一、初中物理压力与压强问题1.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 。
2.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面向齐平,且甲的质量等于乙的质量。
若从两容器中分别抽出部分液体后,液面仍保持相齐平,则此时液体对各自容器底部的压强A p 、B p 和压力A F 、B F 的关系是( )A .AB p p <,A B F F = B .A B p p <,A B F F >C .A B p p >,A B F F =D .A B p p >,A B F F <【答案】A 【解析】 【分析】甲乙质量相等,对容器底的压力相等;A 的底面积大,根据Fp S=分析液体对各自容器底部的压强A p 、B p 的关系;若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则和原来的情况相同。
【详解】甲乙两种液体质量相等,此时两液面齐平。
因为是圆柱形容器,对容器底的压力为F G mg ==,所以甲乙对容器底的压力相等,即A B F F =; 由于A 的底面积大,由Fp S=可得,A 对容器底的压强小,即A B p p <; 若从两容器中分别抽出部分液体后,因为两液面仍保持齐平,所以和未抽出时的情况相同,即A B p p <,A B F F =;故选A 。
【点睛】本题主要考查压强大小比较,重点在分析压力及重力与压力的区别。
3.如图所示,均匀圈柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上。
现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后,甲对地面的压强等于乙对容器底部的压强。
若甲、乙原来的质量分别为m 甲、m 乙则A .m 甲可能等于m 乙B .m 甲一定等于m 乙C .m 甲一定大于m 乙D .m 甲一定小于m 乙【答案】C 【解析】 【详解】由图可知,甲、乙的横截面积关系为:S S 甲乙>,已知甲、乙的剩余部分对底部的压强相等,根据F pSG mg ===可知,甲、乙的剩余部分质量大小关系为:m m 甲剩乙剩>;对于规则的均匀固体,其对地面的压强gh F G mg Vg Sgh p S S S S Sρρρ====== 则p gh ρ甲甲甲=,根据液体压强公式可得,乙对容器底部的压强p gh ρ乙乙乙= 由图可知,甲、乙原来的高度是:h h 甲乙<,现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出相同高度的液体乙后(设减小的高度为△h ),由h h h '=﹣可得,甲、乙剩余的部分高度:h h ''甲乙<,由题知剩余的甲对地面的压强等于剩余的乙对容器底部的压强,根据p =gh ρ可得:ρρ甲乙>。
由于切去甲的高度与抽出乙的高度相同,且S S 甲乙>,根据V Sh =可知,切去甲的体积与抽出乙的体积关系是:V V 甲切乙抽>,根据m V ρ=可知,切去甲的质量与抽出乙的质量关系是:m m 甲切乙抽>,由于物体原来的质量m m m +切剩=,所以,m m 甲乙>,故C 正确,ABD 错误。
4.如图所示,底面积不同、自重相等的两个薄壁圆柱形容器A 、B (S A <S B )中分别盛有甲、乙两种不同的液体,此时容器对水平桌面的压力相等。
现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h ,则剩余液体对各自容器底部的压强p 、压力F 的关系是( )A .p 甲=p 乙;F 甲>F 乙B .p 甲>p 乙;F 甲=F 乙C.p甲>p乙;F甲>F乙D.p甲>p乙;F甲<F乙【答案】C【解析】【分析】【详解】已知底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,容器对水平桌面的压力相等,容器的重力相同,所以液体的重力相同,由于是直圆柱形容器,液体对各自容器底部的压力等于液体的重力,所以液体对各自容器底部的压力相同,则G甲=G乙由G=mg可知m甲=m乙由图可知V甲<V乙由ρ=mV可知ρ甲>ρ乙剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可得剩余液体对各自容器底部的压强关系p甲>p乙由图可知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积大于原来体积的一半,剩余乙液体的体积约为原来体积的一半,由F=G=mg=ρVg可知F甲>12G甲F乙≈12G乙原来两液体的重力G甲=G乙所以可知剩余液体对各自容器底部的压力F甲>F乙故选C。
5.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。
则下列分析正确的是()A.血液滴在甲试管中受到的浮力最小B.硫酸铜溶液中ρ甲密度最大C.血液滴在丙试管中受到的重力等于排开硫酸铜溶液的重力D.三个试管底部受到硫酸铜溶液的压强相等【答案】B【解析】【分析】【详解】A.同一感染者体积相同的一滴血液的重力相同,甲中血液漂浮,浮力等于重力;乙中血液悬浮,浮力等于重力;丙中血液沉底,浮力小于重力,所以F甲=F乙>F丙故A错误;B.当物体密度小于液体密度时,物体漂浮,故感染者血液的密度小于ρ甲;当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同;当物体密度大于液体密度时,物体下沉,故感染者血液的密度大于ρ丙;故硫酸铜溶液中ρ甲密度最大,故B正确;C.血液滴在丙试管中下沉,故受到的重力大于排开硫酸铜溶液的重力,故C错误;D.当物体密度与液体密度相同时,物体将悬浮在液体中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同,当血液滴漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液滴下沉时,硫酸铜溶液的密度小于于血液的密度,可知ρ甲>ρ乙>ρ丙由图知液面相平,由公式p=ρgh可得p甲>p乙>p丙故D错误。
故选B。
6.下列说法正确的是()A.甲图中订书器的手柄部分比较宽大是为了减小压力B.乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时瓶内气压大于大气压强C.丙图中水对坝底的压强大小取决于水的深度D.丁图中水塔与水龙头一定构成连通器【答案】C【解析】【分析】【详解】A.订书器的手柄部分比较宽大是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故A错误;B.乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,使水流出,故B错误;C.水的压强随深度的增大而增大,故C正确;D.根据连通器的定义可知,如果水龙头关闭或者水管的上端封闭,就不是连通器了,故D 错误。
故选C。
7.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。
把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施使瓶子温度保持不变),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断错误的是()楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm5 5.3 5.76 6.3A.往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压B.水柱高度h增大,说明大气压增大了C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大【答案】B【解析】【详解】A.往瓶内吹气后,瓶内气压是变大的,逐渐大于瓶外大气压,A正确,不合题意;B.瓶内气压是不变的,而水柱高度h增大,说明外界大气压是减小了,B错误,符合题C .上楼的过程中,给瓶子保温,以免温度影响瓶内气压,避免温度对测量结果的影响,C 正确,不合题意;D .由题意可知p gh p ρ=+水外内可得到-p p p gh ρ∆==外水内所以水柱高度h 越大,瓶内外的气体压强差越大,D 正确,不合题意。
故选B 。
8.甲、乙两个完全相同的量筒放在水平桌面上,甲装水、乙装酒精.现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,如图所示,此时量筒底部受到的液体压强相等,若将两个金属块取出,甲、乙量筒底部受到的液体压强分别是p 甲、p 乙,下列判断正确的是( )A .p p 甲乙>B .p p <甲乙C .p p =甲乙D .无法判断【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知道,此时量筒底部受到的液体压强相等,即''p p =甲乙,甲的压强是''p gh ρ=甲甲甲,乙的是''p gh ρ=乙乙乙,即''h h ρρ=甲甲乙乙铝块、铁块体积相等,V V =铝铁,量筒底部面积S 相等,现将体积相等的铝块、铁块分别放在甲、乙量筒中,那么升高的高度分别为V h S ∆=铝甲、V h S∆=铁乙,可知道∆=∆甲乙h h ,水的密度是大于酒精,ρρ甲乙>,可得h h ρρ∆>∆甲甲乙乙也可以知道''h h h h ρρρρ-∆<-∆甲甲甲甲乙乙乙乙可以转化为()()''g h h g h h ρρ-∆<-∆甲甲甲乙乙乙p p <甲乙选项B 符合题意。
9.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:2:3ρρ=甲乙,底面积之比:3:4S S =甲乙,对水平地面的压强之比:8:5p p =甲乙,下列有关甲、乙的说法正确的是( )A .甲、乙的重力之比是1∶2B .甲、乙的体积之比是16∶5C .甲、乙的高度之比是5∶12D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的重力之比为836545G F p S p S G F p S p S ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙乙故A 错误;B .甲、乙的体积之比是639525G m gV G m G V G gρρρρρρ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙甲乙乙故B 错误;C .甲、乙的高度之比是9412535V h S V S V h V S S ==⨯=⨯=甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙故C 错误;D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强之差为122221212()()gV gV F F G G m g m g p p gh gh g h h g h h S S S S S S S S ρρρρρρ-=-=-=-=-=-=---甲乙111甲乙甲甲乙乙12121212:2:3ρρ=甲乙所以23ρρ=甲乙 由于125h h =甲乙 所以125h h =甲乙 故12212291()()0353153p p g h h g h h g h gh gh gh gh gh ρρρρρρρρ-=---=⨯--+=+>甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙所以12p p >故D 正确。