上海物理竞赛大同杯初赛压力压强汇编含答案.docx

1、上海物理竞赛大同杯初赛压力压强汇编含答案大同杯物理竞赛专题汇编压力、压强1. 如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上。三棱劈的密度均匀且底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉 部分对桌面的压强 P 甲和 P 乙的大小关系为 ( )m 甲和 m 乙，且 m 甲 m 乙，则剩余(A)P 甲 P 乙(C)P 甲=P 乙(B) P甲P 乙(D)都有可能2. 如图所示，粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，初始时两管水银面一样高， B 管上方与大气相通。若固定 A 管，将 B 管沿竖直方 向缓慢上移一小段距离 H， A 管内的水银面

2、相应升高 h，则以下判断正确的是 ( )(A) h=H(B)hH/2(C)h=H/2(D) H/2h SB)内分别盛有甲、 乙两种液体， 甲的液面低于乙的液面， 此时两液体对各自容器底部的压强恰好相等。 若容器足够高， 并在 两容器中同时倒入或同时抽出各自适量的液体， 最终使得两液体对各自容器底部的压力相等，下列说法中正确的是( )(A) 倒入的液体体积V 甲可能等于 V 乙(B) 倒入的液体高度h 甲一定大于 h 乙(C)抽出的液体体积V 甲可能小于 V 乙(D) 抽出的液体高度h 甲 一定等于 h 乙7. 如图 4 所示，均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上，甲、乙质量 相

3、等。现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽取部分乙后， 甲对地面的压强小于乙对容器底部的压强。若甲、乙剩余部分的体积分别是 V 甲、V乙，则( )11.在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱， A 、B、C、D 四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门 K 打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门， A、 B、C 液 面相对各自原来的位置上升或下降的长度 hA、hB 和 hC之间的大小关系为 （ ）12.分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为 m1的水后总重为 G1；铝杯装满质量为 m2 的水后总重为 G2。下列关系不可能正确的是 （ ）A G1G2

4、,m1G2,m1m2CG1m2 D G1G2,m1m213.如图所示，体积相同、密度分别为 A、B的 A、B 两立方体正对叠放于水平桌面上，且 A: B=1:3。A 对 B 的压强为 pA ，B 对桌面的压强为 pB。现逐渐减小 A 的体积，但始终保持 A 的形状为立方体且密度不变。在 A 的体积减小的过程中， pA 与 pB 的比值 （ ）14.如图所示，置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了 重力为 G 的某种液体。已知：圆锥形容器的容积公式为 V=R2h/3,其中， R、h 分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器 侧面的压力大小为 ( )A 1G B 2G C3G D015

5、.U 形管内注入适量的水银，然后在左、右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图 瞬间，细管中的液体会 ( )A向左流动B向右流动C不动D水向右流动，煤油向左流动16.如图 5所示，甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上，甲的边长小于乙的边长 甲对地面的压强为 P1，乙对地面的压强为 P2。( )(A)如甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为 P1(B)如甲、乙密度相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为 P2(C)如甲、乙质量相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为 P120.现有密度分别为 1和 2的两种液体，

6、且 1 2。在甲杯中盛满这两种液体，两种液 体的质量各占一半；在乙杯中也盛满这两种液体，两种液体的体积各占一半。假设两种 液体之间不发生混合现象，甲、乙两个杯子也完全相同。则 ( )A甲杯内液体的质量大B乙杯内液体的质量大21. 甲、乙两容器内盛有水，水对容器底部的压强分别为P甲和 P乙。当水温从 80降低到20时，则 P甲和 P乙的变化情况是(A)P 甲变小， P乙不变 (B)P 甲 不变， P乙变小、(C)P 甲和P乙均变小、 (D)P 甲和P乙均不变22. 如图所示，玻璃瓶侧壁有三个用木塞塞住的小孔a、b、c，一根两端开口的管子，上端过软木塞与大气连通，另一端浸没在液体中，管中的液面和内

7、的液面比 a孔的位置高。下列叙述中正确的(A) 只有拔去 a 孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外(B) 只有拔去 b 孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外(c) 只有拔去 c 孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外b孔等高，瓶(D) 拔去 a、b、c三孔中的任一木塞的瞬时，水均会流出瓶外23. 如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞 下端位于水面，面积为 1厘米 2，质量不计，大气压强为 10105帕。现 将活塞缓慢提高 15米，则在该过程中外力对活塞做功为( )(A)50 焦 (B)100 焦 (C)150 焦 (D)200 焦1】【答案】 B大同杯物理竞赛专题汇编压力、压强参考答案解析】 对于

8、三棱劈对地的压强 P=N/S=Mg/S= gh ，因此与高度有关，切除之后已的高度2高，故选 B 。【2】【答案】 B【解析】 B 管向上移动， 若 A 管水银面不变， 则 A 管内压强会升高。 温度不变， 压强升高， 则体积要减小，所以 A 管内的水银面相应升高。如果 A 管内的水银面升高 H/2 ，则 AB 管 水银面相平，即 A 管的压强没有增加，那么体积减小就矛盾了。所以选 B。【3】【答案】 A【解析】浮力等于排开水的重量。设水深为 h，则 mg= 水 S1hg。因此，水的重力加圆柱体的重力为： s2 mg ，故选 A 。s1【4】【答案】 AD【分析】 设试管内外水银面高度差为 h

9、，横截面积为 s，重为 G。则管内气体压强为： P=P0+ 汞 gh. 又因为试管浮力等于重力，所以 水 gsh=G 。因为 G 不变，所以 h 不变， P0 变大，所以 P 变大，则管内气体体积要变小，即试管要下沉。综合分析， AD 正确。【5】【答案】 B 等，即： gh1= 0gh2，故选 B6】【答案】 C【分析】由已知条件可知 甲 乙， G 甲G 乙，所以容器底部受到的压力 N 甲 N 乙。选 项 A ，若倒入的液体体积 V 甲 =V 乙，会使甲对底部的压力更大于乙；选项 B，倒入的液体高度 h甲h乙，则倒入的液体体积 V 甲V 乙，使甲对底部的压力更大于乙； 选项 D，可能 会使两

10、容器底部受到的压力相等，但未必需要抽出的液体高度一定相等。选项 C，虽然 V甲V 乙，但 甲 乙，所以抽出的液体的重力也可能甲大，从而满足题目要求。7】【解答】解：由图可知，乙液体的体积大于甲圆柱体的体积，甲的底面积小于乙的底面积， 由 =m/v 可知，两者质量相等时，甲圆柱体的密度大于乙液体的密度，即 甲 乙，当沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙后， 甲对地面的压强小于乙对容器底部的压 强时，由 p=gh 可得， h 甲h 乙，由 V=Sh 可知， V 甲一定小于 V 乙。故选： D 。8】解： A 小试管缓慢地竖直拉出时的变化如下图所示： （1）小试管的底部恰好与大试管内的液面相平时

11、，小试管内水银上方是真空，小试管内水银产生的压强和大气压强相等；F=Ps，且小试管底部受到的压力和自身的重力相等，小试管内水银的重力 G2=F=p0s（2）又大试管内水银对底部的压力和大试管内水银的重力相等，N1-N2=G1-G3=G2=p0s故选 A本题考查了压强公式的应用和大气压强的综合运用， 知道小试管缓慢地竖直拉出时， 大试管 内减少的水银和小试管内水银的质量相等是解决本题的关键（1）由题意可知，小试管缓慢地竖直拉出时，大试管内减少的水银和小试管内水银的质量 相等；而小试管内上方是真空，所以小试管内水银产生的压强和大气压强相等，根据 F=ps 求出试管内水银的压力，此时水银产生的压力和

12、自身的重力相等（2）圆柱体内水银对容器底部的压力和自身的重力相等，小试管缓慢地竖直拉出时，水银 对容器底部压力的减小量即为小试管内水银的重力【9】分析（ 1）根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和重力公式、密度公式、体积公 式得出实心正方体对水平地面压强的表达式， 由表达式可知物体压强的大小与受力面积无关， 只与密度无关，根据压强相等和边长关系得出甲乙的密度关系（2）沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，根据压强公式和受力面积关系得出 压强变化量之间的关系，结合原来的压强相等即可判断此法是否可行（3）沿水平方向切去相同的体积时，根据底面积关系得出高度变化量之间的关系，再根据 密度关系得

13、出压强变化量之间的关系，结合原来的压强相等即可判断此法是否可行由图可知：甲的边长比乙的边长大，因它们对地面的压强相同，所以 甲乙（1）沿竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时，两正方体的密度和高度不变，所以它 们的压强还是相等，故 AB 不正确（2）沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因 S甲 S乙，所以 p 甲 p 乙，又因 p 甲=p 乙，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强，故 C 正确；（3）沿水平方向切去相同的体积时，因 S甲 S乙，所以 h 甲 h 乙，又因 甲乙，所以甲 gh甲乙 gh乙，即 p 甲 p乙，因 p 甲=p 乙，所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面

14、的压强，故 D 正确故选 CD【10】分析（1）观察表中数据可知， h 从 5-10cm ，可求水的体积变化 V=（S2-S1）h=60cm 3； h从 22-25cm ，水的体积变化 V=S2（h6-h5）=60cm3，据此求出 S2和 S1的大小； （2）知道柱状物体的体积，可求柱状物体的高，分析表中数据，如果柱状物体的密度大于 或等于水的密度， 在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮， 容器内水的体积变化应 该与 h 的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与 h 的变化不成正比，所以 柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上， 设柱状物体浸入的深

15、度为 H 浸，当 h6=25cm 时，知道水的体积， 可求柱状物体浸入的深度， 进而求出此时排开水的体积，根据漂浮体积和阿基米德原理求出物体的密度；（3 ）根据阿基米德原理求此时受到的浮力（最大） 解： （1）由表中数据可知， h 从 5-10cm，水的体积变化：V=（S2-S1）（10cm-5cm）=60cm3， h 从 22-25cm ，水的体积变化：V=S2（h6-h5）=60cm3，即： S2（ 25cm-22cm ） =60cm3，解得：S2=20cm2，代入得：S1=8cm2，故 A 正确、 B 错；（2）柱状物体的体积：V 物 =S1H，柱状物体的高：H=V 物 S1 =200c

16、m3 8cm2 =25cm；如果柱状物体的密度大于或等于水的密度， 在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮， 容器内水的体积变化应该与 h 的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与 h 的变化不成正比， 所以柱状物体的密度小于水的密度； 因此随着水的增多， 柱状物体将漂浮 在水面上，设柱状物体浸入的深度为 H 浸，当 h6=25cm 时，水的体积：S2h6-S1H浸=360cm3，即： 20cm2 25cm-8cm2 H 浸=360cm3，解得：H 浸 =17.5cm ，此时排开水的体积：V 排 =S1H 浸 =8cm2 17.5cm=140cm3 ，柱状物体漂浮， 水 V 排

17、g= 物 Vg，即： 1 103kg/m3 140cm3g=物 200cm3 g，解得：物=0.7 103kg/m3 ，故 C正确；（3）此时受到的浮力最大：F浮=水V排g=1103kg/m314010-6m310N/kg=1.4N，故 D正确故选 ACD【11】解：释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小， C液面上升， B 液面下降， A 液面下降， AB 之间液面高度差减小， A 相对于底面压强最大，所以 A 下降的最 大，其次是 B ，上升最小的是 C 液面，与 D 液面下降的高度相同故选 B 【12】解：如果 G1铝，则铁的体积应小于铝的体积 V 铁m2，；BD、当 G1

18、G2时，如果满足 V 铁V 铝，则有 m1 m2，反之，如果满足 V 铁m2故选 A 【13】分析：固体能大小不变的传递压力，所以 B 对地面的压力等于 A、 B 物体的重力，设A 立方体的边长为 a，B立方体的边长为 b，根据压强公式表示出 PA与PB，然后可知其 比值的变化解：设 A 立方体的边长为 a，B 立方体的边长为 b，A 立方体的密度为 ，则 B 立方体的密 度为 3 ，则A 对B的压强为 PA=ga，B 对桌面的压强为 PB=3gb+ga3 b2 ，所以 PA PB = ab2 3b3+a3 ，当 a=b 时， PA PB =1 4当 a=1 2 b 时， PA PB =4 2

19、5 ， 当 a=1 4 b 时， PA PB =16 193 ，所以，在 A 的体积减小的过程中， PA 与 PB 的比值始终变小 故选 B 【14】解析： 假设是一个与圆锥体等高的圆柱体， 则容器底部受到液体的压强和压力是相同 的，由于圆锥体内的液体重力只有圆柱体的三分之一， 另外三分之二是侧壁提供的压力。 由 于液体的重力是 G，故圆锥体的侧壁对容器底部的压力为 2G。故选 B15】【解答】：A由于两管中的水银面相平，故 水 gh1 油 gh2看图中水平细管两边压强的大小左边距离水面约 h1 处，右边距离煤油液面为（ h1 0.25h1 ）处，2 2 1 左右两边的压强差（左 - 右）为：

20、水g h1 油g(h1 0.25h1) 0.5gh1 0.6gh1 022故 A 处压强小于 B 处，液体向左流动【16】 【解答】 C质量相等，则所受的重力相等，根据压强公式 p=F/A ，甲边长 P 2, 故把 甲放在乙上重力增加，面积不变，所以压强就会增大，也就有可能变为 P1。【17】 【解答】 A由题意 “先从左端注入密度为 1的液体，再从右端注入密度为 2,长度为 L 的液柱，平衡时 左右两管的液面高度差为 L/2 。 ”可知：1*g*（1/2）*L= 2*g*L 即： 1=22 （1）设：要使左右两管液面相平，则注入的液柱长度为 h，则有：2*g*L= 1*g* （ L-h）+

21、3*g*h （2）又： 3=（ 2）/2 （3） 将（ 1）、（ 3）代入（ 2）即解得： h=2L/318】 【解答】 A （1）由于乙、丙两容器气体相连所以有： P乙 =P丙而丙中气体的压强为甲容器中的液 面与丙容器中液面差 h1的高度的液体所产生的压强即： P丙=水 h1g；（2）由于乙容器中的压强与丙容器中的压强相等，但是乙容器中的液面与细玻璃管顶 端的页面高度差 h2小于 h1故当打开旋扭开关 M时细玻璃管中液面会有所上升，因 此乙容器中的液面有所下降，于是便导致乙、丙两容器中的气体体积增大，从而使乙、 丙两容器中压强减少；（3）由于丙容器中的压强减少，于是甲容器中的液体将通过导管进

22、入丙容器中，于是 甲容器中的液面与丙容器中液面差比原先的 h1有所减少 当乙容器中的细玻璃管中的液体表面与乙容器中液面的高度差 h2与甲容器中的液面与丙容器中液面差 h1相同时为止；（4）此时乙、丙两容器中的压强比原先有所减少，故乙、丙两容器中的气体的体积比 刚开始时有所增大，但丙容器中由于液体的液面上升，故丙中气体的体积减少，但由于 气体的总体积在增大， 丙中的气体的体积在减少， 所以乙容器中气体体积的增加量要大 于丙容器中气体的减少量，故 V乙 V丙故选 A19】【解答】 B提示： D E 上端均开口与空气接触，故 DE上端为均 1 大气压，加上 E、D 管中水高度 带来的压差，分别等于

23、A、B 容器内液面处的压强。由于处于平衡状态，故 E 管水面的高度h 与 D 管相同，为 1m【20】【解答】：B 如图，很明显，乙杯内液体的质量大【 21】【解答】 B解：对于甲容器来说， 水对容器底的压力等于水的重力， 水对它的压强： P甲=m甲g/ S 甲 ，当水温从 80降低到 20时，虽然体积减小，但质量 不变，所以 P甲不变；对于乙容器来说，水对容器底的压力：影部分水的重力，如图：当水温从 80降低到 20时， 因为水的体积减小， 液面下降至红线处， 容器底部受到的压力 就是红线下面的阴影部分水的重力， 可见， 与温度没有改变时， 与压力相等的那部分水的重 力变小了，水对容器的压力

24、变小了，容器底面积没有变，根据压强公式： P=F/ S 可知，压 强变小故选 B【22 】【解答】 C如图，设大气压强为 P0, 玻璃瓶内空气压强为 P， 则P+gh=P0,故图中 a点压强小于 P0, b 点压强等于 P0,c 点压强大于 P0, 所以只有拔去 c 孔木塞的瞬时，水才会流出瓶外【23 】【解答】 B【解答】解：（ 1）由于大气压强的限制，活塞上升时，5 3 3 管内、外水位差存在一个最大值 h0=1.0 105Pa/1.0 103kg/m 3 10N/kg=10m。所以管内水面（或活塞）相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即 h1=h0=10m；活塞继续上升了 h2=H-h

25、1=15m-10m=5m时，水面不动，活塞与水之间是真空。 （2）水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为 F 下、F 上 ，管内、外水位差为 h，则： 则有 F 下=p0S， F上=（p0- gh） S， 由于活塞始终平衡，故 F-F 下+F上=0，即 F-p 0S+（p0-gh）S=0， 解得： F=ghS。可见，力 F跟 h成正比， F在 h1距离上的平均值为 F=1/2 gh1S。3 3 -4 2 F 在 h1距离上的功为 WF=Fh1=1/2 gh1S?h1=1/2 1.0 103kg/m310N/kg10m110-4m2 10m=50J。（3）水不上升阶段：力 F 做的功等于活塞克服大气压力做的功，5 -4 2 故 WF =p0Sh2=1.0 105Pa1 10-4m2 5m=50J。 所以整个过程中，力 F 做的功等于 WF+WF =50J+50J=100J 。 故答案为： 100。