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文档简介

专题05压强计算(柱体切割叠放)

一.常见题目类型

1.只切割不叠放:将甲、乙(或一个)柱形物体沿水平(或竖直)方向切去某一厚度(体积或质

量)(如图1)O

图1图2

2.只叠放不切割:将甲、乙柱形物体中的一个叠放到另一个物体上,(如图2)。

3.切割加置放:将甲、乙(或一个)柱形物体沿水平(或竖直)方向切去某一厚度(体积或质量)并

叠放在对方(或自己)上面(如图3)。

4.柱体旋转:将一个柱形物体平放、侧放或竖放(如图4)。

二.常用到的基础知识

1.压强:p=F/Sp=pgh(只适用于柱体)

2.密度:p=m/V

3.柱体对水平面压力的大小等于柱体的重力大小:F=G=,ng

4.柱形物体的体积:V=sh(长方体)V=h3(立方体)

柱体的底面积:S=abS=/P(立方体)

5.力的概念:力的平衡、压力。

三、常用的分析方法

1.压强的变化量计算:\p='F/S(具有普遍意义);△/尸〃&△/?(柱形物体可用)

数学方法:△〃=

2.压力的变化量计算:

AF二加〃身、△广二ApS、=四(〃为切害ij比例)或△F=FI-F2等分析计算。

四、例题分析

【例题1】(2024静安一模)均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和

底面积见下表。

圆柱体质量m(千克)密度〃(千克/米D底面积S(米2)

甲52.5xlO34x10-3

乙105.0x10,5x10-3

①求甲的体积V甲。

②求乙对水平地面的压强〃乙。

③若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切

去前相比,甲对水平地面的压强变化了4900帕,求叠放后,乙对水平地面压力的变化量//乙,

【例题2】(2023金山一模)如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为1000千

克/米3,边长是0.1米。

①求甲的质量机甲。

②求甲对地面的压强〃甲。

③沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对

地面压强的变化如下表所示。

(a)请判断甲、乙切去的方向,并说明理由;

(b)求出正方体乙的边长。

由鄱]变化量(Pa)

△〃甲0

甲乙

△〃乙245

【例题3】如图所示,质量均为,〃的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地面上。已知A的密度和

高度分别为4〃和5h,B的密度和高度分别为5P和8晨

①试求A、B对地面压强之二匕〃A:PB。

②为了使A、B对地面的压强相等,可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的(选填”质

量”、“高度”、“体积”或“无法实现”),并通过计算简述你的理由。

【例题4】(2021嘉定一模题)如图所示,棱长分别为0.2米和0.1米的实心立方体A、B放置在水平

地面上,物体A、B的质量均为8千克。求:

①物体A的密度PA。

②物体B对水平地面的压强PB。

③小明设想在A、B两物体中选择某一物体沿竖直或水平方向截取一定质量加",并将截取部分Nm置

于对方的上表面,使此时它们对水平地面的压强〃A'=PB'。上述做法是否都可行?请说明理由。请写出满足

PA'=PB'时的截取和放置方式,并计算出A〃?。

五.练习题

1.(2024黄浦区一模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度以为0.1米,质量〃从为2

千克。

B

A

///////////////////////////

①求A的密度〃A;

②若B的质量为〃?0,底面积为So,求B对水平面的压强PB;

③若B的高度限不高于0.2米,当B的高度大于0.1米时,恰能使A、B对水平面的压强相等,求B

的密度PB的取值范围。

2.(2023奉贤一模)如图所示,实心均匀正方体甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上,己知甲的密度为2

X103千克/米3,边长为0.1米。

①求甲对地面的压强P.1.0

②若乙的底面积是甲的底面积的一半,且甲、乙对地面的压强相等,现将乙放置广甲的上方,求甲对水平地

面的压强〃甲'。

3.(2023长宁二模)将质量为10千克的均匀长方体置于水平地面上,长方体的棱长分别为。、b、c

Ca>b>c),放置方式和地面所受压强等信息如表。

放置方式平放侧放竖放

示意图

压强(帕)98()490()

求:①地面所受压力尸的大个;

②平放时受力面积S的大小;

③最长棱。的长度。

4.(2021崇明一模)某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积为8x10-3米3、底

面积为4x10-2米2

①求圆柱体的密度p;

②求圆柱体对水平地面的压强p;

③水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如图7所示),请将其中(选填"A”或

“B”)圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大.求出此最大压

强p最大。

圆柱体底面积质量

AS5m

B5Sm

5.(2022闵行区二模)如图13(〃)所示,实心均匀长方体砖块放置在水平地面上。

①若砖块的质量为2千克、高为0.05米、底面积为2x10-2米2,求砖块的密度p和砖块的重力G。

②将砖块沿虚线斜切为相等的两块,然后将它们分开放置于水平地面,如图13(b)所示。若它们对水

平:地面的压强分别为“、求斜切之前砖块对水平地面的压强〃(用题中的字母表示)。

图133

6.(2021黄浦二模题)如图所示,竖放在水平地面上的长方体,三条楂长分别为0.2米、0.1米、0.05

米,密度为2x1()3千克/米3。

0.2米

0.05米

①求该长方体的质量〃?。

②求该长方体对水平地面的压强P。

③为了使该长方体对水平地面的压强为490帕,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放后,沿水平方

向在上部切去一定质量A”?。若要使切去的质量△加较小,请说明采取的放置方法及理由,并求出△加的较

小值。

7.(2021浦东新区一模题)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。

对地面压强旋转前旋转后

P甲(帕)29401176

P乙(帕)2940

①若甲的质量为8千克、体枳为2x10-米3,求甲的宓度〃利。

②若乙的重力为50牛、底面积为2.5x1CT2米2,求乙对地面的压强〃乙。

③若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90。,如图8所示,旋转前后它们对地面的压强如下表所

示,求旋转后乙对地面的压强。

8.(2021普陀一模题)将实心均匀圆柱体A、B放置在水平地面,对地面的压强分别为I960帕和

1176帕,已知圆柱体A的密度为2xl()3千克/米3。

①求圆柱体A的高度万A。

②若圆柱体A、B的底面积、高度关系如右表所示。

圆柱体底面积高度

AS5/7

B3S3/7

(a)求圆柱体B的密度"B。

(b)现将圆柱体A沿水平方向截取•定高度叠放在圆柱体B的中央,则A、B对水平地面压强的变

化量分别为和,求与的比值。

9.(2020虹口二模)如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5千

克、底面积为0.02米2,乙的质量为7.5千克。

①求甲对水平地面的压力“甲。

②求甲对水平地面的压强〃中。

③若将它们顺时针旋转90。,此时甲对地面的压强变化量甲为7350帕,求乙对地面的压强变化量

乙。

10.(2020闵行二模)实心均匀柱体放置在水平地面上。该柱体的体积为3X10-3米3、密度为2X103

千克/米3,对水平地面的压强为必

⑴求该柱体的质审。

⑵求该柱体对水平地面的压力。

⑶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2,求切去部分的质量△〃〃

4

11.(2020年黄浦一模)如图所示,实心均匀正方体甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面,已如甲的

质量为2千克,边长为0.1米。

_____乙

VAXXXXAXXXX

①求甲的密度〃甲。

②求甲对地面的压强〃甲。

③若圆柱体乙的底面积是甲底面积的一半,且甲、乙对水平地面的压力相等。现将乙沿水平方向切去

•部分,使乙与甲等高,己知乙的压强变化了980帕,求乙的密度〃乙。

12.(202()年静安一模)质量均为60千克的均匀圆柱体A、B放置.在水平地面上。A的底面积为

0.15米2,A的密度为2.0x103千克/米3,B的高度为0.375米。

圆柱体对地面的压强截取前截取后

PA(ft)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人截取前后两圆柱体对地面佗压强值(部

分)记录在右表中。

(a)求圆柱体B的密度PB.

(b)求圆柱体B剩余部分的质量"7B4G

13.(2019长宁二模)如图所示,质量为10千克的实心圆柱体置于水平地面上,其底面积为

2x10-2米2。

①求地面受到的压力几

②求地面受到的压强P。

③现将圆柱体沿水平方向切去0.2米的高度,圆柱体对水平地面的压强变化量为3920帕,求圆柱体的

密度〃和原来的高度力。

14.(2019宝山一模)如图所示,质量为240千克,边长分别为0.3米、0.4米和1米的实心长方体竖

立在水平地面上。

(1)求该长方体的密度必

(2)若沿竖直(或水平)方向将长方体一分为二,再将它们重新放置在水平地面上,使得地面受到

的压力大小不变、地面受到的压强均匀且比切割前的压强要小些。

①请你说明一种满足上述要求的切割部位和放置方式。

②求出它对水平地面的最小压强〃尬小。

15.(2019静安•模)质量、底面积均相等的均匀圆柱体M、N竖直置于水平地面.匕M的质量为40

千克,N的密度为3.6X10,千克/米3。

①求圆柱体M对地面的压力

②现分别从圆柱体M、N的上部沿水平方向截取相同的体积,截取前后两圆柱体对地面的部分压强

值记录在右表中。

圆柱体对地

截取前截取后

面的压强

PM(帕)39201960

PN(帕)2156

(a)问截取前圆柱体N对地面的压强〃N,并说明理由。

(b)求圆柱体N被截取部分的高度A标和质量AWN:

16.(2019长宁一模)如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90

牛,甲的边长〃为0.3米,乙的边长〃为0.2米。求:

①正方体甲对地面的压强〃甲;

②若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度后,它们剩余部分对地面的压强〃储和〃/相等,请计

算截去的厚度△儿

17.边K为0.2米和0.1米的甲、乙两个实心正方体放在水平地面,甲的密度为4K103千克/米3,乙的质

量为2千克。

①求甲对地面的压强〃甲;

②求乙对地面的压力尸乙:

③为使甲、乙对地面压强相同,小李设想将甲、乙分别沿水平方向和竖直方向切去相同厚度人,请通

过计算判断是否可行。

18.如图所示,质量分布均匀的实心正方体A和B分别置于高度差为〃的水平地面上。物体A的密

度为1125千克/米3,物体B的质量为9千克。

AB

E___

(1)若物体A的体积为8X103米3,求物体A的质量MA;

(2)若物体B的边长为0.3米,求物体B对水平地面的压强PB;

(3)若A的边长为2〃,且A、B它们对地面的压力相等,现将A、B两正方体沿水平方向截去高度

相等的一部分,使它们剩余部分对水平地面的压强相等,求截去的高度△力(△力的值用〃表示)。

19.如图所示,边长为0.2米、质量为2.4千克的实心正方沐A,以及边长为0.1米,质昂:为0.45千

克的实心正方体B分别放置在水平地面上。求:

(1)实心正方体A的密度;

(2)实心正方体B对•地面的压强;

(3)为使A、B对水平地面的压强相等,小芳与小丽讨论后认为将正方体A沿水平方向切下厚度加

一块后叠放到正方体B上方,或将正方体A沿竖直方向切下厚度力2一块后叠放到正方体B上方都可以达

到目的,请求出加与〃2之比。

20.如图所示,均匀圆柱形物体甲和乙放在水平面上,底面积分别为200厘米2和100厘米2,高度

分别为0.1米和0.2米,/)甲=1.5xl()3千克/米3,〃乙=1.2x103千克/米3。求:

①乙物体的质量;

②乙物体对地面的压强:

③若将甲和乙沿水平方向分别截去相同质量/〃?后,剩余部分的压强〃甲'>〃乙求质量〃的取值范

围。

21.压载铁是“奋斗者号”实现浮沉关键材料。本次实践活动第五个项目对“奋斗者号”压载材料进

行研究。如图甲、乙是“奋斗者号”模型中的部分压载材料,它们都是均匀实心圆柱。已知甲和乙放在水

平面上,底面积分别为().02米2和0.01米2,高度分别为0.2米和0.4米,(〃甲=3x1()3千克/米3,〃乙

=2乂1。3千克/米3)。求:

r=|乙

(1)乙物体对水平面的压强〃乙;

(2)因设备调试,需要将甲和乙沿水平方向分别截去相同质量△/〃后,剩余部分对水平面的压强“甲

=pZ,求截去质量

22.如图所示,形状、体积相同的甲、乙长方体以不同方式放在水平面上,它们对水平面的压强相

等。

(1)若甲重为120N,与地面接触面积为0.03而,求甲对水平地面的压力尸“和压强

(2)若乙与地面的接触面积为O.Oln?,求乙对地面的压力厂乙。

(3)若分别将甲、乙沿竖直方向切去相等体积后叠放在各刍剩余部分的上方,求它们对水平地面的

压强八/和〃乙'的比值。

专题05压强计算(柱体切割叠放)

一.常见题目类型

1.只切割不叠放:将甲、乙(或一个)柱形物体沿水平(或竖直)方向切去某一厚度(体积或质

量)(如图I)O

图I图2

2.只叠放不切割:将甲、乙柱形物体中的一个叠放到另一个物体上,(如图2)。

3.切割加叠放:将甲、乙(或一个)柱形物体沿水平(或竖直)方向切去某一厚度(体积或质量)并

叠放在对方(或自己)上面(如图3)。

甲「一吓

图3

图4

4.柱体旋转:将一个柱形物体平放、侧放或竖放(如图4)。

二.常用到的基础知识

1.压强:p=F/Sp=pgh(只适用于柱体)

2.密度:p=mN

3.柱体对水平面压力的大小等于柱体的重力大小:F=G=mg

4.柱形物体的体积:V=sh(长方体)V;护(立方体)

柱体的底面积:S=ab5=序(立方体)

3.力的概念:力的平衡、压力。

三、常用的分析方法

1.压强的变化量计算:NpMF/S(具有普遍意义);(柱形物体可用)

数学方法:△〃二

2.压力的变化量计算:

△F=Amg、NF=bpS、SF=mg/n(〃为切割比例)或△尸二尸厂乃等分析计算。

四、例题分析

【例题1】(2024静安一模)均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和

底面积见下表。

圆柱体质量m(千克)密度〃(千克/米')底面积S(米2)

甲52.5xl()34x1(尸

乙105.0x10,5xl()-3

①求甲的体积V甲。

②求乙对水平地面的压强〃乙。

③若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切

去前相比,甲对水平地面的压强变化了4900帕,求叠放后,乙对水平地面压力的变化量//

【答案】①2x1013;②2xl04pa;③见解析

【详解】①甲的体积为

用甲5kg,

Vm=—=------r----=2X10-3m3

1,甲2.5x103kg/m3

②由G=/阳可得,圆柱体乙受到的重力为

G『""S=lOkgxlON/kg=100N

圆柱体乙对地面的压力等于其受到的重力,即/乙=G乙=100N

乙对水平地面的压强为

F乙100N4

〃乙=亍==2xlOPa

5〉10-3m2

③由题意知,甲、乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,而

甲、乙与地面的接触面积不变;其中甲对水平地面的压强变化了4900Pa,甲对地面的压力变化量为

△"甲=Ap甲xS甲=4900Pax4x]()-2m2=19.6N

设甲、乙切去部分的重力分别G甲切、G乙切,则切割再叠放后,甲的底部对地面的压力变化量为

=|G乙切-3切|

乙的底部对地面的压力变化量为

讨乙=右甲切—6乙切|

所以乙对水平地面压力的变化量4/乙=4/中=19.6N

【例题2】(2023金山一模)如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为MXX)千

克/米3,边长是0」米。

①求甲的质量〃?甲。

②求甲对地面的压强〃甲。

③沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对

地面压强的变化如卜.表所示。

(a)请判断甲、乙切去的方向,并说明理由;

(b)求出正方体乙的边长。

压强M变化量(Pa)

△〃甲0

△〃乙245

【答案】①1千克;②980帕;③(a)甲沿水平方向切,乙沿竖直方向切;(b)0.2mo

【解析】①m甲=p甲丫甲=lxl()3千克/米3x1x10,米3=1千克

②〃甲=P甲甲=1X103千克咪3X9.8牛/千克X0.1米=980帕

③分析:

(a)将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方时,甲对地面的压强

不变,即压力没有发生变化,进行推理可知:甲、乙各一半体积的重力是相等的。

若甲先沿竖直方向切,根据〃=〃皿可知,对地面的压强不变,当把乙切抻部分叠放到甲剩余部分上

时,此时甲对地面增大的压强与已知的△〃甲=0矛盾,所以甲一定沿水平方向切。

若乙沿竖直方向切,根据〃=pg力可知,对地面的压强不变,当把甲切掉部分叠放到乙剩余部分上时,

此时乙对地面增大的压强△〃/.>(),符合题意,所以乙一定沿竖直方向切。

(b)由以上分析可知,甲、乙各一半体积的重力是相等的,即甲乙的重力相等,

所以切去部分的压力为H△尸甲=G甲/2=小甲加2

乙的受力面枳为S£=SJ2=h”/2

根据△〃乙=245帕,△〃乙=△尸〃5/=m"/2s乙’

.■产乙m甲g/2

%乙二寸小

解得h乙=0.2米

【例题3】如图所示,质量均为的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地面上。已知A的密度和

高度分别为4P和5h,B的密度和高度分别为5P和8/?。

AB

①试求A、B对地面压强之二匕〃A:PB。

②为了使A、B对地面的压强相等,可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的______(选填”质

量”、“高度”、“体积”或“无法实现”),并通过计算简述你的理由。

【答案】①1:2;②体积,见解析。

【解析】(1)实心圆柱体对水平地面的压强可用p=pg〃进行计算

P_4_1

PBPB^B5〃xgx8/[2

或者根据〃=F/S进行计算:

因为〃?A=〃?B所以pASAhA=pBSBhB

x

SApJiB_5p8//_2

SBPAHA4〃X5/?T

PA=§A_=G/S8=J

PRGSSA2

SB

(2)A、B质量相同,压力相等,根据〃=必,因为〃A:〃B=1:2,所以SA:SB=2:1

若截去相同的质量,则剩余的质量相等,即压力相等,5A:5B=2:I,所以对地面的压强是不相等,可见

在它们上部沿水平方向分别截去相同的质量不行。

若截去相同的高度,则剩余的高度为以〈阮,因为密度PA〈PB,所以对地面的压强〃A〈匹,可见在

它们上部沿水平方向分别截去相同的高度不行。

若截去相同的体积,A、B质量相同〃?,A的密度〃A=4p,B的密度"B=5〃,根据p=m/V匕知以>

VB,则剩余的体积VAQVB奈,A、B剩余的高度存在三种可能情况:以余>〃B余,〃A余二加东,以余〈加恭。

则对地面的压强也存在三种可能情况:PA>PB,PA=PB,PA〈PB,可见在它们上部沿水平方向分别截去

相同的体积可行。

设切去的体积为『X,则剩余的压强为P=pg(小川?)

尸PBggfr")

20

^x=y5/?<8S//(10SA)

即切去的体积小于A或B的体积,该方法可以。

【例题4】(2021嘉定一模题)如图所示,棱长分别为0.2米和0.1米的实心立方体A、B放置在水平

地面上,物体A、B的质量均为8千克。求:

A——

B

①物体A的密度〃A。

②物体B对水平地面的压强PB。

③小明设想在A、B两物体中选择某一物体沿竖直或水平方向截取一定质量加〃,并将截取部分加〃置

于对方的上表面;使此时它们对水平地面的压强〃A'=PB'。上述做法是否都可行?请说明理由。请写出满足

〃A'=PB'时的截取和放置方式,并计算出加〃。

【答案】①1x103千克/米3,②78.4牛;③不都可行,水平切B放置在A上表面可行,4.8千克。

3

【解析】①PA=〃?AWA=8千克/(0.2米)3=1X10千克冰3

②FB=GB=〃?Bg=8千克x9.8牛/千克=78.4牛

〃B=〃B/SB=78.4牛/(0.1米产=7840帕

③•・・〃5=硒・•・对水平地面的压力FA=FB

由于5A>SB故对水平地面的压强PA〈PB

・•・无论竖直.切还是水平切,只能为切B放置在A上表面。

若竖直切,将截取部分△机置于A的上表面,B对地面的压强不变,

根据〃A'=PB'=PB即(WA+AW)R/SA=〃?Bg/SB

(8千克+△〃?)/(0.2米)2=8千克/(0.1米)2

△〃?=24千克>〃?B,竖直切不可行

若水平切根据PA'=〃B即*/SA=()g/Sn

(8千克+△〃?)/(0.2米)2=(8千克一Am)/(0.1米)2

△”?=4.8千克

・•・水平切B放置在A上表面可行,△〃?=4.8千克

五、练习题

1.(2024黄浦区一模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度以为0.1米,质量加A为2

千克。

B

A

77/77777777777/777777777/77"

①求A的密度PA;

②若B的质量为机(),底面枳为So,求B对水平面的压强〃B;

③若B的高度的不高于0.2米,当B的高度大于0.1米时,恰能使A、B对水平面的压强相等,求B

的密度PB的取值范围。

【答案】①2x0千克/米3:②/曲嫡0;③1x103千克/米却BV2X1()3千克/米3

【详解】①A的密度

机A_2千克=2x10?千克/米3

4(0.1米丫

②B对水平面的压强

_-_GB_5Bg_"?og

SBSB£$

③由于A与B均为均匀柱体置于水平面匕物体对地面的压强为

F_G_mg_夕依

=Pgh

P=~S~S~S~~S~

A、B对水平面压强相等〃A=〃B,则〃Ag〃A=pBg〃B

所以pB=pAI1A/I1B

由于0.1米V加近02米,则

2x1。,千克/誉。.咪"XU千克冰

B0.1米

、2x10,千克/米3x0.冰।门工古,小

PB-------5^---------51。千克/米

所以1X103千克/米3fB<2xl()3千克/米3

2.(2023奉贤i模)如图所示,实心均匀正方体甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上,已知甲的密度为2

X103千克/米3,边长为().1米。

_____乙

①求甲对地面的压强〃吸

②若乙的底面积是甲的底面积的一半,口甲、乙对地面的压强相等,现将乙放置于甲的上方,求甲对水平地

面的压强〃/。

【答案】①1960帕:②2940帕。

【解析】①〃甲=p"3=2X103千克/米3x9.8牛/千克X0.1米=1960帕

②AF甲二G乙二尸乙=〃乙S乙二0.5p中S甲

△〃甲二△/:甲/S甲二0.5〃甲S甲/S甲=0.5〃甲

p甲'=p甲+A〃i|i=1.5p甲=2940帕

3.(2023长宁二模)将质量为10千克的均匀长方体置于水平地面上,长方体的棱长分别为。、从c

(a>b>c),放置方式和地面所受压强等信息如表。

求:①地面所受压力F的大G;

②平放时受力面积S的大小;

③最长棱。的长度。

【解答】®F=G=mg=10kgx9.8N/kg=98N

(2)s=E)?=98N/980pa=0.1nr

③侧放时受力面积S'的大小为:Sl=rtc=^,=98N/1960pa=0.05nr

由表格数据知竖放时的压强为4900pa

竖放时受力面积S”的大小为:SM=Z?c=7^?M=98N/49OOpa=O.O2m2

得a=0.5m

4.(2021崇明一模)某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积为8x10-3米3、底

面积为4x10-2米2

①求圆柱体的密度p;

②求圆柱体对水平地面的压强p;

③水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如图7所示),请将其中(选填"A”或

“B”)圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大.求出此最大压

强p”大。

圆柱体底面积质量

AS5m

B5Sm

【答案】①2.5x103千克/米3:②4900帕;③A,5mg/S

【解析】①片/0=20千克/8x10'米3=2.5x10,千克/米3

@F=G=mg=2()千克x9.8牛/千克=196牛

P=F/S=196牛/4xI()-2米2=490()帕

③选A

因为$4<SB,mA>mB,所以p/"5mg/S

5.(2022闵行区二模)如图13(«)所示,实心均匀长方为砖块放置在水平地面上。

①若砖•块的质量为2千克、高为0.05米、底面积为2x10-2米2,求砖块的密度〃和砖块的重力G。

②将砖块沿虚线斜切为相等的两块,然后将它们分开放置于水平地面,如图13/)所示。若它们对水

平地面的压强分别为0、〃,求斜切之前砖块对水平地面的压强〃(用题中的字母表示)。

图13(«)图13(b)

【答案】①2x103千克/米3,19.6牛;②3见解析。

【解析】①V=2xI02米2x0.05米=1x10凸米3

p=m/\^=2千克/(Ix10-3米3)=2x10-千克/米3

G=/wg=2千克x9.8牛/千克=19.6牛

②设斜切后两块砖块的重力均为G,按图13S所示放置时,转块对地面的压力分别为Q、22,

则Fi=B=G,受力面积分别为S、S2

••S\=F\!p\—G/p\S?=Fdp?=Glpz

p=F/S=2G/(S1+S2)=2G/(G/pi+G/〃2)

〃=2pip2/(〃l+p2)

6.(2021黄浦二模题)如图所示,竖放在水平地面上的K方体,二条棱长分别为0.2米、0.1米、0.05

米,密度为2x103千克/米3。

Z

0.2米

/0.I米

051

①求该长方体的质量〃?。

②求该长方体对水平地面的压强P。

③为了使该长方体对水平地面的压强为49()帕,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放后,沿水平方

向在上部切去一定质量A”。若要使切去的质量加〃较小,请说明采取的放置方法及理由,并求出△胆的较

小值。

【答案】①2千克;②3920帕;③1千克

【解析】①用=p-=2xg千克/米3x0.2米xO.I米xO.05米=2千克

②p=pg〃=2xl03千克冰3x9.8牛/千克x0.2米=3920帕

③=m-m'=m-G'/g=in-F/g=m-(p'S')/g

因为〃?、"、g均不变,要使Am小,所以5,需大,应平放。

加〃=2千克-(490帕x0.2米xO.I米)/9.8牛/千克=1千克

(其他方法合理也得分)

7.(2021浦东新区一模题)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。

对地面压强旋科前旋转后

甲P甲(帕)29401176

。乙(帕)2940

图8

①若甲的质量为8千克、体积为2x1(尸米)求甲的密度〃鹿

②若乙的重力为50牛、底面积为2.5x10-2米2,求乙对地面的压强〃“

③若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90。,如图8所示,旋转前后它们对地面的压强如下表所

小,求旋转后乙对地面的压强。

【答案】①4XI03千克/米3;②2x|()3帕;③7350帕。

【解析】①〃甲=宾=*=4x0千克/米

②P乙=6乙=50牛

F45()牛=2x103帕

77=2.5xl0・2米2

③甲、乙均是自由放在水平地面上的柱形物体〃柱二P柱的注

p甲p甲gh甲h

■.

〃'甲

P甲g/?'甲a

P乙p乙gh乙a

1

p乙ghZh

"S=29的帕X294Q帕=7350帕

P中1176帕

8.(2021普陀一模题)将实心均匀圆柱体A、B放置在水平地面,对地面的压强分别为I960帕和

1176帕,已知圆柱体A的密度为2x1()3千克/米3。

①求圆柱体A的高度力A。

②若圆柱体A、B的底面积、高度关系如右表所示。

圆柱体底面积高度

AS5/7

B353h

(a)求圆柱体B的密度PB。

(b)现将圆柱体A沿水平方向截取一定高度叠放在圆柱体B的中央,则A、B对•水平地面压强的变

化量分别为和A〃B,求与4犯的比值。

【答案】①0.1米;②(a)2x103千克/米3,(㈠3.

【解析】①以=〃"〃用=】960帕/2'103千克/米3乂9.8牛/千克=0.1米

②(a)〃A:〃B=(PAg〃A):("Bg万B)

1960帕:1176帕=(PA5/7):(PB3/?)

PB=PA=2X103千克/米3

(b)A/M:APB=(AFA/5A):(AFA/5B)

=("AgM):(pAg'hSBS)

=3S:S=3

9.(202()虹口二模)如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5千

克、底面积为0.02米2,乙的质量为7.5千克。

①求甲对水平地面的压力/甲。

②求甲对水平地面的压强/八,。

③若将它们顺时针旋转90。,此时甲对地面的压强变化量△〃甲为7350帕,求乙对地面的压强变化量

△〃乙。

【答案】①49牛;②2.45x1b帕;③11025帕。

【解析】①尸甲=G尸〃小”=5千克x9.8/千克=49牛

②p甲=尸甲/S甲=49牛/0.02米2=245x1()3帕

③p甲:"6=in//V=m甲:6=5千克:7.5千克=2:3

A/7'p:A/?乙=/邛gAh:p乙gAh=p甲:p乙=2:3

.*.△/?乙=1.5A“甲=1.5x7350帕=11025帕

10.(2020闵行二模)实心均匀柱体放置在水平

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