摘要:
**基本信息**
围绕固体压强复杂计算,通过15道题系统训练切割、叠放等情境下p=F/S与p=ρgh的综合应用,突出公式推导与模型建构,渗透科学推理与物质观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|3题(1,2,7)|已知密度、体积求重力及压强|密度-质量-重力-压力-压强的推导链|
|切割与叠放|8题(3,4,8-15)|水平/竖直切割后叠放,压强相等条件|压力变化(ΔG)与受力面积变化(ΔS)的关联分析|
|组合与图像|4题(5,6,8,12)|多物体叠放、图像结合切割厚度|p=F/S与p=ρgh适用条件及公式转换,科学思维中的模型建构|
内容正文:
第9章 压强 -计算复杂情况固体的压强计算题-2025-2026学年下学期八年级物理下册(教科版)
一、计算题
1.如图所示,边长分别为0.2m和0.1m的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度,物体B的密度。g取10N/kg,求:
(1)A和B的重力和;
(2)求物体A对地面的压强;
(3)为使A、B对水平地面的压强相等,将正方体A沿水平方向切去一定的质量,并叠放到B上,请求出切去的是多少kg?
2.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知A的质量为6kg,A与地面的接触面积为0.04m2;B与A对地面的压强相等,B与地面的接触面积为0.02m2。求:
(1)A对水平地面的压力和压强;
(2)B的重力。
3.实心均匀柱体竖直放置在水平地面上。该柱体的体积为3×103cm3,密度为2×103kg/m3,对水平地面的压强为p。(g=10N/kg)
(1)求该柱体对水平地面的压力;
(2)若将该柱体沿竖直方向切下一部分,并将切下部分叠放在剩余部分上方,叠放后它对水平地面的压强变为p,求切去部分的质量Δm。
4.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于如图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20 cm、30 cm,密度之比ρA∶ρB=3∶1。将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100 Pa(如图乙)。求:
(1)如图乙中,物块A对地面的压力;
(2)物块A的密度;
(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图丙),要使B对地面的压强为2800 Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几?
5.已知物体A为长方体,物体B是边长为10cm的正方体,其密度为2×103kg/m3。若它们将叠放在水平桌面上(如图1),此时A对水平面的压强P1为5000Pa;若按图2的放置方式,A、B保持静止,A对水平面的压强P2为1000Pa:改变A与水平面的接触面后(如图3),A、B仍保持静止,A对水平面的压强P3变为3000Pa。不计绳重和摩擦,求:
(1)物体B的重力GB
(2)物体A的重力GA
(3)将物体B按图4所示叠放在A上方时,求此时A对水平面的压强P4
6.如图所示,边长分别为和的实心正方体A、B放置在水平桌面上,物体A的密度为,物体B的质量为6千克,求:
(1)物体A的质量;
(2)物体B对水平桌面的压强;
(3)小华设想在保持物体A、B原有放置方式的情况下,选择某一物体从右侧沿竖直方向切去厚度为L的部分,然后将切去部分叠放在另一物体上,使二者对水平桌面的压强相同,请通过计算分析小华的设想是否有可能实现,若有可能,求出L的值;若没有可能,说明理由。
7.如图所示,一个重9N,高度为10cm,上下均匀的圆柱形薄壁容器放在水平地面上。当向容器中倒入1.6kg酒精后,酒精的深度为8cm。(,g取10N/kg)求:
(1)酒精对容器底面的压力;
(2)容器对水平地面的压强。
8.如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示。求:
(1)物体A的密度;
(2)物体B的重力;
(3)若在B切割前,将重力为48N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体A还是B沿水平方向切下一定的质量?切下的质量为多少?
9.如图所示在水平桌面上放有完全相同的薄壁柱形容器甲和乙,容器质量为200g,底面积为4×10-3m2,高0.8m,容器中分别盛有600g的水和深度为0.2m的煤油(ρ煤油=0.8×103kg/m3)。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)甲容器底部受到水的压强大小;
(2)若向两容器内分别再倒入相同深度的水和煤油,使甲、乙容器对桌面的压强相等。请计算出此时乙容器对水平桌面的压强大小;
(3)在未向容器内倒入相同深度的水和煤油前,将一个质量为800g,底面积为2×10-3m2的圆柱体,竖直放入乙容器中。稳定后该圆柱体浸没于煤油中,此时煤油对乙容器底部的压强为2.8×103Pa。若将圆柱体从乙容器中取出,将其用毛巾擦干净后再放入甲容器中待稳定后,请计算出此时水对甲容器底部的压强大小。
10.如图所示,在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙,其密度为1.8×103kg/m3,它们的边长之比为1:3,甲的边长为0.2m。
求:(1)甲的重力?
(2)甲对地面的压强?
(3)若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,乙正方体切去重力为多少?(g取10N/kg)
11.甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平地面上,已知它们的边长分别为0.2米和0.4米,密度分别为4×103千克/米3和1×103千克/米3.求:
(1)正方体甲对水平地面的压力F甲.
(2)正方体乙对水平地面的压强p乙.
(3)若设想将正方体甲作竖直切割、正方体乙作水平切割,切下部分体积都为原来体积的1/2,如图所示.再分别将切下的部分置于对方的上表面,通过计算求出放置后甲物体对水平地面的压强p甲′与p乙′物体对水平地面的压强之比.
12.A、B两个实心正方体如图甲所示叠放在水平地面上,A的边长为20cm。沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分平放在地面上,切去后A对地面的压强p1和切去的部分对地面的压强p2(若B切完后,再切A,则切去A的部分叠放在B的上面)随切去厚度h的变化关系图像如图乙所示。求:
(1)A和B的总重力;
(2)B的密度;
(3)切的过程中,当p1=p2时,切去的厚度h0的值。
13.如图甲所示为两个密度均匀的实心圆柱体 A、B,其中A高度为10cm、底面积SA为10cm2,B高度为4cm、底面积SB为40cm2,A、B置于水平桌面上。若从A的上面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示,求:
(1)截取前圆柱体A对地面的压力;
(2)圆柱体A的密度;
(3)从A截取h=3cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(4)图乙中a的值。
14.如图所示,两个质地均匀的实心长方体A、B放在水平桌面上,A高10cm,B高6cm,A的底面积与B的底面积之比SA∶SB=1∶4。A物体对桌面的压强为2500Pa,B物体对桌面的压强为1200Pa,(g=10N/kg)求:
(1)长方体A和B的密度;
(2)从A水平截取h=2cm长方块平放在B的中央,求B对桌面压强的增加量;
(3)当从A水平截取h为多少厘米的长方块放在B中央时,物块A剩余部分对桌面压强和此时B对桌面的压强刚好相等?
15.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6 cm、10 cm,A与B的底面积之比为1:2,A对B的压强是1200 Pa,B的密度是3×103kg/m3,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沿水平方向截去一半的高度,A对B的压强变化量是Δp1,B对地面的压强变化量是Δp2,求Δp1和Δp2的大小.
试卷第1页,共3页
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《第9章 压强 -计算复杂情况固体的压强计算题-2025-2026学年下学期八年级物理下册(教科版)》参考答案
1.(1)200N;10N
(2)5000Pa
(3)3.2kg
【详解】(1)物体A的质量mA=ρAVA=2.5×103kg/m3×(0.2m)3=20kg
物体A的重力GA=mAg=20kg×10N/kg=200N
物体B的质量mB=ρBVB=1×103kg/m3×(0.1m)3=1kg
物体B的重力GB=mBg=1kg×10N/kg=10N
(2)物体A对地面的压强
(3)A的底面积SA=(0.2m)2=4×10-2m2
B的底面积SB=(0.1m)2=1×10-2m2
若将A物体从其沿水平方向切去质量为Δm的部分,且将切去部分叠放在B物体上,使二者对水平桌面的压强相同则pA=pB
即
即
解得Δm=3.2kg。
2.(1)60N,1500Pa;(2)30N
【详解】解:(1)A对水平地面的压力
A对水平地面的压强
(2)B与A对地面的压强相等,为
根据可知B对地面的压力
故B的重力
答:(1)A对水平地面的压力和压强分别为60N、1500Pa;
(2)B的重力为30N。
3.(1) 60N;(2) 1kg
【详解】(1)该柱体的质量为
m=ρV=2×103kg/m3×3×103×10-6m3=6kg
该柱体对水平地面的压力为
F=G=mg=6kg×10N/kg=60N
(2)设没切之前该物体的底面积为S1,切下之和物体的底面积为S2,由于切下前后,柱体对地面的压力不变,切下前后的底面积之比为
S2=S1
由此可知剩余部分为整体的,则切下部分为整体的,由于该柱体是实心均匀柱体,故切下部分的质量为
Δm=×6kg=1kg
答:(1)求该柱体对水平地面的压力是60N;
(2)切去部分的质量是1kg。
4.(1)204N;(2)1.2×103kg/m3;(3)
【详解】(1)A对地面的压力
F=pS=5100Pa×0.2m×0.2m=204N
(2)由图乙知
F=GA+GB=ρAga3+ρBgb3
又因为
ρA∶ρB=3∶1
联立可得
ρA=1.2×103kg/m3,ρB=0.4×103kg/m3
(3)AB的重力分别为
GA=ρAga3=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=96N
GB=ρBgb3=0.4×103kg/m3×10N/kg×0.027m3=108N
设B余下的比例为x,则
GA+GBx=P’b2x
解得
所以切去
答:(1)物块A对地面的压力为204N。
(2)物块A的密度为1.2×103kg/m3。
(3)若将物块B放在水平地面上,A放在B 的上面,要使B对地面的压强为2800 Pa,应将物块B沿竖直方向切去。
5.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物体是边长为的正方体,其体积
由密度公式得的质量
物体的重力
(2)设物体的底面积为(图1、图2的接触面积),侧面积为(图3的接触面积)。
图1:对水平面的压力,压强,故
图2:对水平面的压力,压强,故
联立上述两式可得,。
(3)由图3,对水平面的压力
压强,得侧面积
图4中,对水平面的压力
接触面积为,故压强
6.(1)2kg;(2)1500Pa;(3)见解析
【详解】解:(1)物体A的体积为
物体A的质量为
(2)物体B的底面积为
物体B对水平桌面的压力为
物体B对水平桌面的压强为
(3)因为A为正方体,所以A对水平桌面的压强为
因为A的压强大于B的压强,所以要使二者压强相等,需要竖直切A;又因为是竖直切割,A的密度和高度都不变,所以压强不变,将切割下的部分叠放在B上后,压强相等,所以叠放后B的压强为
此时切割部分和B的总重力为
切割部分的质量为
切割部分的体积为
切割厚度为
切割厚度与A的边长相等,这是没有可能的,所以小华的设想不可能实现。
答:(1)物体A的质量为2kg;
(2)物体B对水平桌面的压强为1500Pa;
(3)小华的设想不可能实现。
7.(1)16N;(2)1000Pa
【详解】解:(1)该容器为上下均匀的圆柱体,所以酒精对容器底的压力为
(2)酒精对容器底的压强为
所以受力面积为
所以容器对地面的压强为
答:(1)酒精对容器底面的压力为16N;
(2)容器对水平地面的压强为1000Pa。
8.(1);(2);(3)B,2.1kg
【详解】解:(1)由图乙可知,上方的图线,压强随切去厚度增加而增加,是A对应的图线;下方图线,压强随切去厚度增加而减小,是B对应的图线。当A上没有放B时,A对地面的压强为1200Pa,根据压强公式可得,物体A的密度为
(2)由图乙可知,物体B的高度为0.3m,又物体B为正方体,可得其边长为0.3m,则体积为
当B没有被切去时,B对地面的压强为1200Pa,根据压强公式可得,物体B的密度为
故物体B的重力为
(3)A、B单独放在水平地面时,对地面的压强相等,由于A物体的边长大于B物体的边长,则其底面积A物体大于B物体,将重力为48N的物体C分别放置于物体A、B上方中央时,B物体对地面的压强大于A物体对地面的压强,故应将物体B沿水平方向切下一定的质量,放上物体C后,A、C整体对地面的压强为
则B、C整体对地面的压强也应该为1500Pa,即有
解得。据
得B物体切下的质量为
答:(1)物体A的密度为;
(2)物体B的重力为;
(3)应将物体B沿水平方向切下一定质量,切下的质量为2.1kg。
9.(1)1.5×103Pa ;(2)2.5×103Pa ;(3)3×103Pa
【详解】(1)由于甲容器为上下等宽竖直容器处于水平面上,则甲容器底部受到水的压力
则甲容器底部受到水的压强
(2)设再加入的水和煤油的深度为,由于两容器对桌面压强相等,可得
则
则
则
则
解得
乙容器对水平桌面的压力为
乙容器对水平桌面的压强为
(3)由于将圆柱体放入煤油中浸没时
则
则圆柱体的体积
由于
所以圆柱体放入水中将沉底,圆柱体高
甲容器中600g水的体积,由得
当圆柱体放入水中时,水面高度为
由于
故成立,此时,水对甲容器底部的压强为
答:(1)甲容器底部受到水的压强为1.5×103Pa;
(2)乙容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(3)水对甲容器底部的压强为3×103Pa。
10.(1) 144N;(2) 3600Pa;(3) 288N
【详解】(1) 甲正方体的质量
甲的重力为
(2)甲对地面的压强
(3) 因乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方时,乙剩余部分竖直方向的高度不变,所以,此时乙对地面的压强
又因此时甲、乙对地面的压强相等,所以,此时甲的总重力
则乙物体切去部分的重力
答:(1) 甲的重力144N。
(2) 甲对地面的压强3600Pa。
(3) 若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,乙正方体切去重力为288N。
11.(1) 320N;(2) 4×103 Pa;(3) 8:1
【详解】(1)甲对水平地面的压力:
F甲=G甲=m甲g=ρ甲V甲g=4×103kg/m3×0.2m×0.2m×0.2m×10N/kg=320N;
(2)正方体在水平面上对水平面的压强,
乙对水平地面的压强:p乙=ρ乙gh乙=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;
(3)把甲、乙分别切下一半放在对方上面后,对地面的压强之比:
.
答:(1)正方体甲对水平地面的压力为320N;
(2)正方体乙对水平地面的压强为4×103Pa;
(3)放置后甲物体对水平地面的压强p甲′与p乙′物体对水平地面的压强之比为8:1.
12.(1)340N;(2)2×103kg/m3;(3)13cm
【详解】解:(1)由图乙可知,切去高度为0时,B还在A的上面,此时它们对地面的压强为8500Pa,而A的边长为20cm,则由压强的变形公式F=pS可得它们对地面的压力为
因为A、B两个实心正方体叠放的物体放在水平地面上,所以它们对地面的压力大小等于它们的总重力,则A和B的总重力
G总=F=340N
(2)由图乙可知,切去高度为10cm时,刚好将B完全切掉,即B的边长为
LB=10cm=0.1m
此时B对地面的压强p2为2000Pa,根据压强的变形公式F=pS可知此时B对地面的压力为
因为B在水平地面上,则压力大小等于自身重力,则
GB=FB=20N
B的质量为
B的密度为
(3)A的重力为
GA=G总﹣GB=340N﹣20N=320N
由题知AB的底面积
SA=(20cm)2=400cm2
SB=(10cm)2=100cm2
SA=4SB
而此时压强相等,即
p1=p2
根据压强公式F=pS可得对地面的压力关系
F1=4F2
即
GA﹣G切=4(GB+G切)
解得G切=48N,根据
G切∶GA=hA切∶hA
得到
48N∶320N=hA切∶20cm
解得hA切=3cm,所以,切去的厚度为
h0=hA切+LB=3cm+10m=13cm
答:(1)A和B的总重力为340N;
(2)B的密度为2×103kg/m3;
(3)切的过程中,当p1=p2时,切去的厚度h0的值为13cm。
13.(1)2N;(2)2×103kg/m3;(3)150Pa;(4)3.2cm
【详解】解:(1)由图乙可知,截取前A对水平桌面的压强
pA=2000Pa
受力面积
S=SA=10cm2=10-3m2
圆柱体A对水平桌面的压力
FA=pASA=2000Pa×10-3m2=2N
(2)A的重力
GA=FA=2N
A的体积
VA=SAhA=10cm2×10cm=100cm3=10-4m3
A的质量
A的密度
(3)3cm高的A圆柱块的体积
V′=SAh=10cm2×3cm=30cm3=3×10-5m3
3cm高的A圆柱块的质量
m′=ρAV′=2×103kg/m3×3×10-5m3=6×10-2kg
B对水平桌面的压力增加量
ΔF=G′=m′g=6×10-2kg×10N/kg=0.6N
B对水平桌面的压强增加量
(4)B最初的重力
GB=FB=pBSB=1200Pa×40×10-4m2=4.8N
当A截取高度为acm时,截取部分的重力为
ΔG=Δmg=ρAΔVg=2×103kg/m3×10a×10-6m3×10N/kg=0.2aN
A对水平桌面的压强
B对水平桌面的压强
图乙可知,当pA′=pB′时,可解得a=3.2cm。
答:(1)截取前圆柱体A对地面的压力为2N;
(2)圆柱体A的密度为2×103kg/m3;
(3)从A截取h=3cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量为150Pa;
(4)图乙中a的值为3.2cm。
14.(1)2.5×103kg/m3, 2×103kg/m3;(2)125Pa;(3)4.16cm
【详解】解:(1)由题意知,A物体对桌面的压强是2500Pa,B物体对桌面的压强为1200Pa,均匀柱体对水平面的压强
则长方体A的密度
长方体B的密度
(2)从A截取h=2cm的长方块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量
(3)A剩余部分对桌面的压强
pA'=ρAghA′=ρAg(hA﹣h)=pA﹣ρAgh
将截取部分放置B上,此时B对桌面的压强
由于pA'=pB',即
解得
h=0.0416m=4.16cm
答:(1)长方体A的密度是2.5×103kg/m3,长方体B的密度是2×103kg/m3;
(2)B对桌面的压强增加125Pa;
(3)当A剩余部分对桌面的压强与B和A截取部分对桌面压强相等时h=4.16cm。
15.(1)2×103kg/m3;(2)1:5 ;(3) 600 Pa;300 Pa
【详解】(1).柱体对水平面的压强
p==ρgh,
圆柱体A的密度
ρA==2×103kg/m3;
(2).圆柱体A和B的重力之比
;
(3).将A沿水平方向截去一半的高度,A对B的压强变化量
Δp1=ρAghA=pA=×1200Pa=600Pa;
B对地面压强的变化量
Δp2==300Pa.
答:(1).圆柱体A的密度是2×103kg/m3;
(2).圆柱体A和B的重力之比是1:5;
(3).Δp1和Δp2的大小分别是600Pa和300Pa.
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