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文档简介
专题09压强与浮力计算难点分析
一、计算题
1.(2021•上海中考真题)“蛟龙号”悬停时,上表面深度为7000米,重力为2.2X105N。
(1)蛟龙号悬停时,求F浮;
(2)蛟龙号的〃很大相当于手掌上放一辆7X105牛的卡车,手掌面积为001m2,求p的估
值;
(3)推论丁浓=?*g〃;
(4)已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p',海水密度为p',
上表面深度为3,能不能说明p'=〃g",并说明理由。
2.(2019•上海中考真题)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容
器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有
另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积丫水。
②求容器甲中水对容器底部的压强p水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196
帕,求液体乙的密度p滤。
3.(2018・上海中考真题)两个相同的薄壁圆柱形容器,一个装有水,另一个装有某种液体,
水的质量为5千克.
(1)求水的体积V.
(2)现从两容器中分别抽取相同体积后,水和液体对容器底部的压强关系如下表:
液体对底部的压强抽出前抽出后
P水1960帕980帕
P液1960帕1078帕
求抽出液体前,液体原来的质量.
4.(2017•上海中考真题)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上.甲
容器底面积为6x102米2,盛有质量为8千克的水,乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千
克的水.
(1)求乙容器中水的体积Vz.
(2)求乙容器底部受到水的压强P&
(3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,求抽
水前后甲容器底部受到水的压强变化量△P甲.
二、综合题
5.(2020•上海中考真题)如图所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上,
底面积分别为S、2S,容器足够高。
①若容器甲中水的质量为2千克,求甲中水的体积V水;
②若容器甲中水的深度为01米,求水对甲底部的压强〃水;
③现有三个物体A、B、C,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入
容器甲或乙中(物体均能浸没在水中),使水对容器底部压强的变化量Ap水、容器对水平地
面压强的变化量Ap*均最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Ap盛人和△夕视大。
甲乙
物体密度体积
A3P2V
B2P3V
Cp3V
一、综合题
1.(2021・上海九年级一模)如图所示,盛满水的薄壁轻质柱形容器甲与实心柱体乙放置在
水平地面上。底面积分别为S、2S,水的质量为
(1)若容器甲中水的深度为02”,求水对容器甲底部的压强pg
(2)若柱体乙的质量为2〃?,求柱体乙对地面的压强p小
(3)现有物块A、B、C,其密度、体积如下表所示。小华选择其中一个先后放入容器甲的水
中(物块浸没在水中)、柱体乙的上部,使容器甲对地面的压强变化量小于柱体乙对地面的
压强变化量,且容器甲对地面的压强最大。请写出选择的物块并说明理由,计算出容器甲对
地面的压强最大值p”吠。
物块密度体积
L8夕水
A0.5V
L22水
B0.6V
2.(2021・上海九年级一模)如图,质量均为〃?的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地
面上。已知A的密度和高度分别为4〃和5小B的密度和高度分别为平和8〃。
(1)试求A、B对地面压强之比PA:PB()
(2)为了使A、B对地面的压强相等,可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的(选
填“质量”、”高度”、“体积”或“无法实现”),并通过计算简述你的理由().
3.(2021.上海九年级一模)某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积
8xl0-3m3,底面积为4xl()2m2:
圆柱体底面积质量
AS5m
B5sm
(1)求圆柱体的密度P;
(2)求圆柱体对水平地面的压强p;
(3)水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如表所示),请将其中(选填"A”或"B”)
圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,求出此
最大压强PM大。
4.(2021・上海九年级二模)如图所示,液体密度计竖直漂浮在待测液体中,观察管壁上与
液面相平处的刻度可直接读出待测液体的密度值。
①观察该液体密度计可以发现,密度计的刻度值从上向下逐渐(选填“变大”
或“变小”),这是因为密度计自身所受重力大小是一个定值,所以使用时其所受浮力大小
是定值,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就(选填“越大”或“越小”)。
②根据①中的解释可知,用密度计测量液体密度,涉及到的物理知识有。
A.阿基米德原理B.液体的热胀冷缩C.二力平衡条件
③小华同学用该密度计测盐水的密度,他将密度计放入盐水中,静止后密度计示数值为p。
此时他突然发现密度计顶端粘有一块小金属颗粒,则盐水的实际密度__________p(选填
“大于”“等于”或“小于”)o
二、计算题
5.(2021・上海九年级一模)将实心均匀圆柱体A、B放置在水平地面,对地面的压强分别
为1960帕和1176帕,已知圆柱体A的密度为2x103千克/米3。
①求圆柱体A的高度〃A;
②若圆柱体A、B的底面积、高度关系如表所示:
(a)求圆柱体B的密度PB;
(b)现将圆柱体A沿水平方向截取一定高度叠放在圆柱体B的中央,则A、B对水平地面压
强的变化量分别为△/力和4PB,求APA与APB的比值。
圆柱体底面积高度
AS5h
B3S3h
6.(2021.上海九年级一模)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底
面积为2.5x10-2米2。其内部中央放置一个圆柱形物体乙,容器中有体积为网的水,水深为
0.1米。
⑴求水对容器底部的压强「太;
(2)求水对容器底部的压力尸水;
(3)现继续向容器内加水,每次注入水的体积均为%,乙物体始终沉在容器底部,水对容器
底部的压强大小如下表所示。
①问第几次加水后物体浸没?说明理由;
②求乙的高度〃人
加水次数水对容器底部的压强(帕)
第一次1568
第二次1764
第三次1960
7.(2021.上海九年级一模)如图所示,薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为力的两个
水平面上,容器均足够高,A中盛有深度为16〃的液体甲,B中盛有深度为196的液体乙。
(0乙=0.8x103千克/米3)求:
(1)若液体乙的体积为5X103米3,求液体乙的质量m乙;
(2)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等。现有二个物体C、D,其密度、体积的关系
如下表所示。请选择其中一个,将其放入容器A或B中后(物体均能浸没在液体中),可使
液体对容器底部压强增加量Ap浓与水平面受到的压强增加量岫的比值最大。写出选择的
物体和容器并说明理由,求出2池与Ap弛的最大比值。
物体密度X103千克/米3体积XW3米3)
c43
°23
M甲
8.(2021・上海九年级一模)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器足够高且置于水平桌面上,其
底面积为2x10-2米2,内盛有质量为6千克的水。求:
(1)容器中水的体积匕K;
(2)容器底部受到水的压强P水;
(3)将一实心金属球浸没在水中,水位升高了0.1米,并且容器对桌面压强的增加量^p为4900
帕,求小球所受重力与浮力之比。
9.(2021・上海九年级一模)如图所示,棱长分别为0.2米和0.1米的实心立方体A、B放置
在水平地面上,物体A、B的质量均为8千克。求:
⑴物体A的密度PA。
⑵物体B对水平地面的压强PB。
(3)小明设想在A、B两物体中选择某一物体沿竖直或水平方向截取一定质量Am,并将截
取部分△m置于对方的上表面,使此时它们对水平地面的压强=PB'.上述做法是否都
可行?请说明理由、请写出满足P,;=PB'时的截取和放置方式,并计算出△小
10.(2021・上海九年级一模)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。
⑴若甲的质量为8千克、体积为2x10-3米3,求甲的密度
(2)若乙的重力为50牛、底面积为2.5x10-2米2,求乙对地面的压强
(3)若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90。,如图所示,旋转前后它们对地面的压强如
下表所示,求旋转后乙对地面的压强。
对地面压强旋转前旋转后
P甲(帕)29401176
P乙(帕)750
11.(2021.上海九年级一模)相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛
有酒精。现将A、B两个大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中,静止后如图所
示,B小球一半体积浸在酒精中。(小球密度分别为Q八、PB,酒精的密度为0.8X103千克/
米3)。
(1)若甲容器内原装有深度为0.2米的水,求:原来水对甲容器底的压强口水;
(2)若小球B的体积为IX10-3米3,求:小球B受到的浮力尸浮;
(3)若把两个小球对调放入对方容器内(无液体溢出),对调前后液体对容器底部压强的变化
量分别为和乙。求:对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值:△夕乙
12.(2021・上海九年级一模)如图所示,密度为lxl()3千克/米'的长方体甲竖直放置于水平
地面上,其边长如图所示:容器乙中有01米深的液体。求:
(1)长方体甲的质量加;
(2)长方体甲对水平地面的压强P;
(3)将长方体甲由竖放变为平放,若甲对水平地面的压强变化量与液体对容器乙底部的压强
相等,求液体密度。。
B
甲
13.(2021・上海九年级一模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和乙置于水平桌面上。甲容器的
质量为1千克、底面积为2x10-2米2,乙容器内装有0.2米深的酒精(。酒精=0.8x103千
克/米3),甲、乙两容器底部受到的压强相等。
(1)求乙容器底部受到酒精的压强P乙。
(2)继续在容器中中注水,使甲中水面与乙中酒精的液面相平,求甲容器对水平面压强的增
加量功7。
14.(2021・上海九年级一模)如图所示,薄壁柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上。甲容
器高为4H,底面积为3S,内盛有深度为2〃的水;正方体乙的底面积为2S。
(1)若甲中水的深度为0.2米,体积为2xl(T3m3。
(a)求水的质量旭水o
(b)求水对甲底部的压强〃水。
(2)现有A、B和C三个均匀圆柱体,其规格如下表所示。请选择其中两个,分别竖直置于
容器甲的水中(水不溢出)和正方体乙的上方,使水对甲底部压强增加量△口水和乙对地面
压强增加量”乙的比值最大。写出选择的圆柱体并说明理由,求出Ap水与△〃乙的最大比值。
密度底面积高度
A2夕水S6H
B3夕水S2H
C4夕水2s2H
15.(2021・上海九年级二模)如图所示,将盛有水的薄壁柱形容器甲放在水平地面上,容器
的高度为5〃。
(1)若水的体积为IX米3,求水的质量机水。
(2)求距离水面0.1米深处的压强p水。
(3)若水的体积为3匕深度为3人现有两个柱形物体A、B,其密度、体积的关系如表所
示。
物块密度体积
A5P水1.5V
B1.5/)水3V
请选择其中一个,将其竖直放入容器甲中(物体均能浸没在水中),使水对容器甲底部的压
强增加量最大。请写出选择的物体并说明理由,求出城大。(用字母表示)
16.(2021・上海九年级二模)如图所示,轻质圆柱形容器放在水平桌面上,容器足够高。容
器内盛有质量为1千克的水。将圆柱体甲放入容器,甲浸没在水中,此时水对容器底部的压
强p区为1960帕,容器对地面压强为p
(1)求容器中水的体积Vm
(2)求放入圆柱体甲后,容器中水的深度/7水。
(3)取出圆柱体甲,选择与甲材料相同的圆柱体乙放入容器,水对容器底部压强仍为1960
帕,容器对地面压强为p小请分析比较?乙和”,的大小关系。
17.(2021・上海九年级二模)如图所示,足够高的薄壁轻质柱形容器甲置于水平地面,容器
底面积为2x10-2米2其内部放置物体乙的重力为19.6牛,体积为1x10-3米3.,现将体积为
3x10-3米3的水倒入容器中,将乙浸没。
(1)求倒入水的质量山水。
(2)求容器对地面的压强p地。
(3)求容器中水对容器底的压力/水。
18.(2021・上海九年级二模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为
3x10-2米2,其内部中央放置一个圆柱形物体乙,圆柱体底面积为1x10-2米3,水深0.2米。
(1)求水对容器底部的压强p水;
(2)现从容器中抽出水,每次抽出水的体积均为1.2x10-3米2,每次抽出水后水对容器底部
的压强p大小如下表所示;
①求每次抽出水的质量mo;
②间第一次抽水后物体是否露出水面?说明理由;
③求圆柱体乙的高度乙。
抽水次数p(帕)
未抽水
第一次1568
第二次1029
19.(2021・上海九年级二模)如图所示,薄壁柱形容器A置于水平地面上,实心均匀正方体
B平放在容器内,已知A的底面积为2xlO-2m2;B的边长为0.1m,质量为2kg。求:
(1)正方体B的密度PB;
(2)正方体B对容器底部的压强PB;
(3)若向容器A内注入质量为1kg的水,求水对容器底部压强增加量Ap水与容器对水平地
面压强增加量Ap电的比值。
20.(2021・上海九年级二模)如图所示,甲、乙两个完全相同的轻质薄壁圆柱形容器置于水
平面上,容器足够高,底面积为2x102米2甲容器内盛有025米深的水,乙容器内盛有2.4
千克的某种液体。
(1)求甲容器底部受到水的压强
(2)求甲容器中水的质量,”水;
(3)现将一体积为lx1()3米3的圆柱体竖直轻放入甲或乙容器中,使两容器对水平面的压
强相等,请写出放入的容器并说明理由,求出圆柱体的密度夕。
甲乙
21.(2021・上海九年级二模)如图所示,物体甲的质量为3千克,体积为5x10-3米3,放入
一个盛有水深为0.5米、底面积为2x10-2米2的柱形容器乙中(水不溢出)。
(1)求物体甲的密度;
(2)求水对容器乙底部的压强(未放入物体甲时);
(3)放入物体甲后,求水对容器乙底部压强增加量Ap。
22.(2021・上海九年级二模)如图所示,轻质圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上,
其底面积为2S,盛有深度为2H的水。
圆柱
密度底面积高度
体
A3P水52H
B2P瓜3sH
C2p*1.5S2H
(1)若容器中水的质量为4千克,深度为0.1米。求:
(a)水的体积V,K;
(b)水对容器底的压强
(2)现有均匀实心圆柱体A、B和C,其规格如上表所示。请从中选择两个圆柱体,将其
中一个圆柱体置于容器上或下,另一个圆柱体放入容器中,使得水平地面受到的压强和水对
容器底的压强均为最小。请写出所选择的圆柱体及放置方式,并说明理由,计算地面受到的
最小压强PQJ、。
23.(2021.上海九年级二模)如图所示,足够高的薄壁轻质圆柱形容器中置于水平地面上,
其底面积为
2.5xl(y2m2,并装有深为01米的水,另有质量为3千克高为0.2米的圆柱体乙,其底面积为
lxl0-2m2o求:
①水对容器中底部的压强
②圆柱体乙的密度P4。
③现将圆柱体乙放入容器甲中,并向容器甲内继续加入体积为2X10-3米3的水,求容器对水
平地面的压强的变化量和水对容器底部的压强的变化量邸木的比值。
24.(2021・上海九年级二模)底面积为0.03米2的平底鱼缸放在水平桌面中央,容器内装有
体积为5x10-3米3的水,水深为01米。求:
(1)水的质量m水;
(2)水对鱼缸底部的压力F木;
(3)把重为1牛的小鱼放入鱼缸后,如图所示,关于鱼缸对桌面压力增加量4斤,和水对鱼
缸底部压力增加量/F木,甲乙两同学分析过程如下:
甲同学:鱼缸静止在水平桌面上,鱼缸对桌面的压力大小等于鱼缸的总重力,放入小鱼后,
总重力增加1牛,所以/F更等于1牛;
乙同学:水对鱼缸底部的压力大小等于水的重力,放入小鱼后,小鱼排开了1牛的水,相当
于增加了1牛的水,所以4F水等于1牛。
请你判断两位同学的说法是否正确,错误的请说明理由。
25.(2021・上海九年级二模)如图所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上,
容器足够高,它们的底部用一根轻质细软管连通。已知甲、乙容器底面积分别为a、52(5,
<S2),水的深度为0.1米。
①若水的质量为4千克,求水的体积丫水;
②求水对容器底部的压强P水;
③现将一实心小球A放入甲或乙容器中,小球静止后沉底且浸没,发现甲、乙容器对地面
的压力增加量相等。判断小球放入的容器并说明理由,同时求出小球的密度0A(用S、S2、
P水等字母表示)。
26.(2021・上海九年级二模)如图所示,竖放在水平地面上的长方体,三条棱长分别为0.2
米、0.1米、0.05米,密度为2x103千克/米3。
(1)求该长方体的质量,
(2)求该长方体对水平地面的压强外
(3)为了使该长方体对水平地面的压强为490帕,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放
后,沿水平方向在上部切去一定质量4"。若要使切去的质量△加较小,请说明采取的放置
方法及理由,并求出的较小值。
Z7
02米
-IX1米
0.05米
27.(2021・上海九年级二模)如图所示,甲:乙两个柱形容器分别放在水平地面上。
(1)若甲容器中盛有0.3米深的水,求水对甲容器底部的压强。水;
(2)若乙容器中盛有2x10-3米3的某种液体,液体质量为1.8千克,求这种液体的密度p浓;
(3)若两容器中分别盛有不同液体,下表中记录了从容器中抽出相同深度的液体前后,液
体对容器底部的压强值。求这两种液体的密度之比0”,:乙。
抽出前抽出后
。甲/帕2450980
夕乙/帕1960980
甲乙
28.(2021・上海九年级二模)如图所示,溢水杯甲中装有质量为2千克的水,且水面与溢水
口齐平。高为0.2米、底面积为1X10-2米2的圆柱形容器乙,装有深为01米的水。
(1)求溢水杯甲中所装水的体积V水;
(2)将一个体积为1X10-3米3的物体A放入溢水杯甲后,水会从溢水口流进容器乙,并测
得容器乙中水对容器底部压强增加了588帕。试判断物体A是否浸没在溢水杯甲中,并求
出物体A的密度PA。
29.(2021・上海九年级三模)如图所示,柱形容器甲和均匀圆柱体乙放在水平地面上,它们
的底面积均为S。已知甲容器中盛有0.3米高的水,圆柱体乙的质量为2千克。
(1)求甲容器中距底部01米处水的压强;
(2)若乙的体积为1x10-3米3,求乙的密度;
(3)现有体积为匕密度为0的物体放入甲容器中(水不溢出)和放置在圆柱体乙上面,
静止后,若甲容器底部受到水的压强变化量为Ap单,圆柱体乙对地面压强变化量为
请分析比较甲和Ap4的大小关系。
V///////////////////////////A
三、简答题
30.(2021・上海九年级三模)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,
两容器内均竖直放置一个底面积为S的实心圆柱体丙
(1)若容器甲中,倒入体积为2X1(P米3的水,此时圆柱体丙浸入水中体积为1X10-4米3;
(a)求水的质量机水;
(b)求水对容器甲底部的压力尸水;
(2)若容器甲、乙的底面积分别为3S、2So两容器倒入相同质量的水,两圆柱体始终沉在
容器底部,此时水对两容器底部的压强如下表所示。请判断圆柱体丙在甲、乙两容器中是否
浸没,并说明理由。
水对容器甲底部的压强(帕)水对容器乙底部的压强(帕)
9801568
甲乙
专题09压强与浮力计算难点分析
落〉5年申寿真题,
一、计算题
1.(2021.上海中考真题)“蛟龙号”悬停时,上表面深度为7000米,重力为2.2X105N。
(1)蛟龙号悬停时,求F浮;
(2)蛟龙号的?很大相当于手掌上放一辆7X105牛的卡车,手掌面积为0.01m2,求p的估
值;
(3)推论p液干灌8〃;
(4)已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p',海水密度为p',
上表面深度为“,能不能说明p'=〃g",并说明理由。
【答案】(1)2.2X105N;(2)7X107Pa;(3)见解析;(4)不能,见解析
【解析】
解:(1)由平衡条件得
月孚uGuZZxKfN
(2)由压强公式可得,蛟龙号的压强为
F_7X1Q5N
=7xlO7Pa
P=J-0.01m2
(3)在水中想象一个圆柱形的液体柱,有
FGP,g液V
P海=飞=飞=^~=P被gh
(4)不能,因为上表面受到的压力可以相等于上方液体柱的重力,这个重力为pg匕此处
的密度应为上方液体柱的平均密度,而不是上方海水的密度(密度不均)。
答:(1)蛟龙号悬停时,尸滓为2.2X105N;
(2)p为7xl07pa;
(3)推论p浪=2浪g/?,见解析;
(4)不能,见解析。
2.(2019•上海中考真题)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容
器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有
另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。
②求容器甲中水对容器底部的压强p水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196
帕,求液体乙的密度p海。
【答案】(1)2xlO-3m3(2)784Pa(3)O.8xlO3kg/m3
【解析】
①.容器中甲水的体积为:
②.容器甲中水对容器底部的压强为:
33
。水=0*g/i=1.Ox10kg/mx9.8N/kgx0.08m=784Pao
③.当容器甲内加水至与容器乙相平时,设此时水深为加,此时水对容器底部的压强为:
〃1=〃水+△〃=784Pa+196Pa=980Pa;
由「=28〃可得,此时水的深度为:
Pi980Pa
h\="77==0.1IT1;
「液g1.0xl03kg/m3x9.8N/kg
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:
Pz.=p,k=784Pa;
由p=pg〃可得,液体乙的密度为:
p784Pa
p4=——=----------------=0.8xl03kg/m3o
g%9.8N/kgxO.lm
答:①.甲容器中水的体积为2xl(Pm3;
②.容器甲中水对容器底部的压强为784Pa;
③.液体乙的密度为O.8xlO3kg/m3。
3.(2018•上海中考真题)两个相同的薄壁圆柱形容器,一个装有水,另一个装有某种液体,
水的质量为5千克.
(1)求水的体积V.
(2)现从两容器中分别抽取相同体积后,水和液体对容器底部的压强关系如下表:
液体对底部的压强抽出前抽HlAi
P水1960帕980帕
P液1960帕1078帕
求抽出液体前,液体原来的质量.
【答案】(1)5x103m3;(2)5kg.
【分析】
(1)根据密度公式变形v=一可求水的体积;
P
(2)根据液体压强公式尸=可求水的深度,根据V=S/7可得薄壁圆柱形容器的底面积,
抽取相同体积前后分别由液体压强公式求液体深度,再根据压强公式可求压力,即重力,根
据重力公式求质量.
【解析】
(1)由〃可得水的体积
V=-=芈_-=5Xl(r3m3
plxl03kg/m
(2)由尸=可得抽出前水的深度
一舄一1960Pa
0.2m
p一水g1x103kg/m3x9.8N/kg
由尸=pg/z可得抽出后水的深度
980Pa
=0.1m
0kg1x103kg/m3x9.8N/kg
薄壁圆柱形容器的底面积
5xl0-3m31z,
S」------------=2.5xl0-m-
'水00.2m
抽取的体积
V1=-V=-X5Xio-3m3=2.5X1o-3m3
22
抽取前后体积深度相差△h=O.lm,由尸=〃且〃可得抽出前液体的对底面的压力;
F=PS=\960Pax2.5xlO_2m2=49N
薄壁圆柱形容器底面压力等于液体的重力
G=F=49N
液体的质量
G49N
m—_—_____=_5_kg
g9.8N/kg
(解法二)根据抽取之前水和某液体对容器的压强相等并且容器底面积相等,可知压力相
等.又因为规则柱形容器内液体对容器底部的压力等于重力,可知液体和水的重力相等,所
以质量相等,都是5kg.
答:(1)水的体积V是5x1()-3m3;
(2)抽出液体前,液体原来的质量是5kg.
【点睛】
本题考查了学生对液体压强公式、密度公式的掌握和运用,涉及到容器底受到液体压强的变
化,要求灵活运用公式分析求解.特别是压强变化量的比值,比较复杂,要进行细心分析判
断.
4.(2017•上海中考真题)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上.甲
容器底面积为6x102米2,盛有质量为8千克的水,乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千
克的水.
(1)求乙容器中水的体积V%.
(2)求乙容器底部受到水的压强P/..
(3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,求抽
水前后甲容器底部受到水的压强变化量4P甲.
【答案】(1)2x103m3(2)980Pa(3)490Pa
【分析】
①已知水的质量和密度,两者之比得到其体积;②已知水的密度和深度,可以得到水对容器
底的压强;③放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力.薄壁容器质量不考虑,
根据两个容器中原来水的质量和质量多少变化后的压力相同,可以得到甲减少的水的质量,
进一步得到重力;根据甲减少水的重力和容器底面积,得到甲容器底部受到水的压强变化量.
【解析】
m乙
①因为p=mV,所以乙容器中水的体积:Vz=——=----------;---------r=2xlO-3m3;②乙
P水1.0xl03kg/m3
容器中水对容器底的压强:pZ=p;Kgh1.OxlO3kg/m3x9.8N/kgxO.1m=980Pa;③已知从甲
容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,也就是剩余水的重
力相同,甲容器剩余水的质量:m利=8依;2kg_=5kg,甲抽出水的质量:△m=m,p-m利
=8kg-5kg=3kg,甲容器中水对容器底减小的压力:△F=AG=Amg=3kgx9.8N/kg=29.4N,
△F29.4N
甲容器中水对容器底压强的变化量:△p=1490Pa.
6x102m2
二、综合题
5.(2020•上海中考真题)如图所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上,
底面积分别为5、2S,容器足够高。
①若容器甲中水的质量为2千克,求甲中水的体积V水:
②若容器甲中水的深度为01米,求水对甲底部的压强0,k;
③现有三个物体A、B、C,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入
容器甲或乙中(物体均能浸没在水中),使水对容器底部压强的变化量Ap水、容器对水平地
面压强的变化量Ap农均最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Ap水大和取大。
»♦••♦•••'・*♦•♦■♦■・•••・
・・・・・••..•«•■■■■
V乙
ffiio
物体密度体积
A3P2V
B2P3V
Cp3V
【答案】①2x10^3:②9.8xl02pa;③物体B和容器甲;3水最大=连生;"容最大=黑⑧
SS
【解析】
(1)甲中水的体积
为=-----芈——=2x10-3m3
p一水1.Ox1()3kg/m
(2)水对甲底部的压强为
P水=0水g及水
=1.0x103kg/m3x9.8N/kgx0.1m=9.8xlO2Pa
⑶根据Ap水=P水gMk=。水g—=0Kg》可知,要使木最大,应选择v的最大的
3容3容
物体和S容最小的容器:根据
可知,要使Ap容最大,应选择机物最大的物体和S容最小的容器,所以应选择物体B和容器
甲
3夕水必
A"水最大二夕水8“"水最大=一1一
历…一.4次rGB_,〃Bg_60Vg
/容最大QCCC
一、综合题
1.(2021.上海九年级一模)如图所示,盛满水的薄壁轻质柱形容器甲与实心柱体乙放置在
水平地面上。底面积分别为S、2S,水的质量为根。
(1)若容器甲中水的深度为02",求水对容器甲底部的压强0水。
(2)若柱体乙的质量为2m,求柱体乙对地面的压强p」
(3)现有物块A、B、C,其密度、体积如下表所示。小华选择其中一个先后放入容器甲的水
中(物块浸没在水中)、柱体乙的上部,使容器甲对地面的压强变化量小于柱体乙对地面的
压强变化量,且容器甲对地面的压强最大。请写出选择的物块并说明理由,计算出容器甲对
地面的压强最大值P”,大。
物块密度体积
AL8夕水0.5V
BL2。水0.6V
C25P水2V
【答案】⑴l960Pa;⑵坐;⑶〃吆+69。水心
SS
【解析】
(1)水对容器甲底部的压强为
pQp木gh4;=1xIO3kg/m3x9.8N/kgxO.2m=1960Pa
(2)柱体乙对地面的压强为
F乙一G乙_2mg_mg
P>S乙~S^~2S~S
(3)选择A物块时,由题意可知乙,可得
推导出
(。物-Q水)%g(。物V物g
s2s
解得O物<2p水。
因为P中最大,所以即中最大,所以G的最大,所以综上选择A物块。容器甲对地面的压强
最大值为
F甲火_G水+GA_mg+1水x05四_mg+0.9/水心
〃甲大一$一$
J甲J甲SS
答:(1)若容器甲中水的深度为0.2m,求水对容器中底部的压强为1960Pa。
(2)若柱体乙的质量为2m,求柱体乙对地面的压强为等。
(3)现有物块A、B、C,其密度、体积如下表所示。小华选择其中一个先后放入容器甲的水
中(物块浸没在水中)、桂体乙的上部,使容器甲对地面的压强变化量小于桂体乙对地面的
压强变化量,且容器甲对地面的压强最大。因为p甲最大,所以最大,所以G的最大,
所以综上选择A物块。容器甲对地面的压强最大值为+69°水出。
S
2.(2021・上海九年级一模)如图,质量均为的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地
面上。已知A的密度和高度分别为例和5/?,B的密度和高度分别为“和8/7。
(1)试求A、B对地面压强之比PA:PB()
(2)为了使A、B对地面的压强相等,可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的(选
填“质量”、”高度”、“体积"或''无法实现”),并通过计算简述你的理由()。
【答案】1:2体积见解析
【解析】
解:(1)[1]A、B对地面压强之比
PA_PA_4px5h^l
PB0Bg〃B0B@5Px8〃2
(2)⑵⑶两个圆柱体的体积之比
m
匕_-A_0B_5-—5
%处幺%a
PB
两个圆柱体的底面积之比
&&&%旦也=2
SB造%%45/21
①若截去相同的质量,由于原来的质量相等,则剩余圆柱体的质量也相同,对地面的压力也
相同,但两圆柱体的底面积不同,所以剩余圆柱体对地面的压强仍然不相等,故不可以采取。
②若截去相同的高度,根据
nFGmgpVgpShg
p=—=-=-----=-------=---------=pgh
SSSSS
可知,AB对地面的压强分别为
PA=p\g(hA-Ah)=4pg(5h-Ali)
PB=/>Bg(/?B-A/7)=5pg(8/?-A〃)
若压强相等,即
PA=PB
4pg(5/j-A/i)=5"g(8〃-A/?)
A〃=20〃
由于A的高度是5〃,B的高度是8/7,所以不可能截取相同的高度。
③若截取相同的体积,由于A的密度为4p,B的密度为5",根据小彳修可知,截去部分的
质量
qi<Aw4
由AF=A,〃g可知,A的压力变化量小于B的压力变化量,在受力面积不变的情况下,B的
压强减小的多,而原来A、B对地面的压强
PA〈PB
则该方法可以使甲、乙对地面的压强相等,故可以采取。
3.(2021.上海九年级一模)某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积
为8xl&3m3、底面积为4xl02m2:
圆柱体底面积质量
AS5m
B5sm
(1)求圆柱体的密度P;
(2)求圆柱体对水平地面的压强p;
(3)水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如表所示),请将其中(选填"A”或"B”)
圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,求出此
最大压强P城大。
【答案】2.5x103kg/m34900PaA
【分析】
(1)根据圆柱体的质量和体积,利用密度公式即可求得其密度。
(2)根据物体的质量求出重力G=〃2g,已知物体与地面的受力面积,从而根据公式
计算出圆柱体对水平地面的压强。
(3)影响压强的因素是压力和受力面积,根据A、B两个圆柱体的表中数据可知,将A圆柱
体竖直叠放在B圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大,然后根据〃=5
求出此最大压强P
【解析】
⑴⑴圆柱体的密度
33
p=—=—2°k.=2.5X10kg/m
(2)⑵圆柱体对水平地面的压力
F=G=mg=20kgx9.8N/kg=196N
圆柱体对水平地面的压强
F196N
D——二----------=---4-9-()()Pa
S4x10"
(3)[3|[4]根据A、B两个圆柱体的表中数据可知,SA<SB,根据影响压强的因素是压
力和受力面积可知,将A圆柱体竖直叠放在B圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体
的压强最大,其最大值为
_Fj5mg
P最大5人S
4.(2021・上海九年级二模)如图所示,液体密度计竖直漂浮在待测液体中,观察管壁上与
液面相平处的刻度可直接读出待测液体的密度值。
①观察该液体密度计可以发现,密度计的刻度值从上向下逐渐(选填“变大”
或“变小”),这是因为密度计自身所受重力大小是一个定值,所以使用时其所受浮力大小是
定值,液体的密度越大,密度计排开液体的体积就(选填“越大”或“越小
②根据①中的解释可知,用密度计测量液体密度,涉及到的物理知识有。
A.阿基米德原理B.液体的热胀冷缩C.二力平衡条件
③小华同学用该密度计测盐水的密度,他将密度计放入盐水中,静止后密度计示数值为八
此时他突然发现密度计顶端粘有一块小金属颗粒,则盐水的实际密度__________"(选填“大
于”“等于”或“小于”)。
【答案】变大越小AC大于
【分析】
①根据图像分析刻度值的特点;根据阿基米德原理分析密度计排开液体的体积的变化。
②根据密度计的工作原理分析。
③密度计顶端粘有-一块小金属颗粒,则密度计的重力变大,根据阿基米德原理分析。
【解析】
①根据图可知,密度计的刻度值从上向下逐渐变大:密度计在测量液体的密度时是漂
浮在液体中的,此时受到的浮力等于自身的重力,根据阿基米德原理公式/浮=pgV挂可知,
在浮力不变时,液体的密度越大,密度计排开的液体的体积越小。
②⑶密度计在测量液体的密度时是漂浮在液体中的,密度计静止时受到的重力和浮力的作
用,这两个力是一对平衡力;由于密度计在不同液体中的浮力不变,根据阿基米德原理公式
尸浮=0gV"可知,液体的密度越大,排开的液体的体积就越小,故用密度计测量液体密度,
涉及到的物理知识有A和C。
③⑷密度计顶端粘有一块小金属颗粒,则密度计的重力变大,受到的浮力变大,根据F祈pgV
据可知,密度计排开的液体的体积变大,测量的液体的密度偏小,即盐水的实际密度大于p。
二、计算题
5.(2021.上海九年级一模)将实心均匀圆柱体A、B放置在水平地面,对地面的压强分别
为I960帕和1176帕,已知圆柱体A的密度为2x103千克/米3。
①求圆柱体A的高度/?A;
②若圆柱体A、B的底面积、高度关系如表所示:
(a)求圆柱体B的密度PB;
(b)现将圆柱体A沿水平方向截取一定高度叠放在圆柱体B的中央,则A、B对水平地面压
强的变化量分别为aPA和△/%,求aPA与的比值。
圆柱体底面积高度
AS5h
B3S3h
【答案】(l)O.lm;(2)©2xlO3kg/m3,②3
【解析】
解:①由
F=G=!ng_=pV^=pShg_=
SSSSS
可得圆柱体A的高度
,pA_1960Pa
/z=-----二----------
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