[上海中考]备战2020年中考物理压强压轴题大剖析:专题12 【压轴选择题】在液体中放入物体(解析版和原卷版)
【内容简介】一、常见题目类型1.把甲、乙两个实心小球分别放入液体中且浸没(图1)。 2.把甲、乙两个实心小球分别放入两种液体中且浸没(或从液体中取出)(图2)。3.将小球从液体A中取出并浸没在液体B中(图3)。二、分析此类题目常用到的知识与方法:① 液体对柱形容器底部的压强: p=F/S P =ρgh 变化(增大或减小)的压强: △P=△F / S △P =ρg△h ②把物体放入柱形液体中浸没时,液体对容器底部产生的压力:F=PS =ρghS+ρg△h S =G液+ G排(F浮)等于原来液体的重力与物体受到的浮力之和。增大的压力△F:就是物体排开的液体所受到的重力(即浮力)。即△F =F浮=ρ液gV排三、例题【例题1】如图1所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA<SB),容器足够高,分别盛有两种液体,且两种液体对容器底部的压力相等。若在容器A中浸没金属球甲,在容器B中浸没金属球乙后,两种液体对容器底部的压强相等,则甲、乙两金属球相比,不可能存在的是( ) A.甲的质量大 B.甲的密度大 C.乙的体积小 D.乙的密度小 【答案】C【解析】①原来甲、乙液体对各自容器底部的压力相等:FA =FB,质量相等,mA=mB,即ρAVA=ρBVB。因为VA<VB 所以A、B液体密度的关系为ρA>ρB。②根据P=F/S,因为FA =FB, SA<SB,所以原来A、B液体的压强PA>PB。③在容器A中浸没金属球甲,在容器B中浸没金属球乙后,液体对容器底部的压强相等,P'A=P'B。增大的压强△P= P原来− P剩余,因为原来PA>PB,现在P'A=P'B,所以△PA<△ PB。④根据△PA<△ PB可得:ρAg△hA<ρBg△hB,因为ρA>ρB,所以△hA<△hB,又因为SA<SB,所以△VA<△VB,即A液体升高的体积小于B液体升高的体积,也就是金属球甲的体积小于乙的体积。所以选C。⑤其他的物理量密度、质量都不确定,所以无法比较其大小关系。所以选C。【例题2】底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图2所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是( ) A.甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。B.甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。C.甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。D.甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。【答案】B【解析】①因为甲、乙液体对容器底部的压强相等,根据p=ρ gh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙。因为h甲>h乙,所以液体密度的大小关系为ρ甲<ρ乙。②将两金属球从液体中取出后,甲、乙液面下降的体积相等(都为小球的体积),即△V甲=△V乙 ,S甲△h甲=S乙△h乙,因为S甲>S乙,所以甲、乙下降的高度△h甲<△h乙,减小的压强△P =ρg△h ,因为 △h甲<△h乙,ρ甲<ρ乙。所以△P甲 <△P乙③将两金属球从液体中取出后,甲、乙液体剩余的压强:P剩余= P原来−△P,因为P甲原=P乙原,△P甲 <△P乙,所以p甲余>p乙余。甲、乙液体对容器底部的压力的大小关系: 根据F=PS ,因为 p甲余>p乙余,S甲>S乙,所以 F甲>F乙。 所以选B。
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