内容正文:
培优专题7
固体压强的旋转、切割、叠放模型
(广西3年3考:北部湾3年3考)
模型一旋转模型(北部湾2020.16)
△pz。△p甲<△pz,则
1.如图所示,形状、体积均相同的长方体物块甲、
乙置于水平地面上,物块和地面的接触面积分
别为S甲、S乙,S甲>S乙,物块甲、乙对地面的压强
第2题图
相等。将甲、乙均顺时针旋转90°,此时甲、乙
和地面的接触面积分别为S甲'、Sz'。对地面的
A.P甲<P乙,P甲>Pz
B.p甲<Pz,P甲<P乙
压强分别为甲'、P2',此过程中,甲、乙对地面
C.p甲>PzP甲>Pz
D.p甲>Pz,P甲<PZ
的压强变化量大小分别为△p甲、△pz。
方法突破质地均匀、形状规则的两物体旋转
前后,结合压强变化量△及旋转前后高度的变
化量△h,利用△p=p物g△h(△h表示旋转前后高
7777777777777777777777777777777777
度的差值)即可判断密度之间的关系。
第1题图
3.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于
(1)翻转前,甲对水平地面的压力
水平地面,甲的质量为6kg、底面积为0.02m2,
对水平地面的压力,长方体的密度P甲
乙的质量为8kg。甲对水平地面的压强P甲=
P2。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
Pa;若将甲顺时针旋转90°,此时甲对
(2)翻转后,甲对水平地面的压力F甲'
地面的压强变化量△p甲为3000Pa,则乙对地
甲对水平地面的压强p甲'
;乙对水平
面的压强pz=」
Pa。(g取10N/kg》
地面的压力F2'
乙对水平地面的压
方法突破两密度均匀的规则物体体积相同,
强pz
(以上四空均选填“变大”“变
密度之比等于质量之比。假设乙的初状态与甲
小”或“不变”);即p甲
(选填“>”“<”
初状态相同,利用△p=Pg△h,结合密度及高度
或“=”)pz'。
的关系,即可快速求解
(3)翻转前后,甲、乙对地面的压强变化量△p甲
(选填“>”“<”或“=”)△乙。
B
方法突破同一物体在旋转前后,对水平面的
压力大小F不变,受力面积改变,旋转前后物体
第3题图
第4题图
对水平面的压强变化量△p=|
FF
4.(2025绥化)如图所示,A、B是由同种材料制成
的两个实心圆柱体,高度之比为5:1。将A竖
2.(2020北部湾16题)如图所示,体积相同的长方
直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图
体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为
甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比
等大的正方形,甲、乙的密度分别为P甲P2,对
为3:1,则A、B的体积之比为
;将A、B
地面的压强分别为P甲P2,将它们顺时针旋转
倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强
90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为△p甲、
与B对桌面的压强之比P1:P2=
57
模型二
切割模型(北部湾2022.22、2021.22)
长为0.1m,密度为4×103kg/m3。求:(g取
5.【竖直切割】如图所示,质量相等的实心均匀正
10 N/kg)
方体A和B平放在水平地面上。
(I)它们对地面的压强分别为PA和Pg,则P
(选填“>”“<”或“=”)PB
(2)现竖直切去左半部分(如图中虚线所示),
第7题图
剩余部分对地面的压强分别为PA'和PB',则
(1)甲的密度
乙的密度,甲对水平地
PB,PA
PA。(均选填
面的压强
乙对水平地面的压强。(均
“>”“<”或“=”)
选填“大于”“小于”或“等于”)
(2)【水平切割相同高度】沿着水平方向将甲、乙
切去相同的高度,甲、乙两物体对水平地面压
77777777777777777777777
强的变化量△p甲
△p乙,甲、乙两物体
第5题图
第6题图
剩余部分对水平地面的压强甲'
—Pz'。
6.如图所示,均匀实心正方体的棱长为0.2m,质
方法突破
初始压强相等的,若切等高度,解题
量为16kg,求:(g取10N/kg》
方法一般用公式p=pg△h分析(质地均匀的柱
(1)正方体的重力G甲=
N,正方体的
状物体);也可以用极值法,即其中一个切完;也
密度p=
kg/m3,正方体对地面的压强
可以用特殊值法
p=
Pa。
(3)【水平切割相同体积】若沿水平方向分别切
(2)【水平切割】若将正方体沿着水平方向切去
去相同的体积V,甲、乙切去部分的质量m甲_
一半,剩余部分对桌面的压力为
N,剩余
m乙,甲、乙切去部分的高度之比为
部分对地面的压强变化量△p=
Pas
,甲、乙对地面压强变化量△P甲'与
(3)【沿对角线切割】若将正方体沿着对角线切
△Pz'的比值是
去一半,保持底面与地面接触面积不变放置,
(4)【水平切割相同质量】若沿水平方向分别切
剩余部分对桌面的压力为
N,剩余部
去相同的质量m,甲、乙两物体对水平地面压
分对地面的压强p'=
Pad
强的变化量△p甲”
△pz",甲、乙两物体
(4)【竖直切割】若将正方体沿着竖直方向挖去与
剩余部分对水平地面的压强P甲”
Pz”。
其高度相等的圆柱体(直径小于正方体棱长),则
甲、乙切去部分的高度之比为
,甲、乙
剩余部分对桌面的压强p”=
Pao
对地面压强变化量△p甲”与△pz"的比值
方法突破质地均匀的物体,横切时受力面积
是
不变,压力减小,压强变小;竖切时p、h不变,P
方法突破
若切割等质量或等体积,一般用公式
不变。
7.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地
_△m分析,根据密度、质量、底面积之
△p=
S
面上,甲的棱长为0.2m,质量为16kg;乙的棱
间关系计算△
58
8.(2021北部湾22题)如图所示,竖放在水平地面
的压强为
Pa;从中心挖出和其等高、
上的实心长方体质量为2kg,棱长分别为
底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图
0.2m、0.1m、0.05m,该长方体的密度为
丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别
kg/m3,对水平地面的压强为
为Pz和P丙,且Pz:P丙=20:17,则r约为
Pa。为了使该长方体对水平地面的
cm。(已知该金属密度为8×
压强变为600Pa,拟采取的方法有:将长方体
103kg/m3,取2=1.4、T=3.1、g取10N/kg)
平放或侧放后,在上部沿水平方向切去一定质
量m。若要使切去的质量m较小,则m的较
小值为
kg。(g取10N/kg)
丙
第10题图
0.2m
方法突破
密度分布均匀的规则物体,竖直方
/0.1m
向切割等高部分,剩余部分对水平面的压强不
0.05m
第8题图
变;质量相等的物体翻转后,受力面积改变,压
9.(2022北部湾22题)质量分布均匀的实心正方
力不变,结合质量、密度、压强之间的关系计算。
体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方
11.(2025新疆改编)如图甲所示,一长方体红杉
向切去高度△h,剩余部分对地面的压强p与
木材放在水平面上,上下表面均是边长为
△h的关系如图所示,已知p甲=8×103kg/m3,
0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图
乙的棱长为20cm,则乙的密度是
中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密
kg/m3,甲的质量是
kg,图中A点横
度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强
坐标是
。(g取10N/kg)
为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同
p/×103Pa
的两部分,截去的两部分的质量之和为
24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所
示。图乙中剩余部分的受力面积为
m2,
甲
10△h/cm
剩余部分对水平面的压强为
Pa。(g
第9题图
取10N/kg)
拓展根据图像判断:A点时,甲、乙物体切割相
0.4m
同高度,甲对地面压强的变化量△p甲
10.4
△p乙,此时甲、乙剩余部分对地面的压力F甲
FLo
U
模型三切割+旋转模型(2024.22)
第11题图
10.(2024广西22题)某次加工螺母的过程中,裁
模型四
切割、叠放模型(2025.18、2023.22)
出底面为正八边形的金属柱体,其质量为12.【叠放+切割】甲、乙两物块的形状相同,长、
7.68×102kg,底面积为4.8×104m2。如图
宽、高分别为4cm、2cm、1cm,已知甲的密度
甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面
为2×103kg/m3,乙的密度为1.6×103kg/m3。
59
甲放在水平地面上,现将乙垂直叠放在甲的
央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略
上面正中心处,如图所示。(g取10N/kg)
冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左
向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割
的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,则双层米糕剩
余部分对水平桌面的压强的变化情况是
第12题图
(用文字说明)。
(1)乙对甲的压力F乙=G2=
N;乙
与甲的接触面积S乙=
m2;乙对甲的
7777777777
压强p2=
Pao
(2)甲对地面的压力F甲=
N;甲与地
第13题图
14.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上
面的接触面积S甲=
m;甲对地面的
压强P甲=
Pao
如图甲所示,B的棱长是A的2倍。将A沿
(3)现沿着图示方向切割,当甲的左侧与乙的左
竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠
侧刚好对齐时,乙对甲的压强Pz=
Pa.
放在B上,B对地面的压强PB与L的变化关
此时甲对地面的压强P甲=
Pao
系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地面的压
(4)继续沿着图示方向切割,当甲与地面的接触
强为pA,则B的重力为
N;A切去一半
面积为4cm2时,乙对甲的压强pz=
Pa,
后,PA=
Pao
此时甲对地面的压强P甲=
4Pg/(×103Pa)
方法突破
采用整体思维,甲、乙剩余质量均为初始状态的
B
10
7777777
L/cm
一半,乙与甲、甲与地面的接触面积均为初始状
甲
态的一半,结合固体压强公式=
了,即可快速
第14题图
解答
15.(2023广西22题)质量分布均匀的实心正方体
A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平
(5)沿着乙的最右侧竖直切割,此时甲剩余部
分对地面的压强P甲=
Pa,继续将甲
方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A
剩余部分沿着竖直方向切去一半,剩余部分
上,A、B剩余部分对桌面的压强D随截取高
对地面的压强P甲=
Pao
度h的变化关系如图乙,则B的密度为
(6)沿着图示方向切割过程中,甲对地面压强
kg/m3,A的重力为
N(g取
的变化特点是:
10N/kg).
(用文字说明)
tp/(×102Pa
13.(2025广西18题)现有刚蒸好的质地均匀的长
方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为
10 h/cm
1.5p和p,则A与B所受重力之比为
。用它们自制双层米糕:将A置于
第15题图
水平桌面上,趁热将B放在A的上表面正中
60(3)由G=mg得,球的总质量
G6.3N
ms=g-10 N/kg
=0.63kg=630g
液体的质量m被=m怠-m=630g-540g=908;
_m液_m液-90g
液体的密度p-V意V室100cm
=0.9g/cm3。
第2课时测量物质的密度
1.AC
2.(1)零(2)左204(3)500已知(4)1.02(5)不
一定,根据=口,测得的该芒果的质量和体积均偏大时。
密度不一定偏大
3.(1)零刻度线向左调节平衡螺母(2)40521.3
(3)水(4)不要让面浆水沾到量筒侧壁上
4.(1)水平右(2)不规范250.9×10(3)③将A
放入灌满水的矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子
④
m
m,tm,-mP水
5.(1)游码右(2)37.4等臂(3)剩余花生油和烧杯
40②7
第十二讲压强
第1课时固体压强
1.A2.减小等于3.形状减小受力面积4.压强
摩擦力5.500压力大小6.减小1.1×10
7.=2×108.4×103逐渐变小1×103
9.解:(1)这摞作业本的总质量为m=4.8kg,
这摞作业本所受的重力G=mg=4.8kg×10N/kg=48N;
(2)这摞作业本对水平桌面的压力等于这摞作业本的重
力,即F=G=48N:
桌面的受力面积等于这摞作业本与桌面的接触面积,即
S=4.8×102m2,
这摞作业本对桌面的压强P=548×10m
F
48N
1000Pa:
4.8kg
(3)这探作业本纸张的密度p=76.0x10m0,8x
103kg/m3。
10.解:(1)由题意可得,观光车行驶的速度
=三=30m=3m/5:
t 10s
(2)观光车在平直的路面上匀速行驶,在水平方向上牵
引力做的功
W=F幸s=2×103N×30m=6×10J;
(3)观光车静止在水平地面上时,对地面的压力大小等
于观光车与乘客受到的总重力
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
观光车对水平地面的压强
F6000N
p=s0.02m
=3x105Pa
11.C12.B13.A14.D15.B
16.解:(1)根据图中每一小格面积为9cm2,脚印轮廓所围
小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有15
个格,则图中一只脚印面积大约为
S。=15×9cm2=135cm2:
(2)容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产
生的压强相同,则有P1=P2,
根据压强公式可得.6生
S物S走
所以G能=
物SE,即m我g=
m物g×4×135×104m2
S物
100×10-4m2
30kgx4×135x10m-162kg。
m
100×10-4m2
培优专题7固体压强的旋转、切割、叠放模型
1.(1)大于大于(2)不变变大不变变小>
(3)>
2.B3.30008000
4.2:15:3
5.(1)>(2)>=
6.(1)1602×1034×103(2)802×103(3)802×
103(4)4×10
7.(1)小于等于(2)小于大于(3)小于1:4
1:8(4)小于大于1:21:4
8.2×10340000.8
9.3×10384【拓展】><
10.1600111.0.22400
12.(1)0.1282×104640(2)0.2888×104360
(3)640456(4)640360(5)200200(6)先变
大再变小,后不变
13.6:1先增大后减小再不变
14.200400015.0.6×1036
第2课时液体压强
1.C2.A3.D4.A5.连通器小于
6.1.0×1084×10
7.(1)相平(2)深度越深丁(3)a(4)将探头分别放
入容器底,排开液体的体积相同,大容器的底面积大于小
容器的底面积由△h=y可知,水升高的高度不同,最终
水的深度不同(5)更换密度不同的液体重复操作
8.B
9.B10.1500153500【变式训练】pgL1PgL,S
11.30.1【拓展】0.33000400
12.解:(1)甲容器对地面的压强p=3824Pa,甲容器放在水
平地面上,底面积为0.01m2,所以甲对地面的压力
7