(2022-2024)三年全国中考物理选择题压轴题合集:压强
2024-11-20
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内容正文:
压强
一.选择题(共25小题)
1.(2024•日照)下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释正确的是( )
A.甲图中轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图中撞击锤柄紧固锤头,是为了增大锤头的惯性
C.丙图中运动员手上涂防滑粉,是为了增大单杠对运动员的支持力
D.丁图中小朋友能将饮料吸进嘴里,是由于吸管受到浮力的作用
2.(2024•自贡)下列各项能够用流体压强与流速关系说明的是( )
A.拦河坝设计成上窄下宽
B.向下吹气,乒乓球不下落
C.用吸盘搬运玻璃
D.用吸管喝饮料
3.(2024•安阳)关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
4.(2024•菏泽)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A.用吸管喝牛奶利用了大气压强
B.泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C.潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D.飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
5.(2024•齐齐哈尔)下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A.茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时,水面相平,利用了连通器的特点
B.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
C.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越大
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
6.(2024•眉山)物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图,用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.乙图,吹气时两纸向中间靠拢,说明流体压强与流速的关系
C.丙图,洗手槽排水管下方设计成U形“反水弯”,利用了连通器原理
D.丁图,停止沸腾的水,浇上冷水后水再次沸腾,说明液面气压减小沸点降低
7.(2023•淄博)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D.图丁:用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
8.(2023•雅安)关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B.图乙:在水中,压强计的探头所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C.图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分的液面总保持相平
D.图丁:将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
9.(2024•海南)说明流体中流速大的地方压强小的原理是( )
A.将气球按压在钉板上,气球没有破裂
B.将气球放在里面有热气的瓶口上,气球被吞了进去
C.向气球中间吹气,两球靠拢
D.将两个被毛织品摩擦过的气球靠近,两球相互弹开
10.(2024•兰州)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
11.(2024•北京)如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
12.(2024•成都)在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
13.(2023•乐山)太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力和压强分别为F甲和F乙、p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲>F乙,p甲<p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙
14.(2023•南充)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B.如图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
15.(2023•攀枝花)某学校科学探究小组的同学们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口,下部侧壁开孔,并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。小瓶装满水后,开口向下倒扣在大瓶中,并固定在支架上。则下列说法中正确的是( )
A.大瓶水位缓慢下降后,小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中
B.若同时打开止水阀S1、S2,待水面稳定后,B管的水面高于A管的水面
C.当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气,B管内水面将下降
D.若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,待水面稳定后,A、B两管的水面与大瓶中水面一样高
16.(2024•青岛)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝上窄下宽更加稳固
B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机机翼上凸下平获得升力
D.船只利用船闸在上下游之间往返
17.(2024•泰安)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③p甲>p乙
④p甲<p乙
A.只有①④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
18.(2024•赤峰)下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
19.(2024•河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2,下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
20.(2024•枣庄)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示,取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
B.圆柱体的密度为0.64×103kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
21.(2023•深圳)如图,某同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示:将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A.木块的质量为125g
B.木块的密度为0.5g/cm3
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
22.(2023•福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
23.(2023•大连)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
24.(2023•遂宁)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63kg,密度是1.05×103kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg),则下列说法正确的是( )
A.老张的体积是60cm3
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300N
D.手环在水下5m深处时,受到水的压强是5.25×104Pa
25.(2024•重庆)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为300cm2和240cm2的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.圆柱体A的密度大小为2.5g/cm3
B.切割前,A对传感器的压力为72N
C.当h=2cm时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D.当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比为13:15
压强
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.(2024•日照)下列四幅图来自我们的物理课本,其中解释正确的是( )
A.甲图中轮船过船闸,是利用了连通器的原理
B.乙图中撞击锤柄紧固锤头,是为了增大锤头的惯性
C.丙图中运动员手上涂防滑粉,是为了增大单杠对运动员的支持力
D.丁图中小朋友能将饮料吸进嘴里,是由于吸管受到浮力的作用
【分析】(1)船闸是利用连通器的原理工作的;
(2)一切物体都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(4)饮料在大气压的作用下被压入吸管。
【解答】解:A、图中船闸是利用了连通器的原理工作的,故A正确;
B、锤柄在石墩上撞击时,锤柄停止运动,松动的锤头由于惯性仍保持原来的运动状态,所以锤头就紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性,惯性的大小不变,故B错误;
C、运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、用吸管吸饮料时,吸走管内一部分空气,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了连通器、惯性、摩擦力和大气压的应用,属于基础题。
2.(2024•自贡)下列各项能够用流体压强与流速关系说明的是( )
A.拦河坝设计成上窄下宽
B.向下吹气,乒乓球不下落
C.用吸盘搬运玻璃
D.用吸管喝饮料
【分析】(1)液体内部压强随着深度的增加而增大。
(2)流体流速越大的位置,压强越小。
(3)(4)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
【解答】解:A、液体内部压强随着深度的增加而增大,即越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故A不符合题意;
B、对着漏斗吹气,乒乓球上方的空气流速变大,压强变小,小于下部的气压,产生了一个向上的压强差,将乒乓球托住,故B符合题意;
C、玻璃厂用吸盘搬运玻璃,是因为将吸盘内的空气抽出,大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,利用了大气压的作用,故C不符合题意;
D、用吸管吸饮料是利用了大气压,吸时是先把管内空气吸走,这样在管内外就形成气压差,从而把饮料“压”进嘴里,不能用流体压强与流速关系,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】知道并理解流体压强和流速的关系是解决该题的关键,平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
3.(2024•安阳)关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
【分析】(1)流体的压强跟流体的流速有关,流速越大的地方,压强越小;
(2)托里拆利管内是真空,在托里拆利实验中,外界大气压不变,则管内水银柱的高度不变,当管倾斜时,水银柱的长度变长;
(3)连通器是上端开口,底部连通的容器;
(4)压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小。
【解答】解:A、A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故A错误;
B、在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此在大气压不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故B错误;
C、连通器是上端开口,底部连通的容器,而洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,因此不是连通器,故C错误;
D、列车的钢轨要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系、大气压强的测量、连通器和减小压强,属于综合题。
4.(2024•菏泽)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A.用吸管喝牛奶利用了大气压强
B.泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C.潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D.飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
【分析】(1)吸管喝牛奶利用了大气压的作用;
(2)大气压随海拔的升高而降低;
(3)液体的压强随深度的增加而增大;
(4)流体压强与流速有关,流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A、用吸管喝牛奶利用了大气压强,故A正确;
B、泰山山顶的海拔高,大气压强比山脚下的小,故B正确;
C、潜水员在水中上升过程深度减小,受到的压强越来越小,故C错误;
D、飞机机翼上凸下平,是利用气体流速大压强小的原理设计的,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了对大气压的了解,大气压与海拔的关系,液体压强的规律,流体压强与流速关系等的理解与应用,属基础题。
5.(2024•齐齐哈尔)下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A.茶壶的壶嘴和壶身内的水静止时,水面相平,利用了连通器的特点
B.护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
C.飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越大
D.飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面总是相平的;
(2)用注射器给病人注射药液是利用人的推力;
(3)流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小。飞机的升力就是利用这一原理产生的;
(4)悬浮的物体受到的浮力等于自身的重力。
【解答】解:A、茶壶是一个上端开口、底部连通的容器,静止时水面相平,故A正确;
B、用注射器给病人注射药液是利用人的推力产生的压强作用,不是大气压的作用,故B错误;
C、飞机的机翼上方突起,下方平直,这样的结果决定了当飞机启动后,机翼上方空气流速快,空气压强小,空气压力方向向下;机翼下方空气流速慢,空气压强大,空气压力方向向上,两个压力形成一个向上的合力,当合力达到一定程度后,飞机就可以腾空而起,故C错误;
D、飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力等于它受到的重力,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了飞机的升力、连通器、物体的浮沉条件等,属于基础题。
6.(2024•眉山)物理兴趣小组的同学,对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.甲图,用吸管喝饮料,瓶里的饮料是被吸上来的
B.乙图,吹气时两纸向中间靠拢,说明流体压强与流速的关系
C.丙图,洗手槽排水管下方设计成U形“反水弯”,利用了连通器原理
D.丁图,停止沸腾的水,浇上冷水后水再次沸腾,说明液面气压减小沸点降低
【分析】(1)用吸管吸饮料是利用大气压完成的;
(2)流体的压强跟流速有关,流速越大的地方,压强越小;
(3)上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
(4)液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高。
【解答】解:A、甲图,用吸管喝饮料时,吸管内气体压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故A错误;
B、没有吹气时,两纸的中间和外侧的压强相等,当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸片外侧的压强不变,两纸在压力差的作用下向中间靠拢,故B正确;
C、洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故C正确;
D、液体的沸点跟气压有关,气压降低,沸点降低,刚停止沸腾的水,浇上冷水后烧瓶内气压降低,水再次沸腾,说明气压降低沸点降低,故D正确;
故选:A。
【点评】本题为力学综合题,考查了学生对流体压强与流速的关系、沸点及沸点与气压的关系、大气压的应用、连通器的理解和掌握,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
7.(2023•淄博)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D.图丁:用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
【分析】(1)压强的大小与压力大小和受力面积有关,据此判断;
(2)大气压强与高度有关,高度越高大气压强越小;
(3)一般液体温度计都是利用了液体的热胀冷缩的性质;
(4)流体在流速小的地方压强较大。
【解答】解:A、吸管一端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A错误;
B、自制气压计从山下带到山顶,外界大气压减小,瓶内气压基本不变,把液体压入玻璃管内,细玻璃管内液柱上升,故B错误;
C、自制温度计利用了液体热胀冷缩的性质,故C正确;
D、向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间空气流速大,压强变小,在流速小的地方压强较大,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了大气压与高度的关系、压强大小的影响因素、流体压强和流速的关系、液体温度计的构造与原理,知识点较多,但都是基础题。
8.(2023•雅安)关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B.图乙:在水中,压强计的探头所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C.图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分的液面总保持相平
D.图丁:将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
【分析】(1)压力的作用效果与受力面积有关,压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)液体压强随深度减小而减小。
(3)上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
(4)大气压随着高度的增加而减小。
【解答】解:A、图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压强大小不同,故A错误;
B、在水中,压强计的金属盒所处的深度减小,它受到的水的压强也随之减小,故B正确;
C、连通器是指上端开口、下部连通的容器,连通器中装入同种液体,在液体静止时,各容器的液面总保持相平。由图可知,图丙是连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分中的液面总保持相平,故C正确;
D、大气压随着高度的增加而减小,将自制气压计从山下移动到山上,气压减小,液柱会在内部气压的作用下被压高,故D正确。
故选:A。
【点评】此题涉及到液体压强大小的影响因素、连通器的原理的应用、大气压与高度的关系等,是一道综合性较强的题目。
9.(2024•海南)说明流体中流速大的地方压强小的原理是( )
A.将气球按压在钉板上,气球没有破裂
B.将气球放在里面有热气的瓶口上,气球被吞了进去
C.向气球中间吹气,两球靠拢
D.将两个被毛织品摩擦过的气球靠近,两球相互弹开
【分析】(1)在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;
(2)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;
(3)流体压强和流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(4)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:A、图A中,将气球按压在钉板上,气球没有破裂,说明在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强,故A不符合题意;
B、瓶吞气球实验实际上是大气压把气球压入到瓶中,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C、向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,所以乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢,故C符合题意;
D、根据同种电荷相互排斥可知两气球一定都带电,且带有同种电荷,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题通过一系列小实验考查了流体压强和流速的关系、减小压强的方法、大气压的应用等,有一定的综合性。
10.(2024•兰州)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
【分析】(1)任何物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)声音的音调由频率决定;
(4)覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到水对它向上的大气压的作用,说明大气压的存在。
【解答】解:A、纸片被迅速击打出去后,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性,要保持原来的静止状态,用力迅速击打硬纸板,硬纸板飞出去,鸡蛋由于惯性没有一起飞出,在重力的作用下落入杯中,故A正确;
B、轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,由此可说明声音是由物体振动产生的,故B正确;
C、改变杯内水量,杯子振动的频率变化,音调改变,故C错误;
D、覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到水对它向上的大气压的作用,说明大气压的存在,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了大气压的存在、物体的惯性、声音的产生和音调的影响因素,难度一般。
11.(2024•北京)如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
【分析】从两手对气球的压力和压强进行区分比较即可,注意好平衡力和相互作用力概念上的区别。
【解答】解:
A、手指对气球的压力和手掌对气球的压力,是作用在气球上的一对平衡力,故应当相等,A选项错误;
B、手指和手掌对气球的压力相等,但是手指对气球压力的受力面积比手掌对气球压力的受力面积小,因此手指对气球压强更大,B选项正确;
C、手掌对气球的压力与气球对手掌的压力,是一对相互作用力,C选项错误;
D、手指与手掌受到气球的压力并不是互换施力物体,故不是相互作用力,D选项错误;
故选:B。
【点评】本题考查了气球受力和压强比较,重点在于要会区分平衡力和相互作用力,结合压力压强的概念解答即可,难度中等。
12.(2024•成都)在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
【分析】液体压强跟液体密度和液体的深度有关,要探究液体压强和其中一个因素的关系,就要采用控制变量法控制另外一个因素一定。
【解答】解:A、甲、乙两图,液体的密度相等,液体越深,U形管内液面高度差越大,说明在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大,故A正确;
BD、甲、丙两图,液体的深度不相等,液体的密度也不同,没有控制变量,故BD错误;
C、乙、丙两图,液体的深度相等,乙液体的密度小于丙液体的密度,乙图U形管内液面高度差小,说明在液体深度一定时,液体密度越小,液体压强越小,故C错误。
故选:A。
【点评】本题利用控制变量法和转换法探究液体压强大小的影响因素,是比较基础的液体压强实验题。
13.(2023•乐山)太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力和压强分别为F甲和F乙、p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲>F乙,p甲<p乙
C.F甲=F乙,p甲>p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙
【分析】人对地面的压力等于自身重力的大小,据此分析两图中人对地面的压力的大小关系;
由图可知,甲图中人与地面的接触面积小于乙图中人与地面的接触面积,根据p=分析两图中人对地面的压强的大小关系。
【解答】解:人对地面的压力等于自身重力的大小,且同一个人的重力一定,所以两图中人对地面的压力大小相等,故AB错误;
由图可知,甲图中人与地面的接触面积小于乙图中人与地面的接触面积,且压力大小相等,根据p=可知甲图中人对地面的压强比乙图中的大,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了压力、压强大小的比较,属于对基础知识的考查,难度不大。
14.(2023•南充)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B.如图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小;
(3)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果;
(4)减小压强的方法:在受力面积不变时减小压力;在压力大小不变时增大受力面积。
【解答】解:A、拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的压强随深度的增加而增大,故A正确;
B、从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球不会掉下来,这是因为乒乓球上下表面就存在着压强差,因而有压力差,乒乓球受压力差的作用而不下落,说明乒乓球上方空气流速大于其下方空气流速,流速越大的位置压强越小,故B正确;
C、玻璃厂用吸盘搬运玻璃,是因为将吸盘内的空气抽出,大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上,利用了大气压的作用,故C正确;
D、月球车车轮做得比较宽大,是通过增大受力面积来减小对月球表面的压强,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了液体压强的特点、大气压的应用、减小压强的方法等,属于基础题目。
15.(2023•攀枝花)某学校科学探究小组的同学们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口,下部侧壁开孔,并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。小瓶装满水后,开口向下倒扣在大瓶中,并固定在支架上。则下列说法中正确的是( )
A.大瓶水位缓慢下降后,小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中
B.若同时打开止水阀S1、S2,待水面稳定后,B管的水面高于A管的水面
C.当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气,B管内水面将下降
D.若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,待水面稳定后,A、B两管的水面与大瓶中水面一样高
【分析】(1)小瓶中的水受到大气压的作用;
(2)流体流速大的位置压强小;
(3)上端开口下端连通的容器叫做连通器,连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【解答】解:A、小瓶中的水受到大气压的作用,在瓶口没有露出水面前,瓶中的水不会流出,故A错误;
B、由流体流速大的位置压强小可知,若同时打开止水阀S1、S2,B管中水的流速较大,压强较小,待水面稳定后,B管的水面低于A管的水面,故B错误;
C、当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气,B管上方的空气流速加快,压强减小,B管内水面将上升,故C错误;
D、若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,大瓶、A管、B管构成连通器,待水面稳定后,A、B两管的水面与大瓶中水面一样高,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了大气压、连通器、流体压强与流速的关系,属于基础题。
16.(2024•青岛)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝上窄下宽更加稳固
B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机机翼上凸下平获得升力
D.船只利用船闸在上下游之间往返
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】解:A、水的深度的增加时,根据p=ρ水gh可知,ρ水和g是不变的,所以大坝受到水的压强增大;
为了使大坝能承受较大的压强,所以大坝应当建成上窄下宽的形状,不能利用流体压强与流速的关系解释,故A不符合题意;
B、用活塞式抽水机抽水时,通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,能利用流体压强与流速的关系解释,故B不符合题意;
C、飞机机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生向上的升力,故C符合题意;
D、船闸是根据连通器原理修建的,不能利用流体压强与流速的关系解释,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】此题是一道综合题,涉及了连通器、液体压强、大气压、流体压强与流速等知识点,要求灵活运用所学力学知识加以分析。
17.(2024•泰安)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③p甲>p乙
④p甲<p乙
A.只有①④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【分析】均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等,利用p======ρgh可知,甲、乙的密度关系,利用p=ρgh可知在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度后,它们剩余部分对地面的压强关系;
根据F=pS可知它们剩余部分对水平地面的压力关系。
【解答】解:甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强:p======ρgh;它们对地面的压强相等,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙,
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,
甲剩余部分对水平地面的压强为:p甲=ρ甲g(h甲﹣h)=ρ甲gh甲﹣ρ甲gh,
乙剩余部分对水平地面的压强为:p乙=ρ乙g(h乙﹣h)=ρ乙gh乙﹣ρ乙gh,
因为ρ甲<ρ乙,所以ρ甲gh<ρ乙gh,
又因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
所以,ρ甲gh甲﹣ρ甲gh>ρ乙gh乙﹣ρ乙gh,即p甲>p乙;
甲对水平地面的压力为:F甲=p甲S甲,
乙对水平地面的压力为:F乙=p乙S乙,
因为p甲>p乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。
综上可知,①③正确。
故选:B。
【点评】此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进行解答。
18.(2024•赤峰)下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
【分析】(1)用吸管吸饮料利用了大气压强;
(2)上端开口,底部连通的仪器叫连通器;
(3)液体压强随深度的增加而增大;
(4)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大.
【解答】解:A、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故A正确;
B、洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故B正确;
C、由于液体压强随深度的增加而增大,所以越靠下端喷出的水流越急,故C正确;
D、A管中水面上升,是因为向B管中吹气时,A管上方的空气流速增大、压强减小,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查大气压的应用、液体压强、连通器、流体压强和流速的关系,涉及到的知识点比较多,综合性非常强,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。
19.(2024•河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2,下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面,重力的施力物体是地球;只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(2)根据p=求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
【解答】解:AC、水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力,但是压力不是重力,
水杯对木板的压强p=,故A错误,C正确;
B、水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对相互作用力,故B错误;
D、木板对海绵的压强为,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压力和重力的区别的理解与掌握以及压强的计算,是一道较为简单的应用题。
20.(2024•枣庄)将一底面积为200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像如图乙所示,取10N/kg),则以下说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
B.圆柱体的密度为0.64×103kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
【分析】(1)根据图乙判断圆柱体在加水过程的浮沉状态变化,从而得到圆柱体刚好漂浮时注入水的深度,据此得出圆柱体露出水面的高度;
(2)当圆柱体刚好漂浮时,根据阿基米德原理求出圆柱体受到的浮力,据此得出圆柱体的重力,利用密度公式求出圆柱体的密度;
(3)注水停止时,圆柱体处于漂浮状态,根据p=ρ水gh1求出水对圆柱体底部的压强;
(4)根据数学关系求出水的体积,利用密度公式求出水的质量。
【解答】解:A、由图乙可知,当注入水的深度在16cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量增大,而圆柱体高是20cm,所以,当注入水的深度h1=16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,此时圆柱体露出水面的高度为20cm﹣16cm=4cm,故A错误;
B、当圆柱体刚好漂浮时,圆柱体受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=ρ水gS柱h1=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣4m2×0.16m=8N,即G=F浮=8N,
根据密度公式结合G=mg可知,圆柱体的密度为:
ρ柱====0.8×103kg/m3,故B错误;
C、注水停止时,圆柱体处于漂浮状态,浸入水中的深度不变,则水对圆柱体底部的压强为:
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,故C错误;
D、注入水的体积为:
V水=V总﹣V排=S容h﹣S柱h1=200cm2×25cm﹣50cm2×16cm=4200cm3,
水的质量为:
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式、液体压强公式、阿基米德原理公式以及浮沉条件的综合应用,根据图象正确的判断出圆柱体在水中的状态是解题的关键。
21.(2023•深圳)如图,某同学将盛水的烧杯放在电子台秤上,台秤的示数如图甲所示:将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),物体上表面始终保持水平,用力将物块压入全部浸没在水中,此时台秤示数为425g(如图丙);将物块继续下压,从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8N,整个过程水始终未溢出,请问说法正确的是( )
A.木块的质量为125g
B.木块的密度为0.5g/cm3
C.从图丙到图丁,瓶底水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁,物体上表面受到水的压力增加了0.8N
【分析】(1)物块在水中漂浮时,F浮=G木;又由阿基米德原理可知:F浮=G排;所以:G木=G排,即:m木=m排;比较甲、丙可知,木块的体积等于排开水的体积;再利用密度公式可以算出木块的密度;
(2)根据p=ρgh分析回答;
(3)浮力是由于物体在液体中上、下表面受到的压力差产生的。
【解答】解:AB、将一个物块投入水中,漂浮时台秤示数为375g(如图乙),则木块的质量为m木=m排=375g﹣300g=75g,故A错误;
由甲、丙可知,木块排开水的质量为m排'=425g﹣300g=125g,根据密度公式可知,
V木=V排===125cm3,
则木块的密度为:
ρ木===0.6g/cm3,故B错误;
C、从图丙到图丁,木块完全浸没在水中,V排不变,水的深度不变,根据p=ρgh可知,瓶底水的压强不变,故C错误;
D、从图丙到图丁过程中,木块完全浸没在水中,V排不变,根据阿基米德原理可知,浮力不变,物块下表面受到水的压力增加了0.8N,根据浮力产生的原因可知,物体上表面受到水的压力应增加0.8N,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度的测量、学生对称重法测浮力、阿基米德原理的了解和掌握,同时为我们提供了一种测量固体密度的方法,为保证物体排开水的体积等于其体积,必须使物体完全浸没。
22.(2023•福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【分析】(1)由图乙可求出长木块的长度,根据面积公式求出长木板的底面积;
(2)由图乙可知长木板完全在桌面时对桌面的压强,根据p=求出长木板对桌面的压力,即长木板的重力;当x=0.26m时,求出此时桌面的受力面积,而长木板对桌面的压力不变,根据p=求出此时木板对桌面的压强;
(3)当x=0.30m时,木板对桌面的压力等于长木板自身的重力;
(4)木板移动过程中对桌面的压力始终等于木板自身的重力。
【解答】解:
A、由图乙可知,长木板从x=0.1m处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,此时木板的长度伸出桌面,所以长木板的长度为4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=0.8m×0.25m=0.2m2,故A错误;
B、由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
由p=可知,长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S1=(0.8m﹣0.26m+0.1m)×0.25m=0.16m2,
长木板对桌面的压力不变,此时木板对桌面的压强:p1===37.5Pa,故B正确;
C、当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,故C错误;
D、木板移动过程中,木板伸长的长度始终小于木板长度的一半,所以木板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查面积的计算、压强公式的灵活运用以及木板对桌面压力和重力的关系,能从图中获取相关信息是解题的关键。
23.(2023•大连)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
【分析】a、b两点的压强相等,a的深度大于b的深度,利用p=ρgh可得两液体的密度关系;而a、b两点到容器底的距离相等,可得从a、b两点向下的液体对容器底的压强大小关系;两种液体对容器底的压强等于a、b点的压强加上a、b点以下液体产生的压强,最后得出两种液体对容器底的压强大小关系;由p=得到两种液体对容器底部的压力关系,对于柱形容器内的液体其对底部的压力与其重力大小相同,由G=mg可得到两种液体的质量关系。
【解答】解:a、b两点的压强相等,即pa=pb,
因为p=ρgh,hb<ha,
所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,
又因为a、b两点到容器底的距离相等,
所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系:pa′<pb′,
而两种液体对容器底的压强:p甲=pa+pa′,p乙=pb+pb′,
所以p甲<p乙;
两种液体对容器底的压强p===,由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙。
故选:B。
【点评】本题考查了液体压强公式p=ρgh的应用,要理解“深度”的含义,熟练运用压强公式进行解答。
24.(2023•遂宁)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下5m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为63kg,密度是1.05×103kg/m3,不计手环的质量和体积。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg),则下列说法正确的是( )
A.老张的体积是60cm3
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为300N
D.手环在水下5m深处时,受到水的压强是5.25×104Pa
【分析】(1)根据密度公式ρ=的变形公式算出老张的体积;
(2)根据F浮=ρ水gV排分析下潜过程中受到的浮力变化;
(3)根据G=mg求得老张的重力,根据F浮=ρ水gV排算出该人和气囊浸没在水中时受到总的浮力,进而算出合力;
(4)利用p=ρgh可求得手环在水下5m深处时受到水的压强。
【解答】解:A、老张的体积为:
V老张===0.06m3=60dm3,故A错误;
B、在老张没有完全浸没前,老张排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力变大,完全浸没后,在下潜过程中,老张排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排知老张受到的浮力不变,故B错误;
C、老张的重力为:
G老张=m老张g=63kg×10N/kg=630N;
气囊完全打开瞬间,老张和气囊浸没在水中受到总浮力为:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.06m3+33×10﹣3m3)=930N,
老张受到的合力的大小是:F=F浮﹣G=930N﹣630N=300N,故C正确;
D、手环在水下5m深处时受到水的压强是:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查密度公式、重力公式、阿基米德原理公式以及压强公式的应用,综合性强,难度适中。
25.(2024•重庆)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为300cm2和240cm2的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.圆柱体A的密度大小为2.5g/cm3
B.切割前,A对传感器的压力为72N
C.当h=2cm时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D.当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比为13:15
【分析】(1)由图乙可知切割前圆柱体对地面的压强,根据F=pS计算切割前A对传感器的压力;
(2)由图乙可知圆柱体总高度为15cm,A高10cm,据此计算B的高度,
由图可知传感器所受压强随切去高度h的函数关系为p=(﹣200h+3000)Pa,据此计算圆柱体B全部切去时A对传感器的压强,根据G=F=pS计算圆柱体A的重力,
根据重力公式、密度公式计算圆柱体A的密度;
(3)圆柱体A、B的总重力等于切割前A对传感器的压力,据此计算圆柱体B的重力,进一步计算当h=2cm时圆柱体B剩余部分的重力,根据压强公式计算圆柱体B剩余部分对A的压强;
(4)当h=2cm时剩余样品的重力等于圆柱体B剩余部分的重力与A的重力之和,进一步计算剩余样品与切割前的总重之比。
【解答】解:(1)由图乙可知切割前圆柱体对地面的压强为3000Pa,
则切割前,A对传感器的压力:F=p0SA=3000Pa×300×10﹣4m2=90N,故B错误;
(2)由图乙可知圆柱体总高度为15cm,A高10cm,则B高15cm﹣10cm=5cm,
传感器所受压强随切去高度h的函数关系为p=(﹣200h+3000)Pa,当h=5cm时,p=(﹣200×5+3000)Pa=2000Pa,即圆柱体B全部切去时A对传感器的压强为2000Pa,
圆柱体A的重力:GA=FA=pSA=2000Pa×300×10﹣4m2=60N,
圆柱体A的密度:ρA===2×103kg/m3=2g/cm3,故A错误;
(3)圆柱体A、B的总重力等于切割前A对传感器的压力,则圆柱体B的重力:GB=F﹣GA=90N﹣60N=30N,
当h=2cm时,圆柱体B剩余部分的重力GB′=×GB=×30N=18N,
圆柱体B剩余部分对A的压强为:p′===750Pa,故C错误;
(4)当h=2cm时,剩余样品的重力为G′=GA+GB′=60N+18N=78N,
剩余样品与切割前的总重之比为78N:90N=13:15,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查压强公式、重力公式、密度公式的灵活运用,正确读取图中信息是解题的关键。
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