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9.2 液体的压强
一、液体内部的压强
1. 如图所示,打开水坝的闸门时,液体压强使坝底的水奔流而出,决定坝底水的压强大小的主要
因素是( )
A.水的深度 B.水的体积 C.坝的高度 D.坝的宽度
【答案】A
【详解】液体的压强与液体密度、液体深度有关,液体的密度不变时,液体的深度越大,压强越
大。水坝中水的密度不变,故决定坝底水的压强大小的主要因素是水的深度。故A符合题意,BCD不
符合题意。故选A。
2. 从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应
深度,承受海水压强最大的是( )
z
A.7103救生艇 B.蛟龙号 C.深海勇士号 D.奋斗者号
【答案】D
【详解】由公式p=ρ gh可知,深度越深,压强越大,由图可知,奋斗者号下潜的深度最大,承
海水
受海水的压强最大,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3. 在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理
老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根
据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是
( )
A.水内部的压强与所处的深度有什么关系
B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系
C.液体内部的压强与液体的种类是否有关
D.液体内部的压强与哪些因素有关
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】B
【详解】AB.根据题意可知,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,深度越深,
小孔水喷得越高,说明在同种液体内部,压强随深度的增大而增大,为了使实验具有普遍性,换用其
它液体进行实验,因此探究“液体内部的压强与液体的深度有什么关系?”最有探究价值且易于探究,
故A不符合题意,B符合题意;
C.实验中用的是同种液体,不能探究液体内部压强与液体种类是否有关,故C不符题意;
D.实验中探究液体压强与深度的关系,没有探究液体压强与其它因素的关系,故D不符题意。
故选B。
4.1684年,著名物理学家帕斯卡曾经做过一个著名的“裂桶实验”。他在一个密闭的、装满水的
木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后从楼房的阳台上往管子里灌水。结果,只灌几杯水,桶竟开
裂了,如图所示。表明影响液体内部压强的因素是液体的( )
z
A.质量 B.深度 C.密度 D.体积
【答案】B
【详解】桶开裂是由于受到较大的压强导致的。倒入几杯水后,水的质量虽然变化不大,由于是
一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加很多,根据液体压强的特点可知液体压强随着深
度的增加而增大,所以这一实验表明影响液体内部压强大小的因素是液体的深度。故选B。
5. 如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下
列操作能够使高度差h增大的是( )
A.只将金属盒向下移动 B.只将金属盒水平向左移
C.只将容器中水换成酒精 D.只改变金属盒面的朝向
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】A
【详解】A.只将金属盒向下移动,金属盒浸入液体的深度变大,受到的液体压强变大,压强计U
形管两边液面的高度差变大,故A符合题意;
B.只将金属盒水平向左移,金属盒浸入液体的深度不变,受到的液体压强不变,压强计U形管两
边液面的高度差不变,故B不符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,金属盒浸入液体的深度不变,液体密度变小,液体压强变小,压强计
U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,压强计U形管两边液面的高度差不变,
故D不符合题意。
故选A。
6. 小华用饮料瓶、橡皮膜、玻璃管、浓盐水、清水、锥子、红墨水(为了方便观察染色)等器材
做“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
z
(1)如图甲所示,小华用锥子在装有水(滴有红墨水)的饮料瓶侧壁扎三个高度不同的孔,由此
可以得出的结论是 有关;
(2)小华又进行了如图乙所示的操作,他仅做了一次实验就得出“同种液体在同一深度向各个方
向的压强大小相等”的结论,请判断他的做法是否合理? ,并说明理由: 。
【答案】(1)同种液体产生的压强与深度;(2)不合理,根据一次实验得出的实验结论有偶然性。
【详解】(1)如图甲所示,越往下的孔深度越大,由此可以得出的结论是同种液体产生的压强与
深度有关。
(2)小华又进行了如图乙所示的操作,他仅做了一次实验就得出“同种液体在同一深度向各个方
向的压强大小相等”的结论,由于根据一次实验得出的实验结论有偶然性,因此得到的结论不合理。
7. 一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一瓶口朝下,这两次
药瓶在水里的位置相同如图所示,两次橡皮膜都向 凹(选填“内侧”或“外侧”), 凹
进去的更多(选填“甲”或“乙”)。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】内侧,乙。
【详解】因为液体内部向各个方向都有压强,所以两次橡皮膜都向内侧凹。
橡皮膜朝下时,浸入水的深度大,根据p=ρgh可知,瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜受到的压强大,
乙凹进得更多。
8. 如图是用微小压强计进行“探究液体内部压强”的实验(杯中液体均为水)。
(1)实验前,压强计探头上的横皮膜不受压强时,U形管两侧液面的高度 ;
(2)实验时,把探头浸在液体中,探头上的橡皮膜将 (选填“向里凹”或“向外
凸”);U形管两侧液面的 反映探头受到的压强大小;
(3)由图中甲、乙和丙可以得到:在同一深度、液体内部向各个方向的压强 ;
(4)由图乙和图丁可以得到: 。
【答案】(1)相等;(2)向里凹,高度差;(3)相等;(4)在同种液体中,液体内部压强随
深度的增加而增大. z
【详解】(1)压强计是通过U形管左右液面高度差反映液体内部压强大小,故实验前,压强计探
头上的横皮膜不受压强时,U形管两侧液面高度相等。
(2)将压强计浸入水中,橡皮膜受到向里的压强,橡皮膜将向里凹。根据转换法,压强计通过U
形管左右液面高度差反映液体内部压强大小,高度差越大,压强越大。
(3)由图中甲、乙和丙可知液体的深度相同、液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,U形管液面
的高度差相同,故可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图乙和图丁,液体密度相同,图
丁中探头的深度较深,U形管两侧液面高度差较大,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压
强随深度的增加而增大。
二、连通器及其应用
9.船闸是利用连通器的原理进行工作的。如图所示,上游一艘客轮准备通过船闸进入下游。客轮
进入闸室前,应( )
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司A.关闭下游闸门D,打开下游阀门B B.关闭下游闸门D,打开上游阀门A
C.打开下游闸门D,关闭下游阀门B D.打开下游闸门D,关闭上游阀门A
【答案】B
【详解】由图可知,轮船要由上游通过船闸到达下游,应关闭上游闸门C、下游闸门D及下游阀
门B,打开上游阀门A,使闸室和上游水道构成一个连通器,当闸室水面上升到和上游水面相平后,打
开上游闸门C,船可以平稳地驶入闸室,故B符合题意,ACD不符合题意。
10. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中利用连通器原理的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【详解】①喂水器符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理制成的,符合题意;
②船闸符合上端开口下部连通的容器,是连通器,符合题意;
③压强计不符合上端开口下部连通的容器,不是连通器,不符合题意;
z
④图中下水管中“存水弯”符合上端开口下部连通的容器,属于连通器的应用,符合题意。综上
分析可知,利用连通器原理的是①②④。故选C。
11. 一个两端开口的玻璃管,在其一端扎紧橡皮膜后注入适量液体,再放入装有另一种液体的容器
中,橡皮膜的形变如图所示(管内液体未画出)。若两种液体为水和酒精,已知ρ >ρ ,下列说法
水 酒精
正确的是( )
A.若管内液面高于管外,则管内可能是水
B.若管内液面低于管外,则管内一定是酒精
C.若管内液面低于管外,则管外可能是水
D.若管内液面与管外相平,则管外一定是酒精
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】C
【详解】由图可知,橡皮膜向内凹,说明管外液体产生的压强大于管内液体产生的压强。
A.若管内液面高于管外,由于ρ >ρ ,根据p=ρgh可知,则管内一定酒精,不是水,故A错
水 酒精
误;
B.若管内液面低于管外,由于ρ >ρ ,根据p=ρgh可知,则管内可能是酒精,也可能是水,
水 酒精
故B错误;
C.若管内液面低于管外,由于ρ >ρ ,根据p=ρgh可知,则管外可能是水,也可能是酒精,
水 酒精
故C正确;
D.若管内液面与管外相平,由于ρ >ρ ,根据p=ρgh可知,则管外一定是水,故D错误。
水 酒精
故选C。
12. 如图(a)所示,容器中间用隔板分成体积相等的左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封
闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探究液体内部压强是否跟深度、密度有
关”的实验。
(1)若要探究液体内部压强跟深度的关系时,我们应该在容器两边装入 不同的 液体,
这时我们会观察到橡皮膜向 (选填“液体深”或“液体浅”)的一边凸起。
(2)若要探究液体内部压强跟液体密度的关系时,我们应该在容器两边装入 相同的不
同液体,这时我们会观察到橡皮膜向z (选填“密度大”或“密度小”)的一边凸起。
(3)若在某次实验时容器两边分别倒入不同液体后其现象刚好如图(b)所示,请根据此时现象
来尝试判断容器左、右两边液体的密度大小关系。
A.ρ >ρ B.ρ =ρ C.ρ <ρ D.无法判断
左 右 左 右 左 右
【答案】(1)深度,同种,液体浅;(2)深度,密度小;(3)D。
【详解】(1)若要探究“液体压强跟深度的关系”,要控制液体密度相同,深度不同,则应在容
器两侧倒入深度不同的同种液体,液体压强随深度的增加而增大,所以会看到橡皮膜凸向液体浅的一
侧。
(2)若要探究“液体压强跟密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒
入深度相同的不同液体,液体压强随密度的增加而增大,所以会看到橡皮膜凸向液体密度小的一侧,
由此得到结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)由图(b)可知,橡皮膜向左边凸出,则左边液体的压强小于右边液体的压强,即p <p ,
左 右
又左边的深度小于右边的深度,即h <h ,则无法判断出液体密度的大小,故D符合题意,ABC不
左 右
符合题意。故选D。
13. 在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司(1)气密性良好的微小压强计 (选填“是"或“不是”)连通器;
(2)甲乙两图中, (选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这
是因为,同种液体内部的压强随深度的增加而 ;
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是 点。
【答案】 不是 乙 增大 C
【详解】(1)因微小压强计所上端并未开口,所以不属于连通器。
(2)根据液体压强的特点,同种液体深度越深压强越大可知,甲、乙两图中,乙图中探头受到的
压强大。
(3)液体压强的大小与液体的密度及深度有关,当液体的密度越大,深度越深时,压强越大,所
以A、B、C三个点中,C位置液体的密度大,深度深,所以C点的压强最大。
14.小明在探究液体压强的特点时,利用如图所示的实验装置。
z
(1)图中所用的仪器是 (填名称);
(2)当小明用手指按压(不论轻压还是重压)图中探头上的橡皮膜时,发现U形管(管内装的是
水)两侧液面的高度差几乎不变,出现这种情况的原因是 ;
(3)解决了问题后,测得的部分数据如表所示。
橡皮膜在 U形管左右两侧液面
实验序号 液体 深度h/cm
水中的方向 的高度差 /cm
1 水 3 朝上 2.6
2 水 6 朝上 5.4
3 水 9 朝上 8.2
4 水 9 朝下 8.2
5 水 9 朝左 8.2
6 水 9 朝右 8.2
①分析3、4、5、6次实验数据,可初步得出:在同一液体中,同一深度的地方,来自 的压
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司强相等;
②分析1、2、3次实验数据,可初步得出: ;
(4)小明分析表中的数据时发发现,U形管两侧的液面的高度差 总小于橡皮膜所在的深度为
h,请请你分析产生这种差异的主要原因: ;
(5)在得出上面的结论后,小明还猜想液体压强与液体的密度有关。接下来又进行了图乙所示实
验,容器中的液面相平,橡皮膜在液体中的深度及U形管的液面情况如图所示。根据图中的现象,
(能/不能)得出液体压强与液体密度有关的初步结论。
【答案】 液体压强计 装置可能漏气 液体各个方向 当液体密度相同时,液体
压强随深度的增大而增大 见解析 能
【详解】(1)图为测量液体内部压强的仪器,即探究液体压强规律时所用的仪器是液体压强计。
(2)压强计是利用U形管两端的液面高度差来反映压强的大小。小明用手指按压(不论轻压还是
重压)图中探头上的橡皮膜时两侧液面的高度差几乎不变,说明装置可能漏气。
(3)3、4、5、6次实验数据中,所处深度不变,液体密度不变,橡皮膜在水中的朝向发生变化,
但U形管左右两侧液面的高度差不变,说明在同一液体中,同一深度的地方,来自液体各个方向的压
强相等。
1、2、3次实验数据中,液体密度相同,深度不同,U形管左右两侧液面的高度差不同,深度越
大,高度差越大,可初步得出:当液z 体密度相同时,液体压强随深度的增大而增大。
(4)实验中,橡皮膜发生弹性形变,产生弹力,对水的压强抵消一部分,使得U形管两侧的液面
的高度差Δh总小于橡皮膜所在的深度h。
(5)图乙中,U形管液面高度差相同,说明压强相同,由前面实验可知深度越深,液体压强越大,
而深度较深的水中压强等于深度较浅的盐水的压强,可以说明液体密度影响液体压强,该现象能得出
液体压强与液体密度有关的初步结论。
15.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明同学用压强计探究液体内部压强的影响
因素,如图所示,小亮同学则取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),如
图所示,在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)在图中,压强计通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小。使用前,用手按压金属
盒上的橡皮膜,发现两侧液面没有明显变化,接下来应进行的操作是 ;
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司A.向U形管中注入一些水 B.将U形管中水倒出一些 C.检查装置是否漏气
(2)在图A、B、C、D中,瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是
(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)根据图中,A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量
(选填“有关”或“无关”);
(4)根据图中,B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的 有关;
(5)小亮为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较 两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,
得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(6)实验后,小亮同学自制如图所示E装置继续探究,已知隔板在容器的中央,他向隔板左侧倒
液体,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器 有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再
向隔板右侧倒入水,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度 (选填
“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】(1)高度差,C;(2)转换法;(3)无关;(4)深度;(5)C、D;(6)侧壁,大
于。
【详解】(1)根据转换法,实验是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。
使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的气密性;用手按压金属盒上的橡皮膜,发现两侧液
面没有明显变化,接下来应进行的操作是检查装置是否漏气;故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较,因此在实验中,通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的
程度来反映压力作用效果,这种研究方法是转换法。
(3)由题意可知,A、B两瓶子所装的都是水,由图可知,A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装
水的体积,则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量,两瓶子所装水的质量不同,深度相同,但橡皮膜
z
鼓起的程度相同,即液体的压强相同,因此说明液体的压强与液体的质量无关。
(4)由题意可知,B、C两瓶子所装的都是水,且两瓶子粗细相同,由图可知,C瓶子所装水的
深度大于B瓶子所装水的深度,两瓶子水的深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,即液体的压强不同,
因此说明液体的压强与液体的深度有关。
(5)为了探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法可知,需控制液体的密度不同,液体
的深度相同,由题图可知,C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同,液体深度相同,橡
皮膜鼓起的程度不同,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
(6)如图E所示,隔板左侧倒液体,橡皮膜在侧壁上,发现橡皮膜向右凸起,表明橡皮膜所在的
位置有压强,这说明液体对容器的侧壁有压强。
在图F中,他再向隔板右侧倒入水,水对橡皮膜有向左的压强,左侧液体对橡皮膜有向右的压强,
橡皮膜恢复原状,不再凸起,说明橡皮膜左右两侧压强相等,则有
ρ gh =ρ gh
液 液 水 水
因为h ρ 。
液 水 液 水
16. (2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要
控制的实验条件是( )
A.同一个人操作 B.液体质量相等
C.操作时间相等 D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
【答案】D
【详解】将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向
不同,但U形管液面的高度差相等,探究同一深度各个方向的压强的关系,所以金属盒面的中心在液
体中的深度相等。故选D。
17.(2024·常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液
体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为ρ ,液体对试管底部的压
甲
强为ρ ;乙试管内的液体密度为ρ ,液体对试管底部的压强为ρ ,则ρ ,p p 。
甲 乙 乙 甲 甲 乙
z
【答案】 < <
【详解】由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,由ρ=m/V可知甲液体
的密度比乙液体密度小,即ρ <ρ
甲 乙
因为两试管中液面等高,由液体压强公式p=ρgh可知p
S ,由 A B 可知,Δh <Δh ,因此将压强计橡皮膜放入水中后,A容器中水面的高度小于B容器中水面的高度, A B 由p=ρgh可知,A容器底部压强小于B容器底部压强,题中用压强计U形管两边液面的高度差表示液 体的压强,高度差越大,压强越大,故压强计U形管两边液面的高度差Δh 均小于Δh 。 A B 19. (2024·江苏南通·中考真题)利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。 (1)U形管两边液面的 能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U 形管中液面不发生变化,说明 ; (2)将金属盒分别放入水和盐水中,如图,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是p 和p ,则 水 盐水 p _____p ,据此不能得出液体压强与液体密度的关系,原因是 。 水 盐水 【答案】(1)高度差,装置漏气;(2)小于,没有控制金属盒的橡皮膜位于水和盐水中的深度 相同 【详解】(1)根据转换法的思想,液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来显示压强大小的, z 液面高度差越大,说明液体压强越大。 若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置漏气,使软 管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形 管中的液面就不会出现高度差。 (2)将金属盒分别放入水和盐水中,由图可知,金属盒位于盐水中时,U形管两侧液面高度差更 大,故金属盒的橡皮膜在盐水中受到的压强更大,即p