2020年中考物理重要规律专题12阿基米德原理试题(附解析)

2020年中考物理重要规律专题12阿基米德原理试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.

专题11 连通器原理

1.连通器定义:

  几个底部互相连通的容器,叫做连通器。注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。

2.连通器的原理:

  连通器中只装入一种液体,在液体静止时,各容器中的液面总是相平的,或者说高度是相同的。

  几个底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。连通器的原理可用液体压强来解释。若在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个小液片AB。假如液体是静止不流动的。左管中之液体对液片AB向右侧的压强,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强。因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。

3.连通器的原理有哪些应用:

(1)日常生活用品中的应用:茶壶、水壶、酒壶等;

(2)水利工程中的应用:船闸、过路涵洞;

(3)卫生保健方面的应用:洗手盆、地漏与下水管道之间的U形弯管;

(4)自动控制、方便控制方面的应用:锅炉水位计、自动喂水器等。

【例题1】(经典题)利用所学相关物理知识证明:连通器中只装入一种液体,在液体静止时,各容器中的液面总是相平的,或者说高度是相同的。

【答案】见解析。

【解析】证明:如图所示,在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个液片AB。

 

液体是静止不流动的,则液片AB受平衡力。

这时有 左管中之液体对液片AB向右侧的压力F左,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压力F右。即F左= F右

叶片左侧和右侧受力面积相同,即S左= S右

根据压强公式P=F/S得到叶片左侧和右侧受到压强相等,P左= P右

因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同。

根据液体压强的公式p=ρgh可知,两边液柱的高度相等。h左= h右

证毕。

【例题2】(经典题)下图所示是两边管子粗细相同、足够高的连通器,其水平细管足够长,中间有一个可无摩擦移动的活塞.刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),右管液体是水(ρ水=1.0×103kg/m3).现松开活塞,重新稳定后(   )

 

A .右边液面下降1cm           B .右边液面下降2cm

C .右边液面比左边液面低1cm   D .左右液面一样高

【答案】A

【解析】如图,水的密度大于酒精的密度,两侧高度相同,水对活塞压强大于酒精对活塞的压强。现松开活塞,活塞向左侧移动,重新稳定后,左侧液面上升,右侧液面下降。

活塞稳定后,左右两侧液体对其压强相等,P左=P右。

ρ酒精g(9+h)=ρ水g(9-h)

0.8×103 kg/m3 ×(9+h)=1.0×103kg/m3×(9-h)

h=1cm

【例题3】(改编题)如图的装置中应用连通器原理的是(  )

                

A 茶壶              B 吸尘器         C .吸盘式挂钩    D .注射器

【答案】A

【解析】A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器。

B.吸尘器是利用流体压强与流速的关系来工作的。

C. 吸盘式挂钩是利用大气压原理工作的。

D. 注射器是利用大气压原理工作的。

一、选择题

1.(经典题)如图所示的敞口容器中加水,则水能达到的最高位置是(    )

 

A.容器A的顶端      B.容器B的顶端

C.容器C的顶端      D.条件不足,无法确定

【答案】B

【解析】根据连通器的原理可知,水不流动时各容器中的水面相平,所以水能达到的最高位置是最低的管口B。

2.(经典题)三峡船闸是世界上最大的人造连通器.如图是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭,下列说法正确的是(   )

 

A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等

B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力

C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力

D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等

【答案】A

【解析】上游阀门A打开,则上,游水道与闸室通过阀门A连通,构成一个连通器,上游水位与闸室水位相同,水对阀门A两侧的压强相等,压力也相等,故A正确。

3.(经典题)如图所示,A、B两容器内盛着水,水面等高,

2020年中考物理重要规律专题13杠杆平衡条件试题(附解析)

2020年中考物理重要规律专题13杠杆平衡条件试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.

两容器间用一斜管相通,K是开关,当K打开后,则(   )

 

A.水将由A流向B    B.水将由B流向A

C.水不流动         D.无法确定

【答案】C

【解析】由于K在左、右两个容器水中的深度相同,所以此处的水所受的两侧水压相等,因此水不流动。这与连通器没有关系。

4.(经典题)如图所示,液面静止时符合实际情况的是正确的是(   )

 

【答案】B

【解析】由连通器的原理可知,水不流动时各容器中的水面相平,不会出现一侧高另一侧低的情形。

5.(经典题)如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平,涵洞中的水流方向,正确的说法是(   )

 

A.水从水渠乙流向水渠甲   B.水从水渠甲流向水渠乙

C.因水面相平,水不流动   D.以上说法都不对

【答案】C

【解析】根据连通器的原理,当水不流动时两侧水面相平;原因是只有两侧水渠中的水面同高时,对底部涵洞的水压才相等,水才不流动。

二、填空题

6.(经典题)如图所示,装在装修新房时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明软管的两端在墙面不同地方做出标记,这样做的目的是保证两点在___________________,用到的物理知识是___________________。

 

【答案】在同一高度(或在同一水平线上),连通器的原理.

【解析】这一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明软管就相当于一个连通器,水面的水不流动时,两处的水面相平,处于同一水平线上。所以两位工人师傅用这两个静止水面当参照物,在墙面上做出的标记肯定是同样高的。

7.(经典题)如图所示,是某栋房子供水的水路示意图,放水时水龙头与水塔构成了一个      .若将水龙头(相同型号)单独打开并将开关旋至最大,则      填“甲’’或“乙”)水龙头出水速度大.    

 

【答案】  连通器  甲

【解析】连通器是液体压强知识在实际中的重要应用,在中考中经常出现以连通器为命题情景,考查液体压强计算的试题.另外,运用连通器原理判断、解释物理问题也是中考的热点.连通器是指上端开口、下部相连通的容器,连通器里的水不流动时,各容器中的水面总保持相平.同一种液体中,液体的深度越深,产生的压强越大,因此图中甲水龙头处的压强最大,出水速度最大.

8.(经典题)洗手池的下水管道常常做成如图所示的弯管,弯管的“弯”很多情况下是受地形决定的,但其中的一个“弯”却有着特殊的功能(图中虚线框内部分),它能堵住管道,防止污水管内的臭气顺着管道逆行,从而污染室内的空气。其实这个“弯”是利用物理模型__________________的原理来设计的。

 

【答案】连通器

【解析】虚线框内的U形弯管构成了一个连通器,由于装入同一种液体,在液体静止时各容器中的液面相平,所以能密封住一段水柱,起到密闭作用。

三、简答题

9.(经典题)图甲、乙所示容器中都装有水,但图中都只画出了左边容器中的水面,请在图中把未画出的水面的大致位置补画出来.

 

【答案】  如图所示.

 

【解析】甲中,因阀门处于关闭状态,故左边的容器与右边的容器构成了一个连通器,左、右水面应处在一样的高度.乙中阀门是打开的,故容器中的水是流动的.根据流速越大的地方压强越小,故可判断出中间容器中水面高于右边容器中的水面.

四、计算题

10.(经典题)如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口直径为2cm.求:

(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?

(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?(g取10 N/kg)

 

【答案】(1)8.0×104Pa(2)25.12N

【解析】(1)p=ρgh=ρg(h1-h3)=1.0×103kg/m3×10 N/kg×(18m-10m)=8.0×104Pa;

(2)四楼住户水龙头出水口面积S=3.14×R2

R=1cm=0.01m=10-2m

S=3.14×R2= 3.14×(10-2m)2= 3.14×10-4m2

F=PS=8.0×104Pa×3.14×10-4m2=25.12N

2020年中考物理重要规律专题14分子运动论试题(附解析)

2020年中考物理重要规律专题14分子运动论试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.