中考物理压力与压强-经典压轴题及答案
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一、初中物理压力与压强问题1.如图(a )所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ乙。
已知液体对各自容器底部的压强相等。
现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b )所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为Δp 甲、Δp 乙,则( )A .ρ甲>ρ乙,Δp 甲>Δp 乙B .ρ甲<ρ乙,Δp 甲<Δp 乙C .ρ甲<ρ乙,Δp 甲=Δp 乙D .ρ甲>ρ乙,Δp 甲=Δp 乙 【答案】A 【解析】 【详解】液体对各自容器底部的压强相等,即p p =甲乙,即gh gh ρρ=甲甲乙乙从图(a)可以看到,h h <甲乙,那么可知ρρ甲乙>现将甲、乙液体互换容器,那么可得''p gh ρ=甲甲甲、''p gh ρ=乙乙乙,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为()'''p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲 ()'''p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙还可以知道甲液体、乙液体在大底面积1S 和小底面积2S 的容器中时的体积关系式是''12V V S h S h ===甲甲甲甲 ''21V V S h S h ===乙乙乙乙式子变换可以得到'21S h h S =⋅甲甲,'12S h h S =⋅乙乙,代入上面的式子可以得到 '''21211S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-⋅=⋅ ⎪⎝⎭甲甲甲甲甲甲'''11222S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-=⋅ ⎪⎝⎭乙乙乙乙乙乙两式相减可得到()''''211212121212-----h S h S S S S S p p gh gh g S S S S S S ρρρρ-∆∆=⋅⋅=⋅甲甲乙乙甲乙甲甲乙乙因为p p =甲乙,12S S >,那么12p S p S >甲乙即在(a)图甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,也可知G G >甲乙因为'2G h S ρ=甲甲甲、'1G h S ρ=乙乙乙,可知''21-0h S h S ρρ>甲甲乙乙所以-0p p ∆∆>甲乙即p p ∆>∆甲乙;故选A 。
一、初中物理压力与压强问题1.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 。
2.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比:2:3ρρ=甲乙,底面积之比:3:4S S =甲乙,对水平地面的压强之比:8:5p p =甲乙,下列有关甲、乙的说法正确的是( )A .甲、乙的重力之比是1∶2B .甲、乙的体积之比是16∶5C .甲、乙的高度之比是5∶12D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】【详解】A .甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的重力之比为836545G F p S p S G F p S p S ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙乙故A 错误;B .甲、乙的体积之比是639525G m gV G m G V G gρρρρρρ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙甲乙乙故B 错误;C .甲、乙的高度之比是9412535V h S V S V h V S S ==⨯=⨯=甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙故C 错误;D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强之差为122221212()()gV gV F F G G m g m g p p gh gh g h h g h h S S S S S S S S ρρρρρρ-=-=-=-=-=-=---甲乙111甲乙甲甲乙乙12121212由于:2:3ρρ=甲乙所以23ρρ=甲乙 由于125h h =甲乙 所以125h h =甲乙 故12212291()()0353153p p g h h g h h g h gh gh gh gh gh ρρρρρρρρ-=---=⨯--+=+>甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙所以12p p >故D 正确。
一、初中物理压力与压强问题1.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:Fp 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.2.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面向齐平,且甲的质量等于乙的质量。
若从两容器中分别抽出部分液体后,液面仍保持相齐平,则此时液体对各自容器底部的压强A p 、B p 和压力A F 、B F 的关系是( )A .AB p p <,A B F F = B .A B p p <,A B F F >C .A B p p >,A B F F =D .A B p p >,A B F F <【答案】A 【解析】 【分析】甲乙质量相等,对容器底的压力相等;A 的底面积大,根据Fp S=分析液体对各自容器底部的压强A p 、B p 的关系;若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则和原来的情况相同。
【详解】甲乙两种液体质量相等,此时两液面齐平。
因为是圆柱形容器,对容器底的压力为F G mg ==,所以甲乙对容器底的压力相等,即A B F F =; 由于A 的底面积大,由Fp S=可得,A 对容器底的压强小,即A B p p <; 若从两容器中分别抽出部分液体后,因为两液面仍保持齐平,所以和未抽出时的情况相同,即A B p p <,A B F F =;故选A 。
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=FS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=FS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12G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=FS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,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()A.柱形物块所受重力大小为 8NB.停止加水时水的深度为 15cmC.在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kgD.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h=pgρ水=3331.210Pa10kg/m10N/kg⨯⨯=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 ⨯2×100×10-4m 2=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。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示的两个容积相同的圆筒形容器,分别装满不同的液体,已知距容器底部距离相等的A 、B 两点处液体压强p A =p B ,则两容器底部所受的液体压力F 甲、F 乙和压强p 甲、p 乙的关系是( )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】本题考察液体压强和压力的比较。
突破点是要明确液体压强公式中h 的意义,从而得到液体密度大小关系。
另外在比较容器底部受到的液体压强时,要分成上下两部分来考虑,上部分压强相等,下部分h 相等,从而得出结论。
【详解】液体压强公式p gh ρ=中,h 表示待测点到自由液面的距离,因此A B h h <,而A B =p p ,所以A B ρρ>。
由于两容器容积相等,根据公式mVρ=,两液体的质量A B m m >,两容器底所受的液体压力等于液体重力,所以A B F F >;A 点下面液体产生的压强大于B 点下面液体产生的压强,而两容器中上部分液体产生的压强相等,所以容器底部受到的压强A B p p >。
故选A2.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Fp S=可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,水平桌面上放着相同的两个平底试管A 和B ,其中分别装着密度不同的液体,A 管竖直放罝,B 管倾斜放置,它们对管底的压强p A 等于p B ,则下列关于液体质量m A 和m B 判断正确的是( )A .m A >mB B .m A =m BC .m A <m BD .条件不足,无法判断【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当B 管竖直放罝时,高度会变高,根据液体压强公式p gh ρ=可知'B B p p <,由已知A B p p =,可得'A B p p <,两个平底试管A 和B 是相同的,底面积也相同,'A B p p <两边乘上底面积S ,可得'A B p S p S <即两个平底试管A 和B 受到液体的压力'A B F F <,而这两个压力就是对应液体的重力,即A B G G <,A B m m <,故选C .2.两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 Sρρρ====== 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 。
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=FS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=FS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12G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=FS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.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 m2,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 PaB .1.10×105 PaC .1.01×105 PaD .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 =527.7710Nm-=⨯ 1.10×105Pa , 故应选B 。