内容正文:
专题22 压强选择题——柱体切割叠放
一、常见题目类型
1.只切割不叠放:将甲、乙(或一个)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1)。
图1
甲
乙
h
甲
乙
甲
乙
(b)
(a)
图2
△乙′
△甲′
2.切割加叠放:将甲、乙(或一个)柱形物体沿水平或竖直方向切去某一厚度(体积或质量)并叠放在对方(或自己)上面(如图2)。
二、分析此类题目常用到的知识与方法
1. 压强: p=F/S=G/S=mg/S p=ρgh
变化(增大或减小)的压强 △p=△F / S △p =ρg△h
2. 密度:ρ=m/V
3. 柱体对水平面的压力的大小等于柱体的重力大小:F = G = mg
4. 柱体的体积:V= sh(柱体) V= h3(立方体)
5. 柱体的底面积:S= ab(柱体) S= h2(立方体)
6. 方法:主要是运用物理公式与数学知识结合进行推导(定性、定量)法。根据题目情况也可灵活运用其他方法如数学比例法、极限法、分解法、转换法等。
三、例题分析
【例题1】如图1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1
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
【例题2】如图2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( )
图2
甲
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′
【例题3】(2023虹口一模)如图2所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量△m甲>△m乙,则甲、乙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 ( )
甲
乙
图2
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
【例题4】(2023黄浦一模)如图1所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,则( )
图1
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
四、综合训练
1.(2023嘉定一模)如图3所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相等。现将甲、乙先后叠放到对方的上表面中央,此时甲、乙对水平地面的压强分别为p甲´、p乙´,甲、乙对水平地面的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙。 则( )
A.p甲´>p乙´,Δp甲>Δp乙 B.p甲´>p乙´,Δp甲<Δp乙
C.p甲´<p乙´,Δp甲>Δp乙 D.p甲´<p乙´,Δp甲<Δp乙
甲
乙
图3
2.(2023闵行一模)甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上。若沿竖直方向切去相同厚度后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲´>p乙´、剩余部分质量m甲´=m´乙。则关于切去前甲、乙对地面的压强p甲、p乙,压力F甲、F乙的大小关系,下列判断正确的是( )
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
3.(2023松江一模)如图2所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙上各沿水平方向切去相同体积部分,并叠放在对方剩余部分的上方,叠放后与切去前相比,甲、乙对地面压强的变化量为Δp甲、Δp乙,叠放后甲、乙对地面的压强为Δp甲、Δp乙。则下列说法正确的是( )
甲 乙
图2
A.Δp甲>Δp乙,p甲> p乙 B.Δp甲<Δp乙,p甲<p乙
C.Δp甲>Δp乙,p甲< p乙 D.Δp甲<Δp乙,p甲>p乙
4.(2023徐汇一模)如图5所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积分别为S