上海中考物理压轴题专题复习压力与压强问题.docx
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上海中考物理压轴题专题复习压力与压强问题
一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,底面积为50cm2、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200cm3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()
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
V球200cm3h24cm
S容50cm
此时容器中水的高度为
hhh0.1m+0.04m0.14m
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
33
pgh1.0103kg/m310N/kg0.13m1300Pa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
FgV球1.0103kg/m310N/kg200106m32N
故B错误;
C.由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为
43
FpS1300Pa50104m36.5N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压G容G水G球
G容m容g0.1kg10N/kg1N
2.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中
液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别
答案】A
解析】
分析】详解】
AB.由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为液物时物体漂
浮,液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为
pgh,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即p1p2;又
因为两个烧杯的底面积相同,根据公式FpS可知F1F2,故A正确,B错误;CD.由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水
的密度,所以根据m可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的
V
重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即F1F2,又因为两个烧杯的底面积相同,根
据公式pF可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即p1p2,故C、
S
D错误。
故选A。
3.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。
则下列分析正确的是()
A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小
B.硫酸铜溶液中ρ甲密度最大
C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力
D.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以
F甲=F乙>F丙
故A错误;
B.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于ρ甲;当物体密度与
液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相
同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液
中ρ甲密度最大,故B正确;
C.血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误;
D.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知
ρ甲>ρ乙>ρ丙
由图知液面相平,由公式p=ρgh可得
p甲>p乙>p丙
故D错误。
故选B。
4.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。
现从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙,此时甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等。
若薄壁圆柱形容器和圆柱体乙原来对地面的压力分别为F甲和
F乙,则()
A.F甲一定等于F乙B.F甲一定大于F乙
C.F甲一定小于F乙D.不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】
从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙时,△h甲=△h
乙,甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等,F甲余=F乙余,而此时剩余的高度为h甲余>h
乙余。
根据F甲=F乙时h甲余>h乙余进行推理可得出:
△h甲=△h乙时△F甲<△F乙,即抽走的液体的压力小于切去相同高度的部分圆柱体乙的压力。
原来对地面的压力为F原=F余+△F,因
为F甲余=F乙余,△F甲<△F乙,所以原来对地面的压力F甲一定小于F乙。
故选C。
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,
列说法中正确的是
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=m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V
力面积相同,由p=F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
S
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=m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,V
由p=F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
S
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甲S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pF,F剩甲F剩乙,S甲S乙,可以得到p甲<p乙;
S
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.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为
F甲,容器对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的
压力为F乙,容器对桌面的压强为p乙,则()
A.F甲<F乙p甲>p乙C.F甲>F乙p甲<p乙【答案】C【解析】
【分析】
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以把该容器倒放在该桌面上,容器对水平桌面的压力不变,因容器倒放时受力面积变小,由pFS可知,容器对水平桌面的压强变大;即
p甲p乙
把该容器正放在该桌面上,杯中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力;把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,一部分水的压力在容器侧壁上,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力;所以有
故选C。
8.两端开口,粗细均匀的C型管内充满了水,用轻塑料片盖住两端管口,再用手指压住塑料片,把管放在竖直平面内,如图,放开手指后则()
A.水从a端流出
B.水从b端流出。
C.水从a,b两端同时流出。
D.水不会从任何一端流出
【答案】B
【解析】
【详解】
A.手指从上、下两开口处同时移开后,a端水的压强等于大气压,管内外的压强差为零,
水不会从a端流出,故A不符合题意;
BCD.而b端水的压强等于大气压加上C形管中高出b端所在水平面以上水柱所产生的压强,所以b端水的压强大于大气,b端管内外存在压强,水从压强大的地方流向压强小的地方,所以C内的水会从b端流出,故B符合题意,C不符合题意,D不符合题意。
故选B。
9.有两块完全相同的砖,每块重19.6N,边长分别是20cm、10cm、5cm,如图所示,那)
A砖对B砖的压力等于两砖的受力面积S=5cm×10cm=50cm2=5×1-03
F19.6N3
A对B的压强P323.96103Pa.
S5103m2点睛:
A砖对B砖的压力等于A砖的重力,受力面积为两物体的实际接触面积
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
10.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,
【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
pApB
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pF可知
Sp甲>p乙故选A。
11.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pA和pB的大小关系为
A.pA
pB
B.pA
pB
C.pApB
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pF和S
FGmg
知两个容器底部所受压强相同,即
p甲p乙,∵A、B两点在同一高度上,
m甲m乙,
V甲>V乙,
∴甲<乙,
∴根据pgh知:
AB以下液体对底部压强
pA下<pB下,
∵AB两点压强为
pAp甲pA下,
pBp乙pB下,
∴pA>pB.
故选A.
12.如图甲,体积为1000cm3的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中,容器重力为10N;底面积50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质细线悬挂于天花板,细线拉力为12N,A与B相距7cm,现往容器中注入某种液体,
当液体深度为15cm时,细线拉力变为10N,如图乙,此时液体对容器底的压强为
A物体克服重力做功42J
C.从甲图到乙图,容器对桌面的压力增加了34N
D.若轻轻剪断乙图中细线,待AB物体静止后,容器对桌面的压强为2350Pa
【答案】D
解析】
分析】
详解】
A.液体深度为15cm时,液体对容器底的压强为1500Pa,由此可求液体的密度
33
110kg/m
10N/kg0.15m
但在乙图中细线的拉力变成了10N,由此可知物体A对
p
液gh
容器中的液体为水,故A错误;
B.由题意知物体B的重力为12N,
物体B的支持力为2N,所以B对A的压力也为2N。
由乙图可知,物体A被液体浸没的深
度
h浸15cm7cm8cm0.08m
物体A是体积为1000cm3的实心均匀正方体,故其边长为10cm,所以物体A在乙中排开
液体的体积
883343V排V浸VA1000cm3800cm38104m3
排浸10A10
所以物体A受到的浮力
F浮液gV排1
103kg/m310N/kg8104m38N
故可得物体A的重力
GA
F浮F压
8N2N
6N
从甲图到乙图,A物体克服重力做功
WG
Ah6N
0.07m
0.42J
故B错误;C.乙容器中水的体积
233V水V整V浸S容h水V浸200cm215cm800cm32200cm3乙容器中水的质量
33
m水水V水1g/cm32200cm32200g2.2kg
乙中水的重力
其整体体积为
其整体的密度为
因为其整体的密度大于水的密度,故该整体在水中处于沉底状态,由于两物块的高度之和
为20cm,而容器高度只有16cm,所以该整体有4cm高度露出水面,整体排开水的体积增大了
VVAVB2VASBhB21000cm350cm26cm=500cm3
AB10ABB10
容器所剩体积
V剩S容h剩200cm21cm=200cm3所以溢出水的体积
223
V溢VV剩500cm2200cm2=300cm3
溢出水的重力
G水溢水V溢g1103kg/m33104m310N/kg=3N
容器内所剩水的重力
G水剩G水G水溢22N3N19N容器对桌面的压力等于容器重力、所剩水的重力、物块A的重力、物块B的重力之和
FG容G水GAGB10N19N6N12N47N所以容器对桌面的压强
pF47N222350Pa
S容2102m2故D正确。
故选D。
13.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
F甲G甲
甲gV甲
F乙G乙
乙gV乙
由题意,可知G甲G乙,V甲
V乙,甲>乙,
则F甲F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
p甲
G甲
甲gV甲
甲
S甲
S甲
G乙
乙gV乙
p乙
S乙
S乙
由于G甲G乙,V甲V乙,甲>乙,则
G甲G乙
S甲S乙
甲gV甲乙gV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。
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
甲gL甲乙gL乙
根据上式可得
甲L甲乙L乙
因为切去相等的质量,所以
22
甲L甲h甲乙L乙h乙
结合上式可得
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。
15.如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的轻质圆柱形容器放置在水平地面上,他们对地面的压强相等。
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙,且甲、乙质量的变化量相等。
若甲切去部分高度为h甲,乙抽出部分高度h乙,它们剩余部分的质量分别为
m甲、m乙,则()
A.h甲>h乙,m甲<m乙
B.h甲>h乙,m甲>m乙
C.h甲<h乙,m甲>m乙D.h甲<h乙,m甲<m乙【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】因为甲为规则圆柱体,乙为规则容器,则甲对地面的压强p甲=ρ甲gh甲乙对容器底的压强
p乙=ρ乙gh乙因为他们对地面的压强相等
p甲=p乙
即
ρ甲gh甲=ρ乙gh乙由图可知h甲<h乙,所以
ρ甲>ρ乙因为甲、乙质量的变化量相等
m甲=m乙
即
甲h甲S甲=乙h乙S乙由图可知:
底面积S甲>S乙,所以
h甲<h乙由pF得,对地面的压力
S
F甲=p甲S甲
F乙=p乙S乙因为
p甲=p乙S甲>S乙所以
F甲>F乙因为他们放置在水平地面上,压力等于重力,所以
G甲>G乙则由G=mg知
m甲>m乙
因为
而且
mm
m甲=m乙
m甲>m乙
所以
故选C。
16.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浮G,
物块在液体甲中沉底静止
F浮F支G
而
F甲G排F浮
圆柱体乙对水平地面压力增加量
F乙G
所以
F甲F乙
由图可知S甲S乙,则由pF可得
甲乙S
p甲p乙
故选A。
17.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。
取两块质量相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏
成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。
以下判断正确的是()
答案】A
解析】
分析】详解】
A.橡皮泥在甲液体中漂浮,橡皮泥受到的浮力F甲=G,橡皮泥在乙液体中悬浮,橡皮泥受
到的浮力F乙=G,所以F甲=F乙,故A符合题意;
BC.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,当放入橡皮泥后,液面仍然相平,说明橡皮泥排开甲、乙两种液体的体积是相同的,由于橡皮泥受到的浮力F甲=F乙,则
甲V甲排g=乙V乙排g
液体甲、乙对容器底部的压强分别为
p液甲=甲gh甲
p液乙=乙gh乙
由于液体甲、乙的体积相同,密度相同,所以液体甲、乙的质量相同,重力也相同,所以
p地甲p地乙
故D错误。
故选A。
18.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,
A.△SA>△SB,△mA=△mBB.△SA>△SB,△mA>△mB
C.△SA<△SB,△mA>△BD.△SA<△SB,△mA<△mB
【答案】B【解析】【分析】【详解】因为p=F=G=mg=Vg=Sgh=ρgh,柱体A、B高度相等,且分别从两柱体的
SSSSS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.
19.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pA等于pB,则下列关于液体质量mA
和mB判断正确的是()
C.mA pApB,可得pApB',两个平底试管A和B是相同的,底面积也相同,pApB'两边 乘上底面积S,可得 pASp'BS 即两个平底试管A和B受到液体的压力FAFB',而这两个压力就是对应液体的重力,即GAGB,mAmB,故选C. 20.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为 A、B、C放入液体中,A球 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底; (1)当mAmBmC时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系; (2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变, 据此判断剩余部分在液体中的状态; (3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自 身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据VSh求出只取出A 球时容器中液
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