专题09 液体压强的规律
1.特点
(1)液体内部朝各个方向都有压强;
(2)在同一深度液体向各个方向的压强都相等; (3)在同种液体中,深度越深,液体压强越大;
(4)在相同深度的不同液体中时,液体密度越大的,液体压强越大。 2.液体压强的计算:P=ρgh
3.液体的压强只与液体的密度和浸入液体的深度有关。 4.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:
(1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×10kg/m(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。
【例题1】(2019福建)如图所示,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ.则液体对烧杯底部的压強为( )
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专题学啥
专题考法
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A.2.4ρgh B.2.7 ρgh C.2.8 ρgh D.3 ρgh 【答案】C
【解析】上层液体所产生的压强: p上=ρ1gh1=0.8ρgh; 下层液体所产生的压强: p下=ρ2gh2=ρg×2h=2ρgh;
因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强: p底=p上+p下=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。
【例题2】(2019湖北荆州)2018年10月20日,全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。若某次AG600漂浮停在水面上时,飞机排开水的体积为45m3,飞机底部距水面2m深处受到水的压强为 Pa,飞机所受重力为 N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3) 【答案】2×104;4.5×105。
【解析】(1)飞机底部距水面2m深处受到水的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa;
(2)飞机漂浮停在水面上时,由漂浮条件和阿基米德原理可得飞机所受重力: G飞机=F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×45m=4.5×10N。
一、选择题
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专题操练
1.(2019湖北宜昌)一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同 B.瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多 C.两次都向内凹,形变程度相同
D.两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多 【答案】D
【解析】根据液体压强的特点分析解答,液体压强特点:
①液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等; ②液体的压强随深度的增加而增大;
③不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。 液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;
在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显。
综上分析可知,两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多。 故ABC错误,D正确。
2.(2019深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球 M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A. 两小球所受浮力FM<
FN B. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C. 两种液体对容器底部的压强p甲=p乙 D. 两种液体对容器底
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部的压力F甲>F乙 【答案】 D
【解析】A.小球在甲中漂浮,F浮=G;小球在乙中悬浮,F浮=G;因此 两小球所受浮力FM=FN, B.小球在甲中漂浮,ρ甲>ρ;小球在乙中悬浮,ρ乙=ρ, 因此ρ甲>ρ乙, 故B错误; C.根据公式故C错误;
D.因为p甲>p乙 , S甲=S乙 , 根据公式F=pS可知,两种液体对容器底部的压力 F甲>F乙 , 故D正确。
3.(2019山东泰安)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中( ) ①F1>F2 ②ρ1>ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强 ④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
可知,因为h甲=h乙 , ρ甲>ρ乙, 所以 两种液体对容器底部的压强p甲>p乙 ,
A.只有②③正确 C.只有③④正确 【答案】A
B.只有①②正确 D.只有①③④正确
【解析】①因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,则:F1=F2,故①错误;
②由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,ρ1>ρ球,ρ2=ρ球.所以ρ1>ρ2,故②正确;
③两杯中液面相平,ρ1>ρ2,所以根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强:p1>p2,故③正确。 ④由于两球漂浮或悬浮,排开液体的重力等于球的重力,则两种情况下容器内的总重力等于等高的液体产生的压力,所以可以认为甲杯内液体的体积等于乙杯内液体的体积,且ρ1>ρ2,由G=mg=ρVg可知,甲
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杯内总重力较大,甲、乙两烧杯相同,所以甲杯对桌面的压力较大,故④错误; 由此分析可知:只有②③正确。
4.(2019四川达州)如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时个漂浮、一个悬浮(液体均无溢出,则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.ρA<ρB p甲<p乙 C.ρA>ρB p甲<p乙 【答案】C
B.ρA>ρB p甲>p乙 D.ρA<ρB p甲>p乙
【解析】(1)由图知:hA<hB,已知两种液体对容器底的压强相等,则根据p=ρgh可知,ρA>ρB;故AD错误;
(2)因为原来两容器中液体产生的压强相等,均匀柱形容器,则FA=GA=pSA;FB=GB=pSB; 又因为SA>SB,可得GA>GB,
由将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时一个漂浮,另一个悬浮(液体均无溢出),由于两物体重力相等都为G, 则由p甲=p+
;p乙=p+
,
所以,p甲<p乙;故B错误,C正确。
5.(2018海南)放在水平桌面上的容器,其侧壁上有一开口弯管,管内的液面高度为O.6m,容器的顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度0.4m,液体对容器顶部的压力为2.4×102N,如图所示。g=10N/kg。则下列结论正确的是 ( )
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