一、初中物理压力与压强问题1.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.2.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F 甲、F 乙,将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p '甲、p '乙,对地面的压强变化量分别为p ∆甲、p ∆乙。
若p ∆甲>p ∆乙,则( )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】 【详解】因为顺时针旋转90°,高度的变化量∆=∆甲乙h h因为h p g ρ∆=∆甲甲甲,h p g ρ∆=∆乙乙乙p ∆甲>p ∆乙所以ρρ甲乙>因为V 甲=V 乙根据m V ρ=得到m 甲>m 乙又因为在水平面竖直方向无外力,所以F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==所以F 甲>F 乙根据Fp S=可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙<所以p '甲>p '乙故选A 。
3.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,静止放在水平桌面上,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列说法正确的是( )A .三个容器对水平桌面的压强相等B .三个容器中,乙杯的水对杯底的压力最大C .三个容器中,丙杯对水平桌面的压力最大D .如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC .甲图中容器对桌面的压力是容器的重力加上水的重力,即F G G =+甲水容乙图中容器对桌面的压力F G G G =++乙乙水木容又因为,木块漂浮在水中,所以木块所受的浮力等于木块的重力,即F G =木浮木根据阿基米德原理,木块受到的浮力等于木块排开水的重力,即F G =木浮木排所以,木块重力等于木块排开水的重力,即G G =木木排所以,乙图中容器对桌面的压力为=F G G G G G G =++++乙乙水木乙水木容容排又因为甲和乙是相同的容器且水面高度相同,所以===F G G G G G F +++乙甲乙水木水容排容同理可得,丙图中容器对桌面的压力=F F 甲丙则三个容器对桌面的压力大小相等,故C 错误;甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式Fp S=可得,三个容器对桌面的压强相等,故A 正确;B .三个相同的容器内水面高度相同,所以容器底所处的深度相同,由公式p gh ρ=可得,容器底受到的压强相等,甲乙丙图中是三个相同的容器,所以底面积S 是相同的,根据公式F pS =,所以三个容器底受到水的压力相同,故B 错误;D .如果向丙容器中加入酒精,丙容器中液体的密度变小,根据公式F gV ρ=浸浮液可得,小球所受的浮力变小。
故选A 。
4.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是( )A .弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系B .粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系D.液体密度不变时,液体压强与深度关系【答案】C【解析】【分析】【详解】A.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A不符合题意;B.粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B不符合题意;C.根据P=FS可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部分,故C符合题意;D.根据P=gh可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映的是深度增大压强减小,故D不符合题意。
故选C。
5.如图所示,放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。
若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度h A′、h B′及剩余部分对地面压强p A′、p B′的关系是()A.h A′>h B′,p A′<p B′B.h A′>h B′,p A′>p B′C.h A′<h B′,p A′>p B′D.h A′<h B′,p A′<p B′【答案】A【解析】【分析】根据固体密度公式、压强公式作答。
【详解】物体A、B对地面的压力等于其自身重力,由A对地面的压力小于B对地面的压力知A B G G <即A AB B V V ρρ<又由物体A 、B 高度相等可得A AB B S S ρρ<若使剩余部分的质量相等,即''A A AB B B S h S h ρρ=则需要''A B h h >又由物体A 对地面的接触面积大于物体B ,可知压强为''''A A AB B B p gh p gh ρρ=<=故选A 。
6.两个完全相同的细玻璃管以不同的方式放置,玻璃管内注入质量相同的不同液体,甲管中液面的位置如图所示。
关于这两种液体密度ρ、液体对玻璃管底的压强p 的大小关系,下列说法中正确的是A .如果乙管液面比甲低,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲一定大于p 乙B .如果乙管液面比甲低,则ρ甲可能大于ρ乙,p 甲可能等于p 乙C .如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲一定大于p 乙D .如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p 甲可能等于p 乙 【答案】C 【解析】 【详解】AB .如果乙管液面比甲低,甲管内液体的体积可能大于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=mV可知ρ甲可能小于ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p =FS可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p 甲>p 乙,故AB 错误;CD .如果乙管液面比甲高,甲管内液体的体积小于乙管内液体的体积,液体的质量相等,由ρ=mV可知ρ甲>ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同,由p =FS可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p 甲>p 乙,故C 正确,D 错误。
7.甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,如图所示,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系是A .m 甲一定大于m 乙B .m 甲一定小于m 乙C .m 甲可能小于m 乙D .m 甲可能等于m 乙【答案】A 【解析】 【详解】根据压强公式和正方体知识得m g F G Vg P ghs s s sρρ===== 所以有===P gh P gh ρρ甲甲甲乙乙乙因此=h h ρρ甲甲乙乙由图知h h >甲乙所以22h h ρρ>甲乙即s s ρρ>甲甲乙乙那么若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系为==m s h m s h ρρ>甲甲甲乙乙乙故选A 。
8.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。
突破点是要明确液体压强公式中h 的意义,从而得到液体密度大小关系。
另外在比较容器底部受到的液体压强时,要分成上下两部分来考虑,上部分压强相等,下部分h 相等,从而得出结论。
【详解】液体压强公式p gh ρ=中,h 表示待测点到自由液面的距离,因此A B h h <,而A B =p p ,所以A B ρρ>。
由于两容器容积相等,根据公式mVρ=,两液体的质量A B m m >,两容器底所受的液体压力等于液体重力,所以A B F F >;A 点下面液体产生的压强大于B 点下面液体产生的压强,而两容器中上部分液体产生的压强相等,所以容器底部受到的压强A B p p >。
故选A9.如图甲,静止在水平地面的容器内装有适量水,底面积为100m 2,上端开口面积为60cm 2。
用细线吊着底面积为50cm 2的长方体,使其缓慢浸没于水中,直至物体静止在容器底部,松开细线,物体上表面距水面4cm ,容器对地面的压力相比未放入物体时增大了41N(容器外壁保持干燥)。
图乙是水对容器底部的压强p 与物体下表面浸入水中深度h 的图象。
则下列说法正确的是( )A .物体的重力为41NB .物体的密度为5.5×103kg/m 3C .图乙中物体下表面浸入水中深度1h 为2cmD .图乙中水对容器底部的压强2p 为2100Pa 【答案】B 【解析】【分析】 【详解】由图乙知,当浸入深度为0时,容器内水对底部的压强为01300Pa p =根据液体压强公式p gh ρ=液可得,容器内液体的深度00331300Pa0.13m 13cm 1.010kg m 10N kgp h g ρ====⨯⨯液 当浸入深度为1h 时,容器内水对底部的压强为11500Pa p =根据液体压强公式p gh ρ=液可得此时容器内液体的深度1331500Pa0.15m 15cm 1.010kg m 10N kgp h g ρ'====⨯⨯液 由图乙知,当10cm h =时,水对容器底部的压强最大为2p ,此时物体浸入水的体积为2350cm 10cm 500cm V S h ==⨯=浸物此时水的高度为()()3202500cm 100cm 15cm 13cm 15cm 20cm 60cm V S h h h h S '---⨯-'''=+=+=下上物体的高度为20cm 4cm 16cm h =-=物当10cm h >水已溢出; A .物体的重力为()G F G F gS h h ρ=∆+∆=∆+-压压物水水物物即()3342241N 1.010kg m 10N kg 5010m 161010m 44N G --=+⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=物故A 错误; B .由mVρ=可得,物体的密度 3342244N5.510kg m 10N kg 5010m 1610mm G V gS h ρ--====⨯⨯⨯⨯⨯物物物物物 故B 正确;C .当物体浸入深度为1h 时,根据题意可得V V V =+水物即01S h S h S h '=+下下物即()2012100cm 15cm 13cm 4cm 50cm S h S h h S '--===下下物故C 错误;D .根据液体压强公式p gh ρ=液,可得2p3322 1.010kg m 10N kg 2010m 2000Pa p gh ρ-''==⨯⨯⨯⨯=水故D 错误。