物理专题训练---压力与压强的综合题分类及答案

一、初中物理压力与压强问题1．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。

若在两个正方体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则它们对地面压力的变化量△F 甲、△F 乙的关系是（ ）A ．△F 甲一定大于△F 乙B ．△F 甲可能大于△F 乙C ．△F 甲一定小于△F 乙D ．△F 甲可能小于△F 乙【答案】C 【解析】 【详解】两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙，h 甲<h 乙，由p =F S =G S=mg S =ρVg S =ρShg S =ρgh可知，由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，对地面的压强相等，即：p 甲=p 乙，所以，ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙，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 =ρS △h g =ρh 2△hg ，则：F F 甲乙=22h hg h hg ρρ甲甲乙乙 =h h 甲乙<1， 所以，△F 甲<△F 乙，故△F 甲一定小于△F 乙。

故选C 。

2．把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为p 1 和p 2 ，若把甲叠放在乙上面，如图所示，则乙对地面的压强为：A ． p 1+ p 2B ． p 12+ p 22C．33 1221p pp+D．331222p pp+【答案】D【解析】【详解】设两正方体的密度为ρ，边长分别为L甲和L乙，=F mg Vg Shgp ghS S S Sρρρ====甲正方体的边长1=PLgρ甲乙正方体的边长2=PLgρ乙把甲放在乙的上面时，乙对桌面的压力：33=(+)g=(+)g=(+)gF G m m V V L Lρρρ=甲乙甲乙甲乙总乙对桌面的压强：331233333333122222222(+)(+)g==p pgL L p pF g gppS L pgρρρρρ+==甲乙乙乙故选D3．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/cm3B ．从甲图到乙图，A 物体克服重力做功42JC ．从甲图到乙图，容器对桌面的压力增加了34ND ．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33110kg/m 10N/kg 0.151500Pa mp gh ρ===⨯⨯液 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15cm 7cm 8cm 0.08m h =-==浸物体A 是体积为1000cm 3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3343A 881000cm 800cm 810m 1010V V V -===⨯==⨯浸排 所以物体A 受到的浮力3343110kg/m 10N/kg 810m 8N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮液排故可得物体A 的重力A 8N 2N 6N G F F =-=-=压浮从甲图到乙图，A 物体克服重力做功A 6N 0.07m 0.42J W G h ==⨯=故B 错误； C ．乙容器中水的体积233200cm 15cm 800cm 2200cm V V V S h V =-=-=⨯-=浸浸水水整容乙容器中水的质量331g/cm 2200cm 2200g 2.2kg m V ρ==⨯==水水水乙中水的重力2.2kg 10N/kg 22N G m g ==⨯=水水从甲图到乙图，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22N 2N 24N F G F =+=+=压增水故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12N 6N1.8kg 10N/kgA B G G G m g g ++====整整 其整体体积为33333A B 1000cm 500cm 1500cm 1.510m V V V -=+=+==⨯整其整体的密度为33331.8kg 1.210kg/m 1.510mm V ρ-===⨯⨯整整整 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A B A B B 323226cm=50010101000cm 50cm cm V V V V S h ∆=∆+∆=+⨯∆=⨯+⨯ 容器所剩体积23200cm 1c c m=200m V S h =⨯=⨯剩剩容所以溢出水的体积223cm 200cm cm 500=300V V V =∆-=-溢剩溢出水的重力3343110kg/m 310m 10N/kg=3N G V g ρ-==⨯⨯⨯⨯溢水水溢容器内所剩水的重力22N 3N 19N G G G =-=-=剩溢水水水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10N 19N 6N 12N 47N A B F G G G G =+++=+++=剩水容所以容器对桌面的压强2247N2350Pa 210m F p S -===⨯容 故D 正确。

故选D 。

4．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（S A ＜S B ＜S c ），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Fp S=、液体内部压强的计算公式p gh ρ=液液、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1F F =压浮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1F 压，由力的平衡条件可得1F G F =+压支液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2F 压为相互作用力，其大小相等2F F =压支③由①②③式和阿基米德原理可得，液体对容器底部的压力为2F F G V g G ρ=+=+压浮液液物液若容器底面积为S ，则容器底受到液体的压强为2m gF V gG V gG G p SSSSSSρρρρ+===+=+物液压液物液液物液液物上式也可写成m g G p SSρρ=+液物液物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ρ液、ρ物和容器底面积S 的大小关系；AB ．ρ液最小、ρ物最大、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 ．ρ液最大、ρ物最小、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 。

5．如图所示，底面积为50cm 2、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200cm 3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2.5NC ．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33250g1.25g/cm 200cmm V ρ===球球球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32200cm 4cm 50cm V h S ∆===球容此时容器中水的高度为0.1m+0.04m 0.14m h h h '=+∆==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331.010kg/m 10N/kg 0.13m 1300Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=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33631.010kg/m 10N/kg 20010m 2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=球故B 错误；C ．由液体压强公式可知，水对容器底部的压力为431300Pa 5010m 6.5N F pS -'==⨯⨯=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F G G G =++压水球容而0.1kg 10N/kg 1N G m g ==⨯=容容33263() 1.010kg/m 10N/kg (0.13m 0.005m 20010m ) 4.5N G g V V ρ-=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=水球0.25kg 10N/kg 2.5N G m g ==⨯=球球即1N 4.5N 2.5N 8N F =++=压则容器对桌面的压强为428N 1600Pa 5010m F p S -===⨯压压 故D 正确。

故选D 。

6．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A B p p ∆∆、,互换后甲、乙对地面的压强分别为p p 甲乙、，则A ．AB p p p p ∆=∆>甲乙， B ．A B p p p p ∆>∆=甲乙，C ．A B p p p p ∆=∆<甲乙，D ．A B p p p p ∆<∆=甲乙，【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A B p p ∆=∆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G A ＜G B互换后甲、乙对地面的压力分别为F 甲=G 甲+G B F 乙=G 乙+G A因此F 甲大于F 乙；由压强公式Fp S=可知 p 甲＞p 乙故选A 。