发布时间 : 星期一 文章上海市2020中考物理备考复习资料汇编专题05压强计算题(培优题)判断是否有液体溢出的方法(三)(含答案)更新完毕开始阅读28f4f48f340cba1aa8114431b90d6c85ec3a88b1
③若在乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去部分竖直放在甲容器内,此时水对容器底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力,求甲容器对地面压强的变化量Δp甲。
【解析】
① p水=ρ水gh=1.0×10千克/米×9.8牛/千克×0.2米=1960帕 ② ρ=m/V =8千克/(0.005米×0.8米)=2×10千克/米 ③ 水对容器底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力F水 =F乙 因为F=PS 所以ρ水gh水S甲=ρ乙gh乙S乙
2
3
3
3
3
ρ水gh水2S乙=2ρ水gh乙S乙
h水=h乙 即水的深度等于乙剩余部分的高度
当(V水+V′乙)= V容 时(水刚好满)需要乙的高度
h′乙=(V容-V水)/S乙=(3×10-3米3-2×10-3米3)/0.005米2 = 0.2米
所以h甲=h乙=0.3米
V溢=(V乙浸-V上升)=0.3米×0.005米2-0.1米×0.01米2=5×10-4米3
△P甲=△F甲/ S甲=△G/S甲 =(G乙切 – G溢)/ S甲
=(5千克–10千克/米×5×10米)×9.8牛/千克/0.01米=4410Pa。
【答案】① 1960帕;②2×10千克/米;③4410Pa。
15.如图11所示,圆柱体甲的质量为3千克,高为0.2米,底面积为S。 ① 若甲的密度为2×10千克/米,求甲的体积V甲。
② 现有一底面积为2S、高度足够高的薄壁圆柱形容器乙放置在水平地面上,将甲竖直放入其中至容器底,并分别测出甲放入前后水对容器底部的压强p水,如下表所示。
3
33
3
3
3
-4
3
2
P水(帕) 放入物体前 p0 放入物体后 1.5p0 甲 0.2米
图11
乙 Ⅰ. 求甲放入后水深度的变化量?h水。 Ⅱ. 求p0的大小。
13
【解析】
① V甲=m甲/ρ甲=3千克/2×10千克/米=1.5×10?米 ②Ⅰ.设水原来的深度为h0,则水的体积V水=2sh0
假设将甲竖直放入其中至容器底,水面没有超出甲的顶部, 水深: h=V水/S水=2Sh0/S=2h0
则水的压强为 p水=ρ水gh=2 p0
而题目给的压强是p水=1.5 p0与假设矛盾,所以甲一定被浸没。 水升高的高度为:
?h水= V甲/2s=0.2米×s/2s=0.1米 Ⅱ. ?p水=ρ水g?h水
=1.0×10千克/米×9.8牛/千克×0.1米 =980帕 ?p水=1.5p0-p0=0.5 p0
3
3
3
3
3
3
p0=2 p水=1960帕
【答案】①1.5×10?米;②Ⅰ. 0.1米;Ⅱ. 1960帕。
16. 底面积为1?10?米的薄壁圆柱形容器A(容器足够高)放在水平地面上,里面盛有0.2米深的水,如图12所示。将一质量为6千克、底面积为5?10?米的实心圆柱体B竖直放入容器A中,待水静止后,上表面露出水面高度为0.1米,求:
A B 3
2
2
2
3
3
图12
(1)容器中水的质量m水; (2)金属圆柱体B的密度ρB。
【解析】①V=Sh=1?10?m×0.2m=2?10?m
22
3-3
m=ρ水V =1.0×10kg/m×2×10m
=2kg ② 若F浮B=GB
则 h浸B=F浮B/ρ水gSB=1.2m 3
3
-33
14
∵ h水最大= 0.4m ∴ 不成立
∴ B物体触底 hB= 0.5米
VB=SBhB=5?10?3m2×0.5米=2.5?10?3m3 ρB=mB/VB=6kg/2.5×10-3m3
=2.4×10kg/m
【答案】(1)2千克;(2)2.4×10kg/m 。
17.如图13所示,质量为0.5千克,底面积为2×10米的圆柱形薄壁容器至于水平地面中央,容器内放有一个边长为0.1米,质量为2.5千克的正方体物块A。
①求物块A的密度ρ物。 ②求容器对水平地面的压强p地。
③在容器中倒入3×10米的水,物块仍沉底且水未溢出,求水对物块顶部的压强p顶。
A 图13
﹣3
3
-2
2
3
3
3
3
【解析】
①正方体物块的体积:
V物=L3=(0.1米)3=10-3米3
物块的密度:
ρ物=m/V = 2.5千克/10-3米3 =2.5×103千克/米3
②容器对水平地面的压力:
F=G=(m容+m物)g=(0.5kg+2.5kg)×9.8N/kg=29.4N 容器对水平地面的压强:
P地=F/ S=29.4牛/2×10米=1470帕; ③容器内液体的深度:
h=(V水 + V物)/S=(3×10米+10米)/2×10米=0.2米 物块顶部所处的深度:
-3
3
-3
3
-2
2
-2
2
h顶=h-L=0.2米-0.1米=0.1米
水对物块顶部的压强:
p顶=ρ水gh顶=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
15
【答案】①2.5×10千克/米;②1470Pa;③980Pa。
44.(2018杨浦二模)如图14所示,轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。甲的底面积为0.01
米(容器足够高),盛有0.2米深的水;圆柱体乙的底面积为0.005米、高为0.8米,密度为2×10
3
3
2
2
33
千克/米。
①求水对甲容器底的压强p水。 ②求乙的质量m乙。
乙 0.8米 0.2米 图14
③若在乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去部分竖直放在甲容器内,使甲容器对地面的压力等于乙剩余部分对地面的压力,求甲容器底部受到水的压强变化量Δp甲。
【答案】
3
3
① p水= ρ水g h=1×10千克/米×9.8牛/千克×0.2米 =1960帕 ② m乙=ρ乙V乙=2×10千克/米×4×10?米=8千克 ③ F甲
3
3
3
3
=F乙
乙
G乙
水
+ ?G乙
=G乙
-?G乙
乙
乙
m水
+ ?m=m乙
-?m乙
2千克+?m=8千克-?m?m?V?h∵h乙
=3千克
乙
乙
=?m乙
/ρ乙=1.5×10?米
水
33
=?V/S乙=0.3米 ?h乙
=?V乙
/S甲=0.15米
水
=0.35米>?h∴切下部分浸没
?p甲= ρ水g ?h水
=1×10千克/米×9.8牛/千克×0.15米 =1470帕
3
3
16