一、初中物理压力与压强问题1.A、B两个实心正方体的质量相等,密度之比A Bρρ∶=8∶1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )A.F F甲乙∶=1∶1,p p乙甲:=1∶2 B.F F甲乙∶ =1∶1,p p乙甲:=1∶4C.F F甲乙∶=1∶2,p p乙甲: =2∶1 D.F F甲乙∶ =8∶1,p p乙甲:=1∶8【答案】B【解析】【分析】【详解】若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力A BF G G=+甲若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力A BF G G=+乙故A BA B11F G GF G G+==+甲乙∶由mVρ=,可得AA A BB BBAB A18VmmV m mρρρρ===⨯则AB两物体的边长之比为12,则AB两物体的面积之比为14,因为所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是BBA ABA14FF FS S SF S F S FSpp=⨯⨯===甲乙甲乙乙甲甲乙故选B。
2.如图所示,水平地面上的柱体 A、B 高度相等,其底面积 S 的大小关系为 S A>S B.现分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后,发现 A、B 剩余部分对地面的压力、压强恰好均相等.则关于对切去部分的质量△m A、△m B以及底面积△S A、△S B的判断,正确的是()A.△S A>△S B,△m A=△m B B.△S A>△S B,△m A>△m BC.△S A<△S B,△m A>△B D.△S A<△S B,△m A<△m B【答案】B【解析】【分析】【详解】因为p=F G mg Vg SghS S S S Sρρ=====ρgh,柱体 A、B 高度相等,且分别从两柱体的上表面沿竖直方向往下切除部分后,A、B剩余部分对地面的相等,所以有:ρA gh=ρB gh,故ρA=ρB,水平地面上的柱体对地面的压力等于其重力,即F=G,根据G=mg、ρ=可得,切去部分后A、B 剩余部分对地面的压力相等,所以有:ρA(S A﹣△S A)gh=ρB(S B﹣△S B)gh,则S A﹣△S A=S B﹣△S B,又因为S A>S B,所以,△S A>△S B,故CD错误;因为S A>S B,柱体 A、B 高度相等,所以A的体积大于B的体积,又因为ρA=ρB,所以,m A>m B,切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等,所以有:(m A﹣△m A)g=(m B﹣△m B)g,即m A﹣△m A=m B﹣△m B,所以,△m A>△m B,故A错误,B正确.故选B.3.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p1和p2,若把甲叠放在乙上面,如图所示,则乙对地面的压强为:A. p1+p2B. p12+p22C.331221p 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 Shg p ghS S S Sρρρ====甲正方体的边长1=P L g ρ甲 乙正方体的边长2=P L gρ乙把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力:33=(+)g=(+)g=(+)g F G m m V V L L ρρρ=甲乙甲乙甲乙总乙对桌面的压强:331233333333122222222(+)(+)g ==p p g L L p p F g g p p S L p g ρρρρρ+==甲乙乙乙 故选D4.如图所示,甲、乙两正方体对地面的压强p 甲<p 乙,若沿水平方向切去相同高度,则甲、乙切去的质量△m 甲、△m 乙,剩余部分的压强p 甲′、p 乙′( )A .△m 甲<△m 乙,p 甲′<p 乙′B .△m 甲>△m 乙,p 甲′>p 乙′C .△m 甲=△m 乙,p 甲′=p 乙′D .△m 甲<△m 乙,p 甲′>p 乙′ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设沿水平方向切去相同高度h ∆,则甲、乙切去的质量分别为2m V l h ρρ∆=∆=∆甲甲甲甲甲 2m V l h ρρ∆=∆=∆乙乙乙乙乙由于p p <甲乙,即gl gl ρρ<甲甲乙乙化简可得l l ρρ<甲甲乙乙,两边乘上l 甲,可得2l l l ρρ<甲甲乙甲乙从图可以明显看到l l <甲乙,两边乘上l ρ乙乙,可得2l l l ρρ<乙乙甲乙乙由上面两式可得22l l ρρ<甲甲乙乙两边乘上h ∆,可得22l h l h ρρ∆<∆甲甲乙乙即m m ∆<∆甲乙在没有沿水平方向切去相同高度前32==gl p gl l ρρ甲甲甲甲甲甲 32==gl p gl l ρρ乙乙乙乙乙乙由p p <甲乙可得gl gl ρρ<甲甲乙乙即l l ρρ<乙甲乙甲切去h ∆之后'=)p g l h ρ-∆甲甲甲( '=)p g l h ρ-∆乙乙乙(则''=()()()()0l l l p p g l h g l h g l h g l h g h l l ρρρρρ---∆--∆<-∆--∆=∆<甲乙乙甲乙甲甲乙乙乙甲乙乙乙甲甲则''p p <甲乙 故选A .5.形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,两物块对地面的压强相等。
将甲、乙均顺时针翻转90°,如图所示。
若甲、乙对地面压强变化量的大小分别为Δp 甲、Δp 乙,则A .Δp 甲一定小于Δp 乙B .Δp 甲一定等于Δp 乙C .Δp 甲可能等于Δp 乙D .Δp 甲一定大于Δp 乙【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】原来两物块对地面的压强相等,甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小。
因两长方体形状相同、大小不同,则设甲的长、宽、高为乙的n 倍,则甲的各个面的面积为乙各个对应面面积的n 2倍,再设原来甲、乙的底面积分别为S 甲、S 乙,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S '甲、S '乙,甲物体对地面压强的变化量Δp 甲= p 甲'-p 甲=2222()F F F n S n S S S n S n S '--=''甲甲甲乙乙甲甲乙乙, 乙物体对地面压强的变化量Δp 乙= p 乙-p'乙=()F F F S S S S S S '--=''乙乙乙乙乙乙乙乙乙, 22222()==()F n S n S p F n S n S p n F F S S S S '-'∆∆'-'甲乙乙甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙因原来两物块对地面压强相等,根据p =FS,则有: 2'F n S 甲乙=F S 乙乙, 解得:F 甲=2'n S F S 乙乙乙。
所以2''22===n S F p F S S p n F n F S ∆∆乙乙甲甲乙乙乙乙乙乙, 因'S 乙>S 乙,所以p ∆甲>p ∆乙。
故选D 。
6.两个圆柱形薄壁容器放在水平面上,底面积分别为S 甲、S 乙。
其中分别盛有质量为m甲、m 乙,体积为V 甲、V 乙两种液体,它们对容器底部的压强为p 甲、p 乙。
现在两液体中分别浸没一个相同的物体(容器足够高),液体对容器底部压强的增加量为Δp 甲、Δp 乙,则下列选项中一定能使Δp 甲>Δp 乙的是( ) A .S 甲<S 乙,m 甲=m 乙,V 甲>V 乙 B .S 甲>S 乙,m 甲>m 乙,V 甲<V 乙 C .S 甲>S 乙,V 甲<V 乙,p 甲=p 乙 D .S 甲<S 乙,V 甲>V 乙,p 甲<p 乙 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .甲、乙的密度可表示为:m V ρ=甲甲甲,m V ρ=乙乙乙;当在两液体中分别浸没一个相同的物体(体积为V )后,液面升高的高度V h S∆=由p =ρgh ,液体对容器底压强的增加量∆p 甲=ρ甲g ∆h 甲=m V g V S ⋅⋅甲甲甲m Vp g h g V S ρ∆=∆=⋅⋅乙乙乙乙乙乙要使∆p 甲>∆p 乙,即m V m VV S V S >甲乙甲甲乙乙则有m 甲V 乙S 乙>m 乙V 甲S 甲若S 甲<S 乙,m 甲=m 乙,V 甲>V 乙,则m 甲V 乙S 乙和m 乙V 甲S 甲的大小不能确定,故A 错误; B .若S 甲>S 乙,m 甲>m 乙,V 甲<V 乙,则m 甲V 乙S 乙和m 乙V 甲S 甲的大小不能确定,故B 错误;C .若S 甲>S 乙,V 甲<V 乙,p 甲=p 乙,根据当V 甲<V 乙时,p 甲=p 乙进行推理:当V 甲=V 乙时,p 甲一定大于p 乙。
现在两液体中分别浸没一个相同的物体,增大的体积相同,则∆p 甲>∆p 乙,故C 正确;D .若S 甲<S 乙,V 甲>V 乙,p 甲<p 乙,则若增大的体积相同,则∆p 甲<∆p 乙,故D 错误。
故选C 。
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。