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文档简介
中考题
2015年
1、如图11所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。容器甲足够
高、底面积为5X10/2,盛有质量为5千克的水。圆柱体乙的重力为160牛。
底面积为8X10宣
①求容器甲内水的体积/水
②求圆柱体乙对水平地面的压强必
③若将一物块A分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水
对容器甲底
部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。求物块A的密度
甲乙
777777777777777777777
曲I
3
2013年
2.如图11所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为“的
水和酒精,甲、乙的
底面积分别为S、2S。(p酒精=0.8x103千克/米3)
①若乙容器中酒精的质量为1.6千克,求酒精的体积嗫精。
②求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精。
③现有物体46(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体48和容器
甲、乙中各选择一个,
当把物体放入容器中后(液体不会溢出),可使容器对水平地面的压力最
大且压强最大。求该最大
压力F最大和最大压强p最大o
物体密度体积
AP2V
B3PV
酒精=千・克
2.①修酒精=L6=2x10”米3
“-08*1()3千克/米3
②P酒橇=p酒褶g/?=0.8xl()3千克/米3乂9.8牛/千克xO.l米=784帕
③ma=3pV
F城大=Gm犬=(3pU+m)g
3)pV+m
P最大g
»最小S
2012年
3.水平地面上有一个质量为1千克、底面积为1X10-米2的薄壁圆柱形容
器,容器内盛有质量为4千克的水,求:
①求水的体积V;
②求容器对地面的压强P;
③现将一物块浸没在水中,水未溢出,若容器对地面压强的增加量等于水
对容器底部压强的增加量,则该物块的密度P物为千克/米3(本空
格不需要写解答过程)。
3①展=4xIO-"?'
②/=G&=m&g=(1kg+4kg)x9.8N/彷=49N
F_49N3
―3一MIO-痴=4.9xlOPa
③l.OxlCP
模拟题
4.如图所示,底面积为Si的均匀圆柱体A和底面积为S2的圆柱形容器B置
于水平地面上。已知知A的密度为2X103千克/米3,B中盛有重为200牛的液
体,
①若A的体积为4X100米3,求A的质量啊
②若B的底面积为5X10-2米2,求液体对B容器底部的压强pg
③现将质量为m,密度为p的甲物体分别放在A上面和浸没在B容器的液体中
(液体求溢出),当圆柱体体A对桌面压强的变化量与液体对B容器底压强的
变化量相等时,求B容器中液体的密度。液
3333
4.①加4=pAVA=2xlOAg/7nx4xlO_7n=8kg
②PB2£=200?3
SBSB5x10-2m2
m
"液—gc
AF*=蜴;—=——;p液=-p
5o25
5.(9分)(2016•虹口区一模)如图所示,高为0.55米、底面积为1x10、米
2的轻质薄壁柱形容器中盛有0.4米深的水,静止放在水平地面上.
①求容器内水的质量m水.
②求容器对水平地面的压强p.
③现有物体A、B和C(其体积及在水中静止后的状态如表所示),请选择其
中一个物体放入容器中,使水对容器底部压强的变化量最大.写出选择的物体
并求出此时水面上升的高度△儿
物体体积(米在水中静止后的
3)状态
A5x104漂浮在水面
B5x104浸没在水中
C1.2x103浸没在水中
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
【专题】计算题;压轴题;比较思想;密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】①求出水的体积,然后利用密度公式计算容器内水的质量;
②轻质薄壁柱形容器,即不计容器重力,求出水的重力,即容器对水平地面的
压力,利用p=F计算容器对水平地面的压强;
S
③比较物体A、B和C的体积,同时比较与容器内水的体积,结合它们在水中
静止后的状态判断将哪个物体放入容器中,使水对容器底部压强的变化量最
大,即水面上升的最高,然后利用体积公式计算水面上升的高度Ah.
【解答】解:①根据p=X、V=Sh可得,容器内水的质量:
V
m(K=p水V,K=p4;Sh=1.0x103kg/m3x1x102m2x0.4m=4kg;
②轻质薄壁柱形容器,即不计容器重力,则容器对水平地面的压力:
F=G水=m水g=4kgx9.8N/kg=39.2N,
容器对水平地面的压强:
p=F=39.2N=3920Pa;
SlX10~2m2
③由表可知,C物质的密度最大,且小于容器内水的体积,在水中静止后完全
浸没在水中,所以,将C物体放入容器中水面上升的最高,根据p=pgh可知,
水对容器底部压强的变化量最大.
水面上升的高度:
33
Ah=AV=1.2XlQ-In=()12m.
S1XM1l0e-2in2
答:①求容器内水的质量m水为4kg;
②求容器对水平地面的压强p为3920Pa;
③将C物体放入容器中,此时水面上升的高度△!!为0.12m.
【点评】此题考查密度公式、液体压强公式的应用,压强的大小计算,是一道
综合性较强的题目,关键是通过比较物体A、B和C的体积,同时比较与容器
内水的体积,结合它们在水中静止后的状态判断将哪个物体放入容器中,使水
对容器底部压强的变化量最大,即水面上升的最高;需要注意的是轻质薄壁柱
形容器,即不计容器重力,有一定难度.
6.(8分)(2015秋•浦东新区月考)某足够高的薄壁圆柱形容器中盛有一定
量的液体,静止在水平地面上.
(1)若容器内盛有2x10-3米3的酒精,求酒精质量m洒;(p酒=0.8x103千克/
米3)
(2)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别
为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示.液体对容器底部的压强变化量
为Ap淞、容器对水平地面的压强变化量为Ap容,求Ap液:Zip容的值.
【考点】压强的大小及其计算;密度公式的应用;液体的压强的计算.
【专题】计算题;密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】(1)知道酒精的体积和密度,利用m=pV求酒精的质量;
(2)知道水深,利用p=pgh求水对容器底部的压强;
(3)求出液体的密度、液面升高值,利用p=pgh求液体对容器底部的压强变化
量;容器对水平地面的压力变化量等于圆柱体的重力,利用p=E求容器对水平
地面的压强变化量,进而求出Ap浓:Ap容
【解答】解:
(1)由p=三得酒精的质量:
V
3333
m酒=p酒ViW=0.8x10kg/mx2x10m=1.6kg;
(2)水对容器底部的压强:
p#=p水gh4<=1.Ox103kg/m3x9.8N/kgx0.2m=1960Pa;
(3)液体的密度:
P浓=%=①
V液2V
液面升高值:
△h浪=¥’
S
液体对容器底部的压强变化量:
△pi«=psftgAh液=』8?=强,
2VS2S
容器对水平地面的压强变化量:
△p容但墓典驷
SSS
△p液:Ap容=强:2mg=1.
2SS4
答:(1)酒精质量为L6kg;
(2)水对容器底部的压强为1960Pa;
(3)Apis:k的值为工
4
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、液体压强公式和压强定义式的掌握
和应用,难点在第三问的液体对容器底部压强变化量的计算,确定液面升高值
是关键.
7.水平地面上如图(a)所示,容器内盛有0.2米深的水.体积为4>10-4米3均
匀实心圆柱体乙放在底面积为1x10.米2的正方形木块中央置于水平地面上如
图(b)所示.求:
①甲容器中水的质量m水.
②水对甲容器底部的压强p水.
③将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后(无水溢出),若水对甲容器底部压强的
变化量与木块对地面压强的变化量相等,求圆柱体乙的密度p乙.
⑶
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
【专题】计算题;应用题;密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】①已知容器的底面积和水的深度,可求水的体积,根据公式m=pV可
求水的质量;
②已知水深h=0.2m,利用P=pgh即可求出水对乙容器底部的压强.
③根据水对甲容器底部压强的变化量与木块对地面压强的变化量相等,列出等
式求解.
【解答】解:①由p=8可得,甲容器中水的质量mm产p水V水
V
=lxlO3kg/m3x5xlO3m2xO.2m=lkg;
②水对甲容器底部的压强px103kg/m3x9.8N/kgx0.2m=1960Pa;
③将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后(无水溢出),
水对甲容器底部压强的变化量Ap水=p水gh=p水g(\frac{{V}_{乙}}{{S}_{甲}})
木块对地面压强的变化量Ap木
=£^=%=\frac{{p}_{乙}{V}_{乙}g}{{S}_{木}},
s木s木
因为Ap产Ap木所以p水g(\frac{{V}_{乙}}{{S}_{甲}})=P乙〉乙名,
S木
即1.0xlo3kg/m3x4X10-^3=PzX4X4X10-V
5X10—3m"21X1-02、2
解得pz.=2><103kg/m3.
答:甲容器中水的质量m水为1kg;
②水对甲容器底部的压强p水为1960Pa;
③圆柱体乙的密度p乙为2xl03kg/n?.
【点评】本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运
用,难点在第三问,利用好等量关系是突破点.
8.(8分)(2016•闸北区一模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于
水平地面上.容器甲足够高、底面积为8x102米2,盛有质量为24千克的
水.圆柱体乙的质量为20.25千克、底面积为5xl()2米2.
①求圆柱体乙对水平地面的压强p乙.
②若圆柱体乙的密度为2xl()3千克/米3,在圆柱体乙的上表面水平切去一块物
体A,将物体A浸没在容器甲的水中,此时水对容器甲底部的压强等于圆柱体
乙剩余部分对水平地面的压强.求物体A的质量mA.
甲乙
【考点】压强的大小及其计算.
【专题】计算题;压强、液体的压强.
【分析】(1)圆柱体乙对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg
求出其大小,再根据p=F求出圆柱体乙对水平地面的压强;
S
(2)薄壁圆柱形容器内水的压力和自身的重力相等,根据p=E求出甲中水对容
S
器底部的压强,设截取A的质量为mA,则剩余乙的质量为(m乙-nu),根据
p=F求出剩余乙物体对水平地面的压强,物体A浸没在容器甲的水中后,排开
S
水的体积和自身的体积相等,根据V=Sh求出水面上升的高度,根据p=pgh求
出水对容器底部压强的增加量,利用水对容器甲底部的压强等于圆柱体乙剩余
部分对水平地面的压强得出等式即可求出mA.
【解答】解:①圆柱体乙对水平地面的压力:
F4=64=m乙g=20.25kgx9.8N/kg=198.45N,
圆柱体乙对水平地面的压强:
p2=卜乙=198.45N=3969Pa:
S乙5X10/2
②甲中水对容器底部的压强:
p产F甲=G甲5甲g=24kgX9.8N/kg=?940Pa.
-22
S甲S甲S甲8X10in
设截取A的质量为mA,则剩余乙的质量为(mz.-mA),
剩余乙物体对水平地面的压强:
p/=G乙乘"=m乙剩g=(m乙g.
S乙s乙s乙
物体A浸没在容器甲的水中后,水面上升的高度:
1nA
△h=VA=P"%,
S甲S甲P乙S甲
水对容器底部压强的增加量:
△p产P水gx-厘_,
P乙s甲
因水对容器甲底部的压强等于圆柱体乙剩余部分对水平地面的压强,
所以,2940Pa+p,kgx%=」'忸]
P乙S甲S乙
即
2940Pa+l.Ox103kg/m3x9.8N/kgx___________吗____________=
2X103kg/m2X8XlO-2m2
(20.25kg-mA)X9.8N/kg
-2~2
5X10m
解得:mA=4kg.
答:①圆柱体乙对水平地面的压强为3969Pa;
②物体A的质量为4kg.
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、压强公式的灵活应用,要注意水平
面上物体的压力和自身的重力相等,要注意物体浸没时排开水的体积和自身的
体积相等.
9.如图13所示,一个高为1米、底面积为5x10-2米2的轻质薄壁圆柱形容
器放在水平地面上,且容器内盛有0.8米深的水。
⑴求水对容器底部的压强p水。
⑵若将体积都为0.02米3的甲乙两个实心小球(pwRUO3千克/米3,「乙
=卜1()3千克/米3),先后慢慢地放入该容器中的水里,当小球静止时,容器对地面
的压强是否相等?若相等,请计算出该压强的大小;若不相等,请通过计算说明理
(1)p水=Pn,gh=1.Ox10^千克/米葭9.8牛/千克xO.8米=
7.84x103帕
(公式1分,过程和结果1
分)
⑵当小璇争止时,容器对ite面的由成相等的。
若体积为0.02米3的实心小球浸没在水中,则它所受浮力
是:
F专=p水g/琲=l.Oxicp千克/米3*9.8牛/千克x2xl()-2米3=
196牛。
而G甲=/?1Pgp甲=0.5x10、千克/米〃9.8牛/千克x2xl(T2米3
=98牛。
,x
G乙=p乙gV乙=1.OxIO3千克/米9.8牛/千克x2x10~米=
196牛。
...产浮=G乙,因此乙球悬浮在水中,匕排=展=0.02米3;
尸浮,G甲,因此甲球最终漂浮在水面;
9.
(8_夕孚甲_G甲_p甲g4
y甲排一
分)。水gp^g。水g
一0.5x10'千克/米3x9.8牛/千克/3_来
1.0x103千克/米3x9.8牛/千克
3.
而容器中的液面最多只能上升0.2米,因此乙球悬浮在
容器的水中,由它排开的水的一半要溢出;甲球漂浮在容器
的水面时,水面刚好上升到容器口。
(2分)
乙球放入容器后,它对地面的压力为:
F乙=(G水-G溢)+G乙=p^gS咨h'容
=1.0xl()3千克/米3x9.8牛/千克x5x10-2米2x1米=490
牛
甲球放入容器后,它对地面的压力为:
10.如图10,薄壁圆柱形容器甲和均匀正方体乙置于水平地面上,容器甲足够
高、底面积为
5x10-2米2盛有o.i米深的水,正方体乙质量为6千克,密度为3x10,千克/
米,
(1)求容器甲内水对容器底部的压强;
(2)求正方体乙的体积;
(3)若将正方体乙浸没在容器甲的水中,
求水对容器底部的压强的增加量.
10.(l)p=Pgh
=1000千克/米3米9.8牛/千克义0.1米
=980帕
公式、代入和结果各1分
(2)v=m/P
=6千克/3000千克/米3
=2X103米3
公式、代入和结果各1分
(3)△h=v/s=2X10*米3/5X102米2=0.04米
△p=PgAh=1000千克/米3X9.8牛/千克X0.04米=392帕
求出Ah给1分,写出Ap公式、算出结果各1分
11.如图10所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙置于水平地面上。容
器甲足够高、底面积为2S,盛有体积为3X103米3的水。圆柱体乙的高为H。
①求甲中水的质量加水。
②求水面下0.1米处水的压强0水。
③若将乙沿竖直方向在右侧切去一个底面积为S的部分,并将切去部分
浸没在甲的水中时,乙剩余部分对水平地面压强夕乙恰为水对甲底部压强增加量
△夕水的四倍。求乙的密度P小
田
①加水=。水/水=1X1()3千克侏3x3x10-3米3=3千克3分
二二乙aa
-:-:-:-:水=/?f叫1X10'千克/米'x9.8牛/千克x().1米=3分
11.帕i
分)P乙gh乙=4p木gAh水1分
=
pcH4P水(Vnf/Sip)
"乙H=4。水(SH/2S)1分
PL.—2/ZK=2X1()3千克/米3
12.如图11所示薄壁轻质柱形容器甲、乙放置在水平地面上,已知底面积为
2x10“米2的乙容器中装有1x10-2米3的水,且A点离水面0.2米。
(1)求乙容器中水的质量加水。
(2)A点处水的压强夕水。
(3)将一体积2x10-3米3密度为〃物的物块浸没在乙容器来1a•二书器
中注入密度为〃淞的液体后,甲、乙两液面相平,液体均不溢制志出对水
甲乙
平地面压强的增加量bp乙地与甲容器中液体对底部的压强P甲底相等U味"物与P浓
之比。
机水=p眸1X1()3千克/米3xix1(y2米3=]o千克3
分
PA=pgh=lx103千克/米3x9.8牛/千克X0.2米
=1960帕3分
h甲z=r,a/S乙=(1X10一2米3+2x10.3米3)/2x1Q-2
12、
.米
(1
0=0.6米1分
分
)\p乙地寸甲底
AFZ./S乙="液g/z甲1分
p物V物g/S乙="ifgh用
〃物x2x1(y3米3/2x10-2米2=2浓xO.6米1分
"物:"浪=6:11分
13.如图8所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为加
的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、2S。(pi醐=0.8x103千克/米3)
①求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精。
②现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A、B
和容器甲、乙中各选择一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出),可使
容器对水平地面的压力最大且压强最大。求该最大压力F展大和最大压强p疑大。
(本小题答题所涉及的物理量均用字母表示)
物体密度体积
A5P2y
B13213K
P酒精=p酒精gh酒精
1分
=0.8x103千克/米3x9.8牛/千克xo.l米3
1分
13.=784帕
1分
(8
②,大=G最大=(io/>r+m)g
分)F8
3分
„一F政大一\QpV+m
P展大一三-8
»最小s
2分
14.如图14所示,质量为2.5千克,底面积为2x10-2米2的薄壁柱形容器(容器
足够高)放置在水平地面上。另又一正方体物块A,其体积为1x10-3米3。
(1)求薄壁柱形容器对水平地面的压强。
(2)现将物块A放入容器中,再向容器中注入水,当水的体积为2x10-3米3
时,容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍,求物块A的质量。
图14
2.5kgx9.8北
(1)P=F/S=G/S=mg/S=-------丁?笺=1225Pa
2x10-2-2
(2)
1.若A沉入水底
P容=2P水得至UF容=2F水
即G容+G水+GA=(G水+G排)X2
m容+m水+mA=(m水+m排)X2
mA=m水+2m排-m容
=1.5kg
Pa=mA/VA=l.5kg/lxl0_3m3=1.5xl03kg//?/3>P水所
14.
9分以成立
2.若A漂浮
P容=2P水得到F容=2F水
即G容+G水+GA=(G水+GA)X2
m容+m水+mA=(m水+mA)X2
mA=m容-m水
=0.5kg
Pa=mA/VA=0.5kg/IxlO-^m3=O.5xlO3kg//M3<P水所
以成立
综上所诉mA=l.5kg或者mA=O.5kg
15、如图14所示,金属圆柱体甲的高度为0.1米,底面积为1x10-2加2;薄壁
圆柱形容器乙
的底面积为2x10”阴2,且足够高,其中盛有深度为0.15米的水,置于水平面
上
①水对乙容器底部的压强p水
②现将甲浸入乙容器的水中,当甲的下表面从刚好与水面接触开始向下移动
0.04米
(a)求甲浸入水中的体积/浸
(b)求水对乙容器底部压力的增加量Ab
①&=P«助=1X10,幅/才X9.8N,■也X0.15m=1470Pa
=1x10、iW0.04m+0.04m--------...—;—:--------;=8x10^m
IxlO-m2
l,r,4,
(b)AF=i>=pf^=lxlOte/mx9.8A*gx8xlO-m
・7.84N
16.如图17所示,边长为0.2米的正方体甲和底面积为0.03米2的薄壁柱形
容器乙放在水平地面上,乙容器高0.4米,内盛有0.3米深的水。正方体甲的密
度为5x103千克/米3。求:
①甲的质量;②水对乙容器底部的压强;
③把一个底面积为0.02米2,高0.3米圆柱体A(已知p水>外)先后放置
在正方体甲上和乙容器的水中,甲对地面压强的增加量与水对乙容器底部的压
强增加量相等,求A物体的质量。
甲乙
图17
333
1m甲=p“iVlf.=5xl0kg/mx(0.2m)=40kg2
分
@P*=P*gh=lx103kg/m3x9.8N/kgx0.3m=2940Pa2
分
③Z\p,=Z\p乙
△F甲/S(p=p水gZ\h
16.
GA/Stp=p水g(h容—hQ
(7分)
1分
n>A=p水Si(i(h容—h水)
1分
332
mA=1x10kg/mx(0.2m)x(0.4m—0.3m)
mA=4kg
1分
中考题
2014年
17.(9分)(2014•上海)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器A,B分别置于高
度差为h的两个水平面上,A中盛有深度为16h的液体甲,B中盛有深度为
19h,体积为5x103米3的液体乙(p乙=08X1()3千克/米3)
①求液体乙的质量m乙.
②求水平面对容器B的支持力FB的大小.
③若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,先从两容器中分别抽出高均为
△h的液体后,容器对各自水平面的压强为PA和PB,请通过计算比较PA和PB
的大小关系及其对应Ah的取值范围.
【考点】密度公式的应用;液体压强计算公式的应用.
【专题】密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】①已知液体乙的密度和体积,利用密度公式变形m=pV可直接求得液
体乙的质量1«乙.
②静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而压力和支持力是一对
相互作用力,大小相等,故根据G=mg求出液体乙的重力即可得到支持力大
小;
③根据压强相等列出等式,求得两种液体的密度之比,设PA=PB,得到PAg
(16h-Ah)=pBg(19h-Ah),求得再进行分析即可.
【解答】解:①由p=8得,
V
液体乙的质量:
mz,=pz.Vz.=0.8x103kg/m3x5x103m'1=4kg;
②由题意知,FB=Fffi=Gz,g=4kgx9.8N/kg=39.2N;
③由题意知,PM=PN,
所以pAg8h=pBglOh,
即:PA:PB=5:4,
设PA=PB,则PAg(16h-Ah)=pBg(19h-Ah),
解得:△h=4h,
若0VZkhV4h,则PA>PB;
若△h=4h,则pA=pB;
若4h〈Z\hS16h,则PA〈PB;
答:①液体乙的质量m乙为4kg;
②水平面对容器B的支持力FB的大小为39.2N;
③若0<ZSh<4h,贝1JPA>PB;若△h=4h,贝UPA=PB;若4h<4h016h,贝UPA<
PB-
【点评】此题考查密度公式和液体压强公式的应用,难度在③,关键是根据题
意设PA=PB,得到PAg(16h-Ah)=pBg(19h-Ah),求得△儿对学生来说
有一定的拔高难度,属于难题.
2011年
18.实心均匀正方体A,B放置在水平地面上,受到的重力均为64牛,A
的边长为0.2米,B的边长为0.3米。
①求正方体A对水平地面的压强
应)求正方体A.B的密度之比pA:PB
③若正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的厚度h后.A、B剩余部分
对水平地面的压强PA1和PB'.请通过计算比较它们的大小关系及其对应的h的
取值范围.
18.(1)PA=FA/SA=1600Pa
(2)pA:pB=mA/VA:mB/VB=27:8⑶设切去高度为h时,PA,=
PB'即:pAg(0.2-h)pB=g(0.3-h)解得:h=3/19=0.16
所以:当h<0.16m时,PA,>PB,当h=0.16m时,PA,=
PB'当h>0.16m时,PA'VPB,
2010年
19.放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体,它们的长、宽、
高如图11所示。物体A的密度为0.8X10,千克/米:物体B的质量为8千
克。求:
(1)物体A的质量;
(2)物体B所受的重力;
(3)在保持物体A、B原有放置方式/图”若沿竖直方向截取物体,并
通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。下表中有两种方案,请判断这
两种方案是否可行,若认为行,计算所截取的长度。
判断
内容(选填“行”或“不
行”)
从A的右侧截取一部分长方体叠放
方案一
在B的上表面
分别从A、B的右侧按相同比例截取
方案二一部分长方体,叠放在对方剩余部②
分的上表面
③计算截取的长度
332
19.(1)mA=pAVA=O.8xlOAg/mxQ.2mx(0Am')=\.6kg
(2)=mBg=Skgx9.SN/kg=78.47V
(3)方案一:不行方案二:行
设截去的比例为x,则
X+GX
p_GA^~)Bp_GB(y-x)+GAx
A~^(1-x)B-S/l-x)
■1.62gx9.8N/Ag(l-x)+78.4Mx;78.4N(l-x)+1.6仅x9.8N/彷x
0.2mx0.1m-(1-x)0Amx0.2m-(1-x)
解得:x=0.05
hx4/
△K=hAx=0.2mx0.05=0.01mH=B=°-«x0.05=0.02m
模拟题
20.如图所示,底面积为Si的均匀圆柱体A和底面积为S2的圆柱形容器B置
于水平地面上。己知知A的密度为2X103千克/米3,B中盛有重为200牛的液
体,
①若A的体积为4X10-3米3,求A的质量相”
②若B的底面积为5X10-2米2,求液体对B容器底部的压强Ps
③现将质量为nt,密度为夕的甲物体分别放在A上面和浸没在B容器的液体中
(液体求溢出),当圆柱体体A对桌面压强的变化量与液体对B容器底压强的
变化量相等时,求B容器中液体的密度。液
20.①mA=pAVA=2x10—g/加3x4x10'加3_8kg
_F_G_200N
R4x1()3pq
SRSa5x10-2〃/
21.(6分)(2016•奉贤区一模)如图所示,实心均匀正方体A、B放置在水
平地面上,它们的高度分别为0.2米和0.1米,A的密度为2x103千克/米3,B
质量为1千克.求:
(1)A的质量;
(2)B对水平地面的压强;
(3)若实心正方体A的密度和边长分别为2P和2h,实心正方体B的密度分
别为p和h,现将正方体A、B沿竖直方向各截取四分之一,并将截下的部分
分别叠放在对方剩余部分的上方,求叠放前后A、B对地面的压强的变化量
△PA与apB的比值.
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算.
【专题】计算题;压轴题;密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】(1)求出A的体积,又知其密度,利用°』计算其质量;
p-v
(2)B对水平地面的压力等于B的重力,利用G=mg求出重力,再求出B的
受力面积,利用p=Fi+算B对水平地面的压强;
S
(3)根据G=mg、p=E、V=h\S=l?分别求出叠放前后A、B对地面的压强的
V
变化量APA与^PB,然后可求得其比值.
【解答】解:(1)A的体积VA=(0.2m)3=O.OO8m3,
根据qJ可得,A的质量:
P-V
niA=pAVA=2x103kg/m3x0.008m3=16kg;
(2)B对水平地面的压力等于B的重力:
FB=GB=mBg=lkgx9.8N/kg=9.8N,
B的受力面积S=(0.1m)2=0.01m2,
B对水平地面的压强:
P,B=FB=9.8N=980Pa;
SB0.01m2
(3)若实心正方体A的密度和边长分别为2P和2h,实心正方体B的密度分
别为p和h,
将正方体A、B沿竖直方向各截取四分之一,并将截下的部分分别叠放在对方
剩余部分的上方,
根据G=mg、p=三、V=h\S=t>2可得:
V
Pgh3
4
GB3(2h)2
4
3sAmBg
△pA=4=4==Pgh,
3SA12
~T
GA
-4~
3sB2P(2h)3g
△pB=r-=4=4=16Pgh,
3sB3h23
~T
Pgh
则=1.
△pB16Pgh64
-3-
答:(1)A的质量为16kg;
(2)B对水平地面的压强为980Pa;
(3)叠放前后A、B对地面的压强的变化量APA与^PB的比值为1:64.
【点评】此题考查密度公式的应用,重点考查压强的大小计算,此外还涉及到
重力公式、体积公式、面积公式,是一道综合性较强的题目,难点在(3)根据
G=mg、p=工、V=h\S=h2分别求出叠放前后A、B对地面的压强的变化量4pA
V
与^PB是解答此题的关键,难度较大.
22.(8分)(2016•松江区一模)底面积为5x10-3米2的薄壁圆柱形容器甲放
在水平地面上如图(a)所示,容器内盛有0.2米深的水.体积为4xl(y4米3均
匀实心圆柱体乙放在底面积为1x10-2米2的正方形木块中央置于水平地面上如
图(b)所示.求:
①甲容器中水的质量m水.
②水对甲容器底部的压强p水.
③将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后(无水溢出),若水对甲容器底部压强的
变化量与木块对地面压强的变化量相等,求圆柱体乙的密度p乙.
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
【专题】计算题;应用题;密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】①己知容器的底面积和水的深度,可求水的体积,根据公式1«=「丫可
求水的质量;
②已知水深h=0.2m,利用P=pgh即可求出水对乙容器底部的压强.
③根据水对甲容器底部压强的变化量与木块对地面压强的变化量相等,列出等
式求解.
【解答】解:①由p=三可得,甲容器中水的质量mm水=p水
V
=lxl03kg/m3x5xl03m2x0.2m=lkg;
②水对甲容器底部的压强p*=1x103kg/m3x9.8N/kgx0.2m=1960Pa;
③将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后(无水溢出),
水对甲容器底部压强的变化量Ap,k=p*gh=p水g(\frac{{V}_{乙}}{{S}_{甲}})
木块对地面压强的变化量Ap木
=5^=%=\frac{{p}_{乙}{V}_{乙}g}{{S}_{木}},
s木s木
因为△p,k=Z\p木所以p,kg(\frac{{V}_{乙}}{{S}_{甲}})=P
S木
即31%日4*10一丁=「乙*4><4><1。+3,
5X10-3in2lX10-2m2
解得pz,=2xl03kg/m3.
答:G)甲容器中水的质量m水为1kg;
②水对甲容器底部的压强p水为1960Pa;
③圆柱体乙的密度p乙为2xl()3kg/m3.
【点评】本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运
用,难点在第三问,利用好等量关系是突破点.
23.(10分)(2016•徐汇区一模)如图所示,放在水平地面上的薄壁圆柱形容
器A、B,底面积分别为4x102米2、6x10-2米2,高均为05米.A中盛有6.4
千克的酒精(已知p酒=0.8x103千克/米3)、B中有一底面积为3x10.米2、高
为0.25米、质量为15千克的实心金属块甲,同时盛有水,水深0.12米.求:
①甲的密度;
②酒精对容器底的压强;
③若再向两容器中分别倒入体积相同的酒精和水,是否有可能使液体对容器底
的压强相同.若有可能请求出体积值,若不可能请通过计算说明.
AB
【考点】密度公式的应用;液体的压强的计算.
【专题】密度及其应用;压强、液体的压强.
【分析】(1)已知实心金属块甲底面积和高度,求出其体积,利用p=S即可求
V
出金属块甲的密度;
(2)已知酒精的质量,求出酒精的重力,由于是柱状容器,酒精产生的压力与
酒精的重力相等,则可利用p=F求酒精产生的压强;
S
(3)已知酒精的质量和密度可求酒精的体积,根据A容器的底面积求出酒精
的深度,
若再向两容器中分别倒入体积相同的酒精和水,则根据h=_Y求出酒精和水再增
S
加的深度,根据产生的压强相等即可求出需要倒入酒精和水的体积,最后即可
做出判断.
【解答】解:①金属块甲的体积V甲=S甲11甲=3xl(y2m2xo.25m=7.5xl(r3m3,
贝Up甲="'甲=15kg=2x[()3kg/m3.
V甲7.5X10-3m3
②由于容器A是放在水平地面上的薄壁圆柱形容器,则FS=G后m酒
g=6.4kgx9.8N/kg=92.72N,
贝Up汹=>酒=62。72N=1568Pa:
S_22
A4X10ro
③容器A中原来酒精的深度为h酒
='酒=1n酒=6・4kg=0.2m,
SA0酒0.8X1(Ag/m,xqxiCT2m2
容器B中原来水的深度为h水=0.12m,
若再向两容器中分别倒入体积相同的酒精和水,使液体对容器底的压强相同,
则:p/=py,
即:p水gh水'=p酒楮gh酒',
所以,p水g(11水+___Z___)=p酒精g(hit-i+JL),
即:1.0xl03kg/m3x(0.12m+V)=0.8x103kg/m3x
3X10-2in2
(0.2m+____-),
4X10~2ro2
解得:V=3xlO_3m3,
—33
此时由于h/=0.12m+3Xl°in=0.22mV0.25m=h金属,
3X]0-2m2
所以,可以成立.
若再向两容器中分别倒入体积相同的酒精和水,水的液面若超过金属块的高
度,
则倒入水后水的深度为h水"=h外+二一(八金属一八水)x(SB-S金属),
SB
由于p/'=p酒",
即:p水gh水”=p酒精gh酒",
所以,p水g(h——(卜金属_、水)*_S金属)_=0酒精g(h酒精+2_),
SBSA
即:LOxioSkg/mSx
(%m+V-(0.25m-0.12m)X(6X1042-3X10-2.2))
6X10~2m2
=0.8x103kg/m3x(Q.2m+V),
4X10-2m2
解得:V=7.5xlO3m3,
—33
而h酒+V=O.2m+7・5X10m=O.3875mV0.5m,
SA4X10-2m2
h金属
+》一(卜金属一卜水)X(S5-S金属)=0%m+
SB
7.5X10-3.3-(0.25m-0.12m)(6X10-2皿2-3、10-2皿2)[m<
6X10-2in2
0.5m,
水和酒精不会溢出,所以,可以成立.
答:①甲的密度为2xl()3kg/m3;
②酒精对容器底的压强为1568Pa;
33
③有可能.再向两容器中分别倒入酒精和水的体积为3xl(y3m3、7.5xl0-m.
【点评】本题考查液体压强和密度公式的应用,难点是若再向两容器中分别倒
入体积相同的酒精和水,酒精和水深度的计算,最后注意判断时水的深度变化
时根据容器B与金属块的面积之差分析的,所以关键是注意最后得出水的深度
与金属块的高度比较一下.
24.(8分)(2016•闸北区一模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置
于水平地面上.容器甲足够高、底面积为8'10一2米2,盛有质量为24千克的
水.圆柱体乙的质量为20.25千克、底面积为5x102米2.
①求圆柱体乙对水平地面的压强P乙.
②若圆柱体乙的密度为2X103千克/米3,在圆柱体乙的上表面水平切去一块物
体A,将物体A浸没在容器甲的水中,此时水对容器甲底部的压强等于圆柱体
乙剩余部分对水平地面的压强.求物体A的质量mA.
甲乙
【考点】压强的大小及其计算.
【专题】计算题;压强、液体的压强.
【分析】(1)圆柱体乙对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg
求出其大小,再根据p=F求出圆柱体乙对水平地面的压强;
S
(2)薄壁圆柱形容器内水的压力和自身的重力相等,根据p=F求出甲中水对容
S
器底部的压强,设截取A的质量为mA,则剩余乙的质量为(m4-I«A),根据
p=F求出剩余乙物体对水平地面的压强,物体A浸没在容器甲的水中后,排开
S
水的体积和自身的体积相等,根据V=Sh求出水面上升的高度,根据p=pgh求
出水对容器底部压强的增加量,利用水对容器甲底部的压强等于圆柱体乙剩余
部分对水平地面的压强得出等式即可求出mA.
【解答】解:①圆柱体乙对水平地面的压力:
Fi=G4=m4g=20.25kgx9.8N/kg=198.45N,
圆柱体乙对水平地面的压强:
p%=.乙=19&45N=3969Pa:
S乙BXIQ-21!)2
②甲中水对容器底部的压强:
p甲=♦甲=6甲=111甲g=24kgX9.8N/kg=2<)40Pa.
S甲S甲S甲8X10-2in2
设截取A的质量为HIA,则剩余乙的质量为(m(c-mA),
剩余乙物体对水平地面的压强:
p/=G乙剩=m乙剩g=(m乙-IDA)g.
S乙S乙s乙
物体A浸没在容器甲的水中后,水面上升的高度:
mA
Ah=VA=P3=mA.
S甲S甲P乙s甲
水对容器底部压强的增加量:
△pT=P水gX__厘_,
P乙s甲
因水对容器甲底部的压强等于圆柱体乙剩余部分对水平地面的压强,
所以,2940Pa+p,kgxmA='、♦乙一口出」[
P乙S甲s乙
即
2940Pa+1.0x103kg/m3x9.8N/kgx=
2X103kg/in2X8Xl0~2m2
(20.25kg-n>A)X9.8N/kg
5X10-2、~~2
解得:mA=4kg.
答:①圆柱体乙对水平地面的压强为3969Pa;
②物体A的质量为4kg.
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、压强公式的灵活应用,要注意水平
面上物体的压力和自身的重力相等,要注意物体浸没时排开水的体积和自身的
体积相等.
25.如图10所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙置于水平地面上。容
器甲足够高、底面积为2S,盛有体积为3X10T米的水。圆柱体乙的高为H。
①求甲中水的质量加水。
②求水面下0.1米处水的压强0水。
③若将乙沿竖
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