2024年中考物理突破題培優(yōu)專題壓軸培優(yōu)專題05 切割和疊加物體的壓強(qiáng)問題(教師卷)_第1頁(yè)
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壓軸培優(yōu)專題05切割和疊加物體的壓強(qiáng)問題2024年中考物理【高分·突破】壓軸題培優(yōu)專題精練一、單選題1.如圖所示,質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體用幾種不同的方法切去一半,剩余的一半留在桌面上。切割前后,木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小不變的是(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】假設(shè)長(zhǎng)方體重為G,底面積為S,則其對(duì)桌面的壓力為F=G,受力面積為S。由此可得,原來長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)為A.按圖A所示方法切割后,剩余部分的重力變?yōu)樵瓉淼亩种唬芰γ娣e也變?yōu)樵瓉淼亩种?,由此可得,長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)故A符合題意;B.按圖B所示方法切割后,剩余部分的重力變?yōu)?.5G,受力面積仍為S,則其對(duì)桌面的壓力變?yōu)?.5G,木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小故B不符合題意;C.按圖C所示方法切割后,剩余部分的重力變?yōu)?.5G,受力面積大于0.5S,則其對(duì)桌面的壓力變?yōu)?.5G,長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)故C不符合題意;D.按圖D所示方法切割后,剩余部分的重力變?yōu)?.5G,受力面積大于0.5S,根據(jù)選項(xiàng)C可知,長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)pD<p故D不符合題意。故選A。2.如圖所示,質(zhì)量分布均勻的等高的長(zhǎng)方體A、B自由放在水平桌面上,質(zhì)量之比為1:2,底面積之比為2:1,則()A.兩長(zhǎng)方體的密度之比1:1B.兩長(zhǎng)方體對(duì)桌面壓強(qiáng)之比為4:1C.沿豎直方向?qū)㈤L(zhǎng)方體A的三分之一切下后,再將切下部分疊加在剩余A的正上方,則此時(shí)桌面受到的壓強(qiáng)將變小D.只沿水平方向切割長(zhǎng)方體B,要使長(zhǎng)方體A和B剩余部分對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,則B剩余的高度與其初始高度之比為1:4【答案】D【詳解】A.質(zhì)量之比為mA:mB=1:2,底面積之比為SA:SB=2:1,高為h,則兩長(zhǎng)方體密度之比為故A不符合題意;B.兩長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓力等于重力,由G=mg和可知兩長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為故B不符合題意;C.沿豎直方向?qū)㈤L(zhǎng)方體A的三分之一切下后,可知長(zhǎng)方體和地面的接觸面積減小,再將切下部分疊加在剩余A的正上方,可知長(zhǎng)方體對(duì)桌面的壓力大小不變,由可知?jiǎng)t此時(shí)桌面受到的壓強(qiáng)將變大,故C不符合題意;D.由pA:pB=1:4可知,若B長(zhǎng)方體剩余部分壓強(qiáng)等于A長(zhǎng)方體壓強(qiáng)時(shí)需將B長(zhǎng)方體對(duì)地面的壓強(qiáng)減小為原來的,由可知此時(shí)B長(zhǎng)方體大小為之前的,因沿水平方向切割長(zhǎng)方體B,則B長(zhǎng)方體剩余高度為之前的,故D符合題意。故選D。3.如圖所示放在水平地面上的質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體物塊甲、乙,密度分別是ρ甲、ρ乙,底面積分別是S甲、S乙,已知S甲>S乙,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,現(xiàn)在沿圖中對(duì)角線虛線切去斜上方的部分,則剩余部分對(duì)地面的壓力分別為下F甲、F乙;壓強(qiáng)分別為p甲、p乙;下列說法正確的是()

A.ρ甲>ρ乙B.p甲>p甲C.F甲<F乙D.切割前后甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)均不變【答案】A【詳解】A.由題意知甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,由圖知,根據(jù)知,故A正確;BCD.由于甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,且,根據(jù)知,沿圖中對(duì)角線虛線切去斜上方的部分,甲、乙的重力變?yōu)樵瓉淼囊话耄?、乙?duì)桌面的壓力也變?yōu)樵瓉淼囊话耄?;由于受力面積不變,壓力變?yōu)樵瓉淼囊话?,由知甲、乙?duì)地面的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼囊话耄捎谠瓉韷簭?qiáng)相同,所以現(xiàn)在的壓強(qiáng)仍然相等,即,故BCD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖兩質(zhì)量分布均勻、體積相等的實(shí)心圓柱A、B靜止在水平地面上,它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pA>pB,現(xiàn)采取以下方案對(duì)其切割,則剩余部分對(duì)地面壓強(qiáng)的變化圖像正確的是()A.①② B.②③ C.③④ D.②④【答案】B【詳解】因?yàn)锳、B兩物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pA>pB由圖可知AB的高度關(guān)系hA<hB根據(jù)可知AB的密度關(guān)系ρA>ρB由于A、B的體積相等,由m=ρV可知質(zhì)量的關(guān)系mA>mB①若沿豎直方向切去相同的寬度,高度和密度不變,根據(jù)p=ρgh知壓強(qiáng)不變,仍為pA>pB所以圖像為平行于橫軸的直線,且pA的圖線在上面,故①錯(cuò)誤;②若沿水平方向切去相同的厚度Δh,根據(jù)p=ρgh知A對(duì)地面的壓強(qiáng)減小較快,由于A的高度小,A先切完,故②正確;③若沿水平方向切去相同的質(zhì)量Δm,A、B減小的壓強(qiáng)分別為由于SA>SB所以圓柱體A對(duì)地面的壓強(qiáng)減小的較慢,圓柱體B對(duì)地面的壓強(qiáng)減小的較快,由于B的質(zhì)量小,B先切完,故③正確;④若沿水平方向切去相同的體積ΔV,當(dāng)切去的體積等于圓柱體的體積時(shí)pA=pB=0圖像上pA、pB不同時(shí)為零,故④錯(cuò)誤。故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。5.如圖,質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體重物A、B,密度分別為ρA和ρB,底面積分別為SA和SB,且SA>SB,將它們放在水平面上,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)相等.現(xiàn)水平割去上半部分(如圖中虛線所示),剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為pA和pB,對(duì)地面的壓力分別為FA和FB,下列物理量大小比較的關(guān)系正確的是()A.FA<FBB.pA>pBC.ρA>ρBD.切割前后A,B對(duì)地面的壓強(qiáng)均不變【答案】C【詳解】則由圖可知:hAhB,對(duì)于柱狀實(shí)心物體,則壓強(qiáng)可用p=ρgh計(jì)算,因?yàn)閮晌矬w對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,即:ρAghA=ρBghB.∴則AB,故C正確;若按虛線切除上半部分則兩物體對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為:pA=ρAghA,pB=ρBghB,則pA=pB,故B錯(cuò)誤;由圖可知,SA>SB,根據(jù)F=pS可知,F(xiàn)AFB,故A錯(cuò)誤;切割前后A、B對(duì)地面的壓強(qiáng)均原來的一半,故D錯(cuò)誤。故選C。點(diǎn)睛:兩物體對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,由邊長(zhǎng)關(guān)系可求出密度關(guān)系,則由壓強(qiáng)公式可求得壓強(qiáng)的關(guān)系.6.兩個(gè)質(zhì)量均勻的正方體A、B放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長(zhǎng)是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L(zhǎng)的部分,把切去部分疊放在B上,B對(duì)地面的壓強(qiáng)與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對(duì)地的壓強(qiáng)為,則以下分析正確的是()

A.B的重力是50N B.,C.B的底面積為 D.時(shí),【答案】D【詳解】C.由乙圖可知,A物體能切割的最大寬度為10cm,所以A物體的邊長(zhǎng)為10cm,B的邊長(zhǎng)是A的2倍,所以B的邊長(zhǎng)為20cm,故B的底面積為400cm2,故C錯(cuò)誤;A.由乙圖可知,沒有A物體放在B物體上時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×103Pa,則B對(duì)地面的壓力由于B對(duì)地面的壓力等于B的重力,所以B的重力為200N,故A錯(cuò)誤;BD.由乙圖可知,B對(duì)地面的壓強(qiáng)PB與L的變化關(guān)系PB=5000Pa+0.1L×1000Pa/cm所以當(dāng)L=5cm時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)PB=5500Pa則B對(duì)地面的壓力則A切去部分重力GA1=F1-GB=220N-200N=20N由于A物體的邊長(zhǎng)為10cm,A切去5cm,則A剩余5cm,所以A剩余部分重力等于A切去部分重力,為20N,則A剩余部分對(duì)地的壓強(qiáng)則A剩余部分對(duì)地的壓強(qiáng)與B對(duì)地面的壓強(qiáng)之比PA︰PB=4000Pa︰5500Pa=8︰11故B錯(cuò)誤,D正確。故選D。二、多選題7.將甲、乙兩物體疊放在水平地面上,當(dāng)甲受到5N水平向右,乙受到8N水平向左的拉力時(shí),甲、乙均保持靜止,如圖所示,已知甲的底面積為,重為10N;乙的底面積為,重為30N。下列說法正確的是()

A.甲對(duì)乙的壓強(qiáng)為B.乙對(duì)地面的壓力為30NC.甲對(duì)乙的摩擦力為5N,方向水平向右D.地面對(duì)乙的摩擦力為8N,方向水平向右【答案】AC【詳解】A.甲對(duì)乙的壓力甲對(duì)乙壓力的受力面積則甲對(duì)乙的壓強(qiáng)故A正確;B.乙對(duì)地面的壓力故B錯(cuò)誤;C.甲靜止,甲受到向右的拉力和乙對(duì)甲的摩擦力而處于平衡狀態(tài),由二力平衡條件可得,乙對(duì)甲的摩擦力方向水平向左;因甲對(duì)乙的摩擦力與乙對(duì)甲的摩擦力是一對(duì)相互作用力,所以甲對(duì)乙的摩擦力大小為5N,方向水平向右,故C正確;D.把甲乙看做一個(gè)整體,整體受到和的合力合力的方向水平向左,由整體靜止可知,地面對(duì)乙摩擦力的方向?yàn)樗较蛴?,大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖所示,兩個(gè)實(shí)心的均勻正方體A、B靜止放置在水平地面上,已知A的邊長(zhǎng)小于B的邊長(zhǎng),它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等。則下列說法不正確的是()

A.若均沿豎直方向截去一半,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pA<pBB.若均沿水平方向截去一半,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pA=pBC.若均沿圖中所示虛線截去上面的一半,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pA=pBD.若將A疊放在B的正上方,則B對(duì)水平面的壓強(qiáng)是原來的二倍【答案】AD【詳解】AB.柱形物體對(duì)支持面的壓力大小等于重力對(duì)支持面的壓強(qiáng)大小即柱形物體對(duì)支持面的壓強(qiáng)大小只與物體的密度和高度有關(guān),故若均沿豎直方向截去一半,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)與原來相等,它們對(duì)水平地面的仍壓強(qiáng)相等;若均沿水平方向截去一半,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為均為原來的二分之一相等,它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等,故A錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符合題意;CD.若均沿圖中所示虛線截去上面的一半,重力減小一半,壓力減小一半,受力面積不變,根據(jù)得,則剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為原來的一半,故剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等;根據(jù)得,因A的受力面積小于B的受力面積,故若將A疊放在B的正上方,B對(duì)支持面的壓力此時(shí)B對(duì)水平面的壓強(qiáng)即故C正確,不符合題意,D錯(cuò)誤,符合題意。故選AD。三、填空題9.A、B均為正方體,正方體A的邊長(zhǎng)為10cm,重力為20N;正方體B的邊長(zhǎng)為20cm,重力為160N。將他們疊放在水平地面上,如圖所示,則A對(duì)B的壓強(qiáng)為Pa,B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為Pa。如果將靜止在水平桌面上的木塊沿豎直方向切割掉三分之一,則切割前后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比是?!敬鸢浮?00045001∶1【詳解】[1]將他們疊放在水平地面上,如圖所示,則A對(duì)B的壓力為F1=GA=20N正方體A的邊長(zhǎng)為10cm,受力面積為S1=0.1m×0.1m=0.01m2A對(duì)B的壓強(qiáng)為[2]B對(duì)水平地面的壓力為F2=GAB=20N+160N=180N受力面積為S2=0.2m×0.2m=0.04m2B對(duì)地面的壓強(qiáng)為[3]右圖中長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為可知,長(zhǎng)方體對(duì)水平面的壓強(qiáng)只與物體的密度和長(zhǎng)方體的高度有關(guān),如果將靜止在水平桌面上的木塊沿豎直方向切割掉三分之一,因木塊的高度不變,切割前后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等,即切割前后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比是1∶1。10.如圖所示,一個(gè)長(zhǎng)方體木塊在6N的水平拉力作用下,在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊受到桌面的摩擦力是N,如果拉力增大到10N,木塊受到的摩擦力將(選填“變大”、“變小”或“不變”);如果將靜止在水平桌面上的木塊沿豎直方向切割掉三分之一,則切割前后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比是。【答案】6不變1:1【詳解】[1]長(zhǎng)方體木塊在6N的水平拉力作用下,在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊處于平衡狀態(tài),受到的滑動(dòng)摩擦力與拉力是一對(duì)大小相等的平衡力,則f=6N[2]滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面受到的壓力、粗糙程度有關(guān),拉力增大到10N,而接觸面受到的壓力、粗糙程度不變,則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變。[3]假設(shè)割掉之前木塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為p,現(xiàn)在將靜止在水平桌面上的木塊沿豎直方向切割掉三分之一,則壓力變?yōu)?,受力面積變?yōu)?,則切割后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)所以切割前后木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為1:1。11.A、B兩個(gè)質(zhì)量均勻的正方體放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長(zhǎng)是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L(zhǎng)的部分,把切去部分疊放在B上,B對(duì)地面的壓強(qiáng)pB與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對(duì)地的壓強(qiáng)為pA,由圖像可知B的重力為N,當(dāng)L=2.5cm時(shí),pA∶pB等于。

【答案】2008∶11【詳解】[1][2]由乙圖可知L的最大值為10cm,所以正方體A的邊長(zhǎng)為10cm=0.1m正方體B的邊長(zhǎng)是A的2倍,則B的邊長(zhǎng)為20cm=0.2m當(dāng)L=0時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×103Pa,物體對(duì)地面的壓力等于自身重力,根據(jù)壓強(qiáng)公式可得解得GB=200N。當(dāng)L=10cm時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為6000Pa,根據(jù)壓強(qiáng)公式可得即可得GA=40N,當(dāng)L=5cm時(shí),A對(duì)地面的壓強(qiáng)B對(duì)地面的壓強(qiáng)則pA∶pB=4000Pa∶5500Pa=8∶1112.如圖甲所示,物體A放在水平地面上,物體B疊放在物體A上,其中物體A的重力為20N、底面積為50cm2,物體B的重力為40N、底面積為100cm2,則物體A質(zhì)量為kg;現(xiàn)將物體B放在水平地面上,物體A疊放在物體B上,如圖乙所示,要使物體B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為8000Pa,應(yīng)將物體B沿豎直方向切去物體B總重的(填分?jǐn)?shù));切割過程物體A始終在物體B的上面。

【答案】2【詳解】[1]由G=mg可得,A的質(zhì)量為[2]如圖乙所示,沒有切割時(shí)B對(duì)地面的壓力等于A和B的重力之和,為設(shè)物體B沿豎直方向切去部分的重力與B總重的比值為k,即,則,因是沿豎直方向切去物體B,則切去部分與物體B相比,高度和密度均不變,則所以切去部分的底面積為,則此時(shí)B對(duì)水平地面的壓力為此時(shí)B與地面的接觸面積為此時(shí)B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為解得。13.靜止放置在水平地面上的正方體A和B(如圖所示),A、B的密度之比為,高度之比為;那么物體A、B的質(zhì)量之比為。若沿著豎直方向各自切割下相同的比例n后,再把切去部分分別放在對(duì)方剩余部分上,則此時(shí)物體A和B對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為,那么這個(gè)切割的比例?!敬鸢浮俊驹斀狻縖1]因A、B為正方體,高度之比為,則它們的體積為由可得兩物體的質(zhì)量比[2]由題意知,則有即解得14.如圖所示,在水平地面上有兩個(gè)由同種材料制成的均勻正方體金屬塊甲和乙,其密度為3×103kg/m3,它們的邊長(zhǎng)之比為1:3,甲的邊長(zhǎng)為0.09m,則甲對(duì)地面的壓強(qiáng)p=Pa,若乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則乙正方體切去的厚度為d=cm.(g取10N/kg)【答案】2.7×1032【詳解】[1]對(duì)于密度均勻的柱體來說,對(duì)地面的壓強(qiáng)可以利用液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式來求,所以甲對(duì)地面的壓強(qiáng)p=ρgh=3×103kg/m3×10N/kg×0.09m=2.7×103Pa[2]由它們的邊長(zhǎng)之比為1∶3,可知它們對(duì)地面的壓強(qiáng)之比也是1∶3,當(dāng)豎切時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)不變,所以只要能讓甲對(duì)地面的壓強(qiáng)增加兩倍就行,讓切去的體積等于甲體的2倍就行,由題意可知,當(dāng)切去厚度為2cm時(shí),切去的體積等于甲體積的2倍,此時(shí)壓強(qiáng)正好相等。15.如圖所示,在水平地面上有兩個(gè)由同種材料制成的均勻正方體金屬塊甲和乙,其密度為3×103kg/m3,它們的邊長(zhǎng)之比為1∶2,甲的邊長(zhǎng)為10cm,則甲對(duì)地面的壓強(qiáng)Pa,若乙沿水平方向切割一部分疊放在甲的正上方,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則乙正方體切去的厚度為Δd=cm。(g取10N/kg)【答案】30002【詳解】[1]正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)則甲對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲=ρgh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.1m=3000Pa[2]將乙物塊沿水平方向切下部分的高度為Δd,切下的部分放在甲物塊上,則切去部分的重力ΔG乙=Δm乙g=ρ乙ΔV乙g=ρ乙S乙Δdg此時(shí)甲物塊對(duì)水平面上的壓力F甲=G甲+ΔG乙=ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙Δdg已知它們的邊長(zhǎng)之比為1∶2,則它們的面積之比為S甲∶S乙=1∶4甲的邊長(zhǎng)為h甲=10cm=0.1m則乙的邊長(zhǎng)為h乙=2h甲=2×10cm=20cm=0.2m此時(shí)甲物塊對(duì)水平面的壓強(qiáng)此時(shí)乙物塊對(duì)水平面的壓強(qiáng)p乙′=ρ乙g(h乙﹣Δd)因此時(shí)甲、乙物塊對(duì)水平面的壓強(qiáng)相等,所以ρ甲gh甲+4ρ乙gΔd=ρ乙g(h乙﹣Δd)已知同種材料制成ρ甲=ρ乙將h甲=10cm=0.1m,h乙=20cm=0.2m代入上式,得到0.1m+4Δd=0.2m-ΔdΔd=0.02m=2cm16.如圖甲所示,有A、B兩個(gè)實(shí)心正方體放置在水平地面上,A的邊長(zhǎng)為0.4m。將B沿水平方向切去厚度為h的部分,并將切去的部分疊放在A的上方中央。疊放后A對(duì)地面的壓強(qiáng)與B剩余的壓強(qiáng)隨切去厚度h的圖像如圖乙所示。則物體B的重力N。若在B切割前,將重力為48N的物體C分別放置于物體A、B上方中央,為使放上物體C后A、B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等,應(yīng)將物體B沿水平方向切下的質(zhì)量為kg。(取g=10N/kg)

【答案】1081.344【詳解】[1]由圖乙可知,當(dāng)將B沿水平方向切去厚度為0.3m時(shí)B剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)為0,則物體B的高度為0.3m,物體B為正方體,可得其邊長(zhǎng)為0.3m,則物體B的底面積為SB=(0.3m)2=0.09m2當(dāng)B沒有被切去時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為1200Pa,根據(jù)可得,此時(shí)B對(duì)地面的壓力為FB=pBSB=1200Pa×0.09m2=108N因?yàn)樗矫嫔系奈矬w對(duì)水平面的壓力等于其重力,所以GB=FB=108N[2]由圖乙可知,當(dāng)A上沒有放B時(shí),A對(duì)地面的壓強(qiáng)為1200Pa,物體A的底面積為SA=(0.4m)2=0.16m2根據(jù)可得,此時(shí)A對(duì)地面的壓力為FA=pASA=1200Pa×0.16m2=192N因?yàn)樗矫嫔系奈矬w對(duì)水平面的壓力等于其重力,所以GA=FA=192N設(shè)物體B沿水平方向切下部分的重力為ΔG,又因?yàn)榉派衔矬wC后A、B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等,則有即解得ΔG=13.44N,則B物體切下的質(zhì)量為17.如圖所示,水平桌面上放置著一個(gè)底面積為100cm2、高為10cm、密度為0.9g/cm3的均勻圓柱體,和高為10cm的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器C,其內(nèi)裝有6cm深的水,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為Pa,若沿著豎直方向從正中將圓柱體切割為A、B兩部分,再將B豎直放入容器C中,靜止時(shí)B對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p1,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p2,且p1∶p2=1∶8,若將圓柱體A、B整體放入容器中,待靜止時(shí),C對(duì)桌面的壓力為N?!敬鸢浮?0020【詳解】[1]水的深為6cm,則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)[2]圓柱體底面積為100cm2、高為10cm、密度為0.9g/cm3,則圓柱體質(zhì)量圓柱體的重力沿著豎直方向從正中將圓柱體切割為A、B兩部分,再將B豎直放入容器C中,靜止時(shí)B浸入水中深度為h浸入,則對(duì)容器底的壓強(qiáng)則容器中水的深度為h,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)且p1∶p2=1∶8聯(lián)立解得h浸入=0.08m則水面上升高度為0.08m-6cm=0.02m則容器的底面積容器C中水的體積為由F浮=ρ水gV排可知,A、B整體排開水的體積為假設(shè)沒有水溢出。則此時(shí)水的高度為由于h′?h,因此有水溢出來,水溢出來的高度為h溢=h′-hC=10.5cm-10cm=0.5cm則溢出水的體積為V溢=S容h溢=200cm2×0.5cm=100cm3則余水的體積為V剩=V水-V溢=1200cm3-100m3=1100cm3由和G=mg可知,剩余水的重力為G剩=m剩g=ρ水V剩g=1.0×103kg/m3×1100×10-6cm3×10N/kg=11NC對(duì)水平桌面的壓力為FC壓=G剩+G=11N+9N=20N四、計(jì)算題18.如圖所示,在水平地面上有兩個(gè)由同種材料制成的實(shí)心正方體金屬塊甲和乙,其密度為ρ金屬,甲的邊長(zhǎng)為a,乙的邊長(zhǎng)為b,重力與質(zhì)量的比值為g,將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等。求:(1)將乙正方體切去的部分疊放在甲的正上方后,甲正方體對(duì)地面的壓強(qiáng);(2)乙正方體被切去部分的底面積?!敬鸢浮浚?)ρ金屬gb;(2)【詳解】解:(1)正方體放在水平地面上時(shí),由受力分析可知,正方體對(duì)地面的壓力F等于正方體的重力G,故由可得,正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為可知正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)與正方體的底面積無關(guān),則乙正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為p乙=ρ金屬gh乙=ρ金屬gb將乙沿豎直方向切割一部分后,剩余部分的密度和高度不變,故剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)不變,仍為p乙=ρ金屬gb由題意可知,將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,故可知此時(shí)甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為p′甲=p乙=ρ金屬gb(2)設(shè)截去部分的底面積為S,則可知截去部分的體積為V截=Sh乙=Sb由可得,截去部分的質(zhì)量為m截=ρ金屬V截=ρ金屬Sb將乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方后,此時(shí)截去的部分和甲正方體的總質(zhì)量為m總=m截+m甲=m截+ρ金屬V甲=ρ金屬Sb+ρ金屬a3由受力分析可知,此時(shí)甲對(duì)地面的壓力F甲等于總重力G總,即F甲=G總=m總g=ρ金屬(Sb+a3)g由可得,此時(shí)甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為由題意可知,此時(shí)甲和乙的剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,即解得乙正方體被截去部分的底面積為答:(1)甲正方體對(duì)地面的壓強(qiáng)為ρ金屬gb;(2)乙正方體被切去部分的底面積為。19.如圖所示,在水平地面上有兩個(gè)由同種材料制成的均勻正方體金屬塊甲和乙,其密度為2×103kg/m3,它們的邊長(zhǎng)之比為1:3,甲的邊長(zhǎng)為0.18m,求(1)則甲對(duì)地面的壓強(qiáng)?(2)若乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,求乙正方體切去的厚度是多少厘米?重力為多少?(g取10N/kg)【答案】(1)3600Pa(2)4cm(3)233.28N【分析】(1)水平面上物體的壓力和自身的重力相等,根據(jù)V=a3求出甲的體積,由G=mg=Vg求假的重力,由p=求出甲對(duì)地面的壓強(qiáng);(2)因乙沿豎直方向切割一部分疊放在甲的正上方,此時(shí)甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,根據(jù)p=表示出此時(shí)甲對(duì)地面的壓強(qiáng),根據(jù)p=ρgh表示出此時(shí)乙對(duì)地面的壓強(qiáng),然后聯(lián)立得出等式即可得出答案.【詳解】(1)∵甲的體積為:V甲=(0.18m)3=0.005832m3,∴甲對(duì)水平地面的壓力為:F甲=G甲=m甲g=V甲g=2103kg/m30.005832m310N/kg=116.64N,∵甲的底面積為:S甲=(0.18m)2=0.0324m2,∴甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為:p甲===3600Pa,(2)∵甲、乙兩個(gè)

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