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 .AB 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.如所示,一密度均匀的实心物块放在地面上,对地面的压强为p ,若沿虚线将该物块切去一部分,留下部分对地面的压强为p ',则( )A .p < p ' B.p > p 'C .p = p 'D .无法判断【答案】B 【解析】 【详解】设原来物体的重力为G 原,梯形的下表面积为S 1;给原来的物体增加G 部分的物体,如图所示,成为规则物体,那么,整个物体对地面的压强为:1111G G G G Gp p S S S S +==+=+原原总 ; 沿虚线将该物块切去一部分,设此时剩余部分的重力为G ',梯形的下表面积为S 2,根据第一幅图的情况可知,质量和面积是等比例减小的,所以总压强是不变的。
根据关系可知:G G G G Gp p S S S S +==+=+总2222'''; 根据p 总相等可得:1G Gp p S S +=+2' 那么:1G Gp p S S =2-'->0 所以:p >p ′;故选B 。
3.如图所示,圆柱形容器分别盛有甲、乙两种质量相等的液体,其中V 甲大于V 乙,液体对容器底部的压强p 甲小于p 乙。
若从容器内分别抽出部分液体甲和乙,此时,甲、乙对容器底部的压强分别为p 甲′、p 乙′,甲、乙剩余部分的体积分别为V 甲′、V 乙′,下列说法正确的是( )A .若p 甲′小于p 乙′,则V 甲′一定等于V 乙′B .若p 甲′小于p 乙′,则V 甲′一定小于V 乙′C .若p 甲′大于p 乙′,则V 甲′一定大于V 乙′D .若p 甲′大于p 乙′,则V 甲′一定小于V 乙′ 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知,m m =乙甲,V V >甲乙,那么可知ρρ<甲乙;若从容器内分别抽出部分液体甲和乙,则剩余液体对各自容器底部的压强是''p gh ρ=甲甲甲、''p gh ρ=乙乙乙;AB .若p 甲′小于p 乙′,又因ρρ<甲乙,即''gh gh ρρ<甲甲乙乙可知道'h 甲可以大于小于或等于'h 乙,由于S S >甲乙,那么'V 甲可能等于'V 乙,也可能'V 甲大于'V 乙,A 、B 错误;CD .若p 甲′大于p 乙′,又因ρρ<甲乙,即''gh gh ρρ>甲甲乙乙可知''h h >甲乙,由于S S >甲乙,那么'V 甲一定大于'V 乙,C 正确,D 错误。
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 SSS SSSρρρρ+===+=+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,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A 、B 、C 三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强p A 、p B 、p C 的大小关系是 ( )A .p A >pB >pC B .p A =p B =p C C .p A <p B <p CD.p A=p C>p B【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知,三容器内所装液体的深度:h A>h B>h C,∵p=ρgh,三容器内液体对容器底部的压强相等,∴三液体的密度:ρA<ρB<ρC;∵抽出相同深度的液体,∴抽取液体的压强:△p A<△p B<△p C,又∵原来它们对容器底部的压强相等,∴剩余液体对容器底部的压强:p A>p B>p C.故选A.6.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。
将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是A.容器对地面的压力F甲>F乙B.液体密度ρ甲<ρ乙C.液体对容器底部的压强p甲=p乙D.物体排开液体的质量m甲<m乙【答案】A【解析】【详解】AB.因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物,物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物,所以ρ甲>ρ乙,由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以F甲>F乙,故A正确,B错误;C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误;D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即F 甲=F 乙;根据阿基米德原理可知,G 甲排=G 乙排,根据G =mg 可知物体排开液体的质量m 甲=m 乙,故D 错误。
7.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是( )A .ρ甲>ρ乙,△F 甲<△F 乙B .ρ甲>ρ乙,△F 甲>△F 乙C .ρ甲<ρ乙,△F 甲<△F 乙D .ρ甲<ρ乙,△F 甲>△F 乙【答案】A 【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,甲、乙两个实心均匀正方体对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,h 甲<h 乙故ρ甲>ρ乙;由ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙得ρρ甲乙=h h 乙甲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 ,则F F 甲乙 =V g V g ρρ甲甲乙乙=S h S h ρρ甲甲乙乙=ρρ甲乙×S S 甲乙=ρρ甲乙×(h h 甲乙)2=h h 乙甲×(h h 甲乙)2=h h 甲乙<1 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选A 。
8.桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。
如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则( )A .液面下降B .液面上升C .容器底受到水的压强不变D .桌面受到的压强变小【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB .当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F gV ρ=浮水排可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A 符合题意,B 不符合题意;C .烧杯中的水面降低,由p gh ρ=可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C 不符合题意;D .将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据Fp S=知桌面受到的压强不变,故D 不符合题意。
故选A 。
9.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 。