内容正文:
第一部分 重难知识培优加练
专项突破2 切割、叠放模型的压强分析计算
(针对中考22题专练)
广西物理
物理
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第1题图
1.【竖直切割 叠放】如图所示,甲、乙是放在水平地
面上的两个质地均匀的长方体,它们对水平地面的压强相
等.已知甲、乙的高度之比 ,底面积之比
,则甲、乙对地面的压力之比是_____;若将
甲、乙沿竖直方向切去相同质量,并将切下部分分别叠放
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在对方剩余部分的上方,叠放后甲、乙对地面的压强增加量之比
,已知甲的质量为 ,则甲沿竖直方向切去的质量为
___ .
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【解析】 甲、乙是放在水平地面上的两个质地均匀的长方体,它们对水
平地面的压强相等,底面积之比 ,根据 可知,甲、乙
对地面的压力之比 ;因甲、乙高度之比
, 根据 可知, ,又因在两物体上沿竖直方向截去
部分的质量相等,根据 可知, ,
即 ;在两物体上沿竖直方向截去质量相等的部分并分别放
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在对方剩余部分的上方后,甲、乙对地面的压强增加量分别为:
, ,又因 ,
,所以, ,整理可得:
,则甲物体沿竖直方向截去的质量:
.
第2题图
2.【水平切割 叠放】如图所示,甲、乙两个质量均为
的实心均匀圆柱体放在水平地面上,甲的底面积为
,乙的体积为 .乙的密度为
____________ ;若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、
乙的上部沿水平方向分别切去 和 ,再将切去部
0.4
分互换叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等,则
和 的大小相差____ .
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【解析】 乙的密度: ;在
甲、乙的上部沿水平方向分别切去 和 ,再将切去部分互叠在
对方剩余部分的上方后,此时甲、乙对水平地面的压强相等,即
,由 可得: ,即
,把 和 代入①式可得:
;整理可得 .
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第3题图
3.【切割 叠放】[2023玉林一模]如图所示,边长分别
为 和 的实心正方体 、 放置在水平地面上,
的密度为 , 的密度为 ,
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物体 的重力为____ .为使 、 对水平地面的压强相等,可以将物体
沿竖直方向切下体积 叠放到物体 上,也可以将物体 沿水平方向切下
体积 叠放到物体 上,则 与 之比为_ ____. 取
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【解析】 物体 的质量:
,物体 的质量:
,物体 的重力为 ;
、 对水平地面的压强相等,则有 , ,
, 竖直切去的质量为 时,由
可知, 对地面的压强不变,此时 ,即 ,代
入数据得: ,解得 ;
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水平切去的质量为 时, ,即 ,
代入数据得: ,解得 ;
.
第4题图
4.【叠放 竖直切割】如图所示, 、 是质量分布均
匀的正方体物块,其边长分别是 、 ,密度
之比 ,将 放在水平地面上, 放在 的
上面, 对水平地面的压强为 (如图甲),图
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甲中物块 对地面的压力为_____ ;若将物块 放在水平地面上, 放
在 的上面(如图乙),要使 对地面的压强为 ,应将物块 沿
竖直方向切去_ _(几分之几).
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【解析】 物块 的底面积: ,
由 可得,物块 对地面的压力:
;因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,图乙中物块 、
的总重力 ,由 可得:
,因为 ,所以
,解得:
,物块 的重力:
,物块 的重力:
,沿竖直方向切去物块 𝑩 后,
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设剩余部分占物块 体积的比例为 ,则物块 剩余部分的底面积为 ,
物块 剩余部分的重为 ,则由 可得 对地面的压强:
,即 ,解得: ,即将
物块 沿竖直方向切去了 .
第5题图
5.【水平切割 叠放 图像】[2023南宁
一模]两个质量分布均匀的正方体 、 放
在水平地面上, 、 对地面的压强之比
为 ,将 沿水平方向切去高为 的部分,
把切去部分叠放在 上, 对地面的压强为 , 剩余部分对地面的压强
为 , 、 与 的变化关系如图所示,则切除之前 的边长为____ ,
的密度为________ .
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搭台阶设问
(1)未切前 对地面的压强为_ _______ ;
(2) 的密度为_ _______ ;
(3) 的边长为____ .
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【解析】 由“将 沿水平方向