2020-2021备战中考物理二轮 压力与压强 专项培优 易错 难题及答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如所示,一密度均匀的实心物块放在地面上,对地面的压强为p,若沿虚线将该物块切去一部分,留下部分对地面的压强为p',则()
A.p < p' B
.p > p' C.p= p' D.无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设原来物体的重力为G原,梯形的下表面积为S1;给原来的物体增加G部分的物体,如图所示,成为规则物体,那么,整个物体对地面的压强为:
1111
G G G G G
p p
S S S S
+
==+=+
原原
总
;
沿虚线将该物块切去一部分,设此时剩余部分的重力为G',梯形的下表面积为S2,根据第一幅图的情况可知,质量和面积是等比例减小的,所以总压强是不变的。
根据关系可知:
G G G G G
p p
S S S S
+
==+=+
总
2222
''
';
根据p总相等可得:
1
G G
p p
S S
+=+
2
'
那么:
1
G G
p p
S S
=
2
-'->0
所以:
p>p′;
故选B。
2.如图所示,底面积均为100cm2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。
3.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。
4.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 =500cm 2×6cm-100cm 2×3cm=2700cm 3
所以增加水的质量为
m =ρ水V =1g/cm 3×2700cm 3=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/m 3×10N/kg ⨯0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p ⨯S=600Pa ⨯2×100×10-4m 2=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 。
5.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500cm 3、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/m 3 B .物体B 的体积为150cm 3
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
433A B 33
3N+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3
500cm,所以物体B的体积为
333
B A
900cm500cm400cm
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
333
B
B3
B
600g
= 1.5g cm 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
42
6N
=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
3363
B
B
1.010kg m10N kg40010m=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。
6.如图所示,A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上,A的密度为ρA,B的密度为ρB 且ρA∶ρB=1∶2,开始时它们的边长比为L A∶L B=1∶1,若不断地缩小A立方体的体积,但始终保持A的形状为立方体,使A、B两立方体的边长L A∶L B的比值由1∶1逐渐变为
1∶2、则压强p A∶p B的比值变化情况为()
A.始终变大B.始终变小C.先减小后变大D.先增大后减
【答案】B
【解析】 【分析】
根据A 、B 两立方体的边长之比求出面积、体积之比;因放在水平面上物体对支持面的压力大小等于物体重力的大小,所以根据密度公式和压强公式求出A 对B 的压强与B 对桌面的压强之比,当不断地缩小A 立方体的体积时,根据特殊值法判断比值的变化情况。
【详解】
由 L A ∶L B =1∶1可知
S A ∶S B =1∶1, V A ∶V B =1∶1
由ρA :ρB =1∶2可知
m A ∶m B =1∶2
又因为A 、B 两立方体叠放在一起放在水平桌面上,根据压强公式F
p S
=
可得 A A B A B A B B B A A B A A B A 1()()3
p F S G S m gS p F S G G S m g m g S ====++ 若不断地缩小A 立方体的体积时,设L′A ∶L B =k ,且
1
12
k ≤≤,则有 S′A ∶S B =k 2, V′A ∶V B = k 3
由ρA ∶ρB =1∶2可知
3A B 12
m m k '=
: 则有
A A
B A B A B 3B B A
A B A A B A ()()2p F S G S m gS k p F S G G S m g m g S k ''''====''''''+++
当1k =时,A B :1:30.333p p =≈; 当0.9k =时,A B :0.330p p ≈; 当0.8k =时,A B :0.318p p ≈; 当0.7k =时,A B :0.300p p ≈; 当0.6k =时,A B :0.271p p ≈; 当0.5k =时,A B :0.235p p ≈;
故不断地缩小A 立方体的体积时,压强p A ∶p B 的比值变化情况为始终变小。
故选B 。
7.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 。
8.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 。
9.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 。
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,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 。
12.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。
13.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
00331300Pa
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
1331500Pa
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 3342244N
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 。
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.如图所示,桌面上有两个相同的容器甲,乙,现将两个容器倒入体积相同的不同液体,若甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,试比较两容器对桌面的压强p 甲,p 乙( )
A .p 甲>p 乙
B .p 甲<p 乙
C .p 甲=p 乙
D .不能确定
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知甲乙两容器底部所处的深度h 相同,且甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,根据公式p gh ρ=可得,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,又因甲乙两种液体的体积相等,根据公式m V ρ=得,甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的体积,则甲容器中液体的重力大于乙容器中液体的重力,故甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,两个容器相同,说明容器和桌面的接触面积相同,根据公式F
p S
=可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。
故选A 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.当物体距离凸透镜8cm 时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm ,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,物体与光屏的距离L 和凸透镜的焦距f 的说法正确的是( ) A .L =18cm B .L =14cm C .4cm<f <5cm D .5cm<f < 8cm
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
由于当光屏上成清晰放大的像后,物体及光屏均未移动,仅将凸透镜向光屏方向移动2cm ,又成清晰缩小的像,则根据光路是可逆的可知,此时物距与像距大小互换,此时物距为10cm ,像距为8cm ,成倒立缩小的实像,物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm 。
由凸透镜成像规律可得
2f <10cm ,f <8cm<2f
解得4cm<f <5cm ,故选A C 。
17.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u 随时间t 的变化图像如图甲所示,则像距v 与t 的大致变化关系为乙图中的
A .
B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从υ2f >到f υ2f <<,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C 正确,ABD 错误. 所以C 选项是正确的. 【点睛】
根据凸透镜成实像时:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.
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.如图所示,有一圆柱体PQ ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P ′Q ′的形状应该是下列图中的( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
圆柱体的右边Q 在f 和2f 之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P 在2f 以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u >f 时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B .
20.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。
则( )
A .焦距可能为18厘米
B .此时凸透镜成倒立放大的实像
C .当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了
D .当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由题意可知,物距是30cm,像距20cm,可知物距大于像距;而且此时光屏出现了清晰实像,由凸透镜成像的规律可知,可以判断此时的实像是倒立缩小的实像;而且
=>
u f
30cm2
>,故AB不符合题意;
则15cm f
C.当物体远离凸透镜10厘米时,物距变大,由凸透镜成像的规律可知,像距会变小,像会变小,所以移动光屏找到实像后,此实像变小了,故C不符合题意;
D.当物体靠近凸透镜10厘米时,此时的物距变为20cm,由于光路是可逆的,所以为了在光屏上得到清晰的实像此时的像距应该为30cm,即光屏应远离透镜10厘米,故D符合题意。
故选D。
21.下列关于光学知识的说法中,正确的是
A.老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上
B.近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上
C.照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的
D.放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的
【答案】B
【解析】
A. 老花镜是凸透镜,因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上,故A错误;
B. 近视镜是凹透镜,因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上,故B正确;
C. 照相机拍照时,物体到透镜的距离大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故C错误;
D. 放大镜使用时,物体到透镜的距离小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故D错误.故选B.
22.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。