内容正文:
固体压强的切割与叠加
一、单选题
1.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图均匀实心圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后。使甲,乙剩余部分的高度均为h。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲,乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.F甲>F乙 D.F甲=F乙
【答案】B
【详解】AB.由于剩余部分对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等,乙的体积更小,由可知乙的密度更大,由可知,乙对地面的压强更大,故A错误、B正确;
CD.切去之后甲、乙对地面的压力相等,则F剩甲=F剩乙,所以……①
即……②,甲,乙被切去之前对地面的压力差
代入①化简得 ,代入②化简得
因为h甲切<h乙切,所以F甲-F乙<0,即F甲<F乙,故CD错误。
2.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,①②③各为其中的,此时它对桌面压强为p。小宇首先只切除①,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除②,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设每部分的重力为G,底面积为S,开始时,木板的重力3G,受力面积为2S,则
切去①时,压力为,受力面积为2S,则,切除②后,压强
,故ABD错误,C正确。
3.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的长方体木块M,对桌面的压强为p。若将M沿竖直方向切成A、B两块,则A、B对桌面的压强分别为pA、pB。下列说法正确的是( )
A.pA>pB>p
B.pB>pA>p
C.pB>p>pA
D.p>pB>pA
【答案】C
【详解】设A的底面积为SA,B与桌面的接触面积为SB,M的底面积为S,M的密度为ρ,高度为h,则
,因为,所以pB>p>pA
故C正确,ABD错误。
4.(23-24八年级下·福建福州·期中)A、B两个均匀正方体物块放在水平地面上如图1所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,再把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强pB与L的变化关系如图2所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA。下列分析正确的是(提示:用极值法——若A被全部切去……)( )
A.物块B的边长是10cm
B.物块B的底面积是200cm2
C.物块B受到的重力是200N
D.物块A竖直切去一半后,pA=2000Pa
【答案】C
【详解】A.由图2可知,L的最大值为10cm,则正方体A的边长为10cm即0.1m,由于正方体B的边长是A的2倍,所以物块B的边长LB=2×0.1m=0.2m,故A错误;
B.由于物块B是正方体,则物块B的底面积SB=0.2m×0.2m=0.04m2=400cm2,故B错误;
C.由图可知切割前,B对地面的压强pB=5×103Pa,由可知,此时B对地面的压力
FB=pBSB=5×103Pa×0.04m2=200N,即物块B受到的重力GB=FB=200N,故C正确;
D.由图2可知,当A全部切去后叠放在B上,B对地面的压强p=6×103Pa,由可知,此时B对地面的压力F=pSB=6×103Pa×0.04m2=240N,即A、B的总重力G总=F=240N,则A的重力GA=G总-GB=240N-200N=40N
A切割前对地面的压力FA=GA=40N,A的底面积SA=0.1m×0.1m=0.01m2
A切割前对地面的压强,物块A竖直切去一半后,A对地面的压力和受力面积都减小一半,由可知,物块A竖直切去一半后,对地面的压强不变,即pA=4000Pa,故D错误。
5.(2022·福建福州·模拟预测)如图所示,两质量分布均匀、体积相等的实心长方体A、B静止在水平地面上,它们对水平地面的压强pA>pB,现对A、B均采取竖直切去宽度Δd、水平切去质量Δm、水平切去高度Δh和水平切去体积ΔV四种不同方案切割,在下列图中,能正确表示A、B剩余部分对地面压强变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为A、B两物体对水平地面的压强pA>pB,由图知hA<hB
根据知,密度关系是ρA>ρB
由于A、B的体积相等,由m=ρV可知,质量关系是mA>mB
A.若沿竖直方向切去相同的宽度Δd,长方体的高度和密度不变,根据p=ρgh知,压强不变,仍为pA>pB
所以图像为平行于横轴的直线,且pA的图线在上面,故A不符合题意;
B.若沿水平方向切去相同的质量Δm,A、B减小的压强为,由于SA>SB
所以长方体A对地面的压强减小得较慢,长方体B对地面的压强减小得较快,由于B的质量小,所以B先切完,故B不符合题意;
C.若沿水平方向切去相同的高度Δh,且ρA>ρB,则根据p=ρgh知,A对地面的压强减小较快,由于A的高度小,所以A先切完,故C符合题意;
D.若沿水平方向切去相同的体积ΔV,当切去的体积等于长方体的体积时,pA和pB同时为零,而图像上pA、pB不同时为零,故D不符合题意。
6.(2022八年级下·福建宁德·竞赛)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体(V甲<V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强为Δp甲,若将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强为Δp乙,则( )
A.Δp甲<Δp乙 B.Δp甲>Δp乙 C.Δp甲=Δp乙 D.都有可能
【答案】B
【详解】甲、乙两个实心均匀正方体的体积关系为V甲<V乙,所以S甲<S乙。两个正方体对地面压强相等,据得,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,而此时正方体对地面的压力等于自身重力,所以G甲<G乙。将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强,将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强
所以,故ACD不符合题意,B符合题意。
7.(22-23八年级下·福建三明·阶段练习)两块完全相同的长方体金属块,长宽之比是5∶2,垂直相交叠放在水平地面上,如图,则A对B的压强与B对地面的压强之比为( )
A.1∶1 B.5∶2
C.5∶4 D.4∶5
【答案】C
【详解】设长方体金属块重为G,长为5,宽为2;则A对B的压强为
B对地面的压强为,A对B的压强与B对地面的压强之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
8.(20-21八年级下·福建福州·期末)如图所示,质量分布均匀的正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去一部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙,m甲=m乙 B.ρ甲>ρ乙,m甲=m乙
C.ρ甲>ρ乙,m甲<m乙 D.ρ甲=ρ乙,m甲<m乙
【答案】D
【详解】沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,
即p甲剩=p乙剩,由可知,ρ甲=ρ乙;由图可知,甲切去的体积较小,由可得,可知切去部分的质量m甲<m乙。故D正确,ABC错误。
9.(2023·福建漳州·三模)如图所示,质量分别为m甲、m乙,密度分别是ρ甲、ρ乙的正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强相等。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,则( )
A.m甲大于m乙 B.ρ甲小于ρ乙 C.F甲大于F乙 D.p甲 小于 p乙
【答案】D
【详解】A.甲、乙均为正方体,底面积S甲小于S乙,因为压强相等,根据公式可知
G甲大于G乙,m甲大于m乙,故A不符合题意;
B.根据压强公式变形公式,因为最初两物体压强相等,乙物体高度大于甲物体,所以,ρ甲大于ρ乙,且密度是物质固有属性,不随物体体积改变而改变,故B不符合题意;
CD.采用极限法解题,如图所示,甲物体体积V甲小于乙物体体积V乙,要求切去相同的体积,故可以让甲乙都切去V甲,此时甲物体对地面产生的压强p甲为0Pa,对地面产生的压力F甲为0N,故C不符合题意,D符合题意。
10.(22-23八年级下·福建泉州·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向切去一部分。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和剩余部分对水平地面的压强p甲、p乙的判断,正确的是( )
A.密度:ρ甲>ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲<p乙
B.密度:ρ甲>ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲>p乙
C.密度:ρ甲=ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲<p乙
D.密度:ρ甲=ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲>p乙
【答案】B
【详解】甲、乙都是正方体,它们对水平地面的压强可据求得。由图示知,甲的高度比乙的低,两正方体对水平地面的压强相等,则甲的密度大于乙的密度。剩余部分,高度相同,据得,p甲>p乙。故ACD错误,B正确。
二、填空题
11.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,边长分别为0.2m和0.1m的质量分布均匀的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若将A重叠在B上方,则A对B的压力和B对地面压力之比为 。若将A、B分别沿水平方向切去0.05m,剩余部分对地面的压强 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 4∶5 >
【详解】[1]A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强和相等,由得
(1),解得(2)
将A重叠在B上方时,A对B的压强和B对地面压强之比为(3)
代入数据,联立(2)(3)解得
[2]若将A、B分别沿水平方向切去0.05m,根据可知,剩余部分对地面的压强分别为
因为(4),联立(1)(4)可得pA>pB
12.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图甲是边长为10cm的均匀正方体,重力为27N,放在水平桌面中央,正方体对桌面的压强为 Pa;若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且剩余部分b重为a重的1.5倍,如图乙所示,则此时a和b对地面的压强之比pa:pb = 。
【答案】 2700 5︰3
【详解】[1]均匀正方体的体积为V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,正方体的质量为
正方体的密度为,
a对地面的压强为
[2]均匀正方体的面积为S=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2
由“若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且剩余部分b重为a重的1.5倍”可得1.5Ga+Ga=27N
解得Ga=10.8N,则Gb=16.2N,b对地面的压力等于重力,即Fb=Gb=16.2N
b对地面的压强为
则此时a和b对地面的压强之比为pa:pb=2.7×103Pa:1.62×103Pa=5:3
13.(23-24八年级下·福建厦门·期末)如图甲,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙。则B物体的边长是 m,A物体的密度为 。
【答案】 0.1 1×103
【详解】[1]由图乙可知,当B全部切除后,只剩A,此时物体A对地面的压强变为2000Pa,此时模型切去高度为0.1m,A、B是质量分布均匀的正方体,即可确定B物体的边长是0.1m。
[2]由图乙可知,A、B的总高度为0.3m,B的高度为0.lm,物体A的高度为hA=0.3m-0.1m=0.2m
由图乙可知,当B全部切除后A对地面的压强为2000Pa,由
得到A物体的密度
14.(23-24八年级下·福建福州·期中)质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上若甲图中B对地面的压力为F1,乙图中A对地面的压力为F2则F1:F2= 甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2。则p1:p2= 。
【答案】 1:1 2:1
【详解】[1]甲、乙两图中,物体对桌面的压力大小等于两物体总的重力,因此压力相同,即
[2]甲图中A对B的压强为,B对地面的压强为,则
15.(22-23八年级下·福建漳州·期中)如图所示,质地均匀的长方体物体放在水平桌面上,它对桌面的压强为p1;若先竖直切除该物体右边的阴影部分①,则物体剩余部分对桌面的压强为p2;若再竖直切除该物体右边的阴影部分②,则物体剩余部分对桌面的压强为p3,则p2 p1,p3 p2。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 < =
【详解】[1]若先竖直切除该物体右边的阴影部分①,物体的重力减小,对桌面面的压力也减小,但是受力面积不变,根据可知,物体对桌面的压强变小了,即p2<p1。
[2]柱形物体对水平面的压强(物体底面全面在水平面上时)为
即此压强只与物体的密度、高度有关,所以,若再竖直切除该物体右边的阴影部分②,则物体剩余部分对桌面的压强p3=p2。
16.(22-23八年级下·福建宁德·期末)有A、B两个均匀实心圆柱体,A底面积为20cm2,B底面积为50cm2。A放在水平桌面上(如图甲),对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,则A对地面的压力为 N;B放在水平桌面上(如图乙),对桌面的强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3,则p2:p3= 。
【答案】 2 2∶5
【详解】[1]将A按图甲的方式放在水平桌面上, A对桌面的压力为F1=p1SA=1.0×103Pa×20×10﹣4m2=2N
[2]B放在水平桌面上对桌面的强为,若按图丙的方式放置时,B对A的压强为
两次压强比为
三、计算题
17.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)有两个实心圆柱体A和B叠放在一起,并且完全接触,放在水平地面上,如图所示。已知:A、B两圆柱体的高分别为8cm、10cm,A与B的底面积之比为1∶2,A对B的压强是2000Pa,B的密度是。求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)圆柱体A和B的重力之比;
(3)若将A沿水平方向截去2cm的高度,求B对地面的压强变化量的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)对于实心均匀的圆柱体A,对B的压强满足,则圆柱体A的密度为
(2)圆柱体A和B的重力之比为
(3)若将A沿水平方向截去2cm的高度,减小的压力为
则B对地面的压强变化量为
18.(23-24九年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,放在水平地面上正方体木块甲、乙,边长分别为0.2m、0.1m,重力分别为48N、6N,若沿水平方向切掉甲木块一部分叠放在乙木块正上方,此时甲、乙木块对地面压强刚好相等。求:
(1)切割前甲木块对水平地面的压强;
(2)甲木块被切掉部分的重力;
(3)切割叠放后乙木块对水平地面的压强。
【答案】(1)1200Pa;(2)4.8N;(3)1080Pa
【详解】解:(1)切割前甲木块对水平地面的压强
(2)沿水平方向切掉甲木块一部分叠放在乙木块正上方,甲、乙木块对地面压强刚好相等,设甲木块被切掉部分的重力为G0,则有
解得甲木块被切掉部分的重力G0=4.8N。
(3)切割叠放后乙木块对水平地面的压强
试卷第1页,共3页
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
固体压强的切割与叠加
一、单选题
1.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图均匀实心圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后。使甲,乙剩余部分的高度均为h。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲,乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.F甲>F乙 D.F甲=F乙
2.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,①②③各为其中的,此时它对桌面压强为p。小宇首先只切除①,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除②,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的长方体木块M,对桌面的压强为p。若将M沿竖直方向切成A、B两块,则A、B对桌面的压强分别为pA、pB。下列说法正确的是( )
A.pA>pB>p
B.pB>pA>p
C.pB>p>pA
D.p>pB>pA
4.(23-24八年级下·福建福州·期中)A、B两个均匀正方体物块放在水平地面上如图1所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,再把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强pB与L的变化关系如图2所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA。下列分析正确的是(提示:用极值法——若A被全部切去……)( )
A.物块B的边长是10cm
B.物块B的底面积是200cm2
C.物块B受到的重力是200N
D.物块A竖直切去一半后,pA=2000Pa
5.(2022·福建福州·模拟预测)如图所示,两质量分布均匀、体积相等的实心长方体A、B静止在水平地面上,它们对水平地面的压强pA>pB,现对A、B均采取竖直切去宽度Δd、水平切去质量Δm、水平切去高度Δh和水平切去体积ΔV四种不同方案切割,在下列图中,能正确表示A、B剩余部分对地面压强变化的图像是( )
A. B.
C. D.
6.(2022八年级下·福建宁德·竞赛)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体(V甲<V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强为Δp甲,若将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强为Δp乙,则( )
A.Δp甲<Δp乙 B.Δp甲>Δp乙 C.Δp甲=Δp乙 D.都有可能
7.(22-23八年级下·福建三明·阶段练习)两块完全相同的长方体金属块,长宽之比是5∶2,垂直相交叠放在水平地面上,如图,则A对B的压强与B对地面的压强之比为( )
A.1∶1 B.5∶2
C.5∶4 D.4∶5
8.(20-21八年级下·福建福州·期末)如图所示,质量分布均匀的正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去一部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙,m甲=m乙 B.ρ甲>ρ乙,m甲=m乙
C.ρ甲>ρ乙,m甲<m乙 D.ρ甲=ρ乙,m甲<m乙
9.(2023·福建漳州·三模)如图所示,质量分别为m甲、m乙,密度分别是ρ甲、ρ乙的正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强相等。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,则( )
A.m甲大于m乙 B.ρ甲小于ρ乙 C.F甲大于F乙 D.p甲 小于 p乙
10.(22-23八年级下·福建泉州·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向切去一部分。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和剩余部分对水平地面的压强p甲、p乙的判断,正确的是( )
A.密度:ρ甲>ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲<p乙
B.密度:ρ甲>ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲>p乙
C.密度:ρ甲=ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲<p乙
D.密度:ρ甲=ρ乙,剩余部分对水平地面的压强:p甲>p乙
二、填空题
11.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,边长分别为0.2m和0.1m的质量分布均匀的实心正方体A、B放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若将A重叠在B上方,则A对B的压力和B对地面压力之比为 。若将A、B分别沿水平方向切去0.05m,剩余部分对地面的压强 (选填“>”“<”或“=”)。
12.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图甲是边长为10cm的均匀正方体,重力为27N,放在水平桌面中央,正方体对桌面的压强为 Pa;若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且剩余部分b重为a重的1.5倍,如图乙所示,则此时a和b对地面的压强之比pa:pb = 。
13.(23-24八年级下·福建厦门·期末)如图甲,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙。则B物体的边长是 m,A物体的密度为 。
14.(23-24八年级下·福建福州·期中)质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上若甲图中B对地面的压力为F1,乙图中A对地面的压力为F2则F1:F2= 甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2。则p1:p2= 。
15.(22-23八年级下·福建漳州·期中)如图所示,质地均匀的长方体物体放在水平桌面上,它对桌面的压强为p1;若先竖直切除该物体右边的阴影部分①,则物体剩余部分对桌面的压强为p2;若再竖直切除该物体右边的阴影部分②,则物体剩余部分对桌面的压强为p3,则p2 p1,p3 p2。(均选填“>”“<”或“=”)
16.(22-23八年级下·福建宁德·期末)有A、B两个均匀实心圆柱体,A底面积为20cm2,B底面积为50cm2。A放在水平桌面上(如图甲),对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,则A对地面的压力为 N;B放在水平桌面上(如图乙),对桌面的强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3,则p2:p3= 。
三、计算题
17.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)有两个实心圆柱体A和B叠放在一起,并且完全接触,放在水平地面上,如图所示。已知:A、B两圆柱体的高分别为8cm、10cm,A与B的底面积之比为1∶2,A对B的压强是2000Pa,B的密度是。求:
(1)圆柱体A的密度;
(2)圆柱体A和B的重力之比;
(3)若将A沿水平方向截去2cm的高度,求B对地面的压强变化量的大小。
18.(23-24九年级下·福建福州·阶段练习)如图所示,放在水平地面上正方体木块甲、乙,边长分别为0.2m、0.1m,重力分别为48N、6N,若沿水平方向切掉甲木块一部分叠放在乙木块正上方,此时甲、乙木块对地面压强刚好相等。求:
(1)切割前甲木块对水平地面的压强;
(2)甲木块被切掉部分的重力;
(3)切割叠放后乙木块对水平地面的压强。
试卷第1页,共3页
1
学科网(北京)股份有限公司
$$