当前位置:首页 > (备战2020)上海市中考物理压强压轴题专题13液体的压强与浮力结合问题(含解析)
C.△F甲可能大于△F乙 D.△F甲可能小于△F乙 【答案】A
【解析】①根据物体的漂浮条件可知:F浮甲=F浮乙=G烧杯+G铁;
由F浮=ρ液gV排得:ρ甲gV排甲=ρ乙gV乙,由图可知:V排甲>V排乙,所以液体的密度为ρ甲<ρ乙;
②由于容器是底面积相同的圆柱形容器放在同一水平地面上,则铁球在杯中时液体对容器底部压力:F甲=G
液甲
+G烧杯+G铁;F乙=G液乙+G烧杯+G铁;
③铁球取出放入容器里时液体对容器底部压力: F甲′=G液甲+G烧杯+F铁浮甲=G液甲+G烧杯+ρ甲gV铁; F乙′=G液乙+G烧杯+F铁浮乙=G液乙+G烧杯+ρ乙gV铁;
则:△F甲=F甲-F甲′=G液甲+G烧杯+G铁-(G液甲+G烧杯+ρ甲gV铁)=G铁-ρ甲gV铁, △F乙=F乙-F乙′=G液乙+G烧杯+G铁-(G液乙+G烧杯+ρ乙gV铁)=G铁-ρ乙gV铁, 由于ρ甲<ρ乙,所以△F甲>△F乙。 故选A。
23.如图23 所示,水平地面上放置着两个底面积不同,质量、高度均相同的薄壁圆柱形容器甲和乙(S甲>
S乙)。现分别盛满质量相等的不同液体A和B,将密度为ρ的实心物分别放入液体A和B,已知ρB>ρ>ρA。实心物静止后,液体A和B对容器底部的压力分别为FA和FB,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙
。则下列关系正确的是( )
AB
图23
A FA = FB F甲>F乙 B FA >FB F甲>F乙 C FA<FB F甲= F乙 D FA>FB F甲<F乙 【答案】A 【解析】
①由图知,原来甲、乙为圆柱形容器,盛满液体A和B的质量相等,重力相等,则对甲、乙容器的压力相等;容器对桌面的压力等于容器和液体的总重,可得容器对桌面的压力也相等。 ②当将实心物放入两种液体中后,由于ρB>ρ>ρA,物体在B中漂浮,在A中下沉;
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(1)由于两种容器中的液体仍然是满的,根据p=ρ液gh,液体对容器底的压强不变,可知压力不变,则液体对甲、乙容器的压力仍相等;
(2)物体在液体A中下沉,则F浮A=G排A<G,即排开A的液体的重力小于物体的重力;物体在B中漂浮,F浮B
=G排B=G,即排开B液体的重力等于物体的重力;所以G排B>G排A,则乙中液体剩余的重力小于甲中液体剩
余的重力,则甲和乙容器对桌面的压力F甲>F乙。 故选A。
24.如图24所示,水平地面上放置着两个底面积不同的轻质圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )
水 酒精 A 甲 乙
图24
A.p水>p酒精,F甲=F乙 B.p水>p酒精,F甲<F乙 C.p水<p酒精,F甲=F乙 【答案】B 【解析】
(1)由图可知:甲、乙容器中的液面高度相同,将物体A分别放入水和酒精中待静止后,液面高度不变;根据ρ酒精<ρ水,根据公式p=ρgh可知液体对容器底部压强:p水>p酒精;
(2)因甲、乙容器中分别盛满质量相等的水和酒精,即G水=G酒精;将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中,因ρ酒精
D.p水<p酒精,F甲<F乙
<ρ<ρ水,所以待静止后,物体A会在水中漂浮,在酒精下沉。(3)根据力的平衡,物体A
在甲容器中,F浮水=G排水=GA,在乙容器中,GA>F浮酒精=G排酒精,所以G排水>G排酒精。 甲容器对桌面的压力为F甲=G水+GA-G排水,乙容器对桌面的压力为F乙=G酒精+GA-G排酒精, 所以F甲<F乙。 故选B。
25.如图25所示,盛有水的容器A和物体B放在水平桌面上(SA>SB),若将甲物体完全浸没在水中,水不溢出;将乙物体放在B上,则水对容器底部压强的变化量△p水大于B物体对水平桌面压强的变化量△p桌,(ρ甲>ρ水)则( )
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A B 图25
A.ρ甲一定大于ρ乙 B.G甲一定大于G乙 C.V甲一定大于V乙 D.G甲可能大于G乙 【答案】B 【解析】
①将甲物体完全浸没在水中,水对容器底部压强的变化量 △p水=ρ水g△h=ρ水gV甲/SA=ρ水G甲/ρ甲SA;
将乙物体放在B上,B物体对水平桌面压强的变化量△p桌=G乙/ SB;
②根据△p水>△p桌,得出ρ水G甲/ρ甲SA>G乙/ SB,因为ρ甲>ρ水,所以G甲/SA>G乙/ SB,又因为SA>SB,所以G甲一定大于G乙。 故选B。
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