中考物理——压力与压强的综合压轴题专题复习附详细答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.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 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 D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲 【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。 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.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880 g ;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460 g ,烧杯质量为100 g ,活塞面积为7×10-5 m 2,g 取10 N/kg ,轮轴间的摩擦和细线重力不计,则所测大气压的值应为( ) A .1.26×105 Pa B .1.10×105 Pa C .1.01×105 Pa D .0.96×105 Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时活塞所受摩擦力与大气压力方向向右,可得: pS +f =m 1g =9.8N ; 当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时活塞受摩擦力向左,受大气压力向右,可得: pS -f =m 2g =5.6N ; 联解上述两个关系式,可得: pS =7.7N , 故 p = 52 7.7710N m -=⨯ 1.10×105Pa , 故应选B 。 4.两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 。 5.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∆甲h ,乙抽出部分高度∆乙h ,它们剩余部分的质量分别为 甲 m '、乙m ',则( ) A .∆甲h >∆乙h ,甲 m '<乙m ' B .∆甲h >∆乙h ,甲 m '>乙m ' C .∆甲h <∆乙h ,甲 m '>乙m ' D .∆甲h <∆乙h ,甲 m '<乙m ' 【答案】C 【解析】 【分析】 【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 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 因为甲、乙质量的变化量相等