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上海市2020年中考物理一模复习知识手册与必刷题 压强(提高练习题)(解析版)

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6.2 压强 03 提高练习题

一、填空题

1.如图1所示,A、B为两个正方体,它们的密度之比为1:2,将它们分别放在水平桌面上,对桌面的压强相等。则两个正方体高度hA与hB 之比是 。如果将两物体按照如图1所示放置,B放在A上面,A对桌面的压强为pA;将A放在B上面,B对桌面的压强为pB,则pA与pB之比是 。

图1

【答案】2:1;1:4。

【解析】①根据p=ρgh 可得,ρAghA=ρBghB 因为ρA:ρB=1:2,所以hA:hB=2:1,底面积 SA:SB=4:1; ②将两物体如图放置后,物体对桌面的压力等于两者重力和,故压力相等,即FA:FB=1:1;根据P=F/S可知:压力相同时,压强之比:pA:pB=FA/SA:FB/SB=1:4。

2.如图2所示,甲、乙两个实心正方体,放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。(以下空均选填“大于”、“小于”或“等于”)

甲 乙 图2

①它们的密度大小关系为ρ甲_______ρ乙; ②它们的质量大小关系为m甲_______m乙;

③如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则对水平面压强的变化量为△P甲______△P乙; ④如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,剩余部分的压强为P'甲 P'乙; ⑤如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则剩余部分的质量m'甲 m'乙; ⑥如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则切去部分的质量△m甲 △m乙; 【答案】小于;大于;小于;大于;大于;大于。

【解析】①两物体对水平面的压强相同,根据P=ρgh,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,因为h甲>h乙,所以密度的大小关系为ρ甲<ρ乙;

②压力的大小关系 F=PS,因为P甲=P乙,S甲>S乙,所以 F甲>F乙,质量关系m甲>m乙;

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③在它们的上方沿水平方向切去相同厚度时,减小的压强△P=ρg△h,因为 △h甲=△h乙,ρ甲<ρ乙,所以△P

<△P乙;

④剩余部分的压强P剩余= P原来−△P,因为△P甲<△P乙,所以p余甲>p余乙。

⑤剩余部分压力的大小关系 F=PS, P甲>P乙,S甲>S乙, F甲>F乙。剩余部分的质量 m'甲>m'乙。

⑥如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,因为它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,设它们

的边长分别为a、b,根据p=ρ gh可得 ρ甲ga=ρ乙gb 即ρ甲a=ρ乙b

m

△ m乙 △h 甲余 图 3

设切去的质量分别为△ m甲、△m乙,切去的厚度为△h(如图3所示), 则△ m甲:△ m乙=ρ甲△V甲:ρ乙△V乙=ρ甲aa△h :ρ乙bb△h = a/b>1 即△ m甲>△ m乙。

3.如图3所示,甲、乙两个实心均匀的正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压力相等,它们的密度ρ甲______ρ乙,它们对地面的压强P甲____P乙。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。若在两个正方体的上表面,沿水平方向分别截去高度相同的一部分,则剩余部分对水平地面的压强分别为P甲´和P乙´,则两者之间关系是:P甲´________ P乙´。(选填“大于”、“小于”、“等于”或“不能确定”)

甲 乙 图3

【答案】小于,小于;大于。

【解析】1)它们对地面的压力相等, 即 F甲=F乙,质量关系 m甲=m乙,根据ρ=m/V,因为V甲>V乙,所以甲、乙密度的关系ρ甲<ρ乙。根据P=F/S 因为F甲 =F乙, S甲>S乙,所以P甲<P 乙。

(2)若在两个正方体的上表面,沿水平方向分别截去高度相同的一部分,减小的压强△P =ρg△h,因为△h

=△h乙,ρ甲<ρ乙,所以△P甲<△P乙,剩余部分的压强P剩余= P原来−△P,因为△P甲<△P乙,所以p甲余>p乙余。

4. 如图4所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相同,则甲、乙两个物体的密度ρ甲 ρ乙,现沿竖直方向切去相同厚度,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,此时它们对地面的压强为 p甲 p乙。(均选填“大于”、“等于”或者“小于”)

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甲 乙 图4

【答案】大于;大于。

【解析】(1)两物体对水平面的压强相同,根据P=ρgh,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,因为h甲<h乙,所以密度的大小关系为ρ甲>ρ乙;

(2)现沿竖直方向切去相同厚度时,剩余部分对水平面的压强不变。由△h甲=△h乙,切去的底面积△S甲<△S

,根据△F=P△S,切去的压力△F甲<△F乙,将切去部分放置在对方剩余部分的上表面时,增大的压强△P=△F/S,

△ P甲>△P乙,因为原来的压强不变,所以现在的压强P= P原来+△P, P甲>P乙。 二、选择题

1.如图1所示,取完全相同的长方体物体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc(已知长方体的长>宽>高),则 ( )

(a) (b) (c)

图1 A.pa=pc>pb B.pa=pc<pb C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc 【答案】B

【解析】因为是完全相同的长方体物体,所以密度ρ不变,且都是柱形物体,所以根据P=ρgh 即可判断:(a)与(c)的压强相同,且大于(b)的压强。故选B。

2.甲、乙两个长、宽、厚完全相同的长方体形实心物体,甲平放、乙竖放于水平地面,地面受到的压强相等,若它们的长宽厚之比为4:3:2,密度甲和乙之比为( )

A.1:2 B.2:1 C.3:4 D.4:3 【答案】B

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【解析】甲、乙是柱形物体,根据P=ρgh,压强相等,所以ρ与h成反比;甲平放、乙竖放于水平地面时高度之比为1:2,则密度ρ之比为2:1。故选B。

3.如图3所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上.它们对地面的压强为 P甲′、P乙′,下列判断正确的是( )

甲 图3

乙 A.P甲′ 可能小于P乙′ B.P甲′ 一定大于P乙′ C.P甲′ 可能大于P乙′ D.P甲′ 一定小于P乙′ 【答案】D

【解析】此题的关键是比较切去部分质量(压力)的大小关系。 方法一:物理公式推导。

①因为它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,设它们的边长分别为a、b, 根据p=ρ gh可得 ρ甲ga=ρ乙gb 即ρ甲a=ρ乙b

②设切去的质量分别为△ m甲、△m乙,切去的厚度为△h(如图4所示), 则△ m甲:△ m乙=ρ甲△V甲:ρ乙△V乙=ρ甲aa△h :ρ乙bb△h = a/b>1 即△ m甲>△ m乙。

△ m甲 △h △△ m甲 图 4

△h

③将切去部分放置在对方剩余部分的上表面时(图5),则此时

△m乙

△m甲

图 5

对于甲:增加的压力为△m乙g小于切去的压力△m甲g,对于水平地面的压力F甲与原来比变小,因为底面积S甲不变,根据p甲=F甲/S甲所以甲的压强与原来的比要变小。

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同理叠放后乙的压强与原来的比变大。 故选D。

方法二:物理公式推导。

①由于它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,设它们的边长分别为a、b,切去的厚度为h。 根据p=ρ gh可得 ρ甲ga=ρ乙gb ρ甲a=ρ乙b ① 甲切去部分的重力 G甲切=ρ甲gV甲切=ρ甲ga2h ② 乙切去部分的重力 G乙切=ρ乙gV乙切=ρ乙gb2h ③ 由①、②、③可得 G甲切 :G乙切 =ρ甲ga2h :ρ乙gb2h =a/b>1 即 G甲切>G乙切

③将切去部分放置在对方剩余部分的上表面时,则此时 对于甲:增加的压力为G乙切小于切去的压力G甲切,

所以甲对地面的压力与切去前比较 F甲<F甲前,因为底面积不变,所以压强p甲=F甲/S甲变小。 同理乙的整体产生的压强p乙=F乙/S乙变大。 故选D。

方法三:利用转化法比较切去部分的压力大小。

如图6所示,设切去的部分分别为△甲、△乙,然后转动90后立在水平地面上,此时他们对水平面的压强相等(因为还是原来的高度),由于△S甲>△S乙,所以对水平面的压力F=PS为F甲>F乙。

△甲 。

△甲 △乙 △乙 图 6

△乙

△甲 图 7

叠放后如图7所示,再运用方法一(或二)即可比较甲与乙对水平面压强的大小关系。 故选D。

4.(2019年上海中考题)如图4所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S > S'),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、 S,

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关于此时甲、乙对地面的压强P甲、P乙和对地面的压强变化量△p甲、△P乙的大小关系,下列判断正确的是( )

甲乙28图

A.P甲<p乙, △ P甲>△p乙 B.P甲<p乙, △ P甲<△p乙 C.P甲>p乙, △ P甲>△p乙 D . P甲>p乙, △ P甲<△p乙 【答案】B

【解析】①由题意可知现将甲、乙顺时针旋转90°后,甲的受力面积变大,故对地压强变小。乙的受力面积变小,对地压强变大。而原来二者的对地压强相等,所以可得p甲原来P甲=P乙 即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为 h甲>h乙 所以甲、乙密度的大小关系为ρ甲<ρ乙。 ③翻转之后甲、乙对地面的压强变化量分别为:△P甲=ρ甲g△h甲,△P乙=ρ乙g△h乙, 因为△h甲=△h乙,ρ甲<ρ乙,所以 △P甲<△P乙。 故选B。

5.如图5所示,实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现从甲、乙正方体上部沿水平方向切去部分后,它们剩余部分的体积相等,则甲、乙对地面的压力变化量△F甲和△F乙的关系是( )

甲 图5

A.△F甲一定大于△F乙 B.△F甲可能大于△F乙 C.△F甲一定小于△F乙 D.△F甲可能小于△F乙 【答案】C 【解析】

①先根据原来提供的已知条件(切去前),推导出有关的物理量(如密度的大小关系、质量的大小关系、压强的大小关系等),像本题

a. 原来甲与乙对地面的压强相等,即p甲=p乙 根据p=ρgh可知: ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为h甲ρ乙

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b. 根据p=F/S可知:因为S甲ρ乙 所以剩余部分的质量m甲>m乙 即甲与乙的压力关系为:F甲′> F乙′

③比较原来与现在的相同的物理量即可得出结果。像本题: 原来甲与乙的压力关系为:F甲< F乙

现在(切去部分后)甲与乙的压力关系为:F甲′> F乙′ 故压力的变化量 △F甲一定小于△F乙。 故选C。

6.(2018年上海中考题)如图6所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余的高度相同,此时甲、乙剩余部分对地面的压力相等,关于甲、乙的密度ρ甲、 ρ乙和所切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )

A.ρ甲 < ρ乙,m甲 > m乙 B.ρ甲< ρ乙,m甲 < m乙 C.ρ甲 >ρ乙,m甲 >m乙 D.ρ甲 > ρ乙,m甲 < m乙

图6

【答案】D 【解析】

①沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余的高度相同,此时甲、乙剩余部分对地面的压力相等,F=G= mg,剩余部分的质量相等m甲=m乙。对于剩余部分,甲剩余的体积小于乙剩余部分的体积V甲<V乙,根据ρ=m/V可知:ρ甲 >ρ乙。

②再根据h甲= h乙 m甲=m乙的结论进行推理可得:当h甲<h乙时,m甲<m乙。因为切去甲的高度小于乙的高度,即△h甲<△h乙所以切去部分的质量△m甲<△m乙。 所以选D。

7.甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,已知甲和乙两个物体的质量相等,密度关系为ρ甲>ρ乙,若把它们都沿竖直方向切去质量相等的部分,则两个正方体剩下部分对水平地面的压强大小关系( ) A. p甲=p乙 B. p甲<p乙

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C. p甲>p乙 D. 以上都有可能 【答案】C 【解析】

①甲和乙两个物体的质量相等,m甲=m乙,即ρ甲V水=ρ乙V乙,因为ρ甲>ρ乙,所以甲、乙的体积关系为 V

<V乙,其大小关系如图7所示。

甲乙

②如图7 所示,底面积的大小关系为S甲<S乙,m甲=m乙,压力的大小关系为F甲=F乙, 根据p=F/S=G/S=mg/S,原来甲、乙压强的大小关系为p甲>p乙。

③若把它们都沿竖直方向切去质量相等的部分,则两个正方体剩下部分对水平地面的压强都不变,还是p甲>p乙。 所以选C。

8.如图8所示,放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度hA′、hB′及剩余部分对地面压强pA′、pB′的关系是( )

A.hA′>hB′,pA′<pB′ B.hA′>hB′,pA′>pB′ C.hA′ <hB′,pA′>pB′ D.hA′<hB′,pA′<pB′

A B 图8

【答案】A 【解析】

①由原来A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力,可知A的质量小于B的质量;即hA=hB时,mA<mB。

②现在剩余部分的质量是mA′=mB′,可推导出剩余部分的厚度hA′>hB′。

③剩余部分的质量是mA′=mB′,压力FA′=FB′,A的底面积大于B的底面积。根据p=F/S,可以得出pA′<pB′。 这道题的关键是运用数学知识分析比较。

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故选A。

9.如图9所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定..能使甲对水平面压强大于乙的有方案:( )

乙 甲 图9

①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方 ②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方 ③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【答案】B 【解析】

原来是甲对水平面的压强比乙小,即p甲<p乙,且S甲<S乙。

①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方,此时甲对地面的压力不变,受力面积变为原来的二分之一,根据公式p=F/S 可知甲对地面的压强变为原来的2倍,而乙对地面的压强没变,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强。

②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时因为乙对地面的压力和受力面积都变为了原来的二分之一,根据公式p=F/S可知乙对地面的压强不变。而对甲来说受力面积没变,压力增大,所以甲对地面的压强增大,但甲对水平面压强不一定大于乙对水平面的压强。

③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时乙对地面的压力变为原来的二分之一,而受力面积不变,根据公式可知乙对地面的压强将变为原来的二分之一。甲此时对地面的压力为1/2G乙+G

大于乙对地面的压力,而甲与地面的接触面积小于乙跟地面的受力面积,所以根据p=F/S可知甲对水平面

压强一定大于乙对水平面的压强。 故选B。

10.如图10所示,实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面的压力相等。现从甲、乙正方体左侧沿竖直方向切去部分后,它们剩余部分的体积相等,则甲、乙对地面的压强变化量△P甲 、 △P乙的关系是( )

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甲 图10

A.△P甲一定大于△P乙 B.△P甲一定小于△P乙 C.△P甲一定等于△P乙 D.△P甲可能等于△P乙 【答案】C 【解析】

①因为放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压力相等,F甲=F乙,由图可知:底面积S甲<S乙,根据P=F/S可知甲对地面的压强大于乙对地面的压强;

②从甲、乙正方体左侧沿竖直方向切去部分后,他们对地面的压强都不发生改变,即甲、乙对地面的压强变化量△P =0。所以选C。

(注意:此题与它们剩余部分的体积相等无关)。

11.如图11所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力的变化量△F甲、△F乙的关系是( )

甲 图11

A.△F甲一定大于△F乙 B.△F甲可能等于△F乙 C.△F甲一定小于△F乙 D.△F甲可能小于△F乙 【答案】A 【解析】

①因为它们均为实心正方体,且对地面的压强相等,设它们的边长分别为a、b, 根据p=ρ gh可得 ρ甲ga=ρ乙gb 即ρ甲a=ρ乙b ②设切去的质量分别为△ m甲、△ m乙,切去的厚度为△h,

则△ m甲 :△ m乙=ρ甲△V甲 :ρ乙△V乙 = ρ甲aa△h :ρ乙bb△h = a/b>1 △ m甲>△ m乙,对地面减小的压力 △F甲>△F乙。 所以选A。

12.水平地面上的甲、乙两个均匀实心正方体(ρ甲>ρ乙)对水平地面的压强相等。在它们上部沿水平方向分别截去相等质量后,剩余部分对地面的压强p甲、p乙的关系是( )

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A.p甲一定大于p乙 C.p甲可能大于p乙 【答案】B 【解析】

B.p甲一定小于p乙 D.p甲可能等于p乙

①因为它们对地面的压强相等,设它们的边长分别为a、b,

根据p=ρgh可得 ρ甲ga=ρ乙gb 因为ρ甲>ρ乙 所以a<b。如图12所示:

甲 乙 图12 ②在它们上部沿水平方向分别截去相等质量后,减小的压强为 △P=△F/ S=△G/S=△mg/S,因为S甲< S乙 所以 △P甲>△P乙 ,

③剩余部分对地面的压强p剩余= p原来-△P,所以剩余部分对地面的压强p甲、p乙的关系是 p甲<p乙。所以选B。

13.均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的密度比乙大,若它们对地面的压强分别为p甲、p乙,质量分别为m甲、m乙,则( )

A.p甲<p乙,m甲<m乙 B.p甲<p乙,m甲>m乙 C.p甲=p乙,m甲>m乙 D.p甲=p乙,m甲=m乙 【答案】A

【解析】因为均匀正方体甲的密度比乙大,给的已知条件少,本题只能逐个选项进行判断。 ①选项A,若甲、乙对地面的压强p甲<p乙,即ρ甲gh甲<ρ乙gh乙 因为ρ甲>ρ乙 所以h甲<h乙,S甲<S乙,根据 F=PS可知,F甲< F乙 m甲<m乙 。该选项正确。 ②选项B。由A可知,是错的。

③选项C。若p甲=p乙,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为ρ甲>ρ乙 所以h甲<h乙,S甲<S乙, 根据 F=PS可知,F甲< F乙 m甲<m乙 选项C错。 同理选项D也错。所以选A。

14.如图14所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平面上。沿水平方向分别切去相同高度部分后,剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和原来的压强P甲、P乙的判断,正确的是( )

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甲 乙 14图

B.ρ甲=ρ乙,P甲=P乙 D.ρ甲<ρ乙,P甲>P乙

A.ρ甲>ρ乙,P甲=P乙 C.ρ甲>ρ乙,P甲>P乙 【答案】C

【解析】①沿水平方向分别切去相同高度部分后,剩余部分的高度为h甲<h乙,因为对地面的压强相等,根据 p=ρ gh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为h甲<h乙 所以ρ甲>ρ乙。 ②切去的厚度为△h时,减小的压强为△P=ρg△h △P甲:△P乙=ρ甲g△h:ρ乙g△h=ρ甲:ρ乙 故△P甲>△P乙

③原来的压强等于剩余部分的压强加切去部分的压强 P原来=P剩余+△P 所以P甲>P乙。所以选C。

15.如图15所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等。若甲、乙所切去部分的质量相等,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和剩余部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )

甲 图15

A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙,m甲ρ乙,m甲>m乙 D.ρ甲>ρ乙,m甲【解析】①甲、乙所切去部分的质量相等,但是切去的体积为V甲<V乙,根据ρ=m/V,ρ甲>ρ乙。 ②再根据切去的高度h甲<h乙 时m甲=m乙的结论进行推理可得:当h甲=h乙时,m甲>m乙,所以选C。 16.如图16所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强分别为pA′、pB′,则( ) A.pA′可能大于pB′ C.pA′一定小于pB′

B.pA′一定大于pB′ D.pA′一定等于pB′

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A B 图16

【答案】B

【解析】①因为A的直径等于B的边长,所以底面积为SA<SB。

②分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分时,由于它们对水平地面的压强也相等,所以根据F=PS 判断切去部分的压力为FA=FB;

③将切下部分叠放在对方剩余部分的上方时,增大的压强为△P=△F/S, 因为SA<SB FA=FB 所以△ PA>△ PB;

③此时它们对地面的压强P =P原来+△P,而P原来相同,△ PA>△ PB,所以 pA′>pB′ 所以选B。

17.如图17所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分的质量相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和切去前甲、乙对地面压强 p甲、p乙的判断,正确的是( )

甲 乙 h

图17

B.ρ D.ρ

A.ρ甲<ρ乙 , p甲 >p乙 C.ρ甲>ρ乙 ,p甲 >p乙 【答案】C

<ρ乙 ,p甲 <p乙 >ρ乙 ,p甲 <p乙

【解析】对甲、乙剩余的部分进行分析:

①甲、乙剩余部分的质量相等,高度也相等,体积为 V甲<V乙,根据ρ=m/V,得出ρ甲>ρ乙。

②现把甲、乙剩余部分立起来(顺时针转动90度)变为图19,因为甲与乙剩余部分的质量相等,即对地面的压力相等,而甲的底面积小于乙的底面积,根据p=F/S可知p甲余>p乙余。

乙余 甲△h 图 18

乙 乙余

甲余 图19

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③因为甲与乙原来的高度(切去前)与剩余部分的高度即图19的一样高,故原来甲、乙的压强也为p甲>p

所以选C。

18.质量相等的甲、乙两个均匀圆柱体放置在水平地面上。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度相等,如图18所示,则它们剩余部分对地面压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )

乙 图18

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>F乙 【答案】A

【解析】①运用数学推理:因为原来h甲> h乙时, m甲=m乙, 所以当h甲= h乙时, m甲<m乙,即F甲<F乙。

②原来甲、乙的质量m相等,体积关系为V甲>V乙,根据ρ=m/V可知: 甲、乙密度的大小关系为ρ甲<ρ乙。

③因为甲、乙剩余部分的高度h剩余相等,ρ甲<ρ乙,根据P=ρgh可知: p甲<p乙。 所以选A。

19.如图19所示,放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度hA′、hB′及剩余部分对地面压强pA′、pB′的关系是( )

A B 图19

A.hA′>hB′,pA′<pB′ B.hA′>hB′,pA′>pB′ C.hA′<hB′,pA′>pB′ D.hA′<hB′,pA′<pB′ 【答案】A

【解析】①运用数学推理:因为原来h甲= h乙时,FA<FB,即 m甲<m乙, 所以当在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等时,

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m'甲=m'乙,剩余部分的厚度h'甲>h'乙。

②根据P=F/ S判断,剩余部分的质量相等,m'甲=m'乙,但是底面积SA>SB,所以pA′<pB′ 故选A。

20.如图20所示,高度相等的均匀圆柱体A、B置于水平地面上,A对地面的压强大于B对地面的压强。沿水平方向分别切去不同的厚度, A、B剩余部分对地面的压力恰好相等。关于切去部分的质量∆mA、∆mB和厚度∆hA、∆hB的判断,正确的是( )

A B 图20

B.∆hA>∆hB,∆mA>∆mB D.∆hA<∆hB,∆mA=∆mB

A.∆hA>∆hB,∆mA=∆mB C.∆hA<∆hB,∆mA>∆mB 【答案】B

【解析】 题目给的条件是:切去不同的厚度,A、B剩余部分对地面的压力相等,原来的高度相等。 ①若切去部分高度∆hA=∆hB,则剩余部分的高度为hA=hB,且mA=mB, ②若切去部分高度∆hA>∆hB,则切去部分的质量∆mA>∆mB, ③若切去部分高度∆hA<∆hB,则切去部分的质量∆mA<∆mB, 故选B。

21.如图21所示,甲、乙两个均匀正方体对水平地面的压强相等,现沿水平方向在它们的上部分切去相同的体积,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,此时甲、乙剩余部分对地面的压力F甲、F乙和压强P甲、P乙关系是( )

甲 图21

A.F甲F乙 P甲P乙 D.F甲>F乙 P甲>P乙 【答案】D

【解析】①甲、乙对地面的压强相等,根据p=ρ gh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为h甲>h乙 所以ρ甲<ρ乙。

②切去相同的体积V甲=V乙 因为ρ甲<ρ乙,根据m=ρV所以切去的质量△m甲<△m乙 ③将切去部分叠放在对方剩余部分上,对于甲:受力面积不变,对地面的压力为

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F'甲= F甲余+△m乙g-△m甲g 比原来的变大,由P=F/S知甲对地面的压强变大。 同理,乙对地面的压强变小。

④根据F=PS可知:P甲>P乙 S甲>S乙 剩余部分对地面的压力 F甲>F乙。 故选D。

22.如图22所示的甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上且对地面的压强相同,沿竖直方向从右侧分别切去相同比例,并将切除部分叠放在对方剩余部分的上面,此时甲、乙剩余部分对地面的压强分别为p

和p乙,下列关系正确的是( )

图22

A.p甲<p乙 B.p甲>p乙 C.p甲=p乙 D.都有可能 【答案】A

【解析】①甲、乙两个实心正方体对水平桌面的压强相等,因为S甲>S乙所以对桌面的压力 F=pS,F甲>F乙,质量m甲>m乙,

②当沿右侧分别切去相同比例n时,设甲截取一部分为△m甲,设乙截取一部分为△m乙,因为切去相同的比例,所以切去的质量△m=nm △m甲>△m乙。

③将切去部分叠放在对方剩余部分上,甲、乙增大的压强关系: △ P甲=△F甲/ S甲=△m乙g/S甲 △ P乙=△F乙/ S乙=△m甲g/S乙

因为△m甲>△m乙 S甲>S乙 所以△ P甲<△ P乙。

④原来沿竖直方向将甲、乙按相同的比例截取一部分后,剩余部分的压强仍然相等; 所以叠放后甲、乙剩余部分对地面的压强为P'=P原来+△P。 一定是p甲<p乙。 故选A。

23.如图23所示,甲、乙两个实心立方体放在水平地面上,对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除质量相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强( )

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甲 图23

B.p

A.p甲<p乙

=p乙

C.p甲>p乙 【答案】A

D.以上情况均有可能

【解析】①沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除质量相同的一部分时,F甲=F乙 。因为F=pS对水平地面的压强相等p甲=p乙,所以切去部分的底面积为S甲=S乙,甲与乙剩余的底面积为S甲>S乙。 ②将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,增大的压强为△P=△F/ S 因为F甲=F乙 S甲>S乙 所以△ P甲<△P乙

③现在水平地面受到甲、乙的压强P'=P原来+△P。即p甲<p乙 故选A。

24. 甲、乙两个正方体放置在水平地面上,如图24(a)、(b)所示,它们对地面的压强分别为P甲和P乙。将它们沿竖直方向切下相同比例的部分后,再把甲切下部分放在甲剩余部分的下方,把乙切下部分放在乙剩余部分的上方,如图24(c)、(d)所示,此时它们对地面的压强变为P甲'、P乙'。若P甲'= P乙',则下列判断中正确的是( )

(a) (b) 图24 (c) (d)

A P甲一定小于P乙' B P甲'一定大于P乙 C P甲可能大于P乙 D P甲'可能等于P乙 【答案】B

【解析】①把甲切下部分放在甲剩余部分的下方,把乙切下部分放在乙剩余部分的上方时,如图(c)(d),压力都没有变,而乙的受力面积变小,故乙的压强变大;而甲的受力面积未变,故压强未变。 ②现在P甲'=P乙',则原来P甲'一定大于P乙。 故选B。

25.甲、乙两个等高的实心均匀圆柱体置于水平地面上,对地面的压强为p甲前和p乙前,如图25所示。把它们分别沿水平方向截去相同厚度后,甲剩余部分质量大于乙;再将甲截下部分置于乙上方,乙截下部

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分置于甲上方,此时它们对地面的压强分别为p甲后和p乙后。下列判断中正确的是( )

甲 乙 图25

A.p甲前可能等于p乙前 B.p甲后一定等于p乙后 C.p乙前可能大于p甲后 D.p甲前一定大于p乙后 【答案】D

【解析】A、根据甲、乙等高,沿水平方向截去相同厚度后,V甲ρ乙,根据P=ρgh,ρ甲>ρ乙,h甲前=h乙前 ,则p甲前>p乙前 故A错误. 截去前后图象对比情况如图:

B、截取以后S甲后<S乙后,G甲后与G乙后的重力关系不能确定,所以P甲后和p乙后关系不能确定,故B错误。 C、乙前和甲后相同高度,上部分重力相同,下部分甲后重力较大,则G甲后>G乙前, S甲后D、甲前和乙后相同高度,上部分重力相同,下部分甲前重力较大,则G甲前>G乙后, S甲前p乙后,故D正确。 故选D。

26.如图26所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,它们对地面的压力相等。现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余部分的体积相等,则甲、乙对地面的压力F甲′和F乙′的大小关系是( )

甲 图26 乙

B.F甲′一定大于F乙′ D.F甲′可能大于F乙′

A.F甲′一定小于F乙′ C.F甲′可能小于F乙′ 【答案】B

【解析】①甲、乙放在水平地面上,它们对地面的压力相等,质量相等m甲=m乙,因为V甲<V乙 所以甲与乙密度的关系ρ甲>ρ乙。

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②它们剩余部分的体积相等时,因为ρ甲>ρ乙,根据m=ρV可知:m甲>m乙,所以F甲′一定大于F乙′ 故选B。

27.甲、乙两个均匀正方体(ρ甲<ρ乙)分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分,且截去部分的质量相等,如图27所示,则所截去的高度h甲、h乙的关系是( )

h 图27

B.h甲一定小于h乙 D.h甲可能等于h乙

A.h甲一定大于h乙 C.h甲可能大于h乙 【答案】B

【解析】①甲、乙两个均匀正方体(ρ甲<ρ乙)分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。根据p=ρ gh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为ρ甲<ρ乙 所以h甲>h乙,如图27(a)所示。

甲 乙 图27(a)

②现截去部分的质量相等,设甲、乙的边长分别为a、b,切去的质量分别为△ m 甲、△ m乙,切去的厚度为△h甲、△h乙,

△ m甲=△ m乙 ρ甲△V甲=ρ乙△V乙 ρ甲aa△h甲=ρ乙bb△h乙 因为ρ甲a=ρ乙b 所以a△h甲=b△h乙 因为a>b 所以△h甲<△h乙 故选B.

28.如图28所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的压强p甲=p乙。现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,则甲、乙对水平地面的压力变化量ΔF甲和ΔF乙 ,对水平地面的压强变化量Δp甲和Δp乙 关系正确的是( )

甲 图4

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A.ΔF甲>ΔF乙,Δp甲>Δp乙 B.ΔF甲=ΔF乙,Δp甲=Δp乙 C.ΔF甲<ΔF乙,Δp甲>Δp乙 D.ΔF甲>ΔF乙,Δp甲=Δp乙 【答案】D

【解析】①原来甲、乙对地面的压强p甲=p乙, 因为S甲>S乙 所以 F甲>F乙。

②因为原来甲、乙的体积相同时,F甲>F乙。现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积时(切去的比例n相同),甲、乙对水平地面的压力变化量均为原来的n倍,ΔF甲=nF甲 ΔF乙=nF乙 所以ΔF甲:ΔF乙= F甲:F乙 ΔF甲>ΔF乙 。

③因为底面积未变,所以甲与乙对水平地面的压强变化量Δp甲和Δp乙均为原来的n倍, Δp甲=ΔF甲/S甲=nF甲/S甲=np甲 Δp乙=ΔF乙/S乙=nF乙/S乙=np乙 Δp甲:Δp乙= np甲:np乙=1 所以Δp甲=Δp乙 故选D.

29.甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,密度的大小关系为ρ甲> ρ

。若分别沿水平方向截去一部分,使剩下的高度相同,它们剩余部分质量为m

、m

,对地面压力的

变化量的大小为ΔFA.mC.m

、ΔF

,则( )

>m

,ΔF,ΔF

>ΔF>ΔF

B.m D.m

>m

,ΔF

<ΔF

甲乙甲乙甲乙

,ΔF

<ΔF

【答案】D

【解析】①甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,根据p=ρgh可得 ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为ρ甲>ρ乙 所以h甲<h乙,如图29所示。 因为 S甲<S乙,所以对地面的压力为F

甲 乙 图29 甲

,质量m

<m

②若分别沿水平方向截去一部分,使剩下的高度相同时,因为ρ甲>ρ乙根据p=ρgh所以它们对水平地面的压强P甲>P乙。

③减小的压强为△P甲<△P乙

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④减小的压力(对地面压力的变化量的大小)为F=pS F甲<F乙 ⑤设甲与乙的边长分别为a、b,剩余部分的质量分别为m甲、m乙,高度为h, (原来ρ甲ga=ρ乙gb)

则m甲:m乙=ρ甲V甲:ρ乙V乙=ρ甲aah:ρ甲aah =a/b<1 即m甲< m乙 所以选D。

30.如图30所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强p以及剩余部分质量m的大小关系为 ( )

甲 乙 图30

A.p甲m乙 C.p甲>p乙 m甲>m乙 D.p甲>p乙 m甲=m乙 【答案】C

【解析】①甲、乙对地面的压强相等,根据p=ρ gh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 因为h甲>h乙 所以甲、乙密度的大小关系为ρ甲<ρ乙。 ②切去的相同厚度为△h时,减小的压强为△P=ρg△h △P甲:△P乙=ρ甲g△h:ρ乙g△h=ρ甲:ρ乙 故△P甲<△P乙 ③比较剩余部分的压强:因为剩余部分的压强为P'=P原来-△P 所以P´甲>P´乙。

④根据 F=PS比较剩余部分的压力:因为 P甲>P乙 S甲>S乙 所以 F甲´>F乙´,m甲>m乙。 所以选C。 三、计算题

1.如图1所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90牛,甲的边长a为0.3米,乙的边长b为0.2米。求:

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① 正方体甲对地面的压强p甲;

② 若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度Δh后,它们剩余部分对地面的压强p甲′和p乙′相等,请计算截去的厚度Δh。

【答案】①1000帕;②0.16米。 【解析】

① p甲=F甲/s甲=G /a2==90牛/9×10-2米2=1000帕

② 先比较原来两个立方体压强的大小关系:它们的重力G均为90牛,对地面的压力均为90牛,因为甲的底面积大于乙的底面积,根据p=F/S=G/S 所以原来两个立方体的压强 p甲´ <p乙´。 可以先求出甲乙两立方体密度的大小关系:

它们的重力G均为90牛,所以m甲=m乙 ρ甲V甲=ρ乙V乙 ρ甲(0.3米)3 = ρ乙(0.2米)3

甲乙两立方体密度的大小关系ρ甲︰ρ乙=8︰:27

设截去的厚度Δh时,它们剩余部分对地面的压强相等,即 p甲´=p乙´

ρ甲g(a−Δh)=ρ乙g(b−Δh) 8 ×(0.3米−Δh)= 27 ×(0.2米−Δh) Δh=0.16米

2.边长为0.2米和0.1米的甲、乙两个实心正方体放在水平地面,其中甲密度为4×103千克/米3,乙的质量为2千克。

① 求甲对地面的压强p甲; ② 求乙对地面的压力F乙;

③ 为使甲、乙对地面压强相同,小李设想将甲、乙分别沿水平方向和竖直方向切去相同厚度h,请通过计算判断是否可行?

【答案】①7840帕;②19.6牛;③因为h>h乙,所以不可行。。 【解析】

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①m甲=ρ甲V甲=4×103千克/米3×8×103米3=32千克 F甲=G甲=mg=32千克×9.8牛/千克=313.6牛 p甲=F甲/S甲=313.6牛/4102米2=7840帕 ②F乙=G乙=m乙g=2千克×9.8牛/千克=19.6牛 ③ P乙=F乙/ S乙=1960帕 P甲︰P乙=4︰1

若乙沿竖直方向切去厚度h,剩余部分压强不变为1960帕, 将甲沿水平方向切去厚度h,剩余部分的压强为P甲=ρ甲g(h甲―h) P甲′=P乙

ρ甲g(h甲− h)=P乙 P甲−ρ甲g h=P乙 P甲−ρ甲g h=P甲/4 h=3 h甲/4=0.15米 因为h>h乙,所以不可行。

3.质量、底面积均相等的均匀圆柱体M、N竖直置于水平地面上,M的质量为40千克,N的密度为3.6×103千克/米3。

① 求均匀圆柱体M对水平地面的压力。

② 现分别从圆柱体M、N的上部沿水平方向截取相同的体积,截取前后两圆柱体对地面的部分压强值记录在表中。

圆柱体对地面的压强 pM(帕) pN(帕) 截取前 3920 截取后 1960 2156 (a)问截取前圆柱体N对地面的压强pN,并说明理由。 (b)求圆柱体N被截取部分的高度∆hN和质量∆mN; 【答案】①392牛;②(a)3920帕;(b)0.05米;18千克。 【解析】

① FM=GM= mMg =40千克×9.8牛/千克=392牛 ②(a)根据P=F/S=G/S=mg/S,

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因为M、N的质量、底面积均相等, 所以 pN = pM = 3920帕 (b)△P=ρg△h ∆hN =

3920帕-2156帕 ∆pN

= =0.05米 ρNg 3.6×103千克/米3 ×9.8牛/千克

∆pN SN pN SN ∆mN ∆pN ∆mN = mN = =

g g mN pN∆mN =

3920帕-2156帕 ∆pN

mN = ×40千克= 18千克 pN3920帕

4.在图4中,质量分别是1千克和2千克的甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,其底面积分别是0.01米2和0.04米2。求: (1)物体甲对地面的压力; (2)物体乙对地面的压强;

图4

(3)要使两个正方体对水平地面的压强相等,可在其中一个正方体上方叠加一物体丙,应放在物体______上(选填“甲”或“乙”),计算出丙物体的质量。 【答案】(1) 9.8牛;(2)490pa;(3)2 kg。

【解析】 (1) F甲=G甲=mg=1千克×9.8牛/千克=9.8牛

(2)物体乙对地面的压强;p乙=F乙/S乙=G乙/S乙=2kg9.8N/kg/4102m2=490pa (3)p甲=F甲/S甲=G甲/S甲=1kg9.8N/kg/102m2=980pa 因为p甲>p乙,所以应把物体丙放在物体乙上, p甲=p乙 F甲/S甲= F乙/S乙 m甲g/ S甲=(m乙+ m丙)g/ S乙

1 kg /102m2 = (2 kg + m丙) /4102m2 m丙=2 kg

5.如图5所示,质量都为m的A、B两个正方体放在水平桌面上,边长分别是a和2a,求:

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B A 图5

①若质量m为1千克,边长a为0.1米,求A物体的密度ρA。 ②若质量m为1千克,边长a为0.1米,求A物体对地面的压强pA。

③将A、B物体沿竖直方向切去相同比例n,并且将剩余部分叠在对方剩余部分上,若将B的剩余部分叠在A剩余部分上方时,A对地面的压强为pA′,将A的剩余部分叠在B剩余部分上方时,B对地面的压强为pB′,则pA′_______ pB′(选填“大于”、“小于”或“等于”);并选算出其中一个压强pA′或pB′。(请写出计算过程,并且用字母m、n、a和g表示计算的结果)

【答案】①1.0×103千克/米3;②980帕;③pA′=2mg /a2 或pB′=mg /2a2。 【解析】

①ρA=mA/VA=1千克/(0.1米)3=1.0×103千克/米3 ②GA=mAg =1千克×9.8牛/千克=9.8牛 FA=GA=9.8牛

pA=FA/sA=9.8牛/(0.1米)2=980帕 说明:按水平、实心、柱体的方法解答也可。

③ 大于。 F′=GA+GB=(1-n)mg+(1-n)mg=2(1-n)mg sA′=a×(1-n)a=(1-n)a2

pA′=F′/ sA′=2(1-n)mg /[(1-n)a2]=2mg /a2 (或 sB′=2a×[(1-n)×2a]=4(1-n)a2

pB′=F′/ sB′=2(1-n)mg /[4(1-n)a2]=mg /2a2)

6.如图6所示,边长为0.2米、质量为2.4千克的实心正方体A,以及边长为0.1米,质量为0.45千克的实心正方体B分别放置在水平地面上。求:

AB图11图6

(1)实心正方体A的密度;

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(2)实心正方体B对地面的压强;

(3)为使A、B对水平地面的压强相等,小芳与小丽讨论后认为将正方体A沿水平方向切下厚度h1一块后叠放到正方体B上方,或将正方体A沿竖直方向切下厚度h2一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的,请求出h1与h2之比。

【答案】(1)0.3×103千克/米3;(2)441帕;(3)4/5。 【解析】

(1)ρA=mA/VA = 2.4千克/(0.2)3米3 =0.3×103千克/米3 (2)FB=GB=mBg=0.45千克×9.8牛/千克=4.41牛 pB=FB/SB=4.41牛/102米2=441帕 (3)SA:SB=(0.2米)2:(0.1米)2=4:1 pA’=pB’ 水平切时:

FAFB'SASB'mAgASAh1gmBgASAh1gSASB

2.4千克300千克/米30.04米2h10.45千克300千克/米30.04米2h1

41解得:h1=0.01米 竖直切时:

FAFB'SASBmAgmgASAh2gBSASB2.4千克0.45千克300千克/米30.04米2h241

解得:h2=0.0125米

h10.01米4 h20.0125米57.如图7所示,均匀圆柱形物体甲和乙放在水平面上,底面积分别为200厘米2和100厘米2,高度分别为0.1米和0.2米,ρ甲=1.5×103千克/米3,ρ乙=1.2×103千克/米3。求:

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甲 图36

①乙物体的质量; ②乙物体对地面的压强;

③若将甲和乙沿水平方向分别截去相同质量⊿m后,剩余部分的压强p甲'>p乙'。求质量⊿m的取值范围。 【答案】①2.4千克;②2352帕;③1.8千克<m<2.4千克。 【解析】

①m乙=ρ乙V乙=ρ乙S乙h乙

=1.2×103千克/米3×100×10-4米2×0.2米=2.4 千克 ②F乙=G乙=m乙g=2.4千克×9.8牛/千克=23.52牛 p乙=

23.52牛F乙==2352帕 S乙10010-4米2F S③因为p甲'>p乙',根据p=

(m甲-m)gS甲3千克-m20010-4米2(m乙-m)g

S乙2.4千克-m10010-4米2

⊿m>1.8千克

所以,当截去相同质量m的范围为1.8千克<m<2.4千克时,才能满足p甲'>p乙'。

8.如图8所示,甲、乙两个质量均为2千克的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10-3米2,乙的体积为0.8×10-3米3。求:

乙 甲 图37

①乙的密度ρ乙; ②甲对地面的压强p甲;

③若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对

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方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值。 【答案】①2.5×103千克/米3;②4.9×104pa;③ 0.4千克,Δm乙>Δm甲。 【解析】

①ρ乙=m乙/V乙= 2千克/(0.8米)3 =2.5×103千克/米3 ②F甲=G甲=m甲g甲=2千克×9.8 /千克=19.6牛 p甲=F甲/S甲=19.6N/4×103m2=4.9×104pa

''F甲F乙(m-m甲m乙)g(m-m乙m甲)g③ p'甲= p'乙 =S甲S乙S甲S乙

2千克-Δm甲+Δm乙1.5 =2千克-Δm乙+Δm甲1Δm乙-Δm甲=0.4千克 Δm乙>Δm甲

9.如图9所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90牛,甲的边长a为0.3米,乙的边长b为0.2米。求:

甲 乙乙 图9

①正方体甲对地面的压强p甲;

②若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度Δh后,它们剩余部分对地面的压强p甲′和p乙′相等,请计算截去的厚度Δh。

【答案】①1000帕;②0.16米。 【解析】

① p甲=F甲/s甲=G /a2==90牛/9×10-2米2=1000帕 ② p´甲 =p乙´

ρ甲g(a−Δh)=ρ乙g(b−Δh) G G

(a−Δh)=(b−Δh) ga3 gb3 b3(a−Δh)=a3(b−Δh)

8×10-3米3(0.3米−Δh)=27×10-3米3(0.2米−Δh) 3

Δh=米≈0.16米

19

10.如图10所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,物体甲和物体乙的

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质量均为6千克。求:

图10

① 物体甲的密度。 ② 物体乙对水平地面的压强。

③ 小明设想在保持物体甲、乙原有放置方式的情况下,分别在甲和乙的上部沿水平方向截去体积相等的部分,甲对水平地面的压强减小量为ΔP甲,乙对水平地面的压强减小量为ΔP乙。则ΔP甲︰ΔP乙= (写出计算过程)

【答案】①6×103千克/米3 ;②1470帕,③32︰1。 【解析】

① ρ甲=m甲/V甲=6千克/(0.1米)3=6×103千克/米3 ② F乙=G乙=m乙g=6千克×9.8牛/千克=58.8牛 P乙= F乙/S乙=58.8牛/(0.2米)2=1470帕 (求乙的密度,用P=gh求出也可)

③ △p甲=△G甲/S甲 △p乙=△G乙/S乙 △p甲 : △p乙=△G甲/S甲 : △G乙/S乙=ρ甲△vg/ S甲 : ρ乙△vg/S乙 =V乙S乙/ V甲S甲

=32︰1

11.密度均匀的正方体A和B,其中正方体A的边长为0.1米,质量为0.4千克;正方体B的边长为0.2米,密度为200千克/米3,正方体A和B均放在水平地面上。求:

(1)正方体A的密度。 (2)正方体B对地面的压力。

(3)如图11所示,若从正方体A和B的上部各挖出一个体积均为V的小正方体后,此时它们对地面的压强分别为pA' 和pB' ,是否有可能使pA' =1/2pB',如果有可能,求出V,如果没有可能,说明理由。

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【答案】①400千克/米3 ;②15.68牛;③因为V <1103米3,所以有可能。 【解析】(1) ρA =·mA/VA =0.4千克/1103米3 =400千克/米3 (2) mB=ρBvB=200千克/米3×8×10

-3

米3 =1.6 千克

FB= GB=mB g =1.6千克× 9.8牛/千克=15.68牛 (3) 若pA'=1/2pB' FA'/SA=1/2FB'/SB

0.4千克-400kgm3V1.6千克-200kgm3V=1/2×20.01m0.04m2 V=0.53103米3 因为V <1103米3,所以有可能。

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