专题01 《柱体的压强—选择题》分析判断-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘（上海专用）

专题01 柱体压强（选择题）分析判断 1. 会分析判断柱体切割、叠放或转动后对水平面压强的变化情况。 2. 会分析判断柱体切割、叠放或转动后对水平面压力的变化情况。 3. 分析时用到的知识有密度、压力、压强、数学知识等，综合性强，难度大。 4. 常见题目有下列几种类型：柱体转动、柱体切割、柱体切割并叠放等。 考点 一、柱体转动 一般情况下，是指柱形物体转动90º后，分析比较压强的变化情况。 图1 S1 S2 1. 柱体旋转后，对水平面的压力F不变，受力面积S会发生变化，所以压强会变化。一般情况下，用P=F/S=mg/S 或P=ρgh分析。 2. 压强的变化量ΔP=P2-P1= = 例题1.（2019上海中考题）如图2所示，长方体物块甲、乙置于水平地面上，物块和地面的接触面积分别为S、S'（S﹤S'），对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针旋转90°，此时甲、乙和地面的接触面积分别为S'、S，对地面的压强分别为p甲、p乙。此过程中，甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙，则（　　） 甲 图2 乙 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】D。 【解析】（1）甲、乙的底面积分别为S、S'（S＜S'），甲、乙压强相等，根据F＝pS，可以判断甲对水平地面的压力小于乙对水平地面的压力。 甲、乙是长方体，当甲、乙顺时针旋转90°后，甲、乙的底面积分别为S'、S，甲的受力面积增大，甲对水平地面的压力不变，甲对水平地面的压强减小； 乙的受力面积减小，乙对水平地面的压力不变，乙对水平地面的压强增大，由于原来甲乙对水平地面的压强相等，所以旋转后甲对水平地面的压强小于乙对水平地面的压强， 即P甲＜P乙。 （2）甲、乙对地面的压强变化量 ΔP=P-P＇= = 因为面积变化相同，甲对地面的压力小于乙对地面的压力，所以甲对水平地面的压强变化量小于乙对地面的压强变化量即△p甲＜△p乙。 故选D。 【变式训练1】（2020虹口一模）如图4所示，形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面，对地面的压力分别为F甲、F乙，将它们顺时针旋转90°，此时甲、乙对地面的压强分别为 p甲′、p乙′，对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙。若Δp甲＞Δp乙，则（ ） 图4 乙 甲 甲 乙 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．F甲＜F乙，p甲′＜p乙′ 【答案】A 【解析】①长方体甲、乙形状、体积相同，设甲原来与地面的接触面积为S大，顺时针旋转90°后与地面的接触面积为S小，则乙原来与地面的接触面积为S小，顺时针旋转90°后与地面的接触面积为S大，甲对地面压强的变化量为 △p甲=P-P＇= = 乙对地面压强的变化量为 △p乙=P-P＇= = ②若△p甲＞△p乙，即＞，则F甲＞F乙； 顺时针旋转90°后，甲对地面的压强为 p甲′=，乙对地面的压强为 p乙′=， 因为F甲＞F乙，S小＜S大，故p甲′＞ p乙′。 故选A。 【变式训练2】（2020徐汇区二模） 如图3所示，长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90o。此过程中，甲、乙对地面的压强变化量大小分别为∆p甲、∆p乙，则（ ） 图3 甲 乙 S S A．∆p甲一定大于∆p乙 B．∆p甲可能等于∆p乙 C．∆p甲一定小于∆p乙 D．∆p甲一定等于∆p乙 【答案】B。 【解析】①由于两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等，根据F=PS可知，压力相等。根据p＝ρgh可知，甲、乙密度的大小关系为ρ甲>ρ乙。 ②将两物块均顺时针翻转90o后，压力不变仍相等，但是受力面积不确定，根据p=F/S无法判断压强的大小，所以无法比较压强的变化量； 根据P=ρgh，因为ρ甲>ρ乙，h甲＜h乙。所以也无法分析判断压强变化量的大小情况，可能存在三种情况：∆p甲>∆p乙、∆p甲＜∆p乙、∆p甲=∆p乙。 故选B。 二、柱体切割 柱体只切割不叠放：将甲、乙柱形物体沿水平（或竖直）方向切去某一厚度、体积或质量（如图）。 图2 图1 甲 乙 h 甲 乙 1. 可以用P=F/S 或 P=ρgh分析判断压强，根据题目给的已知条件选用； 2. 变化的压强ΔP=ΔF/S=Δmg/S、ΔP=ρgΔh或ΔP=P原来-P后来等分析计算； 3. 沿竖直方向切割，剩余部分（或切去部分）的压强不变。 4. 变化的压力可以用ΔF=Δmg、 ΔF=ΔPS、 ΔF=mg/n（n为比例）或ΔF=F1-F2等分析计算。 例题2.（2021上海市青浦区一模