中考物理培优易错试卷(含解析)之压力与压强问题及答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,水平面上的圆柱形容器A 、B 中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对容器底部的压强大于乙.现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上且液体不溢出.小明认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小红认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;下列说法中正确的是 ( )
A .两人的观点均正确
B .两人的观点均不正确
C .只有小明的观点正确
D .只有小红的观点正确 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析:由于两容器都是圆柱形容器,所以有
A A F G p S S =
=甲甲
甲,B
B F G p S S ==乙乙乙 因为
p p 甲乙>
所以
A B
G G S S >甲乙
放入质量相等的物体后,液体对容器底的压强为
''=+A A A A
G G G F G p S S S S +=
=甲甲物甲物
甲 ''=+B B B B
G G G F G p S S S S +=
=乙物物
乙乙乙 因为
A B S S >
所以
A B
G G S S <物物
则'甲p 可能大于、小于、等于'p 乙,小明的观点是正确的; 若放入物体的体积相等,同理液体对容器底的压强为
''=+A A A A
G G G
F G p S S S S +==甲甲物甲物
甲 ''''=+B B B B
G G G F G p S S S S +=
=乙物物乙乙乙 其中
A B
G G S S >甲乙
两物体的密度关系不定,所以G 物和'G 物的大小关系不定,则
A
G S 物
可能大于、小于、等于'
B
G S 物,则'甲p 可能大于、小于、等于'p 乙,小红的观点也是正确的, 故选A 。
2.如图所示,均匀圈柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上。
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后,甲对地面的压强等于乙对容器底部的压强。
若甲、乙原来的质量分别为m 甲、m 乙则
A .m 甲可能等于m 乙
B .m 甲一定等于m 乙
C .m 甲一定大于m 乙
D .m 甲一定小于m 乙
【答案】C 【解析】 【详解】
由图可知,甲、乙的横截面积关系为:
S S 甲乙>,
已知甲、乙的剩余部分对底部的压强相等,根据
F pS
G mg ===
可知,甲、乙的剩余部分质量大小关系为:
m m 甲剩乙剩>;
对于规则的均匀固体,其对地面的压强
gh F G mg Vg Sgh p S S S S S
ρρρ=
=====
则p gh ρ甲甲甲=,根据液体压强公式可得,乙对容器底部的压强p gh ρ乙乙乙= 由图可知,甲、乙原来的高度是:
h h 甲乙<,
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后(设减小的高度为△h ),由
h h h '=﹣
可得,甲、乙剩余的部分高度:
h h ''甲乙<,
由题知剩余的甲对地面的压强等于剩余的乙对容器底部的压强,根据p =gh ρ可得:
ρρ甲乙>。
由于切去甲的高度与抽出乙的高度相同,且
S S 甲乙>,
根据V Sh =可知,切去甲的体积与抽出乙的体积关系是:
V V 甲切乙抽>,
根据m V ρ=可知,切去甲的质量与抽出乙的质量关系是:
m m 甲切乙抽>,
由于物体原来的质量
m m m +切剩=,
所以,
m m 甲乙>,
故C 正确,ABD 错误。
3.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。
则下列分析正确的是( )
A .血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B .硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C .血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D .三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等 【答案】B 【解析】 【分析】
【详解】
A .同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以
F 甲=F 乙>F 丙
故A 错误;
B .当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于ρ甲;当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大,故B 正确;
C .血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C 错误;
D .当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与 ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知
ρ甲>ρ乙>ρ丙
由图知液面相平,由公式p=ρgh 可得
p 甲>p 乙>p 丙
故D 错误。
故选B 。
4.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F 甲、F 乙,
将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p '甲、p '
乙,对地面的压强变化量分别为
p ∆甲、p ∆乙。
若p ∆甲>p ∆乙,则( )
A .F 甲>F 乙 p '甲>p '
乙 B .F 甲>F 乙 p '甲<p '
乙 C .F 甲<F 乙 p '甲>p '
乙
D .F 甲<F 乙 p '甲<p '
乙
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
因为顺时针旋转90°,高度的变化量
∆=∆甲乙h h
因为
h p g ρ∆=∆甲甲甲,h p g ρ∆=∆乙乙乙
p ∆甲>p ∆乙
所以
ρρ甲乙>
因为
V 甲=V 乙
根据m V ρ=得到
m 甲>m 乙
又因为在水平面竖直方向无外力,所以
F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==
所以
F 甲>F 乙
根据F
p S
=
可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙<
所以
p '甲>p '乙
故选A 。
5.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
A .三个容器对水平桌面的压强相等
B .三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大
C .三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大
D .如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮
力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AC .甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即
F G G =+甲水容
乙图中容器对桌面的压力
F G G G =++乙乙水木容
又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即
F G =木浮木
根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即
F G =木浮木排
所以,木块重力等于木块排开水的重力,即
G G =木木排
所以,乙图中容器对桌面的压力为
=F G G G G G G =++++乙乙水木乙水木容容排
又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以
===F G G G G G F +++乙甲乙水木水容排容
同理可得,丙图中容器对桌面的压力
=F F 甲丙
则三个容器对桌面的压力大小相等,故C 错误;
甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式F
p S
=可得,三个容器对桌面的压强相等,故A 正确;
B .三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式p gh ρ=可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式F pS =,所以三个容器底受到水的压力相同,故B 错误;
D .如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F gV ρ=浸浮液可得,小球所受的浮力变小。
故选A 。
6.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h 。
把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施使瓶子温度保持不变),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
楼层
1 2 3 4 5 管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A .往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压
B .水柱高度h 增大,说明大气压增大了
C .上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D .水柱高度h 越大,瓶内外的气体压强差越大
【答案】B 【解析】 【详解】
A .往瓶内吹气后,瓶内气压是变大的,逐渐大于瓶外大气压,A 正确,不合题意;
B .瓶内气压是不变的,而水柱高度h 增大,说明外界大气压是减小了,B 错误,符合题意;
C .上楼的过程中,给瓶子保温,以免温度影响瓶内气压,避免温度对测量结果的影响,C 正确,不合题意;
D .由题意可知
p gh p ρ=+水外内
可得到
-p p p gh ρ∆==外水内
所以水柱高度h 越大,瓶内外的气体压强差越大,D 正确,不合题意。
故选B 。
7.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。
将两个完全相同的小球A 、B 分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B 球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。
下列分析正确的是:( )
A .两小球所受浮力A
B F F > B .两种液体的密度2ρρ=甲乙
C .两种液体对容器底部的压强甲乙p p >
D .两种液体对容器底部的压力12
F F =甲乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .A 小球在甲中悬浮,
B 小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即
A A F G =,
B B F G =
A 、
B 两球完全相同,所以重力相等。
则A 、B 两球所受浮力相同,即A B F F =,故A 错误; B .根据浮水排F gV ρ=
可得,A 小球在甲中悬浮,则A 所受浮力为
A A F gV gV ρρ==甲甲排
B 小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B 所受浮力为
'
B B 1
2
F gV gV
ρρ=
=排乙乙 由题意可知,A 、B 两球体积相等且所受浮力相等,即
A B A B
F F V V ==
联立可得甲、乙液体密度的关系为1
2
ρρ=甲乙,故B 错误; C . 由于两容器内液面相平,根据液p gh ρ=
可得,两种液体对容器底部的压强分别为
p gh ρ=甲甲 p gh ρ=乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
ρρ<甲乙
所以<
甲乙p p ,故C 错误;
D .由于两容器底面积相同的,根据F
p S
=
可得,两种液体对容器底部的压力分别为 F p S hS g ρ==甲甲甲 F p S hS g ρ==乙乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
12
ρρ=
甲乙 两种液体对容器底部的压力关系为1
2
F F =甲乙,故D 正确。
故选D 。
8.如图所示,A 、B 两个柱形容器(S A >S B ,容器足够高),分别盛有质量相同的甲、乙两种液体,则下列说法正确的是( )
A .分别向A 、
B 容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强 p 甲可能等于 p 乙
B .分别从A 、B 容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强 p 甲一定大于 p 乙
C .分别向A 、B 容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压力 F 甲一定小
于F 乙
D.分别从A、B 容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲一定大于p 乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题知
m甲=m乙
根据重力大小公式G=mg得
G甲=G乙
由图可知
h甲>h乙,V甲>V乙
由密度公式
m
V
ρ=得
ρ甲<ρ乙
由于是柱形容器,有V=hS,根据液体压强公式p=ρgh、压强定义式
F
p
S
=和密度公式
m
V
ρ=可得,液体对容器底面压力为
F=pS=ρghS=ρVg=mg=G 则液体对容器底部的压强为
p=G S
又根据S A>S B,得
p甲<p乙
A.分别向A、B容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,有
m甲’=m甲+Δm,m乙’=m乙+Δm 根据m甲=m乙得
m甲’=m乙’
则可得出
p甲′<p乙′
故A错误;
B.分别从A、B容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,
m甲’=m甲-ΔVρ甲,m乙’=m乙-ΔVρ乙根据m甲=m乙,ρ甲<ρ乙得
m甲’>m乙’
则
G甲’>G乙’
故无法得出p 甲′与p 乙′的确定关系,故B 错误; C .分别向A 、B 容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,
m 甲′=m 甲+ρ甲ΔhS 甲,m 乙′=m 乙+ρ乙ΔhS 乙
故
G 甲′=G 甲+ρ甲gΔhS 甲,G 乙′=G 乙+ρ乙gΔhS 乙
则
p 甲′=p 甲+ρ甲gΔh ,p 乙′=p 乙+ρ乙gΔh
根据p 甲<p 乙,ρ甲<ρ乙得
p 甲+ρ甲g Δh <p 乙+ρ乙g Δh
即
p 甲′<p 乙′
故C 正确;
D .分别从A 、B 容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强
m 甲′=m 甲-ρ甲ΔhS 甲,m 乙′=m 乙-ρ乙ΔhS 乙
故
G 甲′=G 甲-ρ甲gΔhS 甲,G 乙′=G 乙-ρ乙gΔhS 乙
则
p 甲′=p 甲-ρ甲gΔh ,p 乙′=p 乙-ρ乙gΔh
故无法得出p 甲′与p 乙′的确定关系,故D 错误。
故选C 。
9.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面向齐平,且甲的质量等于乙的质量。
若从两容器中分别抽出部分液体后,液面仍保持相齐平,则此时液体对各自容器底部的压强A p 、B p 和压力A F 、B F 的关系是( )
A .A
B p p <,A B F F = B .A B p p <,A B F F >
C .A B p p >,A B F F =
D .A B p p >,A B F F <
【答案】A 【解析】 【分析】
甲乙质量相等,对容器底的压力相等;A 的底面积大,根据F
p S
=
分析液体对各自容器底
部的压强A p 、B p 的关系;若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则和原来的情况相同。
【详解】
甲乙两种液体质量相等,此时两液面齐平。
因为是圆柱形容器,对容器底的压力为
F G mg ==,
所以甲乙对容器底的压力相等,即A B F F =; 由于A 的底面积大,由
F
p S
=
可得,A 对容器底的压强小,即A B p p <; 若从两容器中分别抽出部分液体后,因为两液面仍保持齐平,所以和未抽出时的情况相同,即A B p p <,A B F F =;故选A 。
【点睛】
本题主要考查压强大小比较,重点在分析压力及重力与压力的区别。
10.如图所示,有两个正方体实心物体A 、B 叠放在水平桌面上,物体A 重24N ,B 重3N 。
若物体B 对A 的压强与此时物体A 对桌面的压强相等,则物体A 的密度ρA 与物体B 的密度ρB 之比为( )
A .1:2
B .27:8
C .8:27
D .3:1
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
因为水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,所以,物体B 对A 的压强
B B B 2
B B B 3N F G p S S L =
== 物体A 对桌面的压强
A A
B A 22
A B A A 24N 3N 27F G G N p S S L L ++=
=== 因为物体B 对A 的压强与此时物体A 对桌面的压强相等,即p A =p B ,所以,由以上两式解得
A B 3
1
L L = 又因为实心正方体的重力
3=G mg Vg L g ρρ==
所以,物体A 与物体B 的密度之比
A
3
33A A A B 3B
B B A 3B 24N 183N 327G L g G L G G L L g
ρρ⎛⎫==⨯=⨯= ⎪⎝⎭ 故选C 。
11.“估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及的一些物品进行了估测,其中合理的是( ) A .小丽的重力为900牛顿
B .一张草稿纸对折后对桌面的压强为1Pa
C .一张物理试卷的面积为21m
D .小丽站在地面上对地面的压力大于900牛顿 【答案】B 【解析】 【详解】
AD .通常中学生的体重为 500N 左右,小丽站在地面上对地面的压力等于体重约为500N ,故A 不符合题,D 不符合题意;
B .一张草稿纸的重力约0.1N ,一张草稿纸对折后的长、宽分别约30cm 、20cm ,则面积为600cm 2
=0.06m 2
,对地面的压强为
20.1N 1.7Pa 0.06m
F p S =
=≈ 由估算可知一张草稿纸对折后对桌面的压强接近1Pa ,故A 符合题意; C .一张试卷的面积比21m 小得多,故C 不符合题意。
故选B 。
12.桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。
如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则( )
A .液面下降
B .液面上升
C .容器底受到水的压强不变
D .桌面受到的压强变小
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F gV ρ=浮水排可知,排开水的体积减小,
即大烧杯中的水面降低,故A 符合题意,B 不符合题意;
C .烧杯中的水面降低,由p gh ρ=可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C 不符合题意;
D .将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,
根据F
p S
=
知桌面受到的压强不变,故D 不符合题意。
故选A 。
13.水平桌面上放置一底面积为S 的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为
A m 、
B m 、
C m ,密度分别为A ρ、B ρ、C ρ的均匀实心小球A 、B 、C 放入液体中,A 球
漂浮、B 球悬浮、C 球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C 。
下列选项正确的是( )
A .若A
B
C m m m ==,则A B C F F F =< B .将C 球截去部分后,剩余部分可能上浮 C .只取出A 球,容器中液面的高度降低了
A
B m S
ρ D .三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了()A B C g m m m S
++ 【答案】C 【解析】 【分析】
由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;
(1)当A B C m m m ==时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系; (2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;
(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A 漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A 排开液体的体积,根据V Sh =求出只取出A 球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据m
V
ρ=
求出B 球和C 球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V Sh =求出容器内液体上升的高度,利用p gh ρ=求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【详解】
由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;
A .若A
B
C m m m ==,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和B 受到的浮力等于自身的重力,小球C 受到的浮力小于自身的重力,则A B C F F F =>,故A 错误;
B .因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将
C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误;
C .由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ρ,小球A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
A A A F G m g ==浮
由浮排F gV ρ=
可得,小球A 排开液体的体积
A A A A
B B
F m g m V g g ρρρ===浮排液 只取出A 球,容器中液面降低的高度
A
A B A B m V m h S S S
ρρ∆=
==排
故C 正确;
D .因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由m
V
ρ=可得,B 球和C 球排开液体的体积分别为
B
B B B
m V V ρ==
排,C
C C C
m V V ρ==
排
三球放入液体后,排开液体的总体积
C
A
B
A B C B
B
C
m m m V V V V ρρρ=++=
+
+
排排排排
容器内液体上升的高度
C
A
B
B
B
C m m m h V S S
ρρρ+
+
∆'==
排
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
C
A
B
B
B
C
C B A B C ()B m m m m g p g h g
m m S
S
ρρρρρρρ+
+
∆=∆'==++
液
故D 错误。
故选C 。
14.如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形轻质容器,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液
体,甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。
现将体积相同,质量、密度为m A 、m B 、ρA 、ρB 的A 、B 两实心球分别浸没在甲、乙两容器的液体中(无液体溢出),若甲容器对地面的压力等于乙容器中液体对容器底部的压力,则下列关系式一定成立的是( )
A .ρA >ρ乙
B .ρ甲=ρ乙
C .m A =m B
D .ρB <ρA 【答案】A 【解析】 【分析】
由题意可知,本题意在比较容器底受到液体压强的大小关系、液体密度的关系、物体质量的关系,可由压强的计算公式F
p S
=、液体内部压强的计算公式p gh ρ=液液、作用力与反作用力,综合进行分析判断 【详解】
A .甲、乙同为圆柱形容器,液体对容器底的压力等于容器内所盛液体的重力
F G =压液
甲、乙液体对各自容器底部的压强相等,由图形又可知容器底面积的关系为
S S <甲乙
由公式F pS =可知两杯中所盛液体重力关系为
G G <甲乙①
轻质容器,容器的质量可以忽略,甲容器对地面的压力等于容器内液体和A 球重力之和
A A A F G G G V g ρ=+=+甲甲甲②
乙液体对容器底部的压力等于容器内液体重力和B 球所受浮力之和
B B F G F G gV ρ=+=+乙乙乙乙浮③
由于甲容器对地面的压力等于乙液体对容器底部的压力
F F =甲乙④
由①②③④式可得
A A
B V g gV ρρ>乙
因为两球体积相等
A B V V =
所以
A ρρ>乙
故A 满足题意;
B .根据液体内部压强公式p gh ρ=液液可知,压强相等的情况下,深度大的液体密度小,可得甲、乙两种液体的密度关系为
ρρ<甲乙
故B 不符合题意; CD .乙容器对地面的压力为
B F G G =+乙乙
乙容器对地面的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,而乙容器中液体对容器底部的压力和甲容器对地面的压力相等,故有
B A G G G G +>+乙甲⑤
由于乙容器中液体重力大于甲容器中液体的重力
G G >乙甲⑥
由⑤⑥两式无法判断A 、B 两球重力(质量)关系,故也无法判断两球的密度关系,故CD 不符合题意。
故选A 。
15.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,则( )
A .甲对地面的压强可能等于乙对地面的压强
B .甲对地面的压强一定小于乙对地面的压强
C .甲对地面的压力可能等于乙对地面的压力
D .甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
CD .若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,此时甲、乙对地面压力为
F G gV ρ=+甲甲甲甲 F G gV ρ=+乙乙乙乙
由题意,可知G G =甲乙,V V =甲乙,ρρ甲乙>,则F F 甲乙>,故C 、D 错误;
AB .若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体后,二者对地压强分别为
G gV p S S ρ=
+甲甲甲
甲甲甲
G gV p S S ρ=
+乙乙乙
乙乙乙
由于G G =甲乙,V V =甲乙,ρρ甲乙>,则
G G S S <甲乙
甲乙
gV gV ρρ>甲甲乙乙
则甲对地面的压强也可能等于乙对地面的压强,故A 正确、B 错误。
故选A 。
16.如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的轻质圆柱形容器放置在水平地面上,他们对地面的压强相等。
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙, 且甲、乙质量的变化量相等。
若甲切去部分高度为Δh 甲,乙抽出部分高度为Δh 乙,它们剩余部分的质量分别为 m ′甲、m ′乙,则( )
A .Δh 甲>Δh 乙,m ′甲<m ′乙
B .Δh 甲>Δh 乙,m ′甲>m ′乙
C .Δh 甲<Δh 乙,m ′甲>m ′乙
D .Δh 甲<Δh 乙,m ′甲<m ′乙
【答案】C 【解析】 【详解】
因为甲为规则圆柱体,乙为规则容器,则甲对地面的压强:p 甲=ρ甲gh 甲,乙对容器底的压强:p 乙=ρ乙gh 乙,因为他们对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以ρ甲h 甲=ρ乙h 乙,由图可知:h 甲<h 乙,所以ρ甲>ρ乙;因为甲、乙质量的变化量相等,即Δm 甲=Δm 乙,所以 ρ甲Δh 甲S 甲=ρ乙Δh 乙S 乙,由图可知:底面积S 甲>S 乙,所以Δh 甲<Δh 乙; 由p =
F
S
得:对地面的压力F 甲=p 甲S 甲,F 乙=p 乙S 乙,因为p 甲=p 乙,S 甲>S 乙,所以 F 甲>F 乙,因为他们放置在水平地面上,压力等于重力,所以G 甲>G 乙,则由G =mg 知:m 甲>m 乙,因为m ′=m -Δm ,而Δm 甲=Δm 乙,所以m ′甲>m ′乙。
故选C 。
17.如图所示,质量相等的A 、B 两个正方体放在水平面上,A 的边长比B 大.如果从其正中间水平或竖直方向打通一个横截面积大小相同的圆柱形的小孔后,使其剩余部分对水平面压强相等.设想了下列四种做法:
(1)两个正方体均水平打孔;(2)两个正方体均竖直打孔;(3)B水平打孔、A竖直打孔;(4)A水平打孔、B竖直打孔;
以上想法中能实现目的是
A.(1)、(2)B.(1)、(3)
C.(2)、(3)D.(2)、(3)、(4)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A、B两个正方体质量相等的放在水平面上,由于正方体对地面的压力等于自身的重力,所以A、B两个正方体对地面的压力相等;又因为A的边长比B大,所以A、B的底面积S A >S B,由p=F/S可知,A、B两个正方体对地面的压强p A<p B;
(1)当两个正方体均水平打孔时;A小孔的重力为G A′=S孔G/S A,B小孔的重力为G B′=S孔G/S B,则G A′<G B′,由于剩余部分对水平面压力F′=G-G′,则F A′>F B′;由于A、B的底面积不变,S A>S B;由p=F/S可知,剩余部分对水平面压强p A′可能会与p B′相等,故两个正方体均水平打孔可行;
(2)柱状体对水平面产生的压强是p=ρgh,当竖直打孔时,由于物体仍是柱状体且高度不变,由p=ρgh可知剩余部分对水平面压强不变,所以,两个正方体均竖直打孔时剩余部分对水平面压强仍是p A<p B,故两个正方体均竖直打孔不可行;
(3)由(2)知道,若A竖直打孔,A剩余部分对水平面压强不变;由(1)知道若B水平打孔,则重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强p B′会减小,则剩余部分对水平面压强可以达到相等,故A竖直打孔B水平打孔可行;
(4)A水平打孔,由于重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强
p A′减小,B竖直打孔,B剩余部分对水平面压强不变;则剩余部分对水平面压强
p A′<p B′,故A水平打孔、B竖直打孔不可行;综上所述只有B正确,故选B.
18.如图所示,底面积均为100cm2的薄壁容盤甲和乙(不计容器质量),里面分别装有质量均为2kg的水和另一种液体,液面相平。
把一物块浸没在甲客器的水中、水未溢出,甲容器中水面上升5cm,水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:3:当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出。
则下列结论不正确的是()
A .物块的密度等于3×103kg/m 3
B .乙容器中液体密度小于甲容器中液体密度
C .乙容器对地面压强为3.5×103Pa
D .甲容器对地面的压力增加了15N 【答案】A 【解析】 【详解】
A .由p=ρgh 知道,水对甲容器底部的压强增加量是:
32110kg m 10N/kg 0.05m=5P 00a p g h ρ∆=⨯⨯⨯∆=容器底/,
由于水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:3,所以,容器对地面的压强增加量是:
=3=350Pa=1500Pa 0p p ∆∆⨯甲地面容器底,
由于甲容器对地面的压强为固体产生的,即
=
=1500Pa G p S
∆物
甲地面, 所以,物体的重力是:
G 物=mg =1.5×103 Pa×100×10-4 m 2 =15N ,
因为甲容器上小下大,所以,物体实际的体积:
V <hS =0.05m×100×10-4 m 2 =5×10-4 m 3,
即物体的密度,
33
43
=10N/kg 15g 310kg/m 510G V Vg m m ρ-=
>⨯=⨯⨯物物物, 故A 错误,符合题意;
B .由图知道,甲乙两容器中的液体的体积小于水的体积,又因为质量相同,根据
m
V
ρ=
,故液体的密度小于水的密度,即ρ液 <ρ水,故B 正确,不符合题意; C .根据题意知道,乙容器中的液体对容器底部的压力等于其重力: F=G=mg =2kg×10N/kg=20N ,
乙容器原来对地面压强是:
2
2kg 10N/kg Pa 100cm ==2000F G p S S ⨯=
=乙地面, 由于当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出,所以,乙容器后来对地面压强是:。