1、第四讲 液体压强计算题知识点一、计算液体对容器底的压力和压强问题首先确定压强 ,再确定 压力 。处理盛放液体的容器是,容器和液体看成一个整体,PghP=FS先确定压力(水平面受的压力 F=G 容+G 液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。F=G FG(1)固体的压力和压强:一般先求压力,然后由公式 P=F/S 求压强。 (例 5)(2)液体的压力和压强:一般先由公式 求压强,然后由公式 求压力。PhgFPS主要考点:(1)水对容器底的压力与容器对水平面的压力,及压强区别。 (2)液体压强的动态计算。 (例 6,例 7)知识点二、液体抽出、倒入或液体内放入、取出物体时的压强变化相同容
2、器不同液体的问题,不同容器相同液体问题,不同容器不同液体的问题。1底面积相同的柱形容器,抽取相同高度、体积、质量液体或取出一球。P=p-p=p-gh= p-gV/s= p-mg/s2底面积不同的柱形容器,倒入相同高度、体积、质量液体或浸入一球。P=mg/s+gh=(mg+gV)/s=(mg+mg)/s2、金 属 实 心 圆柱体甲的密度为 2.0103千克/米 3,体积为 103米 3;底面积为 2102米 2的薄壁圆柱形容器乙放在水平地面上,容器内盛有水,水深 0.2 米。 求 甲的质量 m 甲 。 求 水对乙容器底部的 压强 p 水 。 若将甲浸没在乙容器的水中,求容器对水平地面压强变化量p
3、 容器 的范围。3、如图 11 所示,放在水平桌面上两个完全相同的柱形金属容器 A、B,每个容器质量为 0.5 千克,底面是边长为 0.1 米的正方形,高 为 60 厘米,分别装有 2 千克的水和 3.010-3米 3的酒精( 酒精 =0.8103千克 /米 3)。求:水的体积。A 容器 对桌面的 压强。若将两个完全相同的金属立方体分别放入两个容器中,是否有可能使容器中的液体对底部的压强达到 p 水 p 酒 ?若有可能请算出金属立方体体积的可能值,若没有可能,通过计算说明理由。4、如图 12 所示,薄壁圆柱形容器甲和乙内分别盛有质量均为 2 千克的酒精和水。甲的底面 积为 0.01 米 2,乙
4、的底面积为 0.02 米 2。求:(1)水的体积 V;(2)酒精对甲容器底部的压力 F 和压强 p;(3)为了使水和酒精对各自 容器底部的压强相等,小明、小红和小张分别设计了不同的方法,如表所示:请判断,_同学的设计可行;并求该方法中所要求的体积。 (酒精的密度为 0.8103千克/米 3)同学 所设计的方法水 酒精图 11A B5、底面积分别为 410-2米 2和 110-2米 2的甲、乙两个容器分别盛有相同深度的酒精和水,如图 12 所示,通过测量得到甲容器内酒精的体积为 210-2米 3。(酒精的密度为 0.8103千克/米 3)求:(1)甲容器内酒精的质量 m。(2)乙容器底部受到的水
5、的压强 p。(3)某同学在两容器中分别抽去相同体积的液体后,剩余部分的液体对甲、乙容器底部的压强分别为 p 甲 和 p 乙 ,请 通过计算比较它们的大小关系及其对应的 V 的取值范围。6、如图 10 所示,圆柱形容器 A 和 B 放在水平地面上,底面积分别为210 2米 2和 1102 米 2。容器 A 中盛有 0.1 米高的水,容器 B 中盛有质量为 1.6 千克的酒精。 ( 酒精 0.810 3千克/米 3) 求容器 A 中水对容器底部的压强 p 水 。 求容器 B 中酒精的高度 h 酒精 。 若要是使容器 A 和 B 底部受到的液体压强相等,则可在容器_倒入金属细颗粒(选填“A”或“B”
6、);求倒入金属细颗粒的体积 V 金属 。7、有一重为 47.04 牛,边长为 0.2 米的实心正方体木块 A 放在水平桌面上。如图 16 所示,求 :(1)木块对桌面的压强 ;(2)木块的密度;(3)把木块放入底面积为 0.24 米 2的圆柱形容器里的水中时(容小明 分别在甲、乙中倒入相同体积的酒精和水。小红 分别在甲、乙中抽出相同体积的酒精和水。小张 分别在甲中抽出与乙中倒入相同体积的酒精和水。图 12甲 乙图 10A B水 酒精酒精AA器足够高),求木块浸入水中的体积为多少?(4)木块放入以后水对容器底部压强增加了多少?(5)若要木块 A 恰能完全浸没在水中, 则要在木块上加竖直向下的压力
7、 F 为多大。8、有一质量为 0.12 千克的圆柱体空玻璃瓶,按如 图 12 所示方式放置在水平桌面上,它的底面积为 2.94103 米 2,当瓶内装 满水时,瓶和水的 总质量为 0.45 千克,求:(1)玻璃瓶内水的体积。 (2)装满水后玻璃瓶对水平桌面的压强。(3)在此空瓶中装入一些金属颗粒,测得瓶和金属颗粒的总质量为 0.51 千克。若再在这个瓶中装满水,此 时瓶、金属颗粒和水的总质量为 0.79 千克,求金属颗粒的密度。9、如图 11 所示,圆柱形容器甲、乙的底面 积分别为 4l0-2米 2和 10-2米 2,甲容器中盛有 0.2 米高的水,乙容器中盛有 0.1 米高的水。求:甲容器中
8、水的 质量 m 甲 。乙容器底部所受水的压强 p 乙 。若从甲容器中抽水至乙容器中,当两容器底部所受水的 压强相等时,甲容器中水面下降的高度 h 甲 。图 16图 1210、如图 9 所示 A、B 两个轻 质 圆 柱 形 容 器 放 在 水 平 桌 面 上 ,A 容器中盛水 2.010-4米 3,B容器内盛有质量为 0.64 千克、深为 0.2 米的液体,已知 SB=2SA=410-3米 2,两容器高均为 0.4米,求:A 容器中水的质量;A 容器 对水平桌面的 压强;若要使液体对容器底的 压强相等,小 张和小王想出了以下方 法 :小张:分别在两个容 器 中抽出等高的液体小王:分别在两个容器中
9、加入等高的液体请你通过计算说明,他 们 的设想是否可行。11、如图 9 所示,在水平桌面上, 薄壁圆柱形容器甲和乙内分 别装有 1.8 千克的酒精和 2 千克的水。甲的底面积为 0.016 米 2,乙的底面积为 0.01 米 2。(已知 千克/米 3)求:30.81酒(1)水的体积;(2)水对容器底部的压强 p;(3)若从甲、乙容器中抽出相同体积的酒精和水,有没有可能使酒精和水对各自容器底部的压强相等。如果有可能,请计算出抽出的体积V;如果没有可能,请说明理由12、如图 10 所示,圆柱形容器 A 和 B 放在水平地面上,它们的底面积分别为 2102 米 2和 1102 米 2。A 容器中盛有
10、 0.2 米高的水, B 容器中盛有 0.3 米高的酒精。 ( 酒精 0.810 3千克/ 米 3)求:A 容器中水 对容器底部的压强 p 水 。B 容器中酒精的质量 m 酒精 。若在两容器中抽出相同质量的水和酒精后,剩余液体对容器底部的压强分别为 p 水 和 p 酒精 。请计算当 p 水 p 酒精 时,抽出液图 9A B图 9甲 乙图 10A B水 酒精酒精体的质量范围。13、如图 14 所示, 两个底面积大小分别为 10 厘米 2和 8 厘米 2的薄壁圆柱形容器 A 和 B 放置在水平桌面上,已知 A 容器内部液体甲对容器底部产生的压强为 3136 帕,B 容器内部盛的液体乙是水,且两容器
11、中的液体液面高度均为 0.4 米。求甲液体的密度 甲 。 求乙液体(水)对 B 容器底部的压力 F 乙若再从 A、B 两容器内同时抽出体积(V )相等的液体后,甲乙两种液体对容器底部的压强分别为 p甲 和 p乙 ,请 通过计算比较它们的大小关系及其对应的 V 的取值范围。14、如图 11 所示,质量为 0.5 千克,高 为 0.4 米,底面积为 0.01 米 2的两个完全相同的薄壁柱形容器甲、乙放于水平桌面上,甲中盛有深度为 0.2 米的水,乙中盛有深度为 0.15 米,密度为 1.8103千克/米 3的某种液体,求:(1) 甲容器中水的 质量。(2) 甲容器对 水平桌面的压强。(3) 现在要
12、使容器底部受到液体的压强相等,小明采用了正确的方法,在一个容器中倒入与原容器相同的液体,在另一容器中倒出液体,并且倒入和倒出液体的高度相同,请你判断小明在容器甲中 液体(选填“倒入”或“倒出”)。求:倒入或倒出的高度。图 14A B乙甲0.4 米图 1115、在底面积分别为 0.02 米 2和 0.01 米 2的甲、乙 圆柱形薄壁容器中,分 别盛有高均为 0.05米的水和酒精,已知酒精的密度为 800 千克米 3。求:甲容器中水的质量;酒精对乙容器底部的压强;为了使水和酒精对各自容器底部的压力相等。现用四种不同的方法在甲、乙容器中放入质量相等的花岗石或木块,如上表所示。观察到的现象是:花岗石全
13、部浸没在液体中,木块漂浮在液面上,而且均无液体溢出。(已知 木 =500 千克米 3, 花岗石 =2500 千克米 3)请判断:方法 (选 填序号)是可行的;求可行方法中花岗石或木 块的质量。16、如图 11 所 示 ,金 属 圆柱体甲的密度为 5.0103千克/米 3,体积为 2103 米 3,底面积为 102米 2;薄壁圆柱形容器乙的高度 为 0.25 米,底面 积为2102米 2,容器中盛有 0.12 米高的水。 求 :圆柱体甲的 质量。圆柱体甲对 水平桌面的 压强。小明和小华 两位同学设 想求出当用绳子将甲物体的 1/2体积浸入乙容器的水中时,乙底部受到水的压强的增加量。他们的计算过程
14、如下表所示。方法 1 甲、乙容器中均放入花岗石方法 2 甲、乙容器中均放入木块方法 3 甲容器中放入花岗石,乙容器中放入木块方法 4 甲容器中放入木块,乙容器中放入花岗石乙甲甲图 11计算的主要步骤小明步骤 1( )乙容器中水深度的增加量hV/S 甲 10 3 米 3/(10 2 米 2)0.1米步骤 2( )乙底部受到水的压强的增加量p 水 水 gh1 .0103 千克/米39.8 牛/千克0.1 米9.8 102 帕小华步骤 1( )乙容器中水深度的增加量hV/(S 乙 S 甲 )10 3 米 3/(210 2米 2 102 米 2)0 .1 米步骤 2( )乙底部受到水的压强的增加量p
15、水 水 gh1 .0103 千克/米39.8 牛/千克0.1 米9.8 102 帕图 4请判断,小明同学的计算过程_, 小华同学的计算过程_。 ( 均选填“正确”或“错误 ”)。若 他们的计算过程有错误, 请在错误步骤的序号后打“” 。若你认为他们的计算过程均有错误,请写出正确的计算过程。17、如图 4 所示,薄壁的圆柱形容器甲和乙内分别装有 1.8 千克的酒精和 2 千克的水。甲的底面积为 0.016 米 2,乙的底面积为 0.01 米 2。(已知 酒=0.8103 千克 / 米 3)求:(1)水的体积 V。(2)水对容器底部的压力 F、压强 P。(3)为了使酒精和水对各自容器底部的压强相等
16、,小明、小红、小 华和小强四位同学分别设计了四种不同的方法(无液体溢出),如表所示。请判断,_同学的设计可行;并求出该方法中所要求的质量或体积。参考答案同学 设计的方法小明 分别抽出相同质量的酒精和水小红 分别抽出相同体积的酒精和水小华 分别倒入相同质量的酒精和水小强 分别倒入相同体积的酒精和水(1 ) (2 ) 2、m 甲 甲 V 甲 210 3千克 /米 31103 米 32 千克 p 水 水 gh 水110 3千克 /米 3 9.8 牛/千克0.2 米1960 帕 水未溢出时:p 容器 F 容器 /S 容器 G 甲 /S 容器 m 甲 g /S 容器 2 千克9.8 牛/千克/(210
17、2 米 2)980 帕原容器中水满时:p 容器 (G 甲 G 排 )/S 容器(2 千克9.8 牛/千克110 3千克/米 39.8 牛/千克10 3 米 3)/(2102米 2)490帕容器对地面压强变化量的范围为:490 帕p 容器 980帕3、:V 水 = m 水 / 水 =2 千克 /1.0103千克/米 3=210-3米 3 FA=GA 总 =(m 水 +m 容 )g=(2 千克+0.5 千克)9.8 牛 /千克=24.5 牛 pA=FA/SA =24.5 牛/0.01 米 2=2450 帕当 p 水 p 酒 时, 水 g(h 水 +h) 酒 g(h 酒 +h) 不可能4、(1)Vm
18、/2 千 克 /1103千 克 /米 32 10-3米 33 分(2)F=G=mg2 千 克 9.8 牛/千 克 19.6 牛P=F/S=19.6 牛/0.01 米 2=1960 帕 3 分(3)方法小 张是可行的; 1 分P 甲 P 乙 1 分F 甲 / S 甲 F 乙 / S 乙(m 酒 -酒 V)g/ S 甲 (m 水 +水 V)g/ S 乙代入数据:得 到 V7.69 10-4米 31 分5、(1)m=V=0.8103/米 3210-2米 3=16 千克 (2 分) (2)h2=h1= 1 分米5.0142-SF=gh=1.0103千克/米 39.8 牛/千克0.5 米 3=4.910
19、3帕 (2 分) (3) 甲甲甲甲甲甲甲甲 )( sgVsGsF p 乙乙乙乙乙乙乙 )(乙 sgVsGsF p=1.2510-3米 3 1 分乙甲 p 乙乙乙甲甲甲 )()( sgVsg1.2510-3米 3 1 分乙甲pV1.2510-3米 3 1 分 乙甲 6、p 水 水 gh 水 1 分1.010 3千克 /米 39.8 牛/千克0.1 米980 帕 1 分V 酒精 m 酒精 / 酒精 1 分 1.6 千克/(0.810 3千克/米 3) 2103 米 3 1 分h 酒精 V 酒精 /SB 2103 米 3/(1102 米 2) 0.2 米 1 分A 1 分p 水 p 酒精 水 gh 水 酒精 gh 酒精1.0103千克/ 米 3h 水 0 .8103千克/米 30.2 米h 水 0.16 米 1 分V 金属 V 水 S Ah 水 210 2 米 2(0.16 米 0.1 米)1.210 3 米 3 1 分