备战中考物理压轴题专题复习压力与压强的综合附详细答案文档格式.docx
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①
轻质容器,容器的质量可以忽略,甲容器对地面的压力等于容器内液体和A球重力之和
②
乙液体对容器底部的压力等于容器内液体重力和B球所受浮力之和
③
由于甲容器对地面的压力等于乙液体对容器底部的压力
④
由①②③④式可得
因为两球体积相等
所以
故A满足题意;
B.根据液体内部压强公式可知,压强相等的情况下,深度大的液体密度小,可得甲、乙两种液体的密度关系为
故B不符合题意;
CD.乙容器对地面的压力为
乙容器对地面的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,而乙容器中液体对容器底部的压力和甲容器对地面的压力相等,故有
⑤
由于乙容器中液体重力大于甲容器中液体的重力
⑥
由⑤⑥两式无法判断A、B两球重力(质量)关系,故也无法判断两球的密度关系,故CD不符合题意。
故选A。
2.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( )
A.水对容器底部的压强为1400PaB.小球受到的浮力为2.5N
C.水对容器底部的压力为5ND.容器对桌面的压强为1600Pa
【答案】D
A.小球的密度为
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
此时容器中水的高度为
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
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
故B错误;
C.由液体压强公式可知,水对容器底部的压力为
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
而
即
则容器对桌面的压强为
故D正确。
故选D。
3.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
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=,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=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=,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=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=可知,剩余部分体积,因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积,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=,因为,所以p甲p乙,故D错误。
故选B。
4.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>
S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。
倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'
甲、p'
乙,以下判断中正确的是
A.若倒入相等质量的原液体,p'
甲可能等于p'
乙
B.若抽出相等质量的原液体,p'
甲一定大于p'
C.若倒入相等体积的原液体,p'
D.若抽出相等体积的原液体,p'
甲一定小于p'
液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>
h乙,然后利用可推出甲、乙液体的密度关系;
根据规则容器中液体对容器底部压力等于液体的重力,由S甲>
S乙,再根据可知相同质量的甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小;
由S甲>
S乙可知,相同体积的甲、乙两种液体在容器中的高度大小,又由液体密度的大小关系,利用可推出甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小。
h乙,根据可知:
;
A.若倒入相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的增加量相同,S甲>
S乙,由可知,甲、乙两种液体压强的增加量,则变化后的压强p'
乙,则A错误;
B.若抽出相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的减少量相同,S甲>
S乙,由可知,甲、乙两种液体压强的减少量,则变化后的压强p'
乙,则B正确;
C.若倒入相等体积的原液体,S甲>
S乙,则甲液体的高度增加量小于乙液体的高度增加量,又,根据可知甲、乙两种液体压强的增加量,则变化后的压强p'
乙,故C错误;
D.若抽出相等体积的原液体,S甲>
S乙,则甲液体的高度减少量小于乙液体的高度减少量,又,根据可知甲、乙两种液体压强的减少量,则变化后的压强p'
乙,故D错误。
【点睛】
本题综合考查液体压强公式、液体压力公式及密度、重力公式等,要求学生对各公式之间的关联物理量及影响情况分析到位,具有一定的难度和典型性。
5.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、、,密度分别为、、的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。
下列选项正确的是()
A.若,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
【答案】C
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
(1)当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,根据求出只取出A球时容器中液面的高度降低的高度;
(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用求出容器内液体上升的高度,利用求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
A.若,则三个小球的重力相同,因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,则小球A和B受到的浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的重力,则,故A错误;
B.因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B错误;
C.由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
由可得,小球A排开液体的体积
只取出A球,容器中液面降低的高度
故C正确;
D.因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由可得,B球和C球排开液体的体积分别为
,
三球放入液体后,排开液体的总体积
容器内液体上升的高度
三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量
故D错误。
故选C。
6.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
两个正方体的边长分别为h甲和h乙,h甲<
h乙,由
p======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
=
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
===×
=×
()2=×
()2=<
1
所以,△F甲<
△F乙,故△F甲一定小于△F乙。
7.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26N
B.细绳所能承受的最大拉力为18N
C.M最终静止后,水对容器底部的压强为900Pa
D.M最终静止后,M对容器底部的压强为1200Pa
A.物体M的底面积
SM=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