物理競(jìng)賽培訓(xùn)液體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)

第十三講液體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)【知識(shí)補(bǔ)充】1上端開口，下部連通的容器叫連通器。原理：連通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器中的液面高度總是相同的。應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等。2托里拆利實(shí)驗(yàn)說明：實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是：使玻璃管倒置后，水銀上方為真空；若未灌滿,則測(cè)量結(jié)果偏小。本實(shí)驗(yàn)若把水銀改成水，則需要玻璃管的長度為將玻璃管稍上提或下壓，管內(nèi)外的高度差不變，將玻璃管傾斜，高度不變，長度變長。3標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 支持 水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓X，可支持水柱高約4大氣壓的變化：大氣壓隨高度增加而減小，大氣壓隨高度的變化是不均勻的，低空大氣壓減小得快，高空減小得慢，且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來說，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。5大氣壓的測(cè)量：測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。氣壓計(jì)分為水銀氣壓計(jì)和無液氣壓計(jì)。6大氣壓的應(yīng)用：活塞式抽水機(jī)和離心式抽水機(jī)。7虹吸現(xiàn)象：虹吸是利用液面高度差的作用力現(xiàn)象，可以不用泵而吸抽液體。將液體充滿一根倒形的管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)（稱為虹吸管）后，將開口高的一端置于裝滿液體的容器中，容器內(nèi)的液體會(huì)持續(xù)通過虹吸管從開口于更低的位置流出。Fr

ll\8Fr

ll\）或稱靜壓傳遞原理。指加在密閉液體任何一部分上的壓強(qiáng)，必然按照其原來的大小由液體向各個(gè)方向傳遞。只要液體仍保持其原來的靜止?fàn)顟B(tài)不變，液體中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)均將發(fā)生同樣大小的變化。這就是說，在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓強(qiáng)將同時(shí)傳到各點(diǎn)。公式： 即 也即【熱身訓(xùn)練】例一：（ 上海初中物理知識(shí)競(jìng)賽題）兩塊相同的海綿分別置于相同的磅秤上，取兩個(gè)相同的物塊分別置于海綿上,如圖所示。下列關(guān)于甲、乙兩圖中磅秤示數(shù)甲、乙中 乙大小及海綿下陷濃度甲、乙的比較，正確的是【即甲 乙

甲 乙，甲 乙 ?甲乙，甲 乙甲 乙，甲 乙 ? 甲乙，甲 乙【解析】由于是兩個(gè)相同的物塊甲、乙兩圖中磅秤示數(shù)甲、乙大小相等，甲乙;甲 乙 甲乙由壓強(qiáng)定義，在壓力相同時(shí)，壓強(qiáng)與受力面積成反比，下陷濃度甲h，選項(xiàng)正確。甲乙例二：（ 上海初中物理知識(shí)競(jìng)賽題）如圖所示，置于水平桌面上的一個(gè)密閉的圓錐形容器內(nèi)裝滿了重力為的某種液體。已知：圓錐形容器1的容積公式為=n,其中，、分別為容器的底面半徑和高。則容器內(nèi)的液體對(duì)容器側(cè)面的壓力大小為 【】【解析】若重力為的某種液體裝在圓柱體容器內(nèi)，容器內(nèi)的液體對(duì)容器底面的壓力應(yīng)為，重力為的某種液體裝在圓錐形容器內(nèi)，則其液面高度為圓柱形容器的倍，容器內(nèi)的液體對(duì)容器底面的壓強(qiáng)為圓柱形容器的倍，其壓力為，把液體看作整體，分析受力，由平衡條件可知，容器側(cè)面對(duì)液體的壓力大小為，根據(jù)力的作用是相互的，容器內(nèi)的液體對(duì)容器側(cè)面的壓力大小為，所以正確選項(xiàng)為。例三：如圖所示，水平桌面上有兩個(gè)完全相同的魚缸甲和乙，盛有適量的水，把一個(gè)橡皮泥做的小船放入乙后，小船處于漂浮狀態(tài)，此時(shí)兩魚缸內(nèi)的水面剛好相平。然后把它們分別放在臺(tái)秤上，則臺(tái)秤的示數(shù)IIA甲放上時(shí)大?乙放上時(shí)大甲或乙放上一樣大D無法判斷【解析】根據(jù)兩魚缸內(nèi)的水面剛好相平，由液體壓強(qiáng)公式可知，魚缸底部受到的液體壓強(qiáng)一樣大，完全相同的魚缸，底面大小相等，所以魚缸對(duì)臺(tái)秤的壓力一樣大，臺(tái)秤的示數(shù)一樣大，選項(xiàng)正確?！就黄朴?xùn)練】一、帕斯卡定律的應(yīng)用1如圖所示，兩個(gè)密閉容器中均裝滿液體。容器中的大活塞面積為’小活塞的面積為，且 。左邊容器的大活塞與右邊容器小活塞固定在一起。若在左邊容器小活塞上加 的壓力，那么需在右邊容器大活塞上加多大的壓力才能使整個(gè)裝置平衡？的壓力時(shí)，在大2一個(gè)液壓千斤頂，小活塞直徑為 ，如果在小活塞上施以的壓力時(shí)，在大活塞上能舉起 重的物體，則大活塞上的直徑為多少？3如圖所示，有三個(gè)帶活塞、、的圓筒，底部相連，里面裝有水，活塞、、截面積之比為：：，活塞重不計(jì)。在活塞ab上各放有質(zhì)量分別為、 、的物體，則活塞上升。 活塞上升。 活塞上升。 活塞仍都保持平衡。二、液體壓力與重力關(guān)系4如圖所示，一個(gè)圓臺(tái)形容器面朝下放置時(shí)，液體對(duì)面壓力為，壓強(qiáng)為；把它倒過來面朝下放置時(shí)，液體對(duì)面的壓力為，壓強(qiáng)為，則TOC\o"1-5"\h\zA>,> .v,v .>,v .v,>5如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)容器的底面積相等，在三個(gè)容器中分別注入質(zhì)量相等的酒精、水和水銀，比較三個(gè)容器底部所受液體的壓力甲、乙、丙的大小關(guān)系是（甲 乙 丙A> > . CVV D無法判斷甲 乙 丙 甲乙丙 甲 乙 丙6甲、乙兩個(gè)完全相同的瓶子置于水平桌面上，甲裝水，乙裝等質(zhì)量的鹽水，且液面均超過'面，但均未溢出，如圖所示.兩瓶底部受到的壓強(qiáng)甲與乙的關(guān)系為甲 乙甲乙。 甲乙。 甲乙。 無法比較。7如圖所示，兩端開口的圓錐形小筒，下面用一重力可忽略不計(jì)的薄片貼住后一起浸入水中，漂浮在水面。如果向小筒中注入的水，薄片恰能脫落，則同樣也能夠使薄片下落的方法是（A在薄片中央輕放 砝碼 ?慢慢注入 酒精.慢慢注入 水銀 ?上述三種情況都不行8如圖所示，錐形瓶中盛有°C的水，現(xiàn)用酒精燈加熱，使水溫升高到°C,在這一過程中（不考慮水的汽化及錐形瓶的熱脹冷縮），則水對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng)變化是（）A.不變 變大C.先變小，后變大D.先變大，后變小三、 連通器和型管的應(yīng)用9如圖內(nèi)徑均勻的形管內(nèi)盛有密度不同的兩種液體.其中一種液體的密度是P；另一種液體的密度是P，體積是.且PP.靜止時(shí)，兩種液體不混合.若形管的橫截面積為，則兩邊液面的高度差等于 .、直徑之比為 的兩管構(gòu)成一個(gè)連通器，如圖所示。先在連通器里裝上水銀，然后再往左邊細(xì)管中倒進(jìn) 高的水，則細(xì)管中水銀面下降了多少？粗管中水銀面要上升多少？如果把這些水倒進(jìn)右邊粗管里，則細(xì)管中的水銀面比粗管中的水銀面高多少？、如圖所示，一個(gè)足夠長、粗細(xì)均勻的形管。先在管中注入密度為P的液體，再往管中注入密度為P的液體，當(dāng)兩管中的液面高度差為時(shí)（為液體的液柱長度），管內(nèi)液體處于平衡狀態(tài)。如果再往管中注入液體，已知PP2欲使液體平衡時(shí)兩管的液面恰好相平，應(yīng)該注入液體的液柱長度為 。四、 壓強(qiáng)計(jì)算、水平桌面上的密閉圓錐形容器內(nèi)，裝滿互不相溶的兩種液體，上下兩部分液體的深度恰好相等，如圖所示。已知上下兩種液體的密度之比PP,上部分液體對(duì)下部分液體的壓力為，下部分液體對(duì)容器底部的壓力為，則 _3如圖所示，一只錐形燒瓶量得它的上口徑與底徑之比為 ：放在水平桌面上，容器內(nèi)有兩種互不相溶的液體充滿容器，且上、下兩部分液體恰好深度相同。已知上、下兩種液體的密度之比為PP，設(shè)上部液體對(duì)下部液體的壓力為，下部液體對(duì)瓶底的壓力為，則 _、如圖所示，圓柱形容器內(nèi)注入某種液體，深度為，容器底的半徑為r如果液體

對(duì)側(cè)壁的壓力等于對(duì)容器底部的壓力，那么與的比值為五、 虹吸現(xiàn)象5某同需要清理金魚缸中沉在底部的污物，其手中只有一根透明的塑料軟管，采用虹吸的方法來將魚缸底部的污物排除.軟管的一端插入魚缸的底部如圖所示，該同學(xué)用嘴在軟管的另一端吸氣，使管中液面到達(dá)某點(diǎn)時(shí)停止吸氣，管中就能自動(dòng)排出魚缸底部的污水，同時(shí)保證污水不能流進(jìn)該同學(xué)的嘴中，該點(diǎn)是占 占 占 占?八、、 ?八、、 ?八、、 ?八、、6如圖所示是公共廁所中的自動(dòng)沖水裝置，水相中有倒置的形管，它通過箱底直接與泄水管相連，問當(dāng)水箱內(nèi)水位到 時(shí)放水水位降到 時(shí)放水停止。7在趣味物理表演會(huì)上，小明展示了如圖所示的蓄水和放水裝置。如果原來水箱是空的，注水時(shí)水箱中的水位高于哪點(diǎn)時(shí)排水口才有水流出？如果原來水箱是滿的，放水時(shí)水箱中的水位降到哪點(diǎn)時(shí)排水口才停止出水？如果進(jìn)水口不停地向箱中注水，但進(jìn)水流量較小，使得當(dāng)出水口有水流出時(shí)，進(jìn)水流量小于出水流量，這種情況下排水口的水流有什么特點(diǎn)？8由于長期的河道淤塞，黃河下游的河床已被抬高。沿河農(nóng)民通常采用如圖所示的方式，引黃河水來灌溉農(nóng)田。有關(guān)這種引水灌溉方式，下列說法中錯(cuò)誤的是A這種取水灌溉方式利用了連通器原理 ?使用時(shí)端管口必須低于處水面使用時(shí)先將管道中灌滿水 ?高度差越大，管道中的水流得就越快六、 托里拆利實(shí)驗(yàn)9如圖所示，一個(gè)粗細(xì)均勻的薄壁玻璃管倒扣在水銀槽內(nèi)，上面用彈簧拉著處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)管內(nèi)有一部分空氣，管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高出，管內(nèi)水銀面比管的開口處高出，忽略玻璃管本身的重力，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于（ ）A外界大氣壓力與管內(nèi)氣體對(duì)玻璃管底部的壓力之差，玻璃管內(nèi)高水銀柱所受重力的大小上面或，玻璃管內(nèi)高的水銀柱所受重力的大小0如圖所示，一端開口、一端封閉部分空氣的玻璃管，開口向下插入水銀槽中，不計(jì)玻璃管的重力和浮力，用豎直向上的力提著保持平衡，此時(shí)管內(nèi)外水銀面高度差為，如果將玻璃管向上提起一段距離，待穩(wěn)定后，此時(shí)的和與剛才相比（ :A會(huì)增大，也增大?會(huì)增大，卻不變 j會(huì)不變，卻增大?會(huì)不變，也不變1如圖，一端封閉的玻璃管內(nèi)水銀面的上方留有一些空氣，當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，管內(nèi)水銀柱高度小于，此時(shí)彈簧秤示數(shù)為。若在水銀槽中緩慢地倒入一些水銀，使槽內(nèi)水銀面升高，則玻璃管內(nèi)的水銀柱高度和彈簧秤的示數(shù)應(yīng)滿足（ ）

2如圖所示，將水銀槽置于天平左盤中玻璃管被支架固定，右盤中放人適量砝碼,天平平衡。若大氣壓增大，則下列說法正確的是天平仍保持平衡。天平不再平衡，若要恢復(fù)平衡，需在右盤中增加適量砝碼。天平不再平衡，若要恢復(fù)平衡，需在右盤中減去適量砝碼。無法確定。、活塞式抽水機(jī)模型，如圖所示，當(dāng)活塞不斷上升時(shí)，拉力的大小及水對(duì)活塞的壓強(qiáng)將先增大后不變，不變。 先減小后增大，先減小后不變。先增大后不變，先減小后不變。都不斷增大。先增大后不變，先減小后不變。都不斷增大。4手持抽氣、打氣兩用氣筒的構(gòu)造如圖所示，為筒身，為活塞，和是氣門裝置,類似于自行車內(nèi)胎上套有氣門芯的氣門嘴，起閥門作用。使用這種氣筒時(shí)（ ）?接氣門，起打氣作用；接氣門，起抽氣作用。?接氣門，起抽氣作用；接氣門，起打氣作用。.向外拉活塞，個(gè)氣門都起抽氣作用。.向里推活塞，個(gè)氣門都起打氣作用。5如圖所示，在一個(gè)一端開口的u形管內(nèi)裝有水，管的左端封閉著一些空氣,水中有一只小試管浮在水面，小試管中也封閉著一些空氣?向右管中注入水，則小試管相對(duì)左管內(nèi)的水面變化情況（）A.小試管將上浮 B.小試管將向下沉一些C.小試管將先向下沉一些，再上浮D.無法判斷、在一根左端封閉、右端開口的形細(xì)玻璃管內(nèi)注入水銀并充滿左端，兩端水銀面的高度差為 ，如圖所示。若用拇指將開口端堵住，并將形管的開口向下。松開拇指后，管內(nèi)兩側(cè)水銀面的位置應(yīng)是圖中的（ ）七、綜合練習(xí)題.有一根盛有液體的長玻璃管，開口向上豎直放置，然后逐漸傾斜，則液體對(duì)管底的壓強(qiáng)將：（）增大 不變 減小 變化不定如圖所示的“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”，木桶內(nèi)裝滿水，桶的頂部豎立著一根細(xì)管，一人在三樓的陽臺(tái)上向細(xì)管內(nèi)只倒入了幾杯水，木桶就被水壓破了，這一實(shí)驗(yàn)表明，影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素是液體的：（ ）質(zhì)量 深度 密度 體積如圖所示，將一個(gè)普通的乒乓球輕輕放入漏斗中，用電吹風(fēng)從管里向上吹氣，那么以下分析正確的是：（ ）球被向上吹起，因?yàn)槠湎路綒怏w流速大，壓強(qiáng)大球被向上吹起，因?yàn)槠湎路綒怏w流速大，壓強(qiáng)小球不會(huì)被向上吹起，因?yàn)槠湎路綒怏w流速大，壓強(qiáng)大

球不會(huì)被向上吹起，因?yàn)槠湎路綒怏w流速大，壓強(qiáng)小如圖，一個(gè)圓臺(tái)形的筒子，下用一重力忽略不計(jì)薄片貼住，浸入水中后，薄片不會(huì)f落，如果筒中注入 水，恰能使它脫落，貝y下列情況哪種能使薄片下落（ ）?在薄片中央輕放 砝碼.慢慢注入 酒精.慢慢注入 水銀.上述三種做法都不行如圖甲所示，杯中盛有密度分別為p和p的兩層均勻液體，且pp，經(jīng)過一段時(shí)間后變成了密度為p的