2020-2021备战中考物理压力与压强提高练习题压轴题训练及答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.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.
2.如图所示,圆柱形容器分别盛有甲、乙两种质量相等的液体,其中V甲大于V乙,液体对容器底部的压强p甲小于p乙。
若从容器内分别抽出部分液体甲和乙,此时,甲、乙对容器底部的压强分别为p甲′、p乙′,甲、乙剩余部分的体积分别为V甲′、V乙′,下列说法正确的是( )
A .若p 甲′小于p 乙′,则V 甲′一定等于V 乙′
B .若p 甲′小于p 乙′,则V 甲′一定小于V 乙′
C .若p 甲′大于p 乙′,则V 甲′一定大于V 乙′
D .若p 甲′大于p 乙′,则V 甲′一定小于V 乙′ 【答案】C 【解析】 【详解】
由题意可知,m m =乙甲,V V >甲乙,那么可知ρρ<甲乙;若从容器内分别抽出部分液体甲
和乙,则剩余液体对各自容器底部的压强是''p gh ρ=甲甲甲、''
p gh ρ=乙乙乙;
AB .若p 甲′小于p 乙′,又因ρρ<甲乙,即
''
gh gh ρρ<甲甲乙乙
可知道'h 甲可以大于小于或等于'h 乙,由于S S >甲乙,那么'V 甲可能等于'V 乙,也可能'
V 甲大于'V 乙,A 、B 错误;
CD .若p 甲′大于p 乙′,又因ρρ<甲乙,即
''
gh gh ρρ>甲甲乙乙
可知''h h >甲乙,由于S S >甲乙,那么'
V 甲一定大于'V 乙,C 正确,D 错误。
3.如图所示,甲、乙两正方体对地面的压强p 甲<p 乙,若沿水平方向切去相同高度,则甲、乙切去的质量△m 甲、△m 乙,剩余部分的压强p 甲′、p 乙′( )
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】A 【解析】 【分析】 【详解】
设沿水平方向切去相同高度h ∆,则甲、乙切去的质量分别为
2
m V l h ρρ∆=∆=∆甲甲甲甲甲
2m V l h ρρ∆=∆=∆乙乙乙乙乙
由于p p <甲乙,即
gl gl ρρ<甲甲乙乙
化简可得
l l ρρ<甲甲乙乙,
两边乘上l 甲,可得
2l l l ρρ<甲甲乙甲乙
从图可以明显看到l l <甲乙,两边乘上l ρ乙乙,可得
2l l l ρρ<乙乙甲乙乙
由上面两式可得
22l l ρρ<甲甲乙乙
两边乘上h ∆,可得
22l h l h ρρ∆<∆甲甲乙乙
即
m m ∆<∆甲乙
在没有沿水平方向切去相同高度前
3
2
==gl p gl l ρρ甲甲甲甲甲甲 3
2
=
=gl p gl l ρρ乙乙乙乙乙乙
由p p <甲乙可得
gl gl ρρ<甲甲乙乙
即l l ρρ<
乙
甲乙甲
切去h ∆之后
'=)p g l h ρ-∆甲甲甲( '=)p g l h ρ-∆乙乙乙(
则
''=()()()()0l l l p p g l h g l h g l h g l h g h l l ρρρρρ---∆--∆<-∆--∆=∆<甲乙乙
甲乙甲甲乙乙乙
甲乙乙乙甲甲
则''p p <甲乙 故选A .
4.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n 2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=2222()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 。
5.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 。
6.如图所示,底面积为50cm 2、高为13cm 、质量为100g 的平底圆柱形容器(厚度不计),将一个质量为250g 、体积为200cm 3的实心小球置于水平桌面上,放入小球之前容器内水的深度为10cm ,将小球放入水中静止后,下列说法正确的是( )
A .水对容器底部的压强为1400Pa
B .小球受到的浮力为2.5N
C .水对容器底部的压力为5N
D .容器对桌面的压强为1600Pa
【答案】D 【解析】
【分析】 【详解】 A .小球的密度为
3
3
250g 1.25g/cm 200cm m V ρ=
=
=球球球
由于小球的密度大于水,故放在容器中时会沉底;假设无水溢出时,将小球放入水中静止后,水面上升高度为
3
2
200cm 4cm 50cm V h S ∆===球
容
此时容器中水的高度为
0.1m+0.04m 0.14m h h h '=+∆==
由于容器高为0.13m ,故溢出水的高度为0.01m ;根据液体压强公式,可知水对容器底部的压强为
331.010kg/m 10N/kg 0.13m 1300Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=
故A 错误;
B .根据阿基米德浮力公式,可知小球受到的浮力为
33631.010kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=球
故B 错误;
C .由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为
431300Pa 5010m 6.5N F pS -'==⨯⨯=
故C 错误;
D .容器对桌面的压力等于容器重力、水的重力与小球的重力之和,即
F G G G =++压水球容
而
0.1kg 10N/kg 1N G m g ==⨯=容容
33263() 1.010kg/m 10N/kg (0.13m 0.005m 20010m ) 4.5N G g V V ρ-=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=水球
0.25kg 10N/kg 2.5N G m g ==⨯=球球
即
1N 4.5N 2.5N 8N F =++=压
则容器对桌面的压强为
428N 1600Pa 5010m
F p S -=
==⨯压压 故D 正确。
故选D 。
7.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/m3B.物体B的体积为150cm3
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
433
A B
33
3N+6N
=910m900cm
1.010kg m10N 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 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
3363B B 1.010kg m 10N kg 40010m =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 。
8.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.
9.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 。
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,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。
12.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。
现从容
器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙,此时甲对容器底部
的压力与乙对地面的压力相等。
若薄壁圆柱形容器和圆柱体乙原来对地面的压力分别为F甲
和F乙,则()
A.F甲一定等于F乙B.F甲一定大于F乙
C.F甲一定小于F乙D.不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】
从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙时,△h甲=△h
,甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等,F甲余=F乙余,而此时剩余的高度为h甲余>h 乙。
根据F甲=F乙时h甲余>h乙余进行推理可得出:△h甲=△h乙时△F甲<△F乙,即抽走的液乙余
体的压力小于切去相同高度的部分圆柱体乙的压力。
原来对地面的压力为F原= F余+△F,因
为F甲余=F乙余,△F甲<△F乙,所以原来对地面的压力F甲一定小于F乙。
故选C。
13.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。
体积为2×10-3m3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25cm2、体积为250cm3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/m3
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:
3363
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。
14.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和 F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′。
则下列判断中正确的是
A.1212
p p F F
<<
,
B.1212
=
p p F F
<,
C.1212
==
p p F F
''''
,
D.1212
p p F F
'>''>'
,
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ
>
液物
时物体漂浮,ρρ
=
液物
时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为
p gh
ρ
=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即
12
p p
<;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS
=可知
12
F F
<,故A正确,B错误;CD.由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据
m
V
ρ=可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12
F F
'<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式
F
p
S
=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即
12
p p
'<',故C、D错误。
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.图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。
若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A.甲→乙→丙→丁
B.乙一丙一甲一丁
C.乙一丁→甲一丙
D.丙→甲→乙→丁
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。
故ABD错误,C正确。
故选C。
18.某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时,如图所示,当蜡烛距透镜10cm时,在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像,下列说法正确的是()
A.像一定是倒立缩小的实像
B.该凸透镜的焦距可能为6cm
C.当蜡烛向凸透镜靠近时,像一定会变小
D.当蜡烛到透镜的距离是4cm时,无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像
【答案】A
【解析】 【分析】 【详解】
A .由题意可知,物体经凸透镜后成的是实像。
物距为10cm ,像距为6cm ,物距大于像距,此时物体在二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,故A 正确;
B .根据凸透镜成像的规律可知
10cm >2f f <5cm ①
此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间,即
f <6cm <2f 3cm <f <6cm ②
综合①②得
3cm <f <5cm
故B 错误;
C .凸透镜成实像时,物近像远像变大,当蜡烛向凸透镜靠近时,像一定会变大,故C 错误;
D .当蜡烛到透镜的距离是4cm 时,如果
3cm <f <4cm
物体在一倍焦距和二倍焦距之间,可以在光屏上成倒立、放大的实像,故D 错误。
故选A 。
19.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。
20.小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。
小红保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,这时,她在光屏上可以看到()
A.正立、放大的像B.正立、缩小的像
C.倒立、缩小的像D.倒立、放大的像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像,那么物距大于两倍焦距,像距小于两倍焦距大于一倍焦距;当保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,物距是小于两倍焦距大于一倍焦距,像距是大于两倍焦距,由于光的可逆性,根据凸透镜的成像规律可知,这时成倒立、放大的实像。
故选D。
21.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.
22.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是()
A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调
B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离
D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置
【答案】D
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,烛焰的物距u大于像距v,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时物距u小于像距v,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个操作可以使光屏上清晰的像变大,A项不合题意;
B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,那么物距u会变小,像距v会变大,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以能使光屏上清晰的像变大,B项不合题意;
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,C项不合题意;
D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项D 符合题意。
23.物体放在凸透镜的主光轴上,在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像,则该透镜的焦距可能是
A.40cm B.30cm C.20cm D.10cm
【答案】D
【解析】
在凸透镜成像时,得到的实像都可以用光屏承接,所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像;即2f>U>f,v>2f;
而透镜到光屏的距离为像距,即v=40cm,所以,40cm>2f,解得:20cm>f,只有D选项符合条件.故选D.。