中考物理备考之压力与压强压轴突破训练∶培优篇及答案(1)
- 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,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
1
F 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
1
F
压
,由力的平衡条件可得
1
F 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
2
F
压
为相互作用力,其大小相等
2
F 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
2
F 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
2
m
g
F V g
G V g G G
p
S S S S S S
ρ
ρρρ
+
===+=+
物
液
压液物液液物液液
物
上式也可写成
m g
G
p
S S
ρ
ρ
=+
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。
2.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。
将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是
A.容器对地面的压力F甲>F乙B.液体密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙D.物体排开液体的质量m甲<m乙
【答案】A
【解析】
【详解】
AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以
ρ甲>ρ物,
物体在乙液体中悬浮,所以
ρ乙=ρ物,
所以
ρ甲>ρ乙,
由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据
m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以
F甲>F乙,
故A正确,B错误;
C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;
D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即
F甲=F乙;
根据阿基米德原理可知,
G 甲排=G 乙排,
根据G =mg 可知物体排开液体的质量
m 甲=m 乙,
故D 错误。
3.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。
4.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。
5.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是( )
A .ρ甲>ρ乙,△F 甲<△F 乙
B .ρ甲>ρ乙,△F 甲>△F 乙
C .ρ甲<ρ乙,△F 甲<△F 乙
D .ρ甲<ρ乙,△F 甲>△F 乙
【答案】A 【解析】 【详解】
两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙,h 甲<h 乙,由
p =
F S =
G S =mg S
=ρVg S =ρShg S =ρgh
可知,甲、乙两个实心均匀正方体对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,h 甲<h 乙
故ρ甲>ρ乙;
由ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙得
ρρ甲乙=h h 乙
甲
在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即△F =ρ△Vg ,则
F F 甲乙 =V g V g ρρ甲甲乙乙=S h S h ρρ甲甲乙乙=ρρ甲乙×S S 甲乙=ρρ甲乙×(h h 甲乙)2=h h 乙甲×(
h h 甲乙)2=h h 甲
乙
<1 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选A 。
6.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】
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 。
7.甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,如图所示,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系是
A .m 甲一定大于m 乙
B .m 甲一定小于m 乙
C .m 甲可能小于m 乙
D .m 甲可能等于m 乙
【答案】A 【解析】 【详解】
根据压强公式和正方体知识得
m g F G Vg P gh
s s s s
ρρ=
==== 所以有
===P gh P gh ρρ甲甲甲乙乙乙
因此
=h h ρρ甲甲乙乙
由图知
h h >甲乙
所以
22h h ρρ>甲乙
即
s s ρρ>甲甲乙乙
那么若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,则剩余部分
的质量m甲、m乙的关系为
==
m s h m s h
ρρ
>
甲甲甲乙乙乙
故选A。
8.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
B2
B B B
3N
F G
p
S S L
===
物体A对桌面的压强
A A B
A22
A B A A
24N3N27
F 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
33
A A A B
3
B
B B A
3
B
24N18
3N327
G
L g G L
G G L
L g
ρ
ρ
⎛⎫
==⨯=⨯=
⎪
⎝⎭
故选C。
9.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是
A .冰块的密度大于球的密度
B .若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小
C .水对三个容器底的压力不同
D .三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .冰块漂浮在乙容器中,
ρρ水冰块<,
小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
所以
ρρ小球冰块<
故A 错误;
B .小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变
小,小球将下沉,故B 正确;
C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,
p p p ==甲乙丙,
由F
p S
=
可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:
F F F ==甲乙丙,
故C 错误;
D .在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即
F 压,而
=
F F
压浮
这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以
==
F G G
.
浮排
冰块
所以,甲容器对于桌面的压力
=+
F G G
,
甲水杯
乙容器对桌面的压力
F G G G G G G
='++='++
,
乙水排杯水杯
冰块
因为
='+='+
G G G G G
,
水水排水冰块
因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D错误.
10.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gΔh<p乙+ρ乙gΔh
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 。
11.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.
12.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 。
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
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
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
5
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.如图所示,盛有甲、乙两种液体的两个轻质薄壁圆柱形容器静置在水平桌面上,现从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等。
若薄壁圆柱形容器内剩余甲、乙液体的质量分别为m ′甲和m ′乙,容器对桌面的压强分别为p ′甲和p ′乙,则( )
A .m ′甲<m ′乙,p ′甲<p ′乙
B .m ′甲<m ′乙,p ′甲>p ′乙
C .m ′甲>m ′乙,p ′甲>p ′乙
D .m ′甲>m ′乙,p ′甲<p ′乙
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等,即
F F ∆=∆甲乙①
根据F
p S
=
则有 p S p S ∆=∆甲甲乙乙②
由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则
p p ∆>∆甲乙
根据p gh ρ=可知
ρρ甲乙>
抽出等高的甲、乙液体,此时容器中剩余液体的高度由图可知
h h ''>甲乙
根据p gh ρ=可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系
水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,根据①式可知抽出部分液体的重力关系
G G ∆=∆甲乙
即
m m ∆=∆甲乙
根据②式由p gh ρ=可得
g hS g hS ρρ∆=∆甲甲甲甲③
可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。
由公式F
p S
=
和p gh ρ=可得桌面受到甲、乙容器的压力为 F gh S ρ=甲甲甲甲 F gh S ρ=乙乙乙乙
由③式可知
F F 甲乙>
即
m m >甲乙
则
m m m '=∆+甲甲甲
m m m '=∆+乙乙乙
已知m m ∆=∆甲乙且m m >甲乙,所以
m m ''>甲乙
综上所述,ABD 项不符合题意,C 项符合题意。
故选C
15.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=h2甲,
乙的横截面积:
S乙=h2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h2甲∆h=ρ甲h甲h甲∆h
m′乙=ρ乙S乙∆h=ρ乙h2乙∆h=ρ乙h乙h乙∆h
则:
m′甲>m′乙。
故选A。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.如图所示,小宇将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜成像规律。
下列说法正确的是()
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏的下方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏中心
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据“无论实像或虚像,物体靠近焦点像都变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,所成的虚像将变小,故A正确;
B.能在光屏上成清晰像的是实像,实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续传播,进入人的眼睛,故B正确;
C.将蜡烛放在10cm处时,物距为30cm,而焦距为10cm,即物距大于两倍焦距,光屏上能承接到的是倒立缩小的像,故C正确;
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,根据光的直线传播原理,则成的像会偏向光屏上方,可向下适当调整凸透镜,故D不正确。
故选ABC 。
17.小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜A 固定在光具座上35cm 处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。
接着,他将凸透镜A 换成凸透镜B 并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )
A .照相机的物镜成像原理与图甲相同
B .放大镜的物镜成像原理与图乙相同
C .凸透镜A 的焦距大于凸透镜B 的焦距
D .凸透镜B 的焦距大于凸透镜A 的焦距
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图甲可知,光屏上呈现倒立缩小的实像,所以照相机的物镜成像原理与图甲相同,故A 正确;
B .由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同,故B 错误;
CD .由甲图可知,物距
35cm 5cm 30cm u =-=
此时成倒立、缩小的实像,所以物距大于两倍焦距,所以
A 30cm 2f >
得
A 15cm f <
由乙图可知,物距仍为30cm ,此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f 和2f 之间,即
B B 30cm 2f f <<
可得
B 15cm 30cm f <<
所以A 的焦距小于B 的焦距;故C 错误,D 正确。
故选AD 。
18.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.
19.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断正确的是()
A.这个清晰的像是倒立、放大的实像
B.此凸透镜的焦距大于20cm
C.将蜡烛移动到40cm刻度处,移动光屏,会在光屏上得到清晰、放大的像
D.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像
【答案】D。