2020-2021物理压力与压强的专项培优练习题(含答案)及答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,水平桌面上放着相同的两个平底试管A 和B ,其中分别装着密度不同的液体,A 管竖直放罝,B 管倾斜放置,它们对管底的压强p A 等于p B ,则下列关于液体质量m A 和m B 判断正确的是( )
A .m A >m
B B .m A =m B
C .m A <m B
D .条件不足,无法判断
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当B 管竖直放罝时,高度会变高,根据液体压强公式p gh ρ=可知'
B B p p <,由已知A B p p =,可得'A B p p <,两个平底试管A 和B 是相同的,底面积也相同,'
A B p p <两边
乘上底面积S ,可得
'
A B p S p S <
即两个平底试管A 和B 受到液体的压力'
A B F F <,而这两个压力就是对应液体的重力,即
A B G G <,A B m m <,故选C .
2.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 .
3.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲∶ρ
乙
=5∶4,底面积之比S 甲∶S 乙=6∶5,对水平地面的压强之比p 甲∶p 乙=2∶3,下列说法不
正确的是( )
A .甲、乙的质量之比是4∶5
B .甲、乙的高度之比是8∶15
C .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等
D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .甲、乙对水平地面的压力之比
264===355
F p S F p S 甲甲甲乙乙乙 因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F =
G =mg 可得,甲、乙的质量之比
4===5G m G F g G m G F g
=甲
甲甲甲乙乙乙乙 故A 正确,不符合题意; B .甲、乙的体积之比
4416====5525
m V m m V m ρρρρ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
甲、乙的高度之比
1658====25615
V h S V S V h V S S ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
故B 正确,不符合题意;
C .甲、乙的质量之比是4∶5,所以
m 甲<m 乙
将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余物体质量
m 甲剩<m 乙剩
由G =mg 可知剩余物体的重力
G 甲剩<G 乙剩
对地面的压力关系
F 甲剩<F 乙剩
底面积之比
S 甲∶S 乙=6∶5
所以
S 甲>S 乙
由p =
F
S
可知剩余部分对地面的压强不可能相等,故C 正确,不符合题意; D .由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p =ρgh 比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为
Δp 甲′=ρ甲g Δh ,Δp 乙′=ρ乙g Δh
已知它们的密度之比
ρ甲∶ρ乙=5∶4 ρ甲>ρ乙
所以
Δp 甲′>Δp 乙′
已知原来甲乙对水平地面的压强之比
p 甲∶p 乙=2∶3 p 甲<p 乙
由于剩余部分对地面的压强
p ′=p -Δp
所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故D 错误,符合题意。
故选D 。
4.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 。
5.如图所示,底面积为50cm 2、高为13cm 、质量为100g 的平底圆柱形容器(厚度不计),将一个质量为250g 、体积为200cm 3的实心小球置于水平桌面上,放入小球之前容器内水的深度为10cm ,将小球放入水中静止后,下列说法正确的是( )
A .水对容器底部的压强为1400Pa
B .小球受到的浮力为2.5N
C .水对容器底部的压力为5N
D .容器对桌面的压强为1600Pa
【答案】D 【解析】
【分析】 【详解】 A .小球的密度为
3
3
250g 1.25g/cm 200cm m V ρ=
=
=球球球
由于小球的密度大于水,故放在容器中时会沉底;假设无水溢出时,将小球放入水中静止后,水面上升高度为
3
2
200cm 4cm 50cm V h S ∆===球
容
此时容器中水的高度为
0.1m+0.04m 0.14m h h h '=+∆==
由于容器高为0.13m ,故溢出水的高度为0.01m ;根据液体压强公式,可知水对容器底部的压强为
331.010kg/m 10N/kg 0.13m 1300Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=
故A 错误;
B .根据阿基米德浮力公式,可知小球受到的浮力为
33631.010kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=球
故B 错误;
C .由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为
431300Pa 5010m 6.5N F pS -'==⨯⨯=
故C 错误;
D .容器对桌面的压力等于容器重力、水的重力与小球的重力之和,即
F G G G =++压水球容
而
0.1kg 10N/kg 1N G m g ==⨯=容容
33263() 1.010kg/m 10N/kg (0.13m 0.005m 20010m ) 4.5N G g V V ρ-=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=水球
0.25kg 10N/kg 2.5N G m g ==⨯=球球
即
1N 4.5N 2.5N 8N F =++=压
则容器对桌面的压强为
428N 1600Pa 5010m
F p S -=
==⨯压压 故D 正确。
故选D 。
6.两个圆柱形薄壁容器放在水平面上,底面积分别为S 甲、S 乙。
其中分别盛有质量为m
甲
、m 乙,体积为V 甲、V 乙两种液体,它们对容器底部的压强为p 甲、p 乙。
现在两液体中分
别浸没一个相同的物体(容器足够高),液体对容器底部压强的增加量为Δp 甲、Δp 乙,则下列选项中一定能使Δp 甲>Δp 乙的是( ) A .S 甲<S 乙,m 甲=m 乙,V 甲>V 乙 B .S 甲>S 乙,m 甲>m 乙,V 甲<V 乙 C .S 甲>S 乙,V 甲<V 乙,p 甲=p 乙 D .S 甲<S 乙,V 甲>V 乙,p 甲<p 乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .甲、乙的密度可表示为:m V ρ=
甲甲甲
,m V ρ=乙
乙乙;当在两液体中分别浸没一个相同的
物体(体积为V )后,液面升高的高度
V h S
∆=
由p =ρgh ,液体对容器底压强的增加量
∆p 甲=ρ甲g ∆h 甲=
m V g V S ⋅⋅甲甲甲
m V
p g h g V S ρ∆=∆=
⋅⋅乙乙乙乙乙乙
要使∆p 甲>∆p 乙,即
m V m V
V S V S >甲乙甲甲乙乙
则有
m 甲V 乙S 乙>m 乙V 甲S 甲
若S 甲<S 乙,m 甲=m 乙,V 甲>V 乙,则m 甲V 乙S 乙和m 乙V 甲S 甲的大小不能确定,故A 错误; B .若S 甲>S 乙,m 甲>m 乙,V 甲<V 乙,则m 甲V 乙S 乙和m 乙V 甲S 甲的大小不能确定,故B 错误;
C .若S 甲>S 乙,V 甲<V 乙,p 甲=p 乙,根据当V 甲<V 乙时,p 甲=p 乙进行推理:当V 甲=V 乙时,p 甲一定大于p 乙。
现在两液体中分别浸没一个相同的物体,增大的体积相同,则∆p 甲>∆p 乙,故C 正确;
D .若S 甲<S 乙,V 甲>V 乙,p 甲<p 乙,则若增大的体积相同,则∆p 甲<∆p 乙,故D 错误。
故选C 。
7.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A 、B 、C 三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强p A 、p B 、p C 的大小关系是 ( )
A.p A>p B>p C
B.p A=p B=p C
C.p A<p B<p C
D.p A=p C>p B
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,三容器内所装液体的深度:h A>h B>h C,
∵p=ρgh,三容器内液体对容器底部的压强相等,
∴三液体的密度:ρA<ρB<ρC;
∵抽出相同深度的液体,
∴抽取液体的压强:△p A<△p B<△p C,
又∵原来它们对容器底部的压强相等,
∴剩余液体对容器底部的压强:p A>p B>p C.
故选A.
8.底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上. 现将体积为500cm3、重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止时如图甲所示. 若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,不计绳的重力及其体积. 则()
A.物体B的密度为1.5×103kg/m3B.物体B的体积为150cm3
C.容器对桌面的压强增加800Pa D.绳子受到的拉力为4N
【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合考查压强,浮力综合应用能力,选取合适的研究对象分析受力,结合浮力、压强有关知识求解。
【详解】
AB .如图乙所示,A 恰好浸没在水中是,物体AB 悬浮,物体AB 所受浮力等于重力,即
A B F G G =+浮
ρ=+水排A B gV G G
排开水的总体积为
433
A B 333N+6N =910m 900cm 1.010kg m 10N kg
G G V g ρ-+=
=⨯=⨯⨯排水 又因为物体A 的体积为3500cm , 所以物体B 的体积为
333B A 900cm 500cm 400cm V V V =-=-=排
物体B 的质量为
B B 6N
0.6kg=600g 10N kg
G m g =
== 物体B 的密度为
333B B 3B 600g
=
1.5g 1.510kg m 400cm
m V ρ===⨯ 故A 项符合题意,B 项不符合题;
C .放上B 物体后,桌面对容器的压力增大了
B =G =6N F ∆压
容器对桌面的压强增加
426N
=600Pa 10010m
F p S -∆∆=
=⨯ 故C 项不符合题;
D .以B 物体为研究对象,B 物体受到向上的浮力和绳子对它的拉力作用,受到向下的重力作用,即
F F
G +=浮拉
又因为B 物体所受浮力为
3363B B 1.010kg m 10N kg 40010m =4N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯浮水
则绳子对B 物体的拉力为
64N=2N F G F N =-=-浮拉
绳子对B 物体的拉力与B 物体对绳子的拉力是一对相互作用力则 绳子受到的拉力为2N ,故D 选项不符合题意。
故选A 。
9.如图所示,质量和高度都相等的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,甲的底面积大于乙的底面积。
现按不同方法把甲、乙分别切下一部分,并将切下部分叠放到对方剩余部
分的上方,其中可能使甲对地面的压强大于乙对地面的压强的方法是()
A.沿水平方向切去相等的质量B.沿水平方向切去相等的体积
C.沿水平方向切去相等的厚度D.沿竖直方向切去相等的质量
【答案】B
【解析】
【详解】
甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据圆柱体体积公式
V=Sh,分析可得V甲<V乙,又因为甲乙质量相等,根据公式ρ=m
V
,可得ρ甲>ρ乙。
A.若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到
对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p=F S
可知,因为S甲<S乙,所以p甲>p乙,故A错误;
B.沿水平方向切去体积相等的部分,因为得ρ甲>ρ乙,根据公式m=ρV,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力
小于乙对地面压力,而S甲<S乙,根据压强公式p=F
S
,此时甲对水平面的压强可能小于乙
对水平面的压强,故B正确;
C.沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V甲=ρ乙V乙,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,因为h甲=h乙,所以ρ甲S甲=ρ乙S乙,设切掉的厚度为∆h,则有ρ甲S甲∆h=ρ乙S乙∆h,即切掉的部分质量相等,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部
分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p=F
S
可知,因为S
甲<S乙,所以p甲>p乙,故C错误;
D.沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,根据
公式V=m
ρ可知,剩余部分体积
''
V V
<
甲乙
,因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积''
S S
<
甲乙
,
将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根
据压强公式p=F
S
,因为''
S S
<
甲乙
,所以p甲>p乙,故D错误。
故选B。
10.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。
倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是
A .若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙
B .若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙
C .若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙
D .若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙 【答案】B 【解析】 【分析】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h 甲>h 乙,然后利用p gh ρ=可推出甲、乙液体的密度关系;根据规则容器中液体对容器底部压力等于液体的重力,由S 甲>S 乙,再根据F p S
=
可知相同质量的甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小;由S 甲>S 乙可知,相同体积的甲、乙两种液体在容器中的高度大小,又由液体密度的大小关系,利用p gh ρ=可推出甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小。
【详解】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h 甲>h 乙,根据p gh ρ=可知:ρρ<甲乙; A .若倒入相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的增加量相同,S 甲>S 乙,由F p S
=
可知,甲、乙两种液体压强的增加量p p ∆<∆甲乙,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,则A 错误;
B .若抽出相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的减少量相同,S 甲>S 乙,由F p S
=
可知,甲、乙两种液体压强的减少量p p ∆<∆甲乙,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,则B 正确;
C .若倒入相等体积的原液体,S 甲>S 乙,则甲液体的高度增加量∆甲h 小于乙液体的高度增加量∆乙h ,又ρρ<甲乙,根据p gh ρ=可知甲、乙两种液体压强的增加量p p ∆<∆甲乙,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,故C 错误;
D .若抽出相等体积的原液体,S 甲>S 乙,则甲液体的高度减少量∆甲h 小于乙液体的高度减少量∆乙h ,又ρρ<甲乙,根据p gh ρ=可知甲、乙两种液体压强的减少量p p ∆<∆甲乙,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,故D 错误。
【点睛】
本题综合考查液体压强公式、液体压力公式及密度、重力公式等,要求学生对各公式之间的关联物理量及影响情况分析到位,具有一定的难度和典型性。
11.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。
12.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强p甲、p乙比较,正确的是()
A.可能是p甲> p乙B.一定是p甲> p乙
C.可能是p甲= p乙D.一定是p甲< p乙
【答案】B
【解析】
【详解】
甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,则
3
G
a
甲
甲
=3
G
a
乙
乙
,设a 甲
=5cm,a乙=10cm,截去厚度为2cm,则G甲=
1
8
G乙,叠放在对方剩余部分的上方后的压强
p甲=
3
32
510
3
5
G G
a
+
甲乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+3
1
3
G
a
⨯乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+
1
3
×
3
8G
a
甲
甲
=
3
11
3
G
a
⨯甲
甲
p乙=
3
82
105
8
10
G G
a
+
乙甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
3
1
2
G
a
⨯甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
1
2
×
3
1
8
G
a
乙
乙
=
17
16
×3
G
a
乙
乙
故p甲> p乙。
故选B。
13.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。
现沿竖直方向切去相同厚度d后,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,它们对地面的压强变为p甲、p乙,则()
A.p甲一定大于p乙B.p甲可能小于p乙
C.p甲一定等于p乙D.p甲可能等于p乙
【答案】A
【解析】
【详解】
甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,则
3
G
a
甲
甲
=3
G
a
乙
乙
,设a 甲
=5cm,a乙=10cm,截去厚度为2cm,则G甲=
1
8
G乙,叠放在对方剩余部分的上方后的压强
p甲=
3
32
510
3
5
G G
a
+
甲乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+3
1
3
G
a
⨯乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+
1
3
×
3
8G
a
甲
甲
=
3
11
3
G
a
⨯甲
甲
p乙=
3
82
105
8
10
G G
a
+
乙甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
3
1
2
G
a
⨯甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
1
2
×
3
1
8
G
a
乙
乙
=
17
16
×3
G
a
乙
乙
故p甲> p乙。
故选B。
14.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是()
A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系
C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系
D.液体密度不变时,液体压强与深度关系
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A不符合题意;
B.粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B不符合题意;
C.根据P=F
S
可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部
分,故C符合题意;
D.根据P=gh
可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映的是深度增大压强减小,故D不符合题意。
故选C。
15.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 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到一个缩小的像。
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm 处,则
A.移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏,可能在屏上得到正立放大的像
D.移动光屏,可能在屏上得到正立等大的像
【答案】AB
【解析】
【详解】
如图,物距为
u=40cm−10cm=30cm
时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理,u>2f,所以
30cm>2f
所以凸透镜的焦距范围为:
f<15cm
若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则此时物距为
u=40cm−30cm=10cm
<cm,此时f<u<2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像,故A A.若5cm<f10
符合题意;
<cm,此时u>2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意;B.若f5
C D.根据凸透镜成像规律可知,无论如何移动光屏,光屏上都不可能此正立的虚像,故CD不符合题意。
17.凸透镜成像实验中,移动蜡烛到某位置时,能在光屏上再次成清晰缩小的像,则下列说法能成立的是
A.同时移动蜡烛与光屏,且移动距离相同时,有可能在光屏上再次成清晰缩小的像;B.若将一老花镜放到凸透镜前方,光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像;
C.换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜:
D.保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像:【答案】CD
【解析】
【详解】
A.物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,故A项不符合题意;
B.老花镜是凸透镜,若将一老花镜放到凸透镜前方,则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚,此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像;B项不符合题意;
C.换用焦距较小的凸透镜后,相当于增大物距,当物体成实像时,随着物距u增大,像距
减小,同时像也在减小。
故要在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动;C项符合题意;
D.根据光路可逆性可知,在保持物体和光屏位置不变时,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,此时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,D项符合题意;
18.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则()
A.光屏上出现倒立放大的实像
B.光屏上出现倒立缩小的实像
C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像
D.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以
v=30cm=2f
则
f=15cm
若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距
u=12cm
则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意.
19.如图所示,白板上画有两个黑色箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化,下列判断正确的是()
A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜
B.下方箭头是凸透镜形成的虚像
C.下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机
D.把玻璃杯移得离白板更远一点,观察到下方的箭头比移动前变得更大
【答案】C
【解析】
【分析】。