内容正文:
13757653538—探索自然的科学
探索自然的科学—拔高练题目
1.如图甲所示,某机械的三个均匀实心正方体部件A、B、C放置在水平地面上,三者对水平地面的压强相等,部件B的高度与部件C的高度之比为 。现将部件A与B分别沿水平方向切去一定高度,其剩余部分对地面的压强p与切去的高度h的关系如图乙所示。求:(已知部件B的密度 )
(1)正方体部件B的高度;
(2)正方体部件C所受的重力;
(3)部件A、B其中一个,沿水平方向切去部分后,将正方体C分别置于部件A与B上方,使部件A和B对水平地面的压强相等,则切去部分的重力。
【答案】
(1)0.3m
(2)24N
(3)15.36N
【解析】
(1)实心正方体对水平地面压强为
由图像可知, 时,正方体部件A、B、C对地面压强为 ,则正方体部件B的高度
(2)部件B的高度与部件C的高度之比为 ,则部件C的高度
则 时,部件C对地面压力为
则正方体部件C所受的重力
(3)由图乙可知,部件A的高度为0.5m。部件C分别置于A与B上方后,增大的压力相同,由于 ,根据 可知A对地面压强增加量小于B对地面压强增加量,所以应切去部件B。部件A重力为
部件B重力为
将部件B沿水平方向切去部分后,将C分别置于A与B上方,部件A和B对水平地面的压强相等,则有
代入数据则有
解得 ,即切去部分的重为15.36N。
2.用铜、铝、铁制成的三个等高的长方体(ρ铝<ρ铁<ρ铜),将它们竖直地放在水平地面上,则三个长方体对地面的压强( )
A.铜的压强最大 B.铝的压强最大 C.铁的压强最大 D.一样大
【答案】
A
【解析】
根据公式p= 及正方体物体,
可得: ,
∵三个物体高度相同,ρ铝<ρ铁<ρ铜,
∴对地面的压强p铜>p铁>p铝。
故选:A。
【点评】较易,知识点在“力与空间探索-压强”章节。此题考查了压强的计算,关键是公式的利用及推导。
3.把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2.把甲放在乙的上面,如图所示,则乙对桌面的压强为: 。
【答案】
p13+p23
p22
【解析】
设两正方体的密度为ρ,边长分别为L甲和L乙,
因为p=
F
S
=
G
S
=
mgh
S
=
ρghS
S
=ρgh,
所以正方体的边长为:
L 甲 =
p1
ρg
,L 乙 =
p2
ρg
,
把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力:
F=G 总 =(m 甲 +m 乙 )g=(ρV 甲 +ρV 乙 )g=(ρL 甲 3 +ρL 乙 3 )g=(L 甲 3 +L 乙 3 )ρg,
乙对桌面的压强:
p=
F
S乙
=
(L乙3+L甲3)ρg
L乙2
=
(
p13
ρ3g3
+
p23
ρ3g3
)ρg
p22
ρ2g2
=
p13+p23
p22
4.25.如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2︰1,底面积之比SA︰SB=1︰2,密度之比ρA︰ρB=1︰2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( )
A.F A︰F B=1︰1,p A︰p B=1︰1 B.F A︰F B=1︰2,p A︰p B=1︰1
C.F A︰F B=2︰1,p A︰p B=1:1 D.F A︰F B=2︰1,p A︰p B=1︰2
【答案】
B
【解析】
因为
由题意知,实心圆柱体A和B高度之比
hA︰hB=2︰1
密度之比ρA︰ρB=1︰2,故它们对地面的压强之比
pA︰pB=ρAghA︰ρBghB=1×2︰2×1=1︰1
因为底面积之比SA︰SB=1︰2, 故根据F=pS可得它们对地面的压力之比
FA︰FB=pASA︰pBSB=1×1︰1×2=1︰2
故选B。
5.如图所示,取4个完全相同的正方体木块,分别以甲、乙、丙三种方式叠放(木块前后对齐)。三种方式中,最底层木块的上表面受到上方木块的压强分别为p甲、p乙、p丙,则p甲:p乙:p丙为( )
A.3:2:3 B.2:2:3 C.3:1:3 D.2:1:3
【答案】
C
【解析】
设每一个正方体的重力为G,底面积为S,
因物体对水平面上的压力和自身的重力相等,
所以,分别以甲、乙、丙三种方式叠放时,对底层物块的压力分别为 =3G, =2G, =3G,
由图可知,受力面积分别为 =S, =2S, =S,
由p= 可得,三者的压强之比 。
故选:C。
6.如图所示,3块相同的砖,A处有一块,B处有两块,砖的长:宽:高=4:2:1。下列摆放方式中,能使A处、B处的砖对水平地面的压强相同的是( )
A.A处平放,B处叠起平放 B.A处平放,B处两块砖并排侧放
C.A处侧放,B处两块砖并排竖放 D.A处平放,B处两块砖并排平放
【答案】
D
【解析】
已知砖的长:宽:高=4:2:1,根据固体压强公式p=ρgh可知要使A处、B处的砖对水平地面的压强相同,需要保持高度相等,故D正确,ABC不正确。
故选:D。
7.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.无法判断
【答案】
C
【解析】
因为p=
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρVg
S
=
ρShg
S
=ρgh,
又因为两物体对水平面的压强相同,即p=ρ 甲 gh 甲 =ρ 乙 gh 乙 ,h 甲 >h 乙 ,
所以ρ 甲 <ρ 乙 ,
当从水平方向截去相同高度h后,剩余的甲物体对水平面的压强:
p 甲 =ρ 甲 g(h 甲 -h)=p-ρ 甲 gh,
剩余的乙物体对水平面的压强:
p 乙 =ρ 乙 g(h 乙 -h)=p-ρ 乙 gh,
因为ρ 甲 <ρ 乙 ,即ρ 甲 gh<ρ 乙 gh,
所以p-ρ 甲 gh>p-ρ 乙 gh,即p 甲 >p 乙 ;
故ABD错误,c正确。
故选:C。
8.如图所示,将均匀长方体甲、乙放在水平地面上,已知ρ甲<ρ乙,若沿水平方向切除相同的高度△h,剩余部分对地面的压强p与切去高度△h的关系图像是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】
C
【解析】
解:已知ρ甲<ρ乙、h甲<h乙,
根据p=ρgh知p甲<p乙,所以开始时甲图线在乙图线的下面,
若沿水平方向切除相同的高度△h,
因为ρ甲<ρ乙,所以△p甲<△p乙,乙的压强减小的快,所以甲乙图像随着截取高度的增加剩余部分的压强越来越接近,故C正确;
但由于乙的高度大于甲的高度,乙的压强不可能比甲先变成零,故ABD错误。
故选:C。
9.如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
C
【解析】
将长方体切去一半后,剩余阴影部分对桌面的压力也会变为原来的一半,即四种切法剩余阴影部分对桌面的压力相同,
C答案的切法受力面积最大,由p=F/S
可知,阴影部分此时对桌面压强最小。
故选:C。
10.如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们的质量相等.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,此时它们的质量分别为m′甲和m′乙,下列判断正确的是( )
A.m′ 甲可能小于m′ 乙 B.m′ 甲一定小于m′ 乙
C.m′ 甲可能大于m′ 乙 D.m′ 甲一定大于m′ 乙
【答案】
D
【解析】
因甲、乙为两个实心均匀正方体的质量相等,
所以,由m=ρV=ρL3可得:
ρ甲L甲3=ρ乙L乙3,
由图可知,L甲>L乙,
则ρ甲L甲2<ρ乙L乙2,
在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度h的部分时,截取部分的质量分别为:
△m甲=ρ甲△V甲=ρ甲L甲2h,△m乙=ρ乙△V乙=ρ乙L乙2h,
因△m甲-△m乙=(ρ甲L甲2-ρ乙L乙2)h<0,
所以,△m甲<△m乙,
即甲截取的质量小、剩余的质量大,乙截取的质量大、剩余的质量小,
将截去部分叠放在对方剩余部分后,甲的质量大,乙的质量小,即m′甲一定大于m′乙.
11.如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( )
A.F A< F B B.p A> p B
C.ρ A> ρ B D.切割前后A、B对地面的压强均不变
【答案】
C
【解析】
(1)设A的边长为hA,B的边长为hB,对于柱状实心物体,则根据p=ρgh可得A、B对地面的压强分别为:
pA0=ρAghA,
pB0=ρBghB,
已知它们对地面的压强相等,即:pA0=pB0,
所以,ρAghA=ρBghB。
由图可知:hA<hB,
所以,ρA>ρB,故C正确;
(2)长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),则hA′=1/2hA,hB′=1/2hB,
则剩余部分对地面的压强分别为:
pA=ρAghA′=ρAg1/2hA=1/2ρAghA=1/2pA0,
pB=ρBghB′=ρBg1/2hB=1/2ρBghB=1/2pB0,故D错误;
已知pA0=pB0,则pA=pB,故B错误;
(3)由于SA>SB,根据F=pS可得:
剩余部分对地面的压力FA>FB,故A错误。
故选:C。
12. 将重物放在水平桌面上,在受力面积不变的情况下,给这个重物施加竖直向上的拉力F.在拉力F逐渐变大过程中,正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】
A
【解析】
A、图中一开始有一定的压强,当拉力增大时,物体对桌面的压力减小,压强也随之减小,符合题意;
B、图中一开始有一定的压强,当拉力增大时,物体对桌面的压力减小,压强也随之增大,这是不可能发生的,不合题意;
C、图中一开始压强为0,且压强随拉力的增大而增大,是错误的,不合题意;
D、图中随着拉力的增大,压强的大小始终不变,是错误的,不合题意。
故选:A。
13.如图所示,将两个完全相同的圆台形容器(重为G)以不同方式放置在水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,则容器内水的质量m甲 m乙;水对容器底部的压强p甲 p乙;容器对桌面的压力F甲 F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】
<;=;<
【解析】
由图可知甲容器内水的体积小于乙容器内水的体积,由ρ= 可知,密度相等时体积越大则质量越大,故 < 。
两容器中液体深度相同,由p=ρgh可知,同种液体深度相同时压强相等,故p甲=p乙。
容器对桌面的压力等于容器的重力和水的重力的和,两容器重力都为G,而 小于 ,由G=mg可知此时乙容器中水的重力较大,则乙容器对桌面的压力大于甲容器对桌面的压力,即 < 。
14.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB ,对杯底的压力分别是FA和FB ,对桌面的压力为FA1和FB1 。对桌面的压强pA1和pB1 (比较大小关系)
【答案】
pA>pB;
FA<FB;
FA1=FB1;
pA1>pB1。
【解析】
不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图可知,倒立时的深度较小,根据p=ρgh可知,倒放是对杯底的压强较小,即pA>pB。水对杯底压力p=FS,所以FA<FB
静止放在水平桌面上,压力等于重力,重力不变则压力不变,即FA1=FB1;
倒立时受力面积增大,根据p=,可知压强减小,即pA1>pB1。
15.如图所示,甲和乙是底面积相同的容器(容器重可忽略不计),其中都装有深度相同的水。(填“相等”、“甲大”或“乙大”)
(1)比较水对容器底的压强 ;
(2)比较水对容器底面的压力 ;
(3)比较其中所装水的重力 ;
(4)比较装水容器对桌面的压强 。
【答案】
(1)相等;(2)相等;(3)甲大;(4)甲大
【解析】
(1)因水的深度相同,所以由p=ρgh可知,p甲=p乙;
(2)因两容器底面积相同,且p甲=p乙,所以由p=可知,F甲=F乙;
(3)由图知甲的体积大于乙的体积,根据m=ρV知甲的质量大于乙的质量,根据G=mg可知,G甲>G乙;
(4)容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,因为不计容器重,所以容器对桌面的压力F甲′>F乙',根据p=可知,p甲′>p乙′。
故答案为:(1)相等;(2)相等;(3)甲大;(4)甲大。
16.如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )
A.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
B.A容器对桌面的压强最大,C容器对桌面的压强最小
C.液体密度关系为:ρA<ρB<ρC
D.液体对A容器底部的压强最大,对C容器底部的压强最小
【答案】
D
【解析】
AB.三个容器的重力相等,液体的质量相等,根据G=mg可知,三种液体的重力相等,容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同,又底面积相等,根据公式p= 可知,三个容器对桌面的压强相等,故AB错误;
C.根据ρ= 可知,质量相等的不同物质,体积越大,密度越小,由图可知, < < ,故 > > ,故C错误;
D.三个容器中,A中液体对容器底部的压力大于自身的重力;B中液体对容器底部的压力等于自身的重力;C中液体对容器底部的压力小于自身的重力;三个容器底面积相同,根据公式p= 可知,液体对A容器底部的压强最大,对B容器底部的压强次之,对C容器底部的压强最小,故D正确。
故选:D。
17.如图,水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器分别装着质量相同的不同液体,下列说法中正确的是( )
A.甲图中液体对杯底的压强大于乙图中液体对杯底的压强
B.甲图中液体对杯底的压强小于乙图中液体对杯底的压强
C.甲图中容器对桌面的压力大于乙图中容器对桌面的压力
D.甲图中容器对桌面的压力小于乙图中容器对桌面的压力
【答案】
B
【解析】
AB.两容器中液体质量相同,由图可知,液体体积: > ,根据密度公式ρ= 可知,两液体的密度关系: < ,又因为两容器中液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器中液体对容器底的压强关系: < ,故A错误,B正确;
CD.甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则液体重力相等。两个容器质量相等,则两个容器重力相等;容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,所以甲、乙两容器对桌面的压力相等,故CD错误。
故选:B。
18.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立以后对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。正立时水对瓶底的压力为F1,压强为p1,倒立时水对瓶盖的压力为F2,压强为p2,则F1 F2,p1 p2(选填大于、等于或小于)。
【答案】
变大;大于;小于
【解析】
由题意知,装有水的矿泉水瓶对地面的压力等于其受到的重力,倒立放置其底面积变小,由p= 可知,压强变大。
正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即 > 。
矿泉水瓶倒置后,水的深度变大,根据p= gh可知,底部受到的压强变大,即 < 。
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直柱体压强问题
1.如图甲所示,某机械的三个均匀实心正方体部件A、B、C放置在水平地面上,三者对水平地面的压强相等,部件B的高度与部件C的高度之比为 。现将部件A与B分别沿水平方向切去一定高度,其剩余部分对地面的压强p与切去的高度h的关系如图乙所示。求:(已知部件B的密度 )
(1)正方体部件B的高度;
(2)正方体部件C所受的重力;
(3)部件A、B其中一个,沿水平方向切去部分后,将正方体C分别置于部件A与B上方,使部件A和B对水平地面的压强相等,则切去部分的重力。
2.用铜、铝、铁制成的三个等高的长方体(ρ铝<ρ铁<ρ铜),将它们竖直地放在水平地面上,则三个长方体对地面的压强( )
A.铜的压强最大 B.铝的压强最大 C.铁的压强最大 D.一样大
3.把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2.把甲放在乙的上面,如图所示,则乙对桌面的压强为: 。
4.25.如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2︰1,底面积之比SA︰SB=1︰2,密度之比ρA︰ρB=1︰2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( )
A.F A︰F B=1︰1,p A︰p B=1︰1 B.F A︰F B=1︰2,p A︰p B=1︰1
C.F A︰F B=2︰1,p A︰p B=1:1 D.F A︰F B=2︰1,p A︰p B=1︰2
5.如图所示,取4个完全相同的正方体木块,分别以甲、乙、丙三种方式叠放(木块前后对齐)。三种方式中,最底层木块的上表面受到上方木块的压强分别为p甲、p乙、p丙,则p甲:p乙:p丙为( )
A.3:2:3 B.2:2:3 C.3:1:3 D.2:1:3
6.如图所示,3块相同的砖,A处有一块,B处有两块,砖的长:宽:高=4:2:1。下列摆放方式中,能使A处、B处的砖对水平地面的压强相同的是( )
A.A处平放,B处叠起平放 B.A处平放,B处两块砖并排侧放
C.A处侧放,B处两块砖并排竖放 D.A处平放,B处两块砖并排平放
固体压强的切割问题
7.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙 C.p甲>p乙 D.无法判断
8.如图所示,将均匀长方体甲、乙放在水平地面上,已知ρ甲<ρ乙,若沿水平方向切除相同的高度△h,剩余部分对地面的压强p与切去高度△h的关系图像是下图中的( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们的质量相等.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,此时它们的质量分别为m′甲和m′乙,下列判断正确的是( )
A.m′ 甲可能小于m′ 乙 B.m′ 甲一定小于m′ 乙
C.m′ 甲可能大于m′ 乙 D.m′ 甲一定大于m′ 乙
11.如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是( )
A.F A< F B B.p A> p B
C.ρ A> ρ B D.切割前后A、B对地面的压强均不变
12. 将重物放在水平桌面上,在受力面积不变的情况下,给这个重物施加竖直向上的拉力F.在拉力F逐渐变大过程中,正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的( )
A. B.
C. D.
奶茶杯问题
13.如图所示,将两个完全相同的圆台形容器(重为G)以不同方式放置在水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,则容器内水的质量m甲 m乙;水对容器底部的压强p甲 p乙;容器对桌面的压力F甲 F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
14.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB ,对杯底的压力分别是FA和FB ,对桌面的压力为FA1和FB1 。对桌面的压强pA1和pB1 (比较大小关系)
15.如图所示,甲和乙是底面积相同的容器(容器重可忽略不计),其中都装有深度相同的水。(填“相等”、“甲大”或“乙大”)
(1)比较水对容器底的压强 ;
(2)比较水对容器底面的压力 ;
(3)比较其中所装水的重力 ;
(4)比较装水容器对桌面的压强 。
16.如图所示,形状不同、底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )
A.C容器对桌面的压强最大,A容器对桌面的压强最小
B.A容器对桌面的压强最大,C容器对桌面的压强最小
C.液体密度关系为:ρA<ρB<ρC
D.液体对A容器底部的压强最大,对C容器底部的压强最小
17.如图,水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器分别装着质量相同的不同液体,下列说法中正确的是( )
A.甲图中液体对杯底的压强大于乙图中液体对杯底的压强
B.甲图中液体对杯底的压强小于乙图中液体对杯底的压强
C.甲图中容器对桌面的压力大于乙图中容器对桌面的压力
D.甲图中容器对桌面的压力小于乙图中容器对桌面的压力
18.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立以后对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。正立时水对瓶底的压力为F1,压强为p1,倒立时水对瓶盖的压力为F2,压强为p2,则F1 F2,p1 p2(选填大于、等于或小于)。
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