内容正文:
专题训练(四) 固体压强的分析与计算
类型一 柱状固体对水平面的压强公式p=ρgh的推导与应用
1、如图4-T-1所示,三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C的底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
猜想三:三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等。
(1) 以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S,压强的表达式:
p= ▲ 。
(2)分析判断:由压强的表达式可知,匀质柱状固体对桌面的压强只与柱体的 ▲ 有关,所以猜想 ▲ 是正确的。
(3)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验粗略验证上面的猜想: ▲ 。
A B C
图4-T-1
2、高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图4-T-2所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB、压强分别为pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是(▲)
图4-T-2
A、FA<FB,pA=pB B、FA>FB,pA=pB C、FA>FB,pA>pB D、FA=FB,pA<pB
3、如图4-T-3所示,三个等高的不同形状均匀实心铁制物体放在水平地面上(甲为圆柱体,乙为圆锥,丙为长方体),它们的底面积S甲=S乙<S丙。关于它们对地面的压强大小,下列说法正确的是(▲)
甲 乙 丙
图4-T-3
A、p甲>p乙 B、p乙>p丙 C、p甲>p丙 D、p甲=p乙=p丙
类型二 受力面积的变化问题
4、一块长为L、质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐(如图4-T-4所示)。在木板的右端施一水平力F,使木板A右端缓慢地离开桌边,在木板A移动过程中,下列说法正确的是(▲)
图4-T-4
A、A对桌面的压强不变 B、A对桌面的压强变大
C、A对桌面的压力不断变小 D、A对桌面的压强不断变小
5、A、B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图4-T-5所示),则地面受到的压力之比是 ▲ ,受到的压强之比是 ▲ 。
甲 乙
图4-T-4
6、如图4-T-6所示,由三块材质和大小均相同的长方体1、2、3拼成的正方体B放置在水平地面上,在B上方中央再放置一较大的正方体A。若将B中间的长方体2抽掉后,正方体A对B压强的变化量为Δp1,地面所受压强的变化量为Δp2。关于Δp1与Δp2的大小关系,下列判断中正确的是(▲)
图4-T-6
A、Δp1一定大于Δp2 B、Δp1一定等于Δp2
C、Δp1可能大于Δp2 D、Δp1一定小于Δp2
类型三 切割问题
[技巧点拨]对于柱状固体的水平切割问题,我们可以通过F=G、p=和p=ρgh来判断。如果原来不同材料的两柱状固体对地面的压强相等,若S甲>S乙,则G甲>G乙;若S甲<S乙,则G甲<G乙;若h甲>h乙,则ρ甲<ρ乙;若h甲<h乙,则ρ甲>ρ乙。水平切割去Δh高度,减小的压强Δp=ρgΔh。
7、棱长为10cm、质量为2kg 的正方体放在水平桌面上,则正方体对水平桌面的压强是 ▲ pa。若沿如图4-T-7甲所示的虚线去掉一半,则剩余部分对桌面的压强是 ▲ pa;若沿如图乙所示的虚线去掉一半,则剩余部分对桌面的压强是 ▲ pa。(g取10 N/kg)
甲 乙
图4-T-7
8、如图4-T-8所示,