。
故選:C。
(2023?鼓樓區(qū)校級(jí)一模)如圖,底面積不同的圓柱形容器中分別盛有甲、乙兩種液體,甲、乙液體對(duì)各自容器底部的壓強(qiáng)相等.若在甲容器中倒入或者抽出甲液體,在乙容器中倒入或者抽出乙液體,使得兩液體對(duì)容器底的壓力相等,則以下操作有可能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.倒入相同質(zhì)量B.抽出相同質(zhì)量
C.倒入相同體積D.抽出相同體積
【解答】解:
AC、甲、乙液體對(duì)各自容器底部的壓強(qiáng)相等,且S甲<S乙,由F=pS可知,甲、乙兩種液體對(duì)容器底的壓力關(guān)系F甲<F乙,又因?yàn)槿萜魇侵稳萜?,即故液體重力關(guān)系G甲<G乙;又因?yàn)橐后w深度h甲<h乙,由p=ρgh可知,液體密度關(guān)系為ρ甲>ρ乙;要使倒入液體后液體對(duì)容器底壓力相等,故倒入液體的重力關(guān)系必須滿(mǎn)足ΔG甲>ΔG乙,由G=mg可知,倒入液體質(zhì)量關(guān)系是Δm甲>Δm乙,由ρ=mV可知,倒入液體的體積可能相等,故A不符合題意,C符合題意;
BD、當(dāng)抽出液體時(shí),必須滿(mǎn)足ΔG甲<ΔG乙,由G=mg可知,抽出液體質(zhì)量關(guān)系是Δm甲<Δm乙,又因?yàn)橐后w密度關(guān)系ρ甲>ρ乙,由ρ=mV可知,抽出液體的體積關(guān)系為ΔV甲<ΔV乙,故BD都不符合題意。
故選:C。
(2023?東莞市二模)如圖所示,將裝滿(mǎn)水的密閉礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,則倒立時(shí)水對(duì)瓶蓋的壓強(qiáng)是 Pa(已知水的密度是1.0×103kg/m3,取g=10N/kg);若正立時(shí)水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)為p1,瓶子對(duì)桌面的壓強(qiáng)p3,倒立時(shí)水對(duì)瓶蓋的壓強(qiáng)為p2,瓶子對(duì)桌面的壓強(qiáng)p4,則p1 p2,則p3 p4(后兩空選填“>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)由圖可知,倒立放置時(shí),水深h=18cm=0.18m,
水對(duì)底部的壓強(qiáng)為:p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa;
(2)由于礦泉水瓶是裝滿(mǎn)水的密閉礦泉水瓶,則正立和倒立放置時(shí)水的深度不變,由p=ρ水gh可知,水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)相等,即:p1=p2;
(3)瓶子對(duì)水平桌面的壓力等于瓶子和水的重力大小,則正立和倒立放置時(shí),瓶子對(duì)桌面的壓力不變,
由于倒立放置時(shí)桌面的受力面積減小了,根據(jù)p=FS可知倒立放置時(shí)水瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大,即:p3<p4。
故答案為:1800;=;<。
(2023?新會(huì)區(qū)二模)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌面上,其內(nèi)分別裝有甲、乙兩種液體,它們的液面在同一水平面上,這時(shí)兩容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等。如果兩容器對(duì)桌面的壓力分別為F甲、F乙;兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙;兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙,那么它們之間的關(guān)系是:F甲 F乙;ρ甲 ρ乙;p甲 p乙。(以上選填“>”、“=”或“<”)
【解答】解:(1)兩容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,底面積相同,由p=FS可得,兩容器對(duì)桌面的壓力F甲=F乙;
(2)因?yàn)樗鼈兊囊好嬖谕凰矫嫔希萜鞯酌娣e相同,
所以?xún)煞N液體體積:V甲>V乙;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因?yàn)槿萜鲗?duì)桌面的壓強(qiáng)相等,容器底面積相同
所以桌面受壓力相等,而F=G,兩個(gè)容器質(zhì)量相同(容器重相同)
所以?xún)煞N液體重力相同(質(zhì)量相同)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②根據(jù)密度公式ρ=mV可知:ρ甲<ρ乙;
(3)因?yàn)橐好嬖谕凰矫嫔?,h相同
所以由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知:p甲<p乙;
故答案為:=;<;<。
(2023?興化市模擬)兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的薄壁圓柱形容器甲和乙,高度相同但底面積不同,分別裝滿(mǎn)水和濃鹽水后靜置在水平桌面上,所裝的水和濃鹽水質(zhì)量剛好相等?,F(xiàn)在將兩個(gè)完全相同的雞蛋分別放入水和濃鹽水中,待靜止后雞蛋的狀態(tài)如圖所示,則水和濃鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲 p乙,甲和乙容器對(duì)桌面的壓力大小關(guān)系為F甲 F乙。
【解答】解:(1)由于圓柱形容器甲和乙高度相同,分別裝滿(mǎn)水、濃鹽水后靜置在水平桌面上,則液體的深度相同,由于ρ水<ρ鹽水,根據(jù)p=ρgh可知:p甲<p乙。
液體對(duì)杯底的壓力用公式F=pS算,放入雞蛋后,液面高度不變,則液體壓強(qiáng)不變,底面積未變化,則壓力應(yīng)該和原來(lái)一樣,兩壓力F甲=F乙;
(2)由圖可知:雞蛋在水下沉,在鹽水中處于漂浮,則G排水=F甲?。糋雞蛋,G排鹽水=F乙?。紾雞蛋,所以G排水<G排鹽水;
由于甲、乙分別裝滿(mǎn)水、濃鹽水后靜置在水平桌面上,所裝的水和濃鹽水質(zhì)量剛好相等,則G水=G鹽水;
放入水和濃鹽水中雞蛋完全相同的,則根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知:F甲=G水+G雞蛋﹣G排水,F(xiàn)乙=G鹽水+G雞蛋﹣G排鹽水,所以,F(xiàn)甲>F乙。
故答案為:<;>。
(2023?蒲城縣模擬)如圖,一個(gè)裝有水的平底密閉礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,兩次放置時(shí),瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)變化情況是 ,瓶?jī)?nèi)的水對(duì)瓶底和瓶蓋的壓強(qiáng)變化情況是 (填“變大”、“變小”或“不變”)。
【解答】解:(1)由圖可知,從甲到乙水的深度變高,由p=ρgh可知,水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)變大;
(2)因物體對(duì)水平面的壓力和自身的重力相等,
所以,兩次放置時(shí),礦泉水瓶的總重力不變,兩次對(duì)桌面的壓力相等,從甲到乙受力面積變小,由p=FS可知,瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大。
故答案為:變大;變大。
(2023?青秀區(qū)校級(jí)模擬)現(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的實(shí)心長(zhǎng)方體放在水平桌面上,其長(zhǎng)寬高如圖甲所示,現(xiàn)按照虛線(xiàn)所示的平面S1繞棱AB沿順時(shí)針依次切去右上部分并將其浸沒(méi)于乙容器中,切去部分質(zhì)量與長(zhǎng)方體總質(zhì)量之比為K;已知乙容器足夠高且底面積為120cm2,其中液體的初始深度為10cm,乙容器中液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)以及甲物體剩余部分對(duì)地面壓強(qiáng)與K的部分關(guān)系如圖丙所示(g取10N/kg),則乙容器中液體密度是 kg/m3;當(dāng)K從a變化到b時(shí),乙容器中液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量為 Pa。
【解答】解:(1)由丙圖可知乙容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2400Pa,則乙容器中液體密度:ρ=pg?0=2400Pa10N/kg×0.1m=2.4×103kg/m3;
(2)由圖丙可知初始甲對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2400Pa,當(dāng)K=a時(shí),甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為1800Pa,
靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于自身的重力,則甲的重力:G=pS=2400Pa×6×10×10﹣4m2=14.4N,
甲對(duì)桌面的壓力的變化量:ΔF=ΔpS=(2400Pa﹣1800Pa)×6×10×10﹣4m2=3.6N,
則甲的重力的變化量ΔG=ΔF=3.6N,
根據(jù)G=mg,m=ρV可知ΔGG=ΔVV,此時(shí)甲體積的變化量為:
ΔV1=ΔGG×V=×8×6×10×10﹣6m3=1.2×10﹣4m3,
由圖甲可知拐點(diǎn)(K=b)時(shí),切去部分體積等于長(zhǎng)方體甲總質(zhì)量的一半,此時(shí)甲體積的變化量為:
ΔV2=12×V=12×8×6×10×10﹣6m3=2.4×10﹣4m3,
則當(dāng)K從a變化到b時(shí),排開(kāi)水體積的變化量為:
ΔV=ΔV2﹣ΔV1=2.4×10﹣4m3﹣1.2×10﹣4m3,
乙容器內(nèi)液面上升的高度:Δh=ΔVS'=1.2×10?4m3120×10?4m2=0.01m,
乙容器液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量:Δp=ρgΔh=2.4×103kg/m3×10N/kg×0.01m=240Pa。
故答案為:2.4×103;240。
容器類(lèi)型
容器底部受到液體壓力的定性分析
容器底部受到液體壓力的等量分析
由于液體所受重力的方向是豎直向下的,可以認(rèn)為柱狀容器中液體重力全部作用在容器底部,所以F壓=G液
液體對(duì)容器底部的壓力:F壓=pS=ρghS=ρgV柱,即F壓=G液(V柱指液柱的體積)
在口大底小的敞口容器中,柱狀線(xiàn)外部一部分液體的重力作用在斜面的側(cè)壁上,液體對(duì)容器底的壓力只等于以其底面積大小形成的柱狀的重力,所以F壓G液,(V柱、G柱指以容器底面積大小形成的液柱的體積和重力)
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