中考物理压力与压强经典压轴题.docx

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中考物理压力与压强经典压轴题

一、初中物理压力与压强问题

1.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880g;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460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g取10N/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.1.26×105PaB.1.10×105Pa

C.1.01×105PaD.0.96×105Pa

【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,

p=1.10×105Pa,

故应选B。

2.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和,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为和,则()

A.一定小于B.可能大于

C.一定大于D.可能等于

【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,,物块在液体甲中沉底静止

圆柱体乙对水平地面压力增加量

所以

由图可知,则由可得

故选A。

3.两个圆柱形薄壁容器放在水平面上,底面积分别为S甲、S乙。

其中分别盛有质量为m甲、m乙,体积为V甲、V乙两种液体,它们对容器底部的压强为p甲、p乙。

现在两液体中分别浸没一个相同的物体(容器足够高),液体对容器底部压强的增加量为Δp甲、Δp乙,则下列选项中一定能使Δp甲>Δp乙的是()

A.S甲V乙

B.S甲>S乙,m甲>m乙,V甲

C.S甲>S乙,V甲

D.S甲V乙,p甲

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.甲、乙的密度可表示为:

,;当在两液体中分别浸没一个相同的物体(体积为V)后,液面升高的高度

由p=ρgh,液体对容器底压强的增加量

∆p甲=ρ甲g∆h甲=

要使∆p甲>∆p乙,即

则有

m甲V乙S乙>m乙V甲S甲

若S甲V乙,则m甲V乙S乙和m乙V甲S甲的大小不能确定,故A错误;

B.若S甲>S乙,m甲>m乙,V甲

C.若S甲>S乙,V甲

当V甲=V乙时,p甲一定大于p乙。

现在两液体中分别浸没一个相同的物体,增大的体积相同,则∆p甲>∆p乙,故C正确;

D.若S甲V乙,p甲

故选C。

4.如图所示,A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上,A的密度为ρA,B的密度为ρB且ρA∶ρB=1∶2,开始时它们的边长比为LA∶LB=1∶1,若不断地缩小A立方体的体积,但始终保持A的形状为立方体,使A、B两立方体的边长LA∶LB的比值由1∶1逐渐变为1∶2、则压强pA∶pB的比值变化情况为()

A.始终变大B.始终变小C.先减小后变大D.先增大后减

【答案】B

【解析】

【分析】

根据A、B两立方体的边长之比求出面积、体积之比;因放在水平面上物体对支持面的压力大小等于物体重力的大小,所以根据密度公式和压强公式求出A对B的压强与B对桌面的压强之比,当不断地缩小A立方体的体积时,根据特殊值法判断比值的变化情况。

【详解】

由LA∶LB=1∶1可知

SA∶SB=1∶1,VA∶VB=1∶1

由ρA:

ρB=1∶2可知

mA∶mB=1∶2

又因为A、B两立方体叠放在一起放在水平桌面上,根据压强公式可得

若不断地缩小A立方体的体积时,设L′A∶LB=k,且,则有

S′A∶SB=k2,V′A∶VB=k3

由ρA∶ρB=1∶2可知

则有

当时,;

当时,;

当时,;

当时,;

当时,;

当时,;

故不断地缩小A立方体的体积时,压强pA∶pB的比值变化情况为始终变小。

故选B。

5.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,互换后甲、乙对地面的压强分别为,则

A.B.

C.D.

【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

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;由压强公式可知

p甲>p乙

故选A。

6.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

【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。

【详解】

由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;

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。

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

【答案】C

【解析】

【详解】

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﹣)L=×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=SMh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10﹣4m3

此时正方体M受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=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

h3=h﹣△h=11cm﹣6cm=5cm

容器内剩余水的体积

V水剩=S容h3﹣V排=200cm2×5cm﹣200cm3=800cm3

当物体M恰好浸没时,需要水的体积

V水=(S容﹣SM)L=(200cm2100cm2)10cm=1000cm3>800cm3

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

h4===8cm=0.08m

此时水对容器底部的压强

p=ρ水gh4=1.0×103kg/m3×10N/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′=SMh4=100cm2×8cm=800cm3=8×10﹣4m3

正方体M受到的浮力

F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N

M对容器底部的压力

F压=G﹣F浮′=20N﹣8N=12N

M对容器底部的压强

pM===1200Pa

故D正确,不符合题意。

故选C。

8.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

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