【文档说明】中考物理压轴培优练《专题03压强的切割和叠加》(含答案解析).doc,共(23)页,1.258 MB,由MTyang资料小铺上传
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压轴专题03:压强-切割和叠加一.选择题(共16小题)1.(2018•南充二模)甲、乙两个实心均匀正方体(ρ甲<ρ乙)分别放在水平地面上。若在两正方体的右侧,按图所示方式,沿竖直方向各截去相同的质量,它们剩余部分对地面的压强相等。则两个正方体原来对地面的压力F甲、F乙的关系是()A
.F甲一定大于F乙B.F甲可能等于F乙C.F甲一定小于F乙D.F甲可能小于F乙【答案】A。【解析】解:在两正方体右侧沿竖直方向各截去相同的质量,它们剩余部分对地面的压强相等,根据公式pρgh可知,对于甲正方体沿竖直方向切去一部分,ρ甲和h甲都不变,所以p甲不变,同理,乙正方体沿竖
直方向切去一部分后,p乙也不变,因为它们对水平地面的压强现在相等,所以原来也相等。因为p=ρgh,p甲=p乙,ρ甲<ρ乙,所以h甲>h乙;所以甲的底面积>乙的底面积,根据公式F=pS可知,甲对地面的压力大于乙对地面的压力。由上可知,A正确,BCD错误。2.(2019•佛山一模
)如图所示,由三块材质相同、大小不同的长方体拼成的正方体B放置在水平地面上,在B上方中央再放置一边长较大的正方体A.若将B中间的长方体抽掉后,正方体A对B压强的变化量为△P1,地面所受压强的变化量为△P2,则关于△P1与△P2的大小关系,下列判断中正确的是()A.△P1一定
大于△P2B.△P1一定等于△P2C.△P1可能大于△P2D.△P1一定小于△P2【答案】B。【解析】解:假设正方体A的重力GA,由图可知:拼成正方体B的长方体的高相等,设为h,所以,当B中间的长方体没有抽掉时,正方体A对B压强
pA,地面所受压强pB;当B中间的长方体抽掉后,AB之间的接触面积减小,变为SB′,B的重力也减小为GB′,则:正方体A对B压强pA′,地面所受压强pB′;则:△p1=pA′﹣pA,△p2=pB′﹣pB=()﹣()=()+();由于拼成正方体B的长方体三块材质相同、高相等,设为h,则正方
体B对地面产生的压强p=ρgh不变,所以;所以,△p1=△p2。3.(2018•杨浦区一模)均匀正方体甲和乙放置在水平地面上。已知甲密度小于乙的密度,且甲、乙对水平地面的压强相等。现分别在甲、乙上沿水平方向截去一定体积,剩余部分对水平地面的压强仍然相等,截去部分的质量分别为△m甲、△m乙,截去部分
的体积分别为△V甲、△V乙,则下列说法正确的是()A.△m甲一定小于△m乙B.△V甲可能小于△V乙C.△m甲可能等于△m乙D.△V甲一定大于△V乙【答案】D。【解析】解:(1)实心正方体对水平地面的压强:pρgh,甲、乙原来对地面的压强p甲=p乙,ρ甲h甲g=ρ乙h乙g,﹣﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①因为ρ甲<ρ乙,所以,正方体甲和乙的高(边长):h甲>h乙,由题知,分别在甲、乙上沿水平方向截去一定体积后:p甲′=p乙′,即:ρ甲h甲剩g=ρ乙h乙剩g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
﹣﹣②由①②可得:ρ甲h甲g﹣ρ甲h甲剩g=ρ乙h乙g﹣ρ乙h乙剩g,则ρ甲h甲切g=ρ乙h乙切g,所以,h甲切>h乙切,因为h甲>h乙,所以S甲>S乙,所以,截去部分的体积分别为△V甲>△V乙,故B错误,D正确;(2)由(1)知,ρ甲h甲切g=ρ
乙h乙切g,S甲>S乙,所以可得,ρ甲h甲切S甲>ρ乙h乙切S乙,因为m=ρV=Sh,所以,△m甲>△m乙.故AC错误。4.(2018•上海模拟)两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量△m甲、△m乙
和甲乙的密度满足的关系是()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。【解析】解:(1)正方体对水平地面的压强:pρgh,切割之前它们对水平面的压强相等,p甲=p乙,即ρ
甲gh甲=ρ乙gh乙,由图可知,h甲<h乙,所以,ρ甲>ρ乙;BC错误;(2)由图知S甲<S乙,在切割之前p甲=p乙,所以由F=pS可知,切割之前甲、乙对地面的压力F甲<F乙,因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G=mg,所以,切割之前,m甲<m
乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即F甲剩=F乙剩,则甲、乙剩余部分的质量:m甲剩=m乙剩﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②所以由①②可知,切去的质量△m甲<△m乙,故D正确,A错误。5.(2019•德州二模)甲、
乙两个均匀正方体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分,且截去部分的质量相等,如图所示,则所截去的高度h甲、h乙的关系是()A.h甲一定大于h乙B.
h甲一定小于h乙C.h甲可能大于h乙D.h甲可能等于h乙【答案】A。【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体对水平地面的压强:pρgL,因甲、乙两个均匀实心正方体对水平地面的压强相等,即p甲=p乙,所以,ρ甲g
L甲=ρ乙gL乙,即ρ甲L甲=ρ乙L乙,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由ρ甲>ρ乙可知,L甲<L乙,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②设截去的高度为h,截去的部分的质量m=ρV=ρSh=ρL2h,因沿水平方向截去相同质量m,则有:ρ甲L甲2h甲=ρ乙L
乙2h乙,﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①③两式可得:L甲h甲=L乙h乙,由L甲<L乙可知,h甲>h乙。6.(2019•普陀区一模)如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,它们对地面的压力相等。现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余
部分的体积相等,则甲、乙对地面的压力F甲'和F乙'的大小关系是()A.F甲'一定小于F乙'B.F甲'一定大于F乙'C.F甲'可能小于F乙'D.F甲'可能大于F乙'【答案】B。【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体对地面的压力F=G=m
g=ρVg=ρL3g,又因正方体甲、乙对地面的压力相等,所以,ρ甲L甲3g=ρ乙L乙3g,由图可知,甲、乙正方体的边长关系为L甲<L乙,则两者的密度关系为ρ甲>ρ乙,现从两正方体的上部沿水平方向切去部分,使它们剩余部分的体积相等,且ρ
甲>ρ乙,由m=ρV可知,剩余部分的质量关系为m甲剩>m乙剩,由F=G=mg可得,此时甲、乙对地面的压力关系为F甲'>F乙'。7.(2019•嘉定区一模)如图所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的
压强p甲=p乙.现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,则甲、乙对水平地面的压力变化量△F甲和△F乙,对水平地面的压强变化量△p甲和△p乙关系正确的是()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。【解析】解:由图可知,h甲<h乙,S甲>S乙,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体对水平地面的压强:p═ρhg,所以,由p甲=p乙可知:ρ甲>ρ乙,将甲、乙分别从上部沿水平方向
切去相同体积后,由△F=△G=△mg=ρ△Vg可知,甲、乙对水平地面的压力变化量△F甲>△F乙,故BC错误;现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,问对水平地面的压强变化量△p甲和△p乙关系,由已知可知相同体积的甲乙物体对地
面的压强相等,沿着水平方向切去相同的体积,没有改变受力面积的情况下,剩余两物体体积仍然相等,则两物体剩余部分对地面压强是相等的,所以对地面压强的变化量也是相等的;在选择题中可以采用极限思维的方式,即,甲、乙体积相同,我们可以认为把甲乙同时都全部切去也是符合切去相同体积的,这时对地面压强都变为零,
那么开始时p甲=p乙。所以对水平地面的压强变化量△p甲=△p乙;8.(2015•上海)如图所示,均匀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。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压
强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是()A.p甲<p乙,F甲>F乙B.p甲<p乙,F甲<F乙C.p甲>p乙,F甲>F乙D.p甲>p乙,F甲<F乙【答案】B。【解析】解:切去之后甲、乙对地面的压力相等,则F剩甲=F剩乙所以ρ甲ghS甲=ρ
乙ghS乙①所以ρ甲S甲=ρ乙S乙②F甲﹣F乙=ρ甲g(h甲切+h)S甲﹣ρ乙g(h乙切+h)S乙=【ρ甲gh甲切S甲+ρ甲ghS甲】﹣【ρ乙gh乙切S乙+ρ乙ghS乙】=ρ甲gh甲切S甲﹣ρ乙gh乙切S乙代入①=ρ甲S甲g(h甲切﹣h乙切)代入②因为h甲切<h乙切所
以F甲﹣F乙<0即F甲<F乙;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ρ可知乙的密度更大,由pρgh可知,乙对地面的压强更大。9.(2019•上海)如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),此时它们对地面的压强相等。
现将甲、乙顺时针旋转90°后,如图2所示,甲、乙的底面积分别为S'、S,关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化△p甲、△p乙的大小关系,下列判断正确的是()A.p甲<p乙,△p甲>△p乙B.p甲<p乙,△p甲<△p乙C.p甲>p乙,△p甲>△p乙D.p
甲>p乙,△p甲<△p乙【答案】C。【解析】解:(1)甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),甲乙压强相等,根据F=pS,可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力,所以甲的重力大于乙的重力。甲乙是长方
体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小,由于原来甲乙
对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强,即甲>p乙。(2)△p=p﹣p'因为面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的
压强变化量即△p甲>△p乙。10.(2019•长沙)如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分
别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方。下列切法可能达到目的是()A.沿水平方向切去质量相等的部分B.沿水平方向切去体积相等的部分C.沿水平方向切去厚度相等的部分D.沿竖直方向切去质量相等的部分【答案】B。【解析】解:甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱
体体积公式V=Sh,分析可得V甲<V乙,又因为甲乙质量相等,根据公式ρ可得ρ甲>ρ乙。A.若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p,因为S甲<S乙,所以p甲>p乙,
故A不正确。B.沿水平方向切去体积相等的部分,因为ρ甲>ρ乙,根据公式m=ρV,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙
的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S甲<S乙,根据压强公式p,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故B正确。C.沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V甲=
ρ乙V乙,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,因为h甲=h乙,所以ρ甲S甲=ρ乙S乙,设切掉的厚度为△h,则有ρ甲S甲△h=ρ乙S乙△h,即切掉的部分质量相等,所以该题实际与A相同,故C不正确。D.沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,根据公
式V,所以剩余部分体积V甲'<V乙',因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积S甲'<S乙',将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p,因为S甲'<S乙',所以p甲>p乙,故D不正确。11.(2007•嘉定区模拟)甲、乙、丙三
个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知ρ甲<ρ乙<ρ丙。若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块,使三个正方体的剩余部分对水平地面的压强仍然相等,则切去部分的质量关系为()A.△m甲<△m乙<△m丙B.△m甲=△m乙=△m丙C.△m甲>△m乙>△m丙
D.以上都有可能【答案】C。【解析】解:实心正方体对水平地面的压强:pρgh,甲、乙、丙对地面的压强p甲=p乙=p丙,ρ甲h甲g=ρ乙h乙g=ρ丙h丙g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①∵ρ甲<ρ乙<ρ丙,∴三正方体的高(边长):h甲>h乙>h丙,由题知,截去一块后:
p甲′=p乙′=p丙′,即:ρ甲h甲′g=ρ乙h乙′g=ρ丙h丙′g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:ρ甲h甲g﹣ρ甲h甲′g=ρ乙h乙g﹣ρ乙h乙′g=ρ丙h丙g﹣ρ丙h丙′g,ρ甲△h甲g=ρ乙△h乙g=ρ丙△h丙g,∵ρ甲<ρ乙<ρ丙,∴ρ甲△h甲g=ρ乙△
h乙g=ρ丙△h丙g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③∵三正方体的边长:h甲>h乙>h丙,∴三正方体底面积:s甲>s乙>s丙,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④∴由③④可得:ρ甲△h甲s甲>ρ乙△h乙s乙>ρ丙△h丙s丙,∵m=ρV=sh,∴△m甲>△
m乙>△m丙。12.(2015春•金牛区校级期中)如图所示,圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上。圆柱体A对地面的压强pA,圆柱体B对地面的压强为pB.圆柱体A的密度为ρA,圆柱体B的密度为ρB.圆柱体A的底面积为SA,圆柱体
B的底面积为SB.柱体A的质量为mA,圆柱体B的质量为mB.圆柱体A的高度为hA,圆柱体B的高度为hB.已知:pA:pB=6:5;ρA:ρB=4:5;SA:SB=5:8.则下列计算结果正确的是()A.两圆柱体的质量之比是mA:mB=4:3B
.两圆柱体的高度之比是hA:hB=2:3C.如果将圆柱体A水平切去hA,则两圆柱体对地面压强相等D.如果从两个圆柱体上部各水平切去.圆柱体A对地面的压强为pA′,圆柱体B对地面的压强为pB′.则pA′:pB′=
4:5【答案】D。【解析】解:A.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体对水平地面的压强:p,则两圆柱体的质量之比:,故A错误;B.圆柱体的质量:m=ρV=ρSh,则两圆柱体的高度之比:,故
B错误;C.圆柱体对水平地面的压强:pρgh,则圆柱体A水平切去hA后,两圆柱体对地面压强之比:,故C错误;D.从两个圆柱体上部各水平切去后,两圆柱体的质量分别为:mA′=mAmAmA,mB′=mBmAmAmAmA,则剩余部分对地面的压强之比:,故D正确。13.(2019
•成都二模)如图所示,正方体物体甲、乙放在水平地面上。沿水平方向切去不同的厚度,使二者剩余的体积、压强均相同,则切去的质量△m甲、△m乙和切去前甲、乙对地面的压强p甲、p乙的关系是()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】D。【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,柱体(含正方体)对水平地面的压强:pρgh;由图可知,原来的高度h甲<h乙,底面积S甲<S乙;沿水平方向切去不同的厚度,使二者剩余的体积、压强均相同,因S甲<S乙,剩余的体积相同,则
由V=Sh可知,h甲剩余>h乙剩余(如下图)因h甲剩余>h乙剩余,剩余部分产生压强相同,则由p=ρgh可知,ρ甲<ρ乙;因原来甲的体积小于乙的体积,切去不同的厚度后剩余的体积相等,所以,切去部分的体积关系为V甲切<V乙切
,由△m=ρ△V切可知,△m甲<△m乙,故AB错误;因原来甲的高度小、密度小,所以,由p=ρgh可知,切去前甲、乙对地面的压强关系为p甲<p乙,故C错误、D正确。14.(2019•金山区一模)如图所示,甲、乙两个实心立方体放在水平地面上,对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将甲、乙两个立
方体各切除质量相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强()A.p甲<p乙B.p甲=p乙C.p甲>p乙D.以上情况均有可能【答案】A。【解析】解:分别用p甲′,p乙′来表示切除重置
后甲乙各自对地面的压强,S甲′、S乙′表示切除重置后甲乙各自的底面积,则p甲′,p乙′,令S甲′=k1S甲,S乙′=k2S乙,则p甲′,p乙′,因为切除前甲乙各自对地面的压强相等,即p甲,所以要判断出p甲′和p乙′的大小关系,只
要判断出k1和k2的大小关系。因为p甲=p乙所以ρ甲gh甲=ρ乙gh乙又因为ρ甲<ρ乙所以h甲>h乙又因为甲乙是立方体所以S甲>S乙又因为p甲,所以m甲>m乙用S甲表示甲原来的底面积,S甲′表示切除重置之后甲的底面积;V甲表示甲原来的体积,V甲′表示切掉相同质
量后甲剩余部分的体积;m甲′表示切掉相同质量后甲剩余的质量,△m表示切掉的质量,则k11,同理k2=1,因为m甲>m乙所以k1>k2所以p甲′<p乙′。15.(2019•南岸区校级二模)如图,甲、乙是放在水平地面上
的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列有关甲、乙的说法正确的是()①甲、乙的质量之比是3:4②甲、乙的体积之比是15:16③将甲、乙分别
沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等④将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等A.①③④B.③④C.①②③D.②③④【答案】C。【解析】解:①由p可得,甲、乙对水平地面
的压力之比:,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:,故①正确;②由ρ可得,甲、乙的体积之比:,故②正确;③因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,物体对地面的压强:p,切去相
同体积时,两者压强的变化量分别为:△p甲,△p乙,则:,所以,△p甲>△p乙,已知原来甲乙对水平地面的压强之比:p甲:p乙=6:5,则:p甲>p乙,由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣△p.所以剩余部分对
地面的压强可能相等;故③正确;④由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p=ρgh比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为:△p甲′=ρ甲g△h,△p乙′=ρ乙g△h,已知它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,则:ρ甲<ρ乙,所以,△p甲′<△p乙′
,已知原来甲乙对水平地面的压强之比:p甲:p乙=6:5,则:p甲>p乙,由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣△p.所以剩余部分对地面的压强不可能相等;故④错误;综上分析可知,只有①②③正确。16.(2018•成都)(多选)圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB,密度
分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示。图甲中、设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是()A.p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB)ρB]B.p1:p4=mA:(mA+mB)C.p2:
p4=[mBρA]:[mAρB]D.p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[mB2ρA]【答案】BD。【解析】解:水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg,由ρ、V=Sh可得,S,p1═ρAgh,p2,p3,p4。A、p1:p2=ρAgh:.故A错误;
B、p1:p4=ρAgh:.故B正确;C、p2:p4:.故C错误;D、p2:p3:.故D正确。二.填空题(共1小题)17.(2019•攀枝花)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的上方水平截去一段叠放在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对水平地面的压强,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△h:h=1:5,A、B的密度之比为ρA:ρB=9:10。【答案】1:5;9:10。【解析】解:(1)设两个密度均匀质量相等圆柱体A、B的质量为m,则圆
柱体A截去部分的质量△mm,剩余部分的质量(1)m,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,A剩余部分和此时B对水平地面的压力之比:FA:FB=(1)mg:(1)mg=(1):(1),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可得:,则,即,解得:;(2)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′h,由V=Sh可得,A和B的体积之比:,由ρ可得,A、B的密度之比:。三.计算题(共4小题)18.(2019•石家庄一模)如图所示,甲、乙两个质量均为2千
克的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10﹣3米2,乙的体积为0.8×10﹣3米3.求:①乙的密度ρ乙;②甲对地面的压强p甲;③若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和△m乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平
地面的压强相等。请比较△m甲和△m乙的大小关系及求出两者的差值。【答案】①乙的密度为2.5×103kg/m3;②甲对地面的压强为4900Pa;③△m甲<△m乙,两者的差值为0.4kg。【解析】解:①乙的密度:ρ乙2.5×103kg/m3;②甲对
地面的压力:F甲=G甲=m甲g=2kg×9.8N/kg=19.6N,甲对地面的压强:p甲4900Pa;③在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和△m乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后,因此时甲、乙对水平地面的压强相等,即p甲′=p乙′,所以,,即:①,
把m甲=m乙=2kg和S甲=1.5S乙代入①式可得:,整理可得:△m乙﹣△m甲=0.4kg,则△m乙>△m甲。19.(2017•上海)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上。甲容器底面积为6×10﹣2米2,盛有质量为8千克的水,乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水。①求乙容
器中水的体积V乙。②求乙容器底部受到水的压强P乙。③现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量△P甲。【答案】①乙容器中水的体积为2×10﹣3m3;②乙容器底部受到水的压强为980Pa;③抽水前后甲容器底部受到水的压
强变化量为490Pa。【解析】解:①因为ρ,所以乙容器中水的体积:V乙2×10﹣3m3;②乙容器中水对容器底的压强:p乙=ρ水gh乙=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;③已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,也就是剩余水的重力相同,
甲容器剩余水的质量:m剩5kg,甲抽出水的质量:△m=m甲﹣m剩=8kg﹣5kg=3kg,甲容器中水对容器底减小的压力:△F=△G=△mg=3kg×9.8N/kg=29.4N,甲容器中水对容器底压强的变化量:△p490Pa。20.(2016•重庆)如图甲是西南大学校内
的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀地正方体物块,其边长分别是20cm、30cm,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5100Pa(如图乙)。求:(1)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2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去几分之几。【答案】(1)图乙中,物块A对地面的压力为204N;(2)物块A的密度为1.2×103k
g/m3;(3)要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去三分之一。【解析】解:(1)由p可得,物块A对地面的压力:F=pSA=5100Pa×0.2m×0.2m=204N;(2)图乙中物块A对地面的压力等于物体AB的总重力,所以AB的总重力G总=F=204N;由重力和密度公
式可得:GA+GB=ρAVAg+ρBVBg=204N,因为ρA:ρB=3:1,所以有:ρA×(0.2m)3×10N/kgρA×(0.3m)3×10N/kg=204N,解得:ρA=1.2×103kg/m3;(3)物块A的重:GA=ρAVAg=1.2×103kg/m
3×(0.2m)3×10N/kg=96N;物块B的重:GB=ρBVBg1.2×103kg/m3×(0.3m)3×10N/kg=108N;沿竖直方向切去物块B后,设剩余部分占物块B体积的比例为x,则物块B剩余部分的底面积为SB•x,物块B剩余部分的重为GB•x,则由p
可得:pB2800Pa,即2800Pa,解得x,则将物块B沿竖直方向切去了三分之一的体积。21.(2019•重庆)小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图1所示。他从A的上表面沿
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AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,求:(1)圆柱体A的密度;(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;(3)图2中a的值。【答案】(1)圆柱体A的密度是2×
103kg/m3;(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加400Pa;(3)图2中a的值是3cm。【解析】解:(1)从A的上表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对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,可以判断A的最初压强是2000Pa,均匀柱体对水平面的压强p=ρgh,则圆柱体A的密度:ρA2×103kg/m3;(2)从A截取h=6cm的圆柱块的重力:△GA=ρAg△hASA,已知SA:SB=
1:3,将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:△pB═400Pa;(3)由图象知,B的最初压强是1200Pa,则由p=ρgh可得圆柱体B的密度:ρB2×103kg/m3,由图象知,截取高度a,剩下部分A和截取
后叠加B的压强相等,即:pA'=pB',则有:ρAg(0.1m﹣a),因为ρA=ρB,SA:SB=1:3(即SB=3SA),所以化简代入数据可得:0.1m﹣a,解得:a=0.03m=3cm。