专题02 选择填空题里的压强综合计算问题-中考物理必考重难点压轴25个小微专题精炼(高分突破)
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专题02 选择题里的压强综合计算问题
1. A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为,则以下分析正确的是( )
A. B的重力是50N B. L=2.5cm时,
C. B的底面积为 D. A切去一半后,
【答案】B
【解析】AC.由图乙可知,L的长度最大为10cm,根据题意可得,物体A的边长为10cm,所以物体B的边长为20cm,可求出B的底面积为400cm2,当L=0时,物体A还没有被切割,此时
根据压强公式可得
因为B放在水平地面上,可得B的重力为
故AC错误;
B.由图乙可知,当L=10cm时,说明A全部叠放在B上,此时B对地面的压强为
根据压强公式可得
因为B放在水平地面上且,可求出A的重力为
当L=2.5cm时,根据压强公式,可求出物体B对地面的压强
此时物体A对地面的压强
可得
故B正确;
D.A切去一半后,即L=5cm时,根据压强公式,可求出物体A对地面的压强
故D错误。故选B。
2.有、两个均匀实心圆柱体,的高为、底面积为,的高为、底面积为。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,对桌面的压强为,对桌面的压强为;若按图丙的方式放置时,对的压强为,对桌面的压强变为。下列判断正确的是( )
A. 的重力为 B. 的密度为
C. :: D.
【答案】
【解析】A.将按图甲的方式放在水平桌面上,根据可知对桌面的压力
,的重力,故A错误;
B.若按图丙的方式放置时,根据可知对的压力
,
的重力,的质量
,
的密度,故B正确;
C.将按图乙的方式放在水平桌面上,对桌面的压强
,
故:,故C错误;
D.若按图丙的方式放置时,对桌面的压强
,故D错误。
3. 正六边形钢质螺母的质量为7.9g,其空心圆的面积为正六边形的面积的,当螺母如图甲所示平放在水平地面上时,螺母对地面的压强为p;当螺母如图乙所示立放在水平地面上时,螺母对地面的压强为4p。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,则正六边形的边长为( )
A. cm B. cm C. cm D. cm
【答案】B
【解析】当螺母如图甲所示平放在水平地面上时,螺母对地面的压强为
经整理可知
当螺母如图乙所示立放在水平地面上时,螺母对地面的压强为
经整理可知
可得
则该螺母侧边的面积为
钢的体积为
设六边形的边长为L,则该螺母的厚度为
正六边形的面积为
其空心圆的面积为正六边形的面积的,则钢质螺母剩余部分的底面积为
钢质螺母实心部分的体积为
经整理可知
故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
4. 如图所示,质量为10kg,底面积为500cm2的圆柱体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm2 , 内盛有8kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),则( )
A. 未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×105Pa
B. 容器B内水的体积为0.08m3
C. 物体M的密度为2.5×103kg/m3
D. 物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×104Pa
【答案】 C
【解析】结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力。处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为
A不符合题意;
B.容器B内水的体积为
B不符合题意;
C.圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等,当物块M放在圆柱体上时,增加的压强为
而将M浸没在水中,水对容器B底部压强的变化量即为浮力所产生的压强,故压强的变化量为
两式相等,经整理可得
C符合题意;
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为
D不符合题意。
5. 如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=___________。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=___________。
【答案】 1∶1 3∶10
【解析】长方体物块放在水平地面上对地面的压强
它们的密度之比
从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,A剩余部分对地面的压强
pA剩=ρAg(hA-h)
叠放后B对地面的压强
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则
6. 质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,乙的边长为20cm,则乙的密度是______,甲的质量是______kg,图中A点横坐标是______。
【答案】 8 4
【解析】由图可知,当还未沿水平方向切时,乙对地面的压强为6×103Pa,又因为乙是边长为20cm的正方体,且质量分布均匀,根据公式可得乙的密度为
由图可知,当沿水平方向切去高度时,甲对地面的压强为0,即可得甲的边长为10cm,所以甲的体积为
根据密度公式可得甲的质量为
A点表示,当甲、乙沿水平方向切去相同高度时,对地面的压强也相等,设此时切去相同的高度为x,则根据公式可得等式
即
解得
所以图中A点横坐标是4。
7. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器。两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是( )
A. 两种液体密度的大小关系是
B. 桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C. 两种液体对容器底压强的大小关系是pa
【解析】A.因为甲乙两个容器中液体的质量相等,但甲中液体的体积大于乙中液体的体积,所以由密度公式可知,甲中液体的密度小于乙中液体的密度,即ρa<ρb,故A错误;
B.因为两个容器放在水平桌面上,所以容器对桌面的压力大小等于容器的重力与液体的重力之和,而两个容器的质量和容器内液体的质量均相等,所以由重力公式G=mg可知,两个容器对桌面的压力大小相等,再根据力的作用的相互性可知,桌面对两个容器支持力的大小也相等,故B错误;
C.由图可知,甲为柱形容器,液体对容器底的压力与液体的重力相等;乙装液体部分为口小底大的锥形容器,液体对容器底的压力大于液体的重力,由于两容器中液体的质量相等,则甲中液体对容器底部的压力小于乙中液体对容器底部的压力,由压强公式可知,在容器底面积相同时,甲中液体对容器底部的压强小于乙中液体对容器底部的压强,即pa
8. 水平桌面上有甲、乙两个相同的圆柱形容器,分别装入密度不同的液体。A、B是两个体积相等的小球。用细线将A球系在轻质木棍上,木棍搭在甲容器壁上。B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质量),且两根细线均受拉力。静止时液面如图所示。液体对容器底部的压强相等,C、D两点距容器底高度相等。下列说法正确的是( )
A. A球的密度小于B球的密度
B. C点的压强小于D点的压强
C. 若剪断甲容器中的细线,甲容器对桌面的压力不变
D. 若剪断乙容器中的细线,液体对容器底的压强变小
【答案】BCD
【解析】A.由题意知液体对容器底部的压强相等,即
由图示可知,故。又由题意知A、B是两个体积相等的小球,用细线将A球系在轻质木棍上,木棍搭在甲容器壁上。B球与固定在容器底部的细线相连(不计细线和木棍的质量),且两根细线均受拉力。这说明A球如果没有绳子拉将下沉,B球没有绳子拉将上浮。故可判断A球密度大于甲液体密度,B球密度小于乙液体密度。故A球密度大于B球的密度,故A错误;
B.液体对容器底部的压强相等,即p甲=p乙,又C、D两点距容器底高度相等,且,故pC下>pD下,得pC上
D.由题意知若剪断乙容器中的细线,B球将上浮,液面高度将下降,故此时液体对容器底的压强变小,故D正确。故选BCD。
9. 如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是( )
A. ,;, B. ,;,
C. ,;, D. ,;,
【答案】B
【解析】由图可知,A液体体积大于B液体体积,A、B两种液体质量相同,由
可知
液面高度相同,根据
可得液体对容器底部的压强关系
容器底面积相同,根据
可得液体对容器底部的压力关系
容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力大小等于容器和液体总重力
两种液体质量相同,液体的重力相同,则
根据
容器对桌面的压强
故ACD错误,B正确。故选B。
10. 如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为、。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】由于两容器底部受到的液体压强相等,甲容器底面积大于乙容器底面积,由可知,甲容器底部受到的液体压力F甲大于乙容器底部受到的液体压力F乙,由于
G甲液=F甲 G乙液=F乙
所以G甲液>G乙液
由G=mg可知m甲液>m乙液
由于甲乙两种液体的体积相等,由可知甲>乙
由于A点到容器底部的深度等于B点到容器底部的深度,则两点以下部分液体的压强大小关系为pA下>pB下
若两容器底部受到的液体压强相等,则两点处受到液体的大小关系为
故ABC错误,故D正确。故选D。
11. 如图所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A受重力10牛,B受重力30牛,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,则A与B的底面积之比为________,若把B放在A上,那么B对A的压强与A对地面的压强之比为______。
【答案】 1:6 3:4
【解析】由题意可知,A对B的压力大小等于A自身的重力,B对地面的压力大小等于A和B的重力之和,根据压强公式可知道A对B的压强与B对地面的压强分别是
数学变换可得
因为A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,即
A受重力10N,B受重力30N,所以A与B的底面积之比是
A与B的底面积之比是1:6。
若把B放在A上,那么B对A的压力大小等于B自身的重力,即,A对地面的压力大小等于A和B重力之和,即
B对A的压力受力面积是,A对地面的压力受力面积也是,根据压强公式可知道B对A的压强与A对地面的压强分别是
B对A的压强与A对地面的压强之比是
B对A的压强与A对地面的压强之比是3:4。
12. 如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为______kg;从甲、乙两容器内抽出______m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
【答案】 3 0.1
【解析】根据密度公式可知,容器内水的质量为
液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据公式p=ρgh可知,当两种不同液体对两容器底部压强相等时,液体密度与液体深度成反比,即
由题意可知甲容器中水的深度为
乙容器中酒精的深度为
所以要使酒精和水对容器底部的压强相等,则抽走的水的相同高度必须满足
解得
13. 如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为_______Pa,物体C的密度为_________kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 2000 2.5×103
【解析】由 知道,未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为
设物体C的质量为m,则长方体A对地面压强的增加量
水对容器B底部压强增加量
由于,则
所以,物体的密度
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