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物理备考之压力与压强压轴突破训练∶培优 易错 难题篇附详细答案(1)

【详解】
由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底;
A.若 ,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 ,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;
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= 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= 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;
圆柱体受到竖直向上8N的拉力.圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
G=F浮+F拉=2N+8N=10N
故A错误;
B.注入水的质量为m,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和拉力是平衡力,此时拉力是5N,重力是10N,受到的浮力
F=G-F拉'=10N-5N=5N
倒水之前弹簧测力计对圆柱体的拉力是8N,倒水之后弹簧测力计的对圆柱体的拉力是5N,弹簧缩短3cm,圆柱体被向上拉动3cm,此时圆柱体已经距离原本水面高1cm处,并且物块还有5cm浸在水中,因此水面上升了6cm,原来水对容器底部的压强为1.2×103Pa,则原来的水深
故选B。
8.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 、 、 ,密度分别为 、 、 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FA、FB、FC。下列选项正确的是( )
A.若 ,则
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
Δp甲=p甲'-p甲= ,
乙物体对地面压强的变化量
Δp乙=p乙-p'乙= ,
因原来两物块对地面压强相等,根据p= ,则有:
= ,
解得:
F甲= 。
所以

因 > ,所以 > 。故选D。
6.如图所示,弹簧测力计下端挂有高为12.5cm、横截面积为100cm2的柱形物块,将物块放入底面积为500cm2,质量忽略不计的圆柱形容器中。当物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa。现向容器中加水至弹簧测力计的示数为5N时停止加水,已知弹簧的伸长与所受拉力成正比,当拉力为1N时弹簧伸长1cm。则下列说法中正确.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600cm2=0.06m2,对地面的压强为
由估算可知一张草稿纸对折后对桌面的压强接近 ,故A符合题意;
因为SA>SB,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,mA>mB,切去部分后A、B 剩余部对地面的压力相等,所以有:(mA﹣△mA)g=(mB﹣△mB)g,即mA﹣△mA=mB﹣△mB,所以,△mA>△mB,故A错误,B正确.故选B.
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
C.一张试卷的面积比 小得多,故C不符合题意。
故选B。
3.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S1;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:
h= = =0.12m=12cm
停止加水时水的深度为
12cm 6cm=18cm
故B错误;
C.倒入水之后水深增加6cm,圆柱体的排开水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的体积为
V=500cm2×6cm-100cm2×3cm=2700cm3
所以增加水的质量为
m=ρ水V=1g/cm3×2700cm3=2700g=2.7kg

∵A、B两点在同一高度上,


∴ ,
∴根据 知:AB以下液体对底部压强

∵AB两点压强为


∴ .
故选A.
2.“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
C.一张物理试卷的面积为
D.小丽站在地面上对地面的压力大于900牛顿

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 ,由力的平衡条件可得

容器底部对液体的支持力F支,和液体对容器底部的压力 为相互作用力,其大小相等

由①②③式和阿基米德原理可得,液体对容器底部的压力为
若容器底面积为S,则容器底受到液体的压强为
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 和 的大小关系为
A. B. C. 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 和
知两个容器底部所受压强相同,即
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 ,小球A漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即
由 可得,小球A排开液体的体积
只取出A球,容器中液面降低的高度
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 可得,B球和C球排开液体的体积分别为

三球放入液体后,排开液体的总体积
容器内液体上升的高度
故C正确;
D.加水过程中水对容器底部增加的压强为
△p=ρ水g△h=103kg/m3×10N/kg 0.06m=600Pa
水对容器底部增加的压力
△F=△p S=600Pa 2×100×10-4m2=12N
柱形物块变化的浮力
△F浮=5N 2N=3N
故加水过程中水对容器底部增加的压力大于柱形物块变化的浮力,故D错误。
故选C。
7.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(SA<SB<Sc),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
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了
【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 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;
【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 、液体内部压强的计算公式 、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

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S2,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:

根据p总相等可得:
那么:
所以:
p>p′;
故选B。
4.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SA>SB.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△mA、△mB以及底面积△SA、△SB的判断,正确的是()
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= 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= 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。
10.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hA′、hB′及剩余部分对地面压强pA′、pB′的关系是( )
(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 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 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 求出容器内液体上升的高度,利用 求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。
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