中考物理压力与压强(大题培优 易错 难题)附详细答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,甲、乙两相同容器放在水平桌面上,已知甲、乙两容器里分别装有两种质量相同的不同液体,则在同一高度上的A 、B 两点液体的压强A p 和B p 的大小关系为
A .A
B p p > B .A B p p =
C .A B p p <
D .以上都有可能.
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
甲、乙两容器相同,两种液体的质量相同,由F p S
=
和 F G mg ==
知两个容器底部所受压强相同,即
p p =甲乙,
∵A 、B 两点在同一高度上,
m m =乙甲, V V 甲乙>,
∴ρρ甲乙< ,
∴根据p gh ρ=知:AB 以下液体对底部压强
A B p p 下下<,
∵AB 两点压强为
A A p p p =-甲下,
B B p p p =-乙下 ,
∴A B p p >.
故选A .
2.如图所示,底面积均为100cm 2的薄壁容盤甲和乙(不计容器质量),里面分别装有质量均为2kg 的水和另一种液体,液面相平。把一物块浸没在甲客器的水中、水未溢出,甲容器中水面上升5cm ,水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:
3:当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出。则下列结论不正确的是( )
A .物块的密度等于3×103kg/m 3
B .乙容器中液体密度小于甲容器中液体密度
C .乙容器对地面压强为3.5×103Pa
D .甲容器对地面的压力增加了15N 【答案】A 【解析】 【详解】
A .由p=ρgh 知道,水对甲容器底部的压强增加量是:
32110kg m 10N/kg 0.05m=5P 00a p g h ρ∆=⨯⨯⨯∆=容器底/,
由于水对容器底部的压强增加量与容器对地面的压强增加量之比为1:3,所以,容器对地面的压强增加量是:
=3=350Pa=1500Pa 0p p ∆∆⨯甲地面容器底,
由于甲容器对地面的压强为固体产生的,即
=
=1500Pa G p S
∆物
甲地面, 所以,物体的重力是:
G 物=mg =1.5×103 Pa×100×10-4 m 2 =15N ,
因为甲容器上小下大,所以,物体实际的体积:
V <hS =0.05m×100×10-4 m 2 =5×10-4 m 3,
即物体的密度,
3343=10N/kg 15g
310kg/m 510G V Vg m
m ρ-=
>⨯=⨯⨯物物物, 故A 错误,符合题意;
B .由图知道,甲乙两容器中的液体的体积小于水的体积,又因为质量相同,根据
m
V
ρ=
,故液体的密度小于水的密度,即ρ液 <ρ水,故B 正确,不符合题意; C .根据题意知道,乙容器中的液体对容器底部的压力等于其重力: F=G=mg =2kg×10N/kg=20N ,
乙容器原来对地面压强是:
2
2kg 10N/kg Pa 100cm ==2000F G p S S ⨯=
=乙地面, 由于当把另一完全相同的物块浸没在乙容器的液体中,液体未溢出,所以,乙容器后来对
地面压强是:
=1500P Pa a+2000Pa =3500p p p '=+∆乙地面乙地面甲地面,
故C 正确,不符合题意;
D .由于物体的重力是15N ,所以,甲容器对地面的压力增加了15N ,故D 正确,不符合题意。
3.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为 12.5cm 、横截面积为 100cm 2 的柱形 物块,将物块放入底面积为 500cm 2,质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块 浸入水中深度为 2cm ,弹簧测力计的示数为 8N ,水对容器底部的压强为1.2×103Pa 。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为 5N 时停止加水,已知弹 簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为 1N 时弹簧伸长 1cm 。则下列说法中正 确的是( )
A .柱形物块所受重力大小为 8N
B .停止加水时水的深度为 15cm
C .在此过程中向容器中加入水的质量为 2.7kg
D .加水过程中水对容器底部增加的压力等于柱形物块变化的浮力 【答案】C 【解析】 【详解】
A .圆柱体浸在水中的深度是2cm ,横截面积是100cm 2,受到竖直向上的浮力为
F 浮=ρ水gV 排=103kg/m 3×10N/kg ×2×100×10-6m 3=2N
圆柱体受到竖直向上8N 的拉力. 圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
G =F 浮+F 拉=2N+8N=10N
故A 错误;
B .注入水的质量为m ,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力, 此时拉力是5N ,重力是10N ,受到的浮力
F =
G -F 拉'=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N ,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是5N ,弹簧缩短3cm ,圆柱体被向上拉动3cm ,此时圆柱体已经距离原本水面高1cm 处,并且物块还有5cm 浸在水中,因此水面上升了6cm , 原来水对容器底部的压强为1.2×103Pa ,则原来的水深
h =p
g ρ水=3331.210Pa
10kg /m 10N /kg
⨯⨯=0.12m=12cm