内容正文:
专题01 压力与压强
考向01 压力、压强基本概念及公式 1
考向02 压强大小的比较 6
考向03探究压力作用效果的实验 10
考向04 压强公式的简单应用 14
考向05 计算较复杂情况的固体压强 18
考向06 改变压强大小的方法 21
考向07 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强 24
考向01 压力、压强基本概念及公式
1.相互接触且发生________的两个物体之间所产生的垂直于接触面的力叫做压力。压力与________同时发生。物理学中把物体所受的压力与受力面积之比叫压强,压强是反映_________的物理量;小闵同学想估测自己对水平地面的压强。为了更方便测量,他利用方格纸来估测鞋子与地面的接触面积。他站立在方格纸上绘出了一只脚印的轮廓,估测出一只脚印面积大约为0.02m2。
(1)该同学质量为50kg,若两只脚印面积一样,计算当他双脚站立时他对地面的压力F_______和压强p_______。
(2)你知道吗?“嫦娥五号”探测器的上升器与着陆器组合体总质量达到3.4吨,着陆器共有4个撑脚,着陆器与月球表面接触产生的压强接近小闵同学双脚站立时对地面的压强。请你用相关物理知识论证着陆器与月球表面接触产生相对而言较小压强的原因_______。
2.压力是指______作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示______的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是______pa。
3.压强是表示压力产生的_____的物理量。成语“如坐针毡”反映针尖所产生的压强很大,从物理学角度看,假设一个成人所受的重力为600牛,针尖的面积为米2,则人坐在100根针尖上受到的压强为_______帕,它表示:每平方米面积上,人受到的_____。
4.相互挤压且发生_________的两个物体之间产生的_________指向接触面的力叫做压力。压力的大小_________(选填“一定”“可能”“一定不”)等于重力的大小。重600N的小杰同学行走在水平地面上时,他对地面的压力为_________N。
5.正方体木块重为G,在 力F 的作用下,图甲、乙、丙中木块均处于静止状态, 则木块对接触面的压力F甲、F乙、F丙的关系是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙=F丙 C.F甲<F乙<F丙 D.F甲>F乙>F丙
6.
(1)一物体所受的重力是100N,将它放在水平地面上时,画出它对地面的压力的示意图;
(2)如图所示是手将图钉按入墙壁的情景,请画出手对图钉压力的示意图。
7.父子二人在水平沙地上行走,沙地上留下了深浅相同、大小不同的脚印,他们对沙地的压力、压强大小关系分别是( )
A. B. C. D.
8.若有一长方体物块重力为100N,放在水平地面上,与地面接触面积为,则长方体对地面的压强为___________Pa,它表示每平方米受力面积受到的压力为___________;若在此长方体的中央施加一个竖直向下大小为10N的力,则长方体对地面的压强为___________Pa。
9.底面积为0.01m2、重10N的长方体放置在地面上,如图所示,沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,若,则A,B两物体对水平桌面的压力之比为_________,压强之比为_________。
考向02 压强大小的比较
10.将一块长、宽、高分别为3cm、2cm、1cm的全新的长方体橡皮放在水平桌面上,放置方式如图所示。
(1)三种放置方式中,__________时橡皮对桌面的压强最大,你的判断依据是:__________。
(2)如图若在橡皮侧放的情况下,以下列方法切割橡皮,剩余部分(斜线部分)压强变为原来一半的有__________。
11.一个未装满饮料的密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,瓶子对桌子的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,瓶子对桌子的压力为F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是( )
A.F甲=F乙;p甲>p乙 B.F甲>F乙;p甲=p乙
C.F甲>F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙
12.如图所示,甲、乙两个正方体放在相同的海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确的是( )
A.甲、乙所受重力相同
B.甲、乙对海绵的压力相同
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上,海绵的下陷程度相同
D.甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同
13.小杨想进一步通过实验探究压力的形变效果跟受力面积的关系,他找到了三块同样的砖,把它们分为两组,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长∶宽∶高=4∶2∶1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为和;B组砖对水平地面的压力和压强分别为和;
(1)则______;______。
(2)若将A砖立放,对水平地面的压强将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14.如图(a)所示,将重力为G的正方体放在水平桌面上,正方体对桌面的压强为p,现用几种不同的方法将正方体切去一半,剩余的一半(阴影部分)留在桌面上[图(b)(c)(d)],则切割后物块对桌面的压强大于p的是 ( )
A.(b)(c)(d) B.(c)(d)
C.(d) D.以上压强均不大于p
15.如图所示,一圆台形容器置于水平桌面上,容器中有一圆柱形冰块,容器内底面积与冰块底面积相同。此时,冰块对容器底的压力为F1、压强为p1;当冰块完全熔化成水时,水对容器底的压力为F2、压强为p2,则 ( )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1=F2,p1=p2 C.F1=F2,p1<p2 D.F1>F2,p1>p2
考向03探究压力作用效果的实验
16.在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察____________来比较压力作用效果的,此处用的实验方法是___________。
(2)图中___________两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)图中甲、乙两次实验结论是___________。
17.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为______(选填“正确”或“不正确”),理由:______。
(4)若该木块的质量为m,把它平放在水平地面上,如图(a)所示,其长、宽、高分别为a、b、c,(a>b>c),则该木块对水平地面的压力为______,压强为______(两空均用所给字母表示)。若该木块按如图(b)所示方式竖放,则其对水平地面的压强将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F’甲和F’乙、压强p’甲和p’乙的关系是( )
A.F’甲>F’乙 p’甲>p’乙
B.F’甲>F’乙 p’甲<p’乙
C.F’甲<F’乙 p’甲>p’乙
D.F’甲<F’乙 p’甲<p’乙
18.如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵凹陷程度来反映压力大小,用到的科学研究方法是转换法
B.甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.乙与丙两图对比说明,压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
考向04 压强公式的简单应用
19.如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
20.一本初三物理课本竖放在课桌桌面上时,物理课本对桌面的压强约为( )
A.5帕 B.50帕 C.500帕 D.2000帕
21.甲乙两个质量分布均匀的物体,下列说法中正确的是( )
A.甲放在乙的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲放在乙的上面,甲对乙的压强总是用甲的重力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙相互接触,则它们之间一定存在压力
D.甲放在乙的上面,甲对乙的压强不一定小于乙对地面的压强
22.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北幼虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为4cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算)。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为0.01m2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为50kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,求:
(1)实验时容器下陷的深度与脚印的深度相同,其目的是______。
(2)该东北虎一只脚印的面积为______cm2;
(3)(计算)该东北幼虎的质量m。
23.北方冬季的湖面会结冰,对南方的游客来说,在冰面上行走是一种新奇的体验,但并不是所有冰面都是安全的游玩区域(g=9.8N/kg)。
(1)质量为50kg的人站在冰面上,则此人对冰面的压力是多少?
(2)若此人每只鞋与地面的接触面积约为2×10-2m2,冰面能够承受最大的压强为1.47×104Pa,通过计算说明此人是否能够安全地站在冰面上。
24.人工智能逐渐融入我们的生活,如图所示,某餐厅的送餐机器人所受重力为400N,它与地面的接触面积为0.01m2,若某次送餐时机器人托着5kg的物体。
(1)求机器人托着的物体所受重力。
(2)求机器人在该次送餐时对地面的压力与压强。
考向05 计算较复杂情况的固体压强
25.如图,正方体铁块A、B边长之比为,则A对B的压力与B对地面的压力之比为___________,A对B的压强与B对地面的压强之比为___________。
26.如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为。现按图乙的方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强=______Pa;若将切除部分按图丙的方式放置,切除部分对地面的压强______(选填“>”、“<”或“=”);若将该正方体按图丁的方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面的压强______(选填“>”、“<”或“=”)。
27.质量均为60kg的均匀圆柱体A、B放置在水平地面上。A的底面积为0.15m2,A的密度为2.0kg/m3,B的高度为0.25m。
圆柱体对地面的压强
截取前
截取后
pA(帕)
1960
pB(帕)
2940
(1)求圆柱体A对水平地面的压强pA。
(2)现分别从圆柱体A、B上部沿水平方向截取相同的厚度h,截取前后两圆柱体对地面的压强值(部分)记录在右表中。则(a)求圆柱体B的密度ρB。(b)求圆柱体B剩余部分的质量mB。
28.如图所示,质量相等的实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对地面的压强可能相等,下列方案中可行的有( )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积△V
D.甲、乙都沿竖直方向切去相同厚度Δd
考向06 改变压强大小的方法
29.雪时穿上宽大的滑雪板可以增大______,减小对雪地的______,防止滑雪时陷入松软的雪地中。下列图所示中,能达到同样目的的有______。
A.骆驼宽大的脚掌B.锋利的刀刃
C.老虎锋利的牙齿D.铁轨下铺枕木
30.如图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.篆刻刀很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
31.下列实例中,为了减小压强的是( )
A.蚊子尖尖的口器 B.推土机宽大的履带
C.吸管一端剪成斜口 D.篆刻刀的刀刃
32.生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌
C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
考向07 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
33.如图所示,甲、乙为两个实心柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙,它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向将甲、乙截去相同的质量,甲、乙对地面压强变化量为∆p甲、∆p乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,∆p甲=∆p乙 B.ρ甲>ρ乙,∆p甲>∆p乙
C.ρ甲<ρ乙,∆p甲=∆p乙 D.ρ甲>ρ乙,∆p甲<∆p乙
34.如图所示,质量分布均匀的甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,若要使甲对地面的压强小于乙对地面的压强,下列操作可行的数量有( )
①沿水平方向切去相同质量
②沿水平方向切去相同体积
③沿竖直方向切去相同体积
④沿竖直方向切去相同厚度
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
35.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为h′。它们剩余部分的质量分别为m甲'、m乙',对地面的压强分别为p甲'、p乙',则( )
A.m甲'>m乙',p甲'>p乙'
B.m甲'<m乙',p甲'>p乙'
C.m甲'>m乙',p甲'<p乙'
D.m甲'<m乙',p甲'<p乙'
36.如图所示,正方体甲和乙放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向或竖直方向将甲切去一部分(虚线部分表示切去部分),将切下的部分再与乙叠放。下列各操作中,有可能使两者对地面的压强相等的是( )
A. B.
C. D.
37.如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
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专题01 压力与压强
考向01 压力、压强基本概念及公式 1
考向02 压强大小的比较 6
考向03探究压力作用效果的实验 10
考向04 压强公式的简单应用 14
考向05 计算较复杂情况的固体压强 18
考向06 改变压强大小的方法 21
考向07 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强 24
考向01 压力、压强基本概念及公式
1.相互接触且发生________的两个物体之间所产生的垂直于接触面的力叫做压力。压力与________同时发生。物理学中把物体所受的压力与受力面积之比叫压强,压强是反映_________的物理量;小闵同学想估测自己对水平地面的压强。为了更方便测量,他利用方格纸来估测鞋子与地面的接触面积。他站立在方格纸上绘出了一只脚印的轮廓,估测出一只脚印面积大约为0.02m2。
(1)该同学质量为50kg,若两只脚印面积一样,计算当他双脚站立时他对地面的压力F_______和压强p_______。
(2)你知道吗?“嫦娥五号”探测器的上升器与着陆器组合体总质量达到3.4吨,着陆器共有4个撑脚,着陆器与月球表面接触产生的压强接近小闵同学双脚站立时对地面的压强。请你用相关物理知识论证着陆器与月球表面接触产生相对而言较小压强的原因_______。
【答案】 形变 形变 压力的作用效果 见解析
【知识点】重力的计算与估算、压力的概念、压强的定义和单位、压强公式的简单应用
【详解】[1][2][3]相互接触且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力叫做压力。压力与形变同时发生的,压力的作用效果用压强来表示。
(1)[4]当他双脚站立时,他对底面的压力等于自身的重力,即
[5]双脚站立时受力面积
根据压强公式可得,压强为
(2)[6]因为月球重力仅地球的,即嫦娥五号着陆器在月球上的压力仅地球的,所以嫦娥五号着陆器利用月球低重力环境以及增大4个撑脚面积,极大的降低了对月球表面接触产生的压强。
2.压力是指______作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示______的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是______pa。
【答案】 垂直 压力作用效果 500
【知识点】压强公式的简单应用、压力的概念、压强的定义和单位
【详解】[1][2]垂直作用于物体表面并指向物体表面的力叫做压力,压力的方向垂直于物体表面指向物体表面,压强是表示压力作用效果的物理量。
[3]墙面受到的压强为
3.压强是表示压力产生的_____的物理量。成语“如坐针毡”反映针尖所产生的压强很大,从物理学角度看,假设一个成人所受的重力为600牛,针尖的面积为米2,则人坐在100根针尖上受到的压强为_______帕,它表示:每平方米面积上,人受到的_____。
【答案】 作用效果
压力为。
【知识点】压强的定义和单位、压强公式的简单应用
【详解】[1]压强是表示压力产生的作用效果的物理量。压强越大,表示压力产生的作用效果越明显。
[2]假设一个成人所受的重力为600N,则人对针尖的压力为
针尖的面积为,则人坐在100根针尖上受到的压强为。
[3] 压强的物理意义是单位面积上所受的压力。故它表示:每平方米面积上,人受到的压力为。
4.相互挤压且发生_________的两个物体之间产生的_________指向接触面的力叫做压力。压力的大小_________(选填“一定”“可能”“一定不”)等于重力的大小。重600N的小杰同学行走在水平地面上时,他对地面的压力为_________N。
【答案】 形变 垂直 可能 600
【知识点】压力的概念、压力大小的计算
【详解】[1][2][3]相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力叫压力。压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面;重力的施力物是地球,重力的方向是竖直向下的;压力的大小可能等于重力的大小,例如:放在水平面上的物体对支持面的压力等于物体的重力,放在斜面上的物体对支持面的压力不等于重力。
[4]重600N的小杰同学行走在水平地面上时,小杰在竖直方向受到的重力和支持力是一对平衡力,即,他对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力,即,因此他对地面的压力等于他的重力,大小为600N。
5.正方体木块重为G,在 力F 的作用下,图甲、乙、丙中木块均处于静止状态, 则木块对接触面的压力F甲、F乙、F丙的关系是( )
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲<F乙=F丙 C.F甲<F乙<F丙 D.F甲>F乙>F丙
【答案】C
【知识点】压力大小的计算
【详解】甲图中则木块对接触面的压力为,乙图中木块对接触面的压力为,丙图中则木块对接触面的压力为,故F甲<F乙<F丙。
故选C。
6.
(1)一物体所受的重力是100N,将它放在水平地面上时,画出它对地面的压力的示意图;
(2)如图所示是手将图钉按入墙壁的情景,请画出手对图钉压力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】压力的概念、弹力的方向和示意图
【详解】(1)压力的作用点在接触面的中央,过作用点作垂直于水平地面,并指向下的力,且大小等于重力,即,如图所示:
(2)手对图钉的压力作用点在图钉上,方向垂直于图钉面向右,过力的作用点画一条有向线段,并标记F表示压力,如图所示:
7.父子二人在水平沙地上行走,沙地上留下了深浅相同、大小不同的脚印,他们对沙地的压力、压强大小关系分别是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【知识点】压力大小的计算、压强大小比较
【详解】沙地脚印深浅相同,说明父子对沙地的压强相等,即p父= p子;因为S父<S子,根据F=pS,可知F父<F子,故AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC 。
8.若有一长方体物块重力为100N,放在水平地面上,与地面接触面积为,则长方体对地面的压强为___________Pa,它表示每平方米受力面积受到的压力为___________;若在此长方体的中央施加一个竖直向下大小为10N的力,则长方体对地面的压强为___________Pa。
【答案】 1000 1000N 1100
【知识点】压力大小的计算、压强公式的简单应用、压强的定义和单位
【详解】[1]水平地面上,物块对地面的压力等于重力100N,即,受力面积,代入压强公式得
[2]物理意义:,因此1000Pa表示每平方米受力面积受到1000N的压力。
[3]施加一个竖直向下的10N的力后,物体对地面的总压力
受力面积S不变,代入压强公式得
9.底面积为0.01m2、重10N的长方体放置在地面上,如图所示,沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,若,则A,B两物体对水平桌面的压力之比为_________,压强之比为_________。
【答案】 2:1 1:1
【知识点】压力的概念、压强大小比较、压强公式的简单应用
【详解】[1][2] 如图所示,沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,若,则底面积之比,高度相同,由可知,体积之比,密度不变,由可知,质量之比为,由可知,重力之比,他们对水平桌面的压力等于重力,他们对水平桌面的压力之比;由可知压强之比
考向02 压强大小的比较
10.将一块长、宽、高分别为3cm、2cm、1cm的全新的长方体橡皮放在水平桌面上,放置方式如图所示。
(1)三种放置方式中,__________时橡皮对桌面的压强最大,你的判断依据是:__________。
(2)如图若在橡皮侧放的情况下,以下列方法切割橡皮,剩余部分(斜线部分)压强变为原来一半的有__________。
【答案】(1) 竖放 竖放时压力不变,受力面积最小,压强最大
(2)c、d/ cd/ c与d/ c和d
【知识点】压强大小比较
【详解】(1)[1][2]放在水平桌面上的橡皮对桌面的压力大小等于它自身的重力,但是三种方式与地面的接触面积不同,由于竖放时与地面的接触面积最小,则受力面积也最小,根据压强公式可得,此时橡皮对桌面的压强最大。
(2)ab两种情况压力减少一半,受力面积也减少一半,根据压强公式可得,压强不变;cd两种情况受力面积不变,压力减少一半,所以压强减少一半,故cd符合题意,ab不符合题意。
故选cd。
11.一个未装满饮料的密闭瓶子,正立放在桌面上如图甲所示,瓶子对桌子的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,瓶子对桌子的压力为F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是( )
A.F甲=F乙;p甲>p乙 B.F甲>F乙;p甲=p乙
C.F甲>F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙
【答案】D
【知识点】压力的概念、压强大小比较
【详解】瓶子对桌面的压力等于瓶子和饮料的总重力,即
因为瓶子和饮料的总重力不变,所以正放和倒放时,瓶子对桌面的压力相等,即
根据压强公式,压力相等时,受力面积越小,压强越大。正放时瓶子与桌面的接触面积大,倒放时接触面积小,即,由可知,。
故选D。
12.如图所示,甲、乙两个正方体放在相同的海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确的是( )
A.甲、乙所受重力相同
B.甲、乙对海绵的压力相同
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上,海绵的下陷程度相同
D.甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同
【答案】D
【知识点】压强公式的简单应用、压强大小比较
【详解】AB.由图可知,甲、乙两正方体放在海绵上时海绵的凹陷程度相同,则甲、乙对海绵的压强相等。图中甲对海绵产生压强的受力面积小于乙,由可知,甲对海绵的压力较小,由水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲的重力较小,故A错误,B错误;
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上时两者的重力相等,对海绵的压力相等,而甲的底面积小,乙放在甲上时受力面积小,由可知,乙放在甲上对海绵压强的压强大,即海绵凹陷程度大,故C错误;
D.图中物体虽然压力和受力面积都不同,但海绵的凹陷程度相同,两物块对海绵压力作用效果相同,压强相等,即单位面积上受到的压力相等,甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同,故D正确。
故选D。
13.小杨想进一步通过实验探究压力的形变效果跟受力面积的关系,他找到了三块同样的砖,把它们分为两组,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长∶宽∶高=4∶2∶1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为和;B组砖对水平地面的压力和压强分别为和;
(1)则______;______。
(2)若将A砖立放,对水平地面的压强将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 1:2 1:1
(2)增大
【知识点】压强公式的简单应用、压强大小比较、增大压强的方法及生活中的实例
【详解】(1)[1][2]设砖块的重力为G,A、B两组砖对地面的压力大小等于砖的重力,则它们对水平地面的压力之比为
A组砖块对地面的压强为
B组砖块对地面的压强为
两组砖块对地面的压强之比为
(2)将A砖立放,A砖对地面的压力不变,由于受力面积变小,根据可知,A对水平地面的压强变大。
14.如图(a)所示,将重力为G的正方体放在水平桌面上,正方体对桌面的压强为p,现用几种不同的方法将正方体切去一半,剩余的一半(阴影部分)留在桌面上[图(b)(c)(d)],则切割后物块对桌面的压强大于p的是 ( )
A.(b)(c)(d) B.(c)(d)
C.(d) D.以上压强均不大于p
【答案】C
【知识点】压强大小比较
【详解】正方体放在水平桌面上,对桌面的压力F=G,设正方体的底面积为S,根据压强公式,可得正方体对桌面的压强。
图(b)是沿竖直方向将正方体切去一半,此时剩余部分的重力,剩余部分与桌面的接触面积,则剩余部分对桌面的压强为
图(c)切去一半后,剩余部分的重力,剩余部分与桌面的接触面积,则剩余部分对桌面的压强为
即。
图(d)切去一半后,剩余部分的重力,剩余部分与桌面的接触面积,则剩余部分对桌面的压强为
即。
综上所述,则切割后物块对桌面的压强大于p的只有(d),故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15.如图所示,一圆台形容器置于水平桌面上,容器中有一圆柱形冰块,容器内底面积与冰块底面积相同。此时,冰块对容器底的压力为F1、压强为p1;当冰块完全熔化成水时,水对容器底的压力为F2、压强为p2,则 ( )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1=F2,p1=p2 C.F1=F2,p1<p2 D.F1>F2,p1>p2
【答案】D
【知识点】压强大小比较、压力的概念
【详解】设冰的重力为G,容器底面积为S,则冰块对容器底的压力F1=G,冰对容器底的压强为
冰熔化后,质量不变,水的重力不变,也为G,根据容器的形状可知,水对容器底的压力等于容器底正上方那部分圆柱形的水的重力,而其他的水压到了容器的侧壁上,水对容器底产生的压力F2<G,即F1>F2;水对容器底的压强
即p1>p2;故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
考向03探究压力作用效果的实验
16.在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察____________来比较压力作用效果的,此处用的实验方法是___________。
(2)图中___________两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)图中甲、乙两次实验结论是___________。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)乙、丙
(3)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
【知识点】总结探究影响压力效果的实验结论、探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程
【详解】(1)[1][2]在这个实验中,压力作用效果不容易直接观察和测量,而海绵受力后会发生凹陷,通过观察海绵的凹陷程度就可以比较压力作用效果。这种将不易观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法就是转换法。
(2)观察可知,乙、丙两次实验中,小桌上放置的砝码数量相同,即压力大小相同,但是小桌与海绵的接触面积不同,乙图中小桌桌脚接触海绵,受力面积小,丙图中小桌桌面接触海绵,受力面积大,所以乙、丙两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)观察可知,甲、乙两次实验中,小桌与海绵的接触面积相同,都是桌脚接触海绵,但是乙图中小桌上多放了一个砝码,压力更大,同时乙图中海绵的凹陷程度比甲图更深。这表明在受力面积一定时,压力越大,海绵的凹陷程度越深,即压力的作用效果越明显。
17.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为______(选填“正确”或“不正确”),理由:______。
(4)若该木块的质量为m,把它平放在水平地面上,如图(a)所示,其长、宽、高分别为a、b、c,(a>b>c),则该木块对水平地面的压力为______,压强为______(两空均用所给字母表示)。若该木块按如图(b)所示方式竖放,则其对水平地面的压强将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F’甲和F’乙、压强p’甲和p’乙的关系是( )
A.F’甲>F’乙 p’甲>p’乙
B.F’甲>F’乙 p’甲<p’乙
C.F’甲<F’乙 p’甲>p’乙
D.F’甲<F’乙 p’甲<p’乙
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力
(3) 不正确 没有控制受力面积不变
(4) mg 变大
(5)A
【知识点】总结探究影响压力效果的实验结论、探究影响压力效果因素的实验装置和实验过程
【详解】(1)本实验采用转换法,实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大表示压力的作用效果越明显。
(2)对比甲、丙两图,受力面积相同,木块的重力不同,木块对海绵的压力不同,海绵的凹陷程度不同。因此可得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]对比甲、丁两图,受力面积不同,木块对海绵的压力不同,海绵的凹陷程度相同,由于没有控制受力面积不变,不能得出压力作用效果与压力大小无关。
(4)[1]木块平放在水平地面上,对水平地面的压力为F=G=mg
[2]木块对水平地面的压强为
[3]若该木块竖放,受力面积变小,压力不变,由可知,其对水平地面的压强将变大。
(5)当在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度, 使剩余部分的高度相等时,由图可知切去的高度关系为Δh甲<Δh乙,体积关系为ΔV甲<ΔV乙,而切去的质量关系Δm甲>Δm乙,又由于剩余部分的高度相等,则剩余部分的质量m甲>m乙,重力G甲>G乙,静止在水平面的物体,对地面的压力大小等于物体的重力,因此剩余部分对地面压力的关系为F甲ʹ>F乙ʹ;由图可知,受力面积S甲<S乙,由可知,剩余部分对地面压强p’甲>p’乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵凹陷程度来反映压力大小,用到的科学研究方法是转换法
B.甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.乙与丙两图对比说明,压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
【答案】D
【知识点】转换法、控制变量法、设计实验探究压力作用效果与哪些因素有关
【详解】A.本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,即压强,采用了转换法,故A错误;
B.甲与乙两图中,受力面积相同,压力不同,海绵凹陷程度不同,因此研究的是压力作用效果与压力的关系,故B错误;
C.若把图丙的海绵换成木板,因为压力和受力面积不变,压强也不变,所以木板受到的压强等于海绵受到的压强,故C错误;
D.乙与丙两图对比,压力大小相同,受力面积小的海绵凹陷程度较大,所以说明压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,故D正确。
故选D。
考向04 压强公式的简单应用
19.如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】A
【知识点】压强公式的简单应用
【详解】如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,压力和受力面积均减小,但受力面积减小的比例更大,根据可知剩下部分对地面的压强与原压强相比变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.一本初三物理课本竖放在课桌桌面上时,物理课本对桌面的压强约为( )
A.5帕 B.50帕 C.500帕 D.2000帕
【答案】D
【知识点】压强公式的简单应用
【详解】一本初三物理课本大约,重力
竖放在课桌桌面上时桌面的受力面积约为
竖放时对桌面的压强
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
21.甲乙两个质量分布均匀的物体,下列说法中正确的是( )
A.甲放在乙的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲放在乙的上面,甲对乙的压强总是用甲的重力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙相互接触,则它们之间一定存在压力
D.甲放在乙的上面,甲对乙的压强不一定小于乙对地面的压强
【答案】D
【知识点】压强公式的简单应用、压强的定义和单位、压力的概念
【详解】A.只有物体自由放置在水平面上时,压力大小才等于物体的重力,若甲乙的接触面是非水平面,则甲对乙的压力就不等于甲的重力,故A错误;
B.求压强时用压力除以受力面积,甲物体放在乙物体的上面,相互接触的面积为受力面积,若甲的下表面未完全接触乙,则接触面积小于甲的下表面积,受力面积不一定是甲的下表面的面积,故B错误;
C.两物体接触并相互挤压时会产生压力,若甲乙两物体轻轻靠在一起并放置在水平面上,虽然接触,但甲乙之间无挤压不产生压力,故C错误;
D.若甲乙的接触面和乙与地面的接触面均为水平面,甲乙的接触面积为、乙与地面的接触面积为,则甲对乙的压强为
乙对地面的压强为
若极小、极大,则可能大于,故D正确。
故选D。
22.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北幼虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为4cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算)。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为0.01m2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为50kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,求:
(1)实验时容器下陷的深度与脚印的深度相同,其目的是______。
(2)该东北虎一只脚印的面积为______cm2;
(3)(计算)该东北幼虎的质量m。
【答案】(1)使容器和老虎对雪地的压强相同
(2)60
(3)120kg
【知识点】压强公式的简单应用
【详解】(1)压强的大小与压力和受力面积有关,当压力作用效果相同时,压强相等。实验时容器下陷的深度与脚印的深度相同,说明其对雪地的压强与东北虎对雪地的压强相等,所以,实验时容器下陷的深度与脚印的深度相同,其目的是使容器对雪地的压强等于东北虎对雪地的压强。
(2)如图乙所示,图中每个小方格的面积均为4cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算)是15格。该东北虎一只脚印的面积S=15×4cm2=60cm2
(3)容器及内部物体的总重力 G=m物g=50kg×10N/kg=500N
因为容器放在水平雪地上,所以容器对雪地的压力F=G=500N,容器底面积S容=0.01m2,根据压强公式,可得容器对雪地的压强
由于容器对雪地的压强等于东北虎对雪地的压强,所以东北虎对雪地的压强
东北虎有四只脚,则东北虎与雪地的接触面积S虎=4×60cm2=240cm2=0.024m2
根据F=pS,可得东北虎对雪地的压力F虎=p虎S虎=5×104Pa×0.024m2=1200N
因为东北虎对雪地的压力等于东北虎的重力,即G虎=F虎=1200N
该东北幼虎的质量
23.北方冬季的湖面会结冰,对南方的游客来说,在冰面上行走是一种新奇的体验,但并不是所有冰面都是安全的游玩区域(g=9.8N/kg)。
(1)质量为50kg的人站在冰面上,则此人对冰面的压力是多少?
(2)若此人每只鞋与地面的接触面积约为2×10-2m2,冰面能够承受最大的压强为1.47×104Pa,通过计算说明此人是否能够安全地站在冰面上。
【答案】(1)490N
(2)能安全站在冰面上
【知识点】压力大小的计算、压强公式的简单应用
【详解】(1)人对水平冰面的压力等于自身重力,为
(2)人对水平冰面的压强
所以此人是否能够安全地站在冰面上。
24.人工智能逐渐融入我们的生活,如图所示,某餐厅的送餐机器人所受重力为400N,它与地面的接触面积为0.01m2,若某次送餐时机器人托着5kg的物体。
(1)求机器人托着的物体所受重力。
(2)求机器人在该次送餐时对地面的压力与压强。
【答案】(1)50N
(2)450N,4.5×104Pa
【知识点】压强公式的简单应用
【详解】(1)机器人托着的物体所受的重力为
(2)机器人在该次送餐时对地面的压力等于它和物体受到的总重力,即
机器人在该次送餐时对地面的压强为
考向05 计算较复杂情况的固体压强
25.如图,正方体铁块A、B边长之比为,则A对B的压力与B对地面的压力之比为___________,A对B的压强与B对地面的压强之比为___________。
【答案】 1∶28 9∶28
【知识点】计算较复杂情况的固体压强
【详解】[1]AB都是铁块,密度相同,A的重力
B的重力
A对B的压力大小等于A的重力,B对地面的压力之比为AB重力之和,它们的比是
[2] A对B的压强
B对地面的压强
A对B的压强与B对地面的压强之比为
26.如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为。现按图乙的方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强=______Pa;若将切除部分按图丙的方式放置,切除部分对地面的压强______(选填“>”、“<”或“=”);若将该正方体按图丁的方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面的压强______(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 2000 < =
【知识点】压强大小比较、计算较复杂情况的固体压强
【详解】[1]按图乙的方式沿对角线将上半部分切除后,正方体对地面的压力减小一半,受力面积不变,根据公式可知,压强减小为原来的一半,则p1=2000Pa。
[2]若将切除部分按图丙的方式放置,与图乙相比,压力相同,受力面积变大,根据公式可知,压强变小,所以<。
[3]设长方体的边长为a,图乙中剩余部分的体积为,剩余部分对地面的压强为
设图丁底边剩余长度为b,则剩余部分对地面的压强为
所以剩余部分对地面的压强=。
27.质量均为60kg的均匀圆柱体A、B放置在水平地面上。A的底面积为0.15m2,A的密度为2.0kg/m3,B的高度为0.25m。
圆柱体对地面的压强
截取前
截取后
pA(帕)
1960
pB(帕)
2940
(1)求圆柱体A对水平地面的压强pA。
(2)现分别从圆柱体A、B上部沿水平方向截取相同的厚度h,截取前后两圆柱体对地面的压强值(部分)记录在右表中。则(a)求圆柱体B的密度ρB。(b)求圆柱体B剩余部分的质量mB。
【答案】(1)3920Pa;(2),36kg
【知识点】压强公式的简单应用、利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强、计算较复杂情况的固体压强
【详解】(1)圆柱体A对水平地面的压力
圆柱体A对水平地面的压强
(2)由表格可知截取前B对地面的压强为2940Pa,根据
求圆柱体B的密度
截取前A对地面的压强3920Pa,截取后压强1960Pa,压强减小了一半,受力面积不变的情况下,压力变化了一半,因此可以得知物体A减少了一半的质量,故
A的体积
A的高度
故截取的高度h=0.1m,圆柱体B剩余部分的高度
圆柱体B剩余部分的质量
答:(1)圆柱体A对水平地面的压强;
(2)圆柱体B的密度,圆柱体B剩余部分的质量。
28.如图所示,质量相等的实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对地面的压强可能相等,下列方案中可行的有( )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积△V
D.甲、乙都沿竖直方向切去相同厚度Δd
【答案】A
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强、计算较复杂情况的固体压强、密度公式的简单应用
【详解】A.由图可知质量相等的正方体,甲的体积小于乙的体积,由可知,甲的密度大于乙的密度,由柱体压强公式,当甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh,甲剩余高度比乙小,但甲的密度比乙大,所以剩余部分对水平桌面的压强可能相等,故A符合题意;
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm,则剩余部分质量相等,剩余部分对水平桌面的压力相等,而甲的底面积小于乙的底面积,由压强公式可知,甲对水平桌面的压强一定比乙大,故B不符合题意;
CD.未切前甲、乙质量相等,对水平桌面的压力相等,而甲的底面积小于乙的底面积,所以甲对水平桌面的压强比乙大,又根据柱体压强公式,无论沿竖直方向切去多少,甲剩余部分对水平桌面的压强与未切前相同,乙对水平地面的压强也与未切前相同,即甲剩余部分对水平桌面的压强比乙剩余部分对水平桌面的压强大,故CD不符合题意。
故选A。
考向06 改变压强大小的方法
29.雪时穿上宽大的滑雪板可以增大______,减小对雪地的______,防止滑雪时陷入松软的雪地中。下列图所示中,能达到同样目的的有______。
A.骆驼宽大的脚掌B.锋利的刀刃
C.老虎锋利的牙齿D.铁轨下铺枕木
【答案】 受力面积 压强 AD
【知识点】增大压强的方法及生活中的实例、减小压强的方法及生活中的实例
【详解】[1][2]宽大的滑雪板与雪地的接触面积大,即滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大受力面积,由得,在压力一定时,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
[3]AD.骆驼有宽大的脚掌、铁轨下面铺放枕木是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故AD符合题意;
BC.锋利的刀刃、老虎锋利的牙齿是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故BC不符合题意。
故选AD。
30.如图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.篆刻刀很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【知识点】减小压强的方法及生活中的实例、增大压强的方法及生活中的实例
【详解】A.篆刻刀很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大、书包带做得很宽都是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
31.下列实例中,为了减小压强的是( )
A.蚊子尖尖的口器 B.推土机宽大的履带
C.吸管一端剪成斜口 D.篆刻刀的刀刃
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及生活中的实例、减小压强的方法及生活中的实例
【详解】A.蚊子尖尖的口器,是压力不变时,通过减少受力面积,增大压强,故A不符合题意;
B.推土机宽大的履带,是压力不变时,通过增大受力面积,减小压强,故B符合题意;
C.吸管一端剪成斜口,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.篆刻刀的刀刃,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故D不符合题意。
故选B。
32.生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A.锋利的篆刻刀 B.骆驼宽大的脚掌
C.注射器的针头 D.切菜的菜刀
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及生活中的实例、减小压强的方法及生活中的实例
【详解】A.锋利的篆刻刀,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.骆驼宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.注射器的针头,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.切菜的菜刀,是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
考向07 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
33.如图所示,甲、乙为两个实心柱体,密度分别为ρ甲、ρ乙,它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向将甲、乙截去相同的质量,甲、乙对地面压强变化量为∆p甲、∆p乙,则( )
A.ρ甲>ρ乙,∆p甲=∆p乙 B.ρ甲>ρ乙,∆p甲>∆p乙
C.ρ甲<ρ乙,∆p甲=∆p乙 D.ρ甲>ρ乙,∆p甲<∆p乙
【答案】D
【知识点】比较密度的大小、压强大小比较、利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
【详解】实心柱体对地面的压强可推导为
由图可知甲的高度小于乙的高度(),且它们对水平地面的压强相等(),由可知,压强相等时,高度越小,密度越大,所以。
沿水平方向将甲、乙截去相同的质量,即
因为对水平地面的压力等于重力,所以甲、乙对地面压力的变化量相等,即
由图可知,根据可知
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
34.如图所示,质量分布均匀的甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,若要使甲对地面的压强小于乙对地面的压强,下列操作可行的数量有( )
①沿水平方向切去相同质量
②沿水平方向切去相同体积
③沿竖直方向切去相同体积
④沿竖直方向切去相同厚度
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
【详解】实心正方体对水平地面的压强,由图可知甲的边长比乙的边长小,因它们对地面的压强相同,所以大于。
①沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,因,所以,又因,所以剩余部分甲对地面的压强小于乙对地面的压强,故①正确;
②沿水平方向切去相同的体积,由于大于,根据可知,甲切去的质量大,减小的压力大,根据可知,甲减小的压强大,所以甲对地面的压强小于乙对地面的压强,故②正确;
③④沿竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时,两正方体的密度和高度不变,所以它们的压强还是相等,故③④不正确。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
35.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为h′。它们剩余部分的质量分别为m甲'、m乙',对地面的压强分别为p甲'、p乙',则( )
A.m甲'>m乙',p甲'>p乙'
B.m甲'<m乙',p甲'>p乙'
C.m甲'>m乙',p甲'<p乙'
D.m甲'<m乙',p甲'<p乙'
【答案】A
【知识点】密度公式的简单应用、利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
【详解】由图可知V乙>V甲,由题意可知,甲、乙的质量相等,根据公式可知,ρ甲>ρ乙,现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为h′,则剩余部分对地面的压强分别为,
则有p甲'>p乙',若只切乙,使乙剩余的高度与甲等高,由于甲、乙原来的质量相等,乙剩余部分的质量小于此时甲的质量,则剩余的质量为m甲'>m乙',故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
36.如图所示,正方体甲和乙放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向或竖直方向将甲切去一部分(虚线部分表示切去部分),将切下的部分再与乙叠放。下列各操作中,有可能使两者对地面的压强相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强、压强公式的简单应用
【详解】A.如图,沿甲上方切去一块,甲剩余部分对地面的压力变小,而受力面积不变,由知,甲剩余部分对地面的压强变小;切去部分放在乙上方后,乙对地面的压力变大,而受力面积不变,由知,乙对地面的压强变大,所以经过该操作后,两者对地面的压强不相等,故A不符合题意;
B.由A分析可知,甲对地面的压强变小;切去部分放在乙下面后,乙对地面的压力变大,受力面积变大,由知,乙对地面的压强可能变大,也可能变小,还可能不变,所以经过该操作后,若乙对地面的压强变小,则两者对地面的压强可能相等,故B符合题意;
CD.沿竖直方向将甲切去一块,由
可知,甲剩余部分对地面的压强不变;由AB分析可知,将切去部分放在乙上方时,乙对地面的压强变大;将切去部分放在乙的下方时,乙对地面的压强可能变大,也可能变小,还可能不变。故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
37.如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强、密度公式的简单应用、压强公式的简单应用
【详解】(1)柱体A的质量
(2)柱体A对地面的压强
(3)它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,结合(2)中的分析可知
解得
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