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第九章章末卷1_初中全科目同步习题+精品试卷(7-9年级)(1)_25秋初中物理《同步习题+精品试卷》_初中物理试卷人教版_《同步试题》_同步试题资源包(8B)

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第九章章末卷 1
一选择题(每题3分,共21分)
1.(2015•柳州)如图是两边管子粗细相同、足够高的连通器,其水平细管足够长,中间
有一个可无摩擦移动的活塞.刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管液体是酒精(ρ
酒精=0.8xl03 kg/m3),右管液体是水(ρ水=1.0xl03 kg/m3).现松开活塞,重新稳定后(
)
A.右边液面下降1cm B.右边液面下降2cm
C.右边液面比左边液面低lcm D.左右液面一样高
【考点】89:液体的压强的计算.
【难度】中等.
【分析】连通器是指上端开口,底部连通的容器,内装入不同液体,当液体静止时,各容
器两侧液体对活塞的压强相等,根据p=ρgh求出液面的变化.
【解答】解:
由图所示,连通器两边的液体高度都为9cm,根据连通器的特点可知,在连通器内装入不
同液体,当液体静止时,连通器两侧液体对活塞的压强相等,
因为酒精的密度小于水的密度,所以松开活塞后,酒精的液面升高,水面下降,因为连通
器两边管子粗细相同,所以酒精上升的高度等于水下降的高度h,
因为左、右两管中的水对活塞的压强相等,即p =p ;
酒精 水
所以根据液体压强的计算公式p=ρ gh,可得:
液
ρ g(9cm+h)=ρ g(9cm﹣h);解得:h=1cm,所以右边液面下降1cm,故A正确.
酒精 水
故选A.
【点评】本题考查了学生利用液体压强知识和连通器原理的应用,考查了学生的分析、推
理能力,注重了知识的综合运用,是一道不错的题目.
2.(2014•德阳)如图是两个底面积不同的圆柱形容器A和B(S >S ),容器足够高,分
A B
别盛有甲、乙两种液体,此时两种液体对容器底部的压强相等.若在A容器中倒入或抽出甲液体,在B容器中倒入或抽出乙液体,使两种液体对容器底部的压力相等,正确的判断
是( )
A.倒入的甲液体体积V 可能大于倒入的乙液体体积V
甲 乙
B.抽出的甲液体体积V 可能小于抽出的乙液体体积V
甲 乙
C.倒入的甲液体高度h 一定大于倒入的乙液体高度h
甲 乙
D.抽出的甲液体高度h 一定等于抽出的乙液体高度h
甲 乙
【考点】81:压力及重力与压力的区别;8A:液体压强计算公式的应用.
【难度】中等
【分析】由题意分析:因为p =p ,可得 = ,又因为S >S ,所以原容器所装的甲
甲 乙 A B
液体质量大于乙液体,所以现在抽出或倒入时都要使得乙溶液装入 B瓶的质量多一些才符
合题意;当密度一定时质量与体积成正比,所以倒入或抽出体积越多,倒入或抽出的液体
质量也应越多,但因为P =P ,可得ρ gh =ρ gh ,所以ρ >ρ .然后用排除法即可
甲 乙 甲 甲 乙 乙 甲 乙
得出结论.
【解答】解:由p =p ,可得 = ,又因为S >S ,所以原容器所装的甲液体质量大
甲 乙 A B
于乙液体,即F >F ,现在抽出或倒入时都要使得乙溶液装入B瓶的质量多一些才符合题
A B
意;因为p =p ,可得ρ gh =ρ gh ,由h <h ,可得ρ >ρ .
甲 乙 甲 甲 乙 乙 甲 乙 甲 乙
所以△F=ρg△hS,
△h <△h ,故C错;
甲 乙
△m=ρ×△V,△V <△V ,故A错;
甲 乙
抽出的m >m ,但ρ >ρ ,所以V 可能小于V ,
甲 乙 甲 乙 甲 乙
如果抽出的液体体积V 可能小于V ,由于(S >S ),所以抽出的液体高度h 不一定等
甲 乙 A B 甲
于h ,故选项B正确,选项D错误.
乙
故选B.
【点评】这是一道推理判断题,先根据两种液体对容器底部的压强相等.判断两液体的密度大小和两容器底部所受压力的大小,然后对各个选项逐一分析即可得出答案.
3.(2014•南通)如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装
有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,下
列表示木块的重力势能E ,木块所受浮力大小F、木块下表面处水的压强p 和容器对桌面
p 1
的压强p 随时间变化的关系图线中,可能正确的是( )
2
A. B. C. D.
【考点】83:压强大小比较.
【难度】中等.
【分析】(1)重力势能与质量和高度有关;
(2)根据图示可知,当水位在一定高度时,木块处于漂浮状态,即浮力等于重力;当水位
下降到一定高度时,木块对容器底有压力,浮力小于重力;
(3)在容器内水流出的过程中,木块下表面处水的深度不变,根据 p=ρgh判断木块下表面
处压强的大小;
(4)先根据液体压强随深度变化的特点判断容器对桌面的压力的变化,然后根据 p= 判
断容器对桌面压强的变化.
【解答】解:A、当容器内的水流出后,木块的质量不变,高度减小,则木块的重力势能
减小,当水不再流出时,木块的重力势能不变,即木块的重力势能先变小后不变,故 A错
误;
B、根据图示可知,当水位在一定高度时,木块处于漂浮状态,即浮力等于重力;当水位下
降到一定高度时,木块对容器底有压力,浮力小于重力;由于木块的重力不变,则木块受
到浮力先不变后减小;故B正确;
C、根据图示可知,在容器内水流出的过程中,并且当水位在一定高度时,木块下表面处水的深度不变,由p=ρgh可知,木块下表面处的压强不变,即木块下表面受到水的压强不变;
故C错误;
D、因为液体压强随深度的增加而增大,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,
因此相同时间内,容器对桌面减小的压力相同,由p= 可得,容器对桌面的压强p 随时间
2
均匀减小,故D错误.
故选:B.
【点评】本题综合考查了重力势能的影响因素、漂浮的条件、液体压强和固体压强公式的
应用,涉及的内容较多,关键是判断出容器总重力随时间的变化快慢.
4.(2014•巴中)现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的盐水,把一个鸡蛋分
别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体所受浮力分别为 F 、F ,两
甲浮 乙浮
杯液体对底部的压力、压强分别是F 、F ,P 、P ,下列说法正确的( )
甲 乙 甲 乙
A.F <F F =F P <P
甲浮 乙浮 甲 乙 甲 乙
B.F =F F >F P >P
甲浮 乙浮 甲 乙 甲 乙
C.F >F F <F P <P
甲浮 乙浮 甲 乙 甲 乙
D.F =F F <F P >P
甲浮 乙浮 甲 乙 甲 乙
【考点】83:压强大小比较.
【难度】中等强.
【分析】(1)根据物体的悬浮条件和浮沉条件判断鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小关系;
(2)鸡蛋在甲杯盐水中漂浮,盐水对容器底的压力等于鸡蛋重加上盐水重;鸡蛋在乙杯盐
水中悬浮,盐水对容器底的压力等于鸡蛋重加上盐水重;而容器相同、容器底面积相同,
再根据压强公式p= 得出盐水对容器底部的压强关系.
【解答】解:
(1)鸡蛋漂浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋悬浮在乙杯中,受到盐水的
浮力也等于鸡蛋重力;
所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F =F ;
甲浮 乙浮(2)鸡蛋在甲杯盐水中漂浮,盐水对容器底的压力:
F =G +G =G +m g=G +ρ Vg,
甲 鸡蛋 甲盐水 鸡蛋 甲盐水 鸡蛋 甲
鸡蛋在乙杯盐水中悬浮,盐水对容器底的压力:
F =G +G =G +m乙 g=G +ρ Vg,
乙 鸡蛋 乙盐水 鸡蛋 盐水 鸡蛋 乙
∵F =F ;
甲浮 乙浮
∴ρ >ρ ,
甲 乙
∴液体对容器底的压力:
F >F ,
甲 乙
因为容器相同、容器底面积相同,
由压强公式p= 可知盐水对容器底部的压强相等,即:p >p .
甲 乙
综上分析,ACD错误,B正确.
故选B.
【点评】本题易错点在第二问,要注意两盐水的密度不同,利用好“柱形容器中液体对容
器底的压力等于液体重力”是本题的关键.
5.(2014•南充)如图所示形状相同的甲、乙两个烧杯中,装有相同质量的水,再将质量
相等的两个实心小球a和b(ρ<ρ <ρ ),分别放入甲、乙两杯中(水未溢出),小球a
a 水 b
和b受到的浮力分别是F 和F ,甲、乙两个烧杯底部受到水的压强分别是p 和p ,则下列
a b A B
关系式正确的是( )
A.F>F ,p <p B.F>F ,p >p C.F=F ,p =p D.F<F ,p <p
a b A B a b A B a b A B a b A B
【考点】83:压强大小比较.
【难度】中等.
【分析】(1)已知两个实心小球a和b的质量相等,根据ρ<ρ <ρ ,可知两小球在水中
a 水 b
的浮沉情况,物体漂浮时浮力等于物体自身的重力,下沉时,浮力小于重力,由此可比较
二者所受浮力大小;
(2)形状相同的甲、乙两个烧杯中,装有相同质量的水,在没有放入小球时,甲、乙两个
烧杯底部受到水的压强相等,当小球a放入甲烧杯,由于小球a漂浮,小球b在水中下沉,则F=G,F <G然后可根据浮力公式变形比较其排开水的体积的大小,然后可知其液面上
a b
升的高度关系,再利用p=ρgh比较受到水的压强大小.
【解答】解:∵实心小球a和b质量相等,ρ<ρ <ρ ,
a 水 b
∴小球a在水中漂浮,小球b在水中下沉,则受到的浮力:
F=G=mg,F <G=mg,
a b
∴F>F ,
a b
∴V >V ,
排A 排B
则液面上升的高度h >h ,
A B
∴p >p .
A B
故选:B.
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的浮沉条
件的掌握和运用,有一定的拔高难度,属于难题.
6.(2014•贵港)如图所示,在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖 A和B.
在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C(不考虑容器的厚度),C中装有水,密度为ρ
,砖A和B的密度均为ρ、上表面到水平地面的距离分别为h 和h ,C与砖B和砖B与地
水 1 2
面的接触面积分别为S 、S ,且S = S .已知砖B和砖A对地面的压强相等,则薄壁容器C
C B C B
中水的深度为( )
A. B.
C. D.
【考点】86:压强的大小及其计算.
【难度】中等.
【分析】均匀实心长方体与圆柱体对水平面的压强p= = = = =ρgh,应用p=ρgh分析答题.
【解答】解:A对水平地面的压强p =ρgh ,
A 1
B对水平地面的压强:
p = = = +
B
=ρgh + =ρgh + ρ gh ,
2 2 水 水
∵p =p ,
A B
∴h = .
水
故选C.
【点评】本题考查了学生对密度公式、压强定义式、液体压强公式、重力公式的掌握和运
用,比较复杂,要进行细心的公式推导,特别容易出错!
7.(2013•贵港)如图所示,三块完全相同的砖a、b、c叠放在水平地面上,砖的密度为
ρ,平放时长、宽、高(厚)之比为4:2:1,设a、b间的压力为F,压强为P,b、c间
a a
的压力为F ,压强为P ,c与地面间的压力为F,压强为P,下列说法中正确的是( )
b b c c
A.F=F =F P=P =P B.F<F <F P=P >P
a b c a b c a b c a b c
C.F<F <F P>P =P D.F<F <F P<P <P
a b c a b c a b c a b c
【考点】81:压力及重力与压力的区别;83:压强大小比较.
【难度】中等
【分析】砖块对水平地面的压力等于砖块重;
确定各个图砖块对水平地面的压力和受力面积,然后根据压强公式p= 分别求解得出答案.【解答】解:a、b间的压力为F,压强为P ,假设砖的长、宽、高分别为4、2、1.则
a a
F=F,p= = ;
a a
F =2F,p = = = ,p= = ,
b b c
F=3F,则F<F <F P=P >P.
c a b c a b c
故选B.
【点评】本题主要考查学生对压强大小及其计算的理解和掌握,能从图中找出压
二、填空题(每空3分,共54分)
8.(2012•北京)如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为
200cm2和100cm2.容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精.若从两容器
中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为 p ,剩余酒精对容
水
器乙底部的压强为p .当质量m的范围为 0.8k g < m < 2.4k g 时,才能满足p >p .
酒精 水 酒精
( )
【考点】89:液体的压强的计算;2B:密度公式的应用.
【难度】中等
【分析】①从图可知,甲和乙两容器的形状规则,知道容器的底面积,容器内液体的深度
和液体的密度,可利用公式 m=ρv=ρsh计算出水和酒精未抽出之前的质量,再利用公式
G=mg计算出其重力.
②因为容器形状规则,液体对容器底部的压力等于自身的重力,当p >p 时,由公式
水 酒精
p= 列出一个压强的不等式,进一步求出抽出液体的质量范围.
【解答】解:
①∵ρ =1×103kg/m3,s =200cm2=0.02m2,h =0.2m;ρ =0.8×103kg/m3,s
水 水 水 酒精 酒精
=100cm2=0.01m2,h =0.3m,g=9.8N/kg,
酒精
∴甲容器内水的质量为:m =ρ s h =1×103kg/m3×0.02m2×0.2m=4kg,
水 水 水 水乙容器内酒精的质量为:m =ρ s h =0.8×103kg/m3×0.01m2×0.3m=2.4kg,
酒精 酒精 酒精 酒精
②因为容器形状规则,液体对容器底部的压力等于自身的重力,
而p >p ,由公式p= 可得:
水 酒精
∴ > ,
代入数据得: > ,
整理可得:m>0.8kg;
∴抽出液体的质量范围:0.8kg<m<2.4kg.
故答案为:0.8kg<m<2.4kg.
【点评】本题考查了学生对液体压强和密度公式的理解和应用,难点是求压强公式求出抽
取液体的质量范围.解决该题的关键是利用公式F=pS判断出液体对容器底部的压力的大小
关系.
9.(2013•鄂州)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在
两容器中,距离同一高度分别有A、B两点.若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强
关系是p < p ;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是 p >
A B 甲
p (两空选填“>”、“=”或“<”).
乙
【考点】83:压强大小比较.
【难度】中等.
【分析】(1)已知液体内A、B两点到容器底部的距离相等,根据m=ρV、V=Sh可知A、B
两点以下液体质量的大小关系;根据液体的质量相等可知A、B两点上液体的质量关系,因
液体对A、B所在液面的压力和液体自身的重力相等,根据压强公式即可得出这两处的液体
压强大小关系.(2)若A、B两点的压强相等,可判断出A、B两点上液体的质量关系,进一步确定A、B
两点以下液体质量的大小关系,最后得出容器中液体质量关系,根据压强公式即可得出容
器底液体压强大小关系.
【解答】解:(1)∵A、B两点到容器底的距离相等,
∴根据m=ρV=ρSh可知,A、B两点以下m >m ;
甲 乙
又∵因为完全相同的容器中,分别盛有质量相等的两种液体甲、乙,
∴A、B两点上液体的质量:m >m ,即G >G ;
B A B A
∴根据p= 可知,p >p .
B A
(2)若A、B两点的压强相等,则A、B两点上液体的质量:m =m ,因为A、B两点到容
B A
器底的距离相等,则有m ′<m ′,故有m >m ,G >G ;
B A 甲 乙 甲 乙
根据p= 可知,p >p .
甲 乙
故答案为:<;>.
【点评】解决本题的关键是知道固体压强公式p= 适用于固体、液体以及气体压强的计算.
10.(2013•梧州)如图所示,边长分别为a、b的实心均匀正方体甲、乙分别放在水平
地面上,它们对地面的压强均为p,则甲物体对地面的压力 小于 (填“大于”、“等
于”或“小于”)乙物体对地面的压力.若在两正方体上部沿水平方向截去体积均为V的
部分后,两正方体对地面压强的变化量之比△p :△p = b 3 : a 3 .
甲 乙
【考点】83:压强大小比较;81:压力及重力与压力的区别.
【难度】中等.
【分析】(1)已知压强相等,又知形状规则,对地面的压力等于自身的重力,根据p=
分析比较地面受到压力的大小;
(2)根据它们对地面的压强均为p,结合公式p=ρgh可判断出两者的密度大小比例,又是
沿水平方向切去体积均为V的部分,底面积不变,压力的变化部分是切去的V的部分,再
结合公式p= 计算.【解答】解:(1)从图上可知,S <S ,又形状规则,对地面的压力等于自身的重力,
甲 乙
即F=G,
∵p= ,
∴根据题意:p =p ,即 =
甲 乙
∵S <S
甲 乙
∴F <F ;
甲 乙
(2)∵p =p ,
甲 乙
∴ρ gh =ρ gh ,
甲 甲 乙 乙
即ρ ga=ρ gb,
甲 乙
∴ = ;
∵在两正方体上部沿水平方向切,
∴底面积不变,
对地面的压力变化是切去的部分,即△F=ρVg
所以,两正方体对地面压强的变化量之比:
= = = × = × = × =b3:a3.
故答案为:小于;b3:a3.
【点评】本题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p=
和p=ρgh(适用于实心柱体对支撑面的压强)进行分析解答.
11.(2013•北京)将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A底
面的压强为p .向容器A内缓慢注水,记录注入水的质量m和所对应的水对容器A底面的
0
压强p,记录的数据如下表所示.已知圆柱体B的体积为2800cm3,则p 等于 140 0 Pa.
0
(g取10N/kg)
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/Pa 400 800 1200 1600 2000 2400【考点】89:液体的压强的计算.
【难度】中等.
【分析】首先根据p=ρgh求出水的深度;然后根据m=ρV求出水的体积,再根据V=Sh求出
容器和圆柱体的底面积;根据水的深度和圆柱体的高度比较得出圆柱体所处的状态,根据
m=ρV求出圆柱体排开水的体积,进而根据G=F浮=ρ gV 求出圆柱体的重力,圆柱体对容
水 排
器底的压力等于其重力,根据p= 求出圆柱体对容器底的压强.
【解答】解:∵p=ρgh
∴加水1000g时水的深度:h = = =0.04m=4cm;
1
加水2000g时水的深度:h = = =0.08m=8cm;
2
加水3000g时水的深度:h = = =0.12m=12cm;
3
加水4300g时水的深度:h = = =0.16m=16cm;
4
加水5900g时水的深度:h = = =0.20m=20cm;
5
加水7500g时水的深度:h = = =0.24m=24cm;
6
对表格中数据进行处理及各状态分析如下:
m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
p/ 400 800 1200 1600 2000 2400
Pa
h/ 4 8 12 16 20 24
cm
△h 4
/cm
△ 1000 1600
m/g加 ①
水
情
况
图
示
② ③
或④ ⑥
⑤
①~③,m与h成正比,③~④,m与h不成正比,说明物体可能已经漂浮或已经全部浸
没,④~⑥△m与△h成正比.
图④~⑤中,增加水的质量:△m =ρS △h ,
④~⑤ A ④~⑤
∴容器的底面积:S = = =400cm2,
A
图①中,水的质量:m =ρV =ρ(S ﹣S )h ,
1 1 A B 1
∴圆柱体的底面积:S =S ﹣ =400cm2﹣ =150cm2,
B A
∵圆柱体的高度:h = = ≈18.7cm>h =16cm,
B 4
∴从③到④的过程中,圆柱体已经漂浮,并不是完全浸没在水中,
由图④可知,m =ρ(S h ﹣V ),
4 A 4 排
∴圆柱体排开水的体积:
V =S h ﹣ =400cm2×16cm﹣ =2100cm3=2.1×10﹣3m3,
排 A 4
圆柱体的重力:G=F =ρgV =1×103kg/m3×10N/kg×2.1×10﹣3m3=21N,
浮 排
圆柱体在圆柱形容器A的水平底面上时,对容器底的压力:
F=G=21N,
圆柱体B对容器A底面的压强:
p = = =1400Pa.
0
故答案为:1400.【点评】此题主要考查的是学生对液体压强、浮力、密度、固体压强计算公式的理解和掌
握,综合性较强,弄明白圆柱体在水中的状态是解决此题的关键.
12.(2008•株洲)雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 小于 冰的密度(填“大
于”、“等于”或“小于”).小丽利用冰的密度,使用如下方法来估测积雪的密度:利
用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度
和 积雪的厚度或冰层的厚度 ,就可以估测出积雪的密度.
【考点】86:压强的大小及其计算;2A:密度的计算.
【难度】中等.
【分析】根据雪受到挤压,里面的空气被排出,剩下的就是冰.根据同样质量的雪和冰,
由于雪里还有一定体积的空气,所以,体积一定比冰大一些.由密度公式即可作出判断.
根据公式ρ= ,设雪的密度ρ,利用脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同,可得
ρst =0.9g/cm3×s×(t ﹣t ),即可求出ρ的关系表达式,从而可得出答案.
2 2 1
【解答】解;雪在外力挤压下里面的空气被排出,剩下的就是冰,
同样质量的雪和冰,由于雪里还有一定体积的空气,所以,体积一定比冰大一些,
所以由ρ= 可知ρ <ρ .
雪 冰
根据公式ρ= ,由于脚用力踩在雪上,所以脚踩住的雪部分被压实(我们把这部分压实层
近视看成冰层)
设脚印的面积为s,深度t ,积雪厚度t .冰层厚度=积雪厚度与脚印深度之差=t ﹣t ,冰的
1 2 2 1
密度0.9g/cm3
脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同,设雪的密度ρ
故有ρst =0.9g/cm3×s×(t ﹣t ),可得雪的密度ρ=0.9g/cm3×
2 2 1
即只要测出脚印深度和积雪厚度就可以算出雪的密度.
故答案为:小于;积雪的厚度或冰层的厚度
【点评】此题主要考查压强的大小及其计算和密度的计算等知识点,解答此题的关键是利
用脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同,求出关于 ρ的表达式.有一定的拔高难
度,属于难题.13.(2015•梧州)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲
和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.09m,则甲对地面的
压强p = 2. 7 × 1 0 3 Pa,若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地
甲
面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为△d= 2 cm.(g取10N/kg)
【考点】86:压强的大小及其计算.
【难度】中等.
【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据 p= = = = =
=ρgh求出甲对地面的压强;
(2)因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,根据
p= 表示出此时甲对地面的压强,根据p=ρgh表示出此时乙对地面的压强,然后联立得出
等式即可得出答案.
【解答】解:(1)正方体对水平地面的压强:
p= = = = = =ρgh,
则甲对地面的压强:
p =ρgh =3×103kg/m3×10N/kg×0.09m=2.7×103Pa;
甲 甲
(2)甲、乙边长之比为1:3,设甲的边长为h,则乙的边长为3h,
因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,
所以,p ′=p ,
甲 乙
因 p ′ = = + =ρgh+ =ρgh+ =ρgh+
甲
g=ρgh+ g=ρgh+9ρ△hg,
p =ρg3h=3ρgh,
乙所以,ρgh+9ρ△hg=3ρgh,
则△h= h= ×0.09m=0.02m=2cm.
故答案为:2.7×103;2.
【点评】本题考查了压强的计算,灵活的运用p= 和p=ρgh是解题的关键,要注意水平面
上物体的压力和自身的重力相等.
14.(2014•梧州)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和乙内分别盛有质量均为2.4kg的盐水和
水,甲的底面积为0.01m2,乙的底面积为0.025m2.为了使盐水和水对各自容器底部的压
强相等,小军和小芳设计了不同的方法,如下表所示,请判断, 小芳 同学设计的方法
可行,该方法中所要求的体积 V= 1. 8 × 1 0 ﹣3 m3(ρ =1.2×103kg/m3,ρ
盐水 水
=1.0×103kg/m3).
同学 所设计的方法
小军 分别在甲、乙中倒入相同体积的盐水和水
小芳 分别在甲、乙中抽出相同体积的盐水和水
【考点】86:压强的大小及其计算.
【难度】中等.
【分析】知道盐水和水的质量,利用G=mg求出重力,因为是圆柱形容器,液体对容器底
面的压力等于液体重,又知道底面积,利用压强公式求盐水和水对容器底的压强,可知盐
水对容器底的压强大于水对容器底的压强;要想使盐水和水对容器底部的压强相等,采取
的办法就是倒入盐水和水产生的△p <△p 或抽出水和酒精产生的△p >△p ,据此
盐水 水 盐水 水
判断哪个设计可行,再利用压强相等列方程求解.
【解答】解:因是圆柱形容器,
所以,盐水和水对容器底的压力:
F=G=mg=2.4kg×9.8N/kg=23.52N,
盐水对容器底的压强:p = = =2352Pa,
甲
水对容器底的压强:
p = = =940.8Pa,
乙
所以,p >p ,
甲 乙
(1)小军所设计的方法:分别在甲、乙中倒入相同体积的盐水和水
因△F=△G=△mg=ρ△Vg,水的密度小于盐水的密度,
所以△F >△F ,而S <S ,
甲 乙 甲 乙
由压强公式可知 > ,即甲容器增加的压强大于乙容器增加的压强,
则盐水和水对各自容器底部的压强不相等,小军的设计方案不可行;
(2)小芳所设计的方法:抽出相同体积的盐水和水,
因为△F=△G=△mg=ρ△Vg,盐水的密度大于水的密度,
所以△F >△F ,而S <S ,
甲 乙 甲 乙
由压强公式可知 > ,
即甲容器减小的压强大于乙容器减小的压强,会使容器底受到的压强相等,小芳的设计方
案可行;
设抽出盐水和水的体积为△V,则两液体变化的深度分别为:
△h = = ,△h = = ,
盐水 水
因p ′=p ′
甲 乙
所以,p ﹣ρ g△h =p ﹣ρ g△h ,
甲 盐水 盐水 乙 水 水
即 2352Pa﹣1.2×103kg/m3×9.8N/kg× =940.8Pa﹣1.0×103kg/m3×9.8N/kg×
,解得:△V=1.8×10﹣3m3.
故答案为:小芳;1.8×10﹣3.
【点评】本题考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式的掌握和运用,知识点多、综
合性强,分析时要求灵活选用公式,注意液体对直壁容器(圆柱形、方形)底的压力等于
液体重.
15.(2013•防城港)如图所示,足够高的圆柱形容器中盛有15cm深的水,已知不吸水的
长方体物块A密度为4×103kg/m3,高为15cm,底面积是容器底面积的 .则放入物块A
前,水对容器底部产生的压强为 1500 Pa;把物块A放入容器中静止时,物块A对容器
底部产生的压强与水对容器底部产生的压强之比为 9 : 4 .(g取10N/kg)
【考点】89:液体的压强的计算;86:压强的大小及其计算.
【难度】中等.
【分析】因为是规则的长方体物块,因此可利用p=ρgh利用物块A对容器底部产生的压强;
把物块A放入容器中静止时,物块下沉,根据F =ρ gV 求出物块排开水的体积,再根据
浮 水 排
物块底面积是容器底面积的 .可求出水面上升的高度然后可知水对容器底部产生的压强,
问题可解.
【解答】解:(1)放入物块A前,水对容器底部产生的压强p=ρgh =1.0×103kg/m3×10N/
1
kg×0.15m=1500Pa;
(2)∵ρ >ρ ,
物块 水
∴物块下沉,V =V = S×0.15m=0.05m•S,
排 物块
解得△h= = =0.05m,
F =G =mg=ρ V g=1.0×103kg/m3×s ×0.05m×10N/kg=500×S .
浮 排 水 排 底 底F=G ﹣F =ρ gV=4×103kg/m3×10× S ×0.15m﹣500×S =1500×S .
物 浮 物 底 底 底
p = = =4500Pa,
物
则把物块A放入容器中静止时,水对容器底部产生的压强 p =ρgh =1.0×103kg/m3×10N/
2 2
kg×(0.15m+0.05m)=2000Pa;
p :p =4500Pa:2000Pa=9:4.
物 水
故答案为:1500;9:4.
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用
难度较大.
16.(2009•本溪)小明用如图所示的装置设计实验,探究“影响压力作用效果的因素”,
从图可以看出,小明控制不变的量是: 压力 ,能得出的结论是 压力一定,受力面积
越小 ,压力的作用效果越明显;要使瓶子倒放时与正放时产生相同的作用效果,最简单
的方法是: 从倒放的瓶中倒出适量的水 .
【考点】87:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验.
【难度】中等
【分析】(1)压力的作用效果与受力面积和压力大小有关;研究压力作用效果时要用到控
制变量法;
(2)右图的情景体现的是压力的作用效果与受力面积的关系,所以实验的目的就是探究压
力的作用效果与受力面积的关系;
(3)要控制压力相同,改变受力面积,以此进行设计,利用装满水的瓶的重力提供压力,
通过正放与倒放来改变受力面积,压力的作用效果可以通过泡沫塑料的凹陷程度来体现;
(4)要想使压力作用效果相同,最简单的方法是改变倒放时物体的压力.
【解答】解:(1)从图中可以看出,不变的量是物体的压力,改变的是受力面积,通过泡
沫塑料的凹陷程度可知:倒放时凹陷的程度大,说明压力作用效果明显;即:压力一定时受力面积越小,压力作用效果越明显;
(2)要想使压力作用效果相同,可以减小倒放时物体的压力,即:将瓶中水倒出一部分.
故答案为:压力;压力一定时,受力面积越小;从倒放的瓶中倒出适量的水.
【点评】实验中用到了控制变量法、转换法,最后一问的答案也可以是:在倒放时的瓶口
垫一个质量可以忽略的塑料板,面积与瓶底相等.
三、实验题(共7分)
17(2016•岳阳)探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示.
(1)甲、乙、丙实验中,根据 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果.
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是 在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果
越明显
(3)由实验乙、丙可知:“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用
此知识的一个实例 书包背带做得扁而宽可以减小对肩膀的压强 .
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强P 和图丁中
丙
木板受到的压强P 的大小关系为P = P (选填“>”“<“或“=”)
丁 丙 丁
【考点】87:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验.
【难度】中等
【分析】压力的作用效果,通常通过接触面的形变程度来反映;压力的作用效果与压力大
小和受力面积有关,在探究时,要注意控制变量法的运用.
【解答】解:(1)实验中是根据海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果的.
(2)通过甲、乙实验可以看出,受力面积相同,压力不同,海绵的凹陷程度不同,故得到
的结论是:受力面积一定时,压力越大.压力的作用效果越明显.
(3)压力的作用效果与受力面积大小有关,生活中我们经常通过增大受力面积来减小压强,
或者减小受力面积来增大压强.如:书包带做得扁而宽可以减小压强,是在压力一定时,
增大受力面积来减小压强,
(4)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由
于木板不易发生形变,其效果显现不出来.故海绵受到的压强P 和木板受到的压强P 的
丙 丁
大小关系为P =P .
丙 丁故答案为:
(1)海绵的凹陷程度;(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)书包背带做得扁而宽可以减小对肩膀的压强;(4)=.
【点评】在探究“压力作用效果”的实验中,要熟悉控制变量法和转换法的运用,知道日
常生活中增大和减小压强的方法.
四、计算题(每题6分,共18分)
18.(2016•潍坊)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,
如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6×103kg,每个轮胎和地面的接触
面积为2×10﹣2m2,g取10N/kg,求:
(1)车对地面的压力;
(2)车对地面的压强.
【考点】81:压力及重力与压力的区别;86:压强的大小及其计算.
【难度】中等
【分析】(1)根据G=mg计算重力,水平地面上的物体对支撑面的压力等于其重力;
(2)已知压力和接触面积,利用公式p= 得到压强;
【解答】解:
(1)车对地面的压力:
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)车对地面的压强:
p= = =2×105Pa.
答:(1)车对地面的压力为1.6×104N;
(2)车对地面的压强为2×105Pa.
【点评】此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小计算,关键是知道水平地面上的
物体对支撑面的压力等于其重力.
19.(2016•吉林)国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×l05Pa以内.一辆在水平路面
行驶的货车,车与货物总质量是1.3×l04kg,车轮与地面接触总面积是0.13m2.求:(1)货车对路面的压力是多少?
(2)货车对路面的压强是多少?是否超过标准?(g取10N/kg)
【考点】86:压强的大小及其计算.
【难度】中等.
【分析】(1)货车对路面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出货车对路面的压力;
(2)知道货车对路面的压力和车轮与地面接触总面积,根据p= 求出对路面的压强,然
后与国家制定载货车辆对地面的控制压强得出答案.
【解答】解:(1)货车对路面的压力:
F=G=1.3×l04kg×10N/kg=1.3×l05N;
(2)货车对路面的压强:
p= = =1×106Pa,
因1×106Pa>7×105Pa,
所以,超过标准.
答:(1)货车对路面的压力是1.3×l05N;
(2)货车对路面的压强是1×106Pa,超过标准.
【点评】本题考查了压力和压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相
等.
20.(2016•上海)如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积
为6×10﹣3m3的水,B受到的重力为250N,B的底面积为5×10﹣2m2.
(1)求A中水的质量.
(2)求B对水平地面的压强.
(3)现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的厚度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度
之比h ′:h 为2:3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B
B 水
的密度ρ .
B【考点】86:压强的大小及其计算;2B:密度公式的应用;8A:液体压强计算公式的应用.
【难度】中等
【分析】(1)知道水的体积和密度,利用m=ρV求水的质量;
(2)B对水平地面的压力等于B的重力,利用压强公式求B对水平地面的压强;
(3)求出剩余部分对地面的压强p ′=ρ gh ′,而水对容器底的压强p =ρ gh ,由题知,
B B B 水 水 水
为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,h ′:h =2:3,据此求B的
B 水
密度.
【解答】解:
(1)水的体积:V =6×10﹣3m3,
水
根据ρ= 可得水的质量:
m =ρ V =1×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg;
水 水 水
(2)B对水平地面的压力:
F =G =250N,
B B
B对水平地面的压强:
p = = =5000Pa;
B
(3)剩余部分对地面的压强:
p ′= = =ρ gh ′,
B B B
水对容器底的压强:
p =ρ gh ,
水 水 水
h ′:h =2:3,
B 水
因为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,
所以ρ gh ′=ρ gh ,
B B 水 水
ρ = ρ = ρ = ×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3.
B 水 水
答:(1)A中水的质量为6kg.
(2)B对水平地面的压强为5000Pa.
(3)B的密度为1.5×103kg/m3.【点评】本题考查密度公式的应用、压强的大小计算,难点在(3),这是典型的柱状固体
的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p= 和p=ρgh(适用于实心柱体对支
撑面的压强)进行分析解答.