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专题 09 液体压强的计算(解析版)
重难点1 容器中只有一种液体压强的比较
重难点2 容器装不同液体时对容器底部压强和压力的比较
重难点3 不同形状的容器装液体时对容器底产生的影响
重难点4 容器中盛满液体时放入物体后压强、压力的变化
重难点5 容器中未盛满液体时放入物体后压强、压力的变化
重难点6 液体压强的综合计算
重难点1 容器中只有一种液体压强的比较
【重难点分析】
(1)液体压强特点:①液体内部各点向各个方向都有压强;②同种液体、同一深度处,向
各个方向的压强大小相等;③同种液体,液体压强随深度的增加而增大;④液体的压强与
液体的密度有关,在同一深度处,液体的密度越大,压强也越大。
(2)同种液体内压强大小比较只与液体深度有关,与液体的密度、液体的多少、容器的粗
细、形状以及是否倾斜均无关。
【重难点训练】
1.(2023春•乐东县期末)如图所示,容器中装有水,其底部A、B、C三处受到水的压
强分别为p 、p 、p ,下列判断中正确的是( )
A B C淘宝:学思创想
A.p >p >p B.p <p <p C.p =p =p D.p >p =p
A B C A B C A B C A B C
【答案】C
【解答】解:由图知:容器底部A、B、C三处水的深度相同,水的密度一定,由公式p
= 水gh可知,A、B、C受到水的压强相等,故C正确。
故ρ选:C。
2.(2021•长春模拟)如图所示的容器中,水的深度为 6h,A点距水面深度h,B点离容
器底部的高度为h,则水在A点和B点产生的压强p 、p 之比为( )
A B
A.1:1 B.1:6 C.1:5 D.5:6
【答案】C
【解答】解:
设水在A点产生的压强为p ,则p = gh,水在B点产生的压强为p = g(6h﹣h)=
A A B
g5h; ρ ρ
ρ
则水在 A点和B点产生的压强之比: = = ,故C正确、ABD错。
故选:C。
3.(2020•西城区校级模拟)在L形容器中装有适量的水,如图所示,容器壁上的A点处
受到水的压强为( )
A.p= 水gh
1
B.p= 水gh
2
C.p=ρ水g(h
1
+h
2
) D.p=ρ水g(h
1
﹣h
2
)
【答案】ρ A ρ
【解答】解:
由图知:A处的深度为h=h ,
1淘宝:学思创想
则A点处受到的压强为p= gh= 水gh
1
。
故选:A。 ρ ρ
4.(2023•茂南区二模)如图甲所示,将半瓶矿泉水放在水平面上,水深 10cm,则水对杯
底的压强为 1×1 0 3 Pa,将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上,则瓶对桌面的压强
变大 ,瓶中水对瓶盖的压力比正放时水对瓶底的压力 变小 (后两空选填“变
大”“不变”或“变小”)(g=10N/kg)。
【答案】1×103;变大;变小。
【解答】解:水对杯底的压强为p= gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1×103Pa。
当瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上ρ时,瓶对桌面的压力不变,受力面积变小,由p=
可知,压强变大。
瓶子正方时,瓶子可看成规则形状,水对瓶底的压力等于水的重力,当瓶子倒放时,有
一部分水的重力由两个侧壁分担,导致水对瓶盖的压力小于水的重力,所以瓶中水对瓶
盖的压力比正放时水对瓶底的压力小。
故答案为:1×103;变大;变小。
5.(2023•永吉县二模)蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,它受到海水的压强将
变大 (填“变大”、“不变”或“变小”),潜入海面下6km深处受到海水的压强是
6.18×10 7 Pa( 海水 =1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】变大;ρ6.18×107。
【解答】解:蛟龙号载人潜水器在下潜到海底的过程中,液体密度不变,蛟龙号在水中
所处的深度变大,根据p= gh可知所受到海水的压强变大;
它潜入海面下6km深处受到ρ海水的压强:p= 海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×6000m=
6.18×107Pa; ρ
故答案为:变大;6.18×107。
6.(2023•河东区模拟)如图所示,容器内装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放
在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,g取10N/kg。求:淘宝:学思创想
(1)水对A点的压强。
(2)水对容器底的压力。
【答案】(1)水对A点的压强为6500Pa;
(2)水对容器底部的压力为100N。
【解答】解:(1)由图可知,容器内A点处水的深度:
h =100cm﹣35cm=65cm=0.65m,
A
水对A点的压强:
p = gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.65m=6500Pa;
A A
(2)ρ由图可知,容器内水的深度:
h=100cm=1m,
水对容器底部的压强:
p= gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa,
水对ρ容器底部的压力:
F=pS=10000Pa×100×10﹣4m2=100N。
答:(1)水对A点的压强为6500Pa;
(2)水对容器底部的压力为100N。
7.(2023春•苏家屯区期中)如图所示,一底面积为10cm2的平底玻璃杯放在面积为1m2
的水平桌面上,内装150g的水。(玻璃杯厚度忽略不计)
(1)求距容器底部3cm的A点受到的水的压强。
(2)求水对杯底的压力。
(3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,求玻璃杯的质量。淘宝:学思创想
【答案】(1)距容器底部3cm的A点受到的水的压强是900Pa;
(2)水对杯底的压力是1.2N;
(3)玻璃杯的质量是120g。
【解答】解:(1)由图可知,A点水的深度:
h =12cm﹣3cm=9cm=0.09m,
A
A点受到水的压强:
p
A
= 水gh
A
=1×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa;
(2)ρ由图可知,杯底水的深度:
h=12cm=0.12m,
所以水对杯底的压强:
p水 = 水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,
杯的底ρ面积:
S=10cm2=1×10﹣3m2,
水对杯底的压力:
F水 =p水S=1200Pa×1×10﹣3m2=1.2N;
(3)玻璃杯对水平桌面的压力:
F总 =p总S=2.7×103Pa×1×10﹣3m2=2.7N,
因为玻璃杯放在水平桌面上,所以玻璃杯和水的总重力:
G总 =F总 =2.7N,
玻璃杯和水的总质量
m总 = = =0.27kg=270g,
玻璃杯的质量:
m杯 =m总 ﹣m水 =270g﹣150g=120g。
答:(1)距容器底部3cm的A点受到的水的压强是900Pa;
(2)水对杯底的压力是1.2N;
(3)玻璃杯的质量是120g。
重难点2 容器装不同液体时对容器底部压强和压力的比较
【重难点分析】
1、根据液体压强公式p=ρgh得知不同液体密度一般不同,从而产生的压强和压力发生变
化。淘宝:学思创想
2、对容器底部压强比较需要同时考虑液体密度及距离液面高度!
(1)当距离液面高度相等时,密度大的液体对容器底部压强大。
(2)当液体密度相等时,距离液面高度大的液体对容器底部压强大。
(3)当液体密度不相等同距离液面高度也不相等时,需要根据公式p=ρgh计算比较。
3、对容器底部压力比较除了需要同时考虑液体密度及距离液面高度外,还需要比较底部受
力面积,用公式p=ρgh求出压强后,再根据公式F=pS算出压力!
【重难点训练】
8.(2023•普陀区一模)底面积不同的两个薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,分别装有高
度均为h的甲、乙两种液体。分别再加入等质量的甲、乙两种液体后,液面位置如图所
示,此时两容器底受到液体的压力分别为F甲 和F乙 。若甲、乙液体的密度分别为
甲
和
乙 ,下列关系正确的是( ) ρ
ρ
A.
甲
>
乙
,F甲 >F乙 B.
甲
>
乙
,F甲 <F乙
C.ρ甲 <ρ乙 ,F甲 <F乙 D.ρ甲 <ρ乙 ,F甲 >F乙
【答ρ案】Cρ ρ ρ
【解答】解:由图可知分别再加入等质量的甲、乙两种液体后,ΔV甲 >ΔV乙 ,根据 =
ρ
可知 < ,
甲 乙
未加入液ρ 体前ρ,容器中液体的高度相同,
容器的底面积不变,两液体质量相等时,甲的高度大于乙的高度,则两液体高度相等时,
甲的质量小于乙的质量,根据G=mg可知G甲 <G乙 ,
加入等质量的甲、乙两种液体后,根据G=mg可知甲容器中液体的重力仍然小于乙容
器中液体的重力,
此时两容器底受到液体的压力等于两容器中液体的重力的大小,则 F甲 <F乙 ,故ABD
错误,C正确。
故选:C。
9.(2023•奉贤区二模)如图所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平面上(S >S ),其
A B淘宝:学思创想
中分别盛有质量为m甲 、m乙 的两种等高液体,它们对容器底部的压强为 p甲 、p乙 。现
在两容器中分别倒入体积相同的原有液体后(容器足够高),此时它们对容器底部的压
强相等,倒入液体质量分别为Δm甲 、Δm乙 ,液体压强变化量分别为Δp甲 、Δp乙 。则下
列判断正确的是( )
A.m甲 >m乙 ,p甲 <p乙
B.m甲 <m乙 ,p甲 >p乙
C.Δm甲 >Δm乙 ,Δp甲 <Δp乙
D.Δm甲 <Δm乙 ,Δp甲 >Δp乙
【答案】C
【解答】解:AB、原来液体的高度相同,加入体积相同的原有液体后,由于 S >S ,
A B
所以甲液体的深度小于乙液体的深度,此时它们对容器底部的压强相等,根据p= gh
知
甲
>
乙
,所以原来液体对容器底的压强p甲 >p乙 ,由于S
A
>S
B
,原来液体的体积ρV
甲
>ρV乙 ,ρ由m= V知甲、乙容器中原来液体的质量m甲 >m乙 ,故AB错误;
CD、由于
甲
>ρ乙 ,倒入液体的体积相同,由m= V知倒入液体质量Δm甲 >Δm乙 ,
由于加上原ρ有液体ρ 后它们对容器底部的压强相等且原ρ来液体对容器底的压强 p甲 >p乙 ,
所以压强的变化量Δp甲 <Δp乙 ,故C正确,D错误。
故选:C。
10.(2023•青秀区校级模拟)如图,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,装有质量相等的
甲、乙两种液体。A、B容器内的底面积之比S
A
:S
B
=3:2。液面的高度之比h甲 :h乙
=4:3。则液体对两个容器底部的压强之比为 2 : 3 ;甲、乙液体的密度之比 甲 :
乙 = 1 : 2 。 ρ
ρ
【答案】2:3;1:2。
【解答】解:圆柱形容器A、B放在水平桌面上,装有质量相等的甲、乙两种液体,根淘宝:学思创想
据G=mg可知两种液体的重力相等,液体对柱形容器底部的压力等于液体的重力,则
液体对两个容器底部的压力大小相等,即:F =F ;
A B
液体对两个容器底部的压强之比: = = × = = ;
甲乙液体的密度之比: = = × = × = 。
故答案为:2:3;1:2。
11.(2022•惠山区模拟)如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,量筒内盛
有不同种类的液体,两个量筒内底部所受液体的压强相等。两种液体的密度为 和 ,
甲 乙
则
甲
大于
乙
;两液体内同一高度上 A、B两点液体压强p
A
和p
B
,则pρ
A
小ρ于
p (ρ均填“大于ρ”、“等于”或“小于”)。
B
【答案】大于;小于。
【解答】解:因为两个量筒内底部所受液体的压强相等,即 p甲 =p乙 ,且容器底的深度
h甲 <h乙 ,根据p= gh可知,两液体密度 甲 > 乙 ;
因为A、B两点在两ρ液体内同一高度上,由ρ p=ρgh可知,A、B两点以下液体对量筒底
部的压强p
A下
>p
B下
, ρ
A、B两点压强可表示为p
A
=p甲 ﹣p
A下
,p
B
=p乙 ﹣p
B下
,即:p
A
<p
B
。
故答案为:大于;小于。
12.(2023•兴宁区校级一模)如图所示,水平地面上底面积分别为S、2S的轻质圆柱形容
器中分别装有甲、乙两种液体,其质量、高度的关系如表一所示。求:
(1)若甲液体是水,对容器底部的压强p水 为2000Pa时水的深度。
(2)甲、乙两种液体的密度之比。
(3)现有物体A、B,其质量、体积的关系如表二所示。请在物体A、B和液体甲、乙淘宝:学思创想
中各选择一个,当把物体浸没在液体中(液体不会溢出),容器对水平地面压强变化量
Δp 与液体对容器底部压强变化量Δp 的比值最大。请分析说明所选物体及液体的理由,
1 2
并计算出Δp 与Δp 的最大比值。[说明:第(2)与(3)小题答题所涉及的物理量均用
1 2
字母表示]
表一
液体 质量 高度
甲 M 3h
乙 M 2h
表二
物体 质量 体积
A 10m 2V
B 9m 3V
【答案】①对容器底部的压强p水 为2000Pa时水的深度为0.2m;
②求甲、乙两种液体的密度之比为4:3。
③将A物体放入乙液体中,Δp 比Δp 的最大值为 。
1 2
【解答】解:①若甲液体是水,水的深度:h=
=0.2m;
②由题知,液体A和液体B的质量均为m,根据 = 、V=Sh可得,
液体甲的质量:m甲 = 甲V甲 = 甲×S×3h, ρ
液体乙的质量:m乙 =ρ乙V乙 =ρ乙×2S×2h,
则 甲×S×3h= 乙×2S×ρ2h, ρ
解得ρ,甲、乙两ρ种液体的密度之比:
甲
:
乙
=4:3;
ρ ρ
③容器对水平地面压强为固体产生的,根据p= ,因轻质圆柱形容器容器,对地面的淘宝:学思创想
压力的增加量等于放入液体的物体的重力,
对水平地面压强变化量Δp = ;
1
液体对容器底部压强变化量Δp = gΔh;
2
ρ
= = ,要使比值最大,故应将A物体放入乙液体中,
= = = 。
答:①对容器底部的压强p水 为2000Pa时水的深度为0.2m;
②求甲、乙两种液体的密度之比为4:3。
③将A物体放入乙液体中,Δp 比Δp 的最大值为 。
1 2
13.(2021•上海模拟)如图所示,底面积不同的圆柱形轻质容器分别盛有质量为 10千克
的甲、乙两种液体,甲液体的体积为1.25×10﹣2米3,乙液体为水,两容器中液体深度分
别为0.6米、0.5米。
①求甲液体的密度
甲
。
②求乙液体对容器底ρ的压强p乙 。
③若分别从两容器中抽出高度均为h的液体后,使剩余液体对容器底的压强相等,求 h
的大小。
【答案】①甲液体的密度为0.8×103kg/m3;
②乙液体对容器底的压强为5×103Pa;
③若分别从两容器中抽出高度均为h的液体后,使剩余液体对容器底的压强相等,h的
大小为0.1m。淘宝:学思创想
【解答】解:①甲液体的密度:
甲
= = =0.8×103kg/m3;
ρ
②乙液体对容器底的压强;
p乙 = 水gh乙 =1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa;
③若分ρ 别从两容器中抽出高度均为h的液体后,剩余液体对容器底的压强相等,
则有: 甲gh甲 ﹣ 甲gh= 水gh乙 ﹣ 水gh,
代入数ρ据得:0.ρ8×103kg/ρm3×10N/kρg×0.6m﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×h=1×103kg/m3×10N/
kg×0.5m﹣1×103kg/m3×10N/kg×h,
解得,h=0.1m。
答:①甲液体的密度为0.8×103kg/m3;
②乙液体对容器底的压强为5×103Pa;
③若分别从两容器中抽出高度均为h的液体后,使剩余液体对容器底的压强相等,h的
大小为0.1m。
重难点3 不同形状的容器装液体时对容器底产生的影响
【重难点分析】
容器的种类
容器底部受到液体的压力:F=pS=ρ ghS=ρ Shg
压力和液体重力的 液 液
关系
F>G F=G F