备战中考物理与压力与压强问题有关的压轴题及答案

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一、初中物理压力与压强问题

1.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FpS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FgV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Gmg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FpS可知,两只杯子底部受到液体的压强相同,故D正确。

故选D。

2.甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,甲的凹陷程度比较深.将它们沿水平方向切去一部分后,剩余部分对海绵的凹陷程度如图所示,则

A.甲切去的质量一定比乙小

B.它们切去的质量一定相同

C.甲切去的高度一定比乙大

D.它们切去的高度一定相同

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,甲的凹陷程度比较深,

所以,P甲>P乙,

而FGmg甲甲甲,FGmg乙乙乙,

所以,mgmgSS甲乙甲乙

将它们沿水平方向切去一部分后,海绵的凹陷程度相同,则甲乙对海绵压强相等,

P甲剩=P乙剩,即:mgmgmgmgSS乙甲乙剩甲切甲乙

所以,m甲切>m乙切,故AB错误;

放在水平面上的柱体的压强可用Pρgh求解.

因为P甲剩=P乙剩,

所以,ghgh甲乙甲剩乙剩,

由图可知,hh甲剩乙剩,所以甲乙.

因为m甲切>m乙切,VSh,mV

所以:mmggSS甲切乙切甲乙,即:ShgShgSS甲甲乙乙甲切乙切甲乙

所以,h甲切>h乙切,C正确,D错误.

故选C.

3.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F甲、F乙,将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p甲、p乙,对地面的压强变化量分别为p甲、p乙。若p甲>p乙,则( )

A.F甲>F乙 p甲>p乙 B.F甲>F乙 p甲<p乙

C.F甲<F乙 p甲>p乙 D.F甲<F乙 p甲<p乙

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

因为顺时针旋转90°,高度的变化量

甲乙hh

因为

hpg甲甲甲,hpg乙乙乙

p甲>p乙

所以

甲乙>

因为

V甲=V乙

根据mV得到

m甲>m乙

又因为在水平面竖直方向无外力,所以

FGmg甲甲甲,FGmg乙乙乙

所以

F甲>F乙

根据FpS可知,

F甲>F乙、SS甲乙<

所以

p甲>p乙

故选A。

4.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )

A.三个容器对水平桌面的压强相等 B.三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大

C.三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大 D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

AC.甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即

FGG甲水容

乙图中容器对桌面的压力

FGGG乙乙水木容

又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即

FG木浮木

根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即

FG木浮木排

所以,木块重力等于木块排开水的重力,即

GG木木排

所以,乙图中容器对桌面的压力为

=FGGGGGG乙乙水木乙水木容容排

又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以

===FGGGGGF乙甲乙水木水容排容

同理可得,丙图中容器对桌面的压力

=FF甲丙

则三个容器对桌面的压力大小相等,故C错误;

甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式FpS可得,三个容器对桌面的压强相等,故A正确;

B.三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式pgh可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式FpS,所以三个容器底受到水的压力相同,故B错误;

D.如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式FgV浸浮液可得,小球所受的浮力变小。 故选A。

5.两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

【解析】

【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=mV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=FS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=mV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=FS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。

6.如图所示,甲、乙两个均匀实心长方体物块放置在水平地面上.现各自沿水平方向切去部分,且将切去部分叠放到对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.则下列做法中,符合实际的是

A.如果它们原来的压力相等,切去相等质量后,p甲一定大于p乙

B.如果它们原来的压力相等,切去相等厚度后,p甲一定小于p乙

C.如果它们原来的压强相等,切去相等质量后,p甲可能大于p乙

D.如果它们原来的压强相等,切去相等厚度后,p甲一定大于p乙

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相同质量,剩余质量、压力都相等,但甲的接触面积大,对水平面的压强较小;

B.如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相等厚度,根据体积公式V=Sh,h相同,SS甲乙,得到V甲>V乙,甲剩余的质量小于乙剩余的质量,甲的压力小于乙的压力,根据压强公式FpS,FF剩甲剩乙,SS甲乙,可以得到p甲

C.两个物体原来对地面的压强相等,由图知甲的重力大于乙.沿水平方向切去质量相同的部分,作用面积不变,乙剩余的重力大于甲剩余的重力,也就是乙对水平面的压强小于甲对水平面的压强;

D.甲、乙都是长方体即柱体,压强用p=ρgh分析,它们原来的压强相同,由公式p=ρgh知,甲物体的密度较大,沿水平方向切去厚度相同的部分,作用面积不变,甲减小的重力大于乙减小的物重,甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强.

7.如图所示,A、B 两个柱形容器(SA>SB,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 甲可能等于 p 乙

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mV得

ρ甲

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FpS和密度公式mV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=GS

又根据SA>SB,得

p甲

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′

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

m甲’>m乙’