中考物理备考之压力与压强问题压轴培优篇含答案1.docx
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中考物理备考之压力与压强问题压轴培优篇含答案1.docx
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中考物理备考之压力与压强问题压轴培优篇含答案1
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】
液体压强公式中,h表示待测点到自由液面的距离,因此,而,所以。
由于两容器容积相等,根据公式,两液体的质量,两容器底所受的液体压力等于液体重力,所以;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。
故选A
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为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′。
则下列判断中正确的是
A.
B.
C.
D.
【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,因为时物体漂浮,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,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;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式可知,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,又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即,故C、D错误。
故选A。
3.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,底面积之比,对水平地面的压强之比,下列有关甲、乙的说法正确的是( )
A.甲、乙的重力之比是1∶2
B.甲、乙的体积之比是16∶5
C.甲、乙的高度之比是5∶12
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
【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
故A错误;
B.甲、乙的体积之比是
故B错误;
C.甲、乙的高度之比是
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
由于
所以
由于
所以
故
所以
故D正确。
故选D。
4.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、,对地面的压强变化量分别为、。
若>,则( )
A.F甲>F乙>B.F甲>F乙<
C.F甲<F乙>D.F甲<F乙<
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
因为顺时针旋转90°,高度的变化量
因为
,
>
所以
因为
V甲=V乙
根据得到
m甲>m乙
又因为在水平面竖直方向无外力,所以
,
所以
F甲>F乙
根据可知,
F甲>F乙、
所以
>
故选A。
5.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )
A.三个容器对水平桌面的压强相等B.三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大
C.三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AC.甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即
乙图中容器对桌面的压力
又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即
根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即
所以,木块重力等于木块排开水的重力,即
所以,乙图中容器对桌面的压力为
又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以
同理可得,丙图中容器对桌面的压力
则三个容器对桌面的压力大小相等,故C错误;
甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式可得,三个容器对桌面的压强相等,故A正确;
B.三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S是相同的,根据公式,所以三个容器底受到水的压力相同,故B错误;
D.如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式可得,小球所受的浮力变小。
故选A。
6.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。
7.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。
现沿竖直方向切去相同厚度d后,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,它们对地面的压强变为p甲、p乙,则()
A.p甲一定大于p乙B.p甲可能小于p乙
C.p甲一定等于p乙D.p甲可能等于p乙
【答案】A
【解析】
【详解】
甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,则=,设a甲=5cm,a乙=10cm,截去厚度为2cm,则G甲=G乙,叠放在对方剩余部分的上方后的压强
p甲==+=+×=
p乙==+=+×=×
故p甲>p乙。
故选B。
8.如图所示,A、B两个柱形容器(SA>SB,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、压强定义式和密度公式可得,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=
又根据SA>SB,得
p甲
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′
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甲+ρ甲gΔh
即
p甲′
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。
故选C。
9.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,根据公式可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。
故选A。
10.在一底面积为200cm2,质量为200g,厚度不计的柱型容器中装入5000mL的热水,将一个一端开口并装有10g冷水的玻璃瓶(未装满)倒放入容器中,玻璃瓶刚好悬浮在容器下方,如图甲所示,空玻璃瓶的质量为20g;过一段时间后,发现玻璃瓶上浮,最终浮在水面上,如图乙所示。
不考虑水的蒸发和热胀冷缩,水没有溢出,下列有关说法中正确的是( )
A.玻璃瓶漂浮时桌面受到的压强大于玻璃瓶悬浮时桌面受到的压强
B.玻璃瓶漂浮时水体对容器底部的压强大于玻璃瓶悬浮时水对容器底部的压强
C.图乙中此时水对容器底部的压强为2515Pa
D.图乙中此时容器对桌面的压强为2610Pa
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由公式p=可知,桌面受到的压强取决于压力和受力面积,而受力面积不变,压力则等于装置的总重力。
无论玻璃瓶漂浮或悬浮,装置的总重力不变,因此,两种情形下桌面受到的压强大小不变,故A错误;
B.由于容器是柱形的,且玻璃瓶处于悬浮或漂浮状态,所装液体对底面的压力等于液体与其中漂浮或悬浮物的总重力,无论玻璃瓶漂浮或悬浮,水和瓶子的总重力不变,因此,两种情形下,水对容器底部的压力相等,容器底面积不变,由p=可知水对容器底部的压强相等,故B错误;
C.容器中所装热水的质量
m=水V=1.0×103kg/m35000×10-6m3=5kg
图乙中此时水对容器底部的压强
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