内容正文:
拔尖专训6 固体压强的比较与计算
1
类型1 柱体类
(第1题)
1. 如图所示,甲、乙两质
地均匀的正方体放在水平地面上,它们的棱长
之比,质量之比 ,
甲、乙的密度分别为、 ,甲、乙对地面
的压强分别为、 ,下列计算正确的是 ( )
A. B.
C. D.
D
同步拔尖专训
2
(第1题)
点拨:甲、乙的密度之比
。质
地均匀的正方体对地面的压强
,甲、乙
对地面的压强之比
。
同步拔尖专训
3
(第2题)
2.如图,质量相等的实心均匀正
方体和 平放在水平
地面上,它们对地面的压强分别
为和,则___ 。现竖直
切去左半部分(如图中虚线所
示),剩余部分对地面的压强分别为和,则 ___
,___。(均填“ ”“ ”或“ ”)
同步拔尖专训
4
(第2题)
点拨:当正方体平放在水平地面上时,对
地面的压力 ,由于质量相等,则压
力相等,从图中可以看出 的棱长小,受
力面积较小,根据压强公式可知,
对地面的压强较大,即 。均匀正方体对水平地面的压
强 ,竖直切去左半部分,由于密度、高度不变,剩
余部分对地面的压强和原来相等,则, ,所
以 。
同步拔尖专训
5
类型2 叠加物体类
(第3题)
3. 如图所示,每块砖的质量相等,长、
宽、高分别是、、 ,以
三种方式摆放在水平地面上。比较地面
受到压强、、 的大小,正确的
D
A. B.
C. D.
是 ( )
同步拔尖专训
6
(第3题)
点拨:设一块砖的重力为 ,
根据图示可知, ,
,,
,
,
,所以, 。
同步拔尖专训
7
(第4题)
4. [2023·泰安] 如图所示,有两个正方体实
心物体、叠放在水平桌面上,物体 重
,重。已知物体对 的压强与此
时物体对桌面的压强相等,物体对 的
压力和物体 对桌面的压力分别为
A
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确
C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
和,物体和物体的密度分别是和 。下列说法中
( )
同步拔尖专训
8
(第4题)
点拨:物体对的压力与物体 对桌面的
压力之比为 ,正方
体物体对的压强 ,正
方体物体 对桌面的压强
, ,即
,解得 。
同步拔尖专训
9
,
,则
,整理可得:
,则 。
(第4题)
同步拔尖专训
5.、两个实心正方体的质量相等,底面积之比 ,
若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上
(如图所示),则地面受到的压力之比为_____,地面受到
的压强之比为_____。
(第5题)
同步拔尖专训
11
(第5题)
点拨:按甲方式将两正方体叠放在水平地
面上,此时地面受到的压力 ,
地面受到的压强 ;按乙方式将两正
方体叠放在水平地面上,此时地面受到的压力 ,
地面受到的压强。所以, ,即
,地面受到的压强之比 。
同步拔尖专训
12
类型3 切割物体类
(第6题)
6. [2023·南京溧水区期末] 如图甲所示,
一个质量分布均匀的长方体静止在水平
面上,它对水平面的压强为 。若将它
B
A. B.
C. D.
沿斜线切割为如图乙所示的两部分,它们对水平面的压强分
别和 ,则 ( )
同步拔尖专训
13
(第6题)
点拨:长方体放在水平面上,设长方
体的高为 ,对水平面的压强
,若沿
如图乙所示的虚线切成、两部分,则 部分对水平面的压强
,由图知,
,所以
同步拔尖专训
14
,则 部
分对水平面的压强
,由图知,
,所以
。由分
析可知, 。
(第6题)
同步拔尖专训
7. 如图所示,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 ,则甲、乙剩余部分对地面的
压力和、压强和 的关系是( )
A
(第7题)
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
同步拔尖专训
16
(第7题)
点拨:当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时,
由图可知切去的高度关系为 ,
而切去的质量关系为 ,可
知 ,则甲、乙剩余高度相同的部分,
, ,静止在水平面上的物体,对地面的压
力大小等于物体的重力,因此剩余部分对地面压力的关系为
同步拔尖专训
17
;根据
可知 ,甲剩余部
分对地面的压强
,
乙剩余部分对地面的压强
(第7题)
同步拔尖专训
,因为 ,剩余部分的
,可得出剩余部分对地面的压
强关系为 。
(第7题)
同步拔尖专训
8. 如图,甲、乙两个均匀正方体对水平地面的压强相等,现
沿水平方向在它们的上部分别切去相同的体积并将切去部分
叠放在对方剩余上方的中央,则切去的部分对甲、乙剩余部
分的压强、 的关系是( )
A
(第8题)
A.
B.
C.
D. 条件不足,无法判断
同步拔尖专训
20
(第8题)
点拨:地面上放置的正方体对地面的压强
,因为
两正方体对水平地面的压强相同,则
,由图知,所以 ,沿
水平方向切去相同体积 后,切去部分的质量关系为
,由可知,切去部分的重力 ,
切去的部分对甲、乙剩余部分的压强, ,则
。
同步拔尖专训
21
(第9题)
9.[2024·苏州吴江区模拟] 如图甲所
示,质量均匀分布的实心正方体放
在水平地面上,对地面的压强为 。
现按图乙方式沿对角线将上半部分
切除后,剩余部分对地面的压强 _ ____,若将切除部分
按图丙方式放置于剩余部分左侧,整体对桌面的压强 ___
;若该正方体按图丁方式沿 面将右边部分切除,则
剩余部分对地面压强___(后两空均填“ ”“”或“ ”)。
同步拔尖专训
22
(第9题)
点拨:沿对角线将上半部分切除后,
压力变为原来的一半,受力面积不
变,根据 可知,压强变为原来
的一半,则 。图丙中,压力不变,受力面积变为原
来的2倍,根据 可知,此时对地面的压强变为原来的一
同步拔尖专训
23
半,则 。图丁中,设
正方体棱长为 ,底边切去部分的
长度为,正方体的密度为 ,则切
去后剩余部分的体积为
,剩余部分对地面
的压强为
(第9题)
同步拔尖专训
,
图乙中,剩余部分的体积
,对地面的压强
,则
。
(第9题)
同步拔尖专训
10.如图所示,水平地面上放置、 两
个质地均匀的长方体物块,高度之比
,底面积之比 ,
它们对地面的压强之比 ,则
它们的密度之比_____。若从 的上部沿水平方向截
取高为的部分,并将截取部分叠放在的正中央, 剩余部
分对地面的压强与叠放后 对地面的压强相等,则截取部分
与物块原有高度之比 ______。
同步拔尖专训
26
点拨:根据,对地面的压力和
对地面的压力之比 。
两长方体的重力之比
,则
,解得
。设截取部分与物块原有高度之比为 ,则
,则截取部分的体积,质量 截取
同步拔尖专训
27
, 剩余部分体积
,质量 剩余
, 剩余部分对
地面的压强与叠放后 对地面的压强相
等,即 ,
,解
得:,截取部分与 物块原有高度
之比 。
同步拔尖专训
类型4 图像类
(第11题)
11. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板
平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向
右的力 ,使木板沿着与桌子边缘平行的方向
缓慢向右做直线运动,直到木板的 长度伸出桌
面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离 的关系
图像如图乙所示。已知木板宽为 ,下列判断正确的是 ( )
B
A. 长木板的底面积为
B. 当时,木板对桌面的压强为
C. 当时,木板对桌面的压力为
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
同步拔尖专训
29
(第11题)
点拨:由图乙可知,长木板对桌面的
压强变化时,从 处运动到
处,共运动了 ,此时木
板的 长度伸出桌面,所以长木板的
长度为 ,则长木板的底面积
,A错误;由图乙可知,长木板
完全在桌面上时对桌面的压强 ,长木板对桌面的压
同步拔尖专训
30
力 ,
即长木板受到的重力为 ,当
时,此时桌面的受力面积 ,
长木板对桌面的压力不变,此时木板对桌面的压强
,B正确;
(第11题)
同步拔尖专训
当 时,木板对桌面的压力
等于木板自身的重力,即木板对桌面
的压力为 ,C错误;木板移动过
程中,木板伸长桌面的长度始终小于
木板长度的一半,木板对桌面的压力
始终等于自身的重力,则木板对桌面
的压力不变,D错误。
(第11题)
同步拔尖专训
12. [2024·南充,多选] 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 ,下列选项正确的是
取 ( )
AD
(第12题)
A. 乙的密度为
B. 未切前,甲的质量为
C. 图中
D. 图中
同步拔尖专训
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(第12题)
点拨:由图可知,未切去时,乙对地面的压
强为 ,则乙的密度
,故
A正确;由图可知,甲切去高度为 时,
对地面的压强为0,故甲的棱长为,即 ,甲的体
积 ,则未切去时甲的质量
, 故B错
同步拔尖专训
34
误;由图可知,当切去高度为 时,甲、乙剩余部分对地面
的压强相等,即 ,
代入数据可得
,
(第12题)
同步拔尖专训
解得 ,故C错误;由C选项分析可知,
当切去高度为 时,甲剩余部分对地面的压强
,故D正确。
(第12题)
同步拔尖专训
13.质量分布均匀的实心正方体、 置于水平桌面上,如图
甲。将沿水平方向截取高为的柱体,并将该柱体叠放在
上,、剩余部分对桌面的压强随截取高度 的变化关系
如图乙,则的密度为__________, 受到的重力为___
。取
6
同步拔尖专训
37
点拨:由图乙知, 的高度为
,截取高度 为0时,
对水平桌面的压强为, 为
质量分布均匀的实心正方体,根据 得,
。截取高度 为
时, 剩余部分的高度为
, 剩余部分对水平桌
同步拔尖专训
38
面的压强 ,
此时 截去的质量
, 截去的重力
, 对水平桌面的压
同步拔尖专训
强,即: ①, 受到的重力
,截取高度为时, 对水平桌面
的压强,即:
②,联立①②解得: 。
同步拔尖专训
类型5 应用计算类
14. 如图是我国自主研发的
四轮长航程极地漫游机器人,其质量为
,履带与水平地面总的接触面积为
。机器人受到的阻力为总重的0.1。
求:取
同步拔尖专训
41
(1)机器人匀速行驶时牵引力大小。
解:机器人受到的重力
,机
器人受到的阻力
,机器人匀速行驶时牵引
力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以机器人匀速行驶时
牵引力大小 。
同步拔尖专训
42
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强。
机器人静止在水平雪地上对地面的压力 ,机
器人静止在水平雪地上对地面的压强
。
同步拔尖专训
43
(3)若南极某处冰面能承受的压强为
,机器人要安全通过该处,则
所装载装备的最大质量。
若南极某处冰面能承受的压强为 ,机器人要安全
通过该处,则总重力
,总质
量 ,则所装载装备的最大质量
。
同步拔尖专训
44
15. 现代家具越来越重视“人体工程学”的设计,
如图(a)所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅子上要
舒服,如图(b)(c)所示。下表中数据为重 的人使
用电脑椅时(脚着地)的一些参数。求:取
同步拔尖专训
45
(1)椅子的重力。
解:由表格数据可知,椅子的质量为 ,则椅子的重力
。
同步拔尖专训
46
(2)人端坐在椅子上时对坐垫的压强,说明人“后靠”时比
“端坐”时舒服的原因(根据计算回答)。
同步拔尖专训
47
由表格数据可知,人端坐在椅子上
时的受力面积 ,对
坐垫的压力 ,则人端坐
在椅子上时对坐垫的压强 ,因
为人端坐在椅子上时对坐垫的压强 大于人向后靠时
对坐垫的压强 ,所以,人“后靠”时比“端坐”时舒服。
同步拔尖专训
48
(3)人端坐在椅子上时水平地面的受力面积。
椅子的质量
人端坐在椅子上时受力面积
人端坐在椅子上时对坐垫的压力
人向后靠时对坐垫的压强
人端坐时椅轮对水平地面的压强
同步拔尖专训
49
人端坐在椅子上时椅子对水平地面
的压力 ,
人端坐在椅子上时,椅子对水平地面的压强 ,人
端坐在椅子上时水平地面的受力面
积
。
同步拔尖专训
50
$$