【物理】物理压力与压强问题的专项培优 易错 难题练习题含答案
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一、初中物理压力与压强问题1.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。
2.如图所示,甲、乙两正方体对地面的压强p 甲<p 乙,若沿水平方向切去相同高度,则甲、乙切去的质量△m 甲、△m 乙,剩余部分的压强p 甲′、p 乙′( )A .△m 甲<△m 乙,p 甲′<p 乙′B .△m 甲>△m 乙,p 甲′>p 乙′C .△m 甲=△m 乙,p 甲′=p 乙′D .△m 甲<△m 乙,p 甲′>p 乙′ 【答案】A【解析】 【分析】 【详解】设沿水平方向切去相同高度h ∆,则甲、乙切去的质量分别为2m V l h ρρ∆=∆=∆甲甲甲甲甲2m V l h ρρ∆=∆=∆乙乙乙乙乙由于p p <甲乙,即gl gl ρρ<甲甲乙乙化简可得l l ρρ<甲甲乙乙,两边乘上l 甲,可得2l l l ρρ<甲甲乙甲乙从图可以明显看到l l <甲乙,两边乘上l ρ乙乙,可得2l l l ρρ<乙乙甲乙乙由上面两式可得22l l ρρ<甲甲乙乙两边乘上h ∆,可得22l h l h ρρ∆<∆甲甲乙乙即m m ∆<∆甲乙在没有沿水平方向切去相同高度前32==gl p gl l ρρ甲甲甲甲甲甲 32==gl p gl l ρρ乙乙乙乙乙乙由p p <甲乙可得gl gl ρρ<甲甲乙乙即l l ρρ<乙甲乙甲切去h ∆之后'=)p g l h ρ-∆甲甲甲( '=)p g l h ρ-∆乙乙乙(则''=()()()()0l l l p p g l h g l h g l h g l h g h l l ρρρρρ---∆--∆<-∆--∆=∆<甲乙乙甲乙甲甲乙乙乙甲乙乙乙甲甲则''p p<甲乙故选A.3.形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,两物块对地面的压强相等。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是( )A .ρ甲>ρ乙,△F 甲<△F 乙B .ρ甲>ρ乙,△F 甲>△F 乙C .ρ甲<ρ乙,△F 甲<△F 乙D .ρ甲<ρ乙,△F 甲>△F 乙【答案】A 【解析】 【详解】两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙,h 甲<h 乙,由p =F S =G S =mg S=ρVg S =ρShg S =ρgh可知,甲、乙两个实心均匀正方体对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,h 甲<h 乙故ρ甲>ρ乙;由ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙得ρρ甲乙=h h 乙甲在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即△F =ρ△Vg ,则F F 甲乙 =V g V g ρρ甲甲乙乙=S h S h ρρ甲甲乙乙=ρρ甲乙×S S 甲乙=ρρ甲乙×(h h 甲乙)2=h h 乙甲×(h h 甲乙)2=h h 甲乙<1 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选A 。
2.将质量相等且分布均匀的圆柱体甲、乙放在水平面上。
若沿水平方向均切去高度∆h ,甲、乙剩余部分对地面的压强p '与切去部分高度∆h 的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .甲、乙初始高度h 甲<h 乙B .甲、乙初始压强p 甲<p 乙C .ρ甲>ρ乙D .沿水平方向切去相同的质量,甲、乙剩下部分对地面的压强一定是p p ''<甲乙【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .由图可知,当沿水平方向均切去高度∆h 时,压强最先变为0的是乙,说明乙的高度小于甲的高度,故A 错误;B .当∆h =0时,根据图可以看出甲的压强大于乙的压强,故B 错误;C .切去相同的高度h ∆,则减小的压强为ΔΔp ρg h =,根据图像可以看出切去相同的高度,甲减少的压强大于乙减少的压强,所以根据ΔΔp ρg h =可得甲的密度大于乙的密度,故C 正确;D .因为初始压强甲的压强大于乙的压强,且甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,根据公式Fp S=得,甲的底面积小于乙的底面积,甲和乙的质量相同,所以甲和乙对地面的压力相同,切去相同的质量,则减小的压力相同,所以剩余部分甲和乙对地面的压力相等,因为甲的底面积小,根据公式Fp S=得甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,故D 错误。
一、初中物理压力与压强问题1.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。
2.甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体,放入两个完全相同的物体,当物体静止后两烧杯中液面恰好相平,如图所示。
液体对两个物体下底面的压强分别是p 甲、p 乙,容器对水平桌面的压力分别是F 甲、F 乙。
下列判断正确的是( )A .p p <甲乙 F F =甲乙B .>p p 甲乙 F F <甲乙C .p p <甲乙 F F 甲乙>D .>p p 甲乙 F F 甲乙>【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,甲烧杯中的物体漂浮在液体中,乙烧杯中的物体悬浮在液体中,所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力,即F FG ==浮甲浮乙物又根据压强与浮力关系,可知F p S =浮甲甲底 F p S p S =-浮乙乙顶乙底则p S p S p S =-乙顶甲底乙底即0p p p =->乙顶乙底甲底故p p <甲乙;因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积,根据公式F gV ρ=浸浮液可知甲液体的密度大于乙液体的密度;两烧杯对水平桌面的压力分别为()F G G G G G g hS V ρ=++=++-甲甲甲浸物甲液物容容容 ()F G G G G G g hS V ρ=++=++-乙乙乙浸物乙液物容容容由于F gVG ρ==甲甲浸浮甲物 F gV G ρ==乙乙浸浮乙物则F G ghS ρ=+甲甲容容F G ghS ρ=+乙乙容容因为ρρ甲乙>,则F F 甲乙>故选C 。
一、初中物理压力与压强问题1.如图,厚度不计的圆柱形容器放在水平面上,内装有水,上端固定的细线悬挂着正方体M(不吸水)竖直浸在水中,M有15的体积露出水面,此时水的深度为11cm。
已知容器底面积是200cm2,重为4N,正方体M边长为10cm,重20N;若从图示状态开始,将容器中的水缓慢抽出,当容器中水面下降了6cm时,细绳刚好被拉断,立即停止抽水,不计细绳体积与质量,下列说法不正确的是()A.如图未抽出水时,容器对水平面的压力为26NB.细绳所能承受的最大拉力为18NC.M最终静止后,水对容器底部的压强为900PaD.M最终静止后,M对容器底部的压强为1200Pa【答案】C【解析】【详解】A.物体M的底面积S M=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2若容器内没有物体M,水的深度为11cm时水的体积V=S容h=200cm2×11cm=2200cm3这些水的质量m=ρ水V容=1.0g/cm3×2200cm3=2200g=2.2kg因物体M受到的浮力和排开水的重力相等,所以,容器对水平面的压力F=G容+G水+F浮=G容+G水+G排即:未抽出水时,容器内水和物体M的共同作用效果与2.2kg水的作用效果相同,则容器对水平面的压力F=G容+mg=4N+2.2kg×10N/kg=26N故A正确,不符合题意;B.原来正方体M浸入水中深度h1=(1﹣15)L=45×10cm=8cm水面下降6cm时正方体M浸入水中深度h2=h1﹣△h=8cm﹣6cm=2cm则物体M 排开水的体积V 排=S M h 2=100cm 2×2cm=200cm 3=2×10﹣4m 3此时正方体M 受到的浮力F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2×10﹣4m 3=2N所以细绳能承受的最大拉力F 拉=G ﹣F 浮=20N ﹣2N=18N故B 正确,不符合题意;C .细绳刚好被拉断时,容器内水的深度h 3=h ﹣△h =11cm ﹣6cm=5cm容器内剩余水的体积V 水剩=S 容h 3﹣V 排=200cm 2×5cm ﹣200cm 3=800cm 3当物体M 恰好浸没时,需要水的体积V 水=(S 容﹣S M )L =(200cm 2-100cm 2)⨯10cm=1000cm 3>800cm 3所以,细绳被拉断、M 最终静止后,M 没有浸没,则此时容器内水的深度h 4=M VS S -水剩容=322800cm 200cm 100cm -=8cm=0.08m 此时水对容器底部的压强p =ρ水gh 4=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.08m=800Pa故C 错误,符合题意;D .M 最终静止后,排开水的体积V 排′=S M h 4=100cm 2×8cm=800cm 3=8×10﹣4m 3正方体M 受到的浮力F 浮′=ρ水gV 排′=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×8×10﹣4m 3=8NM 对容器底部的压力F 压=G ﹣F 浮′=20N ﹣8N=12NM 对容器底部的压强p M =M F S 压=212N 0.01m =1200Pa故D 正确,不符合题意。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,A、B 两个柱形容器(S A>S B,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mVρ=得ρ甲<ρ乙由于是柱形容器,有V=hS,根据液体压强公式p=ρgh、压强定义式FpS=和密度公式mVρ=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=G S又根据S A>S B,得p 甲<p 乙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′<p 乙′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<ρ乙得m 甲’>m 乙’则G 甲’>G 乙’故无法得出p 甲′与p 乙′的确定关系,故B 错误; C .分别向A 、B 容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,m 甲′=m 甲+ρ甲ΔhS 甲,m 乙′=m 乙+ρ乙ΔhS 乙故G 甲′=G 甲+ρ甲gΔhS 甲,G 乙′=G 乙+ρ乙gΔhS 乙则p 甲′=p 甲+ρ甲gΔh ,p 乙′=p 乙+ρ乙gΔh根据p 甲<p 乙,ρ甲<ρ乙得p 甲+ρ甲g Δh <p 乙+ρ乙g Δh即p 甲′<p 乙′故C 正确;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m 甲′=m 甲-ρ甲ΔhS 甲,m 乙′=m 乙-ρ乙ΔhS 乙故G 甲′=G 甲-ρ甲gΔhS 甲,G 乙′=G 乙-ρ乙gΔhS 乙则p 甲′=p 甲-ρ甲gΔh ,p 乙′=p 乙-ρ乙gΔh故无法得出p 甲′与p 乙′的确定关系,故D 错误。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,甲、乙两相同容器放在水平桌面上,已知甲、乙两容器里分别装有两种质量相同的不同液体,则在同一高度上的A 、B 两点液体的压强A p 和B p 的大小关系为A .AB p p > B .A B p p =C .A B p p <D .以上都有可能.【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】甲、乙两容器相同,两种液体的质量相同,由F p S=和 F G mg ==知两个容器底部所受压强相同,即p p =甲乙,∵A 、B 两点在同一高度上,m m =乙甲, V V 甲乙>,∴ρρ甲乙< ,∴根据p gh ρ=知:AB 以下液体对底部压强A B p p 下下<,∵AB 两点压强为A A p p p =-甲下,B B p p p =-乙下 ,∴A B p p >.故选A .2.A 、B 两个实心正方体的质量相等,密度之比AB ρρ∶=8∶1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )A .F F 甲乙∶=1∶1, p p 乙甲:=1∶2 B .F F 甲乙∶ =1∶1,p p 乙甲:=1∶4 C .F F 甲乙∶=1∶2,p p 乙甲: =2∶1 D .F F 甲乙∶ =8∶1,p p 乙甲:=1∶8 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力A B F G G =+甲若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力A B F G G =+乙故A BA B11F G G F G G +==+甲乙∶ 由mVρ=,可得 AA AB B B BA B A 18V m m V m m ρρρρ===⨯ 则AB 两物体的边长之比为12 ,则AB 两物体的面积之比为14,因为所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是B B A A B A14F F F S S S F S F S F S p p =⨯⨯===甲乙甲乙乙甲甲乙 故选B 。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,底面积为50cm 2、高为13cm 、质量为100g 的平底圆柱形容器(厚度不计),将一个质量为250g 、体积为200cm 3的实心小球置于水平桌面上,放入小球之前容器内水的深度为10cm ,将小球放入水中静止后,下列说法正确的是( )A .水对容器底部的压强为1400PaB .小球受到的浮力为2.5NC .水对容器底部的压力为5ND .容器对桌面的压强为1600Pa【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A .小球的密度为33250g 1.25g/cm 200cm m V ρ===球球球由于小球的密度大于水,故放在容器中时会沉底;假设无水溢出时,将小球放入水中静止后,水面上升高度为32200cm 4cm 50cm V h S ∆===球容此时容器中水的高度为0.1m+0.04m 0.14m h h h '=+∆==由于容器高为0.13m ,故溢出水的高度为0.01m ;根据液体压强公式,可知水对容器底部的压强为331.010kg/m 10N/kg 0.13m 1300Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=故A 错误;B .根据阿基米德浮力公式,可知小球受到的浮力为33631.010kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=球故B 错误;C .由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为431300Pa 5010m 6.5N F pS -'==⨯⨯=故C 错误;D .容器对桌面的压力等于容器重力、水的重力与小球的重力之和,即F G G G =++压水球容而0.1kg 10N/kg 1N G m g ==⨯=容容33263() 1.010kg/m 10N/kg (0.13m 0.005m 20010m ) 4.5N G g V V ρ-=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=水球0.25kg 10N/kg 2.5N G m g ==⨯=球球即1N 4.5N 2.5N 8N F =++=压则容器对桌面的压强为428N 1600Pa 5010mF p S -===⨯压压 故D 正确。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是( )A .ρ甲>ρ乙,△F 甲<△F 乙B .ρ甲>ρ乙,△F 甲>△F 乙C .ρ甲<ρ乙,△F 甲<△F 乙D .ρ甲<ρ乙,△F 甲>△F 乙【答案】A 【解析】 【详解】两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙,h 甲<h 乙,由p =F S =G S =mg S=ρVg S =ρShg S =ρgh可知,甲、乙两个实心均匀正方体对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,h 甲<h 乙故ρ甲>ρ乙;由ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙得ρρ甲乙=h h 乙甲在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即△F =ρ△Vg ,则F F 甲乙 =V g V g ρρ甲甲乙乙=S h S h ρρ甲甲乙乙=ρρ甲乙×S S 甲乙=ρρ甲乙×(h h 甲乙)2=h h 乙甲×(h h 甲乙)2=h h 甲乙<1 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选A 。
2.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.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<F浮乙<F浮丙。
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<F′乙<F′丙。
D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲<p′乙<p′丙。
【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,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 S A>S B.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△m A、△m B以及底面积△S A、△S B的判断,正确的是()A.△S A>△S B,△m A=△m B B.△S A>△S B,△m A>△m BC.△S A<△S B,△m A>△B D.△S A<△S B,△m A<△m B【答案】B【解析】【分析】【详解】因为p=F G mg Vg SghS S S S Sρρ=====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:ρA gh=ρB gh,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(S A﹣△S A)gh=ρB(S B﹣△S B)gh,则S A﹣△S A=S B﹣△S B,又因为S A>S B,所以,△S A>△S B,故CD错误;因为S A>S B,柱体 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,m A>m B,切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等,所以有:(m A﹣△m A)g=(m B﹣△m B)g,即m A﹣△m A=m B﹣△m B,所以,△m A>△m B,故A错误,B正确.故选B.3.如图所示,质量相等的A、B两个正方体放在水平面上,A的边长比B大.如果从其正中间水平或竖直方向打通一个横截面积大小相同的圆柱形的小孔后,使其剩余部分对水平面压强相等.设想了下列四种做法:(1)两个正方体均水平打孔;(2)两个正方体均竖直打孔;(3)B水平打孔、A竖直打孔;(4)A水平打孔、B竖直打孔;以上想法中能实现目的是A.(1)、(2)B.(1)、(3)C.(2)、(3)D.(2)、(3)、(4)【答案】B【解析】【分析】【详解】A、B两个正方体质量相等的放在水平面上,由于正方体对地面的压力等于自身的重力,所以A、B两个正方体对地面的压力相等;又因为A的边长比B大,所以A、B的底面积S A >S B,由p=F/S可知,A、B两个正方体对地面的压强p A<p B;(1)当两个正方体均水平打孔时;A小孔的重力为G A′=S孔G/S A,B小孔的重力为G B′=S孔G/S B,则G A′<G B′,由于剩余部分对水平面压力F′=G-G′,则F A′>F B′;由于A、B的底面积不变,S A>S B;由p=F/S可知,剩余部分对水平面压强p A′可能会与p B′相等,故两个正方体均水平打孔可行;(2)柱状体对水平面产生的压强是p=ρgh,当竖直打孔时,由于物体仍是柱状体且高度不变,由p=ρgh可知剩余部分对水平面压强不变,所以,两个正方体均竖直打孔时剩余部分对水平面压强仍是p A<p B,故两个正方体均竖直打孔不可行;(3)由(2)知道,若A竖直打孔,A剩余部分对水平面压强不变;由(1)知道若B水平打孔,则重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强p B′会减小,则剩余部分对水平面压强可以达到相等,故A竖直打孔B水平打孔可行;(4)A水平打孔,由于重力减小,底面积不变,由p=F/S可知B剩余部分对水平面压强p A′减小,B竖直打孔,B剩余部分对水平面压强不变;则剩余部分对水平面压强p A′<p B′,故A水平打孔、B竖直打孔不可行;综上所述只有B正确,故选B.4.如图所示的四个实验均与大气压有关,下列关于实验结果的预测,说法正确的是()A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,易拉罐会变瘪C.将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片会掉下来D.将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水会从管口流出【答案】B【解析】【分析】【详解】A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,玻璃管上方气压下降,气压计内部气压可将细玻璃管中的液面托起更高,A选项错误;B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,罐内气压下降,小于外部大气压,在外部气压作用下,易拉罐被压瘪,B选项正确;C.空气对浸入其中的物体有压强的作用且作用存于各个方向上。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,将两个完全相同的物块(物块密度大于液体甲的密度),一个浸没在液体甲中,另一个放在圆柱体乙上.液体甲对容器底部的压力增加量和压强增加量分别为F ∆甲和p ∆甲,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为F ∆乙和p ∆乙,则( )A .F ∆甲一定小于F ∆乙B .F ∆甲可能大于F ∆乙C .p ∆甲一定大于p ∆乙D .p ∆甲可能等于p ∆乙【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当将物块放在甲液体中,由于物块密度大于液体甲的密度,所以物块将沉底,F G <浮,物块在液体甲中沉底静止F FG +=浮支而F G F ∆==甲浮排圆柱体乙对水平地面压力增加量F G ∆=乙所以F F <∆甲乙由图可知S S >甲乙,则由Fp S=可得 p p ∆<∆甲乙故选A 。
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F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==, 所以,m g m gS S =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:m g m gm g m g S S --=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P ρgh =求解. 因为P 甲剩=P 乙剩,所以,gh gh ρρ=甲乙甲剩乙剩, 由图可知,h h 甲剩乙剩>,所以ρρ<甲乙. 因为m 甲切>m 乙切,V Sh =,m V ρ= 所以:m m g g S S >甲切乙切甲乙,即:S h g S h g S S ρρ>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【分析】 【详解】因为顺时针旋转90°,高度的变化量∆=∆甲乙h h因为h p g ρ∆=∆甲甲甲,h p g ρ∆=∆乙乙乙p ∆甲>p ∆乙所以ρρ甲乙>因为V 甲=V 乙根据m V ρ=得到m 甲>m 乙又因为在水平面竖直方向无外力,所以F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==所以F 甲>F 乙根据Fp S=可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙<所以p '甲>p '乙故选A 。
4.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AB F F > B .两种液体的密度2ρρ=甲乙C .两种液体对容器底部的压强甲乙p p >D .两种液体对容器底部的压力12F F =甲乙【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A A F G =,B B F G =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A B F F =,故A 错误; B .根据浮水排F gV ρ=可得,A 小球在甲中悬浮,则A 所受浮力为A A F gV gV ρρ==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'B B 12F gV gV ρρ==排乙乙 由题意可知,A 、B 两球体积相等且所受浮力相等,即A B A BF F V V ==联立可得甲、乙液体密度的关系为12ρρ=甲乙,故B 错误; C . 由于两容器内液面相平,根据液p gh ρ=可得,两种液体对容器底部的压强分别为p gh ρ=甲甲 p gh ρ=乙乙由上可知甲、乙液体的密度的关系是ρρ<甲乙所以<甲乙p p ,故C 错误;D .由于两容器底面积相同的,根据Fp S=可得,两种液体对容器底部的压力分别为 F p S hS g ρ==甲甲甲 F p S hS g ρ==乙乙乙由上可知甲、乙液体的密度的关系是12ρρ=甲乙 两种液体对容器底部的压力关系为12F F =甲乙,故D 正确。
故选D 。
5.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,S S >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Fp S=,F F <剩甲剩乙,S S >甲乙,可以得到p 甲<p 乙; 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.6.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 .4:1B .8:1C .1:2D .2:1【解析】 【分析】 【详解】由图可知,当甲的体积为1cm 3时,质量为8g ,所以甲的密度为甲ρ=m V 甲甲=38g 1cm=8g/cm 3 当乙的体积为4cm 3时,质量为4g ,所以乙的密度为ρ乙=m V 乙乙=34g 4cm=1g/cm 3 所以甲ρ:ρ乙=8:1 由ρ=mV可得,V =mρ, m 甲:m 乙=1:1,则甲乙的体积为 V V 甲乙=m m 甲甲乙乙ρρ=m m ρρ⨯甲乙甲乙=1181⨯=18因为V =L 3,所以边长(高)之比h 甲:h 乙=1:2正方体对地面的压强p =F S =G S =mg S =Vg S ρ=shg Sρ=ρgh 两正方体A 、B 对水平地面的压强之比p 甲:p 乙=gh gh ρρ甲甲乙乙=8112⨯⨯=4:1故选A 。
7.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】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.8.如图所示,质量和高度都相等的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,甲的底面积大于乙的底面积。
现按不同方法把甲、乙分别切下一部分,并将切下部分叠放到对方剩余部分的上方,其中可能使甲对地面的压强大于乙对地面的压强的方法是( )A .沿水平方向切去相等的质量B .沿水平方向切去相等的体积C .沿水平方向切去相等的厚度D .沿竖直方向切去相等的质量【答案】B 【解析】 【详解】甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据圆柱体体积公式V=Sh ,分析可得V 甲<V 乙,又因为甲乙质量相等,根据公式ρ=mV,可得ρ甲>ρ乙。
A .若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p =F S可知,因为S 甲<S 乙,所以p 甲>p 乙,故A 错误;B . 沿水平方向切去体积相等的部分,因为得ρ甲>ρ乙,根据公式m =ρV ,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S 甲<S 乙,根据压强公式p =FS,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故B 正确;C . 沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V 甲=ρ乙V 乙,ρ甲S 甲h 甲=ρ乙S 乙h 乙,因为h 甲=h 乙,所以ρ甲S 甲=ρ乙S 乙,设切掉的厚度为∆h ,则有ρ甲S 甲∆h =ρ乙S 乙∆h ,即切掉的部分质量相等,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p =FS可知,因为S 甲<S 乙,所以p 甲>p 乙,故C 错误;D . 沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,根据公式V =m ρ可知,剩余部分体积''V V <甲乙,因为h 甲=h 乙,所以剩余部分底面积''S S <甲乙,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p =F S,因为''S S <甲乙,所以p 甲>p 乙,故D 错误。