2020-2021全国备战中考物理压力与压强的综合备战中考模拟和真题分类汇总附详细答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图 所示,水平地面上的柱体 A、B 高度相等,其底面积 S 的大小关系为 SA>SB.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△mA、△mB 以及底面积△SA、△SB 的判断,正确的是( )
A.△SA>△SB,△mA=△mB B.△SA>△SB,△mA>△mB
C.△SA<△SB,△mA>△B D.△SA<△SB,△mA<△mB
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为p=FGmgVgSghSSSSS=====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:ρAgh=ρBgh,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(SA﹣△SA)gh=ρB(SB﹣△SB)gh,则SA﹣△SA=SB﹣△SB,又因为SA>SB,所以,△SA>△SB,故CD错误;
因为SA>SB,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,mA>mB,切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等,所以有:(mA﹣△mA)g=(mB﹣△mB)g,即mA﹣△mA=mB﹣△mB,所以,△mA>△mB,故A错误,B正确.故选B.
2.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SA
>SB ,由p=F/S可知,A、B两个正方体对地面的压强pA<pB;
(1)当两个正方体均水平打孔时;A小孔的重力为GA ′=S孔G/SA,B小孔的重力为GB ′=S孔G/SB,则GA ′<GB ′,由于剩余部分对水平面压力F′=G-G′,则FA′>FB′;由于A、B的底面积不变,SA>SB;由p=F/S可知,剩余部分对水平面压强pA′可能会与pB′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pA<pB,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pB′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pA′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pA′<pB′,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.
3.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。将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片受到大气压竖直向上的作用,纸片不掉;杯子倾斜,纸片同样会受到大气压垂直作用于其上的作用,纸片同样不会掉下来,C选项错误;
D.一个标准大气压的数值约为1.01×105Pa,相当于10米高的水柱产生的压强。将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,试管中水柱产生的压强远远小于大气压强,试管中的水柱可以被大气压托住,故拿掉薄片,管中的水不会从管口流出,D选项错误。
故选B。
4.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 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=m1g=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=m2g=5.6N;
联解上述两个关系式,可得:
pS=7.7N,
故
p=527.7710Nm1.10×105Pa,
故应选B。
5.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,则( )
A.甲对地面的压强可能等于乙对地面的压强 B.甲对地面的压强一定小于乙对地面的压强
C.甲对地面的压力可能等于乙对地面的压力 D.甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
CD.若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,此时甲、乙对地面压力为
FGgV甲甲甲甲
FGgV乙乙乙乙
由题意,可知GG甲乙,VV甲乙,甲乙>,则FF甲乙,故C、D错误;
AB.若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体后,二者对地压强分别为
GgVpSS甲甲甲甲甲甲
GgVpSS乙乙乙乙乙乙
由于GG甲乙,VV甲乙,甲乙>,则
GGSS甲乙甲乙
gVgV甲甲乙乙
则甲对地面的压强也可能等于乙对地面的压强,故A正确、B错误。
故选A。
6.完全相同的圆柱体甲、乙置于水平地面上,将圆柱体分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,如图所示。现将A、B位置互换,互换前后甲、乙上表面受到压强变化量大小分别为ABpp、,互换后甲、乙对地面的压强分别为pp甲乙、,则
A.ABpppp甲乙, B.ABpppp甲乙,
C.ABpppp甲乙, D.ABpppp甲乙,
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
圆柱体甲、乙完全相同,将圆柱体AB分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,将A、B位置互换,互换前后甲、乙上表面受到压强并无变化,所以
ABpp
由图可知A与圆柱体接触的积小于B与圆柱体接触的面积, 所以
GA<GB
互换后甲、乙对地面的压力分别为
F甲=G甲+GB
F乙=G乙+GA
因此F甲大于F乙;由压强公式FpS可知
p甲>p乙
故选A。
7.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=FS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可知,剩余部分体积''VV甲乙,因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积''SS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=FS,因为''SS甲乙,所以p甲p乙,故D错误。
故选B。
8.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