内容正文:
2025福建
物 理
课堂精讲册
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第一部分 立足教材过基础
重难小专题4 固体压力、压强相关判断及计算
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进阶突破1 常规模型压力、压强的分析与计算
模型解读
(1)压力:若物体的重力为<m></m>,则物体对接触面的压力示意图见P52;
(2)压强:当一个或多个物体自由放置在水平面上时,对水平面的压力
大小等于其总重力,再根据<m></m>,求物体对水平面的压强。
注:(1)只有当物体自由放置在水平面上,物体对水平面的压力在数值
上等于物体的重力,即<m></m>。
(2)对公式 的理解:
① 表示压力,即垂直作用在物体表面上的力,并且指向被压物体;
② 表示受力面积,即接触面积。
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1.如图为同种材料制成的实心圆柱体和 放在水平地面上,
它们的高度之比为,底面积之比为 ,则它们的质量
之比_____,对地面的压强之比 _____。
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【解析】因同种材料制成的实心圆柱体和 的密度相等,所以,由
可得,两圆柱体的质量之比 ;因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,两圆柱体对地面的压强之比 。
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静态模型思路点拨
(1)密度质量相关判断计算:可根据公式 判断计算;
(2)压力、压强相关计算:可根据公式 判断
计算。
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2.(2023漳州二检改编)如图所示,物体在水平推力 的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中, 对桌面的压力将______, 对桌面的压强将______(均选填“变大”“不变” 或“变小”)。
不变
变小
动态模型思路点拨
直接根据 ,压力变化或接触面积变化判断及计算。
注:此处 为接触面积。
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进阶突破2 切割、叠放相关判断及计算
3. 如图所示,边长为、质量为 的均匀
实心正方体放置在水平桌面上,求:取
(1)基础计算 正方体 的重力、密度及其对水平桌面的压强;
解:正方体 的重力
正方体的密度
正方体对水平桌面的压强
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☆ 模型解读
密度均匀的实心物体,可同时结合密度公式、重力公式 、固
体压强公式、液体压强公式 分析与计算。
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(2)水平切割 若将正方体 沿着水平方向切去一半,剩余部
分对水平桌面的压力及压强;
解:沿水平方向切去一半,则重力减小一半,即
与水平桌面的接触面积即受力面积不变,则根据
可得,压强减小一半,即
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类型一:横切
图示:
思路:(1)切去高度时,根据 ,剩余部分
对水平面的压强的变化量为 。
(2)切去质量时,根据 ,剩余部分对水平面的压强的变化量为
。
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(3)竖直切割 若将正方体沿着竖直方向切去 ,剩余部分对
水平桌面的压力及压强;
解:沿着竖直方向切去,则重力减小为原来的 ,即
与水平桌面的接触面积也减小为原来的,则根据 可得压强不变,即
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类型二:竖切
图示:
思路:对于质量分布均匀的柱状物体,由于 ,
当对柱状物体沿竖直方向切割时,因为剩余部分的密度 和高度 均没有
改变,所以剩余部分对水平面的压强 大小不变。
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(4)斜切 若将正方体 沿着对角线切去一半,放置方式不变,
剩余部分对桌面的压力及压强;
解:沿着对角线切去一半,则重力减小为 ,即
与水平桌面的接触面积不变,则根据 可得
压强减小一半,即
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类型三:斜切
图示:
思路:结合底面积变化和质量变化同时判断,原理同上。
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(5)叠放 若将另一边长为的同种材料的实心正方体 叠
放在正方体上,则此时正方体 对桌面的压力及压强。
解:正方体的边长为的一半,则体积为,则重力为 ,即
与水平桌面的接触面积不变,则根据 可得
压强不变,即
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类型四:叠放
图示:
思路:若按图示方式将叠放在 上
①则对地面的压力等于、重力之和,即, 对地面的压
强 ;
②则物体对的压力等于物体的重力,即,对 的压强
注:两个物体叠放时,受力面积为两物体最大接触面积。
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4.骆驼被称为沙漠之舟。如图所示,骆驼和马站在水平地面上,骆驼体重
是马的2倍,其脚掌面积是马蹄的3倍;若骆驼、马对水平地面的压力分别
为、,对地面的压强分别为、 ,则下列说法正确的是( )
C
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
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5.如图所示,放置在水平地面上的均匀圆柱体甲和乙,质量和高度均相等。沿水平方向在两柱体上截去相同高度后,剩余部分对地面的压强、和压力、 的关系是( )
A
A. , B. ,
C. , D. ,
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6.(2023福建14题2分)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( )
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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
√
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【解析】由图乙可知,长木板从处运动到 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,长木板完全在桌面时对桌面的压强 ,由
可知,长木板对桌面的压力 ,即长
木板的重力为,当 时,此时桌面的受力面积
,长木板对桌面的
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压力不变,此时木板对桌面的压强 ,B正确;
当 时,木板伸出桌面的长度小于木板长度的一半,此时木板对
桌面的压力还是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,木板伸出桌面的长度始终小于木板长度的一半,所以木
板对桌面的压力始终等于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,D错
误。故选B。
7.(2024广东一模)现有6个相同的正立方体金属块,分别以图中甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比_____,压强之比 _____。如果将乙放置方式中右边3个金属块取走,则金属块对地面的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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2
不变
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【解析】设每个正立方体实心金属块的重力均为 ,
底面积为 ,因水平面上物体的压力和自身的重力相
等,所以,甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面
的压力,即 ,两种方式的受力面积分别
为, ,则它们的压强之比 。如果将乙放置方式中右边3个金属块取走,对地面的压力减半,受力面积减半,根据 可知,金属块对地面的压强将不变。
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8.(2024新疆)如图所示,某长方体
空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖
的质量为 ,空心部分
(1)空心砖的重力。
解:
(柱形圆孔)体积占长方体体积的 ,将其分别平放、侧放、竖放于水平
地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为、、 ,且
,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为 ,
求:
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(2)空心砖竖放时对水平地面的压强。
解:空心砖竖放在水平地面上
压强
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(3)空心砖的材料的密度。
解:根据压强公式 可知,空心砖平放、侧放、竖放于水平地面上时,
物体对地面压力相等,接触面积之比等于压强的反比,故三个面积之比为
;竖放时面积为,则侧放面积为 ,平放面
积为,但平放时底面有 的面积是空心孔,故整个底面(含空心孔)的面积为 ,整个砖块(含空心孔)的体积 。。。。。,,,,,,材料部分体积 ,,,,空心砖块材料的密度
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