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专题03期末必刷选择压轴题32道
一、单选题
1.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,对地面的压力分别为F甲、F乙,将它们顺时针旋转
,此时甲、乙对地面的压强分别为
、
,对地面压强的变化量分别为
、
,若
,则( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】A
【解析】
CD.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以
,
长方体甲、乙的形状和体积相同,设它们立方时的底面积为
,平放时的底面积为
,
则它们对地面压强的变化量
,
由
可知
解得
则
故CD不符合题意;
AB.将它们顺时针旋转
,此时甲、乙对地面的压强
,
由
和
可知
故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
2.如图所示,实心均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,此时对水平地面的压强相等。现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。比较此时甲、乙剩余部分的质量m甲和m乙以及对地面的压强p甲和p乙的大小关系正确的是( )
A.m甲可能小于m乙,p甲一定小于p乙
B.m甲一定小于m乙,p甲一定小于p乙
C.m甲一定大于m乙,p甲可能等于p乙
D.m甲一定大于m乙,p甲一定小于p乙
【答案】D
【解析】
实心柱状物体对水平面的压强
原来正方体甲、乙对于水平地面的压强相等,由图可知两者的高度(边长)关系为
所以由
可知甲、乙的密度关系为
当沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h,且
所以根据
可知甲、乙剩余部分对地面的压强
原来甲、乙对于水平地面的压强相等,根据
可得
化简可得
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
当沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h,剩余部分的质量分别为
,
则剩余部分的质量之比为
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得
因为
所以m甲一定大于m乙,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.两个完全相同的容器中分别盛有密度为
、
的两种液体。将两个完全相同的小球甲、乙分别放入两个容器中,待两球静止后,两个容器中的液面相平,此时球所处的状态如图所示。小球在A、B两种液体中所受浮力分别为F甲、F乙,A、B两液体对容器底部的压强分别为pA、pB,则下列选项正确的( )
A.F甲>F乙
B.F甲<F乙
C.pA<pB
D.pA>pB
【答案】D
【解析】
AB.由图可知,甲球漂浮,乙球悬浮,所以两球受到的浮力都等于各自的重力,而两个小球是相同的,重力相等,所以
,故AB错误;
CD.因为甲球漂浮,所以
,又因为乙球悬浮,所以
,则两种液体的密度大小关系是
,两个容器中的液面相平,根据液体压强计算公式
,可得液体对容器底部的压强大小关系为
,故C错误,D正确。
故选D。
4.如图所示,薄壁轻质柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,质量相同的金属球甲、乙分别浸没在A、B液体中,且
,此时,液体对容器底的压强相等。现将两小球取出并交换投入另一容器中,小球依然浸没且无液体溢出,则操作前后A、B液体对容器底部压强的变化量ΔpA、ΔpB和两容器对地面的压力F1、F2的关系是( )
A.ΔpA>ΔpB,F1>F2
B.ΔpA>ΔpB,F1<F2
C.ΔpA<ΔpB,F1<F2
D.ΔpA<ΔpB,F1>F2
【答案】B
【解析】
由题意可知,薄壁轻质柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,两个质量相同的金属球甲、乙分别浸没在A、B液体中,此时,液体对容器底的压强相等,即pA=pB;由图可知
hA<hB
根据p=ρgh可知
ρA>ρB
A球的体积大于B球的体积,将两小球取出并交换投入另一容器中,小球依然浸没且无液体溢出,A中液面会降低,A中液体降低的高度
B中液面会上升,B中液体升高的高度
因为
SA<SB
所以
hA>hB
根据液体压强公式
可知,压强的变化量
已知金属球浸没在A、B液体中时
pA=pB
将两小球取出并交换投入另一容器中,容器底部所受液体的压强
由图可知
SA<SB
由F=pS可得,两个容器中液体对容器底部的压力
F′A<F′B
又因为薄壁轻质柱形容器(容器自身重力不计),所以容器内部对液体的重力
GA液=F′A,GB液=F′B
则两个容器对地面的压力为
FA=GA液+GA
FB=GB液+GB
GA= GB
FA<FB
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图所示,相同的柱形容器甲和乙,分别盛有不同液体,当放入相同物体静止时,两液面刚好相平,下列判断正确的是( )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙
B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.液体密度ρ甲<ρ乙
D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【解析】
A.在甲图是漂浮,浮力等于重力,在乙图中悬浮,浮力等于重力,而同一个物体重力相同,故浮力相同,根据阿基米德原理,物体排开液体的重力相同,则物体排开液体的质量相同,故A错误