题目内容

(2009?徐汇区一模)重为3牛、底面积为1×10-22的薄壁圆柱形容器内装有水,放在水平桌面的中央,若容器中水的重力为12牛.求
(1)容器中水深为5厘米处水的压强.
(2)容器对桌面的压强.
(3)若在容器中轻轻放入一个物块,物块排开水的体积为3×10-43,问水对容器底压强变化的范围为多少?
分析:(1)已知水的深度,利用p=ρg h即可求得容器中水深为5厘米处水的压强;
(2)容器对桌面的压力等于容器自身的重力和水的重力之和,根据压强公式求出容器对桌面的压强.
(3)已知物体排开水的体积,也就是容器内水增加的体积,已知容器底面积可求水位上升的高度,根据公式p=ρgh求出水对容器底增加的压强.然后即可知水对容器底压强变化的范围.
解答:解:(1)p1g h=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-2m=490Pa;
(2)p2=
F
S
=
G1+G2
S
=
12N+3N
1×10-2m2
=1.5×103Pa 
(3)△h=
V
S
=
3×10-4m3
1×10-2m2
=3×10-2m,
△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10-2m=294Pa,
则水对容器底压强变化的范围为0~294Pa.
答:(1)容器中水深为5厘米处水的压强为490Pa.
(2)容器对桌面的压强为1.5×103Pa.
(3)问水对容器底压强变化的范围为0~294Pa.
点评:本题考查压强和液体压强的计算,本题的关键是求出水升高的高度,这也是本题的难点.
练习册系列答案
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(2009?徐汇区一模)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别进行实验,每组只有一根两端开口的玻璃管、一个液体槽,槽中液体不同.实验时,先在玻璃管一端扎上橡皮薄膜,然后将有橡皮薄膜的一端浸入液体槽中不同深度,如图所示是其中一个小组观察到的现象,另两个小组也同样进行了实验.根据各自观察到的实验现象,每组同学对“影响液体内部压强的因素”提出了自己的猜想.他们的猜想是:
同种液体内部的压强随深度的增大而增大
同种液体内部的压强随深度的增大而增大

各小组继续实验,他们分别在玻璃管中加入适量的水,如图所示,
使橡皮薄膜在液体的不同深度处都能保持平整,测出此时玻璃管内水的质量,求出管内水对橡皮膜的压强.他们认为,依据
二力平衡
二力平衡
知识,橡皮薄膜保持平整时,管外液体对橡皮薄膜的压强等于管内水对橡皮膜的压强.各小组交流了有关实验数据,如表一、表二、表三所示.
表一 甲小组         
实验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强(帕)
1 0.8×103 0.3 2.4×103
2 0.8×103 0.45 3.6×103
3 0.8×103 0.675 5.4×103
表二 乙小组        
验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强(帕)
4 1×103 0.24 2.4×103
5 1×103 0.36 3.6×103
6 1×103 0.54 5.4×103
表三 丙小组
实验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强
(帕)
7 1.2×103 0.20 2.4×103
8 1.2×103 0.3 3.6×103
9 1.2×103 0.45 5.4×103
(1)分析比较实验序号1与2与3(或4与5与6,或7与8与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
同种液体内部的压强与深度成正比
同种液体内部的压强与深度成正比

(2)分析比较实验序号
1、8或2、9
1、8或2、9
的数据及相关条件,可得出初步结论:深度相同,不同液体内部,液体密度越大,该处液体的压强也越大.
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析比较
1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积相同,液体内部的压强相同
1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积相同,液体内部的压强相同

(b)分析比较
1、4、7和2、5、8和3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积越大,液体内部的压强越大
1、4、7和2、5、8和3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积越大,液体内部的压强越大

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