内容正文:
力学主题整合1 固体压强的动态计算
2025版 物理 重庆专版
1.★(2024·开隆区模拟)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,将A、B分别沿水平方向切去体积为ΔVA和ΔVB的部分,直到切完为止,A、B剩余部分对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示,已知物体A的密度为3 g/cm3。
2025版 物理 重庆专版
则下列说法正确的是( )
A.物体A的高为20 cm
B.物体B的密度为0.75 g/cm3
C.将A、B切下部分叠到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则ΔVA∶ΔVB=1 ∶2
D.若ΔVA=ΔVB,则A剩余部分对地面的压强一定大于B剩余部分对地面的压强
C
2025版 物理 重庆专版
2.★(2024·綦江区模拟)边长15 cm的均匀正方体,重为90 N,放在水平桌面中央如图甲所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,下列说法正确的是 ( )
A.切去部分的重力为60 N
B.剩余部分的高度为9 cm
C.将a放置于b中央使它们重叠,则a对b的压强为8×103 Pa
D.将b放置于a上使它们重叠,则a对地面的压强为1.2×104 Pa
D
2025版 物理 重庆专版
3.★(2024·九龙坡区模拟)如图所示,两个实心正方体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5 N,B重40 N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,则物体A和物体B的底面积之比SA∶SB= ,物体A和物体B的密度之比是ρA∶ρB= 。
1 ∶9
27 ∶8
2025版 物理 重庆专版
4. ★(2024·江津区模拟)如图所示, 水平桌面上放有边长之比为1 ∶2的正方体A和B, 密度之比ρA∶ρB=3 ∶1,则A、B 对地面压强之比为 ;若A对地面压强为p0,现将A沿水平方向切去一部分,使A剩余部分对地压强为p,并将切下的部分叠放在B上,叠放后B对地面压强也为p0,则
p∶p0= 。
11 ∶15
3 ∶2
2025版 物理 重庆专版
5.★(2024·开州区模拟)如图甲所示,边长10 cm 的均匀正方体,重为
90 N,放在水平桌面中央,正方体的密度为 kg/m3,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.2倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取 高度叠放在a的上表面,如图丁所示,此时a对桌面的压强为 Pa。
9×103
2.4×104
2025版 物理 重庆专版
6.★(2024·巴南区模拟)如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4 m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图象如图乙所示。
(1)物体A的密度为 kg/m3;
(2)物体B的重力为 N;
0.3×103
108
2025版 物理 重庆专版
(3)若在B切割前,将重力为48 N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体A还是B沿水平方向切下一定的质量?切下的质量为多少?
2025版 物理 重庆专版
解:(3)A、B单独放在水平地面时,对地面的压强相等,由于A的边长大于B的边长,则A的底面积大于B的底面积,将重力为48 N的物体C分别放置于物体A、B上方中央时,物体B对地面的压强大于物体A对地面的压强,故应将物体B沿水平方向切下一定的质量,放上物体C后,A、C整体对地面的压强为pAC==+=pA+=1 200 Pa+=1 500 Pa,
则B、C整体对地面的压强也应该为1 500 Pa,即有pBC==+=pB+=pB′+=1 500 Pa,解得pB′= Pa,
根据p===得物体B切下的质量为
mB===2.1 kg。
2025版 物理 重庆专版
7.★(2024·南岸区模拟)质量分布均匀的实心圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,分别沿水平方向在甲、乙的上表面切去一定高度,其剩余部分对桌面的压强与切去的高度h的关系如图所示,已知甲的密度为2×103 kg/m3。
(1)圆柱体甲没有切割时对地面的压
强为 Pa;
(2)当切去的高度为10 cm 时,圆柱体
乙剩余部分对桌面的压强为 Pa;
2 000
500
2025版 物理 重庆专版
(3)当切去的高度均为h0时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强相等,此时把乙切去的部分叠放在甲剩余部分的上表面,若s乙=5s甲,求叠放后甲对地面的压强。
解:(3)由图可知,开始时乙对水平桌面的压强
p乙=1 500 Pa,高度为h乙=15 cm=0.15 m,
由p=pgh可得圆柱体乙的密度为
ρ乙===1×103 kg/m3;
2025版 物理 重庆专版
当切去的高度均为h0时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强相等,
p甲′=p乙′,由p=ρgh得
ρ甲g(h甲-h0)=ρ乙g(h乙-h0)
即2×103 kg /m3×10 N/kg ×(0.1 m-h0)=
1×103 kg /m3×10 N/kg×(0.15 m-h0)
解得h0=0.05 m,甲切去部分的质量为
m甲=ρ甲V甲
=2×103 kg/m3×S甲×0.05 m
=100 kg/m2×S甲①,
2025版 物理 重庆专版
乙切去部分的质量为
m乙=ρ乙V乙=1×103 kg/m3×S乙×0.05 m
=50 kg/m2×S乙②,
此时把乙切去的部分叠放在甲剩余部分的上表面,叠放后甲对地面的压强为
p甲″==③,
又S乙=5S甲④,
联立①②③④得p甲″=3 500 Pa。
2025版 物理 重庆专版
2025版 物理 重庆专版
$$