C.甲对地面的压力可能等于乙对地面的压力 D.甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
CD.若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体,此时甲、乙对地面压力为
F甲?G甲??甲gV甲 F乙?G乙??乙gV乙
由题意,可知G甲?G乙,V甲?V乙,?甲>?乙,则F甲?F乙,故C、D错误;
AB.若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的原来种类的物体后,二者对地压强分别为
p甲?p乙?G甲?甲gV甲? S甲S甲G乙?乙gV乙? S乙S乙由于G甲?G乙,V甲?V乙,?甲>?乙,则
G甲G乙? S甲S乙?甲gV甲??乙gV乙
则甲对地面的压强也可能等于乙对地面的压强,故A正确、B错误。 故选A。
17.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ρ
甲
∶ρ乙=5∶4,底面积之比S甲∶S乙=6∶5,对水平地面的压强之比p甲∶p乙=2∶3,下列说
法不正确的是( )
A.甲、乙的质量之比是4∶5 B.甲、乙的高度之比是8∶15
C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等 D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.甲、乙对水平地面的压力之比
F甲p甲S甲264==?= F乙p乙S乙355因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比
G甲m甲gG甲F甲4==?= Gm乙G乙F乙5乙g故A正确,不符合题意; B.甲、乙的体积之比
m甲V甲?甲m甲?乙4416==?=?= mV乙m乙?甲5525乙?乙甲、乙的高度之比
V甲h甲S甲V甲S乙1658==?=?= h乙V乙V乙S甲25615S乙故B正确,不符合题意;
C.甲、乙的质量之比是4∶5,所以
m甲<m乙
将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余物体质量
m甲剩<m乙剩
由G=mg可知剩余物体的重力
G甲剩<G乙剩
对地面的压力关系
F甲剩<F乙剩
底面积之比
S甲∶S乙=6∶5
所以
S甲>S乙
由p=
F可知剩余部分对地面的压强不可能相等,故C正确,不符合题意; SD.由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p=ρgh比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为
Δp甲′=ρ甲gΔh,Δp乙′=ρ乙gΔh
已知它们的密度之比
ρ甲∶ρ乙=5∶4
ρ甲>ρ乙
所以
Δp甲′>Δp乙′
已知原来甲乙对水平地面的压强之比
p甲∶p乙=2∶3 p甲<p乙
由于剩余部分对地面的压强
p′=p-Δp
所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故D错误,符合题意。 故选D。
18.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 C.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
B.ρA<ρB,ρA<ρC D.ρA<ρB,ρA>ρC
?p1?水对容器底部压强的增加量
?Fmg? SSV物Sg S?p2??水?hg??水由题知
?p2:?p1??水V物:?物V物??水:?物
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。
19.如图所示的四个实验均与大气压有关,下列关于实验结果的预测,说法正确的是( )
A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,气压计细玻璃管中的液面会下降
B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,易拉罐会变瘪
C.将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片会掉下来
D.将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,拿掉薄片,管中的水会从管口流出
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.将自制气压计随电梯从一楼上升至十楼,玻璃管上方气压下降,气压计内部气压可将细玻璃管中的液面托起更高,A选项错误;
B.将空的易拉罐放在火上加热,用橡皮泥封住开口处,冷却一会儿,罐内气压下降,小于外部大气压,在外部气压作用下,易拉罐被压瘪,B选项正确;
C.空气对浸入其中的物体有压强的作用且作用存于各个方向上。将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片受到大气压竖直向上的作用,纸片不掉;杯子倾斜,纸片同样会受到大气压垂直作用于其上的作用,纸片同样不会掉下来,C选项错误;
D.一个标准大气压的数值约为1.01×105Pa,相当于10米高的水柱产生的压强。将装满水的试管用薄片盖住管口,倒置在水中,试管中水柱产生的压强远远小于大气压强,试管中的水柱可以被大气压托住,故拿掉薄片,管中的水不会从管口流出,D选项错误。 故选B。
20.如图(a)所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ乙。已知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,Δp甲>Δp乙 B.ρ甲<ρ乙,Δp甲<Δp乙 C.ρ甲<ρ乙,Δp甲=Δp乙 D.ρ甲>ρ乙,Δp甲=Δp乙 【答案】A 【解析】 【详解】
液体对各自容器底部的压强相等,即p甲?p乙,即
?甲gh甲??乙gh乙
从图(a)可以看到,h甲?h乙,那么可知?甲>?乙
''''现将甲、乙液体互换容器,那么可得p甲??甲gh甲、p乙??乙gh乙,甲、乙液体对容器底
部压强的变化量分别为
'''?p甲?p甲?p甲??甲gh甲??甲gh甲??甲g?h甲?h甲? '''?p乙?p乙?p乙??乙gh乙??乙gh乙??乙g?h乙?h乙?
还可以知道甲液体、乙液体在大底面积S1和小底面积S2的容器中时的体积关系式是
''V甲?V甲?S1h甲?S2h甲 ''V乙?V乙?S2h乙?S1h乙
式子变换可以得到h甲?S2'S'?h甲,h乙?1?h乙,代入上面的式子可以得到 S1S2?'S2'?S?S'?p甲??甲g?h甲??h甲???甲gh甲?12
S1S1???S'S1?S2'?'?p乙??乙g?1h乙?h乙??gh? ?乙乙SS?2?2两式相减可得到
''?hS??hS-SS-S''甲甲2乙乙S11212?p甲-?p乙??甲gh甲?-?乙gh乙??g?S1-S2??
S1S2S1S2因为p甲?p乙,S1?S2,那么
p甲S1?p乙S2
即在(a)图甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,也可知G甲?G乙