一、初中物理压力与压强问题1.两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量Δm 甲、Δm 乙和甲乙的密度满足的关系是( )A .ρ甲>ρ乙,Δm 甲>Δm 乙B .ρ甲<ρ乙,Δm 甲>Δm 乙C .ρ甲<ρ乙,Δm 甲<Δm 乙D .ρ甲>ρ乙,Δm 甲<Δm 乙【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】正方体对水平地面的压强mg F G Vg gSh p gh S S S S Sρρρ====== 切割之前它们对水平面的压强相等p p =甲乙即gh gh ρρ=甲甲乙乙由图可知h h 甲乙<所以ρρ甲乙>由图知S 甲乙<S在切割之前p p =甲乙所以由F pS =可知,切割之前甲、乙对地面的压力F F 甲乙<因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G mg =,所以,切割之前m m 甲乙<当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即F F =甲剩乙剩则甲、乙剩余部分的质量m m =甲剩乙剩根据切去的质量-m m m ∆=剩得m m ∆∆甲乙<故D 正确,ABC 错误; 故选D 。
2.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强p p 甲乙、比较,正确的是( )A .可能是p p 甲乙>B .一定是p p 甲乙>C .可能是p p =甲乙D .一定是p p <甲乙【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】甲乙被切去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方时,对水平表面的压力是不变的,但是压强都变大,假设它们增大的压强分别是p ∆甲、p ∆乙,由压强公式F p S=可知()'22----h G G G h h p p h h h h h h h h ∆==⋅=⋅甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲 ()'22----hG G G h h p p h h h h h h h h ∆==⋅=⋅乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙 因为''p p =甲乙,并且--h h h h <甲乙可知''-h -hh h p p h h ⋅>⋅甲乙甲乙 即p p ∆>∆甲乙,所以p p 甲乙>,故选B 。
3.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲∶ρ乙=5∶4,底面积之比S甲∶S乙=6∶5,对水平地面的压强之比p甲∶p乙=2∶3,下列说法不正确的是()A.甲、乙的质量之比是4∶5B.甲、乙的高度之比是8∶15C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A.甲、乙对水平地面的压力之比264===355F p SF p S⨯甲甲甲乙乙乙因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比4===5Gm G FgGm G Fg=甲甲甲甲乙乙乙乙故A正确,不符合题意;B.甲、乙的体积之比4416====5525mV mmV mρρρρ⨯⨯甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙甲、乙的高度之比1658====25615Vh S V SVh V SS⨯⨯甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙故B正确,不符合题意;C.甲、乙的质量之比是4∶5,所以m甲<m乙将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余物体质量m甲剩<m乙剩由G=mg可知剩余物体的重力G甲剩<G乙剩对地面的压力关系F甲剩<F乙剩底面积之比S甲∶S乙=6∶5所以S甲>S乙由p=FS可知剩余部分对地面的压强不可能相等,故C正确,不符合题意;D.由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p=ρgh比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为Δp甲′=ρ甲gΔh,Δp乙′=ρ乙gΔh已知它们的密度之比ρ甲∶ρ乙=5∶4ρ甲>ρ乙所以Δp甲′>Δp乙′已知原来甲乙对水平地面的压强之比p甲∶p乙=2∶3p甲<p乙由于剩余部分对地面的压强p′=p-Δp所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故D错误,符合题意。
故选D。
4.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 1.510m m 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 210mF p S -===⨯容 故D 正确。
故选D 。
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 。
6.如图所示,底面积不同的甲、乙两个实心圆柱体,它们对水平地面的压力F 甲>F 乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则截去部分的质量△m 甲、△m 乙的关系是A .△m 甲一定小于△m 乙B .△m 甲可能小于△m 乙C .△m 甲一定大于△m 乙D .△m 甲可能大于△m 乙【答案】C 【解析】 【详解】因为甲、乙两个实心圆柱体对地面压力F 甲>F 乙,由图可知S 甲>S 乙,由压强公式:Fp S=可知,p p 甲乙>,对于自有放置在水平面的上柱体,还可以用p gh ρ=计算物体的压强,由图可知,h 甲<h 乙,所以得到:ρ甲>ρ乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则甲截去部分对地的压强大于乙的,因为受力面积没有发生变化,则截去部分对地的压力大于乙对地的压力,水平面上放置的物体压力等于重力,所以△G 甲>△G 乙,即Δm 甲>Δm 乙. 故选C.7.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p A =p B ,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。