全国各地中考模拟试卷物理分类:压力与压强问题附答案解析
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,底面积不同的甲、乙两个实心圆柱体,它们对水平地面的压力F 甲>F 乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则截去部分的质量△m 甲、△m 乙的关系是
A .△m 甲一定小于△m 乙
B .△m 甲可能小于△m 乙
C .△m 甲一定大于△m 乙
D .△m 甲可能大于△m 乙
【答案】C 【解析】 【详解】
因为甲、乙两个实心圆柱体对地面压力F 甲>F 乙,由图可知S 甲>S 乙,由压强公式:
F
p S
=
可知,p p 甲乙>,对于自有放置在水平面的上柱体,还可以用p gh ρ=计算物体的压强,由图可知,h 甲<h 乙,所以得到:ρ甲>ρ乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则甲截去部分对地的压强大于乙的,因为受力面积没有发生变化,则截去部分对地的压力大于乙对地的压力,水平面上放置的物体压力等于重力,所以△G 甲>△G 乙,即Δm 甲>Δm 乙. 故选C.
2.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
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 。
3.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F 甲、F 乙,
将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p '甲、p '
乙,对地面的压强变化量分别为
p ∆甲、p ∆乙。
若p ∆甲>p ∆乙,则( )
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】 【详解】
因为顺时针旋转90°,高度的变化量
∆=∆甲乙h h
因为
h p g ρ∆=∆甲甲甲,h p g ρ∆=∆乙乙乙
p ∆甲>p ∆乙
所以
ρρ甲乙>
因为
V 甲=V 乙
根据m V ρ=得到
m 甲>m 乙
又因为在水平面竖直方向无外力,所以
F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==
所以
F 甲>F 乙
根据F
p S
=
可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙<
所以
p '甲>p '乙
故选A 。
4.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是( )
A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系
C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系
D.液体密度不变时,液体压强与深度关系
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A不符合题意;
B.粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B不符合题意;
C.根据P=F
S
可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部
分,故C符合题意;
D.根据P=gh
可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映的是深度增大压强减小,故D不符合题意。
故选C。
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.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 。
8.如图所示,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,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强p 甲、p 乙比较,正确的是( )
A .可能是p 甲> p 乙
B .一定是p 甲> p 乙
C .可能是p 甲= p 乙
D .一定是p 甲< p 乙
【答案】B 【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 。
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.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 。
11.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。
将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。
则下面判断正确的是()
A .比较物体所受到的浮力,则F 浮甲<F 浮乙<F 浮丙。
B .比较杯底对桌面的压强,则p 甲>p 乙>p 丙。
C .比较容器底部受到液体的压力,则F ′甲<F ′乙<F ′丙。
D .比较物体下表面所受的压强,则p ′甲<p ′乙<p ′丙。
【答案】B 【解析】 【详解】
A .根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A 不符合题意;
B .根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p 甲>p 乙>p 丙,B 符合题意;
C .甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意;
D .根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。
12.均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等。
已知它们的边长l 甲>l 乙,现将两物体均沿水平方向切去一部分厚度∆h ,则( ) A .若切去相等体积,P’甲可能小于P’乙 B .若切去相等体积,P’甲一定小于P’乙 C .若切去相等质量,∆h 甲一定小于∆h 乙 D .若切去相等质量,∆h 甲可能小于∆h 乙
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AB .沿水平方向切去一部分厚度∆h ,且边长l 甲>l 乙,利用极限思想,乙被切没了,甲还有剩余,所以剩下的甲的压强大于乙的压强,所以AB 错误; CD .均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等,所以
gL gL ρρ=甲甲乙乙
根据上式可得
L L ρρ=甲甲乙乙
因为切去相等的质量,所以
22L h L h ρρ∆=∆甲甲甲乙乙乙
结合上式可得
L h L h ∆=∆甲甲乙乙
又因为l 甲>l 乙,所以∆h 甲一定小于∆h 乙,所以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====5525m V m m V m ρρρρ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙
乙乙甲乙
甲、乙的高度之比
1658====25615V 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。
14.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
,
22222()==
()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 。
15.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。
16.装有水的薄壁轻质柱形容器,静止放在水平桌面上,现将A 、B 、C 三个实心物体分别浸没水中(水没有溢出);发现放入A 物体时,水对容器底部压强的增加量与容器对桌面压强增加量的比值最小;放入C 物体时,水对容器底部压强的增加量与容器对桌面压强增加量的比值最大,则A 、B 、C 三物体密度满足的条件是() A .ρA >ρB ,ρA >ρC B .ρA <ρB ,ρA <ρC C .ρA >ρB ,ρA <ρC D .ρA <ρB ,ρA >ρC
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
设物体的质量为m ,则容器对地面压强的增加量
1F mg
p S S
∆∆=
= 水对容器底部压强的增加量
2V p hg Sg S
ρρ=∆∆=物
水水
由题知
21p p V V ρρρρ∆∆==水物物物水物:::
由于水的密度是确定的,物体的密度越大,比值越小,所以可知A 的密度最大,C 的密度最小。
故选A 。
17.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。
液体对两个物体下底面的压强分别是p 甲、p 乙,容器对水平桌面的压力分别是F 甲、F 乙。
下列判断正确的是( )
A .p p <甲乙 F F =甲乙
B .>p p 甲乙 F F <甲乙
C .p p <甲乙 F F 甲乙>
D .>p p 甲乙 F F 甲乙>
【答案】C 【解析】
【详解】
由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即
F F
G ==浮甲浮乙物
又根据压强与浮力关系,可知
F p S =浮甲甲底 F p S p S =-浮乙乙顶乙底
则
p S p S p S =-乙顶甲底乙底
即
0p p p =->乙顶乙底甲底
故p p <甲乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式
F gV ρ=浸浮液
可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为
()F G G G G G g hS V ρ=++=++-甲甲甲浸物甲液物容容容 ()F G G G G G g hS V ρ=++=++-乙乙乙浸物乙液物容容容
由于
F gV
G ρ==甲甲浸浮甲物 F gV G ρ==乙乙浸浮乙物
则
F G ghS ρ=+甲甲容容 F G ghS ρ=+乙乙容容
因为ρρ甲乙>,则
F F 甲乙>
故选C 。
18.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。
取两块质量相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。
以下判断正确的是( )
A .橡皮泥受到的浮力 F 甲=F 乙
B .液体对容器底部的压强 p 液甲<p 液乙
C .液体的密度ρ甲>ρ乙
D .容器对地面的压强 p 地甲>p 地乙
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A .橡皮泥在甲液体中漂浮,橡皮泥受到的浮力F 甲=G ,橡皮泥在乙液体中悬浮,橡皮泥受到的浮力F 乙=G ,所以F 甲=F 乙,故A 符合题意;
B C .两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,当放入橡皮泥后,液面仍然相平,说明橡皮泥排开甲、乙两种液体的体积是相同的,由于橡皮泥受到的浮力F 甲=F 乙,则
=V g V g ρρ甲乙甲排乙排
=ρρ甲乙
液体甲、乙对容器底部的压强分别为
=p gh ρ甲甲液甲 =p gh ρ乙乙液乙
由于=ρρ甲乙,=h h 甲乙所以=p p 液甲液乙,故B 、C 错误; D .容器对面的压强分别为
G G F p S S +==液甲甲容
地甲 G G F p S S
+=
=液乙容
乙地乙 由于液体甲、乙的体积相同,密度相同,所以液体甲、乙的质量相同,重力也相同,所以
p p =地甲地乙
故D 错误。
故选A 。
19.A 、B 两个实心正方体的质量相等,密度之比A
B ρρ∶=8∶1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A .
F F 甲乙∶=1∶1, p p 乙甲:=1∶2 B .
F F 甲乙∶ =1∶1,p p 乙甲:=1∶4 C .
F F 甲乙∶=1∶2,p p 乙甲: =2∶1 D .
F F 甲乙∶ =8∶1,p p 乙甲:=1∶8 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B F G G =+甲
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B F G G =+乙
故
A B
A B
11F G G F G G +==+甲乙∶ 由m
V
ρ=
,可得 A
A A
B B B B
A B A 18
V m m V m m ρρρρ===⨯ 则AB 两物体的边长之比为
1
2 ,则AB 两物体的面积之比为14
,因为所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是
B B A A B A
14
F F F S S S F S F S F S p p =⨯⨯===甲
乙甲乙乙甲甲乙 故选B 。
20.在一底面积为200cm 2,质量为200g ,厚度不计的柱型容器中装入5000mL 的热水,将一个一端开口并装有10g 冷水的玻璃瓶(未装满)倒放入容器中,玻璃瓶刚好悬浮在容器下方,如图甲所示,空玻璃瓶的质量为20g ;过一段时间后,发现玻璃瓶上浮,最终浮在水面上,如图乙所示。
不考虑水的蒸发和热胀冷缩,水没有溢出,下列有关说法中正确的
是()
A.玻璃瓶漂浮时桌面受到的压强大于玻璃瓶悬浮时桌面受到的压强
B.玻璃瓶漂浮时水体对容器底部的压强大于玻璃瓶悬浮时水对容器底部的压强C.图乙中此时水对容器底部的压强为2515Pa
D.图乙中此时容器对桌面的压强为2610Pa
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由公式p=F
S
可知,桌面受到的压强取决于压力和受力面积,而受力面积不变,压力则
等于装置的总重力。
无论玻璃瓶漂浮或悬浮,装置的总重力不变,因此,两种情形下桌面受到的压强大小不变,故A错误;
B.由于容器是柱形的,且玻璃瓶处于悬浮或漂浮状态,所装液体对底面的压力等于液体与其中漂浮或悬浮物的总重力,无论玻璃瓶漂浮或悬浮,水和瓶子的总重力不变,因此,
两种情形下,水对容器底部的压力相等,容器底面积不变,由p=F
S
可知水对容器底部的
压强相等,故B错误;
C.容器中所装热水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3⨯5000×10-6m3=5kg 图乙中此时水对容器底部的压强为
p=F
S
=
G
S
=
mg
S
=
()
42
5kg0.01kg0.02kg10N/kg
20010m
-
++⨯
⨯
=2515Pa
故C正确;
D.图乙中此时容器对桌面的压强为
p′=F
S
'
=
G
S
'
=
m g
S
'
=
()
42
5kg0.2kg0.01kg0.02kg10N/kg
20010m
-
+++⨯
⨯
=2615Pa
故D错误。
故选C。