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一、初中物理压力与压强问题
1.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:
;
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。
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 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( )
A.△SA>△SB,△mA=△mB B.△SA>△SB,△mA>△mB
C.△SA<△SB,△mA>△B D.△SA<△SB,△mA<△mB
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为p==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:ρAgh=ρBgh,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(SA﹣△SA)gh=ρB(SB﹣△SB)gh,则SA﹣△SA=SB﹣△SB,又因为SA>SB,所以,△SA>△SB,故CD错误;
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.
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+ p2 B. p12+ p22
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
设两正方体的密度为,边长分别为和 ,
甲正方体的边长
乙正方体的边长
把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力:
乙对桌面的压强:
故选D
4.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
水对容器底部压强的增加量
由题知
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。
5.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,乙抽出部分高度,它们剩余部分的质量分别为、,则( )
A.>,<
B.>,>
C.<,>
D.<,<
【答案】C
【解析】
【分析】
【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
p甲=p乙
即
ρ甲gh甲=ρ乙gh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
由图可知:底面积S甲>S乙,所以
由得,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
而且
所以
故选C。
6.如图甲,体积为1000cm3的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中,容器重力为10N;底面积50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质细线悬挂于天花板,细线拉力为12N,A与B相距7cm,现往容器中注入某种液体,当液体深度为15cm时,细线拉力变为10N,如图乙,此时液体对容器底的压强为1500Pa。下列说法正确的是( )
A.液体的
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