一、初中物理压力与压强问题
1.A?B两个实心正方体的质量相等,密度之比A B
ρρ
∶=8∶1,若按甲?乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F F
甲乙
∶=1∶1,p p
乙
甲
:=1∶2 B.F F
甲乙
∶ =1∶1,p p
乙
甲
:=1∶4
C.F F
甲乙
∶=1∶2,p p
乙
甲
: =2∶1 D.F F
甲乙
∶ =8∶1,p p
乙
甲
:=1∶8
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B
F G G
=+
甲
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B
F G G
=+
乙
故
A B
A B
11
F G G
F G G
+
==
+
甲
乙
∶
由
m
V
ρ=,可得
A
A A B
B B
B
A
B A
1
8
V
m
m
V m m
ρρ
ρ
ρ
==
=?
则AB两物体的边长之比为
1
2
,则AB两物体的面积之比为
1
4
,因为所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是
B
B
A A
B
A
1
4
F
F F
S S S
F S F S F
S
p
p
=??=
==
甲
乙
甲
乙乙
甲
甲
乙
故选B。
2.两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量Δm 甲、Δm 乙和甲乙的密度满足的关系是( )
A .ρ甲>ρ乙,Δm 甲>Δm 乙
B .ρ甲<ρ乙,Δm 甲>Δm 乙
C .ρ甲<ρ乙,Δm 甲<Δm 乙
D .ρ甲>ρ乙,Δm 甲<Δm 乙
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
正方体对水平地面的压强
mg F G Vg gSh p gh S S S S S
ρρρ=
===== 切割之前它们对水平面的压强相等
p p =甲乙
即
gh gh ρρ=甲甲乙乙
由图可知
h h 甲乙<
所以
ρρ甲乙>
由图知
S 甲乙<S
在切割之前
p p =甲乙
所以由F pS =可知,切割之前甲、乙对地面的压力
F F 甲乙<
因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G mg =,所以,切割之前
m m 甲乙<
当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即
F F =甲剩乙剩
则甲、乙剩余部分的质量
m m =甲剩乙剩
根据切去的质量-m m m ?=剩得
m m ??甲乙<
故D 正确,ABC 错误; 故选D 。
3.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,将两个完全相同的物块(物块密度大于液体甲的密度),一个浸没在液体甲中,另一个放在圆柱体乙上.液体甲对容器底部的压力增加量和压强增加量分别为F ?甲和p ?甲,圆柱体乙对水平地面压力增加量和压强增加量分别为F ?乙和p ?乙,则( )
A .F ?甲一定小于F ?乙
B .F ?甲可能大于F ?乙
C .p ?甲一定大于p ?乙
D .p ?甲可能等于p ?乙
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
当将物块放在甲液体中,由于物块密度大于液体甲的密度,所以物块将沉底,F G <浮,物块在液体甲中沉底静止
F F
G +=浮支
而
F G F ?==甲浮排
圆柱体乙对水平地面压力增加量
F G ?=乙
所以
F F
由图可知S S >甲乙,则由F
p S
=
可得 p p ?
故选A 。
4.如图所示,A 、B 两立方体叠置在一起放于水平桌面上,A 的密度为ρA ,B 的密度为ρB 且ρA ∶ρB =1∶2,开始时它们的边长比为L A ∶L B =1∶1,若不断地缩小A 立方体的体积,但始终保持A 的形状为立方体,使A 、B 两立方体的边长L A ∶L B 的比值由1∶1逐渐变为1∶2、则压强p A ∶p B 的比值变化情况为( )
A .始终变大
B .始终变小
C .先减小后变大
D .先增大后减
【答案】B 【解析】 【分析】
根据A 、B 两立方体的边长之比求出面积、体积之比;因放在水平面上物体对支持面的压力大小等于物体重力的大小,所以根据密度公式和压强公式求出A 对B 的压强与B 对桌面的压强之比,当不断地缩小A 立方体的体积时,根据特殊值法判断比值的变化情况。 【详解】
由 L A ∶L B =1∶1可知
S A ∶S B =1∶1, V A ∶V B =1∶1
由ρA :ρB =1∶2可知
m A ∶m B =1∶2
又因为A 、B 两立方体叠放在一起放在水平桌面上,根据压强公式F
p S
=
可得 A A B A B A B B B A A B A A B A 1()()3
p F S G S m gS p F S G G S m g m g S ====++ 若不断地缩小A 立方体的体积时,设L′A ∶L B =k ,且
1
12
k ≤≤,则有 S′A ∶S B =k 2, V′A ∶V B = k 3
由ρA ∶ρB =1∶2可知
3A B 12
m m k '=
: 则有
A A
B A B A B 3B B A
A B A A B A ()()2p F S G S m gS k p F S G G S m g m g S k ''''====''''''+++
当1k =时,A B :1:30.333p p =≈; 当0.9k =时,A B :0.330p p ≈; 当0.8k =时,A B :0.318p p ≈; 当0.7k =时,A B :0.300p p ≈; 当0.6k =时,A B :0.271p p ≈; 当0.5k =时,A B :0.235p p ≈;
故不断地缩小A 立方体的体积时,压强p A ∶p B 的比值变化情况为始终变小。 故选B 。
5.如图,厚度不计的圆柱形容器放在水平面上,内装有水,上端固定的细线悬挂着正方体
M(不吸水)竖直浸在水中,M有1
5
的体积露出水面,此时水的深度为11cm。已知容器底
面积是200cm2,重为4N,正方体M边长为10cm,重20N;若从图示状态开始,将容器中的水缓慢抽出,当容器中水面下降了6cm时,细绳刚好被拉断,立即停止抽水,不计细绳体积与质量,下列说法不正确的是()
A.如图未抽出水时,容器对水平面的压力为26N
B.细绳所能承受的最大拉力为18N
C.M最终静止后,水对容器底部的压强为900Pa
D.M最终静止后,M对容器底部的压强为1200Pa
【答案】C
【解析】
【详解】
A.物体M的底面积
S M=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2
若容器内没有物体M,水的深度为11cm时水的体积
V=S容h=200cm2×11cm=2200cm3
这些水的质量
m=ρ水V容=1.0g/cm3×2200cm3=2200g=2.2kg
因物体M受到的浮力和排开水的重力相等,所以,容器对水平面的压力
F=G容+G水+F浮=G容+G水+G排
即:未抽出水时,容器内水和物体M的共同作用效果与2.2kg水的作用效果相同,则容器对水平面的压力
F=G容+mg=4N+2.2kg×10N/kg=26N
故A正确,不符合题意;
B.原来正方体M浸入水中深度
h1=(1﹣1
5
)L=
4
5
×10cm=8cm
水面下降6cm时正方体M浸入水中深度
h2=h1﹣△h=8cm﹣6cm=2cm 则物体M排开水的体积
V 排
=S M h 2=100cm 2×2cm=200cm 3=2×10﹣4m 3
此时正方体M 受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2×10﹣4m 3=2N
所以细绳能承受的最大拉力
F 拉=
G ﹣F 浮=20N ﹣2N=18N
故B 正确,不符合题意;
C .细绳刚好被拉断时,容器内水的深度
h 3=h ﹣△h =11cm ﹣6cm=5cm
容器内剩余水的体积
V 水剩=S 容h 3﹣V 排=200cm 2×5cm ﹣200cm 3=800cm 3
当物体M 恰好浸没时,需要水的体积
V 水=(S 容﹣S M )L =(200cm 2-100cm 2)?10cm=1000cm 3>800cm 3
所以,细绳被拉断、M 最终静止后,M 没有浸没,则此时容器内水的深度
h 4=M V S S -水剩
容=3
22
800cm 200cm 100cm -=8cm=0.08m 此时水对容器底部的压强
p =ρ水gh 4=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.08m=800Pa
故C 错误,符合题意;
D .M 最终静止后,排开水的体积
V 排′=S M h 4=100cm 2×8cm=800cm 3=8×10﹣4m 3
正方体M 受到的浮力
F 浮′=ρ水gV 排′=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×8×10﹣4m 3=8N
M 对容器底部的压力
F 压=
G ﹣F 浮′=20N ﹣8N=12N
M 对容器底部的压强
p M =
M F S 压=2
12N 0.01m =1200Pa 故D 正确,不符合题意。 故选C 。
6.如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F 甲,容器对桌面的压强为p 甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的压力为F 乙,容器对桌面的压强为p 乙,则( )
A .F 甲<F 乙 p 甲>p 乙
B .F 甲=F 乙 p 甲=p 乙
C.F甲>F乙p甲<p乙D.无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以把该容器倒放在该桌面上,容器对水平桌
面的压力不变,因容器倒放时受力面积变小,由
F
p
S
=可知,容器对水平桌面的压强变
大;即
p p
<
甲乙
把该容器正放在该桌面上,杯中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力;把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,一部分水的压力在容器侧壁上,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力;所以有
F F
甲乙
>
故选C。
7.如图所示,A、B 两个柱形容器(S A>S B,容器足够高),分别盛有质量相同的甲、乙两种液体,则下列说法正确的是()
A.分别向A、B 容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲可能等于p 乙
B.分别从A、B 容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲一定大于p 乙
C.分别向A、B 容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压力F 甲一定小于F 乙
D.分别从A、B 容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲一定大于p 乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题知
m甲=m乙
根据重力大小公式G=mg得
G甲=G乙
由图可知
h甲>h乙,V甲>V乙
由密度公式
m
V
ρ=得
ρ甲<ρ乙
由于是柱形容器,有V=hS,根据液体压强公式p=ρgh、压强定义式
F
p
S
=和密度公式
m
V
ρ=可得,液体对容器底面压力为
F=pS=ρghS=ρVg=mg=G 则液体对容器底部的压强为
p=G S
又根据S A>S B,得
p甲
A.分别向A、B容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,有
m甲’=m甲+Δm,m乙’=m乙+Δm
根据m甲=m乙得
m甲’=m乙’
则可得出
p甲′
故A错误;
B.分别从A、B容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,
m甲’=m甲-ΔVρ甲,m乙’=m乙-ΔVρ乙
根据m甲=m乙,ρ甲<ρ乙得
m甲’>m乙’
则
G甲’>G乙’
故无法得出p甲′与p乙′的确定关系,故B错误;
C.分别向A、B容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,
m甲′=m甲+ρ甲ΔhS甲,m乙′=m乙+ρ乙ΔhS乙故
G甲′=G甲+ρ甲gΔhS甲,G乙′=G乙+ρ乙gΔhS乙则
p甲′=p甲+ρ甲gΔh,p乙′=p乙+ρ乙gΔh
根据p甲
p甲+ρ甲gΔh
即
p 甲′
故C 正确;
D .分别从A 、B 容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强
m 甲′=m 甲-ρ甲ΔhS 甲,m 乙′=m 乙-ρ乙ΔhS 乙
故
G 甲′=G 甲-ρ甲gΔhS 甲,G 乙′=G 乙-ρ乙gΔhS 乙
则
p 甲′=p 甲-ρ甲gΔh ,p 乙′=p 乙-ρ乙gΔh
故无法得出p 甲′与p 乙′的确定关系,故D 错误。 故选C 。
8.如图所示,甲、乙两个均匀实心长方体物块放置在水平地面上.现各自沿水平方向切去部分,且将切去部分叠放到对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为p 甲、p 乙.则下列做法中,符合实际的是
A .如果它们原来的压力相等,切去相等质量后,p 甲一定大于p 乙
B .如果它们原来的压力相等,切去相等厚度后,p 甲一定小于p 乙
C .如果它们原来的压强相等,切去相等质量后,p 甲可能大于p 乙
D .如果它们原来的压强相等,切去相等厚度后,p 甲一定大于p 乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相同质量,剩余质量、压力都相等,但甲的接触面积大,对水平面的压强较小;
B .如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相等厚度,根据体积公式V =Sh ,h 相同,S S >甲乙,得到V 甲>V 乙,甲剩余的质量小于乙剩余的质量,甲的压力小于乙的压力,根据压强公式F
p S
=
,F F <剩甲剩乙,S S >甲乙,可以得到p 甲
D .甲、乙都是长方体即柱体,压强用p=ρgh 分析,它们原来的压强相同,由公式p =ρgh
知,甲物体的密度较大,沿水平方向切去厚度相同的部分,作用面积不变,甲减小的重力大于乙减小的物重,甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强.
9.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。已知四个容器中的水面一样高,ρ木
=0.6×103kg/m 3,ρ酒精=0.8×103kg/m 3,ρ铝=2.7×103kg/m 3,对于这一情景,有如下一些说法: ①各容器对水平桌面的压强相同;
②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;
③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值;
④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。 上述说法中正确的一组是( )
A .①②
B .②③
C .③④
D .①③
【答案】D 【解析】 【分析】
①综合分析四个容器的受力情况,利用P =
F
S
可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。 【详解】
①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平,由p gh ρ=液液,F =pS 又底面积相等,得容器底部受水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容器壁不承受液体压力,也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由P =F
S
可知各容器对水平桌面的压强相同故①正确。
②向乙容器中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面没有水,所以木块受到水向上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部受到的压强不变,故②错误;
③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为V ?排 ,盒底相对水面上升为h 升,由题意有
==V S h S h ?排升容器降盒
1
=2
S S 盒容器
=2h h 升降
又塑料盒底距容器底的距离的增大值为
=2=h h h h h h '=--升降降降降
故③正确;
④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小,因为拉力小于重力。故④错误。 故选D 。
10.水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A 、B 分别放入两个容器中,静止时两球状态如图所示,B 球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。下列分析正确的是:( )
A .两小球所受浮力A
B F F > B .两种液体的密度2ρρ=甲乙
C .两种液体对容器底部的压强甲乙p p >
D .两种液体对容器底部的压力12
F F =甲乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .A 小球在甲中悬浮,
B 小球在乙中漂浮,所受浮力等于各自自身重力,即
A A F G =,
B B F G =
A 、
B 两球完全相同,所以重力相等。则A 、B 两球所受浮力相同,即A B F F =,故A 错误; B .根据浮水排F gV ρ=
可得,A 小球在甲中悬浮,则A 所受浮力为
A A F gV gV ρρ==甲甲排
B 小球在乙中漂浮且有一半体积露出液面,则B 所受浮力为
'
B B 1
2
F gV gV ρρ=
=排乙乙
由题意可知,A
、B 两球体积相等且所受浮力相等,即
A B A B
F F V V ==
联立可得甲、乙液体密度的关系为1
2
ρρ=甲乙,故B 错误; C . 由于两容器内液面相平,根据液p gh ρ=
可得,两种液体对容器底部的压强分别为
p gh ρ=甲甲 p gh ρ=乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
ρρ<甲乙
所以<
甲乙p p ,故C 错误;
D .由于两容器底面积相同的,根据F
p S
=
可得,两种液体对容器底部的压力分别为 F p S hS g ρ==甲甲甲 F p S hS g ρ==乙乙乙
由上可知甲、乙液体的密度的关系是
12
ρρ=
甲乙 两种液体对容器底部的压力关系为1
2
F F =甲乙,故D 正确。 故选D 。
11.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h 。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施使瓶子温度保持不变),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断错误的是( )
楼层
1 2 3 4 5 管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A .往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压
B .水柱高度h 增大,说明大气压增大了
C .上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D .水柱高度h 越大,瓶内外的气体压强差越大 【答案】B 【解析】 【详解】
A .往瓶内吹气后,瓶内气压是变大的,逐渐大于瓶外大气压,A 正确,不合题意;
B .瓶内气压是不变的,而水柱高度h 增大,说明外界大气压是减小了,B 错误,符合题意;
C .上楼的过程中,给瓶子保温,以免温度影响瓶内气压,避免温度对测量结果的影响,C 正确,不合题意;
D .由题意可知
p gh p ρ=+水外内
可得到
-p p p gh ρ?==外水内
所以水柱高度h 越大,瓶内外的气体压强差越大,D 正确,不合题意。 故选B 。
12.如图所示,底面积不同、自重相等的两个薄壁圆柱形容器A 、B (S A
A .p 甲=p 乙;F 甲>F 乙
B .p 甲>p 乙;F 甲=F 乙
C .p 甲>p 乙;F 甲>F 乙
D .p 甲>p 乙;F 甲 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 已知底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,容器对水平桌面的压力相等,容器的重力相同,所以液体的重力相同,由于是直圆柱形容器,液体对各自容器底部的压力 等于液体的重力,所以液体对各自容器底部的压力相同,则 G甲=G乙 由G=mg可知 m甲=m乙 由图可知 V甲<V乙 由ρ=m V 可知 ρ甲>ρ乙 剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,根据p=ρgh可得剩余液体对各自容器底部的压强关系 p甲>p乙 由图可知,当剩余液体的液面到容器底部的距离均为h时,剩余甲液体的体积大于原来体积的一半,剩余乙液体的体积约为原来体积的一半,由 F=G=mg=ρVg 可知 F甲>1 2 G甲 F乙≈1 2 G乙 原来两液体的重力 G甲=G乙 所以可知剩余液体对各自容器底部的压力 F甲>F乙 故选C。 13.甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,他们对地面压强相等,已知ρ甲<ρ乙,在两个正方体上部分别沿水平方向切去相同的高度,切去部分的质量分别为m′甲和m′乙,则下列说法中正确的是 A. m′甲一定大于m′乙B. m′甲一定小于m′乙 C. m′甲一定等于m′乙D. m′甲可能等于m′乙 【答案】A 【解析】 【详解】 据最初压强相等有: ρ甲gh甲=ρ乙gh乙, 即: ρ甲h甲=ρ乙h乙 ρ甲<ρ乙,故: h 甲>h 乙。 甲的横截面积: S 甲=h 2甲, 乙的横截面积: S 乙=h 2乙. 设切去的高度为△h ,要比较切去部分的质量,切去部分的质量=密度×切去部分的体积: m ′甲=ρ甲S 甲?h=ρ甲h 2甲?h=ρ甲h 甲h 甲?h m ′乙=ρ乙S 乙?h =ρ乙h 2乙?h=ρ乙h 乙h 乙?h 则: m ′甲>m ′乙。 故选A 。 14.如图所示,桌面上有两个相同的容器甲,乙,现将两个容器倒入体积相同的不同液体,若甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,试比较两容器对桌面的压强p 甲,p 乙( ) A .p 甲>p 乙 B .p 甲<p 乙 C .p 甲=p 乙 D .不能确定 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 由图可知甲乙两容器底部所处的深度h 相同,且甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,根据公式p gh ρ=可得,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,又因甲乙两种液体的体积相等,根据公式m V ρ=得,甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的体积,则甲容器中液体的重力大于乙容器中液体的重力,故甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,两个容器相同,说明容器和桌面的接触面积相同,根据公式F p S =可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。 故选A 。 15.如图(a )所示,一个质量分布均匀的长方体静止在水平面上,它对水平面的压强为p 。若将它沿斜线切割为如图2(b )所示的两部分,它们对水平面的压强分别p a 和p b ,则 ( ) A .p >p a >p b B .p a >p >p b C .p <p a <p b D .p a <p <p b 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 原来的正方体放在水平地面上,对地面的压强为 G Vg Shg p gh S S S ρρρ= === 若沿如图所示的虚线方向切成a 、b 两部分,由图知对a 两部分 V a <S a h a 两部分对水平面的压强 a a a a a a a a a G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ= ==<== 即 p a <p 对b 两部分 V b >S b h b 两部分对水平面的压强 b b b b b b b b b G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ= ==>== 即 P b >p 综上 p a <p <p b 故选D 。 二、初中物理凸透镜成像的规律 16.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则下列说法正确的是() A.凸透镜的焦距可能是12 cm B.只将透镜向右移动,人眼在光屏和透镜之间,通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像 C.只将透镜向右移动的过程中,光屏上一定可以出现倒立缩小的实像 D.若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片,光屏适当左移可再次出现清晰的像 【答案】AC 【解析】 【分析】 本题考查探究凸透镜成像规律的实验,根据凸透镜成像规律分析求解。 【详解】 A.由题可知,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则像的性质为倒立、放大的实像。此时物距为20cm,像距为30cm,则根据成像特点有 2f u f >>,2 > v f 则 > >>,30cm2f f f 220cm 可知 >> f 15cm10cm 故A项正确; B.只将透镜向左移动,当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时,人眼在光屏和透镜之间,可观察到烛焰正立放大的虚像,故B项错误; C.只将透镜向右移动,当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时,可以成倒立缩小的实像,成在光屏上;故C项正确 D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,折射光线延迟会聚,光屏要适当右移可再次出现清晰的像,故D项错误。 故选AC。 17.在探究凸透镜成像规律"的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。实验中,学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他 只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是() A.该凸透镜的焦距为60cm B.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动 C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一个倒立、缩小的实像 D.小明拿来的眼镜是近视镜 【答案】BCD 【解析】 【详解】 A.由焦距的概念可知, f=-= 60cm50cm10cm 所以该凸透镜的焦距为10cm,A错误; B.凸透镜在光屏上成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,B正确;C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜的距离为 u=-= 80cm50cm30cm 所以 u f >= 20cm2 因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像,C正确; D.只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明的眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D正确。 故选BCD。 18.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程,下列说法中正确的是() A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小 C.焦距变大,像距变小 D.焦距变小,像距变大 故【答案】A 【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:当物距相对减小时,像距也变大,像也变大. 19.如图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列说法正确的是() A.图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm B.图乙四个位置中,移动光屏,有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像 C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子 D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与投影仪的成像原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.从图甲可以看到,凸透镜所在的位置是30.0cm刻度,而光屏所在的位置是40.0cm刻度,而平行光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,可知凸透镜的焦距是 f== 40.0cm-30.0cm10.0cm 凸透镜的焦距是10.0cm,A错误; B.一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点外,所以成实像,可以成在光屏上,B错误; C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上有一个泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像,因此像与原来的相同,大小不变,但是由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像是完好的,只是亮度变暗,不会出现泥点的影子,C正确; D.将蜡烛放在乙位置,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距会大于一倍焦距,小于两倍焦距,从图乙可以看到,光屏应向左移动才能找到清晰的像,这是成倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机的成像原理相同,D错误。 故选C。 20.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法不正确的是( ) A .该凸透镜的焦距:13cm>f >10.5cm B .只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像 C .只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像 D .将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A .观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则26cm>2u f =,像距 61cm-40cm=21cm v = 满足2f v f <<,解得13cm 10.5cm f >>,故A 正确,不符合题意; B .只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 错误,符合题意; C .像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C 正确,不符合题意; D .蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D 正确,不符合题意。 故选B 。 21.如图所示,有一圆柱体PQ ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P ′Q ′的形状应该是下列图中的( ) A . B . C . D . 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 圆柱体的右边Q 在f 和2f 之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P 在2f 以