初中物理压强解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
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初中物理压强解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
一、压强
1.连通器在生活有着广泛的应用.如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是
A.过路涵洞
B.拦河大坝
C.下水管中“存水弯”
D.船闸
【答案】B
【解析】
【分析】
连通器的特点:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
【详解】
A.壶嘴和壶身构成了连通器;
B.拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大的特点修建成上窄下宽的形状,不属于连通器;
C.下水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,属于连通器;
D.船闸上端开口,底部相连,构成了一个连通器;
2.两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。
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′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中
正确的是( )
A . p 1<p 2、F 1<F 2
B . p 1<p 2、F 1=F 2
C . p 1′>p 2′,F 1′>F 2′
D . p 1′=p 2′,F 1′=F 2′ 【答案】D 【解析】 【详解】
AB .分别装有质量相等的水和酒精,液体对容器底的压力等于液体的重力,根据
G =mg
得到水和酒精的重力相等,故
F 1=F 2
因两个完全相同的圆柱形容器,故液体的受力面积S 相同,根据p =F
S
可知液体对容器底的压强p 1=p 2,故AB 错误;
CD .容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力,故两容器对桌面的压力相等,即
F 1′=F 2′
两个容器的底面积相等,根据p =
F
S
得到两容器对桌面的压强相等,即 p 1′=p 2′
故C 错误,D 正确。
故选D 。
3.如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们的质量相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,此时它们的质量分别为'm 甲和'm 乙,下列判断正确的是
A .'m 甲可能小于'm 乙
B .'m 甲一定小于'm 乙
C .'m 甲可能大于'm 乙
D .'m 甲一定大于'm 乙 【答案】D 【解析】 【详解】
甲、乙为两个实心均匀正方体的质量相等,由m=ρV=ρL 3可得:ρ甲L 甲3=ρ乙L 乙3, 由图可知,L 甲>L 乙,则ρ甲L 甲2<ρ乙L 乙2,在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相
同高度h 的部分时,截取部分的质量分别为:△m 甲=ρ甲△V 甲=ρ甲L 甲2h ,△m 乙=ρ乙△V 乙=ρ乙L 乙2h ,因△m 甲-△m 乙=(ρ甲L 甲2-ρ乙L 乙2)h <0,所以,△m 甲<△m 乙,即甲截取的质量小、剩余的质量大,乙截取的质量大、剩余的质量小,将截去部分叠放在对方剩余部分后,甲的质量大,乙的质量小,即m′甲一定大于m′乙。
故选D 。
4.如图所示,边长为10cm 的实心正方体,静止在乙液体中。
h 1等于10cm ,其上表面受到液体向下的压力F 1=8N ,下列说法正确的是
A .液体的密度为0.8×103g/cm 3
B .正方体受到的浮力为8N
C .正方体上表面受到液体的压强为8×104pa
D .正方体下表面受到液体的压力为18N
【答案】B 【解析】 【详解】
AC .根据题意知道,正方体的上表面积是:
S=L 2 =(10cm )2 =100cm 2 =0.01m 2 ,
由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ,所以,上表面受到液体向下的压强是:
12
18N =
800Pa 0.01m F p S ==上 由p=ρgh 知道,液体的密度是:
1800Pa =10N/kg 0.1m
p gh ρ=
⨯上 =0.8×103 kg/m 3 , 故AC 不符合题意;
BD .下表面受到液体的压强是:
p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×(0.1m+0.1m )=1600Pa ,
由F
p S
=
知道,下表面受到液体的压力是: F 下=p 下S =1600Pa×0.01m 2 =16N ,
由浮力产生的原因知道,正方体受到的浮力是:
F 浮 =F 下 -F 1 =16N-8N=8N ,
故B 符合题意,D 不符合题意。
5.如图所示,水平桌面上有两个质量相等、底面积不等的圆柱形薄壁容器A 和B ,分别盛有甲、乙液体,液体对两个容器底部的压力大小相等。
现将完全相同的两小球分别放入甲、乙液体中,液体未溢出,静止时,甲液体中的小球漂浮。
下列说法正确的是( )
A .甲液体质量比乙液体质量大
B .小球在乙液体中静止时沉在容器底部
C .投入小球之后,A 、B 容器对水平桌面的压力不相等
D .投入小球之后,A 、B 容器对水平桌面的压强不相等 【答案】D 【解析】 【详解】
A .因为甲、乙液体对两容器底部的压力大小相等,圆柱容器中液体压力等于重力,甲液体压力等于乙液体压力。
所以它们的重力也相等,质量也相等,故A 错误;
B .因为=m m 甲乙,V V >甲乙,所以ρρ<甲乙,小球在甲中漂浮,那么放到密度更大的液体乙中也是漂浮,故B 错误;
CD .投入小球之后,容器对水平桌面的压力等于桌面上物体的总重,因为容器、液体和小球总重两图相等,所以压力也相等。
由于受力面积S S >甲乙,所以A 容器压强小于B 容器压强,故C 错误,D 正确。
6.甲、乙两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中, 小球静止时位置如图所示,此时液面相平,则
A .甲中液体密度比乙中液体密度小
B .小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
C .取出小球后甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等
D .甲容器底部受到的液体压强小于乙容器底部受到的液体压强 【答案】C 【解析】 【详解】
由图知道,物体在甲中漂浮,在乙中悬浮,所以ρ乙=ρ物,ρ甲>ρ物,所以,甲中液体密度比乙中液体密度大,故A 错误;由于在甲悬浮,在乙漂浮,则F 浮甲=G 排甲=G ; F 浮乙=G 排乙=G ,所以G 排甲=G 排乙,即两容器中物体受到的浮力相同,故B 错误;甲、乙两个薄壁圆柱形容器自重不计,它们对桌面的压力都等于液体和小球的重力,所以取出小球后,甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等,都等于小球的重力,故C 正确;由A 知道,ρ甲>ρ
物
,又因为h 甲 =h 乙,由p=ρgh 知道,甲容器底部受到的液体压强大于乙容器底部受到的液
体压强,故D 错误,故选C 。
7.有甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,甲、乙容器内装有质量不相等的同种液体,且两容器内液体的液面相平,如图所示。
两容器底部受到液体的压强分别为p 1和p 2,容器底面受到液体的压力分别为F 甲和F 乙。
则下列判断正确的是
A .p 1<p 2 F 甲=F 乙
B .p 1=p 2 F 甲>F 乙
C .p 1=p 2 F 甲<F 乙
D .p 1>p 2 F 甲=F 乙
【答案】B 【解析】 【详解】
根据液体压强P gh ρ=液得同种液体同一深度的压强相等,再根据F Ps =得当压强一样时,受力面积越小压力越小,故选B 。
8.同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如图所示.四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A 【解析】
试题分析:同一个小球重力不变,漂浮或悬浮时,重力等于浮力,ABC中小球所受的浮力大小相等,A中球排开的液体最少,所以可知A液体的密度大于BC;D中球沉入水底,说明球的密度大于液体的密度;故可知,四种液体中A液体的密度是最大的,由于四个容器中液面是相平的,所以密度最大的A容器底部所受到的压强最大,故应选A.
【考点定位】压强和浮力
9.两个足够高底面积不同的圆柱形容器中分别盛有质量相等的甲、乙两种不同液体,如图所示(S甲>S乙)。
若在两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后,则以下关于液体的密度ρ甲、ρ乙及此时液体对容器底部压强p甲、p乙的判断正确的是
A.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙B.ρ甲>ρ乙,p甲<p乙
C.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙D.ρ甲<ρ乙,p甲<p乙
【答案】D
【解析】
【详解】
甲乙液体质量相等,由图可知甲的体积大于乙的体积,根据
m
V
ρ=可知,甲的密度小于乙
的密度,即ρ甲<ρ乙;
甲乙液体质量相等,对容器底的压力(F=G=mg)相等;A的底面积大,根据
F
p
S
=可知
p甲1<p乙1,当两容器中分别注入相等高度的甲、乙两种液体后即h甲=h乙、且ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh可知,甲增加的压强小于乙增加的压强,即△p甲<△p乙,由于加入液体后各自容器底部的压强为p甲=p甲1+△p甲;p乙=p乙1+△p乙,所以,p甲<p乙。
10.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。
容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
下列选项中正确的是
A.水对容器顶部的压强为200Pa
B.水对容器底部的压强为600Pa
C.水对容器底部的压力为7N
D.容器对桌面的压力为9N
【答案】A
【解析】
【分析】
求出容器顶部到液面的距离(容器顶所处的深度),利用液体压强的计算公式求出容器顶部所受的压强;求出容器内液体的深度,利用液体压强的计算公式求出容器底受到的压强;再利用公式F=pS求出液体对容器底的压力;求出容器和液体的总重力,对桌面的压力等于总重力。
【详解】
A、容器顶所处的深度:h顶=h1-h2=0.08m-0.06m=0.02m,容器顶部所受的压强:p顶=ρgh顶=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa,故A正确;
B、容器底受到的压强:p底=ρgh底=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,故B错误;
C、容器底受到的压力:F底=p底S=800Pa×100×10-4m2=8N,故C错误;
D、容器对桌面的压力:F=G总=G容+G水=7N+1N=8N,故D错误。
故选A。
11.如图所示,滑雪运动员的滑雪板做得宽大,其目的是为了()
A.增大压强B.减小压强C.增大压力D.减小压力
【答案】B
【解析】
【详解】
根据
F
p
S
知,在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
所以滑雪运动员的滑雪板做得宽大,其目的是为了减小压强。
故选B。
【点睛】
重点是增大和减小压强的方法,牢记影响压强大小的两个因素,可以通过增大压力或减小受力面积的方法来增大压强,反之减小压强。
12.如图所示中,利用“流体流速越大压强越小”的原理获得升力的是
A.热气球 B.降落伞
C.火箭 D.客机
【答案】D
【解析】热气球升空利用的是浮力,故A不符合题意;降落伞利用的是浮力,与流速越大压强越小没有关系,故B不符合题意;火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速越大压强越小没有关系,故C不符合题意;飞机机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生向上的升力而起飞,故D符合题意,故选D。
点睛:本题考查的是流体压强与流速的关系,对于流体问题,一般分析物体两侧的流体流速,根据流体压强跟流速的关系,判断物体两侧的压强是解决此类习题的思路。
13.如图所示,同样的小球在盛有不同液体的容器中保持静止,四个容器中的液面到容器底面的距离相同,则容器底面受到的液体压强最大的是
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
(1)物体密度大于液体密度时下沉、物体密度等于液体密度时悬浮、物体密度小于液体密度时漂浮;
(2)物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理判断漂浮时液体密度的大小关系;
(3)根据p=ρgh判断液面处于同一高度时,容器底部受到液体压强的大小关系.
【详解】
由图可知,小球在AB中漂浮,C中悬浮,D中下沉,
根据物体的浮沉条件可知AB液体的密度大于C和D液体的密度;
因为物体漂浮时浮力和自身的重力相等,
所以根据F浮=ρgV排可知,A中小球排开液体的体积小于B中小球排开液体的体积,A中液体的密度最大,
所以根据p=ρgh可知,液面处于同一高度时,A中容器底部受到液体压强最大.
14.一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中,当气球升到高空时发生了破裂。
以下关于气球升到高空破裂的原因分析正确的是
A.高空大气压增大,气球体积减小,将气球压破
B.高空大气压增大,气球体积增大,将气球胀破
C.高空大气压减小,气球体积增大,将气球胀破
D.高空大气压减小,气球体积减小,将气球压破
【答案】C
【解析】
【详解】
大气压随着高度的增加而减小,当气球升到高空时,外界的气压减小,内部气压大于外部气压,气球体积增大,将气球胀破.
15.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面.已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是()
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
【答案】D
【解析】
【分析】
柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.
【详解】
解答:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,三个柱状物对桌面的压强:
P
F G mg Vg shg
gh
S s s s s
ρρ
ρ
======因p甲=p乙=p丙,且它们的高度均为h,所以,
甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙.故选D.
【点睛】
柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.
16.两个底面积不同的(S A >S B )薄壁圆柱形容器A 和B ,容器足够高,分别盛有甲、乙两种液体,且两种液体对容器底部的压强相等,如图所示.若在两容器中同吋倒入或同时抽出原液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断是( )
A .倒入的液体体积V 甲可能等于V 乙
B .倒入的液体高度h 甲一定小于h 乙
C .抽出的液体体积V 甲一定小于V 乙
D .抽出的液体质量m 甲可能小于m 乙 【答案】B 【解析】 【详解】
倒入或抽出液体前,p 甲=p 乙,即ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,由图可知,h 甲<h 乙,所以ρ甲>ρ
乙
;
A 、倒入液体的体积为V 甲和V 乙,则倒入后A 容器中液面的高度h 甲+
A
V S 甲
,B 容器中液面的高度h 乙+B
V S 乙
,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G 甲=G 乙,由G =mg =ρgSh
得,ρ甲gS A (h 甲+A V S 甲)=ρ乙gS B (h 乙+B V S 乙
),ρ甲gS A h 甲+ρ甲gS A A
V S 甲=ρ乙gS B h 乙+ρ乙
gS B B
V S 乙
,因为ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,且S A >S B ,所以ρ甲gV 甲<ρ乙gV 乙,又因为ρ甲>ρ乙,所
以V 甲<V 乙,故A 错误;
B 、倒入液体的高度△h 甲和△h 乙,则倒入后A 容器中液面的高度h 甲+△h 甲,B 容器中液面的高度h 乙+△h 乙,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G 甲=G 乙,由G =mg =ρgSh 得,ρ甲gS A (h 甲+△h 甲)=ρ乙gS B (h 乙+△h 乙),
ρ甲gS A h 甲+ρ甲gS A △h 甲=ρ乙gS B h 乙+ρ乙gS B △h 乙,因为ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,且S A >S B ,所以ρ
甲
gS A △h 甲<ρ乙gS B △h 乙,又因为ρ甲>ρ乙,S A >S B ,所以△h 甲<△h 乙,故B 正确;
C 、抽出液体的体积为V 甲和V 乙,则抽出后A 容器中液面的高度h 甲﹣A
V S 甲
,B 容器中液面
的高度h 乙﹣
B
V S 乙
,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G 甲=G 乙,由G =mg =ρgSh
得,ρ甲gS A (h 甲﹣
A V S 甲)=ρ乙gS
B (h 乙﹣B V S 乙
),ρ甲gS A h 甲﹣ρ甲gS A A
V S 甲=ρ乙gS B h 乙﹣ρ乙
gS B B
V S 乙
,因为ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,且S A >S B ,所以ρ甲gV 甲>ρ乙gV 乙,又因为ρ甲>ρ乙,所
以V 甲可能大于V 乙,也可能等于V 乙,也可能小于V 乙,故C 错误; D 、抽出液体的质量为m 甲和m 乙,则抽出后A 容器中液面的高度h 甲﹣
A
m S ρ甲
甲,B 容器中液面的高度h 乙﹣B
m S ρ乙
乙,因为两种液体对容器底部的压力相等,所以G 甲=G 乙,由G =
mg =ρgSh 得,ρ甲gS A (h 甲﹣
A
m S ρ甲甲)=ρ乙gS B (h 乙﹣B m S ρ乙
乙),ρ甲gS A h 甲﹣ρ甲
gS A
A
m S ρ甲甲=ρ乙gS B h 乙﹣ρ乙gS B B m S ρ乙
乙,即ρ甲gS A h 甲﹣m 甲g =ρ乙gS B h 乙﹣m 乙g ,因为ρ甲
gh 甲=ρ乙gh 乙,且S A >S B ,所以m 甲g >m 乙g ,即m 甲>m 乙,故D 错误.
17.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),观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
A .往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B .水柱高度h 增大,说明大气压降低了
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】A 【解析】 【详解】
A .从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,所以竖直玻璃管中的水位将上升,且瓶内外气压差越大,水柱高度h 也越大,故A 错误;
BD .由表格数据知道,随着高度增加,管内的水面变高,说明大气压随高度增加而变小,故BD 正确;
C .由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保
持瓶中的水的温度不变,故C正确.
18.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则()
A.水对容器底的压力减小B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小D.容器对桌面的压力减小
【答案】A
【解析】
【详解】
A.正立时,水对容器底部的压力大于水的重力,倒立时,水对容器底部的压力小于水的重力,故A正确为答案.
B.由题,如图放置时的底面积为S大,倒置过来后底面积为S小,因为水的体积一定,倒置过来后水的深度增大了,根据液体压强公式P=ρgh可知,水对容器底的压强变大,故B错误.
CD.容器放在水平面上,对桌面的压力等于容器和水的总重力,把它倒置过来,重力不
变,对桌面的压力不变,受力面积变小,由
F
P
S
可知,容器对桌面的压强增大,故CD
错误.
【点睛】
本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况,不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的,要注意分析.
19.如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是()
A.p甲>p乙B.p甲=p乙C.p甲<p乙D.无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】
由图可知:乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V甲<V乙,由题意可知两
管中所装的液体质量是相等的m甲=m乙,根据密度的计算公式ρ=可知:ρ甲>ρ乙。
由于两试管液面相平,即液体的深度是相同的,根据液体压强公式p=ρgh可知:p甲>p乙。
故选A.
20.下列实例中,为了增大压强的是()
A.书包带做的较宽 B.图钉帽做得面积较大
C.大型平板车装有很多车轮 D.石磨的磨盘做得很重
【答案】D
【解析】A. 书包带做的较宽,是在压力一定时,是通过增大受力面积的方法来减小压强的;
B. 图钉帽做得面积较大,是在压力一定时,是通过增大受力面积的方法来减小压强的;
C. 大型平板车装有很多车轮,是在压力一定时,是通过增大受力面积的方法来减小压强的;
D. 石磨的磨盘做得很重,是在受力面积一定时,通过增大压力的方法来增大压强的;
故D符合题意。
点睛:重点是增大和减小压强的方法,牢记影响压强大小的两个因素,可以通过增大压力或减小受力面积的方法来增大压强,反之减小压强。
21.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示。
两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p A和p B,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F A和F B,则
A.p A>p B,F A>F B B.p A<p B,F A=F B
C.p A=p B,F A<F B D.p A<p B,F A>F B
【答案】D
【解析】
【详解】
不论正放还是倒放,瓶子中装的都是水,由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,水对瓶盖的压强较大,即p B>p A;
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即F A>F B。
22.如图所示,我国第二艘航母上的舰载机群飞离后,航母受到的浮力F 及其底部受到水的压强p 的变化情况是( )
A .F 减小,p 增大
B .都减小
C .F 增大,p 减小
D .都增大 【答案】B 【解析】 【分析】
航母上的舰载机群飞离后,航母自重减小,上浮一些,根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析。
【详解】
(1)∵舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G 减小,∴航母所受浮力减小。
(2)∴排开水的体积要减小,航母将上浮一些∴航母底部所处的深度减
小,又∴航母底部所受的压强将减小。
故选B 【点睛】
本题综合利用了浮沉条件(漂浮条件)和液体压强的特点,要求灵活运用,难易适当。
23.如图所示,实心正方体物体甲、乙放在水平地面上.沿水平方向切去不同的厚度,使二者剩余部分的体积相同、剩余部分对地面压强相同.则切去部分的质量△m 甲、△m 乙和切去前甲、乙对地面的压强 p 甲、p 乙的关系是( )
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】D 【解析】 【详解】
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,柱体(含正方体)对水平地面的压强为:
F G mg Vg p gh S S S S
ρρ=
====
由图可知原来的高度h 乙>h 甲 ,底面积S 乙>S 甲,沿水平方向切去不同的厚度,使二者剩余的体积、压强均相同,因为S 乙>S 甲,剩余部分的体积相同,则由V=Sh 可知,h 乙剩余<h
甲剩余
,又因为剩余部分对地面压强相同,则由公式p gh ρ=可知ρ乙>ρ甲.因原来乙的体
积大于甲的体积,切去不同的厚度后剩余的体积相等,所以,切去部分的体积关系为V 乙
切
>V 甲切 由m V ρ=可知△m 甲<△m 乙.因为原来乙的高度大,密度大,由p gh ρ=,切去
前甲、乙对地面的压强关系为p 甲<p 乙. A .△m 甲>△m 乙 p 甲>p 乙与分析不相符; B .△m 甲>△m 乙 p 甲<p 乙与分析不相符; C .△m 甲<△m 乙 p 甲>p 乙与分析不相符; D .△m 甲<△m 乙 p 甲<p 乙与分析相符.
24.如图所示,正方体甲、乙,甲的密度是乙的密度的4倍,甲、乙边长之比为1:2,将甲放在乙的上面中央,乙放在水平地面上,甲对乙的压强和乙对地面的压强之比为
A .1:2
B .2:1
C .3:4
D .4:3
【答案】D 【解析】 【分析】
知道正方体甲、乙的边长之比,根据V=L 3求出体积之比,根据S=L 2求出底面积之比,又知道两者的密度之比,根据密度公式和G=mg 求出重力之比;水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式分别表示出两种情况下对地面的压强,进一步得出压强之比. 【详解】
由题意可知:2221124S L S L 甲甲乙乙⎛⎫=== ⎪⎝⎭ ,3
3311
28
V L V L ⎛⎫=== ⎪⎝⎭甲甲乙乙 ,ρ甲=4ρ乙,物体放在水
平面上,可得:
甲对乙的压力:1
1
482
F m g V g V g V g ρρρ===⨯=甲甲甲甲乙乙乙乙 ; 乙对地面的压力:
13
482
F m g m g V g V g V g V g V g ρρρρρ=+=+=⨯+=乙甲乙甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙 ;
由F
p S
=
得甲对乙的压强和乙对地面的压强之比为: 1144
223313
22
V g p F S S p F S S V g ρρ==⨯=⨯=乙乙甲甲乙乙乙乙甲甲乙乙 .
故ABC 错误,D 正确. 故选D.
25.边长15cm 的均匀正方体,重为90N ,放在水平桌面中央如图甲所示,若沿水平方向截下一部分a 立放在水平集桌面上,且使a 对桌面压强为剩余部分b 对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,下列说法正确的是
A .切去部分的重力为60N
B .剩余部分的重力为60N
C .切去部分的高度为8cm
D .剩余部分的高度为8cm 【答案】B 【解析】 【详解】
因放水平桌面的正方体密度均匀,且水平切掉的a 是立放在水平桌面,所以此时a 、b 对水平桌面的压强可以用p gh ρ=来计算,即a a p gh ρ=,b b p gh ρ=。
因a 对桌面压强为剩余部分b 对桌面压强的1.5倍,则:
a gh ρ=1.5
b gh ρ,
所以:
a h =1.5
b h ,
因h a 为正方体的边长,即h a =15cm , 则b h =
a 1.5h =15cm 1.5
=10cm , 即剩余部分的高度为10cm ,则切去部分的高度为15cm-10cm=5cm 。
即切去部分的高度为总高度的三分之一,则切去部分的重力为总重力的三分之一,所以: G a=
1
3
×90N=30N , 则剩余部分的重力为:90N-30N=60N 。
综上分析,A 、C 、D 错误,B 正确。
26.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( ) ①容器对桌面的压力:F 甲>F 乙 ②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p 甲>p 乙
④容器对桌面的压强:p 甲′=p 乙′
A .只有①和③
B .只有①和④
C .只有②和③
D .只有③和④
【答案】D 【解析】
①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F
甲
=F 乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据
m
V
ρ=
可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误; ③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据p gh ρ=可知,液体对容器底部的压强为:p 甲>p 乙,
故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据F G
p S S
==得,容器对桌面的压强:p 甲′=p 乙′,故④正确; 故选D .
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
27.如图所示,甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向截取高度为h 的部分,则甲、乙对地面压力的变化量为
F F ∆∆甲乙、,对地面的压强变化量为p p ∆∆甲乙、,剩余部分对地面的压力为**
F F 甲乙、,剩余部分对地面的压强为**
p p 甲乙、,下列图像中各物理量是截取高度h 的变化图像正确的是
( )
A .
B .。