石家庄全国备战中考物理压力与压强的综合备战中考模拟和真题分类汇总
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示的四个实验均与大气压有关,下列关于实验结果的预测,说法正确的是
()
A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,易拉罐会变瘪
C.将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片会掉下来
D.将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水会从管口流出
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,玻璃管上方气压下降,气压计内部气压可将细玻璃管中的液面托起更高,A选项错误;
B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,罐内气压下降,小于外部大气压,在外部气压作用下,易拉罐被压瘪,B选项正确;
C.空气对浸入其中的物体有压强的作用且作用存于各个方向上。
将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片受到大气压竖直向上的作用,纸片不掉;杯子倾斜,纸片同样会受到大气压垂直作用于其上的作用,纸片同样不会掉下来,C选项错误;
D.一个标准大气压的数值约为1.01×105Pa,相当于10米高的水柱产生的压强。
将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,试管中水柱产生的压强远远小于大气压强,试管中的水柱可以被大气压托住,故拿掉薄片,管中的水不会从管口流出,D选项错误。
故选B。
2.两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚
度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量Δm 甲、Δm 乙和甲乙的密度满足的关系是( )
A .ρ甲>ρ乙,Δm 甲>Δm 乙
B .ρ甲<ρ乙,Δm 甲>Δm 乙
C .ρ甲<ρ乙,Δm 甲<Δm 乙
D .ρ甲>ρ乙,Δm 甲<Δm 乙
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
正方体对水平地面的压强
mg F G Vg gSh p gh S S S S S
ρρρ=
===== 切割之前它们对水平面的压强相等
p p =甲乙
即
gh gh ρρ=甲甲乙乙
由图可知
h h 甲乙<
所以
ρρ甲乙>
由图知
S 甲乙<S
在切割之前
p p =甲乙
所以由F pS =可知,切割之前甲、乙对地面的压力
F F 甲乙<
因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G mg =,所以,切割之前
m m 甲乙<
当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即
F F =甲剩乙剩
则甲、乙剩余部分的质量
m m =甲剩乙剩
根据切去的质量-m m m ∆=剩得
m m ∆∆甲乙<
故D正确,ABC错误;
故选D。
3.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。
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.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。
8.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 。
9.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 。
10.如图所示,甲、乙两个均匀实心长方体物块放置在水平地面上.现各自沿水平方向切去部分,且将切去部分叠放到对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为p 甲、p 乙.则下列做法中,符合实际的是
A .如果它们原来的压力相等,切去相等质量后,p 甲一定大于p 乙
B .如果它们原来的压力相等,切去相等厚度后,p 甲一定小于p 乙
C .如果它们原来的压强相等,切去相等质量后,p 甲可能大于p 乙
D .如果它们原来的压强相等,切去相等厚度后,p 甲一定大于p 乙 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相同质量,剩余质量、压力都相等,但甲的接触面积大,对水平面的压强较小;
B.如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相等厚度,根据体积公式V=Sh,h相同,S S
>
甲乙
,得到V甲>V乙,甲剩余的质量小于乙剩余的质量,甲的压力小于乙的压力,根据压强公式
F
p
S
=,F F
<
剩甲剩乙
,S S
>
甲乙
,可以得到p甲<p乙;
C.两个物体原来对地面的压强相等,由图知甲的重力大于乙.沿水平方向切去质量相同的部分,作用面积不变,乙剩余的重力大于甲剩余的重力,也就是乙对水平面的压强小于甲对水平面的压强;
D.甲、乙都是长方体即柱体,压强用p=ρgh分析,它们原来的压强相同,由公式p=ρgh 知,甲物体的密度较大,沿水平方向切去厚度相同的部分,作用面积不变,甲减小的重力大于乙减小的物重,甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强.
11.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=382
10
5810
G G a +乙甲乙=3G a 乙乙+312G a ⨯甲乙=3G a 乙乙+12×3
1
8
G a 乙乙
=1716×3G a 乙
乙 故p 甲> p 乙。
故选B 。
12.甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,甲的凹陷程度比较深.将它们沿水平方向切去一部分后,剩余部分对海绵的凹陷程度如图所示,则
A .甲切去的质量一定比乙小
B .它们切去的质量一定相同
C .甲切去的高度一定比乙大
D .它们切去的高度一定相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,甲的凹陷程度比较深, 所以,P 甲>P 乙,
而F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==,
所以,m g m g
S S =甲乙甲乙
将它们沿水平方向切去一部分后,海绵的凹陷程度相同,则甲乙对海绵压强相等,
P 甲剩=P 乙剩,即:m g m g
m g m g S S --=乙甲乙剩甲切甲乙
所以,m 甲切>m 乙切,故AB 错误;
放在水平面上的柱体的压强可用P ρgh =求解. 因为P 甲剩=P 乙剩,
所以,gh gh ρρ=甲乙甲剩乙剩, 由图可知,h h 甲剩乙剩>,所以ρρ<甲乙. 因为m 甲切>m 乙切,V Sh =,m V ρ=
所以:m m g g S S >甲切乙切甲乙,即:S h g S h g S S ρρ>甲甲乙乙甲切乙切甲乙
所以,h 甲切>h 乙切,C 正确,D 错误.
故选C.
13.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:2:3
ρρ=
甲乙
,底面积之比:3:4
S S=
甲乙
,对水平地面的压强之比:8:5
p p=
甲乙
,下列有关甲、乙的说法正确的是()
A.甲、乙的重力之比是1∶2
B.甲、乙的体积之比是16∶5
C.甲、乙的高度之比是5∶12
D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部
分对地面的压强
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的重力之比为
836
545
G F p S p S
G F p S p S
===⨯=⨯=
甲甲甲甲甲甲
乙乙乙乙乙乙
故A错误;
B.甲、乙的体积之比是
639
525
G
m g
V G
m G
V G
g
ρρρ
ρ
ρ
ρ
===⨯=⨯=
甲
甲
甲甲甲甲乙
乙乙
乙乙甲
乙
乙
故B错误;
C.甲、乙的高度之比是
9412
535
V
h S V S
V
h V S
S
==⨯=⨯=
甲
甲甲甲乙
乙
乙乙甲
乙
故C错误;
D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部
分对地面的压强之差为
12
222
1212
()()
gV gV
F F
G G m g m g
p p gh gh g h h g h h S S S S S S S S
ρρ
ρρρρ-=-=-=-=-=-=---
甲乙
111
甲乙甲甲乙乙12121212
由于
:2:3
ρρ=
甲乙
所以
2
3
ρρ=
甲乙 由于
12
5
h h =甲乙 所以
125
h h =
甲乙 故
12212291
()()0353153
p p g h h g h h g h gh gh gh gh gh ρρρρρρρρ-=---=
⨯--+=+>甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙 所以
12p p >
故D 正确。
故选D 。
14.甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,他们对地面压强相等,已知ρ甲<ρ乙,在两个正方体上部分别沿水平方向切去相同的高度,切去部分的质量分别为m ′甲和m ′乙,则下列说法中正确的是 A . m ′甲一定大于m ′乙 B . m ′甲一定小于m ′乙 C . m ′甲一定等于m ′乙 D . m ′甲可能等于m ′乙
【答案】A 【解析】 【详解】
据最初压强相等有:
ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,
即:
ρ甲h 甲=ρ乙h 乙
ρ甲<ρ乙,故:
h 甲>h 乙。
甲的横截面积:
S 甲=h 2甲,
乙的横截面积:
S 乙=h 2乙.
设切去的高度为△h ,要比较切去部分的质量,切去部分的质量=密度×切去部分的体积:
m ′甲=ρ甲S 甲∆h=ρ甲h 2甲∆h=ρ甲h 甲h 甲∆h m ′乙=ρ乙S 乙∆h =ρ乙h 2乙∆h=ρ乙h 乙h 乙∆h
则:
m ′甲>m ′乙。
故选A 。
15.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 1 和 F 1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 2 和 F 2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p 1′和 F 1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p 2′和 F 2′。
则下列判断中正确的是
A .1212p p F F <<,
B .1212=p p F F <,
C .1212==p p F F '''',
D .1212p p F F '>''>', 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ>液物时物体漂浮,ρρ=液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为
p gh ρ=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即12p p <;又
因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS =可知12F F <,故A 正确,B 错误; CD .由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据m
V
ρ=
可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12F F '<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F
p S
=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即12p p '<',故C 、D 错误。
故选A 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。
下列说法正确的是( )
A .此时的成像特点与投影仪相同
B .该透镜的焦距满足8cm < f <15cm
C .将蜡烛和光屏互换后,光屏上不能承接到清晰的像
D .将蜡烛和光屏同时远离凸透镜,可再次承接到清晰的像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .由题可知,蜡烛放在距凸透镜30cm 处,在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像,物距大于像距,光屏上成倒立缩小的实像,与照相机原理相同,故A 不正确;
B .由凸透镜成像规律可知,此时物距在二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即
2f v f >>,2u f >
即
216cm f f >>,30cm 2f >
可得
16cm 8cm f >>,15cm f <
则
8cm 15cm f <<
透镜的焦距满足8cm 15cm f <<,故B 正确;
C .由光路可逆原理可知,将蜡烛和光屏互换后,光屏上能承接到清晰的像,故C 项不正确;
D .将蜡烛远离凸透镜时,光屏要靠近凸透镜,才能在光屏上成清晰的像,故D 项不正确。
故选B 。
17.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A .利用这一原理制成了投影仪
B .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
C .若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm 处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
D .若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像
【答案】D 【解析】
A. 如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A 错误;
B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B 错误;
C. 成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即2f v f <<,由图知此时像距为15cm ,可得:7.5cm 15cm f <<所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm 处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C 错误;
D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D 正确; 故选D .
点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.
18.如图所示,AC 为入射光线,CB 为折射光线,且AO <OB ,已知AO =10m ,该凸透镜的焦距可能是( )
A .f =10cm
B .f = 5cm
C .f =8cm
D .f = 12cm
【答案】C 【解析】 【详解】
由于AC 为入射光线,CB 为折射光线,且AO <OB ,结合凸透镜成像规律可知
f <l AO <2f ,l BO >2f
已知AO =10m ,则
f <10m<2f
解得
5m<f <10cm
故选C 。
19.投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正。