液体压强、大气压强-物理试题

液体压强、大气压强-物理试题－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

一、知识要点

⑴液体对容器底部的压强跟液体的质量无关（与液体的深度和密度有关）

⑵底部相通的容器叫做连通器，连通器中同种液体相平液面的压强相等。

这是连通器原理！

⑶大气对浸在其内部的物体有压强。

说明：①大气压强跟液体压强的产生类似，空气受重力作用。

②由于空气具有流动性，因此大气压强向各个方向。

⑷证实存在大气压的著名实验是马德堡半球实验；第一个测量大气压数值的科学家是托里拆利。

说明：①托里拆利利用管内水银柱产生的压强跟大气压强相等的原理测量出了大气压数值。

②标准大气压的数值是1．01×105帕；相当于760毫米高的水银柱产生的压强

记住标准大气压数值！

二、知识运用

[例1]如图所示，在一个上大下小的容器中放入重15牛的水，水对容器底部的压力：（）

A大于15牛B等于15牛

C小于15牛D不能判断

思路分析：水对容器底部的压强为P（），容器底部受到的压力用公式计算。比较液体重力G与压力F的大小关系可以得到问题的答案。

压力＝重力

式中V是15牛水的体积；hS是底面积为S、高为h的柱形体的体积（如图10－16中所示），从图中可以看出，因此，即。

答：C液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力！

注：将液体放入上大下小容器中时，液体对容器底部的压力小于液体受到的重力；此时容器壁支撑了一部分液体。质量相同的液体放入上大下小容器中比放入底面积相同的柱形容器中液面的高度低，因此柱形容器底部压强压力比上大下小容器大。

练习1．将1千克水放入某个底面积为50厘米2容器中时，水对容器底部的压力为30牛，求水面的高度。

练习2．两个完全相同的封闭容器中盛有质量相同的水（未装满），如果它们放到水平桌面上（如图所示），比较水对容器底部的压力和压强下列说法中正确的是：（）

AP甲＞P乙；F甲＞F乙BP甲＜P乙；F甲＜F乙

CP甲＞P乙；F甲＜F乙DP甲＜P乙；F甲＞F乙

[例2]将一边长为5厘米的木块放入盛有水的规则容器内前后，水对容器底部的压强增加了245帕，已知容器的底面积是30厘米2，木块的密度是多大？

思路分析：木块漂在水面上，此时它受重力和水给的压力作用而平衡。木块放入水中使容器中水面上升，液体对容器底部的压强和压力变大，增大的压力等于物体重力。

已知：L=5cmS=25cm2

求：

解：增大的压力等于物重！

答：木块的密度为0．6×103千克／米3。设计解题程序！

注：解决问题时比较容易想到的思路是：

。推到这一步V、P增加、S容器、g都是已知量或可求量。解决这个问题的关键是分析清楚容器底部压强增大的原因，容器底部压力增加的数值跟物体重力之间的关系。

练习3．圆桶形容器的底面积为25厘米2，容器中盛有足够量的酒精，将质量为78克的铁块放入液体中（酒精未溢出），酒精对容器底部的压强增大了多少？（铁的密度是7．8×103千克／米3）

[例3]关于托里拆利实验下列说法中正确的是：（）

A用细玻璃管和用粗玻璃实验的结果相同

B若将玻璃管倾斜一些，实验结果会变大

C玻璃管口插入水银槽越深，管中水银质量越大

D以上说法都不正确

思路分析：同一地点、同一时间大气压的数值不会变化。托里拆利测量大气压是利用了管内外压强相等的原理。根据液体压强公式，只要玻璃管足够长，则管内、外水银面的高度差必定不变，跟管的粗细、倾斜与否、管口插入水银槽深度无关。

答：A、D考察影响实验结果的相关因素！

注：测量大气压实验中有几个问题需要注意：第一，是测量的原理，管内水银在跟管外水银面相平的水平面上产生的压强等于当地的大气压强（等量关系）。第二，同一地点、同一时间大气压强确定不变。

练习4．在底面积为2厘米2、长度为23厘米的一端封闭的玻璃管中装满水银，堵住管口将它竖直倒置在水银槽内，已知玻璃管底跟水银槽中液面的高度差是20厘米，求玻璃管底的压强。

[例4]一个标准大气压能够支撑多高的水柱？

思路分析：把问题翻译为“多高的水柱产生的压强等于一个标准大气压？”

简解：

答：一个标准大气压能够支撑10．336米水柱。

注：利用等量关系是解决本题的关键；标准大气压用水银柱产生的压强来表示在解决问题时比较方便；代入数据时，由于前面是两个密度的比值，所以只要代入的单位相同便不会出现错误。从计算结果看，如果改用水来做类似于托里拆利测量大气压强的实验，玻璃管的长度一定要大于10．336米，若管的长度不够，当把管口向下放入水池中，管内的水仍会充满整个玻璃管。在物理学中有时用水银柱产生的压强作为压强的单位，称为“毫米汞柱”或“厘米汞柱”，如：“标准大气压等于760毫米汞柱”。

压强的单位：帕、标准大气压、毫米（或厘米）水银柱高！

练习5：自来水龙头距地面的高度是1．5米，现测得水龙头出口处水的压强是2个标准大气压，求水塔中水面距地面的高度。

[例5]如图所示，一个标准大气压下，在长度为40厘米一端封闭的塑料管内灌满水银后，用手堵住开口倒过来放入水银槽内，水银充满整个塑料管，如果在管的顶端开一小孔，管内的水银将：（）

A向上喷出B向下流动C保持原位不动

思路分析：由于塑料管长度不够760毫米，所以塑料管倒过来后，管内水银不会向下流动（一个标准大气压能够支撑760毫米水银柱），此时管内水银对管顶有向上的压力，管顶受到水银向上的压强（小于标准大气压）。在塑料管顶端开孔时，管内、外相通，大气压压在管顶的水银上，同时也压在管外水银槽液面上，这样管内跟管外水银面相平的水平面上的压强等于大气压强与管中水银柱产生的压强之和（大于管外水银面的压强），所以管内的水银会向下流动。直到管内、外水银面相平为止。

答案：B大气压“无孔不入”！

注：有些同学只分析出了未开口之前管内水银对管顶有向上的压强，没有考虑