Question

【題目】某小組同學(xué)做“探究容器底部受到液體壓強(qiáng)和壓力大小的規(guī)律”的實驗。先向如圖（a）所示三個底面積不同的圓柱形容器中分別注入等質(zhì)量的水，測得容器底部受到水的壓強(qiáng)值記錄在表1中；換用酒精重復(fù)上述實驗，并將數(shù)據(jù)記錄在表2中。之后，他們又在如圖（b）所示三個不同底面積的口大底小容器中注入等質(zhì)量的水，重復(fù)上述實驗，數(shù)據(jù)記錄在表3中。（）

表1（注入水0.1kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強(qiáng)（Pa）
1	0.01	100	100
2	0.02	50	200
3	0.05	20	500

表2（注入酒精0.08kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強(qiáng)（Pa）
4	0.01	100	80
5	0.02	50	160
6	0.05	20	400

表3（注入水0.1kg）

實驗序號	深度（m）	容器底面積（cm2）	容器底的壓強(qiáng)（Pa）
7	0.01	80	100
8	0.02	40	200
9	0.05	15	500

(1)由表1和表3的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：同種液體，深度相同時，液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器底部的面積和容器形狀_____（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

(2)分析比較實驗序號1、2、3有關(guān)數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論：液體內(nèi)部壓強(qiáng)與_____有關(guān)；

(3)分析比較實驗序號_____有關(guān)數(shù)據(jù)，可得到的初步結(jié)論：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大；

(4)分析實驗序號1的實驗數(shù)據(jù)，得出此時容器底部受到液體的壓力為_____N。比較實驗序號1、2、3可知規(guī)則容器液體對容器底部的壓力_____液體的重力；比較實驗序號7、8、9可知規(guī)則該容器中液體對容器底部的壓力_____液體的重力；（后兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）

(5)分析實驗序號9可知側(cè)壁給水豎直向上的支持力為_____N；

(6)該小組又將重力為5.4N的實心鋁球懸掛于彈簧測力計下，并將鋁球浸沒在a圖第一個容器的水中，此時彈簧測力計的拉力為_____N（水沒溢出），浸入鋁球后該容器對桌面的壓強(qiáng)將增加_____Pa，若將該鋁球浸沒于某種液體中，彈簧測力計的示數(shù)為3N，則該液體的密度為_____kg/m3。（）

Answer 1

【答案】無關(guān) 液體深度 1，4（或2，5，或3，6） 1 等于 小于 0.2 3.4 200 1.2×103

【解析】

(1)[1]分析比較實驗序號1、7（或2、8或3、9）的有關(guān)數(shù)據(jù)，可以看出，同種液體的深度相同、只有容器底部的面積和容器形狀不同，而最終的壓強(qiáng)是相同的，所以液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器底部的面積和容器形狀無關(guān)。

(2)[2]在實驗序號1、2、3中，液體的種類是相同的，從上向下，液體深度是增大的，液體對容器底的壓強(qiáng)也是增大的。所以結(jié)論為：同種液體，對容器底的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。

(3)[3]在實驗結(jié)論中，控制的條件是液體深度相同，變化量是液體的密度，所以必須在表一和表二中尋找答案；觀察表中的數(shù)據(jù)可以看出，1、4或2、5或3、6符合要求，可以得出：液體深度相同，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大的結(jié)論。

(4)[4][5][6]在表1序號1中，水對容器底的壓力為

水的重力為

比較結(jié)果知，水對容器底的壓力等于水的重力，同理可知，序號2、3中液體對容器底產(chǎn)生的壓力都等于液體自身的重力。所以結(jié)論為：規(guī)則容器液體對容器底部的壓力等于液體的重力。

在表3序號7中，水對容器底的壓力為

底面積為80cm2（即0.008m2）的柱形規(guī)則容器內(nèi)水的重力為

觀察圖可知，容器為敞口的，則容器內(nèi)實際水的重力要大于0.8N，比較結(jié)果知，水對容器底的壓力小于水的重力；同理，序號8、9中容器的形狀都是敞口的，水對容器底的壓力也小于液體的重力，所以結(jié)論為：敞口容器中，液體對容器底的壓力小于液體的重力。

(5)[7]（b）組中的水受到向下的重力和容器底部以及側(cè)壁對其的支持力，且

因為水對容器底部的壓力為0.8N，根據(jù)相互作用力可知容器底部對水的支持力也為0.8N，故

(6)[8][9][10]實心鋁球的質(zhì)量

鋁球的體積

排開水的體積等于鋁球的體積，鋁球受到的浮力

彈簧測力計的拉力

鋁球浸沒在水中時，容器內(nèi)相當(dāng)于增加了與鋁球同體積的水，容器對桌面的壓力將增大，增加的壓力等于增加水的重力，即增加的壓力為2N，所以容器對桌面的壓強(qiáng)增大，增大的壓強(qiáng)為

鋁球在水中時，有阿基米德原理可知，球的體積為

物體受到液體的浮力

根據(jù)可得，液體的密度