中考物理 压力与压强 培优练习(含答案)附答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,甲、乙两相同容器放在水平桌面上,已知甲、乙两容器里分别装有两种质量相同的不同液体,则在同一高度上的A 、B 两点液体的压强A p 和B p 的大小关系为
A .A
B p p > B .A B p p =
C .A B p p <
D .以上都有可能.
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
甲、乙两容器相同,两种液体的质量相同,由F p S
=
和 F G mg ==
知两个容器底部所受压强相同,即
p p =甲乙,
∵A 、B 两点在同一高度上,
m m =乙甲, V V 甲乙>,
∴ρρ甲乙< ,
∴根据p gh ρ=知:AB 以下液体对底部压强
A B p p 下下<,
∵AB 两点压强为
A A p p p =-甲下,
B B p p p =-乙下 ,
∴A B p p >.
故选A .
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.形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,两物块对地面的压强相等。
将甲、乙均顺时针翻转90°,如图所示。
若甲、乙对地面压强变化量的大小分别为Δp甲、Δp乙,则
A.Δp甲一定小于Δp乙B.Δp甲一定等于Δp乙
C.Δp甲可能等于Δp乙D.Δp甲一定大于Δp乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
原来两物块对地面的压强相等,甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小。
因两长方体形状相同、大小不同,则设甲的长、宽、高为乙的n倍,则甲的各个面的面积为乙各个对应面面积的n2倍,再设原来甲、乙的底面积分别为S甲、S乙,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'
甲
、S'乙,甲物体对地面压强的变化量
Δp甲= p甲'-p甲=
22
22
()
F F F n S n S
S
S n S n S
'-
-=
''
甲甲甲乙乙
甲
甲乙乙
,
乙物体对地面压强的变化量
Δp乙= p乙-p'乙=
()
F F F S S
S S S S
'-
-=
''
乙乙乙乙乙
乙乙乙乙
,
22
22
2
()
==
()
F n S n S
p F
n S n S
p n F
F S S
S S
'-
'
∆
∆'-
'
甲乙乙
甲甲
乙乙
乙乙
乙乙乙
乙乙
因原来两物块对地面压强相等,根据p=
F
S
,则有:
2'
F
n S
甲
乙
=
F
S
乙
乙
,
解得:
F甲=
2'
n S F
S
乙乙
乙。
所以
2'
'
22
===
n S F
p F S S
p n F n F S
∆
∆
乙乙
甲甲乙乙
乙乙乙乙
,
因'S乙>S乙,所以p
∆
甲
>p
∆
乙。
故选D。
4.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
===
5
G
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
ρρ
ρ
ρ
⨯⨯
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 。
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
33
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
42
8N 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,厚度不计的圆柱形容器放在水平面上,内装有水,上端固定的细线悬挂着正方体
M(不吸水)竖直浸在水中,M有1
5
的体积露出水面,此时水的深度为11cm。
已知容器底
面积是200cm2,重为4N,正方体M边长为10cm,重20N;若从图示状态开始,将容器中的水缓慢抽出,当容器中水面下降了6cm时,细绳刚好被拉断,立即停止抽水,不计细绳体积与质量,下列说法不正确的是()
A.如图未抽出水时,容器对水平面的压力为26N
B.细绳所能承受的最大拉力为18N
C.M最终静止后,水对容器底部的压强为900Pa
D.M最终静止后,M对容器底部的压强为1200Pa
【答案】C
【解析】
【详解】
A.物体M的底面积
S M=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2
若容器内没有物体M,水的深度为11cm时水的体积
V=S容h=200cm2×11cm=2200cm3
这些水的质量
m=ρ水V容=1.0g/cm3×2200cm3=2200g=2.2kg
因物体M受到的浮力和排开水的重力相等,所以,容器对水平面的压力
F=G容+G水+F浮=G容+G水+G排
即:未抽出水时,容器内水和物体M的共同作用效果与2.2kg水的作用效果相同,则容器对水平面的压力
F=G容+mg=4N+2.2kg×10N/kg=26N
故A正确,不符合题意;
B.原来正方体M浸入水中深度
h1=(1﹣1
5
)L=
4
5
×10cm=8cm
水面下降6cm
时正方体M 浸入水中深度
h 2=h 1﹣△h =8cm ﹣6cm=2cm
则物体M 排开水的体积
V 排=S M h 2=100cm 2×2cm=200cm 3=2×10﹣4m 3
此时正方体M 受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2×10﹣4m 3=2N
所以细绳能承受的最大拉力
F 拉=
G ﹣F 浮=20N ﹣2N=18N
故B 正确,不符合题意;
C .细绳刚好被拉断时,容器内水的深度
h 3=h ﹣△h =11cm ﹣6cm=5cm
容器内剩余水的体积
V 水剩=S 容h 3﹣V 排=200cm 2×5cm ﹣200cm 3=800cm 3
当物体M 恰好浸没时,需要水的体积
V 水=(S 容﹣S M )L =(200cm 2-100cm 2)⨯10cm=1000cm 3>800cm 3
所以,细绳被拉断、M 最终静止后,M 没有浸没,则此时容器内水的深度
h 4=M V S S -水剩
容=3
22
800cm 200cm 100cm -=8cm=0.08m 此时水对容器底部的压强
p =ρ水gh 4=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.08m=800Pa
故C 错误,符合题意;
D .M 最终静止后,排开水的体积
V 排′=S M h 4=100cm 2×8cm=800cm 3=8×10﹣4m 3
正方体M 受到的浮力
F 浮′=ρ水gV 排′=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×8×10﹣4m 3=8N
M 对容器底部的压力
F 压=
G ﹣F 浮′=20N ﹣8N=12N
M 对容器底部的压强
p M =M F S 压=2
12N 0.01m =1200Pa
故D 正确,不符合题意。
故选C 。
8.如图所示,放在水平地面上的物体A 、B 高度相等,A 对地面的压力小于B 对地面的压力。
若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度h A ′、h B ′及剩余部分对地面压强p A ′、p B ′的关系是( )
A .h A ′>h
B ′,p A ′<p B ′ B .h A ′>h B ′,p A ′>p B ′
C .h A ′<h B ′,p A ′>p B ′
D .h A ′<h B ′,p A ′<p B ′
【答案】A 【解析】 【分析】
根据固体密度公式、压强公式作答。
【详解】
物体A 、B 对地面的压力等于其自身重力,由A 对地面的压力小于B 对地面的压力知
A B G G <
即
A A
B B V V ρρ<
又由物体A 、B 高度相等可得
A A
B B S S ρρ<
若使剩余部分的质量相等,即
''
A A A
B B B S h S h ρρ=
则需要
''
A B h h >
又由物体A 对地面的接触面积大于物体B ,可知压强为
''''
A A A
B B B p gh p gh ρρ=<=
故选A 。
9.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上。
现从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙,此时甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等。
若薄壁圆柱形容器和圆柱体乙原来对地面的压力分别为F 甲和F 乙,则( )
A .F 甲一定等于F 乙
B .F 甲一定大于F 乙
C .F 甲一定小于F 乙
D .不能确定
【答案】C 【解析】 【详解】
从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙时,△h 甲=△h
乙
,甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等,F 甲余=F 乙余 ,而此时剩余的高度为h 甲余>h 乙余。
根据F 甲=F 乙时h 甲余>h 乙余 进行推理可得出:△h 甲=△h 乙时△F 甲<△F 乙,即抽走的液
体的压力小于切去相同高度的部分圆柱体乙的压力。
原来对地面的压力为F 原= F 余+△F ,因
为F甲余=F乙余,△F甲<△F乙,所以原来对地面的压力F甲一定小于F乙。
故选C。
10.
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。
11.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等.若在两容器中分别抽出相同高度的液体,则抽出液体的质量△m甲、△m乙的关系是
A.△m甲一定小于△m乙
B.△m甲可能等于△m乙
C.△m甲一定大于△m乙
D.△m甲可能大于△m乙【答案】A
【解析】
【详解】
由
F
p
S
=知道,液体对容器底部的压力是:
F=pS=ρ液ghS,
因为甲、乙两种液体对各自容器底部的压力相等,即
ρ甲gh甲S甲=ρ乙gh乙S乙,
由图知道,h甲>h乙,所以
ρ甲S甲<ρ乙S乙;
若在两容器中分别抽出相同高度△h的液体,则抽出液体的质量分别是:
△m甲=ρ甲△hS甲,
△m乙=ρ乙△hS乙,
由以上分析知道,△m甲<△m乙,故只有A符合题意。
12.如图甲,静止在水平地面的容器内装有适量水,底面积为100m2,上端开口面积为60cm2。
用细线吊着底面积为50cm2的长方体,使其缓慢浸没于水中,直至物体静止在容器底部,松开细线,物体上表面距水面4cm,容器对地面的压力相比未放入物体时增大了41N(容器外壁保持干燥)。
图乙是水对容器底部的压强p与物体下表面浸入水中深度h的图象。
则下列说法正确的是()
A.物体的重力为41N
B.物体的密度为5.5×103kg/m3
C.图乙中物体下表面浸入水中深度1h为2cm
D.图乙中水对容器底部的压强2p为2100Pa
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图乙知,当浸入深度为0时,容器内水对底部的压强为
01300Pa
p=
根据液体压强公式p gh ρ=液可得,容器内液体的深度
0033
1300Pa
0.13m 13cm 1.010kg m 10N kg
p h g ρ=
===⨯⨯液 当浸入深度为1h 时,容器内水对底部的压强为
11500Pa p =
根据液体压强公式p gh ρ=液可得此时容器内液体的深度
133
1500Pa
0.15m 15cm 1.010kg m 10N kg
p h g ρ'=
===⨯⨯液 由图乙知,当10cm h =时,水对容器底部的压强最大为2p ,此时物体浸入水的体积为
2350cm 10cm 500cm V S h ==⨯=浸物
此时水的高度为
()()3202
500cm 100cm 15cm 13cm 15cm 20cm 60cm
V S h h h h S '---⨯-'''=+=+=下上 物体的高度为
20cm 4cm 16cm h =-=物
当
10cm h >
水已溢出; A .物体的重力为
()G F G F gS h h ρ=∆+∆=∆+-压压物水水物物
即
()3342241N 1.010kg m 10N kg 5010m 161010m 44N G --=+⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=物
故A 错误; B .由m
V
ρ=
可得,物体的密度 33
42244N 5.510kg m 10N kg 5010m 1610m
m G V gS h ρ--=
===⨯⨯⨯⨯⨯物物物物物 故B 正确;
C .当物体浸入深度为1h 时,根据题意可得
V V V =+水物
即
01S h S h S h '=+下下物
即
(
)2012
100cm 15cm 13cm 4cm 50cm S h S h h S '--===下下物
故C 错误;
D .根据液体压强公式p gh ρ=液,可得2p
3322 1.010kg m 10N kg 2010m 2000Pa p gh ρ-''==⨯⨯⨯⨯=水
故D 错误。
故选B 。
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
:2:3ρρ=甲乙,底面积之比:3:4S S =甲乙,对水平地面的压强之比:8:5p 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
836545
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
525G m g
V G m G V G g
ρρρρρρ===⨯=⨯=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
535V 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
2221212()()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 ρρρρρρ-=
-=-=-=-=-=---甲乙111甲乙甲甲乙乙12121212
由于
:2:3ρρ=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.将质量相等且分布均匀的圆柱体甲、乙放在水平面上。
若沿水平方向均切去高度∆h ,甲、乙剩余部分对地面的压强p '与切去部分高度∆h 的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A .甲、乙初始高度h 甲<h 乙
B .甲、乙初始压强p 甲<p 乙
C .ρ甲>ρ乙
D .沿水平方向切去相同的质量,甲、乙剩下部分对地面的压强一定是p p ''
<甲乙
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可知,当沿水平方向均切去高度∆h 时,压强最先变为0的是乙,说明乙的高度小
于甲的高度,故A 错误;
B .当∆h =0时,根据图可以看出甲的压强大于乙的压强,故B 错误;
C .切去相同的高度h ∆,则减小的压强为ΔΔp ρg h =,根据图像可以看出切去相同的高度,甲减少的压强大于乙减少的压强,所以根据ΔΔp ρg h =可得甲的密度大于乙的密度,故C 正确;
D .因为初始压强甲的压强大于乙的压强,且甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,根据公式F
p S
=
得,甲的底面积小于乙的底面积,甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,切去相同的质量,则减小的压力相同,所以剩余部分甲和乙对地面的压力相等,因为甲的底面积小,根据公式F
p S
=得甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,故D 错误。
故选C 。
15.有两块完全相同的砖,每块重19.6N ,边长分别是20cm 、10cm 、5cm ,如图所示,那么A 对B 的压强是( )
A .3.92×103Pa
B .1.96×103Pa
C .3.96Pa
D .9.8×103Pa
【答案】A 【解析】
A 砖对
B 砖的压力等于A 砖的重力,即F=G=19.6N ; 两砖的受力面积S=5cm ×10cm=50cm 2=5×10-3 m 2; A 对B 的压强33219.6P 3.9610510F N Pa S m
-=
==⨯⨯. 点睛:A 砖对B 砖的压力等于A 砖的重力,受力面积为两物体的实际接触面积.
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。
即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。
关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A .焦距变大,像距也变大
B .焦距变小,像距也变小
C.焦距变大,像距变小
D.焦距变小,像距变大
故【答案】A
【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.
17.如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A′B′为物体AB的像,则物体AB在
A.图中Ⅰ区域,箭头水平向右
B.图中Ⅱ区域,箭头水平向右
C.图中Ⅱ区域,箭头方向向左斜上方
D.图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方
【答案】D
【解析】
试题分析:根据图中告诉的像距与焦距的关系,结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系,以及物距与焦距的关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立缩小的实像,因此物体应比A′B′大,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜的三条特殊光线,利用折射时光路是可逆的,作出物体AB,由图可知;则物体应在主光轴下方,所以物体在图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方.
故选D.
考点:此题考查的是凸透镜成像.
点评:凸透镜成像的规律涉及四个方面:①物距与焦距的关系;②成像的性质;③像距与焦距来的关系;④应用.只要告诉其中的一个方面,就可以确定其它三个方面的内容.在此题中,根据图示确定了像距与焦距的关系;然后利用凸透镜成像的规律物距与物体与像的大小关系.
18.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法不正确的是()
A.该凸透镜的焦距:13cm>f>10.5cm
B.只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像
D .将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则26cm>2u f =,像距
61cm-40cm=21cm v =
满足2f v f <<,解得13cm 10.5cm f >>,故A 正确,不符合题意;
B .只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 错误,符合题意;
C .像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C 正确,不符合题意;
D .蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
19.小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。
小红保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,这时,她在光屏上可以看到( ) A .正立、放大的像 B .正立、缩小的像 C .倒立、缩小的像 D .倒立、放大的像
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像,那么物距大于两倍焦距,像距小于两倍焦距大于一倍焦距;当保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,物距是小于两倍焦距大于一倍焦距,像距是大于两倍焦距,由于光的可逆性,根据凸透镜的成像规律可知,这时成倒立、放大的实像。
故选D 。
20.如图所示,竖直放置的不透光物体 (足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB ,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN ,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B 、N 两点都在主光轴上,AB 与MN 高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB 的成像情况是( )
A .两个实像,一个虚像
B .一个实像,两个虚像
C .只有一个虚像
D .只有一个实像
【答案】D 【解析】 【详解】
①按题意,AB 在凸透镜右侧距离透镜2f 处成一个倒立的等大的实像.
②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像(平面镜只在主光轴的上方),所以只能成一个实像.
③如果平面镜足够大,则“AB 在凸透镜右侧距离透镜2f 处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像(成在凸透镜左侧f 与2f 之间.此时相当于物距为4f .当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况). 故选D . 【点睛】
此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB 只有在主光轴上的那点折射后入MN ,其它均没有,故只有一个实像.
21.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置,把光屏放在凸透镜的右侧,然后移动光屏,恰好在凸透镜右侧26cm 处的光屏上出现一个倒立缩小的像,则( ) A .焦距可能是8cm
B .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时,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实像
C .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,像的大小会变小
D .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后把凸透镜往右移动2f ,所成的像也会往右移动,且移动距离小于2f 【答案】C 【解析】 【详解】
A .根据凸透镜的成像规律可知,在光屏上出现一个倒立缩小的像,那么像距符合关系式
2f v f <<,因为26cm v =,所以26cm 2f f <<,可解得
13cm 26cm f <<
所以焦距不可能是8cm ,A 项不合题意;
B .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时,由于13cm 26cm f <<,这时物距小于一倍焦距,在凸透镜的右侧是不能成像的,B 项不合题意;
C .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,根据凸透镜的动态成像规律可知,像的大小会变小,选项C 符合题意;
D .若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后把凸透镜往右移动2f ,这个过程分两个阶段,物距还在小于一倍焦距时,所成的虚像往左移动到无穷远处,当物距大于一倍焦距后,会成实像,所成的实像会从右端无穷远处往左移动,D 项不合题意。
22.小明用自制的“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜成 像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( ) ①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”
A .①和②都行
B .②和③都行
C .①和③都行
D .②和④都行
【答案】B 【解析】 【详解】
近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透镜中注水。
故选B 。
23.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是
A .将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像
B .保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰缩小的像
C .如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离
D .将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像 【答案】B 【解析】 【详解】
A .由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时
2f u f >>,2v f >;将物体靠近透镜后,只要物距仍在2f u f >>这个范围,此时只。