一、初中物理压力与压强问题
1.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
A.Δp甲一定小于Δp乙 C.Δp甲可能等于Δp乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.Δp甲一定等于Δp乙 D.Δp甲一定大于Δp乙
原来两物块对地面的压强相等,甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小。因两长方体形状相同、大小不同,则设甲的长、宽、高为乙的n倍,则甲的各个面的面积为乙各个对应面面积的n2倍,再设原来甲、乙的底面积分别为S甲、S乙,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'
甲
、S'乙,甲物体对地面压强的变化量
F甲F甲F甲(n2S?乙?n2S乙)??Δp甲= p甲'-p甲=, 22S?甲S甲nS乙nS?乙乙物体对地面压强的变化量
F乙F乙F乙(S?乙?S乙)??Δp乙= p乙-p'乙=, S乙S?乙?S乙S乙?p甲=?p乙F甲(n2S?乙?n2S乙)n2S乙n2S?乙F乙(S?乙?S乙)S?乙S乙=F甲 n2F乙因原来两物块对地面压强相等,根据p=
F,则有: SF甲F乙, '=S乙n2S乙解得:
'n2S乙F乙F甲=。
S乙所以
'n2S乙F乙'?p甲F甲, S乙S乙=2=2=?p乙nF乙nF乙S乙因S乙>S乙,所以?p甲>?p乙。故选D。
'
2.甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,他们对地面压强相等,已知ρ甲<ρ乙,在两个正方体上部分别沿水平方向切去相同的高度,切去部分的质量分别为m′甲和m′乙,则下列说法中正确的是 A. m′甲一定大于m′乙 C. m′甲一定等于m′乙 【答案】A 【解析】 【详解】
据最初压强相等有:
ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
即:
ρ甲h甲=ρ乙h乙
ρ甲<ρ乙,故:
h甲?h乙。
甲的横截面积:
S甲=h2甲,
乙的横截面积:
S乙=h2乙.
设切去的高度为△h,要比较切去部分的质量,切去部分的质量=密度×切去部分的体积:
m′甲=ρ甲S甲?h=ρ甲h2甲?h=ρ甲h甲h甲?h m′乙=ρ乙S乙?h=ρ乙h2乙?h=ρ乙h乙h乙?h
则:
m′甲>m′乙。
故选A。
B. m′甲一定小于m′乙 D. m′甲可能等于m′乙
3.如图所示,盛有甲、乙两种液体的两个轻质薄壁圆柱形容器静置在水平桌面上,现从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等。若薄壁圆柱形容器内剩余甲、乙液体的质量分别为m′甲和m′乙,容器对桌面的压强分别为p′甲和p′乙,则( )
A.m′甲
B.m′甲 从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等,即 ?F甲??F乙① 根据p?F则有 S?p甲S甲??p乙S乙② 由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则 ?p甲??p乙 根据p??gh可知 ?甲>?乙 抽出等高的甲、乙液体,此时容器中剩余液体的高度由图可知 h甲??h乙? 根据p??gh可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系 p甲??p乙? 水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,根据①式可知抽出部分液体的重力关系 ?G甲??G乙 即 ?m甲??m乙 根据②式由p??gh可得 ?甲g?hS甲??甲g?hS甲③ 可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。 由公式p?F和p??gh可得桌面受到甲、乙容器的压力为 SF甲??甲gh甲S甲 F乙??乙gh乙S乙 由③式可知 F甲?F乙 即 m甲?m乙 则 m甲??m甲?m甲? m乙??m乙?m乙? 已知?m甲??m乙且m甲?m乙,所以 m甲??m乙? 综上所述,ABD项不符合题意,C项符合题意。 故选C 4.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 ?甲:?乙?2:3,底面积之比S甲:S乙?3:4,对水平地面的压强之比p甲:p乙?8:5,下列有关 甲、乙的说法正确的是( ) A.甲、乙的重力之比是1∶2 B.甲、乙的体积之比是16∶5 C.甲、乙的高度之比是5∶12 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 【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 G甲FpSpS836?甲?甲甲?甲?甲???G乙F乙p乙S乙p乙S乙545 故A错误; B.甲、乙的体积之比是 m甲G甲gV甲??G?639?甲?甲?甲?乙???m乙G乙V乙G乙?甲525?乙g ?乙故B错误; C.甲、乙的高度之比是 V甲h甲SVS9412?甲?甲?乙??? h乙V乙V乙S甲535S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 p1?p2?F1F2G1G2m1gm2g?甲gV1?乙gV2?????????甲gh1??乙gh2??甲g(h甲?h)??乙g(h乙?h)S1S2S1S2S1S2S1S2 由于 ?甲:?乙?2:3 所以 ?甲?2?乙 3由于 h甲12? h乙5所以 h甲?12h乙 5故 p1?p2??甲g(h甲?h)??乙g(h乙?h)?212291?乙g?h乙??乙gh??乙gh乙??乙gh??乙gh乙??乙gh?0353153 所以 p1?p2 故D正确。 故选D。 5.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甲>p乙 B.p甲?p乙 C.p甲?p乙 D.无法判断