2020-2021备战中考物理一模试题分类汇编——压力与压强问题综合附答案解析
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一、初中物理压力与压强问题
1.底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上. 现将体积为500cm3、重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止时如图甲所示. 若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,不计绳的重力及其体积. 则( )
A.物体B的密度为1.5×103kg/m3 B.物体B的体积为150cm3
C.容器对桌面的压强增加800Pa D.绳子受到的拉力为4N
【答案】A
【解析】
【分析】
本题综合考查压强,浮力综合应用能力,选取合适的研究对象分析受力,结合浮力、压强有关知识求解。
【详解】
AB.如图乙所示,A恰好浸没在水中是,物体AB悬浮,物体AB所受浮力等于重力,即
ABFGG浮
水排ABgVGG
排开水的总体积为
433AB333N+6N=910m900cm1.010kgm10NkgGGVg排水
又因为物体A的体积为3500cm,
所以物体B的体积为
333BA900cm500cm400cmVVV排
物体B的质量为
BB6N0.6kg=600g10NkgGmg
物体B的密度为
333BB3B600g=1.5gcm1.510kgm400cmmV
故A项符合题意,B项不符合题; C.放上B物体后,桌面对容器的压力增大了
B=G=6NF压
容器对桌面的压强增加
426N=600Pa10010mFpS
故C项不符合题;
D.以B物体为研究对象,B物体受到向上的浮力和绳子对它的拉力作用,受到向下的重力作用,即
FFG浮拉
又因为B物体所受浮力为
3363BB1.010kgm10Nkg40010m=4NFgV浮水
则绳子对B物体的拉力为
64N=2NFGFN浮拉
绳子对B物体的拉力与B物体对绳子的拉力是一对相互作用力则
绳子受到的拉力为2N,故D选项不符合题意。
故选A。
2.下列说法正确的是( )
A.甲图中订书器的手柄部分比较宽大是为了减小压力
B.乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时瓶内气压大于大气压强
C.丙图中水对坝底的压强大小取决于水的深度
D.丁图中水塔与水龙头一定构成连通器
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.订书器的手柄部分比较宽大是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故A错误;
B.乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,使水流出,故B错误;
C.水的压强随深度的增大而增大,故C正确;
D.根据连通器的定义可知,如果水龙头关闭或者水管的上端封闭,就不是连通器了,故D错误。 故选C。
3.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等.若在两容器中分别抽出相同高度的液体,则抽出液体的质量△m甲、△m乙的关系是
A.△m甲一定小于△m乙
B.△m甲可能等于△m乙
C.△m甲一定大于△m乙
D.△m甲可能大于△m乙
【答案】A
【解析】
【详解】
由FpS知道,液体对容器底部的压力是:
F=pS=ρ液ghS,
因为甲、乙两种液体对各自容器底部的压力相等,即
ρ甲gh甲S甲=ρ乙gh乙S乙,
由图知道,h甲>h乙,所以
ρ甲S甲<ρ乙S乙;
若在两容器中分别抽出相同高度△h的液体,则抽出液体的质量分别是:
△m甲=ρ甲 △hS甲,
△m乙 =ρ乙 △hS乙,
由以上分析知道,△m甲 <△m乙,故只有A符合题意。
4.如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为2×10-3m3的木块A漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为25cm2、体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有4/5的体积浸入水中,如图乙。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是()
A.木块A受到的重力为8N
B.丙图中,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa
C.合金块B的密度为3.2×103kg/m3
D.丙图中,物块B对容器底部的压强为1600Pa
【答案】B
【解析】
【详解】
A.体积为2×103cm3的木块A漂浮在水面上,有25的体积露出水面,则排开水的体积为:
333333210cm1.210c3m1.210m5V排
由阿基米原理AFgV浮水排,根据漂浮的特点:
AAGF浮①
故物体的重力:
3331.010kg/m10N/kg1.210m12NAGgV水排
故A项错误;
BC.在图乙中,由漂浮的特点:
BAAGGF浮②
②-①得:
BAGF浮
由阿基米德原理:
333331.010kg/m10N/kg210m4N545AAFgV浮水排()
故4NBG,合金块B的密度为:
33634N1.610kg/m10N/kg25010mBBBGgV
乙图中,AB都处于漂浮状态,而丙中,A仍漂浮,B沉于容器底部,乙图中:
BBFG浮
丙中B受到的浮力:
BBBFgVG浮水<
故两图相比,B受到的浮力减小了:
33634N1.010kg/m10N/kg25010m1.5NBBBFGgV水③
由阿基米德原理,即排开水的重力减小了1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小: 42150Pa100110m.5NSFp
故B项正确, C项错误;
D.以B为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:
BBBGFFgVF浮水
由③得:
1.5NBBFGgV水
由力的相互性,物块B对容器底部的压力为1.5N,物块B对容器底部的压强为:
421.5N600Pa2510mBBFpS
故D项错误。
5.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:( )
A.两小球所受浮力ABFF
B.两种液体的密度2甲乙
C.两种液体对容器底部的压强甲乙pp
D.两种液体对容器底部的压力12FF甲乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.A小球在甲中悬浮,B小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即
AAFG,BBFG
A、B两球完全相同,所以重力相等。则A、B两球所受浮力相同,即ABFF,故A错误;
B.根据浮水排FgV可得,A小球在甲中悬浮,则A所受浮力为
AAFgVgV甲甲排
B小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B所受浮力为
'BB12FgVgV排乙乙
由题意可知,A、B两球体积相等且所受浮力相等,即 ABABFFVV
联立可得甲、乙液体密度的关系为12甲乙,故B错误;
C. 由于两容器内液面相平,根据液pgh可得,两种液体对容器底部的压强分别为
pgh甲甲
pgh乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
甲乙
所以甲乙pp,故C错误;
D.由于两容器底面积相同的,根据FpS可得,两种液体对容器底部的压力分别为
FpShSg甲甲甲
FpShSg乙乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
12甲乙
两种液体对容器底部的压力关系为12FF甲乙,故D正确。
故选D。
6.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pA=pB,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pgh中,h表示待测点到自由液面的距离,因此ABhh,而AB=pp,所以AB。由于两容器容积相等,根据公式mV,两液体的质量ABmm,两容器底所受的液体压力等于液体重力,所以ABFF;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ABpp。故选A
7.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体 A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体 A、B
对水平地面的压强之比为( )
A.4:1 B.8:1 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为
甲=mV甲甲=38g1cm=8g/cm3
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为
乙=mV乙乙=34g4cm=1g/cm3
所以
甲: 乙=8:1
由=mV可得,V=m, m甲:m乙=1:1,则甲乙的体积为
VV甲乙=mm甲甲乙乙=mm甲乙甲乙=1181=18
因为V=L3,所以边长(高)之比
h甲:h乙=1:2
正方体对地面的压强