2020-2021全国各地中考模拟试卷物理分类:压力与压强综合题汇编附答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.“估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及的一些物品进行了估测,其中合理的是( ) A .小丽的重力为900牛顿
B .一张草稿纸对折后对桌面的压强为1Pa
C .一张物理试卷的面积为21m
D .小丽站在地面上对地面的压力大于900牛顿 【答案】B 【解析】 【详解】
AD .通常中学生的体重为 500N 左右,小丽站在地面上对地面的压力等于体重约为500N ,故A 不符合题,D 不符合题意;
B .一张草稿纸的重力约0.1N ,一张草稿纸对折后的长、宽分别约30cm 、20cm ,则面积为600cm 2
=0.06m 2
,对地面的压强为
2
0.1N 1.7Pa 0.06m F p S =
=≈ 由估算可知一张草稿纸对折后对桌面的压强接近1Pa ,故A 符合题意; C .一张试卷的面积比21m 小得多,故C 不符合题意。
故选B 。
2.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】 【分析】 【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 。
3.两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 。
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===5G 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====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gΔh,Δp乙′=ρ乙gΔh
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.如图甲,体积为1000cm3的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中,容器重力为10N;底面积50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质细线悬挂于天花板,细线拉力为12N,A与B相距7cm,现往容器中注入某种液体,当液体深度为15cm时,细线拉力变为10N,如图乙,此时液体对容器底的压强为
1500Pa。
下列说法正确的是()
A.液体的密度为0.8g/cm3
B.从甲图到乙图,A物体克服重力做功42J
C.从甲图到乙图,容器对桌面的压力增加了34N
D.若轻轻剪断乙图中细线,待AB物体静止后,容器对桌面的压强为2350Pa
【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】
A .液体深度为15cm 时,液体对容器底的压强为1500Pa ,由此可求液体的密度
33110kg/m 10N/kg 0.151500Pa m
p gh ρ=
==⨯⨯液 容器中的液体为水,故A 错误;
B .由题意知物体B 的重力为12N ,但在乙图中细线的拉力变成了10N ,由此可知物体A 对物体B 的支持力为2N ,所以B 对A 的压力也为2N 。
由乙图可知,物体A 被液体浸没的深度
15cm 7cm 8cm 0.08m h =-==浸
物体A 是体积为1000cm 3的实心均匀正方体,故其边长为10cm ,所以物体A 在乙中排开液体的体积
3343A 88
1000cm 800cm 810m 1010
V V V -==
=⨯==⨯浸排 所以物体A 受到的浮力
3343110kg/m 10N/kg 810m 8N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮液排
故可得物体A 的重力
A 8N 2N 6N G F F =-=-=压浮
从甲图到乙图,A 物体克服重力做功
A 6N 0.07m 0.42J W G h ==⨯=
故B 错误; C .乙容器中水的体积
233200cm 15cm 800cm 2200cm V V V S h V =-=-=⨯-=浸浸水水整容
乙容器中水的质量
331g/cm 2200cm 2200g 2.2kg m V ρ==⨯==水水水
乙中水的重力
2.2kg 10N/kg 22N G m g ==⨯=水水
从甲图到乙图,容器对桌面的压力其增大值等于水的重力与B 对A 的压力之和
22N 2N 24N F G F =+=+=压增水
故C 错误;
D .乙图中剪断绳后,以AB 两物体为整体,其整体的质量
12N 6N
1.8kg 10N/kg
A B G G G m g g ++=
===整整 其整体体积为
33333A B 1000cm 500cm 1500cm 1.510m V V V -=+=+==⨯整
其整体的密度为
33331.8kg
1.210kg/m 1.510m
m V ρ-=
==⨯⨯整整整 因为其整体的密度大于水的密度,故该整体在水中处于沉底状态,由于两物块的高度之和为20cm ,而容器高度只有16cm ,所以该整体有4cm 高度露出水面,整体排开水的体积增大了
A B A B B 32322
6cm=5001010
1000cm 50cm cm V V V V S h ∆=∆+∆=
+⨯∆=⨯+⨯ 容器所剩体积
23200cm 1c c m=200m V S h =⨯=⨯剩剩容
所以溢出水的体积
223cm 200cm cm 500=300V V V =∆-=-溢剩
溢出水的重力
3343110kg/m 310m 10N/kg=3N G V g ρ-==⨯⨯⨯⨯溢水水溢
容器内所剩水的重力
22N 3N 19N G G G =-=-=剩溢水水水
容器对桌面的压力等于容器重力、所剩水的重力、物块A 的重力、物块B 的重力之和
10N 19N 6N 12N 47N A B F G G G G =+++=+++=剩水容
所以容器对桌面的压强
22
47N
2350Pa 210m F p S -=
==⨯容 故D 正确。
故选D 。
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.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 。
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 B 2B B B
3N F G p S S L =
== 物体A 对桌面的压强
A A
B A 22
A B A A 24N 3N 27F 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
33A A A B 3B B B A 3B 24N 183N 327G L g G L G G L L g
ρρ⎛⎫==⨯=⨯= ⎪⎝⎭ 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,
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,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
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,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
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。
12.两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
【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。
13.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】
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 ρ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 。
14.如图,底面积为100cm 2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。
体积为2×10-3m 3的木块A 漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。
现将一底面积为25cm 2、体积为250cm 3的合金块B 放在木块A 上方,木块A 恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。
再将B 从A 上取下来,直接放入容器中,如图丙。
下列说法正确的是()
A .木块A 受到的重力为8N
B .丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa
C .合金块B 的密度为3.2×103kg/m 3
D .丙图中,物块B 对容器底部的压强为1600Pa 【答案】B 【解析】 【详解】
A .体积为2×103cm 3的木块A 漂浮在水面上,有2
5
的体积露出水面,则排开水的体积为:
333333210cm 1.210c 3
m 1.210m 5
V -=⨯⨯=⨯=⨯排
由阿基米原理A F gV ρ=浮水排,根据漂浮的特点:
A A G F =浮①
故物体的重力:
3331.010kg/m 10N/kg 1.210m 12N A G gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=水排
故A 项错误;
BC .在图乙中,由漂浮的特点:
B A A G G F +='浮②
②-①得:
B A G F =∆浮
由阿基米德原理:
33333
1.010kg/m 10N/kg 210m 4N 5
45A A F g V ρ-∆=∆=⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排()
故4N B G =,合金块B 的密度为:
33
63
4N 1.610kg/m 10N/kg 25010m B B B G gV ρ-=
==⨯⨯⨯ 乙图中,AB 都处于漂浮状态,而丙中,A 仍漂浮,B 沉于容器底部,乙图中:
B B F G =浮
丙中B 受到的浮力:
B B B F gV G ρ'=浮水<
故两图相比,B 受到的浮力减小了:
33634N 1.010kg/m 10N/kg 25010m 1.5N B B B F G gV ρ-∆=-=-⨯⨯⨯⨯=水③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N ,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N ,水对容器底部的压强相对于乙图减小:
42
150Pa 100110m .5N
S F p -∆∆=
==⨯ 故B 项正确, C 项错误;
D .以B 为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:
B B B G F F gV F ρ='+'=+'浮水
由③得:
1.5N B B F G gV ρ'=-=水
由力的相互性,物块B 对容器底部的压力为1.5N ,物块B 对容器底部的压强为:
42
1.5N 600Pa 2510m B B F p S -'=
==⨯ 故D 项错误。
15.如图(a )所示,一个质量分布均匀的长方体静止在水平面上,它对水平面的压强为p 。
若将它沿斜线切割为如图2(b )所示的两部分,它们对水平面的压强分别p a 和p b ,则( )
A .p >p a >p b
B .p a >p >p b
C .p <p a <p b
D .p a <p <p b
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
原来的正方体放在水平地面上,对地面的压强为
G Vg Shg p gh S S S
ρρρ=
=== 若沿如图所示的虚线方向切成a 、b 两部分,由图知对a 两部分 V a <S a h
a 两部分对水平面的压强
a a a a a a a a a
G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ=
==<== 即
p a <p
对b 两部分
V b >S b h
b 两部分对水平面的压强
b b b b b b b b b
G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ=
==>== 即
P b >p
综上
p a <p <p b
故选D 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。
下列说法
正确的是()
A.此时光屏上成倒立缩小的实像
B.将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同
C.在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像
D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.图像显示,物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大的实像。
A选项错误,不符合题意。
B.将图中的凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机原理相同,B选项正确,符合题意。
C.远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。
在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线的会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像,C选项正确,符合题意。
D.图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大的实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。
即
f f
<<
15cm2
>
30cm2f
两式联立解出
<<
f
7.5cm15cm
即
f
15cm<2<30cm
将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,D选项正确。
故选BCD。
17.如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”,它能将手机画面放大投射到墙上,下列说法正确的是()
A .若透镜表面有一只小虫,墙上能看到小虫的像
B .眼睛贴近透镜向纸盒里面看,能看到手机画面放大的像
C .要使墙上的像变大一些,应将手机靠近透镜,同时使透镜离墙远一些
D .要使看到的像更清楚,应将手机屏幕调亮一些,使周围的环境暗一些 【答案】CD 【解析】 【分析】
本题考查凸透镜的成像规律。
【详解】
A .投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,而小虫在透镜表面,意味着物距小于一倍焦距,则不能在墙上成像,故A 错误;
B .投影仪所成的像与透镜的距离较大,若眼睛贴近透镜,则无法观察到清晰的像,故B 错误;
C .根据凸透镜的成像规律:物近像远像变大,将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜,那么像会变大,且像距变远,所以应将透镜离墙远一些,故C 正确;
D .将手机屏幕调亮,是让物体本身光线更强,成像更清晰,而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响,故D 正确。
故选CD 。
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.小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是
A.③②④①B.③②①④C.②①③④D.①②③④
【答案】C
【解析】
小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即
看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小.因此最后看到的是④,故四个像的顺序为②①③④.故选C.
21.某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26厘米和16厘米,则该透镜的焦距f 为( )
A .6厘米<f<10厘米
B .8厘米<f<13厘米
C .13厘米<f<16厘米
D .16厘米<f<26厘米
【答案】B
【解析】
【详解】
根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即12v f >,代入数据得:26cm 2f >
解得: 13cm f <
当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即8cm 13cm f <<,代入数据得:
16cm 2f f <<
解得:
8cm 16cm f <<
所以
8cm 13cm f <<
故选B 。
22.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm 、18cm 和24cm ,分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像,则凸透镜的焦距f 满足关系式
A .f <6cm
B .6cm <f <18cm
C .9cm <f <12cm
D .18cm <f <24cm 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当物距为6cm 时,成放大的虚像,所以f >6cm .
当物距等于18cm 时,成放大的实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm <f <18cm . 当物距等于24cm 时,成缩小的实像,所以24cm >2f ,则f <12cm .
故:9cm <f <12cm ,C 符合题意.
选C .
【点睛】
重点是凸透镜成像规律的应用,关键是根据每次成像时的特征,列出相应的不等式,综合。