一、初中物理压力与压强问题1.“估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及的一些物品进行了估测,其中合理的是( ) A .小丽的重力为900牛顿B .一张草稿纸对折后对桌面的压强为1PaC .一张物理试卷的面积为21mD .小丽站在地面上对地面的压力大于900牛顿 【答案】B 【解析】 【详解】AD .通常中学生的体重为 500N 左右,小丽站在地面上对地面的压力等于体重约为500N ,故A 不符合题,D 不符合题意;B .一张草稿纸的重力约0.1N ,一张草稿纸对折后的长、宽分别约30cm 、20cm ,则面积为600cm 2=0.06m 2,对地面的压强为20.1N 1.7Pa 0.06m F p S ==≈ 由估算可知一张草稿纸对折后对桌面的压强接近1Pa ,故A 符合题意; C .一张试卷的面积比21m 小得多,故C 不符合题意。
故选B 。
2.如图所示,水平桌面上放着相同的两个平底试管A 和B ,其中分别装着密度不同的液体,A 管竖直放罝,B 管倾斜放置,它们对管底的压强p A 等于p B ,则下列关于液体质量m A 和m B 判断正确的是( )A .m A >mB B .m A =m BC .m A <m BD .条件不足,无法判断【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当B 管竖直放罝时,高度会变高,根据液体压强公式p gh ρ=可知'B B p p <,由已知A B p p =,可得'A B p p <,两个平底试管A 和B 是相同的,底面积也相同,'A B p p <两边乘上底面积S ,可得'A B p S p S <即两个平底试管A 和B 受到液体的压力'A B F F <,而这两个压力就是对应液体的重力,即A B G G <,A B m m <,故选C .3.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力的变化量△F 甲、△F 乙的关系是( )A .△F 甲一定大于△F 乙B .△F 甲可能大于△F 乙C .△F 甲一定小于△F 乙D .△F 甲可能小于△F 乙【答案】C 【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,由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以,ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,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 =ρS △h g =ρh 2△hg ,则:F F 甲乙=22h hg h hg ρρ甲甲乙乙 =h h 甲乙<1, 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选C 。
4.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p 1 和p 2 ,若把甲叠放在乙上面,如图所示,则乙对地面的压强为:A . p 1+ p 2B . p 12+ p 22C .331221p p p + D .331222p p p + 【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 gh S 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D5.装有水的薄壁轻质柱形容器,静止放在水平桌面上,现将A 、B 、C 三个实心物体分别浸没水中(水没有溢出);发现放入A 物体时,水对容器底部压强的增加量与容器对桌面压强增加量的比值最小;放入C 物体时,水对容器底部压强的增加量与容器对桌面压强增加量的比值最大,则A 、B 、C 三物体密度满足的条件是() A .ρA >ρB ,ρA >ρC B .ρA <ρB ,ρA <ρC C .ρA >ρB ,ρA <ρC D .ρA <ρB ,ρA >ρC【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】设物体的质量为m ,则容器对地面压强的增加量1F mgp S S∆∆== 水对容器底部压强的增加量2V p hg Sg Sρρ=∆∆=物水水由题知21p p V V ρρρρ∆∆==水物物物水物:::由于水的密度是确定的,物体的密度越大,比值越小,所以可知A 的密度最大,C 的密度最小。
故选A 。
6.如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的轻质圆柱形容器放置在水平地面上,他们对地面的压强相等。
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙, 且甲、乙质量的变化量相等。
若甲切去部分高度为Δh 甲,乙抽出部分高度为Δh 乙,它们剩余部分的质量分别为 m ′甲、m ′乙,则( )A .Δh 甲>Δh 乙,m ′甲<m ′乙B .Δh 甲>Δh 乙,m ′甲>m ′乙C .Δh 甲<Δh 乙,m ′甲>m ′乙D .Δh 甲<Δh 乙,m ′甲<m ′乙【答案】C 【解析】 【详解】因为甲为规则圆柱体,乙为规则容器,则甲对地面的压强:p 甲=ρ甲gh 甲,乙对容器底的压强:p 乙=ρ乙gh 乙,因为他们对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以ρ甲h 甲=ρ乙h 乙,由图可知:h 甲<h 乙,所以ρ甲>ρ乙;因为甲、乙质量的变化量相等,即Δm 甲=Δm 乙,所以 ρ甲Δh 甲S 甲=ρ乙Δh 乙S 乙,由图可知:底面积S 甲>S 乙,所以Δh 甲<Δh 乙; 由p =FS得:对地面的压力F 甲=p 甲S 甲,F 乙=p 乙S 乙,因为p 甲=p 乙,S 甲>S 乙,所以 F 甲>F 乙,因为他们放置在水平地面上,压力等于重力,所以G 甲>G 乙,则由G =mg 知:m 甲>m 乙,因为m ′=m -Δm ,而Δm 甲=Δm 乙,所以m ′甲>m ′乙。
故选C 。
7.均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等。
已知它们的边长l 甲>l 乙,现将两物体均沿水平方向切去一部分厚度∆h ,则( ) A .若切去相等体积,P’甲可能小于P’乙 B .若切去相等体积,P’甲一定小于P’乙 C .若切去相等质量,∆h 甲一定小于∆h 乙 D .若切去相等质量,∆h 甲可能小于∆h 乙【答案】C【解析】 【分析】 【详解】AB .沿水平方向切去一部分厚度∆h ,且边长l 甲>l 乙,利用极限思想,乙被切没了,甲还有剩余,所以剩下的甲的压强大于乙的压强,所以AB 错误; CD .均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等,所以gL gL ρρ=甲甲乙乙根据上式可得L L ρρ=甲甲乙乙因为切去相等的质量,所以22L h L h ρρ∆=∆甲甲甲乙乙乙结合上式可得L h L h ∆=∆甲甲乙乙又因为l 甲>l 乙,所以∆h 甲一定小于∆h 乙,所以C 正确,D 错误。
故选C 。
8.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,则( )A .甲对地面的压强可能等于乙对地面的压强B .甲对地面的压强一定小于乙对地面的压强C .甲对地面的压力可能等于乙对地面的压力D .甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】CD .若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,此时甲、乙对地面压力为F G gV ρ=+甲甲甲甲 F G gV ρ=+乙乙乙乙由题意,可知G G =甲乙,V V =甲乙,ρρ甲乙>,则F F 甲乙>,故C 、D 错误;AB .若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体后,二者对地压强分别为G gV p S S ρ=+甲甲甲甲甲甲G gVpS Sρ=+乙乙乙乙乙乙由于G G=甲乙,V V=甲乙,ρρ甲乙>,则G GS S<甲乙甲乙gV gVρρ>甲甲乙乙则甲对地面的压强也可能等于乙对地面的压强,故A正确、B错误。
故选A。
9.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为Am、Bm、Cm,密度分别为Aρ、Bρ、Cρ的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B 球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为F A、F B、F C。
下列选项正确的是()A.若A B Cm m m==,则A B CF F F=<B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮C.只取出A球,容器中液面的高度降低了ABmSρD.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了()A B Cgm m mS++【答案】C【解析】【分析】由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;(1)当A B Cm m m==时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A排开液体的体积,根据V Sh=求出只取出A 球时容器中液面的高度降低的高度;(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据mVρ=求出B球和C球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V Sh=求出容器内液体上升的高度,利用p gh ρ=求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
【详解】由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底;A .若ABC m m m ==,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和B 受到的浮力等于自身的重力,小球C 受到的浮力小于自身的重力,则A B C F F F =>,故A 错误;B .因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误;C .由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ρ,小球A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即A A A F G m g ==浮由浮排F gV ρ=可得,小球A 排开液体的体积A A AA B BF m g m V g g ρρρ===浮排液 只取出A 球,容器中液面降低的高度AA B AB m V m h S S Sρρ∆===排 故C 正确;D .因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由mVρ=可得,B 球和C 球排开液体的体积分别为BB B Bm V V ρ==排,CC C Cm V V ρ==排三球放入液体后,排开液体的总体积CABA B C BBCm m m V V V V ρρρ=++=++排排排排容器内液体上升的高度CABBBC m m m h V S Sρρρ++∆'==排三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量CABBBCC B A B C ()B m m m m g p g h gm m SSρρρρρρρ++∆=∆'==++液故D 错误。