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專(zhuān)題23固體壓強(qiáng)計(jì)算及切割、疊放問(wèn)題考點(diǎn)考點(diǎn)透視固體壓強(qiáng)在初中物理中占有重要地位,是學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)、浮力等知識(shí)的基礎(chǔ),也是各省市中考中必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),近幾年各省市在固體壓強(qiáng)的考查難度增大,出現(xiàn)了固體切割、疊加、與浮力綜合等壓強(qiáng)變化類(lèi)題目,解題方法多變。中考中,各省市對(duì)在固體壓強(qiáng)都有考查,不同省市側(cè)重考查形式不同,選擇、填空、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算都有出現(xiàn),形式靈活多樣。側(cè)重計(jì)算考查的省份難度稍大,側(cè)重切割與疊放等問(wèn)題。所占分值在2分—7分不等。迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)迷津點(diǎn)撥與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)講練一、簡(jiǎn)單壓強(qiáng)的計(jì)算的幾種形式:(A的重力GA,B的重力GB,外力F′,A與接觸面的面積S,A放在水平面上或被壓在豎直面):例題1(2021江蘇連云港)若滑冰運(yùn)動(dòng)員固定姿勢(shì)在水平冰面上勻速直線(xiàn)滑行40m用時(shí)10s。已知運(yùn)動(dòng)員和滑冰鞋的總質(zhì)量為50kg,滑行過(guò)程中冰面的受力面積為2.5×104m2.(g取10N/kg)求:(1)運(yùn)動(dòng)員的滑行速度;(2)冰面受到的壓力;(3)此時(shí)冰面受到的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)4m/s(2)500N(3)2×106。【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員的滑行速度;(2)運(yùn)動(dòng)員和滑冰鞋的總重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,冰面受到的壓力F=G=500N;(3)此時(shí)冰面受到的壓強(qiáng)?!军c(diǎn)撥】固體壓強(qiáng)的計(jì)算注意從兩方面入手:(1)找對(duì)壓力:壓力F是指施加在物體上的壓力,不能等同于重力,只有當(dāng)物體自由放置在水平面上時(shí),壓力的大小才等于物體所受的重力,即F=G,壓強(qiáng)的計(jì)算壓力的求法可以結(jié)合上表,對(duì)準(zhǔn)模型。(2)找對(duì)受力面積,受力面積S是指物體間相互接觸并相互擠壓部分的面積,不一定等于物體的底面積;另外,還要會(huì)面積單位換算:1m2=104cm2,1m2=102dm2。對(duì)點(diǎn)練:(2021山西模擬預(yù)測(cè))一位質(zhì)量為70kg的運(yùn)動(dòng)員背著15kg的裝備在雪地行走。假設(shè)他每只腳與地面的接觸面積為170cm2。(g取10N/kg)(1)他對(duì)地面的壓力為_(kāi)_______N,當(dāng)他單腳著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa;雙腳著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa;(2)當(dāng)他腳蹬滑雪板(每塊滑雪板長(zhǎng)約1.5m,寬約12cm)在雪地水平滑行時(shí),兩塊滑雪板所受的總重力是50N,他對(duì)雪地的壓強(qiáng)約是________Pa。【答案】(1)8505×1042.5×104(2)2.5×103?!窘馕觥浚?)質(zhì)量為70kg的運(yùn)動(dòng)員背著15kg的裝備在雪地行走,他對(duì)地面的壓力等于他和裝備的總重力,即F=G=mg=(70kg+15kg)×10N/kg=850N,當(dāng)他單腳著地時(shí)與地的接觸面積S1=170cm2=0.017m2,單腳著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);雙腳著地時(shí)與地的接觸面積S2=2×S1=2×170cm=350cm2=0.035m2,雙腳著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);(2)當(dāng)他腳蹬雙板滑雪板在雪地水平滑行時(shí),他對(duì)雪地的壓力Fl=G+G板=850N+50N=900N,受力面積S′=2×1.5m×0.12m=0.36m2,他對(duì)雪地的壓強(qiáng)。二、對(duì)于柱狀固體的壓強(qiáng)計(jì)算:柱狀固體的是體積V=Sh,所以當(dāng)柱狀固體放在水平面上時(shí),F(xiàn)=G=mg=ρVg=ρShg,對(duì)水平面對(duì)壓強(qiáng)。即柱狀固體對(duì)水平面的壓強(qiáng)可以用p=ρgh計(jì)算。例題2(2021廣西梧州)兩個(gè)形狀大小完全相同的均勻?qū)嵭拈L(zhǎng)方體放在水平地面上,甲的質(zhì)量為16kg,體積為2×10﹣3m3,則甲的密度為_(kāi)_____kg/m3。如圖所示,當(dāng)甲豎放,乙平放時(shí),它們對(duì)地面的壓強(qiáng)均為1.6×104Pa,將它們均順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,旋轉(zhuǎn)后甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為8×103Pa,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_____Pa。(g=10N/kg)【答案】8×1033.2×104。【解析】由題意可知,甲的質(zhì)量為m=16kg,甲的體積為V=2103m3,所以甲的密度為;設(shè)長(zhǎng)方體的質(zhì)量為m,底面積為S,由受力分析可知,長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng),設(shè)長(zhǎng)方體豎放高度為h豎,平放高度為h平,故由題意可知p豎甲=ρ甲gh豎=1.6×104Pa,解得豎放高度為,由于p豎甲=p平乙,故有p平乙=ρ乙gh平=1.6×104Pa①又因旋轉(zhuǎn)后甲平放時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為8×103Pa,即有p平甲=ρ甲gh平=8×103Pa,解得平放高度為,代入①中,解得乙的密度為,故旋轉(zhuǎn)后乙豎放時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為p豎乙=ρ乙gh豎=1.6×104kg/m3×10N/kg×0.2m=3.2×104Pa?!军c(diǎn)撥】柱狀固體是指上下一樣粗細(xì),包括圓柱體、方柱體(三棱柱、正方體、長(zhǎng)方體)等。在計(jì)算題中一般不直接用公式p=ρgh直接計(jì)算,需要推導(dǎo)即,填空和選擇題中可以直接計(jì)算壓強(qiáng)。對(duì)點(diǎn)練:(2021廣西欽州)如圖所示,豎放在水平地面上的實(shí)心長(zhǎng)方體質(zhì)量為2kg,棱長(zhǎng)分別為0.2m、0.1m、0.05m,該長(zhǎng)方體的密度為_(kāi)_____kg/m3,對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_____Pa。為了使該長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變?yōu)?00Pa,擬采取的方法有:將長(zhǎng)方體平放或側(cè)放后,在上部沿水平方向切去一定質(zhì)量m。若要使切去的質(zhì)量m較小,則m的較小值為_(kāi)_____kg。【答案】2×1034×1030.8?!窘馕觥坑深}意知,長(zhǎng)方體棱長(zhǎng)分別為a=0.2m、b=0.1m、c=0.05m,該長(zhǎng)方體的體積為V=abc=0.2m×0.1m×0.05m=103m3,該長(zhǎng)方體的密度為;長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh=2×103kg/m3×10N/kg×0.2m=4×103Pa;【解法一】由p=ρgh可知,當(dāng)長(zhǎng)方體平放時(shí),對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)p平=ρgc=2×103kg/m3×10N/kg×0.05m=1000Pa,要使長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變?yōu)?00Pa,則有p平′=ρg(cΔh)=2×103kg/m3×10N/kg×(0.05mΔh)=600Pa,解得Δh=0.02m,需要切去的質(zhì)量Δm=ρa(bǔ)bΔh=2×103kg/m3×0.2m×0.1m×0.02m=0.8kg;當(dāng)長(zhǎng)方體側(cè)放時(shí),對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)p側(cè)=p=ρgb=2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=2000Pa,要使長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變?yōu)?00Pa,則有p側(cè)′=ρg(bΔh′)=2×103kg/m3×10N/kg×(0.1mΔh′)=600Pa,解得Δh′=0.07m,需要切去的質(zhì)量Δm′=ρa(bǔ)cΔh′=2×103kg/m3×0.2m×0.05m×0.07m=1.4kg,由于m<m′,所以若要使切去的質(zhì)量m較小,應(yīng)水平放置,切去較小的質(zhì)量值為0.8kg。【解法二】沿水平方向在上部切去一定質(zhì)量Δm,長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng),切去的質(zhì)量,由于m、g和p′(=600Pa)不變,所以當(dāng)S′較大時(shí)較小,所以長(zhǎng)方體平放,切去的質(zhì)量Δm較小,切去的質(zhì)量。三、固體切割問(wèn)題(水平面上的自由均勻柱體):(1)一個(gè)物體切割問(wèn)題:壓力變化變小變小變小壓強(qiáng)變化不變變小變小大小計(jì)算質(zhì)量和體積等比切去,壓強(qiáng)不變切去Δh,壓強(qiáng)切去Δm,壓強(qiáng)切去ΔV,壓強(qiáng)例題3(2021新疆)如圖甲所示,一質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體磚塊放在水平地面上?,F(xiàn)將磚塊切去一部分,剩余部分如圖乙所示,此時(shí)磚塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa;將圖乙中的磚塊倒置后如圖丙所示,此時(shí)磚塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為3000Pa。則圖甲中磚塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為()A.2250Pa B.2400Pa C.2500Pa D.2750Pa【答案】B。【解析】觀察圖甲可知,這是一個(gè)質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體磚塊,設(shè)這個(gè)長(zhǎng)方體磚塊的高度是h,密度是ρ,那么圖甲中磚塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh。再觀察圖乙,設(shè)上面的邊長(zhǎng)是,下面的邊長(zhǎng)是,高度還是h,密度還是ρ,這磚塊往里面的那條邊長(zhǎng)是,則圖乙中磚塊體積,圖乙中磚塊的質(zhì)量,圖乙中磚塊的重力,圖乙中磚塊對(duì)水平地面的壓力,圖乙中磚塊與水平地面的接觸面積,那么根據(jù)可知,圖乙中磚塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng),同理,圖丙中磚塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng),兩個(gè)壓強(qiáng)相比可得,可設(shè),,再把兩個(gè)壓強(qiáng)相減可得3000Pa2000Pa=1000Pa,代入數(shù)據(jù)解得,解得,圖甲中磚塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是2400Pa。故選B?!军c(diǎn)撥】對(duì)于一個(gè)物體切割問(wèn)題,不論豎直切割多少,壓強(qiáng)都不變;如果水平切割,壓強(qiáng)一定變小,切割后的壓強(qiáng)主要看壓力是減小量;對(duì)于斜切,要看質(zhì)量與受力面積減小的比值。對(duì)點(diǎn)練:(2021江蘇蘇州高新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)二模)如圖,兩個(gè)完全相同的正方體均勻物塊A、B,分別沿各自虛線(xiàn)切割掉一半,將剩余部分a和b按照?qǐng)D示位置擺放在同一水平畫(huà)上,則a對(duì)地壓強(qiáng)Pa與b對(duì)地壓強(qiáng)Pb的關(guān)系為Pa_________Pb(選填“>”、“=”或“<”)?!敬鸢浮?gt;?!窘馕觥?jī)蓚€(gè)完全相同的正方體均勻物塊A、B,分別沿各自虛線(xiàn)切割掉一半,則剩余部分的質(zhì)量相等,由G=mg可知,剩余部分重力相等,將剩余部分放在同一水平面上,則它們對(duì)水平面的壓力相等,由于b與水平面之間的受力面積比a大,根據(jù)可知,a對(duì)水平面的壓強(qiáng)比b大,即Pa>Pb。(2)兩個(gè)物體切割問(wèn)題:=1\*GB3①切相同高度:例題4(2021重慶八中三模)將質(zhì)量分布均勻的實(shí)心正方體甲乙放在水平地面上,已知ρ甲>ρ乙,且ρ甲=4×103kg/m3,若沿水平方向切除甲、乙相同的高度Δh,余下部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p與切去部分高度?h的關(guān)系如圖所示,則下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()A.切除之前,甲的高度為20cmB.乙的密度為2×103kg/m3C.當(dāng)甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等時(shí),切除高度為8cmD.若將甲、乙切除的部分分別疊放在對(duì)方上面,最終甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)不可能相等【答案】C?!窘馕觥坑蓤D像知,切除前甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為8000Pa,而甲是正方體,可據(jù)p=ρgh得,甲的高度,A正確;由圖像知,當(dāng)壓強(qiáng)為0時(shí),乙切去的高度為30cm,即乙正方體的高度為30cm,據(jù)p=ρgh得,乙的密度,B正確;當(dāng)甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等時(shí),有ρ甲g(h甲?h)=ρ乙g(h乙?h),帶入數(shù)值得:4×103kg/m3×(0.2m?h)=2×103kg/m3×(0.3m?h),解得?h=0.1m=10cm,C錯(cuò)誤;若將甲、乙切除部分分別疊加在對(duì)方上面,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為,,若最終甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則有,帶入數(shù)值,有4×103kg/m3×(0.2m?h′)+2×103kg/m3××?hˊ=2×103kg/m3×(0.3m?hˊ)+4×103kg/m3××?hˊ,解得>0.2m,則甲、乙最終對(duì)地面的壓強(qiáng)不可能相等,D正確。故選C?!军c(diǎn)撥】若在兩個(gè)柱體的上部,沿水平方向截去相同高度Δh,則減小的壓強(qiáng)Δp=ρgΔh,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p′=p原-Δp。對(duì)點(diǎn)練:(2021江蘇江都一模)如圖所示,將均勻長(zhǎng)方體甲、乙放在水平地面上,已知ρ甲<ρ乙。若沿水平方向切除相同的高度Δh,剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p與切去高度Δh的關(guān)系圖像是下圖中的()A. B. C. D.【答案】C。【解析】由p=ρgh可知,切除相同的高度Δh,減小的壓強(qiáng)為Δp=ρgΔh,剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p=ρghρgΔh。由圖可知,h甲<h乙,已知ρ甲<ρ乙,截去相同高度時(shí)乙壓強(qiáng)減小的快,所以甲、乙圖像隨著截取高度的增加剩余部分的壓強(qiáng)越來(lái)越接近;但由于乙的高度大于甲的高度,乙的壓強(qiáng)不可能比甲先變成零。故選C。=2\*GB3②切相同體積:例題5(2022上海金山一模)如圖所示,甲、乙為兩個(gè)體積相同的實(shí)心柱體,密度分別為甲、乙,它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等;現(xiàn)沿水平方向?qū)⒓?、乙截去相同的體積,甲、乙對(duì)地面壓強(qiáng)變化量為、;則()A., B.,C., D.,【答案】A。【解析】由公式p=ρgh和題意得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙①,由于h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙,由①式有②。現(xiàn)沿水平方向?qū)⒓?、乙截去相同的體積,設(shè)甲、乙切去掉的高度分別為Δh甲和Δh乙,則兩物體對(duì)地面的壓強(qiáng)減小值之比為③,將②代入③得,即Δp甲′=Δp乙′,即現(xiàn)沿水平方向?qū)⒓住⒁医厝ハ嗤捏w積,甲、乙對(duì)地面壓強(qiáng)減小量相等,故甲、乙對(duì)地面壓強(qiáng)變化量相同,即Δp甲=Δp乙,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A?!军c(diǎn)撥】若在兩個(gè)柱體的上部,沿水平方向截去相同體積V,則截去部分的質(zhì)量Δm=ρV,物塊對(duì)桌面減小的壓力ΔF=ρgV,物塊對(duì)桌面減小的壓強(qiáng),剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p′=p原-Δp。對(duì)點(diǎn)練:(2021四川青神一模)如圖所示,均勻正方體甲、乙置于水平地面上,對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙。若沿水平方向截去相同體積后,甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則()A.p甲一定大于p乙 B.p甲一定小于p乙C.p甲可能小于p乙 D.p甲可能大于p乙【答案】A?!窘馕觥空襟w水平放置在地面上,物體對(duì)地面得壓強(qiáng),。沿水平方向截去相同體積后,甲、乙剩余部分得高度為h甲′、h乙′,因?yàn)榧住⒁沂S嗖糠謱?duì)地面得壓強(qiáng)相等,則有,,由圖可知h甲′<h乙′,所以有ρ甲>ρ乙,切去得體積相同,則有,因?yàn)镾甲<S乙,所以得Δh甲>Δh乙,則切去后甲對(duì)地面的壓強(qiáng)減少量為,乙對(duì)地面得壓強(qiáng)減少量為,所以,則物體的總壓強(qiáng)為切去后的物體對(duì)地面的壓強(qiáng)加上原來(lái)壓強(qiáng)的減少量為,,因?yàn)?,,所以p甲一定大于p乙,故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。=3\*GB3③切相同質(zhì)量:例題6(2021重慶八中三模)甲、乙兩個(gè)圓柱體(ρ甲>ρ乙)分別放置水平面上它們的底面積分別為S甲和S乙,高度分別為h甲和h乙,若均沿水平方向,將兩圓柱體截去相等的質(zhì)量,使甲剩余部分對(duì)水平面壓強(qiáng)小于乙剩余部分對(duì)水平面壓強(qiáng),則甲、乙兩個(gè)圓柱體被截去前的情況可能是圖中的()A.S甲=S乙,h甲=h乙 B.S甲>S乙,h甲=h乙C.S甲<S乙,h甲>h乙 D.S甲>S乙,h甲>h乙【答案】C?!窘馕觥繄A柱體對(duì)水平地面的壓強(qiáng),甲剩余部分對(duì)水平面壓強(qiáng)小于乙剩余部分對(duì)水平面壓強(qiáng),p甲<p乙,即,因?yàn)椋?;兩圓柱體截去的質(zhì)量相同,,因?yàn)?,則。當(dāng)S甲=S乙時(shí),則h甲截<h乙截,h甲<h乙,A錯(cuò)誤;當(dāng)S甲>S乙時(shí),則h甲截<h乙截,所以h甲<h乙,B、D錯(cuò)誤;當(dāng)S甲<S乙時(shí),則h甲截可能大于h乙截、也可能小于h乙截、也可能等于h乙截,所以h甲可能大于h乙、可能小于h乙、可能等于h乙,C正確。故選C?!军c(diǎn)撥】若在兩個(gè)柱體的上部,沿水平方向截去相同質(zhì)量m,則物塊減小的壓力ΔF=mg,物塊減小的壓強(qiáng),剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p′=p原-Δp。對(duì)點(diǎn)練:(2021廣西覃塘)如圖所示,底面積為S甲<S乙的甲、乙兩個(gè)實(shí)心圓柱體,已知它們的高度h甲<h乙,且對(duì)水平桌面的壓力F甲>F乙。若將甲、乙分別從上部沿水平方向截去相同質(zhì)量,剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙,則截去部分的高度Δh甲、Δh乙的關(guān)系是()A.Δh甲>Δh乙,p甲>p乙 B.Δh甲<Δh乙,p甲>p乙C.Δh甲>Δh乙,p甲<p乙 D.Δh甲<Δh乙,p甲<p乙【答案】B?!窘馕觥坑深}知,原來(lái)它們對(duì)水平地面的壓力F甲>F乙,根據(jù)F=G=mg,可得m甲>m乙,都截去相同得質(zhì)量m',m甲m'>m乙m',所以ΔF甲>ΔF乙……①;由于,剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為,,已知S甲<S乙,根據(jù)①可得p甲>p乙,由于,所以m=ρV,V=Sh,所以可得ρ甲S甲h甲>ρ乙S乙h乙……②,已知h甲<h乙……③,由②③可得ρ甲S甲>ρ乙S乙……④,都截去相同的質(zhì)量m',則m′=ρ甲V甲′=ρV乙′,即ρ甲S甲Δh甲=ρ乙S乙Δh乙……⑤,由④得Δh甲<Δh乙,故選B。四、固體壓強(qiáng)疊放問(wèn)題:疊放問(wèn)題關(guān)鍵是找到壓力和受力面積,緊抓變量和不變量。另外需要注意題目中的隱含條件,如:“質(zhì)量相等”“受力面積相等”“壓強(qiáng)相等”。例題7(2020重慶)甲、乙為兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的實(shí)心圓柱體,放置在水平桌面上,沿水平方向切去上部分,剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)p與切去部分高度h的關(guān)系如圖所示,已知甲的密度為4.0×103kg/m3,則圓柱體甲的高度為_(kāi)_______cm。當(dāng)切去的高度為12cm,將各自切去部分放置在另一個(gè)圓柱體的剩余部分的上表面時(shí),甲剩余部分和乙切去部分的組合體對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1,乙剩余部分和甲切去部分的組合體對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2,且p1:p2=3:2,則甲乙圓柱體的底面積之比為_(kāi)_______。【答案】204:9?!窘馕觥坑蓤D可知,當(dāng)甲切去的高度為零時(shí),甲對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為8000Pa,由p=ρgh得,圓柱體甲的高度為。由圖可知,乙切去30cm后對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為零,可知圓柱體乙的高度為30cm;當(dāng)甲和乙切去的高度為零時(shí),甲和乙對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)分別為8000Pa和6000pa,則有,解得。當(dāng)切去的高度為12cm,將各自切去部分放置在另一個(gè)圓柱體的剩余部分的上表面時(shí),,由題意p1:p2=3:2,則有,設(shè),化簡(jiǎn)得,解得(舍去)或,即甲乙圓柱體的底面積之比為4:9?!军c(diǎn)撥】(1)一個(gè)物體切割后疊放,壓力不變,由于受力面積減小,所以壓強(qiáng)增大,找到切割后的受力面積,壓強(qiáng)就能迎刃而解了;(2)其他物體疊加在原來(lái)的物體上,壓力會(huì)變大,如果受力面積不變的話(huà),壓強(qiáng)增大;疊加后的壓力是計(jì)算壓強(qiáng)的關(guān)鍵,通常F=G原+G加。對(duì)點(diǎn)練:(2019四川攀枝花)如圖所示,兩個(gè)密度均勻質(zhì)量相等的圓柱體A、B,底面積之比為SA:SB=2:3.若將A的上方水平截去一段疊放在B的正上方后,A剩余部分對(duì)水平面的壓強(qiáng)恰好等于此時(shí)B對(duì)水平地面的壓強(qiáng),A剩余部分的高度與疊放后B的總高度相同,則A截去的高度與A原高度之比為△h:h=_____,A、B的密度之比為ρA:ρB=____.【答案】1:59:10?!窘馕觥緼剩余部分的高度與疊放后B的總高度相同,即h?h=hB+?h,則hB=h2?h,圓柱體A、B的質(zhì)量相等,則有:ρAhSA=ρB(h2?h)SB,底面積之比為SA:SB=2:3,所以2ρAh=3ρB(h2?h)……①;A剩余部分對(duì)水平面的壓強(qiáng)恰好等于此時(shí)B對(duì)水平地面的壓強(qiáng),則由得:,則有:,則,解得:△h:h=1:5;將此結(jié)果代入①中,可得:ρA:ρB=9:10。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)提高訓(xùn)練1、(2021廣西賀州)如圖所示,甲、乙兩質(zhì)地均勻的正方體放在水平地面上,它們的邊長(zhǎng)之比,質(zhì)量之比,則它們對(duì)地面的壓力之比_________,對(duì)地面的壓強(qiáng)之比________?!敬鸢浮?:19:2?!窘馕觥考?、乙對(duì)地面的壓力等于重力,壓力之比====;甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)之比=====。2、(2019吉林長(zhǎng)春)水平桌面上放置一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的保溫杯,杯底對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2×103Pa,g取10N/kg.求:(1)保溫杯對(duì)桌面壓力的大??;(2)桌面的受力面積?!敬鸢浮浚?)8N(2)4×103m2?!窘馕觥浚?)保溫杯對(duì)桌面的壓力等于保溫杯自身的重力,所以壓力為F=G=mg=0.8kg×10N/kg=8N;(2)由得,桌面的受力面積為。3、(2021上海普陀)如圖所示,甲、乙為兩個(gè)實(shí)心正方體,它們對(duì)水平地面的壓力相等。若在兩個(gè)正方體的上部,沿水平方向分別截去相同高度的部分,它們切去的質(zhì)量為Δm甲和Δm乙,則()A.Δm甲一定大于Δm乙B.Δm甲可能小于Δm乙C.Δm甲可能大于Δm乙D.Δm甲一定等于Δm乙【答案】A?!窘馕觥考?、乙為兩個(gè)實(shí)心正方體,它們對(duì)水平地面的壓力相等,可以得到它們的重力相等,由G=mg可知它們的質(zhì)量相等,甲的體積小于乙的體積,由可知甲的密度大于乙的密度,切去相同高度的時(shí)候甲切掉的部分占總體積的比重大,所以Δm甲>Δm乙,故選A。4、(2020山東日照)如圖所示,實(shí)心物體A、B是兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為a和b的正方體,且b=2a。將它們平放在水平桌面上時(shí),兩物體對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等?,F(xiàn)沿水平方向?qū)晌矬w的上部均切去的高度,則物體A、B剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)pA∶pB=_____?!敬鸢浮?∶5?!窘馕觥空襟w對(duì)水面桌面的壓強(qiáng),兩物體對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,兩個(gè)物體的密度之比,沿水平方向?qū)晌矬w的上部均切去,剩余的高度之比,物體A、B剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)。5、(2020上海)如圖所示,均勻正方體甲、乙置于水平地面上,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙。若沿水平方向截去相同體積后,甲、乙剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等。則()A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙C.p甲一定小于p乙 D.p甲一定大于p乙【答案】D?!窘馕觥空襟w水平放置在地面上,物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為,所以有,。若沿水平方向截去相同體積后,甲、乙剩余部分的高度為,,因?yàn)榧?、乙剩余部分?duì)地面的壓強(qiáng)相等。則有由圖可知,所以有,切去的體積相同,則有,因?yàn)椋缘?,則切去后甲對(duì)地面的壓強(qiáng)減少量為,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)減少量為,所以,則有,,因?yàn)椋?,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。故選D。6、(2020四川成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校(西區(qū))模擬預(yù)測(cè))如圖所示,甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體物塊放置在水平地面上,甲的邊長(zhǎng)小于乙的邊長(zhǎng),以下做法中,有可能使兩物體余下部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等的做法是()A.甲、乙密度相等,沿水平方向切去相等高度B.甲、乙密度相等,沿水平方向切去相等質(zhì)量C.甲、乙質(zhì)量相等,沿水平方向切去相等質(zhì)量D.甲、乙質(zhì)量相等,沿水平方向切去相等高度【答案】D?!窘馕觥考?、乙兩個(gè)都是實(shí)心正方體物塊,且放置在水平地面上,對(duì)地面的壓強(qiáng),由此可判斷若使兩物體對(duì)水平面的壓強(qiáng)相同,則它們剩余高度相等,甲的邊長(zhǎng)小于乙的邊長(zhǎng),沿水平方向切去相等高度后,剩余高度不可能相等,A錯(cuò)誤;將它們沿水平方向切去相等質(zhì)量,則切去的物體體積也相等,甲的邊長(zhǎng)小于乙的邊長(zhǎng),則甲切去的高度大于乙的高度,兩物體剩余部分不會(huì)一樣高,B錯(cuò)誤;當(dāng)甲乙質(zhì)量相等時(shí),甲對(duì)地面的壓強(qiáng)大于乙對(duì)地面的壓強(qiáng),若將它們沿水平方向切去相等質(zhì)量,則兩物體剩余部分的質(zhì)量還是相等的,兩物體剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)仍然是P甲>P乙,C錯(cuò)誤;當(dāng)甲乙質(zhì)量相等時(shí),甲對(duì)地面的壓強(qiáng)大于乙對(duì)地面的壓強(qiáng),若將它們沿水平方向切去相等高度,甲、乙兩個(gè)物塊對(duì)地面減小的壓強(qiáng)關(guān)系是,則兩物體剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)有可能相等,D正確。故選D。7、(2020湖北襄陽(yáng))如圖所示,甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體物塊放置在水平地面上,甲的邊長(zhǎng)大于乙的邊長(zhǎng)。甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2,下列判斷正確的是()A.若甲、乙密度相等,將甲放到乙上,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)有可能變?yōu)閜1B.若甲、乙密度相等,將乙放到甲上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)有可能變?yōu)閜2C.若甲、乙質(zhì)量相等,將甲放到乙上,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)有可能變?yōu)閜1D.若甲、乙質(zhì)量相等,將乙放到甲上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)有可能變?yōu)閜2【答案】D?!窘馕觥吭O(shè)甲的邊長(zhǎng)為a,乙的邊長(zhǎng)為b,由題意可知a>b,S甲=a2,S乙=b2,S甲>S乙,如果甲、乙的密度相等,則p1=ρga,p2=ρgb,p1>p2,將甲放到乙上,乙對(duì)地面的壓強(qiáng);將乙放到甲上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng),A、B錯(cuò)誤;如果甲、乙的質(zhì)量相等,,p1<p2,將甲放到乙上,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)p2'==2p2>p1,將乙放到甲上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)p1'=,因?yàn)镾甲>S乙,如果S甲=2S乙,則p1'==p2,C錯(cuò)誤,D正確。故選D。8、(2020四川達(dá)州)如圖所示,把用=1.0×103kg/m3的復(fù)合材料制成邊長(zhǎng)分別為2m和3m的甲、乙兩實(shí)心均勻正方體放在水平地面上,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為P甲、P乙;把G1=2×104N的物體放在甲上,G2=3×104N的體放在乙上,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為P甲′、P乙′,則下列結(jié)果正確的是()A.B.C.D.【答案】A?!窘馕觥坑深}意知,將邊長(zhǎng)分別為2m和3m的甲、乙兩實(shí)心均勻正方體放在水平地面上,甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為,同理,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為,所以甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為,甲的重力為,把G1=2×104N的物體放在甲上,此時(shí)甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為;乙的重力為,G2=3×104N的體放在乙上,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)為,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為,B、C、D錯(cuò)誤,A正確。故選A。9、(2021廣西賓陽(yáng)一模)如圖(a)所示,放在水平面上的長(zhǎng)方體甲、乙由同種材料制成,密度為5×103kg/m3,甲、乙的高度均為0.1m,甲的質(zhì)量為5kg,乙的質(zhì)量為20kg,則甲對(duì)水平面的壓力為_(kāi)__________N,乙對(duì)水平面的壓強(qiáng)為_(kāi)__________Pa:若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并將所截去的部分均疊放至對(duì)方剩余部分上表面的中央,如圖(b)所示,此時(shí)恰能使疊放后的物體丙、丁對(duì)地面的壓力相等,則圖丙中物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)__________Pa?!敬鸢浮?05×10312500?!窘馕觥考讓?duì)水平面的壓力為F=G甲=m甲g=5kg×10N/kg=50N;乙對(duì)水平面的壓強(qiáng)為p=ρgH=5×103kg/m3×10N/kg×0.1m=5×103Pa;乙對(duì)水平面的壓力F乙=G乙=m乙g=20kg×10N/kg=200N,因甲、乙均為同種材料制成的實(shí)心圓柱體,甲所截去的部分重力為,甲剩余部分的重力為,乙所截去的部分重力為,乙剩余部分的重力為,此時(shí)物體丙對(duì)地面的壓力,此時(shí)物體丁對(duì)地面的壓力,此時(shí)恰能使疊放后的物體丙、丁對(duì)地面的壓力相等,即,解得h=0.05m,F(xiàn)丙=125N,甲體積為,甲底面積為,物體丙對(duì)地面的壓強(qiáng)為。10、(2020四川省成都市石室天府中學(xué)三模)(多選)如圖甲,放在水平桌面上的實(shí)心均勻圓柱體A、B由同種材料制成,高度均為h0,質(zhì)量分別為mA、mB,且mA:mB=1:3,A、B對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為pA、pB;若在A、B上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并將所截去的部分疊放至對(duì)方剩余部分上表面的中央,如圖乙,此時(shí)、對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為、。則下列比例關(guān)系正確的是()A.B.C.D.【答案】AD?!窘馕觥恳蛩矫嫔衔?/p>
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