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专题 5 均匀柱体、叠加柱体、切割体的压强的计算
知识点一 均匀柱体的压强
1、密度均匀的柱状物体(圆柱、棱柱)对水平面的压强p=ρgh。
F G ρVg
2、推导过程: p= = = = gh
S S S
ρ
知识点二 叠加柱体的压强
1、运用p=F/S时,注意S是受力面积,不一定等于底面积。
2、解题技巧:用未知量表示已知量的方程思想。
知识点三 切割体的压强
1、横向切割:压力变小,受力面积不变,压强减小。
2、纵向切割:柱形固体竖直切割后仍是柱体,可使用计算式p=ρgh分析,压强不变。
3、不规则切割:压力和受力面积都改变,可使用割补法转化为柱体进行分析。
1. (2023•西宁)如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向
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右的推力F缓慢推动长木板,直至图乙所示的位置。在此过程中,长木板对桌面的压力、压强
的变化情况是( )
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强变大
C.压力不变,压强不变 D.压力变大,压强变大
2. (2023•泰安)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A
重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压
力、物体B对桌面的压力分别为F 和F 。物体A和物体B的密度分别是 和 ,下列说法
A B A B
中( ) ρ ρ
①F :F =1:9
A B
②F :F =1:8
A B
③ : =27:8
A B
④ρA :ρB =9:8
ρ ρ
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
3. (2023•福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木
板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木
1
板的 长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系
4
图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
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A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
4. (2023•广西)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿
水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取
高度h的变化关系如图乙,则 B的密度为 kg/m3,A的重力为 N(g
取10N/kg)。
5. (2023•襄阳)均匀实心正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F(如图甲所
示),此时A对水平地面的压强为p ;撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部分(如
A
图乙所示),使剩余部分为一长方体B(其边长b>a,b等于A的边长),此时B对地面的压
强为p 。已知p =p ,则B重 N。
B B A
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1. (2023•和平区校级模拟)两个完全相同的正方体均匀物块;分别沿各自虚线切割掉
一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,比较两物块对水平面的压强(
)
A.a比较大 B.b比较大 C.一样大 D.无法判断
2. (2023•东莞市校级二模)如图所示,水平桌面上有一长为 L,质量分布均匀的木板
M,右端与桌边对齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说
法正确的( )
A.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
B.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
C.M对桌面的压强变小,压力不变
D.M对桌面的压强不变,压力不变
3. (2023•西区二模)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙放在水平地面上,其中
甲、乙高度相同,乙、丙底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.
甲
=
乙
>
丙
B.
甲
=
乙
=
丙
C.mρ
甲
=ρm乙 =ρm丙 D.ρm甲 >ρm乙 =ρm丙
4. (2023•沙坪坝区校级模拟)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面
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上,将A、B分别沿水平方向切去体积为ΔV 和ΔV 的部分,直到切完为止,A、B剩余部分
A B
对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示,已知物体 A的密度为3g/cm3。则下列
说法正确的是( )
A.物体A的高为20cm
B.物体B的密度为0.75g/cm3
C.将A、B切下部分叠到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则ΔV :
A
ΔV =1:2
B
D.若ΔV =ΔV ,则A剩余部分对地面的压强一定大于B剩余部分对地面的压强
A B
5. (2023•虹口区一模)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
6. (2023•静安区校级二模)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,现沿水平方向切去一部分,使甲、乙剩余部分的高度相同。若剩余部分的质量为 m甲 、
m乙 ,对地面的压强为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
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7. (2023•姑苏区校级二模)如图所示,质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去
一半,剩余的一半留在桌面上。切割前后,木块对桌面的压强大小不变的是( )
A. B.
C. D.
8. (2023•阿瓦提县一模)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体对水平地面的压强相
等。若沿水平方向将其分别切去体积相等的部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分的上面,
这时它们对水平地面的压力为F甲 和F乙 、压强为p甲 和p乙 ,则( )
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
9. (2023•莆田一模)如图所示,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
甲
:
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ρ关甲ρ、乙的说法正确的是( )
A.甲、乙的质量之比是4:3
B.甲、乙的体积之比是8:9
C.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
D.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
10. (2023•谷城县校级模拟)如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已
知底面积S =3S ,高度h =2h ,对地面的压强p =p ,圆柱体密度分别为 和 ,对地面的
a b b a a b a b
压力分别为F 和F ,则下列说法正确的是( ) ρ ρ
a b
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A. = ,F =F B. =2 ,F =3F
a b a b a b a b
ρ F ρ
ρ ρ ρ ρ
C. = b,F = b D. = b,F =3F
a a a a b
2 3 3
ρ ρ
11. (2023•广西三模)甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上,
沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,已知甲
的密度为4.0×103kg/m3,则圆柱体甲的高度为 cm。当切去的高度均为12cm,将各自
切去部分放置在另一个圆柱体的剩余部分的上表面时,甲剩余部分和乙切去部分的组合体对桌
面的压强为p ,乙剩余部分和甲切去部分的组合体对桌面的压强为 p ,且p :p =3:2,则甲、
1 2 1 2
乙圆柱体的底面积之比为 。
12. (2023•南宁一模)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3×103kg/m3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,则甲对地面
的压强 Pa,若乙沿水平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,则乙正方体切去的厚度为Δd= cm。(g取10N/kg)
13. (2023•中山区一模)如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止(桌
1
面足够长),①②③各为其中的 ,此时它对桌面的压强为p 。小明同学首先只切除③,
1
3
余下的木板对桌面的压强为p ,则p p ;小明同学拉着余下的木板在水平桌面上匀速直
2 1 2
线运动,若此时木板所受的重力突然消失,则木板将 运动。
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14. (2023•营口一模)如图所示,两正方体物块A、B,它们的质量之比为1:3,底面
积之比为1:2,A对B的压力、压强分别为F 、P ,B对水平地面的压力、压强分别为F 、
A A B
P ,则F :F = ,p :p = ;若将物块A沿竖直方向切去一半,那么
B A B A B
剩余部分对B的压强与未切前相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. (2023•常州模拟)如图,A、B两个均匀圆柱体放置于水平地面上,其密度、底面积、
高度的部分数据如表所示,A对地面的压强大小为 ,若在A、B上方分别
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上方,此时 A对地面的压强减
1
小2.5×103Pa,且为B对地面压强变化量的 ,则B原来的质量为 kg。(g取10N/kg)
4
物体 密度 底面积 高度(m)
(kg/m3) (m2)
A 5×103 2×10﹣3 0.6
B 8×103 0.5
16. (2023•杨浦区三模)如图所示,质量分别为1kg、2.5kg的均匀柱体甲、乙置于水平
地面上,它们的底面积分别为0.01m2、0.02m2,乙的高度为0.1m。
①求柱体甲对地面的压强p甲 。
②求柱体乙的密度
乙
。
③若在甲、乙上方沿ρ 水平方向分别切去相同体积后,甲、乙对地面压强变化量相等,求柱体甲
原来的高度h甲 。
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17. (2023•安次区校级模拟)A、B 两正方体,重分别为 50N和100N,A的边长为
10cm,B的边长为20cm,如图甲、乙放置在水平桌面上,问:
(1)甲、乙两图中桌面受到的压力之比F甲 :F乙 多大?
(2)图甲中A受到的压强p甲 为多少?
(3)图乙中桌面受到的压强p桌 为多少?
18. (2023•长宁区二模)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a、b、c(a>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) 980 1960 4900
求:①地面所受压力F的大小;
②平放时受力面积S的大小;
③最长棱a的长度。
9