内容正文:
1
固体压力、压强的比较和计算
1.D
【详解】A.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是指由于地球的吸引而产生的力,二力
产生的原因不同,甲图中砝码对小桌的压力等于砝码的重力,但压力不是重力,故 A 错误;
B.乙图中,小桌对海绵的压力等于小桌与砝码的总重力,故 B 错误;
C.甲图中砝码与桌面的接触面积为 S2,故砝码对桌面的压强大小应为 2
2
G
S ,故 C 错误;
D.乙图中小桌与海绵的接触面积为 S1,小桌对海绵的压强大小为 1 2
1
G G
S ,故 D 正确。
故选 D。
2.B
【详解】雕塑的重力为
3 510 10 kg 10N / kg 1 10 NG mg
雕塑对地面的压力等于其自身的重力,则雕塑对地面的压强为
5
6
4 2
1 10 N 1 10 Pa
4 250 10 m
F Gp
S S
故 B 符合题意,ACD 不符合题意。
故选 B。
3.A
【分析】在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,已知甲对乙的压强与乙对桌面
压强相等,根据公式S
F
p
可求接触面积的大小.
【详解】甲对乙的压力等于甲的重力 1 3F G N 甲 ,
乙对桌面的压力等于木块甲与乙的重力之和 2 3 5 8F G G N N N 甲 乙 ,
甲、乙底面积之比为
1
1
2 2
3 3
8 8
F
S F Np
FS F N
p
甲
乙
.
故 A 正确为答案.
4.AD
【详解】AB.圆柱体对水平地面的压强为
F Vg ShgG mg
S S
p gh
S S S
2
所以,它们的高度之比为
A
A A A B A B
BB A B B A
B
1 2 2
3 1 3
p
h g p g p
ph g p p
g
故 A 符合题意,B 不符合题意;
CD.它们的质量之比为
A A A A A A A A A A A
B B B B B B B B B B B
1 1 1
3 1 3
m V S h gh S p S
m V S h gh S p S
故 C 不符合题意,D 符合题意。
故选 AD。
5. 1600 300
【详解】[1]根据水平面上的物体的压力等于重力,甲对水平地面的压力为
F 甲=G 甲=m 甲g=8kg×10N/kg=80N
则甲对水平地面的压强为
2
80N 1600Pa
0.05m
F
p
S
甲
甲
甲
[2]形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲、乙的体积相等,将它们顺时针旋转 90°
时高度的变化量Δh相等,甲、乙的密度之比为
8kg 4
6kg 3
m
mV
m m
V
甲
甲 甲
乙乙 乙
因长方体对水平面的压强为
F Vg ShgG mg
S S
p gh
S S S
所以甲、乙对地面的压强变化量之比为
4
3
p g h
p g h
乙
甲
乙 乙
甲 甲
所以乙对地面的压强变化量Δp 乙为
400Pa=300Pa3 3
4 4
p p 乙 甲
6.(1)1.372×105Pa
3
(2)5586N
【详解】(1)空车静止时对水平地面的压力 2800kg 9.8N/kg 27440NF G mg
空车静止时对水平地面的压强 54 2
27440N 1.372 10 Pa
2000 10 m
Fp
S
(2)若质量为 50kg 的司机驾驶该汽车在水平公路上匀速直线行驶,此时汽车所受阻力为总重
的 0.2 倍,由二力平衡得,汽车的牵引力是 0.2 =0.2 27440N+50kg 9.8N/kg =5586F f G G 人
7.(1)540N;(2)1800Pa
【详解】解:(1)小明和两个滑雪板的总重力
50 10N / 2 2 10N / 540NG G G m g m g kg kg kg kg 总 人 板 人 板
(2)滑雪板对雪地的压强
2
540N 1800
0.3m
GFp Pa
S S
总
答:(1)小明和两个滑雪板的总重力为 540N;
(2)滑雪板对雪地的压强为 1800Pa。
8.C
【详解】A.A、B 放在水平面上,它们对水平桌面的压力等于各自的重力,则它们质量之比
为
AA
BB
1 2 1
6
1 3
G
m G F p Sg
Gm G F p S
g
A
A A A
B B B B
故 A 不符合题意;
B.A、B 密度之比为
A
A A A B
B B A
B B
1 1 1
3 2 6
m
S mh S
h
m m S
S
A
B
故 B 不符合题意;
C.A、B 为长方体,放在水平桌面上,对水平桌面的压强可推出公式为
F G gVp gh
S S S
由题意得
A B
1
6
1
6 B B
p p gh
4
当将 B 水平切去一部分,剩余部分对地面的压强与 A 对地面的压强相等,则有由题意知可得
B 切去后剩余部分的高度与原高度的关系为
B
B
1
6
h
h
故 C 符合题意;
D.沿竖直方向将长方体 A 的三分之一切下后,可知长方体和地面的接触面积减小,再将切下
部分叠加在剩余 A 的正上方,可知长方体对桌面的压力大小不变,由
Fp
S
可知则此时桌面
受到的压强将变大,故 D 不符合题意。
故选 C。
9. < >
【详解】[1]正方体对水平地面的压强为
F Vg ShgG mg
S S
p gh
S S S
甲、乙分别放在水平地面上时,它们对水平面的压强相等,p 甲=p 乙,即
ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙
由图可知,h 甲>h 乙,所以ρ甲<ρ乙。
[2]在没有切割之前,p 甲=p 乙,由图可得,S 甲>S 乙,由 F=pS可知,切割之前甲、乙对地面的压
力关系为 F 甲> F 乙,现沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对水平面的压力相同,所以切去
部分的压力关系为ΔF 甲> ΔF 乙,又因为正方体对水平地面的压力大小等于其重力的大小,且
G=mg,即切去部分的重力大小关系为ΔG 甲> ΔG 乙,所以切去部分的质量关系为Δm 甲> Δm 乙。
10. 1∶4 14
【详解】[1]两个立方体由同种材料制作而成,则两个立方体的密度相同,对桌面的压强之比
为 pA∶pB=1∶2,根据
F G mg Vg Shgp gh
S S S S S
可知,压强之比
pA∶pB=ρghA∶ρghB=hA∶hB=1∶2 则两个立方体的底面积之比
SA:SB=hA2∶hB2=1∶4
[2]沿水平方向切割 B,设切去部分的高度为 h,则切去部分的质量
m 切=ρV 切=ρSBh切去部分的重力
5
G=m 切g=ρV 切g=ρSBhg
剩余部分对地面的压强
pB'=ρg(hB-h)A 对桌面的压强
' A A B A A B
A A
A A A A
4
S S S
S h g S hg S h g S hgFp p hg
S
A 对桌面的压强为 B 剩余部分对桌面压强
的两倍,则
' 'A B B B B A2 2 2 2 2 2 4p p g h h gh gh p gh p hg
整理可得
B A2 6p p hg 将 pA∶pB=1∶2 代入上式可得
B
3 6
2
p hg
将 pB=ρghB代入上式可得
B
3 6
2
gh hg
解得
B
1
4
h
h
。
11.(1) 2N
(2)12N
(3) 33g/cm
(4)7000Pa
【详解】(1)由公式
Fp
S
可知,物体 A 对水平面的压力为
3 -4
1
2
A 1.0 10 Pa 20 10 m 2NF p S
(2)由公式
Fp
S
可知,图丙中,物体 B 对物体 A 的压力为
3 -4
3
2
A 6.0 10 Pa 20 10 m 12NF p S
图丙中,物体 B 对物体 A 的压力等于物体 B 的重力,则物体 B 的重力也为 12N。
(3)B 的体积为
2 3
B B B 50cm 8cm 400cmV S h B 的质量为
B
B
12N 1.2kg 1200g
10N/kg
Gm
g
B 的密度为
6
3B
B 3
B
1200g 3g/cm
400cm
m
V
(4)由第一问可知,物体 A 对水平面的压力为 2N,则物体 A 的重力也为 2N,图丙中 A 对
桌面的压力等于物体 A 与物体 B 的总重力,则图丙中 A 对桌面的压强 p4为
A B
4 -4 2
A
2N 12N 7000Pa
20 10 m
G GFp
S S
12.(1) 610 Pa,超过;(2)6.4t;(3)汽车超载时,对路面产生的压力增大,在受力面积
不变时,对路面产生的压强增大,路面更容易损坏。
【详解】解:(1)这辆汽车的总重力
3 5( ) (2000kg 10 10 kg) 10N/kg 1.2 10 NG m m g 货车
该汽车对地面的压强
5
6 5
2
1.2 10 N 10 Pa 7 10 Pa
6 0.02m
F Gp
S S
所以超过行业标准。
(2)不超过行业标准时,汽车对地面的压力
5 2 4
1 7 10 Pa 6 0.02m 8.4 10 NF p S
汽车的总质量
4
1
1
8.4 10 N 8400kg
10N/kg
Gm
g
货物的总质量
11 8400kg 2000kg 6400kg 6.4tm m m 货 车
(3)汽车超载时,对路面产生的压力增大,在受力面积不变时,对路面产生的压强增大,路
面更容易损坏。
答:(1)这辆汽车对地面的压强是 610 Pa,超过行业标准;
(2)这辆汽车最多能装 6.4t 的货物;
(3)汽车超载时,对路面产生的压力增大,在受力面积不变时,对路面产生的压强增大,路
面更容易损坏。
1
固体压力、压强的比较和计算
1.如图甲、乙所示,小明利用小桌、海绵、砝码进行实验。当装置静止时,砝码的下表面和
小桌的桌面均水平。已知小桌重 1G ,桌面面积为 1S ;砝码重 2G ,砝码下表面的面积为 2S ,下列
说法正确的是( )
A.甲图中砝码对小桌的压力就是砝码的重力
B.乙图中小桌对海绵的压力等于小桌的重力
C.甲图中砝码对桌面的压强大小为
2
1
G
S
D.乙图中小桌对海绵的压强大小为
1 2
1
G G
S
2.黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国
水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高 6m,质量约为 10t,它的四个支脚
处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为 250cm
2
,它对地面的压强大约是( )
A. 64 10 Pa B. 61 a10 P C. 21 10 Pa D. 51 10 Pa
3.如图所示,木块甲重 3N、乙重 5N,叠放在一起放在水平桌面上,甲对乙的压强与乙对桌面
压强相等,甲、乙底面积之比为 ( )
A.3∶8 B.3∶5 C.5∶3 D.8∶3
4.(多选)如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体 A、B放在水平地面上。已知它们的密
度之比 A B: 1: 2 ,对地面的压强之比 A B: 1: 3p p ,则( )
2
A.它们的高度之比 A B: 2 : 3h h B.它们的高度之比 A B: 3: 4h h
C.它们的质量之比 A B: 3: 4m m D.它们的质量之比 A B: 1: 3m m
5.形状、体积相同的长方体甲、乙按如图所示置于水平地面,甲的质量为 8kg,底面积为 0.05m
2
,
乙的质量为 6kg。此时甲对地面的压强为 Pa;若将它们顺时针旋转 90°,此时甲对地
面的压强变化量 p 甲为 400Pa,则乙对地面的压强变化量 p 乙为 Pa。
6..如图所示,重庆赛力斯一质量为 2800kg(空车)的新车正在路试,轮胎与地面的总接触
面积为 2000cm
2
。求:
(1)空车静止时对水平地面的压强;
(2)若质量为 50kg 的司机驾驶该汽车在水平公路上匀速直线行驶,此时汽车所受阻力为总重的
0.2 倍,则汽车的牵引力是多少。
7.冬奥会期间,小明对双板滑雪有了兴趣。经过查询资料,他知道每块板的长度为 1.5m,宽
度为 0.lm,质量为 2kg。已知小明的质量是 50kg,g 取 10N/kg,请计算:
(1)小明和两个滑雪板的总重力:
(2)如图所示,双脚站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强。
3
8.如图所示,质量分布均匀的等高的长方体 A、B放在水平桌面上,它们的压强之比为1: 6,
底面积之比为 2 :1,则( )
A.A、B的质量之比为3 :1
B.两长方体的密度之比 2 : 3
C.只沿水平方向切割长方体 B,要使长方体A和 B 剩余部分对桌面的压强相等,则 B剩余
的高度与其初始高度之比为1: 6
D.沿竖直方向将长方体 A的三分之一切下后,再将切下部分叠加在 A的正上方,则此时 A、
B的压强之比为1: 2
9.如图所示,甲乙两个大小不同的正方体分别放在水平地面上时,它们对水平面的压强相等。
现沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对水平地面的压力相同。则甲乙的密度关系为 甲
乙,切去的质量关系为 m 甲 m 乙 (均选填“>”“<”或“=”)。
10.如图所示,同种材料制作而成的两个立方体对桌面的压强之比为 pA∶pB=1∶2,则 SA∶
SB= 。现沿水平方向切割 B,并将切割的部分放在 A的上方,此时 A对桌面的压强为 B
剩余部分对桌面压强的两倍,那么切割部分的高度与原本 B的高度的比值是 。
11.有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为 5cm、底面积为 220cm ,B的高为 8cm、底面积为 250cm ,
若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为 31 1.0 10 Pap ,B对桌面的压
强为 2p ;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为 33 6.0 10 Pap ,A对桌面的压强变为 4p 。求:
(1)物体A对水平面的压力为多少N ?
(2)物体B的重力为多少N ?
4
(3)B的密度为多少 3g/cm ?
(4)图丙中A对桌面的压强 4p 为多少Pa?
12.在高速公路上,一些司机为了降低运营成本,肆意超载,带来了极大的危害。按照我国汽
车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在 57 10 Pa 以内。有一辆自重 2000kg 的 6
轮汽车,已知该车在某次实际运营中装货 10t,每个车轮与地面的接触面积为 20.02m 。(g取
10N/kg)
(1)这辆汽车对地面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多能装多少吨货物?(设车轮
与地面的接触面积不变)
(3)写出汽车超载带来的危害?(至少一条)