物理热学问题求解方法-经典压轴题含详细答案
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A．p1+p2B．p12+p22
C． D．
【答案】D
【解析】
【详解】
设两正方体的密度为 ，边长分别为 和 ，
甲正方体的边长
乙正方体的边长
把甲放在乙的上面时，乙对桌面的压力：
乙对桌面的压强：
故选D
3．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（）
B．S甲>S乙，m甲>m乙，V甲<V乙
C．S甲>S乙，V甲<V乙，p甲=p乙
D．S甲<S乙，V甲>V乙，p甲<p乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙的密度可表示为： ， ；当在两液体中分别浸没一个相同的物体（体积为V）后，液面升高的高度
由p=ρgh，液体对容器底压强的增加量
∆p甲=ρ甲g∆h甲=
故选C。
5．两个圆柱形薄壁容器放在水平面上，底面积分别为S甲、S乙。其中分别盛有质量为m甲、m乙，体积为V甲、V乙两种液体，它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两液体中分别浸没一个相同的物体（容器足够高），液体对容器底部压强的增加量为Δp甲、Δp乙，则下列选项中一定能使Δp甲>Δp乙的是（）
A．S甲<S乙，m甲=m乙，V甲>V乙
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（ ）
一、初中物理压力与压强问题
1．如图所示，水平地面上的柱体A、B高度相等，其底面积S的大小关系为SA＞SB．现分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后，发现A、B剩余部分对地面的压力、压强恰好均相等．则关于对切去部分的质量△mA、△mB以及底面积△SA、△SB的判断，正确的是（）
A．△SA＞△SB，△mA=△mBB．△SA＞△SB，△mA＞△mB
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
h= = =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=500cm2×6cm-100cm2×3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=ρ水V=1g/cm3×2700cm3=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/m3×10N/kg 0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p S=600Pa 2×100×10-4m2=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。
A．ρA＞ρB，ρA＞ρCB．ρA＜ρB，ρA＜ρC
C．ρA＞ρB，ρA＜ρCD．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
水对容器底部压强的增加量
由题知
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、B 高度相等，所以A的体积大于B的体积，又因为ρA＝ρB，所以，mA＞mB，切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等，所以有：（mA﹣△mA）g＝（mB﹣△mB）g，即mA﹣△mA＝mB﹣△mB，所以，△mA＞△mB，故A错误，B正确．故选B．
2．把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为p1和p2，若把甲叠放在乙上面，如图所示，则乙对地面的压强为：
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
C．△SA＜△SB，△mA＞△BD．△SA＜△SB，△mA＜△mB
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为p＝ ＝ρgh，柱体 A、B 高度相等，且分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后，A、B 剩余部分对地面的相等，所以有：ρAgh＝ρBgh，故ρA＝ρB，水平地面上的柱体对地面的压力等于其重力，即F＝G，根据G＝mg、ρ＝ 可得，切去部分后A、B 剩余部分对地面的压力相等，所以有：ρA（SA﹣△SA）gh＝ρB（SB﹣△SB）gh，则SA﹣△SA＝SB﹣△SB，又因为SA＞SB，所以，△SA＞△SB，故CD错误；
要使∆p甲>∆p乙，即
则有
m甲V乙S乙>m乙V甲S甲
若S甲<S乙，m甲=m乙，V甲>V乙，则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定，故A错误；
B．若S甲>S乙，m甲>m乙，V甲<V乙，则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定，故B错误；
C．若S甲>S乙，V甲<V乙，p甲=p乙，根据当V甲<V乙时，p甲=p乙进行推理：当V甲=V乙时，p甲一定大于p乙。现在两液体中分别浸没一个相同的物体，增大的体积相同，则∆p甲>∆p乙，故C正确；
C． D．
【答案】D
【解析】
【详解】
设两正方体的密度为 ，边长分别为 和 ，
甲正方体的边长
乙正方体的边长
把甲放在乙的上面时，乙对桌面的压力：
乙对桌面的压强：
故选D
3．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（）
B．S甲>S乙，m甲>m乙，V甲<V乙
C．S甲>S乙，V甲<V乙，p甲=p乙
D．S甲<S乙，V甲>V乙，p甲<p乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲、乙的密度可表示为： ， ；当在两液体中分别浸没一个相同的物体（体积为V）后，液面升高的高度
由p=ρgh，液体对容器底压强的增加量
∆p甲=ρ甲g∆h甲=
故选C。
5．两个圆柱形薄壁容器放在水平面上，底面积分别为S甲、S乙。其中分别盛有质量为m甲、m乙，体积为V甲、V乙两种液体，它们对容器底部的压强为p甲、p乙。现在两液体中分别浸没一个相同的物体（容器足够高），液体对容器底部压强的增加量为Δp甲、Δp乙，则下列选项中一定能使Δp甲>Δp乙的是（）
A．S甲<S乙，m甲=m乙，V甲>V乙
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（ ）
一、初中物理压力与压强问题
1．如图所示，水平地面上的柱体A、B高度相等，其底面积S的大小关系为SA＞SB．现分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后，发现A、B剩余部分对地面的压力、压强恰好均相等．则关于对切去部分的质量△mA、△mB以及底面积△SA、△SB的判断，正确的是（）
A．△SA＞△SB，△mA=△mBB．△SA＞△SB，△mA＞△mB
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
h= = =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=500cm2×6cm-100cm2×3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=ρ水V=1g/cm3×2700cm3=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/m3×10N/kg 0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p S=600Pa 2×100×10-4m2=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。
A．ρA＞ρB，ρA＞ρCB．ρA＜ρB，ρA＜ρC
C．ρA＞ρB，ρA＜ρCD．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
水对容器底部压强的增加量
由题知
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、B 高度相等，所以A的体积大于B的体积，又因为ρA＝ρB，所以，mA＞mB，切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等，所以有：（mA﹣△mA）g＝（mB﹣△mB）g，即mA﹣△mA＝mB﹣△mB，所以，△mA＞△mB，故A错误，B正确．故选B．
2．把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为p1和p2，若把甲叠放在乙上面，如图所示，则乙对地面的压强为：
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
C．△SA＜△SB，△mA＞△BD．△SA＜△SB，△mA＜△mB
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为p＝ ＝ρgh，柱体 A、B 高度相等，且分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后，A、B 剩余部分对地面的相等，所以有：ρAgh＝ρBgh，故ρA＝ρB，水平地面上的柱体对地面的压力等于其重力，即F＝G，根据G＝mg、ρ＝ 可得，切去部分后A、B 剩余部分对地面的压力相等，所以有：ρA（SA﹣△SA）gh＝ρB（SB﹣△SB）gh，则SA﹣△SA＝SB﹣△SB，又因为SA＞SB，所以，△SA＞△SB，故CD错误；
要使∆p甲>∆p乙，即
则有
m甲V乙S乙>m乙V甲S甲
若S甲<S乙，m甲=m乙，V甲>V乙，则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定，故A错误；
B．若S甲>S乙，m甲>m乙，V甲<V乙，则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定，故B错误；
C．若S甲>S乙，V甲<V乙，p甲=p乙，根据当V甲<V乙时，p甲=p乙进行推理：当V甲=V乙时，p甲一定大于p乙。现在两液体中分别浸没一个相同的物体，增大的体积相同，则∆p甲>∆p乙，故C正确；