一、初中物理压力与压强问题
1.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()
A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲 B.比较杯底对桌面的压强,则p甲>p乙>p丙。 C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲 D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲 【答案】B 【解析】 【详解】 A.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A不符合题意; B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B 符合题意; C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意; D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。 2.“估测”是物理学中常用的一种重要方法,考试时,小丽同学对所涉及的一些物品进行了估测,其中合理的是() A.小丽的重力为900牛顿 B.一张草稿纸对折后对桌面的压强为1Pa C.一张物理试卷的面积为2 1m D.小丽站在地面上对地面的压力大于900牛顿 【答案】B 【解析】 【详解】 AD.通常中学生的体重为 500N左右,小丽站在地面上对地面的压力等于体重约为 500N,故A不符合题,D不符合题意; B .一张草稿纸的重力约0.1N ,一张草稿纸对折后的长、宽分别约30cm 、20cm ,则面积为600cm 2 =0.06m 2 ,对地面的压强为 20.1N 1.7Pa 0.06m F p S = =≈ 由估算可知一张草稿纸对折后对桌面的压强接近1Pa ,故A 符合题意; C .一张试卷的面积比21m 小得多,故C 不符合题意。 故选B 。 3.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有 方案: ①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方 ②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方 ③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方 A .0个 B .1个 C .2个 D .3个 【答案】B 【解析】 【详解】 ①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方,此时甲对地面的压力不变,受力面积变为原来的二分之一,根据公式p = F S 可知甲对地面的压强变为原来的2倍,而乙对地面的压强没变,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强; ②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时因为乙对地面的压力和受力面积都变为了原来的二分之一,根据公式p = F S 可知乙对地面的压强不变,而对甲来说受力面积没变,压力增大,所以甲对地面的压强增大,但甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强; ③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时乙对地面的压力变为原来的二分之一,而受力面积不变,根据公式可知乙对地面的压强将变为原来的二分之一.甲此时对地面的压力为 1 2 G 乙+G 甲大于乙对地面的压力,而甲与地面的接触面积小于乙跟地面的受力面积,所以根据p =F S 可知甲对水平面压强一定大于乙对水平面的压强. 故选B. 4.如图所示,甲、乙两正方体对地面的压强p 甲 A .△m 甲<△m 乙,p 甲′ B .△m 甲>△m 乙,p 甲′>p 乙′ C .△m 甲=△m 乙,p 甲′=p 乙′ D .△m 甲<△m 乙,p 甲′>p 乙′ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 设沿水平方向切去相同高度h ?,则甲、乙切去的质量分别为 2 m V l h ρρ?=?=?甲甲甲甲甲 2m V l h ρρ?=?=?乙乙乙乙乙 由于p p <甲乙,即 gl gl ρρ<甲甲乙乙 化简可得 l l ρρ<甲甲乙乙, 两边乘上l 甲,可得 2 l l l ρρ<甲甲乙甲乙 从图可以明显看到l l <甲乙,两边乘上l ρ乙乙,可得 2l l l ρρ<乙乙甲乙乙 由上面两式可得 22l l ρρ<甲甲乙乙 两边乘上h ?,可得 22l h l h ρρ? 即 m m ? 在没有沿水平方向切去相同高度前 3 2 ==gl p gl l ρρ甲甲甲甲甲甲 3 2 = =gl p gl l ρρ乙乙乙乙乙乙 由p p <甲乙可得 gl gl ρρ<甲甲乙乙 即l l ρρ< 乙 甲乙甲 切去h ?之后 '=)p g l h ρ-?甲甲甲( '=)p g l h ρ-?乙乙乙( 则 ''=()()()()0l l l p p g l h g l h g l h g l h g h l l ρρρρρ---?--?<-?--?=?<甲乙乙 甲乙甲甲乙乙乙 甲乙乙乙甲甲 则''p p <甲乙 故选A . 5.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 264===355 F p S F p S ?甲甲甲乙乙乙 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 4===5 G m G F g G m G F g =甲 甲甲甲乙乙乙乙 故A 正确,不符合题意; B .甲、乙的体积之比 4416====5525 m V m m V m ρρρρ??甲 甲甲甲乙乙乙乙甲乙 甲、乙的高度之比 1658====25615V h S V S V h V S S ??甲 甲甲甲乙乙乙乙甲乙 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 S 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; D .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g Δh ,Δp 乙′=ρ乙g Δh 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 。 6.如图甲,体积为1000cm 3的实心均匀正方体A ,自由放置在底面积为200cm 2、高为16cm 的薄壁柱形容器中,容器重力为10N ;底面积50cm 2、高为10cm 的长方体B 通过一轻质细线悬挂于天花板,细线拉力为12N ,A 与B 相距7cm ,现往容器中注入某种液体,当液体深度为15cm 时,细线拉力变为10N ,如图乙,此时液体对容器底的压强为1500Pa 。下列说法正确的是( ) A .液体的密度为0.8g/cm 3 B .从甲图到乙图,A 物体克服重力做功42J C .从甲图到乙图,容器对桌面的压力增加了34N D .若轻轻剪断乙图中细线,待AB 物体静止后,容器对桌面的压强为2350Pa 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A .液体深度为15cm 时,液体对容器底的压强为1500Pa ,由此可求液体的密度 33110kg/m 10N/kg 0.151500Pa m p gh ρ= ==??液 容器中的液体为水,故A 错误; B .由题意知物体B 的重力为12N ,但在乙图中细线的拉力变成了10N ,由此可知物体A 对物体B 的支持力为2N ,所以B 对A 的压力也为2N 。由乙图可知,物体A 被液体浸没的深度 15cm 7cm 8cm 0.08m h =-==浸 物体A 是体积为1000cm 3的实心均匀正方体,故其边长为10cm ,所以物体A 在乙中排开液体的体积 3343A 88 1000cm 800cm 810m 1010 V V V -== =?==?浸排 所以物体A 受到的浮力 3343110kg/m 10N/kg 810m 8N F gV ρ-==????=浮液排 故可得物体A 的重力 A 8N 2N 6N G F F =-=-=压浮 从甲图到乙图,A 物体克服重力做功 A 6N 0.07m 0.42J W G h ==?= 故B 错误; C .乙容器中水的体积 233200cm 15cm 800cm 2200cm V V V S h V =-=-=?-=浸浸水水整容 乙容器中水的质量 331g/cm 2200cm 2200g 2.2kg m V ρ==?==水水水 乙中水的重力 2.2kg 10N/kg 22N G m g ==?=水水 从甲图到乙图,容器对桌面的压力其增大值等于水的重力与B 对A 的压力之和 22N 2N 24N F G F =+=+=压增水 故C 错误; D .乙图中剪断绳后,以AB 两物体为整体,其整体的质量 12N 6N 1.8kg 10N/kg A B G G G m g g ++= ===整整 其整体体积为 33333A B 1000cm 500cm 1500cm 1.510m V V V -=+=+==?整 其整体的密度为 33 33 1.8kg 1.210kg/m 1.510m m V ρ-= ==??整整整 因为其整体的密度大于水的密度,故该整体在水中处于沉底状态,由于两物块的高度之和为20cm ,而容器高度只有16cm ,所以该整体有4cm 高度露出水面,整体排开水的体积增大了 A B A B B 32322 6cm=5001010 1000cm 50cm cm V V V V S h ?=?+?= +??=?+? 容器所剩体积 23200cm 1c c m=200m V S h =?=?剩剩容 所以溢出水的体积 223cm 200cm cm 500=300V V V =?-=-溢剩 溢出水的重力 3343110kg/m 310m 10N/kg=3N G V g ρ-==????溢水水溢 容器内所剩水的重力 22N 3N 19N G G G =-=-=剩溢水水水 容器对桌面的压力等于容器重力、所剩水的重力、物块A 的重力、物块B 的重力之和 10N 19N 6N 12N 47N A B F G G G G =+++=+++=剩水容 所以容器对桌面的压强 2247N 2350Pa 210m F p S -= ==?容 故D 正确。 故选D 。 7.如图所示,底面积不同的甲、乙圆柱形轻质容器,分别盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体,甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。现将体积相同,质量、密度为m A 、m B 、ρA 、ρB 的A 、B 两实心球分别浸没在甲、乙两容器的液体中(无液体溢出),若甲容器对地面的压力等于乙容器中液体对容器底部的压力,则下列关系式一定成立的是( ) A .ρA >ρ乙 B .ρ甲=ρ乙 C .m A =m B D .ρB <ρA 【答案】A 【解析】 【分析】 由题意可知,本题意在比较容器底受到液体压强的大小关系、液体密度的关系、物体质量的关系,可由压强的计算公式F p S =、液体内部压强的计算公式p gh ρ=液液、作用力与反作用力,综合进行分析判断 【详解】 A .甲、乙同为圆柱形容器,液体对容器底的压力等于容器内所盛液体的重力 F G =压液 甲、乙液体对各自容器底部的压强相等,由图形又可知容器底面积的关系为 S S <甲乙 由公式F pS =可知两杯中所盛液体重力关系为 G G <甲乙① 轻质容器,容器的质量可以忽略,甲容器对地面的压力等于容器内液体和A 球重力之和 A A A F G G G V g ρ=+=+甲甲甲② 乙液体对容器底部的压力等于容器内液体重力和B 球所受浮力之和 B B F G F G gV ρ=+=+乙乙乙乙浮③ 由于甲容器对地面的压力等于乙液体对容器底部的压力 F F =甲乙④ 由①②③④式可得 A A B V g gV ρρ>乙 因为两球体积相等 A B V V = 所以 A ρρ>乙 故A 满足题意; B .根据液体内部压强公式p gh ρ=液液可知,压强相等的情况下,深度大的液体密度小,可得甲、乙两种液体的密度关系为 ρρ<甲乙 故B 不符合题意; CD .乙容器对地面的压力为 B F G G =+乙乙 乙容器对地面的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,而乙容器中液体对容器底部的压力和甲容器对地面的压力相等,故有 B A G G G G +>+乙甲⑤ 由于乙容器中液体重力大于甲容器中液体的重力 G G >乙甲⑥ 由⑤⑥两式无法判断A 、B 两球重力(质量)关系,故也无法判断两球的密度关系,故CD 不符合题意。 故选A 。 8.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸入液体中,当物体静止后两液面刚好相平,如图所示,则下列判断中正确的是 A .容器对地面的压力F 甲>F 乙 B .液体密度ρ甲<ρ乙 C .液体对容器底部的压强p 甲=p 乙 D .物体排开液体的质量m 甲 【答案】A 【解析】 【详解】 AB .因为物体在甲液体中漂浮,所以 ρ甲>ρ物, 物体在乙液体中悬浮,所以 ρ乙=ρ物, 所以 ρ甲>ρ乙, 由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据 m=ρV可知甲液体的质量大于乙液体的质量,根据G=mg可知,甲液体的重力大于乙液体的重力,又因为容器的重力相等、物体重力相等,且在水平面上压力大小等于重力大小,所以 F甲>F乙, 故A正确,B错误; C.因为p=ρgh,h相同,ρ甲>ρ乙,所以对容器底部的压强p甲>p乙,故C错误; D.物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重力;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重力,所以物体受到的浮力相等,即 F甲=F乙; 根据阿基米德原理可知, G甲排=G乙排, 根据G=mg可知物体排开液体的质量 m甲=m乙, 故D错误。 9.水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为A m、B m、 C m,密度分别为 A ρ、 B ρ、 C ρ的均匀实心小球A、B、C放入液体中,A球漂浮、B 球悬浮、C球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为F A、F B、F C。下列选项正确的是() A.若A B C m m m ==,则 A B C F F F =< B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮 C.只取出A球,容器中液面的高度降低了A B m S ρ D.三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了() A B C g m m m S ++ 【答案】C 【解析】 【分析】 由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C沉底; (1)当A B C m m m ==时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系; (2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态; (3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A 漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A 排开液体的体积,根据V Sh =求出只取出A 球时容器中液面的高度降低的高度; (4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据m V ρ= 求出B 球和C 球排开液体的体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V Sh =求出容器内液体上升的高度,利用p gh ρ=求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。 【详解】 由图可知,小球A 漂浮,小球B 悬浮,小球C 沉底; A .若A B C m m m ==,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和B 受到的浮力等于自身的重力,小球C 受到的浮力小于自身的重力,则A B C F F F =>,故A 错误; B .因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将 C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误; C .由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ρ,小球A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即 A A A F G m g ==浮 由浮排F gV ρ= 可得,小球A 排开液体的体积 A A A A B B F m g m V g g ρρρ= ==浮排液 只取出A 球,容器中液面降低的高度 A A B A B m V m h S S S ρρ?= ==排 故C 正确; D .因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,由m V ρ=可得,B 球和C 球排开液体的体积分别为 B B B B m V V ρ== 排,C C C C m V V ρ== 排 三球放入液体后,排开液体的总体积 C A B A B C B B C m m m V V V V ρρρ=++= + + 排排排排 容器内液体上升的高度 C A B B B C m m m h V S S ρρρ ++ ?'== 排 三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化量 C A B B B C C B A B C () B m m m m g p g h g m m S S ρρρρ ρρ ρ ++ ?=?'==++ 液 故D错误。 故选C。 10.如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同但质量相等的盐水,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲烧杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列判断正确的是() A.甲杯中盐水密度为ρ甲,乙杯中盐水密度为ρ乙,则ρ甲>ρ乙 B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F浮和F′浮,则F浮>F′浮 C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙,则F甲>F乙 D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为p甲和p乙,则p甲=p乙 【答案】D 【解析】 【分析】 (1)同一只鸡蛋无论漂浮或悬浮,其浮力都等于排开盐水的重,也等于自身的重力;在浮力相同时,排开的液体体积越大,说明液体的密度是越小的; (2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,据此可知甲、乙两烧杯对桌面的压力关系; (3)粗细均匀容器底部受到的压力等于液体的重力和漂浮(或悬浮)物体的重力之和,根据 F p S =判断甲、乙两烧杯底部受到的压强关系。 【详解】 AB.因为鸡蛋在甲中悬浮、乙中漂浮,所以浮力都等于自身的重力,即鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力相等,根据F gV ρ = 浮液排 可知,在浮力相同时,甲杯中的V排大,则ρ甲小于ρ乙,故AB错误; C.因甲、乙两个烧杯完全相同,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和G mg =可知,放入鸡蛋后甲、乙两烧杯对桌面的压力相等,故C错误; D.烧杯粗细均匀,装入密度不同但质量相等的盐水,且鸡蛋一样,所以甲、乙两烧杯底 部受到的压力相等,因两烧杯底面积S相同,根据 F p S =可知,两只杯子底部受到液体的 压强相同,故D正确。 故选D。 11.两个完全相同的细玻璃管以不同的方式放置,玻璃管内注入质量相同的不同液体,甲管中液面的位置如图所示。关于这两种液体密度ρ、液体对玻璃管底的压强p的大小关系,下列说法中正确的是 A.如果乙管液面比甲低,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲一定大于p乙 B.如果乙管液面比甲低,则ρ甲可能大于ρ乙,p甲可能等于p乙 C.如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲一定大于p乙 D.如果乙管液面比甲高,则ρ甲一定大于ρ乙,p甲可能等于p乙 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.如果乙管液面比甲低,甲管内液体的体积可能大于乙管内液体的体积,液体的质量相 等,由ρ=m V 可知ρ甲可能小于ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受 力面积相同,由p=F S 可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p甲>p乙,故 AB错误; CD.如果乙管液面比甲高,甲管内液体的体积小于乙管内液体的体积,液体的质量相等, 由ρ=m V 可知ρ甲>ρ乙;如果两个都是竖直放置,对试管底部的压力相同,受力面积相同, 由p=F S 可知压强相等,但乙管倾斜,对试管底部的压强变小,p甲>p乙,故C正确,D错 误。 12.下列说法正确的是() A .甲图中订书器的手柄部分比较宽大是为了减小压力 B .乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时瓶内气压大于大气压强 C .丙图中水对坝底的压强大小取决于水的深度 D .丁图中水塔与水龙头一定构成连通器 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .订书器的手柄部分比较宽大是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故A 错误; B .乙图中给鸡自动喂水装置当瓶中水流出时,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,使水流出,故B 错误; C .水的压强随深度的增大而增大,故C 正确; D .根据连通器的定义可知,如果水龙头关闭或者水管的上端封闭,就不是连通器了,故D 错误。 故选C 。 13.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F 甲、F 乙 ,将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p '甲、p ' 乙,对地面的压强变化量分 别为p ?甲、p ?乙。若p ?甲>p ?乙,则( ) 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 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 因为顺时针旋转90°,高度的变化量 ?=?甲乙h h 因为 h p g ρ?=?甲甲甲,h p g ρ?=?乙乙乙 p ?甲>p ?乙 所以 ρρ甲乙> 因为 V 甲=V 乙 根据m V ρ=得到 m 甲>m 乙 又因为在水平面竖直方向无外力,所以 F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙== 所以 F 甲>F 乙 根据F p S = 可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙< 所以 p '甲>p '乙 故选A 。 14.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 C .m ′甲>m ′乙,p ′甲>p ′乙 D .m ′甲>m ′乙,p ′甲 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 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 F ?=?甲乙① 根据F p S = 则有 p S p S ?=?甲甲乙乙② 由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则 p p ?>?甲乙 根据p gh ρ=可知 ρρ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 h ''>甲乙 根据p gh ρ=可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系 p p ''>甲乙 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 G ?=?甲乙 即 m m ?=?甲乙 根据②式由p gh ρ=可得 g hS g hS ρρ?=?甲甲甲甲③ 可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。 由公式F p S = 和p gh ρ=可得桌面受到甲、乙容器的压力为 F gh S ρ=甲甲甲甲 F gh S ρ=乙乙乙乙 由③式可知 F F 甲乙> 即 m m >甲乙 则 m m m '=?+甲甲甲 m m m '=?+乙乙乙 已知m m ?=?甲乙且m m >甲乙,所以 m m ''>甲乙 综上所述,ABD 项不符合题意,C 项符合题意。 故选C 15.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B. m′甲一定小于m′乙 C. m′甲一定等于m′乙D. m′甲可能等于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。 二、初中物理凸透镜成像的规律 16.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则() A.光屏上出现倒立放大的实像 B.光屏上出现倒立缩小的实像 C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像 D.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以 v=30cm=2f 则 f=15cm 若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距 u=12cm 则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意. 17.某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是() A.该凸透镜的焦距是16cm B.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小 C.当u<16cm时,该凸透镜可作放大镜使用 D.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm ,所以f=8cm,即凸透镜的焦距是8cm,故A错误; B.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故B正确; C.当u<16cm时,有两种情况:若u f D.u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D错误。 故选B。 18.如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到的是() A.B.C.D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意; B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变,故B可能出现,不符合题意; C.柱形凸透镜成像时左右颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意; D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。 故选C。 19.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO A.f=10cm B.f= 5cm C.f=8cm D.f= 12cm 【答案】C 【解析】 【详解】 由于AC为入射光线,CB为折射光线,且AO f 已知AO=10m,则 f<10m<2f 解得 5m 故选C。 20.如图所示,竖直放置的不透光物体(足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是() A.两个实像,一个虚像B.一个实像,两个虚像 C.只有一个虚像D.只有一个实像 【答案】D 【解析】 【详解】 ①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像. ②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像(平面镜只在主光轴的上方),所以只能成一个实像. ③如果平面镜足够大,则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像(成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况). 故选D. 【点睛】 此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像. 21.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,并移动光屏,在光屏上可以看到 A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像D.倒立等大的实像 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,物距变为35cm,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,故应选A.