物理压轴题专题压力与压强的经典综合题含详细答案.docx

物理压轴题专题压力与压强的经典综合题含详细答案.docx

《物理压轴题专题压力与压强的经典综合题含详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理压轴题专题压力与压强的经典综合题含详细答案.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理压轴题专题压力与压强的经典综合题含详细答案

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=△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＝＝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。

3．如图所示，圆柱形容器分别盛有甲、乙两种质量相等的液体，其中V甲大于V乙，液体对容器底部的压强甲小于乙。

若从容器内分别抽出部分液体甲和乙，此时，甲、乙对容器底部的压强分别为甲′、乙′，甲、乙剩余部分的体积分别为V甲′、V乙′，下列说法正确的是（）

A．若甲′小于乙′，则V甲′一定等于V乙′

B．若甲′小于乙′，则V甲′一定小于V乙′

C．若甲′大于乙′，则V甲′一定大于V乙′

D．若甲′大于乙′，则V甲′一定小于V乙′

【答案】C

【解析】

【详解】

由题意可知，，，那么可知；若从容器内分别抽出部分液体甲和乙，则剩余液体对各自容器底部的压强是、；

AB．若甲′小于乙′，又因，即

可知道可以大于小于或等于，由于，那么可能等于，也可能大于，A、B错误；

CD．若甲′大于乙′，又因，即

可知，由于，那么一定大于，C正确，D错误。

4．甲、乙两完全相同的烧杯中装有不同液体，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示。

液体对两个物体下底面的压强分别是、，容器对水平桌面的压力分别是、。

下列判断正确的是（　　）

A．B．

C．D．

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由图可知，甲烧杯中的物体漂浮在液体中，乙烧杯中的物体悬浮在液体中，所以甲烧杯中的物体和乙烧杯中的物体所受的浮力都等于物体的重力，即

又根据压强与浮力关系，可知

则

即

故；因为甲烧杯中的物体浸入液体的体积小于乙烧杯中的物体浸入液体的体积，根据公式

可知甲液体的密度大于乙液体的密度；两烧杯对水平桌面的压力分别为

由于

则

因为，则

故选C。

5．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1500Pa。

下列说法正确的是（　　）

A．液体的密度为0.8g/cm3

B．从甲图到乙图，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

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，但在乙图中细线的拉力变成了10N，由此可知物体A对物体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

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

所以物体A受到的浮力

故可得物体A的重力

从甲图到乙图，A物体克服重力做功

故B错误；

C．乙容器中水的体积

乙容器中水的质量

乙中水的重力

从甲图到乙图，容器对桌面的压力其增大值等于水的重力与B对A的压力之和

故C错误；

D．乙图中剪断绳后，以AB两物体为整体，其整体的质量

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

容器所剩体积

所以溢出水的体积

溢出水的重力

容器内所剩水的重力

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

所以容器对桌面的压强

故D正确。

故选D。

6．如图所示，轻质圆柱形容器A、B、C分别盛有质量相同的不同液体（SA＜SB＜Sc），现有质量相同的甲、乙两实心物体（ρ甲＞ρ乙），若选择其中一个物体放入某个容器中，物体浸没且液体没有溢出，此时液体对容器底部的压强为p液，则（　　）

A．甲放入B中p液最小B．甲放入C中p液最小

C．乙放入A中p液最大D．乙放入B中p液最大

【答案】B

【解析】

【分析】

由题意可知，本题意在比较容器底受到液体压强的大小关系，可由压强的计算公式、液体内部压强的计算公式、阿基米德原理、力的平衡、作用力与反作用力，综合进行分析判断，合理进行受力分析是解决此题的关键

【详解】

浸在液体中的物体，会受到竖直向上的浮力；由于力的作用是相互的，所以物体会对液体产生竖直向下的压力，相互作用力大小相等

①

对杯中液体体进行受力分析：

竖直向上的方向上，液体受容器底部的支持力F支；竖直向下的方向上，受重力G液和物体对其的压力，由力的平衡条件可得

②

容器底部对液体的支持力F支，和液体对容器底部的压力为相互作用力，其大小相等

③

由①②③式和阿基米德原理可得，液体对容器底部的压力为

若容器底面积为S，则容器底受到液体的压强为

上式也可写成

由于三容器中液体质量相等、物体质量也相等，由上式不难看出液体对容器底部压强的大小取决于、和容器底面积S的大小关系；

AB．最小、最大、S最大时，此时容器底部受到的液体压强最小，所以将甲放入C中时容器受到的液体压强最小，故A不符合题意，B符合题意；

CD．最大、最小、S最小时，此时容器底部受到的液体压强最大；但由图形不能判断出A、B中液体密度谁大谁小，故CD不符合题意。

故选B。

7．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

【解析】

【分析】

【详解】

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。

8．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。

9．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

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

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。

故选A。

10．两端开口，粗细均匀的型管内充满了水，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．水从端流出

B．水从端流出。

C．水从，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