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浙教版七下第三章:《运动和力培优讲座》高难度选用
1.如图所示,两个实心圆柱体放置在水平地面上,沿水平方向分别截去其上部相同的高度h后,剩余部分对水平地面的压强相等。则它们原来对水平地面的压强关系是(▲)
A.P甲=P乙 B.P甲<P乙 C.P甲>P乙 D.无法确定
【答案】C
【解析】由压强定义式推导:p=
=ρgh,根据该公式分析比较。
【分析】对于圆柱形或方形均匀物体,会用P=ρgh分析比较压强关系。
【详解】∵p=
=ρgh,
∴剩余部分:p′甲=ρ甲gh′甲=p′乙=ρ乙gh′乙,
又∵h′甲<h′乙,
∴ρ甲>ρ乙,
∴ρ甲gh>ρ乙gh,
ρ甲gh′甲+ρ甲gh>ρ乙gh′乙+ρ乙gh,
由此可知:p甲>p乙,故选C。
2.如图所示,把质量为m1、m2的实心正方体铁块和铝块分别放在水平桌面上(已知p铁>p铝),它们对桌面的压强相等。若在铁块上方沿水平方向截去一部分放在铝块上面,此时铁块对桌面的压强变化量为Δp1,铝块对桌面的压强变化量为Δp2,则m1,m2及Δp1、Δp2的大小关系为(▲)
A.m1>m2;Δp1>Δp2 B.m1>m2;Δp1<Δp2
C.m1<m2;Δp>Δp2 D.m1<m2;Δp1<Δp2
【答案】C
【解析】(1)由图可知铝块的底面积大于铁块的底面积,实心正方体铁块和铝块对桌面的压强相等,根据p=
求出两者的压力关系,水平面上物体对地面的压力和自身的重力相等,利用重力公式得出两者的质量关系;
(2)在铁块上方沿水平方向截去一部分放在铝块上面时,根据题意可知两者的受力面积不变以及压力的变化,根据压强公式求出两者压强的变化,根据两者的受力面积关系得出两者压强变化量之间的关系。
【分析】本题考查了压力和压强的计算,关键是知道铁块上方沿水平方向截去一部分放在铝块上面时,两者压力的变化量相同。
【详解】(1)由图可知,S1<S2,
∵实心正方体铁块和铝块对桌面的压强相等,
∴根据p=
可得:F1<F2,
∵水平面上物体对地面的压力和自身的重力相等,且G=mg,
∴G1<G2,m1<m2;
(2)在铁块上方沿水平方向截去一部分放在铝块上面时,两者的受力面积不变,
设铁块截取的质量为△m,则
铁块对桌面的压强变化量△P1=
,
铝块对地面的压强变化量△P2=
,
∵S1<S2, ∴;△P1>△P2。 故选C。
3.如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同体积后,则甲、乙的剩余部分对地面的压力F甲´和F乙´、压强p甲´和p乙´的关系是(▲)
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】【分析】【详解】地面上放置的正方体物体,地面受到的压强:ρ=
=pgh,因为两物体对水平面的压强相同,则p =ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,由图知h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙;由沿水平方向截去相同体积ΔV后,S甲>S乙,由V=Sh可知截去的高度关系:Δh甲<Δh乙,减小的压强:Δp甲=ρ甲 gΔh甲,Δp乙=ρ乙 gΔh乙,Δp甲<Δp乙,因为原来压强相等,所以剩余的物体对水平面的压强:p甲´>p乙´;因为F=pS,S甲>S乙,所以剩余的物体对水平面的压力:F甲´>F乙´。
4.圆柱形容器注入某种液体,深度为H,容器底的半径为r。如果液体对倒壁的压力等于对容器底部的压力,那么H:r为(▲)
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.
:1
【答案】A
【解析】液体对容器底的压强用P=ρgh分析,压力用F=PS计算;液体对容器侧壁的压强等于对底部压强的一半,压力的作用面积等于液面以下容器的侧面积。
【分析】液体对容器侧壁的压强等于容器底处压强与液面处压强两者的平均值,也就是容器底受到液体压强的一半。
【详解】液体对容器底的压力为 F底=P底S底=ρgHπr2
液体对容器侧壁的压力为F壁=P壁S壁=
×ρgH×2πrH=ρgH2πr
已知液体对容器底和侧壁的压力相等,也就是ρgHπr2=ρgH2πr
化简得r=H即容器底面半径与液体深度相等。故