2020-2021合肥中考物理压力与压强问题热点考点难点
- 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.如图所示的两个容积相同的圆筒形容器,分别装满不同的液体,已知距容器底部距离相等的A 、B 两点处液体压强p A =p B ,则两容器底部所受的液体压力F 甲、F 乙和压强p 甲、p 乙的关系是( )
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】
本题考察液体压强和压力的比较。
突破点是要明确液体压强公式中h 的意义,从而得到液体密度大小关系。
另外在比较容器底部受到的液体压强时,要分成上下两部分来考虑,上部分压强相等,下部分h 相等,从而得出结论。
【详解】
液体压强公式p gh ρ=中,h 表示待测点到自由液面的距离,因此A B h h <,而A B =p p ,所以A B ρρ>。
由于两容器容积相等,根据公式m
V
ρ=
,两液体的质量A B m m >,两容器底所受的液体压力等于液体重力,所以A B F F >;A 点下面液体产生的压强大于B 点下面液体产生的压强,而两容器中上部分液体产生的压强相等,所以容器底部受到的压强
A B p p >。
故选A
2.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。
3.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 。
4.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 。
5.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
3G a 甲甲
=3G 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=332
51035
G G a +
甲乙甲=3G a 甲甲+313G a ⨯乙甲=3G a 甲甲+13×38G a 甲甲=3113G a ⨯甲甲 p 乙=382
105810
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 。
6.甲、乙两个完全相同的量筒放在水平桌面上,甲装水、乙装酒精.现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,如图所示,此时量筒底部受到的液体压强相等,若将两个金属块取出,甲、乙量筒底部受到的液体压强分别是p 甲、p 乙,下列判断正确的是( )
A .p p 甲乙>
B .p p <甲乙
C .p p =甲乙
D .无法判断
【答案】B 【解析】 【详解】
由题意可知道,此时量筒底部受到的液体压强相等,即''
p p =甲乙,甲的压强是
''p gh ρ=甲甲甲,乙的是''p gh ρ=乙乙乙,即
''h h ρρ=甲甲乙乙
铝块、铁块体积相等,V V =铝铁,量筒底部面积S 相等,现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,那么升高的高度分别为V h S ∆=
铝
甲、V h S
∆=铁乙,可知道∆=∆甲乙h h ,水的密度是大于酒精,ρρ甲乙>,可得
h h ρρ∆>∆甲甲乙乙
也可以知道
''h h h h ρρρρ-∆<-∆甲甲甲甲乙乙乙乙
可以转化为
()()''g h h g h h ρρ-∆<-∆甲甲甲乙乙乙
即
p p <甲乙
选项B 符合题意。
7.两个完全相同的细玻璃管以不同的方式放置,玻璃管内注入质量相同的不同液体,甲管中液面的位置如图所示。
关于这两种液体密度ρ、液体对玻璃管底的压强p 的大小关系,下列说法中正确的是
A .如果乙管液面比甲低,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲一定大于p 乙
B .如果乙管液面比甲低,则ρ甲可能大于ρ乙,p 甲可能等于p 乙
C .如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲一定大于p 乙
D .如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲可能等于p 乙 【答案】C 【解析】 【详解】
AB .如果乙管液面比甲低,甲管内液体的体积可能大于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=
m
V
可知ρ甲可能小于ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p =F
S
可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p 甲>p 乙,故AB 错误;
CD .如果乙管液面比甲高,甲管内液体的体积小于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=m
V
可知ρ甲>ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p =
F
S
可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p 甲>p 乙,故C 正确,D 错误。
8.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.
9.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 。
10.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 。
11.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有
方案:
①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方 ②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方 ③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
A .0个
B .1个
C .2个
D .3个
【答案】B 【解析】 【详解】
①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方,此时甲对地面的压力不变,受力面积变为原来的二分之一,根据公式p =
F
S
可知甲对地面的压强变为原来的2倍,而乙对地面的压强没变,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时因为乙对地面的压力和受力面积都变为了原来的二分之一,根据公式p =
F
S
可知乙对地面的压强不变,而对甲来说受力面积没变,压力增大,所以甲对地面的压强增大,但甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时乙对地面的压力变为原来的二分之一,而受力面积不变,根据公式可知乙对地面的压强将变为原来的二分之一.甲此时对地面的压力为
1
2
G 乙+G 甲大于乙对地面的压力,而甲与地面的接触面积小于乙跟地面的受力面积,所以根据p =F
S
可知甲对水平面压强一定大于乙对水平面的压强. 故选B.
12.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体 A 、B ,把它们平放在水平地面上,则两正方体 A 、B 对水平地面的压强之比为( )
A .4:1
B .8:1
C .1:2
D .2:1
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,当甲的体积为1cm 3时,质量为8g ,所以甲的密度为
甲ρ=m V 甲甲=3
8g 1cm
=8g/cm 3 当乙的体积为4cm 3时,质量为4g ,所以乙的密度为
ρ乙=
m
V
乙
乙
=
3
4g
4cm
=1g/cm3
所以
甲ρ:ρ
乙
=8:1
由ρ=m
V
可得,V=
m
ρ,m甲:m乙=1:1,则甲乙的体积为
V
V
甲
乙
=
m
m
甲
甲
乙
乙
ρ
ρ
=
m
m
ρ
ρ
⨯
甲乙
甲乙
=
11
81
⨯=
1
8
因为V=L3,所以边长(高)之比
h甲:h乙=1:2正方体对地面的压强
p=F
S
=
G
S
=
mg
S
=
Vg
S
ρ
=
shg
S
ρ
=ρgh
两正方体A、B对水平地面的压强之比
p甲:p乙=
gh
gh
ρ
ρ
甲甲
乙乙
=
81
12
⨯
⨯
=4:1
故选A。
13.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。
下列判断正确的是()
A.甲杯中盐水密度为ρ甲,乙杯中盐水密度为ρ乙,则ρ甲>ρ乙
B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F′浮,则F浮>F′浮
C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙,则F甲>F乙
D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙,则p甲=p乙
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系; (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬浮)物体的重力之和,根据
F
p S =
判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。
【详解】 AB .因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F gV ρ=浮液排可知,在浮力相同时,甲杯中的V 排大,则ρ甲小于ρ乙,故AB 错误;
C .因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G mg =可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C 错误;
D .烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底部受到的压力相等,因两烧杯底面积S 相同,根据F
p S
=可知,两只杯子底部受到液体的压强相同,故D 正确。
故选D 。
14.两端开口,粗细均匀的C 型管内充满了水,用轻塑料片盖住两端管口,再用手指压住塑料片,把管放在竖直平面内,如图,放开手指后则( )
A .水从a 端流出
B .水从b 端流出。
C .水从 a ,b 两端同时流出。
D .水不会从任何一端流出 【答案】B 【解析】 【详解】
A .手指从上、下两开口处同时移开后,a 端水的压强等于大气压,管内外的压强差为零,水不会从a 端流出,故A 不符合题意;
BCD .而b 端水的压强等于大气压加上C 形管中高出b 端所在水平面以上水柱所产生的压强,所以b 端水的压强大于大气,b 端管内外存在压强,水从压强大的地方流向压强小的地方,所以C 内的水会从b 端流出,故B 符合题意,C 不符合题意,D 不符合题意。
故选B 。
15.如图所示,轻质圆柱形容器A 、B 、C 分别盛有质量相同的不同液体(S A <S B <S c ),现有质量相同的甲、乙两实心物体(ρ甲>ρ乙),若选择其中一个物体放入某个容器中,物体浸没且液体没有溢出,此时液体对容器底部的压强为p 液,则( )
A .甲放入
B 中p 液最小 B .甲放入
C 中p 液最小 C .乙放入A 中p 液最大
D .乙放入B 中p 液最大
【答案】B 【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,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、阿基米德原理、力的平衡、作用力与反作用力,综合进行分析判断,合理进行受力分析是解决此题的关键 【详解】 浸在液体中的物体,会受到竖直向上的浮力;由于力的作用是相互的,所以物体会对液体产生竖直向下的压力,相互作用力大小相等
1F F =压浮①
对杯中液体体进行受力分析:竖直向上的方向上,液体受容器底部的支持力F 支;竖直向下的方向上,受重力G 液和物体对其的压力1F 压,由力的平衡条件可得
1F G F =+压支液②
容器底部对液体的支持力F 支,和液体对容器底部的压力2F 压为相互作用力,其大小相等
2F F =压支③
由①②③式和阿基米德原理可得,液体对容器底部的压力为
2F F G V g G ρ=+=+压浮液液物液
若容器底面积为S ,则容器底受到液体的压强为
2m g
F V g
G V g
G G p S
S
S S
S
S
ρρρρ+=
=
=
+=+物
液压液物液
液物液液物
上式也可写成
m g G p S
S
ρρ=
+液物液物
由于三容器中液体质量相等、物体质量也相等,由上式不难看出液体对容器底部压强的大
小取决于ρ液、ρ物和容器底面积S的大小关系;
AB.ρ液最小、ρ物最大、S最大时,此时容器底部受到的液体压强最小,所以将甲放入C 中时容器受到的液体压强最小,故A不符合题意,B符合题意;
CD.ρ液最大、ρ物最小、S最小时,此时容器底部受到的液体压强最大;但由图形不能判断出A、B中液体密度谁大谁小,故CD不符合题意。
故选B。
16.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为 12.5cm、横截面积为 100cm2 的柱形物块,将物块放入底面积为 500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。
当物块浸入水中深度为 2cm,弹簧测力计的示数为 8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa。
现向容器中加水至弹簧测力计的示数为 5N 时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为 1N 时弹簧伸长
1cm。
则下列说法中正确的是()
A.柱形物块所受重力大小为 8N
B.停止加水时水的深度为 15cm
C.在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kg
D.加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力
【答案】C
【解析】
【详解】
A.圆柱体浸在水中的深度是2cm,横截面积是100cm2,受到竖直向上的浮力为
F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×2×100×10-6m3=2N
圆柱体受到竖直向上8N的拉力.圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
G=F浮+F拉=2N+8N=10N
故A错误;
B.注入水的质量为m,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力,此时拉力是5N,重力是10N,受到的浮力
F=G-F拉'=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是
5N,弹簧缩短3cm,圆柱体被向上拉动3cm,此时圆柱体已经距离原本水面高1cm处,并且物块还有5cm浸在水中,因此水面上升了6cm,原来水对容器底部的压强为
1.2×103Pa,则原来的水深
h=
p
g
ρ
水
=
3
33
1.210Pa
10kg/m10N/kg
⨯
⨯
=0.12m=12cm
停止加水时水的深度为
12cm +6cm=18cm
故B错误;
C.倒入水之后水深增加6cm,圆柱体的排开水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的体积为
V=500cm2×6cm-100cm2×3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=ρ水V=1g/cm3×2700cm3=2700g=2.7kg
故C正确;
D.加水过程中水对容器底部增加的压强为
△p=ρ水g△h=103kg/m3×10N/kg⨯0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p⨯S=600Pa⨯2×100×10-4m2=12N
柱形物块变化的浮力
△F浮=5N-2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力大于柱形物块变化的浮力,故D错误。
故选C。
17.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 。
18.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,将两个完全相同的物块(物块密度大于液体甲的密度),一个浸没在液体甲中,另一个放在圆柱体乙上.液体甲对容器底部的压力增加量和压强增加量分别为F ∆甲和p ∆甲,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为F ∆乙和p ∆乙,则( )
A .F ∆甲一定小于F ∆乙
B .F ∆甲可能大于F ∆乙
C .p ∆甲一定大于p ∆乙
D .p ∆甲可能等于p ∆乙
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当将物块放在甲液体中,由于物块密度大于液体甲的密度,所以物块将沉底,F G <浮,物块在液体甲中沉底静止
F F
G +=浮支
而
F G F ∆==甲浮排
圆柱体乙对水平地面压力增加量
F G ∆=乙
所以
F F <∆甲乙
由图可知S S >甲乙,则由F
p S
=
可得 p p ∆<∆甲乙
故选A 。
19.如图所示,底面积均为100cm 2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:
22kg 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:
=1500P Pa a+2000Pa =3500p p p '=+∆乙地面乙地面甲地面,
故C 正确,不符合题意;
D .由于物体的重力是15N ,所以,甲容器对地面的压力增加了15N ,故D 正确,不符合题意。
20.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。