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压轴培优专题06注水和排水问题
中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练
一、单选题
1.相同柱形容器甲、乙底置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器底部用一根细绳相连,同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是()
A.此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B.此时水对物块底部的压力F甲=F乙
C.此时容器对地面的压强p甲>p乙
D.此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
【答案】D
【详解】A.由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,根据阿基米德原理SKIPIF10知,此时物块受到的浮力SKIPIF10,故A错误;
B.由图知,甲乙容器中A、B两物体底部所在深度SKIPIF10,由SKIPIF10得,此时水对AB底部的压强SKIPIF10,而A、B两物体的底部面积相同,所以由公式SKIPIF10可知,其水对物块底部的压力分别为
SKIPIF10
SKIPIF10
所以SKIPIF10,故B错误;
C.A、B物块完全相同物块,故SKIPIF10,而两容器液面相平,由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,所以甲容器中水的体积小于乙水中的体积,由SKIPIF10可知,甲容器中水的质量小于乙容器中水的质量,故甲乙两容器对对面的压强为
SKIPIF10
SKIPIF10
所以SKIPIF10,故C错误;
D.水面相平,根据SKIPIF10知此时水对容器底部的压强相等,由SKIPIF10知此时水对容器底部的压力也相等,即SKIPIF10,故D正确。
故选D。
2.图所示,装有适量水的水杯放置在水平桌面上,水面上漂浮着一个正方体木块。现向杯中注入质量为m的水(水未溢出),待木块静止后,与注水前相比,下列说法中正确的是()
??
A.木块下表面所受水的压强增大
B.木块排开水的质量增大
C.杯底所受水的压力增加量为mg
D.水杯对桌面的压力增加量为mg
【答案】D
【详解】AB.加水前后,木块密度和水的密度保持不变,所以木块始终漂浮,受到的浮力等于自身的重力,木块重力不变,所受浮力不变;根据公式
F浮=G排=m排g
可知,木块排开水的质量不变;根据公式F浮=ρ液gV排可得
SKIPIF10
浮力不变,则木块排开水的体积不变,木块下表面所在水的深度不变,根据公式p=ρ水gV排可知,木块下表面所受水的压强不变,故AB错误;
C.水杯形状上宽下窄,增加的水的压力一部分作用在水杯的侧壁上,杯底所受水的压力增加量小于增加的水的重力mg,故C错误;
D.水杯对桌面的压力等于水杯、木块、水的总重力,所以水杯对桌面的压力增加量等于加入水的重力mg,故D正确。
故选D。
3.如图所示,足够高的容器内部底面积为SKIPIF10,轻质弹簧(不计质量与体积)的下端固定在容器底部,上端与高为4cm,底面积为SKIPIF10的长方体A连接,已知弹簧受到的拉力每增加SKIPIF10,弹簧长度就伸长SKIPIF10。现向容器内注水,当水的深度为20cm时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有SKIPIF10的体积露出水面,则()
??
A.物体A的密度为SKIPIF10
B.水对容器底部的压力20N
C.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力4N
D.若向容器中缓慢加水直到A刚浸没水中,水对容器底部的压强增加200Pa
【答案】D
【详解】A.当A有SKIPIF10的体积露出水面,即SKIPIF10的体积浸入水中时,弹簧为原长,则说明此时物体漂浮在水面上,受到的浮力与重力相等,物体重力为
SKIPIF10
根据SKIPIF10得,物体A的质量为
SKIPIF10
物体A的密度为
SKIPIF10
故A错误;
B.水对容器底部的压强为SKIPIF10,由SKIPIF10得,水对容器底部的压力为
SK
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