内容正文:
题组题型强化训练·广西物理
重
难
题
型
训
练
类型 2 翻转、切割、叠放类压强综合计算
(广西 2024、2023,北部湾 2022、2021 必考)
1. 【翻转】如图所示,形状、体积相同的甲、乙两个长方
体,甲的质量为 6
kg、平放时底面积为 0. 02
m2,乙
的质量为 8
kg,则平放时甲对水平地面的压强 p甲为
3
000 Pa;若将甲顺时针旋转 90°,此时甲对地
面的压强变化量 Δp甲为 3
000
pa,则乙竖放时对地
面的压强 p乙为 8
000 Pa.
第 1 题图
思维点拨
①同一物体翻转后,对水平面的压力大小不变,因
此分析压强变化,关键点在于分析受力面积的
变化;
②压力大小不变,受力面积越小,压强越大;
③甲、乙两物体形状、体积相同,因此与水平面的
接触面积相同.
2. 【翻转】在太空中无法区分方位,神舟十四号飞船采
用陀螺仪确定自己的位置. 如图为陀螺仪中一关键
部件的简化图,厚度为 l,正面为正四边形的长方体
钢质部件,其质量为 8
g,其空心部分圆的面积为正
四边形面积的一半,该部件如图甲所示放置时对地
面的压强为图乙所示放置时的
1
2
. 甲、乙与地面接
触面积 S甲、S乙 的比值为 2 . 已知钢的密度约为
8. 0 × 103
kg / m3,则该部件的正四边形的边长为
2 cm.
第 2 题图
3. 【翻转】如图所示,在水平地面上分别立放和平放着
规格完全相同的铝块 A 和 B. 在铝块 B 上放有轻质
圆柱形容器 C(容器的质量和厚度可忽略,深度足
够),C 中盛入适量的水,密度为 ρ水 . 铝块 A 和 B 的
密度均为 ρ,其上表面到水平面的距离分别为 h1 和
h2,C 与铝块 B 和铝块 B 与地面的接触面积分别为
SC、SB,且 SB =8SC.则铝块 A 和 B 的质量之比 mA ∶mB =
1 ∶1 ;若铝块 A 和 B 对水平地面的压强相等,则圆
柱形容器 C 中盛入水的深度 h水 = .
第 3 题图
4. 【浮力+翻转】如图( a)所示,是将实心长方体甲竖
直浸没在某液体中的状态,上、下表面受到液体的
压力分别为 F0、3F0,如图( b)所示,将甲平放水平
地面上,再将其顺时针翻转 90°,使甲和地面的接触
面积由 3S 变为 S. 则甲对水平面的压力为 2F0 ,
甲对地面的压强变化量为 .
第 4 题图
5. 【切割】如图所示,一块质地均匀的长方体物块放在
水平地面上. 若沿如图所示的斜面将物块切成底面
积相同的左右两块,把这两块水平分开后依然平放
在水平地面上,它们对地面的压强分别为 1
000
Pa
和 1
500
Pa,已知物块的密度为 1. 25×103
kg / m3 . 它
们对地面的压力之比 F左 ∶F右 = 2 ∶3 ,物块高度 h
为 10 cm.
第 5 题图
思维点拨
①物体被切割成底面积相同的两块,受力面积相
同,根据压强公式,压力与压强成正比;
②根据压力之比可算出切割的左右两边质量之
比,受力面积各为切割前面积的一半,算出长方体
没有切割前对地面的压强,根据质地均匀的固体
对地面的压强可通过计算得到物块高度.
6. 【切割】如图甲,一个质量均匀分布的柱体静止在水
平面上,它对水平面的压强为 p,若将它沿竖直方向
切成如图乙两部分,它们对水平面的压强分别为 pa
和 pb,则 p、pa、pb 三者的关系为 p =pa =pb ;若将
它沿斜线方向切成如图丙两部分,它们对水平面的
13
题组题型强化训练·广西物理
重
难
题
型
训
练
压强分别为 pc 和 pd, 则 p、 pc、 pd 三者的关系
为 pd>p>pc .
甲 乙 丙
第 6 题图
7. 【切割】甲、乙两个实心均匀正方体的边长分别为
l甲、l乙,密度 ρ甲 <ρ乙 . 均放在水平地面上,甲、乙对地
面的压强分别为 p甲、p乙 . 若按照如图所示方式,将
两正方体沿水平方向各截去高度均为 Δh 的一部
分,它们剩余部分对地面的压力相等,则 l甲 >
l乙,p甲 < p乙 . (均选填“ >”“ <”或“ = ”)
第 7 题图
8. 【切割+翻转】铺设地板时经常将地板砖切割成需要
的形状,如图甲所示,质地均匀的某长方体材料(侧
面为正方形)对地面的压强为 750
Pa,将其沿虚线
切去一角后(图乙),其对地面的压强变为 600
Pa,
则将其按图丙倒放时对地面的压强为 1
000 Pa,
将其按图丁侧放时对地面的压强为 750 Pa.
第 8 题图
9. 【切割+翻转】如图所示,王老师回农村老家想给家
里搭建一个土坯房,他用泥土夯出了一个实心长方
体,其质量为 2
kg, 棱长分别为 0. 2
m、 0. 1
m、
0. 05
m,该长方体竖放在水平地面上时,对水平地
面的压强为 4×103 Pa. 将长方体平放或侧放后,
需要在其上部沿水平方向切去一定质量 m,使长方
体对水平地面的压强变为 800
Pa,若要使切去的质
量 m 较小,则 m 的值为 0. 4 kg.
第 9 题图
第 10 题图
10. 【切割+翻转】如图 a 所示,质量为 4
kg 的实心正方
体放置在水平地面上,该正方体的棱长为 10
cm,
则它对地面的压强 p = 4
000 Pa,如图 b 所示,
沿竖直方向切去厚度为 ΔL = 4
cm 的部分甲,剩余
部分为乙,然后将甲水平旋转 90 度后,叠放在乙
的上表面的中央,如图 c 所示,此时甲对乙的压强
和乙对地面的压强分别为 p甲、 p乙,则 p甲 ∶ p乙 =
1 ∶ 1 .
11. 【浮力+切割】如图所示,足够高的柱状容器甲放在
水平地面上. 底面积为 1×10-2
m2,内盛有 0. 15
m
深的水,实心正方体乙的边长为 0. 1
m,质量为 2
kg,现从其中挖出一个高度为 0. 1
m,底面积为 S
的柱体,此时正方体对水平地面的压强 不变
(选填“变大”“变小”或“不变”). 将该柱体放入容
器甲后,使得正方体乙剩余部分对地面的压强不
大于水对容器甲底部的压强,则挖去的最小底面
积 S 为 5×10-3 m2 .
第 11 题图
12. 【叠放】有两个质量分布均匀的正方体 A、B,已知 A
的边长为 20
cm,B 的质量为 4
kg,边长为 10
cm. 将
B 放置在水平桌面上时(如图甲),B 对桌面的压强
为 4×103 Pa;如图乙,将 A 叠放在 B 的正上方,B
对水平桌面的压强增加了 6
000
Pa,则 A 对 B 的压
强与 B 对水平桌面的压强之比为 3 ∶5 .
第 12 题图
13. 【叠放】如图甲所示,两个相同的 A、B 正方体并排
放在水平桌面上时, 它们对桌面的压强均为
100
Pa,若将它们按图乙所示叠放,则它们对桌面
的压强为 200 Pa;若按图丙所示将 A 物体平移出
1
3
,则此时物体 A 对物体 B 的压强为 150 Pa.
第 13 题图
23
题组题型强化训练·广西物理
重
难
题
型
训
练
思维点拨
①叠放后的物体,不再是均匀柱状物,只能用压
强公式计算;②计算时,需准确判断对应的接触
面积及压力;③本题 A 物体平移时,与 B 物体接
触面积变小,压力不变.
14. 【切割+叠放】如图甲所示,棱长为 10
cm 的均匀正
方体,重为 90
N,放在水平桌面中央,此时正方体
对桌面的压强为 Pa. 沿水平方向切下一
部分 a 立放在水平桌面上,且使 a 竖对桌面压强
为剩余部分 b 对桌面压强的 1. 5 倍,如图乙、丙所
示,再将 b 沿水平方向截取 1
2
高度叠放在 a 的上表
面,如图丁,此时 a 对桌面的压强为 Pa.
第 14 题图
15. 【切割+叠放】如图所示,两个密度均匀质量相等的
圆柱体 A、B,底面积之比为 SA ∶SB = 2 ∶3. 若将 A 的
上方水平截去一部分叠放在 B 的正上方后,A 剩
余部分对水平面的压强恰好等于此时 B 对水平面
的压强,A 剩余部分的高度与叠放后 B 的总高度
相同,则 A 截去的高度与 A 原高度之比为 Δh ∶h =
1 ∶5 ,A、B 的密度之比为 ρA ∶ρB = 9 ∶10 .
第 15 题图
16. 【切割+叠放】如图甲所示,放在水平面上的实心圆
柱体 A、B 由不同材料制成,它们高度均为 h,底面
积之比 SA ∶SB = 3 ∶4,对地面的压强之比为 pA ∶ pB =
2 ∶1,则它们密度之比 ρA ∶ ρB = 2 ∶1 ,若在 A、B
上沿水平方向截去某一相同厚度 Δh,然后将所截
去的部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,如
图乙所示,恰能使叠放后的物体 A′、B′对水平面的
压强相等,则 h ∶Δh= 7 ∶6 .
甲 乙
第 16 题图
17. 【切割+叠放】如图甲所示,为了在广场上做合金雕
塑,需要石材做基石. 现将质量分布均匀的正方体合
金 A 和石材 B 放在水平地面上,A 的边长为 1
m,B
边长是 A 的 2 倍,A 与 B 对地面的压强之比为 3 ∶2,
此时 B 对地面的压强为 4×104
Pa,则 A 的密度为
6×103 kg / m3;将 A 沿水平方向切去高为 L 的部
分,把切去部分叠放在 B 上,将 B 沿竖直方向切去
厚为 L 的部分,把切去部分垫在 A 下方做基石,如
图乙所示,若将 B 切下部分垫在 A 剩余部分上,或
将 A 切下部分垫在 B 剩余部分上,二者对地面的压
强之比为 7 ∶20,则切去部分 L 的长为 0. 5 m.
第 17 题图
18. 【滑轮组+叠放】如图所示,甲、乙两个实心正方体
的密度之比 ρ甲 ∶ρ乙 = 10 ∶1,把乙物体放在水平地面
上时,乙对水平地面的压强为 p1,把甲、乙两物体
按如图所示组合在一起,绳对乙的拉力与绳对甲
的拉力之比是 2 ∶1 (不计绳重、滑轮重和摩
擦),当甲、乙两个物体静止时,乙对水平地面的压
强为 p2,已知 p1 ∶p2 = 8 ∶3,如果把乙直接放在甲的
正上方时,甲对水平地面的压强为 p3,那么,p1 ∶ p3
= 1 ∶9 .
第 18 题图
19. 【二力平衡+叠放】如图所示装置,甲、乙、丙均为正
方体. 轻质弹簧测力计的吊环和挂钩通过水平细
线连接甲、乙两个物体,物体乙压着水平地面上的
物体丙,整个装置静止. 已知物体乙的密度为 2 ×
103
kg / m3,乙的边长为 10
cm;物体丙的密度为 8×
103
kg / m3,丙的边长为 5
cm. 此时乙对丙的压强与
丙对水平地面的压强之比为 1 ∶3,则乙受到的重力
为 20 N,弹簧测力计的示数为 15 N. (不计
33
题组题型强化训练·广西物理
重
难
题
型
训
练
细线重、弹簧测力计重和摩擦,滑轮只改变细线拉
力方向)
第 19 题图
20. 【叠放】(较难)如图,在水平桌面上有一叠圆形金
属片,最下面一块重为 G,面积为 S,它相邻的上面
一块金属片重
G
2
,面积为 S
2
,第三块重为 1
4
G,面积
为
1
4
S,以此类推,金属片的重力和面积均逐渐减
半,一直叠下去,则自下而上三块金属片,每块金
属片上表面受到的压强之比为 1 ∶1 ∶1 ,桌面受
到的压强为 .
第 20 题图
21. 【叠放+图像】如图甲所示,A、B 两个质量均匀的正
方体放在水平地面上,A 的边长是 B 的 2 倍. 将 A
沿水平方向切去高为 L 的部分,叠放在 B 的正上
方. 叠放后,B 对地面的压强与 L 的变化关系、A 剩
余部分对地面的压强与 L 的变化关系如图乙所
示. 图乙中表示 B 对地面的压强与 L 变化关系的
是图像 ① (填序号);叠放后,当 B 对地面的压强
是 A 剩余部分对地面的压强的 2 倍时,L 的值是
1. 25 cm.
第 21 题图
22. 【杠杆+切割】小雨同学设计了如图所示的装置探究
杠杆的平衡条件,在轻质杠杆 AB 的 A 端悬挂一个
质量为 2. 0
kg 的空桶,AO ∶OB= 3 ∶1. 将质量分布均
匀,重为 180
N 的异形工件 M 通过细线与 B 端相
连,已知 M 的上下两部分均为正方体,且边长之比
为 1 ∶2. 此时,杠杆在水平位置平衡,且 M 对地面的
压强为 3
000
Pa,不考虑机械的摩擦,此时细线对 M
的拉力为 60
N;若在 M 的下部沿竖直方向截去
部分,并将其放入空桶中,使 M 对地面的压强变为
原来的
80
93
,则截去部分的质量为 0. 5 kg.
第 22 题图
23. 【切割+图像】水平桌面上有 A、B 两个质地均匀的
实心正方体,B 的边长为 10
cm. 将 B 沿如图甲所
示的竖直方向切割为两个长方体 B1 和 B2,如果只
将 B1 放在 B2 上,此时 B2 对桌面的压强为 p1;如
果只将 B2 放在 A 上,此时 A 对桌面的压强为 p2 .
改变竖直切割位置,p1、p2 随 B2 厚度 a 的变化关系
如图乙所示. 则 B 的质量为 1 kg,图乙中 p3 为
4 ×103
Pa.
第 23 题图
24. 【切割+叠放+图像】如图所示,甲、乙两个实心物体
静止在水平地面上,其中甲为底面积为 0. 25
m2、
高 2
m 的均匀柱状体,乙为边长为 1
m,密度为 2×
103
kg / m3 的正方体. 当沿水平方向截取不同高度
的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙
对地面的压强随截取的长度 x 的变化如图像所
示,则 p0 = 2×104 Pa,x1 = 0. 8 m.
第 24 题图
图像解读
①a 为乙对地面的压强随截取的长度 x 变化的图
像,b 为甲对地面的压强随截取部分长度 x 变化
的图像;
②p0 为初始时乙对地面的压强,2p0 为初始时甲
对地面的压强;
③当截取高度为 x1 时,甲、乙对地面的压强相等.
43
参考答案及重难题解析·广西物理
题
组
题
型
强
化
训
练
律 I=
U
R
可知:电路中的电流不变,滑片 P 至 b 端之间电阻的
电压改变,即电压表示数改变,电流表示数不变,故 AB 错误;
不称重物时,滑片 P 位于 R 的最上端 a 处,此时电路总电阻
R总 =R0 +R= 4
Ω+8
Ω = 12
Ω,由欧姆定律可知,此时电路中的
电流 I=
U
R总
= 3
V
12
Ω
= 0. 25
A,由 P= I2R 可知,R0 的电功率 P0 =
I2R0 = (0. 25
A) 2 ×4
Ω = 0. 25
W,故 C 错误;当电压表示数为
1
V 时,因电路中的电流不变,由欧姆定律可知,滑片 P 至 b
端之间电阻阻值为 Rb =
Ub
I
= 1
V
0. 25
A
= 4
Ω,由题意可知,此时
弹簧压缩量 ΔL = L0 -L = L0 -
Rb
R
L0
= 4
cm-
4
Ω
8
Ω
4
cm
= 4
cm- 2
cm =
2
cm,由压力 F 与压缩量 ΔL 关系可知:当 ΔL= 2
cm 时,弹簧
受到的压力为 20
N,即所测重物的重力为 20
N,故 D 正确,
故选 D.
8. ABC 【解析】由图乙得,R 与 R1 串联,电流表测量电路电
流;由图丙可知,酒精气体浓度越大,R 电阻越小,此时电路总
电阻越小,由欧姆定律得,电路中电流越大,即电流表示数越
大,故 A 正确;刚达到饮酒驾驶时,呼出酒精气体浓度 K =
0. 2
mg / mL
2
500
= 8 × 10-5
mg / mL,由图丙得,此时 R 的阻值为
64
Ω,故 B 正确;电流表示数为 0. 12
A 时,由欧姆定律得,此
时电路总电阻为 R总 =
U
I
= 12
V
0. 12
A
= 100
Ω,R 的阻值 R =R总 -
R1 = 100
Ω-20
Ω = 80
Ω,由图丙可知,此时呼出酒精气体浓
度为 K= 4×10-5
mg / mL,则血液酒精浓度 M= 4×10-5
mg / mL×
2
500 = 0. 1
mg / mL<0. 2
mg / mL,则此时不属于饮酒驾驶,故
C 正确;达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为 P =
U2
R总 ′
=
(12
V) 2
64
Ω+20
Ω
≈1. 71
W,故 D 错误,故选 ABC.
9. 0. 125 8 【解析】已知电阻 R0 与 Rx 串联,闭合开关 S1 ,将
单刀双掷开关 S2 掷于 a 端时,电压表测量总电压,所以电源
电压 U= 2. 5
V;将 S2 切换到 b 端时,电压表测量电阻 R0 两
端的电压,根据串联电路的电压特点可知,此时 Rx 两端的电
压:Ux =U-U0 = 2. 5
V-1. 5
V = 1
V,根据串联电路的电流特点
和欧姆定律可知,通过 Rx 电流: Ix = I0 = I =
U0
R0
= 1. 5
V
12
Ω
=
0. 125
A;由 I=
U
R
可知,电阻 Rx 的阻值:Rx =
Ux
Ix
= 1
V
0. 125
A
=8
Ω.
10. 1 5 【解析】如图,R1 和 R2 串联,AB 间的电压为 R2 两端
的电压,R1 的阻值随光照强度的增大而减小,绳子挡住红外
线时,光照强度变弱,R1 的阻值变大,由欧姆定律知,电路中
的电流变小,R2 两端的电压变小,即 AB 间的电压变小,所以
当 AB 间的电压为 1
V 时,跳绳自动计数器会计数一次;绳
子挡住射向 R1 的红外线时,R2 两端的电压为 1
V,由串联电
路中电压的规律知,R1 两端的电压为 U1 =U-U2 = 6
V-1
V =
5
V,由串联分压原理知,R1 的阻值为 R1 =
U1
U2
R2 =
5
V
1
V
R2 =
5R2 ,绳子没有挡住射向 R1 的红外线时,R2 两端的电压为
3
V,由串联电路中电压的规律知,R1 两端的电压为 U1 ′ =
U-U2 ′ = 6
V- 3
V = 3
V,由串联分压原理知,R1 的阻值为
R1 ′=
U1 ′
U2 ′
R2 =
3
V
3
V
R2 = R2 ,所以 R1 ∶ R1 ′ = 5R2 ∶ R2 = 5 ∶ 1,故
R1 的阻值会变为原来的 5 倍.
类型 2 翻转、切割、叠放类压强综合计算
1. 3
000 8
000 【解析】 甲对水平地面的压力 F甲 = G甲 =
m甲 g= 6
kg×10
N / kg = 60
N,甲对水平地面的压强 p甲 =
F甲
S甲
=
60
N
0. 02
m2
= 3
000
Pa;将甲顺时针旋转 90°,压力不变,受力面
积变小,根据 p=
F
S
可知甲对地面的压强变大,此时甲对地面
的压强变化量 Δp甲为 3
000
Pa,所以此时甲对地面的压强为
p′= p甲 +Δp甲 = 3
000
Pa+3
000
Pa = 6
000
Pa,此时的受力面积
S′=
F甲
p′
= 60
N
6
000
Pa
= 0. 01
m2 ,甲、乙的形状、体积相同,所以此
时乙的受力面积 S乙 = S′ = 0. 01
m2 ,乙对水平地面的压力
F乙 =G乙 =m乙 g= 8
kg×10
N / kg = 80
N,乙对地面的压强 p乙 =
F乙
S乙
= 80
N
0. 01
m2
= 8
000
Pa.
2. 2 2 【解析】由于该部件如图甲所示放置时对地面的压强
为图乙所示放置时的
1
2
,由 p =
F
S
可知,物体对地面压力相
同,所以甲、乙与地面接触面积 S甲、S乙 的比值为 2;钢质部件
的质量为 8
g,钢的密度约为 8. 0×103
kg / m3 ,则钢质部件的
体积
V钢 =
m钢
ρ钢
= 8
g
8. 0×103
kg / m3
= 8
g
8. 0
g / cm3
= 1
cm3 ,由于空心
部分圆的面积为正四边形的一半,厚度也相同,由
V = Sl 可
得,钢质部件与空心部分的总体积
V= 2
V钢 = 2
cm3 ,设该部件
的正四边形的边长为 a,由于甲、乙与地面接触面积 S甲、S乙
的比值为 2,有
1
2
a2 = 2al,解得 l =
1
4
a,则钢质部件与空心部
分的总体积 a2 ×
1
4
a= 2
cm3 ,解得 a= 2
cm.
3.
1 ∶ 1
8ρ(h1 -h2 )
ρ水
【解析】 A 和 B 是规格完全相同的铝块,
所以铝块 A 和 B 的质量之比为 mA ∶ mB = 1 ∶ 1;水平面上的
柱形物体对水平面的压力等于自身的重力,则有 p =
F
S
=
G
S
=mg
S
= ρVg
S
= ρShg
S
= ρgh,所以铝块 A 对水平地面的压强为
pA = ρgh1 ,已知 SB = 8SC,铝块 B 对水平地面的压强等于水的
重力和铝块的重力之和, 则 p =
G+G水
SB
= G
SB
+
G水
SB
= ρgh2 +
ρ水 SCh水 g
8SC
= ρgh2 +
ρ水 h水 g
8
,铝块 A 和 B 对水平地面的压强相
等,则 ρgh1 = ρgh2 +
ρ水 h水 g
8
,解得 h水 =
8ρ(h1 -h2 )
ρ水
.
4. 2F0
4F0
3S
【解析】浮力产生的原因是浸在液体中的物体受
到的向上和向下的压力差. 由题意可知,将实心长方体甲竖
直浸没在某液体中,上、下表面受到水的压力分别为 F0 、3F0 ,
则甲所受浮力为 F浮 =F向上 -F向下 = 3F0 -F0 = 2F0 ,甲物体悬浮
于液体中,则 F浮 = G甲 = F压,甲对水平面的压力为 2F0 ,压强
p=
2F0
3S
,现将甲顺时针翻转 90°,甲对地面的压力不变,接触
12
参考答案及重难题解析·广西物理
题
组
题
型
强
化
训
练
面积由 3S 变为 S,则此时甲对地面的压强为 p′=
F
S
=
2F0
S
,甲
对地面的压强变化量为 Δp=
2F0
S
-
2F0
3S
=
4F0
3S
.
5. 2 ∶ 3 10 【解析】根据压强公式 F = pS 可知,在受力面积相
同的条件下,压力与压强成正比,故左、右两侧物块对地面的
压力为 F左 ∶ F右 = 1
000
Pa ∶ 1
500
Pa = 2 ∶ 3;设长方体物块
的质量为 m,底面积为 S,因右侧物块对地面的压强为 1
500
Pa,故有 p右 =
F右
0. 5S
=
3
5
mg
0. 5S
= 1
500
Pa,整理得
mg
S
= 1
250
Pa,根据 p=
F
S
=mg
S
= ρVg
S
= ρShg
S
= ρgh,长方体没有切除前
对地面的压强 p =
F
S
= mg
S
= 1
250
Pa = ρgh,物块高度 h =
1
250
Pa
ρg
= 1
250
Pa
1. 25×103
kg / m3 ×10
N/ kg
=0. 1
m=10
cm.
6. p= pa = pb pd >p>pc 【解析】原来的柱体放在水平地面上,对
地面的压强为 p=
G
S
= ρVg
S
= ρShg
S
= ρgh,若将它沿竖直方向切
成如图乙两部分,它们对水平面的压强 pa = pb = p = ρgh,若沿
如图丙所示的斜线方向切成 c、d 两部分,由丙图可知:
Vc <
Sch,pc =
Gc
Sc
=
ρVcg
Sc
<
ρSchg
Sc
= ρgh = p,由丙图可知:
Vd >Sdh,pd =
Gd
Sd
=
ρVdg
Sd
>
ρSdhg
Sd
= ρgh= p,由以上两式可知 pd >p>pc .
7. > < 【解析】物体为实心均匀正方体,各截去相同高度 Δh,
它们剩余部分对地面的压力相等,即 ρ甲 l甲 2( l甲 -Δh) g = ρ乙
l乙 2( l乙 -Δh)g,因为 ρ甲 <ρ乙,所以 l甲 >
l乙;由题意可知,剩余部
分对地面的压强 p剩 =
F
S
,由 l甲 >
l乙 可知,两物体底面积大小
的关系为:S甲 >
S乙,且它们剩余部分对地面的压力相等,即
F剩甲 =F剩乙,故二者剩余部分对地面的压强 p剩甲 <
p剩乙 . 二者
切割走的部分物体对地面的压强 p割 = ρgΔh,因为 ρ甲 <ρ乙,所
以 p割甲 <p割乙 . 切割前,甲、乙物体对地面的压强 p = p剩 +p割,故
甲、乙物体切割前对地面的压强大小关系为:p甲 <
p乙 .
8. 1
000 750 【解析】设长方体的长为 a,由于长方体的侧面
是正方形,则设阴影部分的边长是 b,切掉部分的长度为 c,如
图所示:
第 8 题解图
甲图,长方体对地面的压强为:p甲 =
F甲
S甲
=
G甲
ab
= 750
Pa,乙图,
长方体对地面的压强为:p乙 =
F乙
S乙
=
G乙
ab
= 600
Pa,所以,
p甲
p乙
=
G甲
ab
G乙
ab
= 750
Pa
600
Pa
,解得,
G乙
G甲
= 4
5
,所以切掉了总重的
1
5
,由于质地
均匀,所以切掉了体积的
1
5
,即
V切 =
1
5
V,因为,
V切 =
1
2
b2c,
长方体的体积:
V= b2a,所以,
1
2
b2c=
1
5
b2a,所以,c=
2
5
a,从
乙图到丙图,长方体对地面的压力不变,受力面积为:S丙 =
(a-c)b,
p丙
p乙
=
G乙
(a-c)b
G乙
ab
= a
a-c
= a
a-
2
5
a
= 5
3
,所以,
p丙
600
Pa
= 5
3
,
所以 p丙 = 1
000
Pa;从乙图到丁图,长方体对地面的压力不
变,受力面积为:S丁 = ab-
1
2
bc = ab-
1
2
b×
2
5
a =
4
5
ab,
p乙
p丁
=
G乙
ab
G乙
4
5
ab
= 4
5
,所以,
600
Pa
p丁
= 4
5
,所以 p丁 = 750
Pa.
9. 4×103 0. 4 【解析】该长方体对水平地面的压强为 p =
F
S
=
mg
S
= 2
kg×10
N / kg
0. 05
m×0. 1
m
= 4
000
Pa;若将长方体平放,在其上部沿
水平方向切去一定质量 m,使长方体对水平地面的压强变为
800
Pa,此时长方体对水平地面的压力为 F′ = p′S′ = 800
Pa×
(0. 2
m×0. 1
m)= 16
N,若侧放后,在其上部沿水平方向切去
一定质量 m,使长方体对水平地面的压强变为 800
Pa,此时
长方体对水平地面的压力 F″ = p′ S″ = 800
Pa × ( 0. 05
m ×
0. 2
m)= 8
N,由于长方体的总质量不变,总压力等于重力,也
是一个定值,当剩余的压力比较大时,则说明切去一定质量较
小,m 的较小值为 m′=
G′
g
= 2
kg×10
N / kg-16
N
10
N / kg
= 0. 4
kg.
10. 4
000 1 ∶ 1 【解析】由题意可知,正方体的棱长为 L =
10
cm = 0. 1m,则正方体的底面积为 S= (0. 1
m) 2 = 0. 01
m2 ,
由受力分析可知,正方体对地面的压力 F 等于正方体的重
力 G,即 F=G=mg = 4
kg×10
N / kg = 40
N,由 p =
F
S
可得,正
方体对地面的压强为 p =
F
S
= 40
N
0. 01
m2
= 4
000
Pa;由题意可
得,甲部分的重力为 G甲 =
ΔL
L
G =
4
cm
10
cm
×40
N = 16
N,甲部分
对乙的压力为 F甲 =G甲 = 16
N,甲部分与乙部分的接触面积
为 S甲 =L×(L-ΔL) = 4
cm×(10
cm- 4
cm) = 24
cm2 = 2. 4×
10-3
m2 , 由 p =
F
S
可 得, 甲 对 乙 的 压 强 为 p甲 =
F甲
S甲
=
16
N
2. 4×10-3
m2
= 2
3
×104
Pa,乙对地面的压力为 F乙 =G = 40
N,
乙与地面之间的接触面积为 S乙 = L × ( L - ΔL) = 10
cm ×
(10
cm-4
cm)= 60
cm2 = 6× 10-3
m2 ,则乙对地面的压强为
p乙 =
F乙
S乙
= 40
N
6×10-3
m2
= 2
3
×104
Pa,故可得甲对乙的压强和乙对地
面的压强之比为 p甲 ∶ p乙 =
2
3
×104
Pa ∶
2
3
×104
Pa=1 ∶ 1.
11. 不变 5×10-3 【解析】水对容器底的压强为 p1 = ρ水 gh水 =
1×103
kg / m3 ×10
N / kg×0. 15
m = 1. 5×103
Pa,实心正方体乙
的边长为 0. 1
m,质量为 2
kg,没有挖之前,物体的重力可以
表示为 G乙 =m乙 g= ρ正 V乙 g= ρ正(h物) 3
g,没有挖之前对地面
的压强为 p2 =
F物
S物
=
m物 g
S物
=
ρ物 V正 g
S物
= ρ物 gh物,从其中挖出一
个高度为 0. 1
m,底面积为 S 的柱体,该柱状体的重力为
G柱 =m柱 g= ρ物 V柱 g= ρ物 Sh物 g,挖去柱体后,剩余部分的重
力为 G剩 = ρ物(h物) 3g-ρ物 Sh物 g= ρ物 h物 g(h物 2 -S),剩余部分
对地面的压强为, p3 =
F
h2物 -S
=
G剩
h2物 -S
=
ρ物 h物 g(h2物 -S)
h2物 -S
=
22
参考答案及重难题解析·广西物理
题
组
题
型
强
化
训
练
ρ物 gh物,故正方体挖去柱体后对地面的压强不变;将该柱体
放入容器甲后,使得正方体乙剩余部分对地面的压强不大
于水对容器甲底部的压强,则水对容器底的压强最小值为
p水 =
F物
S物
= 2
kg×10
N / kg
(0. 1
m) 2
= 2
000
Pa,此时水的深度最小为
h水2 =
p水
ρ水 g
= 2
000
Pa
1×103
kg / m3 ×10
N / kg
= 0. 2
m,增加的排开水的
体积为 ΔV= Δh× S底 = ( 0. 2
m - 0. 15
m) × 1 × 10-2
m2 = 5 ×
10-4
m3 ,正方体乙 的 密 度 为 ρ物 =
m物
V正
= 2
kg
(0. 1
m) 3
= 2 ×
103
kg / m3 ,挖去柱体的密度不变,则挖去的柱体放入水中会
沉底,该柱体的体积为 5× 10-4
m3 ,挖去的最小底面积 S =
V
h物
= 5
×10-4
m3
0. 1
m
= 5×10-3
m2 .
12. 4×103 3 ∶ 5 【解析】B 对桌面的压力 FB =GB =mBg= 4
kg×
10
N / kg = 40
N, B 与桌面的接触面积 SB = ( 10
cm)
2 =
100
cm2 = 0. 01
m2 ,则 B 对桌面的压强 pB =
FB
SB
= 40
N
0. 01
m2
=
4×103
Pa;将 A 叠放在 B 的正上方,A 的重力等于 B 对水平
桌面增加的压力 GA = ΔF= ΔpSB = 6
000
Pa×0. 01
m2 = 60
N,
将 A 叠放在 B 的正上方,A 对 B 的压强与 B 对水平桌面的
压强之比为
pA
pB ′
=
GA
SB
GA+GB
SB
=
GA
GA+GB
= 60
N
60
N+40
N
= 3
5
.
13. 200 150 【解析】设正方体 A 和正方体 B 的重力均为 G,
它们的底面积均为 S,则图甲中它们对桌面的压强 p甲 =
F甲
S甲
= 2G
2S
= 100
Pa,若将它们按图乙所示叠放,接触面积不
变,对桌面的压力增加 1 倍,它们对桌面的压强 p乙 =
F乙
S乙
=
2G
S
= 200
Pa;若按图丙所示将 A 物体平移出
1
3
,物体 A 对物
体 B 的压力等于物体 A 的重力,接触面积为
2
3
S,
则此时物
体 A 对物体 B 的压强 p丙 =
G
2
3
S( )
= 3G
2S
= 150
Pa.
14. 9×103 1. 8×104 【解析】正方体棱长 l = 10
cm = 0. 1
m,重
为 90
N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强 p =
F
S
= G
l2
= 90
N
(0. 1
m) 2
= 9 × 103
Pa;均匀正方体的体积
V =
(10
cm) 3 = 1
000
cm3 = 1× 10-3
m3 ;正方体的质量 m =
G
g
=
90
N
10
N / kg
= 9
kg, 正方体的密度 ρ =
m
V
= 9
kg
1×10-3
m3
= 9 ×
103
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. 5 倍,则 pa =
1. 5pb,根据 p=
F
S
= G
S
=mg
S
= ρVg
S
= ρShg
S
= ρhg 得 ha = 1. 5hb =
10
cm = 0. 1
m,则 b 的高度为:hb =
0. 1
m
1. 5
= 1
15
m,由此可
得 a、b 的重力分别为:Gb = ρgl2hb = 9× 103
kg / m3 × 10
N / kg×
(0. 1
m) 2 ×
1
15
m = 60
N,Ga = ρgl2 ( l - hb ) = 9 × 103
kg / m3 ×
10
N / kg×(0. 1
m) 2 ×(0. 1
m-
1
15
m)= 30
N,再将 b 沿水平方
向截取
1
2
高度叠放在 a 的上表面,此时 a 对桌面的压强为:
pa =
F
Sa
=
Ga +
1
2
Gb
l( l-hb)
=
30
N+
1
2
×60
N
0. 1
m×(0. 1
m-
1
15
m)
= 1. 8×104
Pa.
15. 1 ∶ 5 9 ∶ 10 【解析】设两个密度均匀质量相等的圆柱
体 A、B 的质量为 m,则圆柱体 A 截去部分的质量 Δm=
Δh
h
m,
剩余部分的质量为(1-
Δh
h
)m,因水平面上物体的压力大小
和自身的重力大小相等,所以,A 剩余部分和此时 B 对水平
面的压力之比 FA ∶ FB = ( 1 -
Δh
h
) mg ∶ ( 1 +
Δh
h
) mg = ( 1 -
Δh
h
) ∶ (1+
Δh
h
),因 A 剩余部分对水平面的压强恰好等于此
时 B 对水平地面的压强,所以,由 p=
F
S
可得
FA
SA
=
FB
SB
,则
FA
FB
=
SA
SB
,即
1-
Δh
h
1+
Δh
h
= 2
3
,解得
Δh
h
= 1
5
;因 A 剩余部分的高度与叠放
后 B 的总高度相同,所以 B 的高度 h′ =
3
5
h,由
V = Sh 可
得,A 和 B 的体积之比
VA
VB
=
SAh
SBh′
=
SA
SB
·
h
h′
= 2
3
× h
3
5
h
= 10
9
,由
ρ=
m
V
可得,A、B 的密度之比
ρA
ρB
=
m
VA
m
VB
=
VB
VA
= 9
10
.
16. 2 ∶ 1 7 ∶ 6 【解析】对于上下均匀的柱形固体,计算底部
压强可以利用 p= ρgh,则 pA ∶ pB = ρAgh ∶ ρBgh= 2 ∶ 1,可解得
密度之比为 ρA ∶ ρB = 2 ∶ 1;已知 pA ′ = pB ′, 则
FA ′
SA
=
FB ′
SB
,
ρAgSA(h-Δh)
SA
+
ρBgSBΔh
SA
=
ρBgSB(h-Δh)
SB
+
ρAgSAΔh
SB
, ρAg(h-
Δh)+ρBgΔh
SB
SA
= ρBg(h- Δh) + ρAgΔh
SA
SB
,2 × (h- Δh) + 1 ×
Δh
4
3
= 1×(h-Δh)+2×Δh
3
4
,可解得 h ∶ Δh= 7 ∶ 6.
17.
6×103 0. 5 【解析】石材 B 对地面的压强为 4× 104
Pa,B
的底面积为 SB = (2
m) 2 = 4
m2 ,石材 B 对地面的压力为 F =
pS= 4×104
Pa×4
m2 = 1. 6×105
N,石材 B 的密度为 ρB =
mB
VB
=
GB
gVB
= F
gVB
= 1. 6
×105
N
10
N / kg×(2
m) 3
= 2× 103
kg / m3 ,质量分布均匀
的正方体放在水平地面上,由 p=
F
S
= G
S
=mg
S
= ρVg
S
= ρgh,则
pA
pB
=
ρAghA
ρBghB
,可得
ρA
ρB
=
pAhB
pBhA
= 3
2
× 2
1
= 3
1
,则 A 的密度为 ρA =
3ρB = 3×2×103
kg / m3 = 6×103
kg / m3 ,A 切去的质量为 m切A =
ρAV切A = ρASAL,B 切去的质量为 m切B = ρBV切B = ρBSBL,图乙
中 A 下方的石材对地面的压强为 p′=
F
S
=
(mA-m切A+m切B)
SB
,
B 下方的石材对地面的压强为 pB ′ =
F
S
=
(mB-m切B+m切A)
SB-LB·L
,
32
参考答案及重难题解析·广西物理
题
组
题
型
强
化
训
练
二者压强之比为 7 ∶ 20,可得
(mA-m切A+m切B)
SB
(mB-m切B+m切A)
SB-LB·L
=
(ρAVA-ρASAL+ρBSBL)
SB
(ρBVB-ρBSBL+ρASAL)
SB-LB·L
= 7
20
,代入数据
(6×103
kg / m3 ×1
m3 -6×103
kg / m3 ×1
m2 ×L+2×103
kg / m3 ×4
m2 ×L)
4
m2
(2×103
kg / m3 ×8
m3 -2×103
kg / m3 ×4
m2 ×L+6×103
kg / m3 ×1
m2 ×L)
4
m2 -2
m×L
= 7
20
,解得 L= 0. 5
m.
18. 2 ∶ 1 1 ∶ 9 【解析】设乙的质量为 m乙,甲的质量为 m甲,乙
的边长为 a乙,甲的边长为 a甲,当乙放在水平地面上时的压
强为 p1 =
m乙 g
a2乙
,当甲、乙如图所示组合在一起时,根据动滑
轮的特点知:绳对乙的拉力与绳对甲的拉力之比是 2 ∶ 1;物
体乙对地面的压力为 m乙 g-
1
2
m甲 g,乙对地面的压强 p2 =
(m乙 -
1
2
m甲)g
a2乙
,把乙放在甲的上面甲对地面的压强 p3 =
(m甲 +m乙)g
a2甲
,ρ甲 =
m甲
a3甲
,ρ乙 =
m乙
a3乙
,ρ甲 ∶ ρ乙 = 10 ∶ 1,
ρ甲
ρ乙
=
m甲
a3甲
m乙
a3乙
=
m甲 a3乙
m乙 a3甲
= 10
1
①,p1 ∶ p2 =
m乙 g
a2乙
∶
(m乙 -
1
2
m甲)g
a2乙
= 8 ∶ 3②,由
①②解得:m乙 = 0. 8m甲,a乙 = 2a甲,所以
p1
p3
=
m乙 g
a2乙
(m甲 +m乙)g
a2甲
=
m乙
a2乙
m甲 +m乙
a2甲
=
0. 8m甲
4a2甲
(m甲 +0. 8m甲)
a甲 2
= 1
9
.
19. 20 15 【解析】物体乙的体积 V = 10
cm× 10
cm× 10
cm =
103
cm3 = 10-3 m3 , 物体乙的重力为 G乙 = mg = ρVg = 2 ×
103
kg / m3 ×10-3 m3 ×10
N / kg = 20
N;物体丙的体积 V= 5
cm×
5
cm× 5
cm = 125
cm3 = 1. 25 × 10-4
m3 ,物体丙的重力为
G丙 =mg= ρVg= 8×103
kg / m3 ×1. 25×10-4
m3 ×10
N / kg = 10
N,
物体乙受竖直向下的重力 G乙 、竖直向上的测力计的拉力
F拉、竖直向上的丙的支持力 F支 作用而静止,处于平衡状
态. 由平衡条件得 G乙 =F拉 +F支,则 F支 =G乙 -F拉 = 20
N-F拉,
因乙对丙的压力与丙对乙的支持力是一对相互作用力,所
以乙对丙的压力,F压 = 20
N-F拉,则乙对丙的压强,p1 =
F
S
=
20
N-F拉
S丙
,将乙丙看成整体,进行受力分析可知,地面对丙
的支持力 F支 =G乙 +G丙 -F拉 = 20
N+10
N-F拉 = 30
N-F拉,因
丙对地面的压力与地面对丙的支持力是一对相互作用力,
所以丙对地面的压力也是 F压 = 30
N-F拉,则丙对地面的压
强 p2 =
F
S
=
30
N-F拉
S丙
,又由题目可知,乙对丙的压强与丙对
水平地面的压强之比为 1 ∶ 3,即有 p1 ∶ p2 =
20
N-F拉
S丙
∶
30
N-F拉
S丙
= 1 ∶ 3,解得 F拉 = 15
N;因弹簧测力计处于静止状
态,
则测力计挂钩一端受到的拉力也为 15
N,故测力计的
示数为
15
N.
第 20 题解图
20. 1 ∶ 1 ∶ 1
2G
S
【解析】因为自下而上
金属片的面积逐渐减半,于是可用图来
反映面积关系,如图所示:由图可知,第
1 片以上的各片的总面积(及总重) 与
第一片的面积(及物重) 减半;以此类
推,任一片的面积(及物重) 与其上各
片的总面积(及总重)减半,由此可见,
上面一片受到的压力是下面一片受到压力的
1
2
,同时上面一
片受力面积也是下面一片受力面积的
1
2
,由 p=
F
S
可知,自下
而上三块金属片,每块金属片上表面受到的压强之比为 1 ∶
1 ∶ 1;当 n 越来越大时,最下面一块金属上面的金属之和近似
等于最下面的金属质量,即对桌面的压力 F= 2G,桌面受到的
压强 p=
F
S
= 2G
S
.
21. ① 1. 25 【解析】由题意可知,将 A 沿水平方向切去高为
L 的部分,叠放在 B 的正上方,因此 A 剩余部分对水平地面
的压力减小,所以 A 剩余部分对水平地面的压强减小,由图
乙可知,②是 A 剩余部分对地面的压强 pA 与 L 的变化关系,
则①反映了 B 对地面的压强 pB 与 L 的变化关系;由乙图
知,pA 从 4
000
Pa 减小到 0, L 变化了 10
cm, 故 pA =
4
000
Pa-4
000
Pa×
L
10
(L 单位是
cm),由于 A 减小的压力
等于 B 增大的压力,A 的边长是 B 的 2 倍,则 A 的底面积是
B 的 4 倍,根据 F = pS 知 ΔpA × 4 = ΔpB × 1,而 B 的压强从
5
000
Pa 开始增大,则 pB = 5
000
Pa+4×4
000
Pa×
L
10
,当 B
对地面的压强是 A 剩余部分对地面的压强的 2 倍时,
5
000
Pa+4×4
000
Pa×
L
10
= 2×(4
000
Pa-4
000
Pa×
L
10
),解
得 L= 1. 25
cm.
22. 60 0. 5 【解析】空桶重力 GA =mg = 2
kg×10
N / kg = 20
N,
细线对杠杆的作用力等于空桶的重力,由杠杆平衡原理可
知 OA×GA =OB×FB,细线对 M 的拉力 FB =
OA
OB
GA =
3
1
×20
N =
60
N,地面对 M 的支持力 F支 = GM - FB = 180
N - 60
N =
120
N,M 对地面的压力与地面对 M 的支持力是一对相互作
用力,大小相等,所以 F压 = F支 = 120
N,由 p =
F
S
可知,M 的
下部分底面积 S=
F压
p
= 120
N
3
000
Pa
= 0. 04
m2 ,则 M 下半部分正
方体的棱长为 0. 2
m,由于M 上下两部分皆为正方体,且边长
之比为 1 ∶ 2,所以上半部分的棱长为 0. 1
m,则整个 M 的体
积
V= (0. 2m) 3 +(0. 1
m) 3 = 9×10-3 m3 ,由 G =mg 可知,M 的
质量 mM =
GM
g
= 180
N
10
N / kg
= 18
kg,M 的密度 ρ=
mM
V
= 18
kg
9×10-3
m3
=
2×103
kg / m3 ,设截去部分质量为 m切,截去部分的体积
V切 =
m切
ρ
,则截去部分的底面积 S切 =
V切
0. 2
m
=
m切
ρ
0. 2
m
=
m切
ρ×0. 2
m
=
42
参考答案及重难题解析·广西物理
题
组
题
型
强
化
训
练
m切
2×103
kg / m3 ×0. 2
m
=
m切
400
kg / m2
,则物体 M 截去一部分后与
地面的接触面积 S′ = S-S切 = 0. 04
m2 -
m切
400
kg / m2
,由题意可
知,切割后 M 对地面的压强, p′ =
80
93
p =
80
93
× 3
000
Pa =
80
000
31
Pa①,由 p=
F
S
可知,此时 M 对地面的支持力,F支 ′ =
F压 ′=p′S′=p′(0. 04
m2 -
m切
400
kg / m2
)②,此时 B 端绳子的拉力
FB ′=(GM -m切 g) -F支 ′③,由杠杆平衡原理可知 OA×(GA +
m切 g)= OB×FB ′,解得,FB ′=
OA
OB
×(GA +m切 g)= 3(GA +m切 g)
④,由①②③④解得,截去部分的质量 m切 = 0. 5
kg.
23. 1 4 【解析】只将 B1 放在 B2 上,根据 p =
F
S
,压力 F 不变,
当受力面积 S 变小时,压强 p 变大,压强 p1 与受力面积 S 成
反比,图中反比例函数曲线是 p1 与 a 的关系;只将 B2 放在 A
上,根据 p=
F
S
,受力面积不变,压力逐渐变大时,压强 p2 与压
力 F 成正比,图中正比例函数曲线是 p2 与 a 的关系,由图可
知,当 a= 10
cm 时,p1 = 1
000
Pa,此时正方体 B 的重力 GB =
FB =pBSB = 1
000
Pa × 0. 1
m× 0. 1
m = 10
N,正方体 B 的质
量 mB =
GB
g
= 10
N
10
N / kg
= 1kg, 由图可知, 当 a = 0 时, p2 =
3
000
Pa,即 p2 =
F
SA
=
GA
SA
= 3
000
Pa,当 a = 10
cm 时,p2 ′ =
7
000
Pa,即 p2 ′=
F′
SA
=
GA+GB
SA
= 7
000
Pa,解得 GA = 7. 5
N,SA =
2. 5×10-3
m2 ,图中 p3 为当 B 切去厚度为 a 时,压强相等,即
GA+
a
10
GB
SA
=
GB
a
10
SB
,代入数据, 可解得 a = 2. 5
cm, 故 p3 =
GB
a
10
SB
= 10
N
2. 5
cm
10
cm
×0. 1
m×0. 1
m
= 4
000
Pa.
24. 2×104 0. 8 【解析】由图像可知,a 为乙对地面的压强随
截取的长度 x 变化的图像,p0 为初始时乙对地面的压强为
p0 = ρ乙 gh= 2×103
kg / m3 ×10
N / kg×1
m = 2×104
Pa;由图像可
知,初始时,甲对地面的压强为 2p0 ,则甲的密度为 ρ甲 =
p甲
gh甲
=
2p0
gh甲
= 2
×2×104
Pa
10
N / kg×2
m
= 2 × 103
kg / m3 , 则 甲 的 重 力
G甲 =m甲 g= ρ甲 V甲 g= 2×103
kg / m3 ×0. 25
m2 ×2
m×10
N / kg =
1×104
N,乙的重力 G乙 = m乙 g = ρ乙 V乙 g = 2 × 103
kg / m3 ×
(1
m) 3 ×10
N / kg = 2× 104
N,切除后甲对地面的压强 p甲1 =
ρ甲 g(h甲 -x),切除后将切除部分放在乙物体的上方,则乙对
地面的压强为 p乙1 =
F1
S乙
=
G乙 +ΔG甲
S乙
=
G乙 +
x
h甲
G甲
S乙
,当切除高度
为 x1 时,甲、乙对地面的压强相等,即 ρ甲 g ( h甲 - x1 ) =
G乙 +
x
h甲
G甲
S乙
,解得 x1 = 0. 8
m.
二、测量物质的密度实验
1. (1)未将天平放在水平桌面上 (2)26. 8 (3)1. 05
(4)
③
ρ水 h2
h1
【解析】(1)根据天平的使用方法可知,为了减
小测量误差,天平应放在水平桌面上,所以阿伟操作的错误
之处:未将天平放在水平桌面上;(2)由图丙知,标尺的分度
值为 0. 2
g,游码所对应的质量为 1. 8
g,蛋清和注射器的总
质量 m = 20
g + 5
g + 1. 8
g = 26. 8
g;( 3) 蛋清的质量 m′ =
26. 8
g-10
g = 16. 8
g,蛋清的体积
V′= 16
mL = 16
cm3 ,根据密
度公式 ρ=
m
V
可得,蛋清的密度 ρ =
m′
V′
= 16. 8
g
16
cm3
= 1. 05
g / cm3 ;
(4)假设烧杯的底面积为 S,天平平衡,两烧杯内的液体的质量
相等,即 m蛋清 =m水,根据 ρ =
m
V
和
V = Sh 可得,ρ′Sh1 = ρ水 Sh2 ,
解得蛋清密度的表达式为 ρ′=
h2
h1
ρ水 .
2. (1)①左 ②7. 24×103 (2)④
(V3 -
V1 )ρ水
V2 -
V1
不变
【解析】(1)调节天平平衡时,指针偏右,说明右盘偏重,应向
左调节平衡螺母;金属块的质量 m = 50
g + 20
g + 2. 4
g =
72. 4
g,金属块的体积 V = 30
mL-20
mL = 10
mL = 10
cm3 ,金
属块的密度 ρ =
m
V
= 72. 4
g
10
cm3
= 7. 24×103
kg / m3 ;(2)由物体浮
沉条件,漂浮时浮力等于重力可知,G金 = F金浮 = ρ水 gV排 =
ρ水 g(V3 -
V1 ),金属块的质量 m =
G金
g
= ρ水(V3 -
V1 ),
金属块
的体积
V= V2 -
V1 ,金属块的密度 ρ =
m
V
=
(V3 -
V1 )ρ水
V2 -
V1
;第③
步中会有部分水被金属块带进空瓶,量筒中水的体积减小,
金属块上沾的水也会受到浮力,且它排开水的体积等于沾在
金属块上水的体积即量筒中水减少的体积,所以
V3 不变,测
量结果不受影响,所测结果不变,即金属块的密度不变.
3. (1)水平 左 (2)从大到小 23 (3)10 2. 3×103
(4)③
m2 -m1
m3 -m1
ρ水 大于 【解析】(1)使用天平时,将天平放在
水平工作台上,把游码移到标尺左端的零刻线处;若指针偏
右,则将平衡螺母向左调节,使指针指在分度盘中央刻线处,
横梁平衡;(2)添加砝码时,按照从大到小的顺序用镊子向托
盘中加减砝码,调节游码使天平平衡,整理器材时发现砝码放
在了左盘,由图甲可知“红石”的质量 m= 20
g+5
g-2
g = 23
g;
(3)由图乙可知“红石”和水的总体积是 60
cm3 ,“红石”的体
积
V= 60
cm3 - 50
cm3 = 10
cm3 , “ 红石” 的密度 ρ石 =
m
V
=
23
g
10
cm3
= 2. 3
g / cm3 = 2. 3 × 103
kg / m3 ; ( 4) “ 红石” 的质量
m石 =m2 -
m1 ,
“红石”的体积
V石 =
m3 -m1
ρ水
,“红石”的密度 ρ=
m石
V石
=
m2 -m1
m3 -m1
ρ水
=
m2 -m1
m3 -m1
ρ水;若“红石” 具有吸水性,导致排开水
的体积小于“红石”的体积,测量的体积偏小,由 ρ=
m
V
可知测
量的密度值偏大.
4. (1)右 (2)①调节游码 ②27. 2 ③2. 72×103 小
(3)方案一:②测出柱状杯浸入水中的深度 ③
h2
h1
ρ水
方案二:②液面到橡皮膜的距离 ③
h1
h2
ρ水 【解析】(1)指针
52