2023年广西地区九年级物理中考模拟题分项选编:压强
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一、单选题
1.(2023·广西南宁·校考一模)下图中的四个实例中,属于增大压强的是( )
A. 推土机有宽大履带 B. 书包的背带较宽
C. 盲道上凸起的圆点 D. 铁轨铺在枕木上
2.(2023·广西贵港·统考一模)下列著名物理学家中,以其名字命名为压强单位的是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.帕斯卡
3.(2023·广西南宁·统考一模)如图所示,水平桌面上物重分别为60N、50N的甲,乙两物体,由跨过定滑轮的轻绳相连,在20N的水平拉力F作用下,两物体均做匀速直线运动,滑轮到两物体的轻绳均水平,且轻绳对乙物体的拉力大小为5N,忽略滑轮自重及滑轮与绳间摩擦,下列分析正确的是( )
A.乙所受到的摩擦力为0
B.甲对地面的压力大小为60N
C.地面对甲的摩擦力大小为10N
D.竖直墙面受到的拉力大小为20N
4.(2023·广西·校联考一模)如图所示,不能说明大气压存在的是( )
A.覆杯实验 B.孔明灯升空
C.吸盘挂物件 D.吸管吸饮料
5.(2023·广西南宁·校考一模)如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,下列过程能使测量值变小的是( )
A.使玻璃管稍下降一点
B.将实验从山下移到山上
C.使玻璃管稍粗一点
D.使玻璃管倾斜一点
6.(2023·广西南宁·统考一模)下列利用流体压强与流速的关系的做法是( )
A.用吸管吸饮料 B.设置站台安全线
C.盆景自动供水 D.茶壶盖上开小孔
7.(2023·广西梧州·统考一模)杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,说的是大风掀起了茅草做的屋顶,如图所示。关于这一现象解释正确的是( )
A.屋顶上方空气流速大,压强小
B.屋顶上方空气流速小,压强大
C.屋内空气流速大,压强大
D.屋内空气流速小,压强小
8.(2023·广西贵港·统考一模)下列关于压强的说法中,正确的是( )
A.人在站立时抬起一只脚后,对地面的压强变小
B.潜水艇在海水中下潜过程中,受到海水的压强不变
C.用吸管将杯中饮料吸进嘴里,利用了大气压强
D.轿车高速行驶时,上表面空气流速大,压强大
二、多选题
9.(2023·广西南宁·校考一模)如图所示,两个完全相同的容器里,分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,则下列说法正确的是( )
A.甲容器中装的是酒精,乙容器中装的是水
B.A、B两点的压强相等
C.A点压强小于B点压强
D.两容器中液体对容器底部的压强相等
三、填空题
10.(2023·广西梧州·统考一模)如图所示,甲、乙两个质量均为2kg的实心均匀圆柱体放水平地面上,甲的底面积为4×10﹣3m2,乙的体积为0.8×10﹣3m3,乙的密度ρ乙为 ___________;若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互换叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。Δm甲和Δm乙的差值为 ___________。
11.(2023·广西南宁·统考一模)两个质量分布均匀的正方体A、B放在水平地面上,A、B对地面的压强之比为2︰3,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图所示,则切除之前A的边长为___________cm,B的密度为___________kg/m3。
12.(2023·广西南宁·校联考一模)如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为3×103kg/m3,它们的边长之比为1∶2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强___________Pa,若乙沿水平方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则乙正方体切去的厚度为Δd=___________cm。(g取10N/kg)
13.(2023·广西贵港·统考一模)两个物体甲和乙通过细绳与轻质弹簧测力计连接在一起,物体甲重4N,物体乙重7N,如图两物体都静止。此时弹簧测力计的示数为___________N,若乙物体的底面积为10cm2,则乙对水平桌面的压强为___________Pa。
14.(2023·广西崇左·统考一模)如图所示,甲、乙为两个质量均匀的圆柱体,放置在水平地面上,它们的底面积之比是2:3,高度之比也是 2:3,它们对水平地面的压强相等;那么甲、乙的密度之比=_____, 如果将甲、乙分别沿水平方向截去相同高度,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,最终甲、乙对水平地面的压强之比=_____。
15.(2023·广西柳州·统考一模)如图所示,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是为了增大 ___________,便于注射;小明用吸管模拟注射器吸水过程,如图形状的杯子中装有一些水,小明用吸管吸水时,如果每一口吸入水的质量相同,则每吸一口,水对杯底的压强减小量将 ___________;每吸一口,杯子对桌面的压强减小量将 ___________。(以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
16.(2023·广西·校联考一模)“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m,创造了我国载人深潜的新纪录。潜水器在10000m所受液体压强为 ______(海水密度约为水的密度,ρ水=1.0×103kg/m3),潜水器表潜水器表面上0.04m2的面积上受到的海水压力为 ______N。
17.(2023·广西南宁·校考一模)学校禁止中小学生私自下河游泳,有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,因为漩涡中心水的流速______,压强______,人若被卷入其中会出现危险。
18.(2023·广西南宁·统考一模)随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强_______,灰尘、杂物等在_______的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
四、实验题
19.(2023·广西南宁·校考一模)小明在“测量小矿石的密度”实验中。
(1)小明将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的______处,发现指针静止时的偏向如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直至天平横梁水平平衡;
(2)天平调平后,小明正确测量小矿石的质量,天平重新平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,则小矿石的质量为______g;
(3)按如图丙所示测出小矿石的体积为______cm3;则被测小矿石的密度是______kg/m3,若小矿石会吸水,则测得小矿石的密度______;(选填“偏大”、“偏小”或“仍然准确”)
(4)小明用图丁装置测量某液体密度,在左侧加入适量水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,测出图中所示物理量。请选用图中适当的物理量,写出待测液体密度的表达式:ρ=______(用图中字母和ρ水表示)。
20.(2023·广西·校联考一模)在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中:
(1)压强计是通过U形管的___________来显示橡皮膜所受压强大小;
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平;(不考虑实验结论的偶然性)
①比较图甲和图___________,可以得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
②比较图乙和图丙,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?___________,理由是:___________;
(3)某小组成员用塑料瓶进行实验,将塑料瓶装满水,在瓶侧面扎两个小孔,水从小孔流出,如图丁所示,该实验说明液体压强与___________有关。
五、计算题
21.(2023·广西南宁·统考一模)如图所示,一个足够高的薄壁圆柱形容器,重为100N,底面积为0.2m2,盛有深度为0.25m的水,静止在水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对地面的压强;
(3)将一个重为10N底面积为5×10﹣3m2的物体A浸没在容器的水中后(无水溢出),若容器对地面压强的增加量是水对容器底部压强增加量的2.5倍,计算物体A的密度ρA。
22.(2023·广西贵港·统考一模)如图所示,均匀实心柱体甲和柱形容器乙置于水平桌面上。容器乙高为0.2m,重为0.4N,内盛有深度为0.15m的液体;已知:S甲=3×10-3m2,S乙=4×10-3m2。现沿竖直方向在甲中切去底面积为S的部分,并将切去部分置于容器乙的液体中,切去部分会自然沉底,并静止在容器底部。截取甲的部分放入乙中静止后,容器乙对桌面的压强随截取面积S的变化关系如图丙所示。容器乙的壁厚忽略不计,求:
(1)截取甲之前,容器乙对桌面的压力;
(2)乙中液体的密度;
(3)甲的密度。
23.(2023·广西崇左·统考一模)如图甲所示,水平桌面上有一个立方体轻质薄壁容器,其底面积为200cm2,高为16cm,里面装有2kg的水。将正方体实心物体A轻轻放入水中,已知A的质量为0.8kg,待液面静止时,物体A漂浮在液面上;打开容器底部的阀门(阀门未画出),向外匀速放水。在此过程中,容器底部所受液体压强与放出水的质量关系如图乙所示,图象中的Δm1=Δm2,Δp2=2Δp1,(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)放入物体前,液体对容器底部的压强是多少?
(2)物体A的密度是多少?
(3)另有一实心立方体B,其底面积为50cm2,高为8cm,质量为0.6kg,向容器中注水,使容器中的水依然为2kg,再将B轻轻放在A的正上方,A、B均不倾倒,待液面静止时将B从A上取下轻轻放入旁边的水中,待液面再次静止时,求容器底部所受液体压强的变化量。
24.(2023·广西南宁·校考一模)如图所示,有一底面积为100cm2,高为11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上,容器中装有深度为10cm的水。现将一个底面积为50cm2,高为20cm的实心圆柱体沿水平方向切去一半,并将切下的部分放入容器的水中,沉底且浸没。下表分别为切下的圆柱体浸入前后水对容器底部的压强和容器对水平地面的压强。求:
水对容器底部压强p水(Pa)
容器对水平地面压强p地(Pa)
浸入前
p0
1200
浸没后
1100
1800
(1)切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强p0;
(2)切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力;
(3)实心圆柱体的密度;
(4)继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中,是否可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等?若可以,求圆柱体被切下的总体积。
25.(2023·广西柳州·校考一模)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器中盛有质量为4kg的水。
(1)求水的体积V水;
(2)求0.2m深处水的压强p水;
(3)现有质量为4kg的物体,其底面积是容器的一半。若通过两种方法增大地面受到的压强, 并测出压强的变化量,如表所示。请根据表中的信息,通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出溢出水的重力G溢水;若无水溢出请说明理由。
方法
地面受到压强的变化量(帕)
将物体放入容器中
1000
将物体垫在容器下方
3000
参考答案:
1.C
【详解】A.推土机有宽大履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.书包的背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】以牛顿命名了力的单位;伽利略和阿基米德是伟大的科学家,没有被命名物理单位;以帕斯卡命名了压强的单位。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.C
【详解】A.乙做匀速直线运动,乙所受到的摩擦力等于绳子的拉力大小为5N,故A错误;
B.甲在水平地面上,甲对地面的压力为
故B错误;
C.甲做匀速直线运动,由受力分析得,地面对甲的摩擦力大小为
故C正确;
D.竖直墙面受到的拉力大小等于两段绳子的拉力大小10N,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.覆杯实验杯口的纸片不落下,是大气压作用的结果,故A不符合题意;
B.孔明灯升空是灯罩内气体膨胀,密度变小,孔明灯向下的重力小于向上的浮力,从而升起来,故B符合题意;
C.用吸盘挂钩挂物件,是大气压将其压在墙上,能说明大气压的存在,故C不符合题意;
D.从杯子中吸饮料,是因为吸管内气压小于大气压,杯子中的饮料在大气压的作用下,进入口中,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】ACD.在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关、玻璃管的上下运动无关,所以使玻璃管稍下降一点、稍粗一点和倾斜一点都不会影响测量值的,测量值不变,故ACD不符合题意;
B.大气压随高度的增加而减小,将实验从山下移到山上,大气压减小,玻璃管内外水银面高度差减小,测量值减小,故B符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.用吸管吸饮料,是利用大气压把饮料压入吸管内的,故A不符合题意;
B.站台设置安全线,是因为列车快速行驶时,带动周围的气体快速流动,气压变小,站台上候车的旅客如果距离列车太近,在身体两侧压强差的作用下,有可能被推向行驶的列车,发生危险,故B符合题意;
C.盆景自动供水是利用大气压工作的。一旦水面低于瓶口,水就从瓶内流出,当水面升高超过瓶口,在大气压作用下,水就不再流出,故C不符合题意;
D.茶壶盖上开小孔,是为了保持茶壶内外气压相等,便于壶内的水顺利倒出,故D不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.C
【详解】A.人站在水平地面上,地面受到的压力等于人的重力,当抬起一只脚后,人与地面的受力面积减小,由p=可得,人对地面的压强变大,故A错误。
B.潜水器在海水中下潜的过程中,深度增大,受到的海水压强增大,故B错误;
C.用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使气压减小,在外界大气压的作用下将饮料压入口中,利用了大气压强,故C正确;
D.行驶在高速公路上的轿车,轿车上方的空气流速大于下方的空气流速,轿车上表面空气流速大压强小,故D错误。
故选C。
9.CD
【详解】A.由题意可知,水和酒精的质量相等,且两容器完全相同,因ρ水>ρ酒精,根据
可知,V水<V酒精,由图可知,甲中液体少为水,乙中液体多为酒精,故A错误;
BCD.由图可知,容器为横截面积相同的容器,两容器中液体对容器底部的压力都等于液体的重力,两容器的底面积相等,由可知,两容器中液体对容器底部的压强相等;
因A、B是两容器液体中离容器底相同高度的两点,所以,由p=ρgh可知,AB两点下方液体对容器底部的压强关系为pA下>pB下,由p=p上+p下可知,A点压强小于B点压强,故CD正确、B错误。
故选CD。
10. 2.5×103kg/m3 0.4kg
【详解】[1]根据题意可知,乙的密度为
[2]在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后,因此时甲、乙对水平地面的压强相等,即,由可得
即
把m甲=m乙=2kg和S甲=1.5S乙代入可得
整理可得
Δm乙-Δm甲=0.4kg
11. 10 3×103
【详解】[1]由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大,由图可知,下面的图线反映了pA与L的变化关系,上面的图线反映了pB与L的变化关系;由图中A的图线可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,即此时A全部被切去,因此A的边长为10cm。
[2]由图可知,未切前B的压强为6×103Pa,A、B对地面的压强之比为2︰3,即未切前A的压强为
A的底面积为
SA=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
则A的重力等于压力,即
GA=FA=pASA=4×103Pa×0.01m2=40N
由图可知,当把A全部放在B上后增加的压强为
Δp=7×103Pa-6×103Pa=1×103Pa
则B的底面积为
即B的边长为0.2m。A的密度为
因为切除前A、B对地面的压强之比为2︰3,可得
即B的密度为
12. 3000 2
【详解】[1]正方体对水平地面的压强
则甲对地面的压强
p甲=ρgh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.1m=3000Pa
[2]将乙物块沿水平方向切下部分的高度为Δd,切下的部分放在甲物块上,则切去部分的重力
ΔG乙=Δm乙g=ρ乙ΔV乙g=ρ乙S乙Δdg
此时甲物块对水平面上的压力
F甲=G甲+ΔG乙=ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙Δdg
已知它们的边长之比为1∶2,则它们的面积之比为
S甲∶S乙=1∶4
甲的边长为
h甲=10cm=0.1m
则乙的边长为
h乙=2 h甲=2×10cm=20cm=0.2m
此时甲物块对水平面的压强
此时乙物块对水平面的压强
p乙′=ρ乙g(h乙﹣Δd)
因此时甲、乙物块对水平面的压强相等,所以
ρ甲gh甲+4ρ乙gΔd=ρ乙g(h乙﹣Δd)
已知同种材料制成
ρ甲=ρ乙
将
h甲=10cm=0.1m,h乙=20cm=0.2m
代入上式,得到
0.1m+4Δd=0.2m-Δd
Δd=0.02m=2cm
13. 4 3000
【详解】[1]物体甲受竖直向下的重力、竖直向上的弹簧的拉力F而静止,处于平衡状态,重力和拉力是平衡力,大小相等,所以弹簧测力计示数为
F=G甲=4N
[2]绳子对乙的拉力和对甲的拉力相等,也为4N,物体乙受竖直向下的重力、竖直向上的弹簧的拉力、竖直向上的地面的支持力作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件知道
G乙=F+FN
则地面的支持力为
FN=G乙-F=7N-4N=3N
因乙物体对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以,乙物体对地面的压力也是3N,乙对水平桌面的压强
14.
【详解】[1]由题意可知,甲乙对对水平地面的压强相等,由得,甲、乙的密度之比
[2]假设截去的高度为h,则截去部分的重力是
将截去部分叠放在对方剩余部分上,此时甲对地面的压强是
又因为底面积之比是2:3,甲、乙的密度之比是3∶2,所以
化简得
此时乙对地面的压强是
化简得
最终甲、乙对水平地面的压强之比是
15. 压强 变大 不变
【详解】[1]接种疫苗的注射器针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
[2]如果每一口吸入水的质量相同,根据公式可得每次吸入水的体积相同,则杯中水减小的体积相同;由于杯子的形状是上宽下窄,则杯中水每次下降的高度逐渐增大,而水对杯底的压强减小量
则将变大。
[3]杯子对桌面的压强减小量
因每次吸入水的质量相同,则每次杯中减少水的质量相同,受力面积不变,所以杯子对桌面的压强减小量保持不变。
16. 1.0×108Pa 4×106
【详解】[1]潜水器在10000m所受液体压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa
[2]由 知道,潜水器表面上0.04m2的面积上受到的海水压力为
F=pS=1.0×108Pa×0.04m2=4×106N
17. 大 小
【详解】[1][2]流速大的地方压强小,漩涡中心水的流速大,压强小,人若被卷入其中会出现危险。
18. 小 大气压
【详解】[1][2]由于流体流速大,压强小,则可知道转动的扇叶处气体的流速大,压强小,外界的大气压较大,灰尘、杂物等在大气压的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
19. 零刻度线 右 56.8 20 2.84×103 偏大
【详解】(1)[1][2]天平的使用方法:将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线上,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的左侧,说明左边重,右边高,此时应该将平衡螺母向右端调节。
(2)[3]标尺的分度值为0.2g,由图乙可知,矿石的质量
(3)[4]往量筒中倒入适量的水,如图丙所示,测出水的体积为20mL,再用细线将小矿石拴好,轻轻放入量筒内的水中,如图所示,测出小矿石和水的体积为40mL,则测出小矿石的体积为
[5][6]矿石的密度
矿石吸水,导致矿石体积的测量值偏小,由可知,矿石密度偏大。
(4)[7]在左侧加入适量的水,往右侧倒入待测液体,直到隔板中的橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,可得
液体的密度为
20. 两侧液面高度差 乙 能 见解析 深度
【详解】(1)[1]压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大。
(2)①[2]探究液体压强和深度的关系,保持液体的密度不变,改变探头在液体中的深度,选择图甲和图乙进行实验。
②[3][4]图乙和图丙中液体的密度不同,探头所处的深度不同,图丙中探头所处的深度较小,但图丙中U形管两侧液面高度差较大,说明液体产生的压强较大,可以说明液体内部压强与液体密度有关。
(3)[5]图丁中,观察到水从小孔射出,小孔的位置越低,射出的水越急越远,液体压强越大,该现象说明液体压强与深度有关。
21.(1)2500Pa;(2)3000Pa;(3)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)水的深度
水对容器底的压强
(2)容器中水的质量
容器中水的重力
容器对地面的压力
容器对地面的压强
(3)因为容器中放入A后,水没有溢出,容器对地面压力的增加量
容器对地面压强的增加量
由题知水对容器底部压强增加量
由得,容器中放入A后水面上升的高度
物体A排开水的体积
因为A浸没在水中,所以A的体积
由得,A的质量
A的密度
答:(1)容器甲底部受到水的压强为2500Pa;
(2)圆柱体乙对水平地面的压强为3000Pa;
(3)物块A的密度为2.5×103kg/m3。
22.(1)4N;(2)0.6×103kg/m3;(3)1.6×103kg/m3
【详解】解:(1)因为圆柱形容器乙置于水平桌面上,由图丙知道,截取甲之前,容器乙对桌面的压强p1=1000Pa,截取甲之前,容器乙对桌面的压力
F压=p1S乙=1000Pa×4×10-3m2=4N
(2)截取甲之前乙容器和液体的总重力
G总=F压=4N
乙中液体的重力
G液= G总-G容=4N-0.4N=3.6N
乙中液体的密度
(3)因为切去部分会自然沉底,且当S=20cm2时,液体对容器底部的压强p2=1800Pa,由丙图可知,此时乙容器恰好装满,则切去的甲物体的体积为
柱体甲的高度
切去的甲物体的重力为
切去的甲物体的质量为
甲物体的密度为
答:(1)截取甲之前,容器乙对桌面的压力为4N;
(2)乙中液体的密度为0.6×103kg/m3;
(3)甲的密度为1.6×103kg/m3。
23.(1)1000Pa;(2)0.8×103kg/m3;(3)50Pa
【详解】解:(1)由得2kg水的体积
根据得水的深度
液体对容器底部的压强
(2)已知
根据可得
已知
根据可得
即
所以
所以A的边长L=0.1m,A的体积
物体A的密度为
(3)因为
物体B的密度为
A与B整体密度为
若容器中的水量足够、水不溢出,则将B放在A上方后,A和B将整体悬浮在水中,由于B放A上总高度
比容器高,所以A、B不可能漂浮或悬浮,只能沉底,此时B在容器内的高度是
B在容器内的体积是
由于B在水中的体积、A的体积、水的体积之和大于容器的容积,所以A、B放入后有水溢出,容器的容积为
容器剩余水的体积是
此时水深为h1=16cm,A、B分开放入水中后,A漂浮,B沉底,A浸入水中的体积是
设水深为h2,则水的体积为
此时水的深度为
水的深度变化为
容器底所受压强变化为
答:(1)放入物体前,液体对容器底部的压强为1000Pa;
(2)物体A的密度是0.8×103kg/m3;
(3)容器底部所受液体压强的变化量为50Pa。
24.(1)1.0×103Pa;(2)12N;(3)2.0×103kg/m3;(4)可以,540cm3
【详解】解:(1)由题意可知,容器中装有水的深度为10cm=0.1m,切下的圆柱体浸入前,水的深度就为0.1m,根据液体压强公式,可知,水对容器底部的压强为
切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强为1.0×103Pa。
(2)从表格可知道,切下的圆柱体浸入前,容器对水平地面压强为1200Pa,容器底面积为100cm2=0.01m2,根据压强公式,可知,容器对水平地面压力为
容器对水平地面压力为12N,而容器对水平地面的压力,大小也等于切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力,即这总重力为12N。
(3)由题意可知,原来容器中装有深度为10cm的水,容器的底面积为100cm2,则水的体积为
水的体积为1000cm3;容器的体积为
圆柱体的体积为
一半圆柱体的体积为
一半圆柱体和水的体积之和为
可知,即一半圆柱体和水的体积之和大于容器的体积,水会溢出;
由(1)解析可知,水对容器底部的压强为1.0×103Pa,水的重力为
由(2)解析可知,容器中水和容器的总重力为12N,则容器的重力为
从表格中的数据可看到,一半的圆柱体浸没后,容器对水平地面压强为1800Pa,容器对水平地面压力为
由上述解析可知,一半圆柱体和水的体积之和为1500cm3,容器的体积为1100cm3,则溢出来的水的体积为
溢出水的重力为
原来水的体积为1000cm3,原来水的重力为
剩下的水重力为
容器的重力为2N,容器对水平地面压力,则一半圆柱体的重力为
一半圆柱体的质量为
这一半圆柱体的体积
根据密度公式可知,这圆柱体的密度为
这圆柱体的密度为2.0×103kg/m3。
(4)假设圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等,并设圆柱体继续被切下的体积为,圆柱体剩余部分体积
圆柱体剩余部分的重力
圆柱体剩余部分对桌面的压强为
而圆柱体被切下的总体积再放入容器中的时候,容器中的水还会溢出来,溢出水的体积,溢出水的重力为
圆柱体被切下的部分重力为
由上述可知,容器对水平地面压力,则这情况下,容器对水平地面压力变为
容器对水平地面压强变为
因为假设,可得
解得,这体积大小没有超过一半圆柱体的体积,说明这种切割,可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等,而一开始切下的体积为原体积的一半,即,则总共切下的体积为
圆柱体被切下的总体积为540cm3。
答:(1)切下的圆柱体浸入前,水对容器底部的压强p0为1.0×103Pa;
(2)切下的圆柱体浸入前,容器中水和容器的总重力为12N;
(3)实心圆柱体的密度为2.0×103kg/m3;
(4)继续水平切割剩余圆柱体并将切下部分浸没在容器的水中,可以使圆柱体剩余部分对水平地面压强和容器对水平地面的压强相等;圆柱体被切下的总体积为540cm3。
25.(1)4×10 - 3m3 ;(2) 2000Pa;(3)无水溢出
【详解】解:(1)水的体积
(2)0.2 米深处水的压强
p 水=ρ水gh水=1×103kg/m3 ×10N/kg×0.2m=2000Pa
(3)已知物体的底面积是容器的一半,将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,根据压强公式可得
即
解得S容=0.04m2,无水溢出情况下,将物体放入容器中增大的压强
比较可知 Δp1'= Δp1=1000Pa ,所以无水溢出。
答:(1)求水的体积4×10 - 3m3;
(2)0.2m深处水的压强2000Pa;
(3) 无水溢出。
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