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信息发布者:
C
C
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漏气
不可靠
没有控制金属盒在液体中的深度相同
B
A
【分析】
本题需结合液体压强的特点和液体压强公式$p=\rho gh$对每个选项逐一分析:
1. 分析A选项:橡皮膜的凹陷方向对应液体压强的方向,向上凹陷说明液体对橡皮膜有向上的压强;
2. 分析B选项:液体压强随深度增加而增大,向下插入时橡皮膜处深度变大,压强会变化,凹陷程度也会改变;
3. 分析C选项:液面相平时深度相同,根据$p=\rho gh$,密度大的液体压强更大,比较盐水和水的密度即可判断橡皮膜的状态;
4. 分析D选项:橡皮膜变平时内外压强相等,结合酒精和水的密度关系,利用$p=\rho gh$判断液面高度关系。
【解析】
逐个分析各选项:
A选项:橡皮膜向上凹陷,是容器中的水对橡皮膜施加了向上的压强,说明液体内部有向上的压强,而非向下的压强,A错误;
B选项:继续向下插入一大段距离,橡皮膜处水的深度增加,根据液体压强公式$p=\rho gh$,液体压强随深度增大而增大,因此橡皮膜的凹陷程度会变大,B错误;
C选项:若向塑料瓶内倒入盐水至瓶内外液面相平,此时橡皮膜处内外液体深度$h$相同,已知$\rho_{盐水}>\rho_{水}$,由$p=\rho gh$可知,瓶内盐水对橡皮膜的压强大于瓶外水的压强,所以橡皮膜会向下凸起,C正确;
D选项:若向塑料瓶内倒入酒精至橡皮膜变平,此时内外压强相等,即$p_{酒精}=p_{水}$,因为$\rho_{酒精}<\rho_{水}$,根据$p=\rho gh$变形可得$h=\frac{p}{\rho g}$,压强相等时,密度越小,深度越大,因此酒精液面将高于瓶外水面,D错误。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
液体压强的特点;液体压强公式的应用
【点评】
本题考查液体压强的特点及公式的应用,核心是理解液体压强与深度、液体密度的关系,需结合公式对每个选项的物理过程进行准确分析,区分不同情况下的压强变化。
【难度系数】
0.6
解:设液体对容器底部的压强为$p_{底}$,$A$、$B$两点到容器底部的距离为$h$。
液体对容器底部的压强:$p_{底}=\rho_{甲}gh_{甲}=\rho_{乙}gh_{乙}$,由图知$h_{甲}<h_{乙}$,故$\rho_{甲}>\rho_{乙}$。
$A$点压强:$p_{A}=p_{底}-\rho_{甲}gh$;$B$点压强:$p_{B}=p_{底}-\rho_{乙}gh$。
因为$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,所以$\rho_{甲}gh>\rho_{乙}gh$,则$p_{A}<p_{B}$。
答案:C
解:由题意知,两试管完全相同,液体质量相等,即$m_{甲}=m_{乙}$。甲试管倾斜,乙试管竖直,液面相平,所以甲试管中液体体积$V_{甲}>V_{乙}$。
根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,质量相等时,体积越大,密度越小,故$\rho_{甲}<\rho_{乙}$。
液体对试管底部的压强$p=\rho gh$,两试管液面相平,即$h_{甲}=h_{乙}$,因为$\rho_{甲}<\rho_{乙}$,所以$p_{甲}<p_{乙}$。
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(1)漏气
(2)①不可靠;没有控制金属盒在液体中的深度相同;液体内部压强与液体密度和深度有关,未控制深度相同,无法根据压强大小判断液体密度
②B
【分析】
要判断容器倒置后水对底部的压力和压强变化,需分两步分析:
1. 压强分析:根据液体压强公式$ p=\rho gh $,压强由水的深度$ h $决定。原容器上宽下窄,倒置后容器变为下宽上窄,水的体积不变,因此水的深度$ h $会减小(容器下部更宽,相同体积的水深度变浅)。由于$ \rho $和$ g $不变,$ h $减小则压强$ p $减小。
2. 压力分析:液体对容器底部的压力需结合水的重力分析。原容器上宽下窄,水的重力大于水对底部的压力(部分水压在侧壁上);倒置后容器下宽上窄,水的重力小于水对底部的压力(侧壁对水有向下的压力,传递至底部),因此倒置后压力增大。
综上,压力增大,压强减小,对应选项A。
【解析】
一、压强变化分析
根据液体压强公式$ p = \rho gh $:
原容器为上宽下窄的密封容器,盛有部分水,倒置后容器形状变为下宽上窄,水的体积$ V $保持不变,因此水的深度$ h $减小(容器下部横截面积更大,相同体积的水深度变浅)。
因为水的密度$ \rho $和重力加速度$ g $为定值,$ h $减小,所以水对容器底部的压强$ p $减小。
二、压力变化分析
设水的重力为$ G = \rho gV $,结合液体压力公式$ F = pS $分析:
1. 原容器(上宽下窄):
水对底部的压力$ F_1 = p_1S_1 = \rho gh_1S_1 $,由于容器上宽下窄,水的体积$ V > h_1S_1 $(水的体积大于以底部面积为底、水深为高的柱体体积),因此$ G = \rho gV > \rho gh_1S_1 = F_1 $,即$ F_1 < G $。
2. 倒置后容器(下宽上窄):
水对底部的压力$ F_2 = p_2S_2 = \rho gh_2S_2 $,由于容器下宽上窄,水的体积$ V < h_2S_2 $(水的体积小于以底部面积为底、水深为高的柱体体积),因此$ G = \rho gV < \rho gh_2S_2 = F_2 $,即$ F_2 > G $。
对比可得$ F_2 > F_1 $,即水对容器底部的压力增大。
综上,倒置后水对容器底部的压力增大,压强减小,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
液体压强计算;液体压力分析
【点评】
本题考查液体压强与压力的综合应用,核心是理解液体压强由深度决定,液体压力需结合容器形状与液体重力的关系分析,区分上宽下窄、下宽上窄容器中液体压力与重力的大小差异,对知识点的灵活运用要求较高。
【难度系数】
0.6