《台型容器问题》台型容器问题 - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《台型容器问题》台型容器问题

1单选题

一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲所示),然后反过来倒立放在水平桌面上(如图乙所示),两次放置杯子对桌面产生的压力分别是F_甲和F_乙、压强分别是P_甲和P_乙,则(  )

A
F_甲>F_乙 P_甲>P_乙
B
F_甲=F_乙 P_甲>P_乙
C
.F_甲=F_乙 P_甲=P_乙
D
F_甲<F_乙 P_甲<P_乙

题目答案

B

答案解析

分析:

密闭杯子对桌面的压力与压强是固体压力与压强的计算,静止放在水平桌面上,压力等于重力,压强根据p=$\frac {F}{S}$通过面积变化来判断.

解答:

解:∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,

∴两种放置方式中,这杯橙汁的质量不变,重力不变,压力不变,即F_甲=F_乙.

倒立时受力面积增大,根据p=$\frac {F}{S}$可知压强减小,即p_甲>p_乙.故ABD错误,C正确.

故选B.

点评:

本题考查了压力和压强的大小比较,关键是要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等,压强则可通过公式找出不变的量以及变化的量来判断.

2单选题

将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p_A和p_B,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F_A和F_B,则(  )

A
p_A>p_B,F_A>F_B
B
p_A<p_B,F_A=F_B
C
p_A=p_B,F_A<F_B
D
p_A<p_B,F_A>F_B

题目答案

D

答案解析

分析:

水对瓶盖和瓶底的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式P=ρgh进行判断;

水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力).

解答:

解:压强的判断:不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,可以不考虑液体密度对压强大小的影响,只从深度方面分析即可,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据P=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即P_B>P_A;

压力的判断:正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即F_A>F_B;

故选D.

点评:

比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式P=ρgh分析得出;

液体对容器底部的压力可以根据F=PS分析,也可以根据承装液体容器的形状进行分析得出.

3单选题

一密封的圆台形容器,其横截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底面的作用情况是(  )

A
压强减小,压力增大
B
压强减小,压力减小
C
压强增大,压力增大
D
压强增大,压力减小

题目答案

D

答案解析

分析:

先分析水对容器底的压强,由液体压强公式P=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化.

分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=PS进行分析.而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况,因为倒置过来后水对容器底的压强变大了(h变大了),而容器底面积却变小了,所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了,我们就无法判断出来.所以我们还需要寻找一个量,通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来,从而进行比较.

第一次,水对容器底的压力大于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S_大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水多,所以水对容器底的压力大于水的重力;

第二次,水对容器底的压力小于水的重力.理由:水对容器底的压力是以S_小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,这部分液柱比容器中的水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.

由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了.

解答:

解:设如图放置时的地面积为S_大,倒置过来后的底面积为S_小,

因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式P=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.

第一次水对容器底的压力:F=PS=ρghS_大,即水对容器底的压力是以S_大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:



第二次水对容器底的压力:F′=P′S_小=ρgh′S_小,即水对容器底的压力是以S_小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力.如图:



故选D.

点评:

本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况.不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的.

圆柱形容器,水对容器底的压力等于水的重力;上窄下宽的容器,水对容器底的压力大于水的重力(水对容器侧壁有压强压力,压力的方向垂直于侧壁,由于物体间力的作用是相互的,所以侧壁会对水有一个相对容器底斜向下方向的压力,所以水对容器底的压力大于水的重力);上宽下窄的容器,水对容器底的压力小于水的重力(水对容器侧壁有压强压力,压力的方向垂直于侧壁,由于物体间力的作用是相互的,所以侧壁会对水有一个相对容器底斜向上方向的压力,所以水对容器底的压力小于水的重力).

4单选题

如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部都受到水的压强(  )

A
甲最大
B
乙最大
C
丙最大
D
一样大

题目答案

A

答案解析

分析:

由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系.

解答:

解:如图三容器装入相同质量的水,

因容器的底面积相等,

所以,三容器内水的深度关系为h_甲>h_乙>h_丙,

由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强关系为p_甲>p_乙>p_丙.

故选A.

 

5单选题

底面积相等、质量相等的三个容器A.B.C,放在水平桌面上,如图所示,分别向三个容器倒入质量相等的水后,关于容器底部所受的水的压强和容器对桌面的压强,下列说法正确的是(  )

A
三个容器底部所受的水的压强一样大,A容器对桌面的压强最大
B
A容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
C
B容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大
D
C容器底部所受水的压强最大,三个容器对桌面的压强一样大

题目答案

D

答案解析

分析:

①液体压强与液体密度和深度有关,液体压强用公式P=ρgh分析;

②容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式P=$\frac {F}{S}$可求容器对桌面的压强.

解答:

解:

①由图知,三个容器形状不同,都盛有水,密度一定,C容器中水的深度最大,由公式P=ρgh知:C容器底部所受水的压强最大;

②三个容器质量相同,盛有相同质量的水,所以对桌面的压力相同;已知底面积相同,由公式P=$\frac {F}{S}$知:三个容器对桌面的压强一样大.

故选D.

点评:

本题主要考查形状不规则的容器中,液体对容器底部压力的计算,这是本题的难点,也是重点,还要知道在水平面上,物体对水平面的压力等于物体自身的重力.

6单选题

在图中,不计容器本身的重,容器底面积相等,倒入等高的不同种液体时,容器对桌面的压强相等,则容器底部受到的压强最小的是(  )

A
B
C
D
一样大

题目答案

A

答案解析

分析:

(1)由图可知,知道各容器内水的深度关系和容器对桌面的压强相等,根据压强的公式P=$\frac {F}{S}$分析容器底部受到液体的压力的大小关系,据此分析出三种液体密度的关系.

(2)结合液体的密度和深度,就可以判断出液体对容器底部压强的关系.

解答:

解:(1)不计容器本身的重,容器底面积相等,倒入液体后容器对桌面的压强相等,

根据P=$\frac {F}{S}$,因此容器内液体的重力相等,即液体的质量相等;

三个容器内倒入等高的不同种液体,由容器的形状可见,三种液体的体积V_甲>V_乙>V_丙;

∵ρ=$\frac {m}{V}$

∴三种液体密度的关系ρ_甲<ρ_乙<ρ_丙;

(2)三种液体的液面等高,根据液体压强计算公式P=ρ_液gh,因此三个容器底部受到液体压强的关系是P_甲<P_乙<P_丙;

故选A.

点评:

本题考查了学生对固体压强公式和液体压强公式的掌握和运用,根据条件得出液体密度ρ的大小关系是本题的关键.