内容正文:
物 理
精 讲 册
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小专题培优2 固体压强的旋转、切割、叠放模型
(2023.22;北部湾近3年连续考查)
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模型一 旋转模型(北部湾2020.16)
模型指导
同一物体在旋转前后,对水平面的压力大小不变,因此要分析压强的变
化,其核心点在于判断受力面积的变化。旋转前后物体对水平面压强
变化量 ,对于质地均匀形状物体,也可以利用
分析解答。
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1.如图所示,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、对地面的压强均相等。将两物块均顺时针翻转 。 此过程
中,甲、乙对地面压强的变化量大小分别为 、 ,则( )
B
第1题图
A. 一定大于
B. 可能等于
C. 一定小于
D. 一定等于
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第2题图
2.两个形状大小完全相同的均匀实心
长方体放在水平地面上,甲的质量为
,体积为 ,则甲
的密度为_ _______ 。如图所
示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为 ,将
它们均顺时针旋转 ,旋转后甲对地面的压强为 ,乙
对地面的压强为_ _________ 。 取
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模型二 切割模型(北部湾2022.22、2021.22)
模型指导
1.一是横切, 变小, 不变, 变小;二是竖切, 、 不变, 不变(质
地均匀柱状物体);
2.初始压强相等的,解题方法可以用极值法,即其中一个切完,也可以用
特殊值法;
3.若切等质量或等体积,一般用公式 分析;若切等高度,
一般用公式 分析(质地均匀柱状物体)。
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第3题图
3.如图所示,质量相等的实心均匀正方体甲、乙
置于水平地面上,现沿水平方向切去一部分,使
甲、乙剩余部分的高度相同。若剩余部分的质量
A
A. , B. ,
C. , D. ,
为 、 ,对地面的压强为 、 ,则( )
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第4题图
4.如图所示,底面均为正方形的均匀长方体
甲、乙放置在水平地面上,底面积分别为
、 ,对地面的压强为 、 ,现将
甲、乙分别切去高度为 、 的部分,使
甲、乙剩余部分的高度均为 ,若此时甲、乙的剩余部分对地面的压
力相等,则 ___ ,甲、乙原先对地面的压力 ___ (选填“
”“ ”或“ ”)。
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思路点拨
方法一:用变化量的思路
切去高度为 、 的部分之后,甲、乙对地面的压力相等,则剩余
部分的重力相等、质量也相等;由于甲、乙剩余部分的高度均为 ,
通过体积关系比较切去部分的质量大小关系,再研究切前大小关系。
方法二:用极限思想
设剩余部分的高度为整个甲的高度,即甲切去高度为零,此时甲和剩
余乙的压力相等;再分析切前的情况。
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模型三 切割+叠放模型(2023.22)
模型指导
叠加类物体对地面压强变化量 的计算
1.不同物体叠加: ;
2.同一物体切割后叠加:总的质量不变(即压力不变),仅受力面积
发生变化,即 。
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5.如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体 和正方体 放置在水平地
面上, 的底面积 小于 的底面积 ,它们对水平地面的压强相
等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将
切下部分叠放在对方剩余部分的上方。此时它们对地面的压强变化量
分别为 、 ,则( )
B
第5题图
A. 可能大于
B. 一定大于
C. 一定小于
D. 一定等于
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第6题图
6.如图所示,甲、乙为两个质量均匀的圆柱体,放
置在水平地面上,它们的底面积之比是 ,高度
之比也是 ,它们对水平地面的压强相等;那么
甲、乙的密度之比 _____,如果将甲、乙
分别沿水平方向截去相同高度,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,
最终甲、乙对水平地面的压强之比 _____。
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第7题图
7.(2022北部湾22题)质量分布均匀的实心正方体甲、
乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度
,剩余部分对地面的压强 与 的关系如图所
示,已知 ,乙的棱长为 ,
则乙的密度是________ ,甲的质量是___ ,
图中 点横坐标是___ 。 取
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【解析】由图可知切去高度 之前,乙对地面的压强为 ,
乙为棱长 的正方体,形状规则、质量分布均匀的柱体或立方
体,对水平地面的压强 ,根据公式可得
;由图可知甲的棱长是
,故甲的体积 ,
;题图中的交点
表示该点切去的高度 相同,且剩余部分对地面的压强相同,设切
除高