6.2压力压强专题3正方体的切割与叠放2024-2025学年沪教版物理九年级上册
2024-08-04
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内容正文:
6.2压力压强专题3正方体的切割与叠放
一、单选题:本大题共20小题,共40分。
1.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。在两个正方体上方分别叠放质量为、的两个物体,此时正方体甲、乙对地面的压强大小关系。以下判断正确的是( )
A. 若,则一定小于 B. 若,则可能等于
C. 若,则一定大于 D. 若,则可能等于
2.如图所示,甲、乙两个正方体置于水平地面上,它们对地面的压强分别为
、若将乙叠放到甲的上表面中央、或将甲叠放到乙的上表面中央,甲、乙对地面压强的增加量相等。则、的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
3.水平地面上放置均匀正方体甲、乙,它们各自对水平地面的压强相等,甲的边长小于乙的边长.现在先、后将其中一个放在另一个的上表面中央.当甲在乙的上方时,甲对乙的压强、压力为、;当乙在甲的上方时,乙对甲的压强、压力为、,则关于它们的判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4.如图所示,实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若将乙叠放在甲的正上方,甲对地面的压强变化量为中。将甲叠放在乙的正上方,乙对地面的压强变化量为。关于压强变化量、的判断,正确的是( )
A. 一定小于 B. 可能等于
C. 一定等于 D. 一定大于
5.如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等.若沿水平方向分别切去体积为的部分,然后将切去部分交换叠放在剩余部分上,这时它们对水平地面的压强分别为和,则( )
A. B. C. D. 都有可能
6.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲的质量小于乙的质量。现将甲沿竖直方向切去比例,乙沿竖直方向切去比例,并将切去部分叠放在各自剩余部分的上方后,甲、乙剩余部分对水平地面的压强相等。则、的大小关系是
A. B. C. D. 无法判断
7.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为、。若沿水平方向截取相同的体积,并将截取部分叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面压强变化量为、。则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8.两个均匀实心正方体甲、乙,如图所示放置在水平地面上,乙对水平地面的压强为,若将两正方体同时沿竖直方向切去相同的体积后,此时乙对地面的压强为,下列判断正确的是( )
A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定等于 D. 可能大于
9.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别将两正方体沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在剩余物体的上方,此时它们对地面的压强、 的大小关系是( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法判断
10.正方体放在水平地面上,如图所示.若在正方体上部沿水平方向截去某一厚度后,正方体对水平地面的压强变化量为,如图所示;若正方体沿竖直方向截去同样的厚度并把截下部分叠放在剩余部分的上方后,此时对水平地面的压强变化量为,如图所示.则( )
A. B. C. D. 以上都有可能
11.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上对地面的压强相等,若沿竖直方向分别将两正方体截去质量相同的部分,并将所截部分叠放在对方剩余部分的上方,关于甲乙对地面的压强、和甲乙所截去的底面积、的判断,正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
12.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,甲对水平地面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有( )
方案:将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方;
将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方;
将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方。
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
13.甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,如图、所示,它们对地面的压强分别为和。将它们沿竖直方向切下相同比例的部分后,再把甲切下部分放在甲剩余部分的下方,把乙切下部分放在乙剩余部分的上方,如图、所示,此时它们对地面的压强变为、。若,则下列判断中正确的是( )
A. 一定小于 B. 一定大于 C. 可能大于 D. 可能等于
14.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长.甲对地面的压强为,乙对地面的压强为 .
A. 如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为
B. 如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为
C. 如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为
D. 如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为2
15.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,甲对地面的压强小于乙。为了使甲、乙对地面的压强相等,小明设想:沿竖直方向切去部分乙后叠放在甲上;小红设想:沿水平方向切去部分乙后叠放在甲上。若用“一定不行”、“可能不行”、“一定行”做三个表情包,则“可能不行”的表情包( )
A. 给小明 B. 给小红 C. 两人都给 D. 两人都不给
16.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相同。现沿水平方向分别切去一部分,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面后,若此时它们对地面的压强仍相同,则关于切去的质量和高度,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
17.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,则甲、乙对地面压力的变化量、和压强变化量、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
18.甲、乙两个实心立方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除宽度相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强 ( )
A. B. C. D. 以上情况均有可能
19.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压力分别为、,压强分别为和。现沿竖直方向截取相同厚度,再将截取部分叠放在自身剩余部分上面,若此时它们对水平地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
20.实心均匀正方体甲、乙按如图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为。甲按相同比例沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为、,压强分别为、。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
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6.2压力压强专题3正方体的切割与叠放
一、单选题:本大题共20小题,共40分。
1.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。在两个正方体上方分别叠放质量为、的两个物体,此时正方体甲、乙对地面的压强大小关系。以下判断正确的是( )
A. 若,则一定小于 B. 若,则可能等于
C. 若,则一定大于 D. 若,则可能等于
【答案】D
【解析】解:均匀实心正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。在两个正方体上方分别叠放质量为、的两个物体,对地面的压力等于总重力,
此时正方体甲、乙对地面的压强大小关系。
、如果,且,则甲增大的压强,
而,根据,甲增大压力大于乙增大的压力,由于压力等于总重力,则的重力大于的重力,则一定大于;故AB错误;
C、若,且,则甲增大的压强可能等于、小于或大于乙增大的压强,而,则甲增大的压力等于、小于或大于乙增大的压力,故则可能等于,故C错误,D正确。
故选:。
根据水平面上的物体压力等于总重力,增大的压力分析比较重力大小,得出质量关系。
本题考查压强的计算,属于中档题。
2.如图所示,甲、乙两个正方体置于水平地面上,它们对地面的压强分别为
、若将乙叠放到甲的上表面中央、或将甲叠放到乙的上表面中央,甲、乙对地面压强的增加量相等。则、的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲、乙叠加后对地面压力的增加量:
,,
甲、乙对水平地面压强的增加量:
,,
因甲、乙对地面压强的增加量相等,且,
所以,,
由和可得,。
故选:。
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据可知甲、乙叠加后对地面压力的增加量,根据甲、乙对水平地面压强的增加量结合底面积关系求出两种的重力关系,根据结合底面积关系求出与的关系。
本题考查了压强的大小比较,正确得出甲、乙的重力关系是关键,要注意水平面上物体的压力等于自身的重力。
3.水平地面上放置均匀正方体甲、乙,它们各自对水平地面的压强相等,甲的边长小于乙的边长.现在先、后将其中一个放在另一个的上表面中央.当甲在乙的上方时,甲对乙的压强、压力为、;当乙在甲的上方时,乙对甲的压强、压力为、,则关于它们的判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】解:设甲边长为,乙边长为,已知,则底面积,
由于两物体对地面的压强相等,根据得可知:,
由于对水平地面的压力等于重力,则,
当甲在乙的上方时,甲对乙压力为;受力面积为,
当乙在甲的上方时,乙对甲压力为;受力面积为,
则,根据得:
故选C.
两物体对地面的压强相等,由边长关系可求出密度关系,则由压强公式可求得压强及压力的关系.
本题考查质量与压强的大小比较,做题时要注意压力和受力面积的变化.
4.如图所示,实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若将乙叠放在甲的正上方,甲对地面的压强变化量为中。将甲叠放在乙的正上方,乙对地面的压强变化量为。关于压强变化量、的判断,正确的是( )
A. 一定小于 B. 可能等于
C. 一定等于 D. 一定大于
【答案】A
【解析】解:实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等,由图可知,根据可得,
甲、乙两物体对地面的压力都等于自身重力,所以,
将乙叠放在甲的正上方,甲对地面的压强变化量为,
将甲叠放在乙的正上方,乙对地面的压强变化量为,
因为,,所以,即。
故选:。
实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等,由图可知甲乙的面积关系,根据比较甲、乙对地面的压力的大小,甲、乙两物体对地面的压力都等于自身重力,进一步比较甲、乙的重力大小,根据压强公式分别表示、,然后判断两者的大小关系。
本题考查压强公式的灵活运用,知道水平面上的物体对水平面的压力等于自身重力。
5.如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等.若沿水平方向分别切去体积为的部分,然后将切去部分交换叠放在剩余部分上,这时它们对水平地面的压强分别为和,则( )
A. B. C. D. 都有可能
【答案】B
【解析】解:由图可知:,由于甲、乙对地面的压强,
因此根据得:,
所以,;
若在它们上部沿水平方向分别切去相同体积,由可知:切去部分的物体重力;
将切去部分交换叠放在剩余部分上,根据可知这时它们对水平地面的压强分别为:
;
;
由于甲、乙对地面的压强,所以,
故选B.
由于两个物体都是规则的实心均匀正方体,可利用先判断出两个物体的密度关系,再由比较出切去部分的物体重力;
由于将切去部分交换叠放在剩余部分上,对每一个物体来说,受力面积不变,判断出压力的变化即可利用得出每个物体压强的变化,由于甲、乙对地面原来产生的压强相等,则即可判断后来两个物体此时产生的压强大小关系.
本题考查压强的比较,注意典型的柱状固体的压强可以利用比较,关键是知道将切去部分交换叠放在剩余部分上后,只能利用分析物体对桌面的压强变化.
6.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲的质量小于乙的质量。现将甲沿竖直方向切去比例,乙沿竖直方向切去比例,并将切去部分叠放在各自剩余部分的上方后,甲、乙剩余部分对水平地面的压强相等。则、的大小关系是
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】【分析】
本题考查压强的计算。沿竖直方向将甲、乙按比例各切除一部分,再将切除部分分别放在各自剩余部分上后,它们各自对地面的压力不变,得出剩余部分受力面积的关系,根据压强公式得出表达式,利用此时甲、乙的压强相等,确定、的大小关系。
【解答】
将甲沿竖直方向切去比例,剩余部分的受力面积是;乙沿竖直方向切去比例,剩余部分的受力面积是,将切去部分叠放在各自剩余部分的上方后,对水平地面的压力不变,甲、乙剩余部分对水平地面的压强相等,则,即,因甲的质量小于乙的质量,大于,所以,,,则,故选A。
7.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为、。若沿水平方向截取相同的体积,并将截取部分叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面压强变化量为、。则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】解:根据题意可知,,由可知,;
因水平地面受到的压力等于重力,所以;
由图可知,,所以由可知,,故AD错误;
根据图示可知,,所以由可知,,沿水平方向截取相同的体积时,由可知,,
将截取部分叠放在对方剩余部分上方时:,因此甲乙对地面压力的变化量相等,
由可知,,故C错误,B正确。
故选:。
水平地面上放置的物体,对地面的压力等于重力,据此可知水平面受到压力的大小,根据图示可知,,,根据可知水平地面受到压强的大小;
先根据密度公式判断出甲乙密度的大小关系,再确定截取部分的质量关系,从而得出甲乙对地面压力的变化,最后根据压强公式可知甲乙对地面压强变化量的关系。
本题考查压强公式和密度公式的应用,关键从题中和图中得出有用信息,并得出将截取部分放到对方上面时,地面受到压力的变化量是相等的。
8.两个均匀实心正方体甲、乙,如图所示放置在水平地面上,乙对水平地面的压强为,若将两正方体同时沿竖直方向切去相同的体积后,此时乙对地面的压强为,下列判断正确的是( )
A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定等于 D. 可能大于
【答案】A
【解析】解:由于物体对水平表面的压力都等于物体的重力,则如图所示放置时,
乙对水平地面的压强为;
当切去相同的体积后,乙对地面的压强;
乙正方体放置在水平地面上,则,
当乙正方体是沿竖直方向切去时,,
所以,;
由于沿竖直方向切去相同的体积,如图:
则:,,
所以,,即:,
由图可知:,则:,
所以,,
由图可知:,则
所以,;
由于,
所以,;
则;
由此分析可知:.
故选A.
由于物体对水平表面的压力都等于物体的重力,则如图所示放置时;当切去相同的体积后,压强;
由于乙正方体是沿竖直方向切去的体积,则;所以,关键是判断与的大小;根据分式可知只要比较出与的大小即可;
与的大小,就取决于边长的变化;所以,根据,,,判断边长的变化.
本题考查了压强公式的应用,注意沿竖直方向切去正方体,正方体本身的压强不变;难点是甲物体对乙物体的压力变化,引起的乙对地面压强的变化比较,所以关键是判断乙正方体切出后底面积的变化.
9.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别将两正方体沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在剩余物体的上方,此时它们对地面的压强、 的大小关系是( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法判断
【答案】A
【解析】解:甲、乙被切去相等质量并叠加后,对水平表面的压力不变,受力面积减小,所以压强都变大,
且面积减小得多的压强增大得多;
,,,,由图可知:,,
沿竖直方向截去质量相同的部分,甲减少的质量与总质量的百分比大于乙减少的质量占总质量的百分比,
因此甲减小的面积大于乙减小的面积,物体对地面的压力不变,面积减小越多,压强增加越大,故大于,
故选:。
物体被切去相等质量并叠加后,对水平表面的压力不变,受力面积减小,所以压强都变大,
且面积减小得多的压强增大得多,先判断出哪个物体面积减小的多,然后判断压强的大小。
本题考查了压强公式的应用,关键是设甲乙两个正方体的增大压强分别为、,并根据题意推导出其增大的压强进行求解。
10.正方体放在水平地面上,如图所示.若在正方体上部沿水平方向截去某一厚度后,正方体对水平地面的压强变化量为,如图所示;若正方体沿竖直方向截去同样的厚度并把截下部分叠放在剩余部分的上方后,此时对水平地面的压强变化量为,如图所示.则( )
A. B. C. D. 以上都有可能
【答案】A
【解析】解:设正方体的质量为,底面积为,
对水平地面的压强:,
沿水平方向截去厚度后,受力面积不变,剩余物体的质量为:
,
剩余物体对地面的压强:
,
沿竖直方向截去后,,
长方体对水平地面的压强:
;
压强变化量:,
,,则:;
故选:.
根据题意求出截取后剩余物体的质量,然后由压强公式求出压强;
先求出和,然后比较大小.
本题考查了压强公式和密度公式的灵活应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及根据题意得出物体截取后压力、受力面积的变化.
11.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上对地面的压强相等,若沿竖直方向分别将两正方体截去质量相同的部分,并将所截部分叠放在对方剩余部分的上方,关于甲乙对地面的压强、和甲乙所截去的底面积、的判断,正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】解:甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,对地面的压强相等,根据可知,甲、乙对水平地面的压强为:;
竖直截去质量相同的部分,截取的重力相等,对地面的压力相等,根据可知甲、乙截取部分对地面的压强相等,由可知甲、乙截取部分的底面积相等,即;
甲、乙被切去后,根据可知,剩余部分对地面的压强相等,即:;因为甲的底面积大于乙的底面积,甲、乙截取的底面积相等,甲剩余部分的底面积大于乙剩余部分的底面积,叠加部分的重力相等,根据可知,叠加后甲、乙对地面的压强增加量小于,则叠加后甲、乙对地面的压强小于,故C正确,ABD错误。
故选:。
甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,对地面的压强相等,根据表示出甲、乙对地面的压强;竖直截去质量相同的部分,截取的重力相等,对地面的压力相等,根据判断出截取部分的压强的关系,由判断出甲、乙截取的底面积的关系;
甲、乙被切去并叠加后,对水平地面的压力不变,根据甲乙的底面积和截取底面积的关系,判断出剩余部分的底面积的关系,根据压强公式判断出甲、乙对地面的压强。
本题考查了压强公式的应用,关键是根据题意推导出甲、乙增大的压强进行求解。
12.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,甲对水平地面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有( )
方案:将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方;
将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方;
将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方。
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查压强大小比较。
根据压力和受力面积的变化得出压强变化,即可判断此法是否可行。
【解答】
甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,即:;
将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方则甲对地面的压力不变,受力面积减去一半,根据可知:,而乙对水平面压强不变,但由于原来甲对水平面的压强比乙小,所以,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
将乙沿竖直方向切去一半,对地面的压力减去一半,受力面积减去一半,根据可知:,即乙对水平面压强不变将切去部分叠放在甲的上方,则甲对地面的压力变大,受力面积不变,根据可知:,即甲对水平面压强变大,但由于原来甲对水平面的压强比乙小,所以,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
将乙沿水平方向切去一半,对地面的压力减去一半,受力面积不变,根据可知:,即乙对水平面压强变为原来的一半将切去部分叠放在甲的上方,则甲对地面的总压力变大为乙甲,则大于乙对地面的压力由图可知:甲与地面的接触面积小于乙与地面的受力面积,根据可知:甲对水平面压强一定大于乙对水平面的压强,故B正确,ACD错误。
故选:。
13.甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,如图、所示,它们对地面的压强分别为和。将它们沿竖直方向切下相同比例的部分后,再把甲切下部分放在甲剩余部分的下方,把乙切下部分放在乙剩余部分的上方,如图、所示,此时它们对地面的压强变为、。若,则下列判断中正确的是( )
A. 一定小于 B. 一定大于 C. 可能大于 D. 可能等于
【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查压强大小比较。
沿竖直方向切下相同比例的部分后,再叠加再一起,压力不变,受力面积变化,据分析判断压强的变化,再根据判断出与、与、与的关系。
【解答】
将它们沿竖直方向切下相同比例的部分后,再把甲切下部分放在甲剩余部分的下方,压力不变,受力面积不变,根据知,压强不变,则;
把乙切下部分放在乙剩余部分的上方,压力不变,受力面积变小,根据知,压强变大,则;
因为,
所以;
可见:
A.等于,故A错误;
B.一定大于,故B正确;
C.大于,故C错误;
D.大于,故D错误。
故选B。
14.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长.甲对地面的压强为,乙对地面的压强为 .
A. 如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为
B. 如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为
C. 如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为
D. 如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为2
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了固体对地面压强的大小比较,分析量大,较复杂,是一道难题,应注意总结解题思路及方法。
均匀实心正方体物块对水平地面的压强,即由及分析解答此题。
【解答】
设甲正方体边长为,乙正方体边长为。
如果,,,。
甲放在乙上,;
乙放在甲上,。
如果,,,。
甲放在乙上,,可能等于;
乙放在甲上,。
故选C。
15.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上,甲对地面的压强小于乙。为了使甲、乙对地面的压强相等,小明设想:沿竖直方向切去部分乙后叠放在甲上;小红设想:沿水平方向切去部分乙后叠放在甲上。若用“一定不行”、“可能不行”、“一定行”做三个表情包,则“可能不行”的表情包( )
A. 给小明 B. 给小红 C. 两人都给 D. 两人都不给
【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查压强大小比较。
沿竖直方向截取部分乙后,乙对地面的压强不变,根据公式分析甲对地面的压强的变化.
【解答】
甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强小于乙;
小明的设想:沿竖直方向截取部分乙后,乙对地面的压强不变;将部分乙放在甲上后,能增大甲对地面的压力,从而增大甲对地面的压强,由于甲的底面积是一定的,所以增加部分乙的重力后,甲对地产生的压强增加,但不一定能与乙相等;可能存在一种情况:乙的质量很小,而甲的底面积足够大,即使把乙全部放在甲上,甲对地面的压强的增加量也几乎可以忽略,无法达到与乙压强相等。故应该把“可能不行”的表情包给小明;
小红的设想:沿水平方向截取部分乙后叠放在甲上后,乙的压强会减小,甲的压强会增大,故一定能达到压强相等,故A正确,BCD错误。
故选:.
16.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相同。现沿水平方向分别切去一部分,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面后,若此时它们对地面的压强仍相同,则关于切去的质量和高度,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:固体对水平面的压力等于本身的重力,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相同;现沿水平方向分别切去一部分,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面后,由于受力面积都没有改变,若此时它们对地面的压强相等,则截去部分的重力相同,即质量相同,故B正确;
实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强相同,,截取部分质量相等,,两公式相比得到:
容易得到:,故CD错误。
故选:。
此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式和适用于实心柱体对支撑面的压强进行分析解答。
17.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,则甲、乙对地面压力的变化量、和压强变化量、的关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】解:水平地面上放置的物体,对地面的压力等于重力;
若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面的压力分别等于甲、乙的重力,因此甲乙对地面的压力仍等于自身重力,即甲乙对地面压力的变化量均为零,故;
因为甲、乙对地面的压强相等,所以由可得::::,即;
设甲切去部分的底面积为,乙切去部分的底面积为
由可得,,即,
则
又因为,所以。
故选:。
水平地面上放置的物体,对地面的压力等于重力;若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面的压力分别等于甲、乙的重力,据此可知甲乙对地面的压力的变化量;
由于两个物体都是规则的实心均匀正方体,可利用判断出两个物体的密度关系;
若沿竖直方向切去相同的质量,根据求出切去部分底面积的关系,进一步比较剩余部分底面积的关系,再根据切割前后甲、乙对地面的压强不变,利用比较压强的变化量。
本题考查压强公式和的运用及对放在水平支持面柱体对支持面压强大小的推导,关键是审清题意,正确运用数学知识求解,难度较大。
18.甲、乙两个实心立方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除宽度相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强 ( )
A. B. C. D. 以上情况均有可能
【答案】C
【解析】【分析】
放在水平地面上的物体,对地面的压力和自身的重力相等,根据、、和压强公式得出实心立方体对水平地面压强的表达式,根据它们对水平地面的压强相等和密度关系得出甲乙的边长关系;
甲、乙两个立方体各切除一部分并再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面时,它们各自对地面的压力不变,再根据剩余部分的厚度相同得出受力面积,根据压强公式得出表达式,利用条件即可得出此时甲、乙的压强关系。
本题考查了压强的大小比较、压强的计算,有一定难道,解决本题的关键:一是根据、、和压强公式得出实心立方体对水平地面压强的表达式并根据条件得出边长关系,二是根据题意得出剩余部分物体对水平地面压强的表达式。
【解答】
实心立方体对水平地面压强:,
甲乙对地面的压强相等,
------
又,
--------------
设实心正方体剩余部分的厚度为,则底面积为,
把切掉的部分又放到物体的上方,
它们对地面的压力不变,
对地面的压强,
即,,
由两式可得:,
。
故选C。
19.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压力分别为、,压强分别为和。现沿竖直方向截取相同厚度,再将截取部分叠放在自身剩余部分上面,若此时它们对水平地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】解:由于物体是均匀的正方体,放置于水平地面上,压力等于其自身的重力,设截去部分的长度为,设甲边长为,压力为、乙边长为,压力为,由题意可知,,即,由于,所以,所以;
因为,根据,得,
所以,又因为,所以,故,故,即。
故选:。
切割后,明确甲、乙对桌面的压力和接触面积,利用压强的定义式及压强相等比较它们的压力大小;利用作差法比较其压强的大小关系,即可判断。
本题考查了固体压强公式的应用,掌握物体对水平面的压力等于其自身的重力是解题的关键,有一定的难度。
20.实心均匀正方体甲、乙按如图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为。甲按相同比例沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为、,压强分别为、。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】B
【解析】解:未切割前,设甲、乙的重力分别为、,甲、乙的底面积分别为、;
由于桌面水平,则甲、乙对桌面的压力分别为,;
由图可知,甲的接触面积大于乙的接触面积,且它们对桌面的压强相等,则根据可知甲的重力较大,即;
由压强的定义式可得,未切割前,甲、乙对桌面的压强分别为、;
依题意可知,甲、乙未切割前对桌面的压强相等,即;
化简可得:;
甲、乙切去比例均为,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,
则甲对桌面的压力变为,乙对桌面的压力变为;
;
由图可知,,所以,即;
切割并叠放后,甲对桌面的压强:,
乙对桌面的压强为:;
则将代入到前面式子中,再通分化简即可得到,因为,所以,则;
由此可知,ACD错误,B正确;
故选:。
切割前,明确甲、乙对桌面的压力和接触面积,利用压强的定义式及压强相等比较它们的重力大小;按相同的比例切割后且将切下的部分分别放到对方的上面,利用作差法比较其压力和压强的大小关系,即可判断。
本题考查了压力、压强的大小比较,明确物体对桌面的压力及其变化,并利用作差法比较其大小是解答本题的难点。
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