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一.压力及重力与压力的区别(共1小题)
1
二.固体压强大小比较(共23小题)
1
三.增大压强的方法及其应用(共1小题)
7
四.压强的大小及其计算(共10小题)
7
参考答案
11
一.压力及重力与压力的区别(共1小题)
11
二.固体压强大小比较(共23小题)
11
三.增大压强的方法及其应用(共1小题)
24
四.压强的大小及其计算(共10小题)
24
一.压力及重力与压力的区别(共1小题)
1.如图所示的甲、乙两个均匀实心正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在它们上部沿水平方向均截去各自的一半,则它们剩余部分对地面的压力F甲′和F乙′的大小关系是( )
A.F甲′>F乙′
B.F甲′=F乙′
C.F甲′<F乙′
D.无法判断
二.固体压强大小比较(共23小题)
2.实心均匀柱体甲、圆台乙放置于水平地面上,已知它们高度相同、底面积S甲>S乙,如图所示。若在甲、乙上方沿水平方向截去相同体积,将切下部分竖放在对方剩余部分正上方后,甲、乙上方受到的压强p甲′<p乙′。则截去前甲、乙对地的压力F甲、F乙,压强p甲、p乙的大小关系是( )
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
3.如图所示,底面积为S甲<S乙的甲、乙两个实心圆柱体,已知它们的高度h甲<h乙,且对水平桌面的压力F甲>F乙。若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同质量,剩余部分对桌面的压强分别为p甲、p乙,则截去部分的高度△h甲、△h乙的关系是( )
A.△h甲>△h乙,p甲>p乙
B.△h甲>△h乙,p甲<p乙
C.△h甲<△h乙,p甲>p乙
D.△h甲<△h乙,p甲<p乙
4.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙置于水平地面上,若沿水平方向切去相同厚度,切去部分质量为△m甲、△m乙,剩余部分对地面压强为p甲、p乙,则下列说法正确的是( )
A.△m甲一定大于△m乙
B.△m甲可能大于△m乙
C.p甲一定大于p乙
D.p甲可能大于p乙
5.如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体A和正方体B放置在水平地面上,A的直径等于B的边长,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为△pA′、△pB′,则( )
A.△pA′可能大于△pB′
B.△pA′一定大于△pB′
C.△pA′一定小于△pB′
D.△pA′一定等于△pB′
6.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分,让剩余部分沿顺时针翻转90度,并把截去部分分别叠放在自己已翻转后剩余部分的上方,此时压强p甲、p乙比较,正确的是( )
A.可能是p甲=p乙
B.一定是p甲=p乙
C.可能是p甲>p乙
D.一定是p甲>p乙
7.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,则甲、乙对地面压力的变化量△F甲、△F乙和压强变化量△p甲、△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
8.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,此时压强比较p甲、p乙,正确的是( )
A.可能是p甲>p乙
B.一定是p甲>p乙
C.可能是p甲=p乙
D.一定是p甲<p乙
9.均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的密度比乙大,若它们对地面的压强分别为p甲、p乙,质量分别为m甲、m乙,则( )
A.若p甲<p乙,则m甲<m乙
B.若p甲<p乙,则m甲>m乙
C.若p甲=p乙,则m甲>m乙
D.若p甲=p乙,则m甲=m乙
10.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
11.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上对地面的压强相等,若沿竖直方向分别将两正方体截去质量相同的部分,并将所截部分叠放在对方剩余部分的上方,关于甲乙对地面的压强p甲、p乙和甲乙所截去的底面积ΔS甲、ΔS乙的判断,正确的是( )
A.p甲>p乙,ΔS甲>ΔS乙
B.p甲<p乙,ΔS甲<ΔS乙
C.p甲<p乙,ΔS甲=ΔS乙
D.p甲<p乙,ΔS甲>ΔS乙
12.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对水平地面的压强分别为p甲、p乙。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余的高度和质量均相等。下列关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和正方体甲、乙对水平地面的压强p甲、p乙大小的判断,正确的是( )
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
13.均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对水平地面的压强分别为p甲、p乙。现沿水平方向切去部分后,如图所示,甲、乙剩余部分的高度和质量均相等。下列关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和甲、乙正方体对水平地面的压强p甲、p乙大小的判断。正确的是( )
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
14.如图(1)所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,对水平桌面的压力F甲>F乙,为使甲、乙对水平地面的压强相等,在甲、乙上方中央分别叠放圆柱体A、B,如图(2)所示。则A、B的质量mA、mB和A对甲的压强pA、B对乙的压强pB的关系是( )
A.mA<mB,pA>pB
B.mA<mB,pA<pB
C.mA>mB,pA>pB
D.mA>mB,pA<pB
15.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,现沿水平方向切去一部分,使它们剩余高度相同。则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和所切去部分的质量△m甲、△m乙的判断,正确的是( )
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
16.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截取相同的体积,并将截取部分叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面压强变化量为△p甲、△p乙。则( )
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
17.如图所示,甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体(ρ甲>ρ乙)分别放在水平地面上,若在两圆柱体的上方,分别叠放相同体积的同一种物体,则( )
A.甲对地面的压强可能等于乙对地面的压强
B.甲对地面的压强一定小于乙对地面的压强
C.甲对地面的压力一定等于乙对地面的压力
D.甲对地面的压力一定小于乙对地面的压力
18.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压强的变化量△p甲、△p乙的关系是( )
A.△p甲一定小于△p乙
B.△p甲可能大于△p乙
C.△p甲一定大于△p乙
D.△p甲可能小于△p乙
19.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量小于乙的质量。若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量△p甲和乙对地面的压强变化量△p乙的大小关系正确的是( )
A.△p甲>△p乙
B.△p甲=△p乙
C.△p甲<△p乙
D.无法判断
20.如图所示均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压力、压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则( )
A.F甲一定小于F乙,p甲可能大于p乙
B.F甲一定大于F乙,p甲一定大于p乙
C.F甲可能大于F乙,p甲可能大于p乙
D.F甲可能小于F乙,p甲一定大于p乙
21.如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上。两物块与地面的接触面积、对地面压强均相等。将两物块均顺时针翻转90°.此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为△p甲、△p乙,则( )
A.△p甲一定大于△p乙
B.△p甲可能等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙
D.△p甲一定等于△p乙
22.如图(a)所示,一个质量分布均匀的长方体静止在水平面上,它对水平面的压强为p。若将它沿斜线切割为如图(b)所示的两部分,它们对水平面的压强分别pa和pb,则( )
A.p>pa>pb
B.pa>p>pb
C.p<pa<pb
D.pa<p<pb
23.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压强分别为p甲、p乙.沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等。若甲对地面的压强变化量小于乙对地面的压强变化量,则对p甲、p乙的判断,正确的是( )
A.p甲一定大于p乙
B.p甲一定等于p乙
C.p甲一定小于p乙
D.p甲可能小于p乙
24.完全相同的圆柱体图甲、乙置于水平地面上,将圆柱体A、B分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,如图所示。现将A、B位置互换,互换前后甲、乙上表面受到压强变化量大小分别为△pA、△pB,互换后甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.△pA=△pB,p甲>p乙
B.△pA>△pB,p甲=p乙
C.△pA=△pB,p甲<p乙
D.△pA<△pB,p甲=p乙
三.增大压强的方法及其应用(共1小题)
25.下列实例中,属于增大压强的是( )
A.刀刃磨得锋利
B.在铁轨下铺设枕木
C.坦克装有履带
D.滑雪时站在雪橇上
四.压强的大小及其计算(共10小题)
26.如图,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,对地面的压强相等。现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙切去的体积△V甲、△V乙和切去的质量△m甲、△m乙的关系是( )
A.△V甲>△V乙,△m甲>△m乙
B.△V甲<△V乙,△m甲>△m乙
C.△V甲<△V乙,△m甲<△m乙
D.△V甲>△V乙,△m甲<△m乙
27.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度。则它们对地面压力的变化量△F甲、△F乙的关系是( )
A.△F甲一定大于△F乙
B.△F甲一定小于△F乙
C.△F甲可能大于△F乙
D.△F甲可能小于△F乙
28.如图所示,放在水平地面上的圆柱体A、B高度相等(其底面积的关系为SA>SB),A对地面的压强小于B对地面的压强。当在两物体上部沿水平方向分别切去不同的厚度后,发现A、B剩余部分对地面的压力恰相等。则关于对切去部分质量△mA、△mB以及厚度△hA、△hB的判断,可能存在的关系是( )
A.△hA>△hB,△mA=△mB
B.△hA>△hB,△mA>△mB
C.△hA<△hB,△mA>△mB
D.△hA<△hB,△mA=△mB
29.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体分别放置在水平地面上,边长之比2:1.若将甲沿竖直乙沿水平,均切去二分之一后它们对地面的压强之比为2:3.若将切去的部分都分别放置在甲剩余部分的中央,此时他们对地面的压强p′甲:p′乙为( )
A.1:5
B.8:7
C.3:8
D.11:6
30.如图所示,盛有水的轻质圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,容器甲与乙对地面的压强相等。现分别从容器甲中抽出部分水、沿水平方向切去部分乙,使容器甲与乙对地面的压力变化量相等。若容器甲中剩余的水和乙剩余部分的质量分别为m甲、m乙,体积分别为V甲、V乙,则( )
A.m甲>m乙,V甲>V乙
B.m甲>m乙,V甲<V乙
C.m甲<m乙,V甲<V乙
D.m甲<m乙,V甲>V乙
31.如图所示,甲、乙为两个实心正方体,它们对水平地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,它们切去的质量为△m甲和△m乙、剩余的质量为m甲′和m乙′,则( )
A.△m甲一定小于△m乙,m甲′一定小于m乙′
B.△m甲可能小于△m乙,m甲′一定小于m乙′
C.△m甲一定小于△m乙,m甲′可能小于m乙′
D.△m甲可能小于△m乙,m甲′可能小于m乙′
32.如图所示,均匀实心正方体甲和乙放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在对方剩余部分的上方,此时甲、乙剩余部分对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则p甲′:p乙′的值( )
A.一定大于1
B.一定小于1
C.可能等于1
D.可能小于1
33.如图所示,质量相等的A、B两个均匀实心正方体放在水平面上,A的边长比B大。如果从其正中间水平或竖直方向打通一个横截面积大小相同的圆柱形的小孔后,使其剩余部分对水平面压强相等。设想了下列四种做法:以下想法中能实现目的有几种方案( )
①两个正方体均水平打孔
②两个正方体均竖直打孔
③A竖直打孔、B水平打孔
④A水平打孔、B竖直打孔
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
34.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙,△F甲<△F乙
B.ρ甲>ρ乙,△F甲>△F乙
C.ρ甲<ρ乙,△F甲<△F乙
D.ρ甲<ρ乙,△F甲>△F乙
35.把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p1和p2,若把甲叠放在乙上面,如图所示,则乙对地面的压强为( )
A.p1+p2
B.p12+p22
C.
D.
参考答案
一.压力及重力与压力的区别(共1小题)
1.【解答】解:甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,p=====ρgh,
它们对地面的压强相等p甲=p乙,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去各自的一半,
甲对水平地面的压强为:p甲′=ρ甲g(h甲﹣h甲)=ρ甲gh甲,
乙对水平地面的压强为:p乙′=ρ乙g(h乙﹣h乙)=ρ乙gh乙,
因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
所以p甲′=p乙′
甲对水平地面的压力为:F甲′=p甲′S甲,
乙对水平地面的压力为:F乙′=p乙′S乙,
因为p甲′=p乙′,S甲>S乙
所以F甲′>F乙′。
故选:A。
二.固体压强大小比较(共23小题)
2.【解答】根据本题中对两个物体的几何特性描述,明显有甲物体体积大于乙物体的体积,即V甲>V乙
由题目中的已知条件,切割相同体积竖放在对方,由几何直观可知,两个压强对应的受力面积是一样的,都是切割下的圆台的底面积,由已知条件p甲′=p乙′=得到ρ甲>ρ乙,V甲>V乙,甲的质量大于乙的质量,甲对地的压力大于乙对地的压力
物体甲是圆柱体,根据公式可知,甲对地面的压强大于等高的由乙材料制作而成的圆柱体,而等高乙材料制作而成的圆柱体体积大于相对应的圆台,所以圆柱体的质量大于圆台的质量,圆柱体重力大于圆台重力,对地面的压力也就大于圆台,等受力面积的情况下,等底等高的圆柱对地面压强大于圆台,最终关系是甲物体压强大于等高的乙材料柱体压强,乙材料柱体压强又大于乙圆台的压强,即p甲>p乙柱体>p乙
故选:A。
3.【解答】解:(1)由题知,原来它们对水平地面的压力F甲>F乙,
根据F=G=mg可得m甲>m乙,都截去相同得质量m',m甲﹣m'>m乙﹣m',所以△F甲>△F乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由于p=,剩余部分对桌面的压强分别为p甲=,p乙=,
已知S甲<S乙,根据①可得p甲>p乙;
(2)由于ρ=,所以m=ρV,V=Sh,
所以可得ρ甲S甲h甲>ρ乙S乙h乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
已知h甲<h乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由②③可得ρ甲S甲>ρ乙S乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
都截去相同的质量m',m'=ρ甲V甲’=ρ乙V乙’,即ρ甲S甲△h甲=ρ乙S乙△h乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤,
由④得△h甲<△h乙。
故选:C。
4.【解答】解:AB、由图甲和乙都为正方体,h甲>h乙,S甲>S乙,所以V甲>V乙,甲、乙质量相等,由ρ=,可得m=ρV,
则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,
现沿水平方向切去切去相同的厚度h后,都为△h,切去的质量△m=ρ△V,
△m甲=ρ甲S甲△h,
△m乙=ρ乙S乙△h,
则△m甲<△m乙,故AB都错误。
CD、因为ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,h甲>h乙,S甲>S乙,所以ρ甲<ρ乙,
甲乙都放在水平地面上,甲乙对地面的压强:p======ρgh,
甲乙切去厚度相同,甲和乙剩余的高度:h'甲=h甲﹣△h,h'乙=h甲乙﹣△h,
因为h甲>h乙,所以h'甲>h'乙,
又因为ρ甲<ρ乙,
根据p=ρgh得,甲乙对地面的压强有三种可能:
p甲可能大于p乙;
p甲可能等于p乙;
p甲可能小于p乙。
故C错误,D正确。
故选:D。
5.【解答】解:设圆柱体A的半径为r,则正方体B边长为2r,
圆柱体的底面积为:SA=πr2,正方体B底面积为:SB=4r2,
切割前A、B对地面的压强为:pA==,pB==,
因为压强相等,所以,=,解得,GA=GB,
切割相同的底面积S叠加后,
A对地面的压强为:p'A====,
B对地面的压强为:p'B=,
通过比较得,它们对地面的压强变化量分别为:
△pA′=p'A﹣pA,
△pB′=p'B﹣pB,
因为pA=pB,p'A>p'B,
所以△pA′>△pB′。
故选:B。
6.【解答】解:甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,
则p甲===,p乙===,
因为p甲=p乙,所以,=
由图可知:S甲<S乙,所以,m甲<m乙;
沿竖直方向截去厚度相同的部分,让剩余部分沿顺时针翻转90度,再将截去部分分别叠放在自己已翻转后剩余部分的上方,说明压力不变;
因此甲减小的面积占甲总面积的比例较大,因此减少面积的比例越大,压强越大,故p甲大于p乙。
故选:D。
7.【解答】解:(1)水平地面上放置的物体,对地面的压力等于重力;
若沿竖直方向切去相同的质量,并将切去部分分别叠放在对方剩余部分上方,甲、乙对地面的压力分别等于甲、乙的重力,因此甲乙对地面的压力仍等于自身重力,即甲乙对地面压力的变化量均为零,故△F甲=△F乙;
(2)因为甲、乙对地面的压强相等,所以由P======ρgh可得:p甲:p乙=ρ甲gh甲:ρ乙gh乙=1:1,即=;
设甲切去部分的底面积为S甲′,乙切去部分的底面积为S乙′
由m=ρV=ρSh可得,ρ甲S甲′h甲=ρ乙S乙′h乙,即==×=,
则S甲﹣S甲′>S乙﹣S乙′
△p甲=
△p乙=
又因为G甲切=G乙切,所以△p甲<△p乙。
故选:D。
8.【解答】解:
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,均匀实心正方体对水平地面的压强:
p======ρgL,
因甲、乙两物体对水平面的压强相同,即p甲0=p乙0;
所以,ρ甲gL甲=ρ乙gL乙,即ρ甲L甲=ρ乙L乙;
(2)若分别在两物体上沿竖直方向截去厚度d相同的部分并分别叠放在对方剩余部分的上方,
因剩余部分的密度和高度不变,
所以,p甲剩=p甲0,p乙剩=p乙0,则p甲剩=p乙剩;
由m=ρV=ρSh可得,甲乙截取部分的质量:
△m甲=ρ甲L甲2d,△m乙=ρ乙L乙2d,
分别叠放在对方剩余部分的上方,则甲、乙对地面压强的增加量:
△p甲==,△p乙==,
因ρ甲L甲=ρ乙L乙,
所以,△p甲﹣△p乙=﹣=ρ乙L乙dg[﹣]
=ρ乙L乙dg,
因L乙>L甲,
所以,L乙2>L甲2,(L乙﹣d)>(L甲﹣d),则△p甲﹣△p乙>0,即△p甲>△p乙,
此时p甲=p甲剩+△p甲,p乙=p乙剩+△p乙,
所以,p甲>p乙。
故选:B。
9.【解答】解:由题可知,ρ甲>ρ乙,令ρ甲=nρ乙(n>1),均匀正方体甲、乙置于水平地面上,则p====ρgh,V=h3,
AB、由p=ρgh,可知,
p甲=ρ甲gh甲=nρ乙gh甲,p乙=ρ乙gh乙=ρ乙gh乙,
若p甲<p乙,可知:nρ乙gh甲<ρ乙gh乙,即nh甲<h乙,
n>1,因而:(nh甲)3<h乙3,即:n3V甲<V乙,
由m=ρV可得:
m甲=ρ甲V甲=ρ甲h甲3=nρ乙h甲3,
m乙=ρ乙V乙=ρ乙h乙3=ρ乙h乙3,
m甲﹣m乙=nρ乙h甲3﹣ρ乙h乙3=ρ乙(nh甲3﹣h乙3)=ρ乙(nV甲﹣V乙)
n>1,可得:n3V甲>nV甲,又:n3V甲<V乙,因而V乙>nV甲,
即:ρ乙(nV甲﹣V乙)<0,
可知:m甲<m乙;故A正确,B不正确;
若p甲=p乙,可知:nρ乙gh甲=ρ乙gh乙,即nh甲=h乙,
因而:(nh甲)3=h乙3,即:n3V甲=V乙,
由m=ρV可得:
m甲=ρ甲V甲=ρ甲h甲3=nρ乙h甲3,
m乙=ρ乙V乙=ρ乙h乙3=ρ乙h乙3,
m甲﹣m乙=nρ乙h甲3﹣ρ乙h乙3=ρ乙(nh甲3﹣h乙3)=ρ乙(nV甲﹣V乙)
n>1,所以n3V甲>nV甲,V乙>nV甲
可得ρ乙(nh甲3﹣h乙3)<0,即m甲<m乙;故CD均不正确;
故选:A。
10.【解答】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k1======1﹣,
同理k2=1﹣,
因为m甲>m乙
所以k1>k2
所以p甲′<p乙′。
故选:A。
11.【解答】解:甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,对地面的压强相等,根据p======ρgh可知,甲、乙对水平地面的压强为:p=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;
竖直截去质量相同的部分,截取的重力相等,对地面的压力相等,根据p=ρgh可知甲、乙截取部分对地面的压强相等,由p=可知甲、乙截取部分的底面积相等,即ΔS甲=ΔS乙;
甲、乙被切去后,根据p=ρgh可知,剩余部分对地面的压强相等,即:p′=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;因为甲的底面积大于乙的底面积,甲、乙截取的底面积相等,甲剩余部分的底面积大于乙剩余部分的底面积,叠加部分的重力相等,根据p=可知,叠加后甲、乙对地面的压强增加量Δp甲小于Δp乙,则叠加后甲、乙对地面的压强p甲小于p乙,故C正确,ABD错误。
故选:C。
12.【解答】解:(1)由图可知,沿水平方向切去部分后,剩余部分体积V甲>V乙;又已知剩余部分质量m甲=m乙;根据密度公式ρ=知,ρ甲<ρ乙;
(2)设正方体甲、乙边长分别为L甲,L乙;
剩余部分均为长方体,且剩余部分的质量m甲=m乙;
根据m=ρV和长方体体积公式可得:m甲=ρ甲L甲2h剩=m乙=ρ乙L乙2h剩;
则可得ρ甲gL甲2=ρ乙gL乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
正方体放在水平地面上对地面的压力等于物体重力,对地面的压强p======ρgh,
所以,切去前甲、乙对地面压强分别为:p甲=ρ甲gL甲,p乙=ρ乙gL乙;
由图知L甲>L乙,即<1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①可得
=<1,所以ρ甲gL甲<ρ乙gL乙;即p甲<p乙;
故选:D。
13.【解答】解:(1)由图可知,沿水平方向切去部分后,剩余部分体积V甲<V乙;
又已知剩余部分质量m甲=m乙;
根据密度公式ρ=知,ρ甲>ρ乙;
(2)设正方体甲、乙边长分别为L甲,L乙;
剩余部分均为长方体,且剩余部分的质量m甲=m乙;
根据m=ρV和长方体体积公式可得:m甲=ρ甲L甲2h剩=m乙=ρ乙L乙2h剩;
则可得ρ甲gL甲2=ρ乙gL乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
正方体放在水平地面上对地面的压力等于物体重力,对地面的压强p======ρgh,
所以,切去前甲、乙对地面压强分别为:p甲=ρ甲gL甲,p乙=ρ乙gL乙;
由图知L乙>L甲,即
>1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①可得
=>1,
所以ρ甲gL甲>ρ乙gL乙;
即p甲>p乙;
故选:C。
14.【解答】解:从图中可知,甲的底面积小于乙的底面积,即S甲<S乙,因F甲>F乙,
根据p=可知甲乙对水平桌面的压强p甲>p乙,
为使甲、乙对水平地面的压强相等,可知甲乙对地面压力的增加量△F甲<△F乙,
即GA<GB,根据G=mg可知mA<mB;
根据甲乙对水平桌面的压强p甲>p乙可知,为使甲、乙对水平地面的压强相等,
甲乙对地面的压强增加量△p甲<△p乙,
且△p甲===pA,△p乙===pB,
故pA<pB。
故选:B。
15.【解答】解:(1)因为甲、乙对水平地面的压强相等,所以ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,即ρ甲h甲=ρ乙h乙,
由图知h甲<h乙,故ρ甲>ρ乙;
切去之前甲、乙的重力分别为:G甲=F甲=pS甲,G乙=F乙=pS乙,
现沿水平方向切去一部分,剩余的高度相同,设剩余的高度为h,
根据p=得,
甲、乙剩余的重力分别为:
G甲剩=ρ甲gV甲剩=ρ甲ghS甲,G乙剩=ρ乙gV乙剩=ρ乙ghS乙,
甲、乙切去的重力分别为:
△G甲切=G甲﹣G甲剩=pS甲﹣ρ甲ghS甲=S甲(p﹣ρ甲gh),
△G乙切=G乙﹣G乙剩=pS乙﹣ρ乙ghS乙=S乙(p﹣ρ乙gh),
因为ρ甲>ρ乙,所以p﹣ρ甲gh<p﹣ρ乙gh,
又因为边长h甲<h乙,所以S甲<S乙,
所以S甲(p﹣ρ甲gh)<S乙(p﹣ρ乙gh),
即G△甲切<△G乙切,
根据G=mg知,切去部分的质量△m甲小于△m乙。
故选:B。
16.【解答】解:(1)根据题意可知,m甲=m乙,由G=mg可知,G甲=G乙;
因水平地面受到的压力等于重力,所以F甲=F乙;
由图可知,S甲>S乙,所以由P=可知,p甲<p乙,故AD错误;
(2)根据图示可知,V甲>V乙,所以由ρ=可知,ρ甲<ρ乙,沿水平方向截取相同的体积时,由m=ρV可知,m乙′>m甲′,
将截取部分叠放在对方剩余部分上方时:△F=m乙′﹣m甲′,因此甲乙对地面压力的变化量相等,
由P=可知,△p甲<△p乙,故C错误,B正确。
故选:B。
17.【解答】解:甲、乙两个质量相等的实心均匀圆柱体,根据G=mg知,甲、乙的重力相等,因为在水平面上,压力等于重力,所以甲、乙对水平地面的压力相等;
当叠放相同体积的同一物体,根据m=ρV知物体的质量相同,由G=mg可知叠放物体的重力相同,所以当叠放上同一物体后,甲、乙两组的总重力相同,则甲对地面的压力一定等于乙对地面的压力,C正确,D错误;
由图知,甲的底面积小于乙的底面积,根据p=知,甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故A错误、D错误。
故选:C。
18.【解答】解:根据图示可知,h甲>h乙,
因为两物体对地面的压强相等,所以由p======ρgh可知,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则ρ甲<ρ乙;
截去相等高度h后,由△p======ρg△h可得,甲减少的压强:△p甲=ρ甲gh,乙减少的压强为△p乙=ρ乙gh,
已知ρ甲<ρ乙,所以△p甲<△p乙,故A正确,BCD错误。
故选:A。
19.【解答】解:由于甲的质量小于乙的质量,根据G=mg知,甲的重力小于乙的重力,
则G甲<G乙;
长方体甲、乙的形状和体积相同,设它们立方时的底面积为S立,平放时的底面积为S平,
则它们对地面压强的变化量:
△p甲=﹣=﹣,△p乙=﹣=﹣,
由G甲<G乙可知△p甲<△p乙,故C正确。
故选:C。
20.【解答】解:正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为p======ρgh;
所以有p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为h甲′,h乙′,
因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等,
则有p甲′=ρ甲gh甲′=p乙′=ρ乙gh乙′,
由图可知h甲′<h乙′,
所以有ρ甲>ρ乙,
切去的体积相同,则有△V=S甲△h甲=S乙△h乙
因为S甲<S乙,所以得△h甲>△h乙
则切去后甲对地面的压强减少量为△p甲=ρ甲g△h甲
乙对地面的压强减少量为△p乙=ρ乙g△h乙
所以△p甲>△p乙
则有p甲=p甲′+△p甲,p乙=p乙′+△p乙,
因为p甲′=p乙′,△p甲>△p乙,
所以p甲>p乙,
由图知S甲<S乙,根据F=pS知无法判断出甲乙压力的大小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
21.【解答】解:由题意可知,长方体物块甲、乙与地面的接触面积S、对地面压强p均相等,
因物体对水平面上的压力和自身的重力相等,
所以,由p==可知,长方体物块甲、乙的重力G相等;
设两物块均顺时针翻转90°后与水平地面的接触面积为S甲、S乙,对地面的压强为p甲、p乙,
由图可知,S甲<S,S乙>S,则p甲>p,p乙<p,
所以,△p甲=p甲﹣p=﹣p=﹣p=p(﹣1),△p乙=p﹣p乙=p﹣=p﹣=p(1﹣)
则有:△p甲﹣△p乙=p(﹣1)﹣p(1﹣)=p(+﹣2),
由于S与S甲、S乙之间的具体关系未知,
所以,无法确定甲、乙对地面的压强变化量的大小关系,故B正确、ACD错误。
故选:B。
22.【解答】解:原来的长方体放在水平地面上,对地面的压强为p====ρgh,
设长方体的高为h,
若沿如图所示的虚线方向切成a、b两部分,
则:①pa===,
由图知:Va<Sah,
所以pa<=ρgh=p,
即pa<p;
②pb===,
由下图知Vb>Sbh,
所以pb>=ρgh=p,
即:pb>p。
故选:D。
23.【解答】解:因物体对水平面的压力和和自身的重力相等,
所以,均匀正方体对对地面的压强p======ρgh,
沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,则甲、乙对地面压强的变化量:
p甲切=ρ甲gh甲切,p乙切=ρ乙gh乙切,
因甲对地面的压强变化量小于乙对地面的压强变化量,
所以,ρ甲gh甲切<ρ乙gh乙切,
由图可知,h甲切>h乙切,则ρ甲<ρ乙,
又因剩余部分的高度相同,
所以,由p=ρgh可知,p甲剩<p乙剩,
由p甲=p甲切+p甲剩和p乙=p乙切+p乙剩可知,p甲<p乙。
故选:C。
24.【解答】解:
(1)设上图中,A对甲的压强为pA,B对乙的压强为pB;
现将A、B位置互换,如下图所示:
因甲、乙两圆柱体完全相同,故交换后,甲受到压强为pB;乙受到的压强为pA;
所以,互换前后甲、乙上表面受到压强变化量大小分别为△pA=△pB;
(2)完全相同的圆柱体图甲、乙置于水平地面上,将圆柱体A、B分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,因A、B对支持面的压力等于其重力,
根据p=(受力面积为两物体实验接触的面积),故有:
=,
由原图知,SA<S乙;
故GA<GB
﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设甲乙圆柱体的重力为G,底面积为S,互换后甲、乙对地面的压强分别为:
p甲=﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
p乙=﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③得:p甲>p乙,只有A正确。
故选:A。
三.增大压强的方法及其应用(共1小题)
25.【解答】解:A、刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。故A正确.
B、在铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故B错误.
C、坦克装有履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故C错误.
D、滑雪时站在雪橇上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故D错误.
故选:A。
四.压强的大小及其计算(共10小题)
26.【解答】解:(1)由图可知,S甲<S乙,
因均匀正方体甲和乙放置在水平地面上时对地面的压强相等,
所以,由F=pS可知,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,
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,正方体甲乙的质量关系为m甲<m乙,
现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,
则剩余部分的质量相等,即m甲﹣△m甲=m乙﹣△m乙,
所以,△m甲<△m乙,故AB错误;
(2)因正方体对水平地面的压强p======ρgL,
所以,由正方体甲和乙对地面的压强相等可知,ρ甲L甲=ρ乙L乙,
由图可知,L甲<L乙,则ρ甲>ρ乙,
由m=ρV和△m甲<△m乙可知,ρ甲△V甲<ρ乙△V乙,
所以,△V甲<△V乙,故C正确、D错误;
故选:C。
27.【解答】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:
p======ρgL,
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gL甲=ρ乙gL乙,
沿水平方向分别截去相同高度h的部分后,对地面压力的变化量:
△F=△G=△mg=ρ△Vg=ρShg=ρL2hg,
则甲乙对地面压力的变化量:
△F甲=ρ甲L甲2hg=ρ甲L甲hg×L甲,△F乙=ρ乙L乙hg×L乙,
因L甲>L乙,且ρ甲gL甲=ρ乙gL乙,
所以,△F甲>△F乙。
故选:A。
28.【解答】解:
放在水平地面上的物体,压力等于重力,
则圆柱体对地面的压强:p======ρgh,
所以,A对地面的压强pA=ρAghA,B对地面的压强pB=ρBghB,
已知A、B高度相等,且pA<pB,即ρAgh<ρBgh,
所以A、B的密度关系为ρA<ρB;
又因为SA>SB,pA<pB,
所以,圆柱体A、B的质量关系如下;
①若mA>mB,即ρASAh>ρBSBh,则ρASA>ρBSB,
要使剩余压力相等,则mA'=mB',即ρASAhAg=ρBSBhBg,
剩余高度hA<hB,切去厚度△hA>△hB,△mA>△mB,
②若mA=mB,即ρASAh=ρBSBh,则ρASA=ρBSB,
要使剩余压力相等,则mA'=mB',即ρASAhAg=ρBSBhBg,
剩余高度hA=hB,切去厚度△hA=△hB,△mA=△mB,
③若mA<mB,即ρASAh<ρBSBh,则ρASA<ρBSB,
要使剩余压力相等,则mA'=mB',即ρASAhAg=ρBSBhBg,
剩余高度hA>hB,切去厚度△hA<△hB,△mA<△mB,
故选:B。
29.【解答】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:
p======ρLg,
将甲沿竖直切去二分之一后,竖直方向的高度不变,对地面的压强不变,即p甲=ρ甲L甲g,
乙沿水平切去二分之一后,竖直方向的高度变为原来的
,对地面的压强p乙=ρ乙×L乙g,
因
==,因=
所以,ρ乙=6ρ甲,
将甲切去的部分放置在甲剩余部分的中央时,对地面的压力不变,受力面积减半,则压强变为原来的2倍,
即p′甲=2p甲=2ρ甲L甲g,
将乙切去的部分放置在甲剩余部分的中央时,对地面的压力:
F乙=(m甲+m乙)g=(ρ甲V甲+ρ乙V乙)g=(ρ甲L甲3+ρ乙L乙3)g=[ρ甲L甲3+6ρ甲×(
L甲)3]g=ρ甲L甲3g,
对地面的压强:
p′乙===ρ甲L甲g,
所以,p′甲:p′乙=2ρ甲L甲g:ρ甲L甲g=8:7。
故选:B。
30.【解答】解:盛有水的轻质圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙放置在水平地面上,容器甲与乙对地面的压强相等,由p=ρgh可得:ρ水gh水=ρ乙gh乙,
由图可知h水<h乙,S甲<S乙,则ρ水>ρ乙,由F=pS可得F甲<F乙,
现分别从容器甲中抽出部分水、沿水平方向切去部分乙,使容器甲与乙对地面的压力变化量相等,则剩余部分甲对地面的压力仍小于乙对地面的压力,即F甲′<F乙′,
剩余部分的压力即剩余部分的重力,根据G=mg可得m甲<m乙,因ρ水>ρ乙,由V=可得V甲<V乙。
故选:C。
31.【解答】解:由于正方体静止在水平地面上,对地面的压力F=G,
根据p======ρgL,
由于甲乙正方体对水平地面产生的压强相等,即p甲=p乙,
则p甲=ρ甲gL甲,p乙=ρ乙gL乙,由图可知,L甲<L乙,则有ρ甲>ρ乙;
截取相同的高度h,即截取的质量为:
△m甲=ρ甲L2甲h,△m乙=ρ乙L2乙h,其中ρ甲L甲=ρ乙L乙,因为L甲<L乙,所以△m甲<△m乙;
剩余的甲物体对水平面的压强:p甲′=ρ甲g(L甲﹣h)=p甲﹣ρ甲gh;
剩余的乙物体对水平面的压强:p乙′=ρ乙g(L乙﹣h)=p乙﹣ρ乙gh;
由于ρ甲>ρ乙,即ρ甲gh>ρ乙gh;
所以p甲﹣ρ甲gh<p乙﹣ρ乙gh,即p甲′<p乙′;
因为L甲<L乙,所以L甲2<L乙2,
根据F=pS知甲乙剩余的压力F甲′<F乙′;
在水平面上压力等于重力,所以G甲′<G乙′;
由G=mg知m甲′<m乙′,故A正确。
故选:A。
32.【解答】解:设甲乙两正方体的边长分别为a、b,由题知a>b,
沿竖直方向截去相同质量前,p甲=p乙;
则有ρ甲ga=ρ乙gb,
所以ρ甲a=ρ乙b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
设两正方体切去的厚度分别为a′、b′,
截去的相同质量,
由密度公式可得ρ甲a2×a′=ρ乙b2×b′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②可得aa′=bb′,即切去部分的底面积相同,
由题意可知,原来正方体的底面积关系为S甲>S乙,
则此时甲乙的底面积与原来相比,乙的底面积变化更大;
沿竖直方向截去质量相同的部分,并分别放在对方剩余部分的上方,则物体对地面的压力不变,由于此时乙的底面积与原来相比变化更大,根据p=可知乙增加的压强更大,故剩余部分对地面的压强关系为p甲′小于p乙′,则p甲′:p乙′的值一定小于1。
故选:B。
33.【解答】解:已知A、B两个正方体质量相等的放在水平面上;由于正方体对地面的压力等于自身的重力,则A、B两个正方体对地面的压力相等;
已知A的边长比B大,则A、B的底面积SA>SB;
根据p=可知:A、B两个正方体对地面的压强pA<pB;
①两个正方体均水平打孔时;A小孔的重力为GA′=G,B小孔的重力为GB′=G,则GA′<GB′,由于剩余部分对水平面压力F′=G﹣G′,则FA′>FB′;由于A、B的底面积不变,SA>SB;则根据p=可知,剩余部分对水平面压强pA′可能会与pB′相等,故两个正方体均水平打孔可行;
②柱状体对水平面产生的压强p=ρgh,当竖直打孔时,由于物体仍是柱状体且高度不变,则根据p=ρgh可知剩余部分对水平面压强不变,所以,两个正方体均竖直打孔时剩余部分对水平面压强仍是pA<pB,故两个正方体均竖直打孔不可行;
③A竖直打孔,A剩余部分对水平面压强不变;B水平打孔,由于重力减小,底面积不变,根据p=即可知B剩余部分对水平面压强pB′减小,则剩余部分对水平面压强可以达到相等,故A竖直打孔B水平打孔可行;
④A水平打孔,由于重力减小,底面积不变,根据p=即可知A剩余部分对水平面压强pA′减小,B竖直打孔,B剩余部分对水平面压强不变;则剩余部分对水平面压强pA′<pB′;故A水平打孔、B竖直打孔不可行;
综上可知,①③可行,故B正确。
故选:B。
34.【解答】解:(1)两个正方体的边长分别为h甲和h乙,h甲<h乙,
由p======ρgh可知:
由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,对地面的压强相等,即:p甲=p乙,
则ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
因为h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙,故CD错误;
(2)因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,所以=,
在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即△F=ρ△Vg,
则:===×=×()2=×()2=<1,
所以,△F甲<△F乙,故A正确。
故选:A。
35.【解答】解:正方体对水平地面的压强:
p======ρgh,
设两正方体的边长分别为L甲和L乙,则
L甲=,L乙=,
若把甲叠放在乙上面,则乙对地面的压强:
p======。
故选:D。