「經典習題周周練」
第九章 壓強
第2節 液體的壓強
1．液體壓強的特點
【解題依據】液體壓強的特點：
①液體由於受重力作用，對容器底有壓強；
②液體由於具有流動性，對容器的側壁有壓強；
③液體內部也有壓強，且朝各個方向都有壓強。
題目一如圖所示，在瓶的a、b兩處各扎一個小孔，並將孔封住。擰開瓶蓋，在瓶中注滿水，打開a、b兩孔後觀察到圖示的情況，這說明：水對容器的有壓強；且液體的壓強隨________的增大而增大。如果想要證明液體的壓強與方向無關，接下來的操作是________。
【解題思路】根據液體內部壓強的特點，結合圖中所示的情形可做出判斷。
解：讀圖可知，在瓶中注滿水，打開a、b兩孔後觀察到兩孔都有水噴出，說明水對容器的側壁有壓強，同時看到b孔噴出的距離比a孔噴出的距離遠，說明液體壓強隨深度的增加而增大；如果想要證明液體的壓強與方向無關，接下來的操作是在一個孔的相同高度周圍再扎幾個小孔。
答案：側壁；深度；在一個孔的相同高度周圍再扎幾個小孔
點評：熟知液體內部壓強的規律，並能結合實驗進行總結和判斷。
練習題1 在塑料瓶的側壁不同位置分別開有個小孔a、b，瓶中灌滿水後，水從小孔中流出。觀察到a孔中水流較緩，b孔中水流較急，如圖上所示。請根據本實驗現象提出一個可探究的科學性問題：_________。
練習題2如圖所示，在開口的礦泉水瓶上扎一個小孔，水便從小孔噴出。隨著瓶內水面的降低，水噴出的距離越來越_______，此過程中瓶內水的密度將如何變化？______。
2．液體壓強的計算
【解題依據】液體的壓強與液體的深度和液體的密度有關。
①在液體內部的同一深度向各個方向的壓強都相等；
②同種液體，深度越深，液體產生的壓強越大；
③不同的液體，在同一深度，密度越大，液體產生的壓強越大；
④液體產生的壓強與液體（質量）的多少、容器的形狀等無關；
⑤液體的壓強公式：p＝ρgh。
題目二 如圖所示，一個盛水的試管由豎直方向逐漸傾斜，在水從試管中流出前，水對管底的壓強將（ ）
A．保持不變 B．減小
C．增大 D．無法判斷
【解題思路】水產生的壓強只與水的深度有關，可根據題意判斷液體（水）深度是否變化及如何變化，在運用公式p＝ρgh進行判斷。
解：液體對容器底的壓強：p＝ρgh，隨著玻璃管的傾斜，液面距容器底的豎直高度越來越小，所以壓強逐漸減小。
答案：B
【點評】此題的關鍵是要抓住影響液體壓強大小的因素，是液體密度和深度，與液體的質量和體積無關。具體可根據p＝ρgh來判斷液體壓強的大小。
練習題3 如圖所示，一兩端開口的塑料軟管，用橡皮膜將下端開口紮緊（密封），將塑料軟管豎直放置時，從上端開口處倒入一定量的水，可以發現橡皮膜向下凸起（圖甲），此時若將軟管下部某處按圖乙所示適當彎曲（圖中橡皮膜未畫出），你認為橡皮膜凸起的程度與圖甲相比將會_____。（選填「變大」「變小」或「不變」）
練習題4 如圖，盛滿純淨水的密封純淨水瓶放在水平桌面上，若將其倒置在水平桌面上，則水對瓶底的壓強_______ 。（填「變大」、「變小」或「不變」）
題目三 在如圖所示的「探究液體內部壓強特點」的實驗中，將壓強計的探頭放入水中，下列說法中，能使U形管兩側液面的高度差減小的是（ ）
A．將探頭放在同樣深度的濃鹽水中
B．將探頭在原位置轉動180°
C．將探頭向下移動一段距離
D．將探頭向上移動一段距離
【解題思路】根據影響壓強大小的因素進行判斷，要減小U形管兩邊液面的高度差，根據p＝ρ液gh，可以減小深度或減小液體的密度。
解：將探頭放在食鹽水中的同樣深度處，液體的密度變大，橡皮膜受到的壓強變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故A錯誤；液體內部在同一深度不同方向的壓強是相等的，將壓強計的探頭在原處轉動180°不會影響壓強的大小，故B錯誤；將探頭向下移動一段距離，深度變大，橡皮膜受到的壓強變大，U形管兩邊液面的高度差變大，故C錯誤；將探頭向上移動一段距離，深度變小，橡皮膜受到的壓強變小，U形管兩邊液面的高度差減小，故D正確。
答案：D
點評：通過U形管兩邊的液面高度差來反映液體壓強的大小是轉換法的運用。要想順利解答此題，必須對液體內部壓強的規律有一個熟練的掌握才行，這也是我們應重點把握的知識點。
練習題5如圖所示，把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，發現橡皮膜向裡凹陷，說明液體內部有______的壓強。保持玻璃管的位置不變，向水中投放一些食鹽，待鹽在水中充分溶解後（忽略液面的升高），橡皮膜凹陷程度比原來的要______（選填「大」或「小」），實驗中，這一現象很不明顯，能把這個物理規律充分反映出來的實驗儀器是_______。
練習題6 如圖所示，用壓強計「探究影響液體內部壓強大小的因素」。
（1）圖甲所示壓強計是通過U形管中水面的_______來反映被測壓強大小的。使用前應檢查裝置是否漏氣，方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的水面能靈活升降，則說明該裝置_______ （選填「漏氣」或「不漏氣」）。
（2）若在使用壓強計前，發現U型管內水面已有高度差，通過______（選填序號）方法可以進行調節。
A．從U型管內向外倒出適量水；
B．拆除軟管重新安裝；
C．向U型管內添加適量水。
（3）比較乙圖、丙圖和丁圖，可以得到：在同一深度液體內部向各個方向的壓強______。
（4）在乙圖中，若只將燒杯中的水換成同深度的鹽水，其他條件不變，則可以觀察到U型管兩邊液面的高度差______（選填「變小」，「變大」或「不變」）。
（5）實驗過程中，主要採用的研究方法是______ ，最後可得到影響液體內部壓強大小的因素是液體密度和深度。
題目四 在如圖所示，一重為20N、底面積為0.02m↑2的容器置於水平桌面上，所裝液體的體積是0.01m↑3，深0.3m。若容器底受到的液體壓強是2.7×10↑3Pa。（g取10N/kg）求：
（1）液體的密度；
（2）距容器底面向上0.1m處a點受到的液體壓強。
【解題思路】（1）已知容器底受到的液體壓強及所裝液體的深度，利用液體壓強的計算公式可求出密度；
（2）求出容器底向上20cm處的a點的深度，利用液體壓強的計算公式可得結果。
解：由：（1）由p＝ρgh得：
液體的密度ρ＝ p/gh＝2.7×10↑3Pa/10N/kg×0.3m＝900kg/m↑3；
（2）容器底向上0.2m處的a點的深度：h↓a＝0.3m－0.1m＝0.2m，
a點的液體的壓強p↓a＝ρgh↓a＝0.9×103kg/m↑3×10N/kg×0.2m＝1800Pa。
答：（1）液體的密度是900kg/m↑3。
（2）距容器底面向上0.1m處a點的液體壓強是1800Pa。
【點評】本題考查液體壓強和固體壓強公式的應用，數據繁多，做題時應選擇合適的公式，選擇相對應的數據，特別是液體的深度的選擇，注意深度和高度的區別，並注意單位的換算。
練習題7自來水龍頭距地面高2m，測得水龍頭中水的壓強是3.2×10↑5Pa，則水塔中水面距地面的高度是多少米？
3．連通器
【解題依據】連通器：上端開口、下端連通的容器。
特點：連通器裡裝一種液體且液體不流動時，各容器中的液面總是相平的。
題目五 如圖是現代居室的衛生間所安裝的地漏結構示意圖，地面上的積水通過漏水孔和下水管排入下水道。地漏另一個更重要的用途是能阻止下水道的「臭味」通過下水管進入房間。請你回答下列問題：
（1）存水杯和隔離罩的設計用到了一個什麼物理模型？
（2）若存水杯中沒有水時，還能防止下水道的「臭味」入室嗎？簡要說明你的理由。
【解題思路】用U形「地漏」等都是利用了連通器的原理，用裡面的存水將上下隔開，防止異味上行，據此來進行解答。
答：（1）衛生間安裝的防止下水道「臭味」上逸的地漏利用了連通器的原理，使管中存有一定量的水，將上下隔開，防止臭味上行；
（2）若存水杯中沒有水時，不能防止下水道的「臭味」入室。因為若存水杯中沒有水時，不能將上下隔開，所以不能防止臭味上行。
【點評】以家庭衛生間中的設備為背景，考查了連通器的原理與應用，將物理知識很好地與實際生活聯繫起來，值得我們關注。
練習題8在裝修房屋時，工人師傅常用一根灌有水的透明塑料軟管兩端靠在牆上的不同地方，按管中水面位置在牆上作出標記（如圖所示）。他們這樣做的目的是_______，所依據的物理原理是_______原理。
練習題9某同學設計了四種廚房洗碗盆下水管的示意圖（如圖）。最合理的示意圖是（ ）
練習題答案
1．液體壓強與液體深度有什麼關係？
2．近；不變
3．變小（提示：因為液體壓強與液體深度有關，水管彎曲後水的深度減小，水的壓強減小。所以，橡皮膜凸起程度變小）
4．不變（提示：對於一杯密封且裝滿的水，不論正放還是倒放，水的深度不變）
5．向上；大；壓強計
6．（1）高度差；不漏氣；
（2）B；（3）相等；
（4）變大； （5）轉換法和控制變量法
7．解：由p＝ρgh得：
h＝p/ρg＝
3.2×10↑5Pa/1.0×10↑3kg/m↑3×9.8N/kg
＝32.65m，
水塔距地面的高度為：
32.65m+2m＝34.65m。
答：水塔距地面的高度是34.65m。
（提示：一定要記住加上水龍頭到地面的高度）
8．為了找到兩個相同高度的點；連通器
9．D