?p甲=?p乙F甲(n2S?乙?n2S乙)n2S乙n2S?乙F乙(S?乙?S乙)S?乙S乙=F甲 n2F乙因原来两物块对地面压强相等,根据p=
F,则有: SF甲F乙, '=S乙n2S乙解得:
'n2S乙F乙F甲=。
S乙所以
'n2S乙F乙'?p甲F甲, S乙S乙=2=2=?p乙nF乙nF乙S乙因S乙>S乙,所以?p甲>?p乙。故选D。
'
17.两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量Δm甲、Δm乙和甲乙的密度满足的关系是( )
A.ρ甲>ρ乙,Δm甲>Δm乙 C.ρ甲<ρ乙,Δm甲<Δm乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
正方体对水平地面的压强
B.ρ甲<ρ乙,Δm甲>Δm乙 D.ρ甲>ρ乙,Δm甲<Δm乙
p?FGmg?Vg?gSh??????gh SSSSSp甲?p乙
切割之前它们对水平面的压强相等
即
?甲gh甲??乙gh乙
由图可知
h甲<h乙
所以
?甲>?乙
由图知
S甲<S乙
在切割之前
p甲?p乙
所以由F?pS可知,切割之前甲、乙对地面的压力
F甲<F乙
因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G?mg,所以,切割之前
m甲<m乙
当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即
F甲剩?F乙剩
则甲、乙剩余部分的质量
m甲剩?m乙剩
根据切去的质量?m?m-m剩得
?m甲<?m乙
故D正确,ABC错误; 故选D。
18.在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880 g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460 g,烧杯质量为100 g,活塞面积为7×10-5 m2,g取10 N/kg,轮轴间的摩擦和细线重力不计,则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105 Pa C.1.01×105 Pa 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B.1.10×105 Pa D.0.96×105 Pa
当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时活塞所受摩擦力与大气压力方向向右,可得:
pS+f=m1g=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时活塞受摩擦力向左,受大气压力向右,可得:
pS-f=m2g=5.6N;
联解上述两个关系式,可得:
pS=7.7N,
故
p=
故应选B。
7.7N?1.10×105Pa, ?527?10m
19.如图所示,两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块质量相同的橡皮泥,将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中,将另一块捏成球形状放入乙液体中,橡皮泥静止后如图所示。以下判断正确的是( )
A.橡皮泥受到的浮力 F甲=F乙 C.液体的密度ρ甲>ρ乙 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.液体对容器底部的压强 p液甲<p液乙 D.容器对地面的压强 p地甲>p地乙
A.橡皮泥在甲液体中漂浮,橡皮泥受到的浮力F甲=G,橡皮泥在乙液体中悬浮,橡皮泥受到的浮力F乙=G,所以F甲=F乙,故A符合题意;
B C.两个相同的柱形容器置于水平地面,容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙,当放入橡皮泥后,液面仍然相平,说明橡皮泥排开甲、乙两种液体的体积是相同的,由于橡皮泥受到的浮力F甲=F乙,则
?甲V甲排g=?乙V乙排g
?甲=?乙
液体甲、乙对容器底部的压强分别为
p液甲=?甲gh甲
p液乙=?乙gh乙
由于?甲=?乙,h甲=h乙所以p液甲=p液乙,故B、C错误; D.容器对面的压强分别为
p地甲?p地乙F甲G液甲?G容? SSF乙G液乙?G容?? SSp地甲?p地乙
由于液体甲、乙的体积相同,密度相同,所以液体甲、乙的质量相同,重力也相同,所以
故D错误。 故选A。
20.盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是
A.若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙 B.若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙 C.若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙 D.若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙 【答案】B 【解析】 【分析】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>h乙,然后利用p??gh可推出甲、乙液体的密度关系;根据规则容器中液体对容器底部压力等于液体的重力,由S甲>S乙,再根据p?FS可知相同质量的甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小;由S甲>S乙可知,相同体积的甲、乙两种液体在容器中的高度大小,又由液体密度的大小关系,利用p??gh可推出甲、乙两种液体压强的变化量大小关系,进而可知变化后压强的大小。 【详解】
液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>h乙,根据p??gh可知:?甲??乙; A.若倒入相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的增加量相同,S甲>S乙,由p?FS可知,甲、乙两种液体压强的增加量?p甲??p乙,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,则A错误;
B.若抽出相等质量的原液体,则两种液体对容器压力的减少量相同,S甲>S乙,由p?FS可知,甲、乙两种液体压强的减少量?p甲??p乙,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,则B正确;
C.若倒入相等体积的原液体,S甲>S乙,则甲液体的高度增加量?h甲小于乙液体的高度增加量?h乙,又?甲??乙,根据p??gh可知甲、乙两种液体压强的增加量?p甲??p乙,则变化后的压强p'甲一定小于p'乙,故C错误;
D.若抽出相等体积的原液体,S甲>S乙,则甲液体的高度减少量?h甲小于乙液体的高度减少量?h乙,又?甲??乙,根据p??gh可知甲、乙两种液体压强的减少量?p甲??p乙,则变化后的压强p'甲一定大于p'乙,故D错误。 【点睛】
本题综合考查液体压强公式、液体压力公式及密度、重力公式等,要求学生对各公式之间的关联物理量及影响情况分析到位,具有一定的难度和典型性。
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