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易错点 08 理解压力、压强的定义去分析压强叠放(切割)问题
目 录
01 易错陷阱
易错点一、分析问题时将重力等同于压力
易错点二、明确压强的定义适用于所有状态及形态下的物理模型
易错点三、固体压强 液体压强的大小比较不清晰
易错点四、压强堆叠、切割的分析思路
02 举一反三——易错题型
题型一.压力与重力
题型二.压强的定义计算
题型三.压强的叠块
题型四.压强的切割
题型五.压强大小的比较
03 易错题通关
易错点一、分析问题时将重力等同于压力
易错点二、明确压强的定义适用于所有状态及形态下的物理模型
【链接知识】
知识点一、压力与压强
1.重为G的物体在承受面上静止不动时所受压力的大小:
分类 直接放置 水平受力 竖直下压 竖直上拉 顶在顶板 压在墙上
受力情
况
压力 G G G+F G-F F-G F
(3)多物叠放对地面的压力等于所有物体的重力:F=G +G +…+G
1 2 n
(4)容器装液体+其他物体+外力时对地面的压力:F=G +G +G -F (或 +F )
容 液 物 拉 压
F
2.压强公式:P= ;
S
其中各量的单位分别是
①P:压强——帕斯卡(Pa);②F:压力——牛顿(N);③S:受力面积——米2(m2)。
3.单位: 帕斯卡( P a ) 1Pa = 1N/m2
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1N/m2意义:表示 物体(地面、桌面等)在每平方米的受力面积上受到的压力是 1 牛顿 。
4.使用该公式计算压强时,关键是找出 压力 F (一般F=G=mg)和 受力面积 S ;
说明:受力面积是指两物体的接触部分(两接触面中最小的)。
5.公式变形:
F
(1)求压力大小:F=PS; (2)求受力面积:S=
P
6.柱体对地面的压强: P=ρgh (如:圆柱体、正方体、长放体等)。
(1)柱体特点:V=Sh(柱体的体积=底面积×高)
F G mg ρVg ρShg
(2)柱体对地面的压强公式推导:P= = = = = =ρgh
S S S S S
【陷阱分析】
一、概念理解误区
压力与重力概念混淆:压力是垂直作用在物体表面上的力,其方向垂直于受力面;重力是由于地球
的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下。
二、公式运用错误
F
1、公式选择错误:在计算固体压强时,通常用P= ;对于液体压强,常用P=ρgh 表示液体密度,
S
g是重力加速度,h是液体深度) 。
2、公式变形及单位换算问题:在已知压强和受力面积求压力,或已知压力和压强求受力面积时,
需要正确运用变形公式。但有些同学对公式变形不熟练,容易用错。同时,在代入数据计算时,要
注意单位统一。
【解题技巧】
一、概念辨析技巧
1、区分压力与重力:遇到分析压力的题目,首先明确压力和重力是不同性质的力。判断压力大小
时,不要直接等同于重力,而是看物体间的相互作用情况。
2、理解压强本质:在理解压强概念时,紧扣 “单位面积上受到的压力” 这一要点。当比较不同
情况下的压强大小,或者分析压强变化原因时,从压力和受力面积两个因素综合考虑。
二、公式运用技巧
1、公式选用要点:在解题时,根据题目条件准确选择压强公式。
2、公式变形与单位换算:熟练掌握压强公式的变形,根据已知量和所求量灵活转换公式。
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易错点三、固体压强 液体压强的大小比较不清晰
【链接知识】
知识点二、固体压强、压力;液体压强、压力大小比较的方法
1.首选需要明确题目中描述的是固体压力压强还是液体压力压强
液体压强:液体对容器底部的压强/容器底部受到的液体压强
液体压力:液体对容器底部的压力/容器底部受到的液体压力;
固体压强:容器对桌面的压强/桌面受到的压强
固体压力:容器对桌面的压力/桌面受到的压力
2.比较液体压力和压强的方法
一般方法: (一) 首先根据P=ρ液gh确定液体压强大小;
(二)其次确定F=pS确定液体压力
特殊情况: 压强: 对直柱形容器可先求 F 再用p=F/S
压力:①作图法 ②对直柱形容器F=G
3.比较固体压力和压强的方法
(一)首先根据受力分析确定压力的大小
(二)其次确定p=F/S确定固体压强
易错点四、压强堆叠、切割的分析思路
知识点三、不规则固体压强问题
①概念分析法:确定物体间的作用力,明确作用在受力面积上的实际压力,结合压强的计算方
式进行分析:
②补齐切割法:针对具体物理模型,对规则受力面积模型,超过底面形状的部分采用切割法,
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不足底面形状的部分采用补齐法。
知识点四、固体切割类压强变化问题
①水平向切割:受力面积不变,压力减小:
②竖直向切割:受力面积减小,压力减小:
③等质量、体积切割:受力面积的变化形式不确定,压力减小。
【陷阱分析】
1、压强堆叠时压力与受力面积陷阱:在分析压强堆叠问题时,容易错误计算压力和受力面积。计
算压力时,没有将所有堆叠物体的重力相加,导致压力计算错误。
2、压强切割时压力与受力面积变化陷阱:压强切割问题中,不同切割方式下压力和受力面积变化
复杂。水平切割时,若没考虑到压力随切割部分重力减少而减小,就会计算错误。竖直切割质地均
匀、形状规则的物体时,虽然压强不变,但部分同学可能错误认为压力和受力面积变化不一致,导
致分析错误。另外,对于不规则物体的切割,压力和受力面积的变化更难判断,若不仔细分析,很
容易出错。
【解题技巧】
(一)压强堆叠分析思路
1、确定压力变化:当物体进行堆叠时,最底部物体受到的压力等于所有堆叠物体的重力之和。
2、分析受力面积:要注意区分整体受力面积和单个物体的受力面积。如果是多个相同物体并排堆
叠,整体受力面积就是最底层物体与支撑面的接触面积;若物体是上下堆叠,受力面积则是最底层
物体与支撑面的接触面积。
(二)压强切割分析思路
1、判断压力变化:水平切割时,物体对支撑面的压力会随着切割部分的重力减少而减小。
2、考虑受力面积变化:不同的切割方式会导致受力面积有不同的变化。水平切割时,受力面积通
常不变(除非切割方式特殊,改变了物体与支撑面的接触情况);竖直切割时,对于规则物体,若
沿平行于某一面的方向切割,受力面积会按切割比例变化。在分析时,要根据具体的切割方向和物
体形状,准确确定受力面积的变化情况,再结合压力变化,利用压强公式计算压强的变化。
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题型一.压力与重力
1. 2023年5月29日,旅居美国20年的大熊猫“丫丫”回到北京动物园大熊猫馆。目前,“丫
丫”健康状况稳定。如图所示,这是“丫丫”吃竹枝的可爱画面。下列说法正确的是( )
A.“丫丫“将竹枝折断,说明力能改变竹枝的形状
B.“丫丫”对竹枝的力大于竹枝对“丫丫”的力
C.“丫丫”对地面的压力就是“丫丫”的重力
D.“丫丫”对地面的压力和地面对“丫丫”的支持力是一对平衡力
【解答】解:A、大熊猫拉弯竹枝,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B、大熊猫对竹枝的力与竹枝对大熊猫的力是一对相互作用力,其大小相等,故B错误;
C、“丫丫”对地面的压力大小等于它受到的重力,但“丫丫”所受重力是由于地球的吸引而产
生的,受力物体是“丫丫”,而“丫丫”对地面的压力的受力物体是地面,它们不是同一个力,
故C错误;
D、“丫丫”对地面的压力和地面对“丫丫”的支持力是一对平衡力,作用在不同的物体上,不
是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
2. 如图所示,人坐在吊椅(椅面水平)上静止时,下列说法正确的是( )
A.人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力是一对平衡力
B.人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力
C.吊椅所受的重力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力
D.人对吊椅的压力就是人受到的重力
【解答】解:A、人对吊椅的压力和吊环对吊椅的拉力,拉力向上,拉力等于人的重力和吊椅重
力之和,压力和拉力大小不等,所以不是平衡力,故A错误;
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B、人坐在吊椅上静止时,处于平衡状态,人所受的重力和吊椅对人的支持力是一对平衡力,故
B正确;
C、吊椅所受的压力和吊椅对人的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D、人对吊椅的压力垂直吊椅面向下,人对吊椅压力的大小等于人受到的重力,施力物体和作用
点都不同,所以二者不是同一个力,故D错误。
故选:B。
题型二.压强的定义计算
1
3. 如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,①②③各为其中的 ,此时它对
3
桌面的压强为p。小宇首先只切除①,余下的木板对桌面的压强为 p ,然后再切除②,余下
1
的木板对桌面的压强为p 。则下列判断正确的是( )
2
A.p :p =3:2 B.p :p =1:1 C.p :p =2:3 D.p :p =1:2
1 2 1 2 1 2 1 2
【解答】解:静止放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力。
设①②③每部分的重力为G,底面积为S,则整个长方体木板的重力为3G,底面积为3S。
F 3G 2G G G
根据题意,由p= 可得:p= ;p = = ;p = ;
S 2S 1 2S S 2 S
则p :p =1:1。
1 2
故选:B。
4. AB两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为1:3,对地面的压强之比为2:
3,则两金属的密度之比是( )
A.4:9 B.9:4 C.2:9 D.2:1
p 2 h 1
【解答】解:∵ A = , A = ,
p 3 h 3
B B
F G mg ρVg ρSgh
∴根据p= = = = = = gh,
S S S S S
ρ
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p ρ gh ρ h ρ 1 2
可得 A = A A = A A = A× = 。
p ρ gh ρ h ρ 3 3
B B B B B B
ρ 2
则 A = 。
ρ 1
B
故选:D。
5. 如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止的放在水平地面上,它们对地面的压强相同,则下
列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度大,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲受到的重力大
【解答】解:∵它们对地面的压强相等,由图示可知,h甲 >h乙 ,
∴由p= gh可知,
甲
<
乙
;
ρ ρ ρ F G
∵甲、乙对水平地面的压强p相等,由图示可知,S甲 >S乙 ,p =
S
=
S
,
∴由G=F=pS可知,G甲 >G乙 ,故ABC错误,D正确。
故选:D。
题型三.压强的叠块
6. 边长15cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央如图甲所示,若沿水平方向截下一部
分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,
下列说法正确的是( )
A.切去部分的重力为60N
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B.剩余部分的高度为9cm
C.将a放置于b中央使它们重叠,则a对b的压强为8×103Pa
D.将b放置于a上使它们重叠,则a对地面的压强为1.2×104Pa
【解答】解:AB、图示为均匀正方体,则甲中,正方体对地面的压强为根据压强公式 p
F G mg ρVg ρSgh
= = = = = = gh,乙中,a 对地面的压强为 p = gh,b 对地面的压强 p=
a
S S S S S
ρ ρ
gh ,则有
b
ρ 1 1
p =1.5p ,所以 gh=1.5 gh ,解得,剩余部分的高度为:h = h= ×15cm=10cm,
a b b b 1.5 1.5
ρ ρ
切去部分的高度为:h =h﹣h =15cm﹣10cm=5cm;
a b
切去部分的重力:
h 5
G = aG= ×90N=30N,故AB错误;
a h 15
C、将a放置于b中央,a与b的接触面积为:
S =h×h =15cm×5cm=75cm2,
a a
a对b的压强为:
F G 30N
p = a= a= =4×103Pa,故C错误;
a对b S S 75×10−4m2
a a
D、将b放置于a上,两者的总重力为90N,a对地面的压强为:
F G 90N
p = = = =1.2×104Pa,故D正确。
a对地 S S 75×10−4m2
a a
故选:D。
7. 两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,
并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为p ,A剩余部分对地的压强为p ,p 、p 与L
B A A B
的变化关系如图乙所示。以下说法错误的是( )
A.切除之前,A的重力为40N
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B.A与B的密度之比为2:1
C.L=5cm时,p :p =4:7
A B
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
【解答】解:A、由图乙知A和B原来对地面的压强相同,均为 p =4000Pa,A的边长h =
0 A
10cm=0.1m,
则A的面积S =(h )2=(0.1m)2=0.01m2,
A A
A的体积为V =(h )3=(0.1m)3=0.001m3,
A A
物体单独放置在水平面上时,物体的重力与物体对地面的压力相等,切除之前,A的重力G =
A
F =p S =4000Pa×0.01m2=40N,故A正确;
A 0 A
G 40N
B、物体A的质量m = A = =4kg,
A g 10N/kg
m 4kg
A的密度 = A = =4000kg/m3,
A V 0.001m3
A
ρ
G
B单独放置在水平地面上时对地面的压强p = B=4000Pa……①
0 S
B
G +G G +40N
由图乙知,当A全部放置在B上时,B对地面的压强p = B A = B =5000Pa……②
B S S
B B
由①②知:G =160N,
B
G 160N
物体B的质量m = B= =16kg,
B g 10N/kg
F G 160N
物体B的底面积S = B= B= =0.04m2,
B p p 4000Pa
0 0
物体B的体积V =(√S )3=(√0.04m2)3=0.008m3,
B B
m 16kg
B的密度 = B= =2000kg/m3,
B V 0.008m3
B
ρ
则A与B的密度之比为4000kg/m3:2000kg/m3=2:1,故B正确;
C、当L=5cm时,A切去一半体积,A的质量减半、重力减半,对地面的压力减半,A与地面
F
的接触面积不变即S 不变,由p= 知A对地面的压强减半,变为2000Pa,
A S
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1 1
A切去部分放置在B上之后,B对地面的压力F =G + G =160N+ ×40N=180N,
B B 2 A 2
F 180N
B对地面的压强p = B= =4500Pa,
B S 0.04m2
B
则L=5cm时,p :p =2000Pa:4500Pa=4:9,故C错误;
A B
D、若将B叠放在A上,A对地面的压力F' =G +G =40N+160N=200N,
A A B
F' 200N
A对地面的压强为p' = A = =2×104Pa,故D正确。
A S 0.01m2
A
故选:C。
题型四.压强的切割
8. 如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为p 。现按图乙的方
0
式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p = ,若将切除部分按图丙的方
1
式放置于剩余部分左侧,整体对地面的压强p p ;若将该正方体按图丁的方式沿ABCD
2 1
面将右边部分切除,则剩余部分对地面的压强p p (后两空均选填“>”、“<”或
3 1
“=”)。
【解答】解:(1)设正方体的重力为G,底面积为S,正方体对地面的压力大小F=G,对地面
F G
的压强p = = ,
0 S S
按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压力 F 等于剩余部分的重力,大小
1
1
为正方体重力的一半,即F = G,受力面积不变,
1 2
1
G
则剩余部分对地面的压强p F 2 G p ;
1= 1= = = 0
S S 2S 2
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1
(2)按图丙放置时,切下来的部分对的地面的压力F =F = G,图丙中受力面积S′>S,
2 1 2
F
由p= 可知,按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p <p ;
S 2 1
(3)图丁中,设正方体的棱长为a,切去部分边长为l,正方体的密度为 ,
1 ρ
则切去后剩余部分的体积为V剩 =
2
a2(a﹣l),
1
a2 (a−l)ρg
剩余部分对地面的压强p
3=
G
剩=
m
剩
g
=
ρV
剩
g
=
2
=
1 ag;
S S S a(a−l) 2
剩 剩 剩
ρ
1
图乙中,剩余部分的体积V乙 =
2
a3 ,
1
a3ρg
对地面的压强p
1=
G
乙=
m
乙
g
=
ρV
乙
g
=
2
=
1 ag;
S S S a2 2
乙 乙 乙
ρ
由以上分析可知,p =p 。
3 1
p
故答案为: 0;<;=。
2
9. 如图,在水平地面上有两个同种材料做成的均匀正方体金属块甲、乙,密度为 3×103kg/m3,它
们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,则甲对地面的压强为 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,则乙正方体切去的高度
为 cm。
【解答】解:(1)正方体金属块甲密度为3×103kg/m3,甲的边长为h甲 =10cm=0.1m,密度均
匀,所以甲对地面的压强为:p甲 = gh甲 =3×103kg/m3×10N/kg×0.1m=3×103Pa;
(2)根据甲、乙密度为3×103kg/mρ3,它们的边长之比为1:2,甲的边长为10cm,所以h乙 =
2×10cm=20cm=0.2m,若乙沿水平方向切割一部分高度为h叠放在甲的正上方,
ρh(0.2m×0.2m)g+ρ×(0.1m) 3g
此时甲、乙对地面的压强相等:p′ 甲 =p′ 乙 ,则 = g
0.1m×0.1m
ρ
(0.2m﹣h);
解得h=0.02m=2cm。
故答案为:3×103;2。
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题型五.压强大小的比较
10. 如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为 F ,桌面受到压强为
a
p ,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为F ,桌面受到压强为p ,则( )
a b b
A.F <F 、p =p B.F =F 、p <p
a b a b a b a b
C.F >F 、p <p D.F >F 、p >p
a b a b a b a b
【解答】解:饮料瓶装满水,则倒立后水的高度将不变,由p= gh得:倒立后对底部压强不变;
F ρ
由p= 得:F = gh S ,F = gh S ,因瓶为细口,故h S 大于瓶中液体的体积,h S 小于液体
S a a a b b b a a b b
ρ ρ
的体积,故h S >h S ,则有F >F 。
a a b b a b
瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,
F
根据p= 可知,对桌面的压强增大。
S
故选:C。
11. 均匀实心正方体甲的密度小于乙的密度,两正方体分别放置在水平地面上时对地面的压强相等。
现分别在两物体上沿水平方向截去一定质量的物体后,其剩余部分对水平地面的压强仍然相等。
截去部分的物体质量分别为Δm甲 、Δm乙 ,则下列说法正确的是( )
A.Δm甲 一定大于Δm乙 B.Δm甲 一定小于Δm乙
C.Δm甲 可能等于Δm乙 D.Δm甲 可能小于Δm乙
【解答】解:均匀实心正方体在水平面上,则产生的压强为:p= gh,故甲的高度要大于乙的
高度,即甲的体积大于乙的体积,甲的底面积大于乙的底面积; ρ
现分别在两物体上沿水平方向截去一定质量的物体后,其剩余部分对水平地面的压强仍然相等,
F mg Δm g Δm g
则:Δp甲 =Δp乙 ,根据p =
S
=
S
可知:
S
甲 =
S
乙 ,因为甲的底面积大于乙的底面积,
甲 乙
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故Δm甲 一定大于Δm乙 。
故选:A。
12. 水平桌面上两个静止放置的玻璃杯甲和乙,它们的底面积相等。分别向两个杯中注水使两个杯
中的水面在同一个水平面上,如图所示。假定两个玻璃杯的质量相等且玻璃的厚度可以忽略,
甲中的水对杯底的压强为p ,甲对桌面的压力大小为F ,乙中的水对杯底的压强为p ,乙对
1 1 2
桌面的压力大小为F以下关系中正确的是( )
A.p =p ,F =F B.p <p ,F <F
1 2 1 2 1 2 1 2
C.p =p ,F <F D.p <p ,F =F
1 2 1 2 1 2 1 2
【解答】解:由题知,水的深度h相同,装的都是水、水的密度相同,由p= gh可知水对容器
底部产生的压强相等,即:p =p ,故BD错; ρ
1 2
杯子对桌面的压力F=G杯+G水 ,两玻璃杯的质量相等,其重力也相等;由图可知乙杯中水的体
积大,根据G=mg= 水Vg可知乙杯中水的重力大,所以F
1
<F
2
,故C正确,A错误;
故选:C。 ρ
1. 小明在滑板车上不断蹬地面让车沿水平方向运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.不断蹬地说明物体的运动需要力来维持
B.小明对滑板车的压力就是他所受的重力
C.停止蹬地后车不会立即停下来是由于受到惯性
D.如果地面光滑小明蹬地时滑板车将不会运动
【解答】解:A、小明不断地蹬地,滑行时的速度会发生改变,运动状态发生改变,说明力是改
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变物体运动状态的原因,故A错误;
B、小明对滑板车的压力,施力物体是小明,受力物体是滑板车;小明受到的重力,施力物体是
地球,受力物体是小明,两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,
故B错误;
C、刹车时,滑板车不能立即停下来是由于滑板车具有惯性,还要继续保持原来的运动状态向前
运动,故C错误;
D、如果地面光滑小明蹬地时,人对地面没有摩擦力,力的作用是相互的,地面对人没有摩擦力,
因此滑板车将不会运动,故D正确。
故选:D。
2. 在学校开展课后服务时,小刚同学把一个足球放在一块长木板上,此时木板和足球均发生了形
变,如图所示。下列说法正确的是( )
A.木板被压弯是足球的重力造成的
B.足球对木板的压力就是足球的重力
C.足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变
D.木板对足球的支持力就是足球对木板的压力
【解答】解:A.木板被压弯是由于足球的压力造成的,故A错误;
B.压力和重力是两个不同性质的力,故B错误;
C.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变,故 C
正确;
D.木板对足球的支持力与足球对木板的压力的方向不同,受力物体不同,不是同一个力,故 D
错误。
故选:C。
3. 举重是我国的优势体育项目,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才算成绩有效。
中国选手邓薇体重64公斤,在世锦赛挺举比赛中成功举起142kg的杠铃,获得女子举重冠军,
她打破三项世界纪录,下列说法错误的是( )
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A.挺举过程中某段时间,运动员对杠铃支持力小于杠铃的重力
B.杠铃对运动员的压力就是杠铃的重力
C.稳定后运动员对杠铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力
D.运动员对地面的压力大小一定等于地面对运动员的支持力
【解答】解:A、挺举过程中某段时间,如减速上举时,杠铃的运动状态发生改变,运动员对杠
铃的支持力小于杠铃的重力,故A正确;
B、杠铃对运动员的压力和杠铃的重力施力物体和受力物体均不同,不是同一个力,故B错误;
C、稳定后运动员对杠铃的支持力和杠铃的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用
在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
D、运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力,其大小始终相等,故D正
确。
故选:B。
4. 中国书法是一种艺术,它历史悠久,是中华民族的标志之一,子涵同学用毛笔练习书法,从基
本笔画“横”开始练习,如图行书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,
收笔时略向右按,再向左上回带。子涵同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,她在白
纸的左侧靠近边缘处用镇尺将纸压住,则下列关于行笔过程中各物体的受力情况中说法正确的
是( )
A.镇尺对白纸的压力和镇尺的重力是同一性质力
B.书写长横时毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力
C.向右行笔的过程中,镇尺受到了向右的摩擦力
D.在书写中,迅速向左上回带时毛笔的惯性等于笔停在空中时的惯性
【解答】解:A、物体所受的重力和物体对桌面的压力作用在两个物体上,不是同一个力,压力
性质是弹力,不是重力,故A错误;
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B、毛笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力,处于平衡状态,手对毛笔的作
用力是未知的,不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔重力的关系,故B错误;
C、向右行笔的过程中,笔对白纸施加向右的力,白纸相对于镇尺有向右运动的趋势,故镇尺对
白纸的摩擦力向左,由于镇尺对白纸的摩擦力与白纸对镇尺的摩擦力是一对相互作用力,镇尺
受到了白纸对它向右的摩擦力,故C正确;
D、惯性的大小只与物体的质量有关,因为写长横时毛笔中的墨汁不断减少,迅速向左上回带时
毛笔的质量减小,惯性减小,故D错误。
故选:C。
5. 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
1
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,直到木板的 长度伸出桌面时停
4
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的关系图象如图乙所示。已知木
板宽为0.25m,下列说法中( )
①长木板的底面积为0.25m2
②当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
③当x=0.30m时,木板对桌面的压力为6N
④移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【解答】解:
1
①由图乙可知,长木板从x=0.1m处运动到x=0.3m处,共运动了0.2m,此时木板 长度伸出
4
桌面,所以长木板的长度为4×0.2m=0.8m,
则长木板的底面积:S=0.8m×0.25m=0.2m2,故①错误;
②由图乙可知,长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa,
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F
由p= 可知,长木板对桌面的压力:F=pS=30Pa×0.2m2=6N,即长木板的重力为6N,
S
当x=0.26m时,此时桌面的受力面积:S =(0.8m﹣0.26m+0.1m)×0.25m=0.16m2,
1
F 6N
= = =
长木板对桌面的压力不变,此时木板对桌面的压强:p 37.5Pa,故②正确;
1 S 0.16m2
1
③当x=0.30m时,木板伸长的长度小于木板长度的一半,此时木板对桌面的压力还是等于木板
自身的重力,即木板对桌面的压力为6N,故③正确;
④木板移动过程中,木板伸长的长度始终小于木板长度的一半,所以木板对桌面的压力始终等
于自身的重力,所以木板对桌面的压力不变,故④错误。
故选:C。
6. 小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm、底面积S :S =1:4的实心均匀的圆柱体A、B进
A B
行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。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A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如
图乙所示,图乙中a的值为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【解答】解: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,
F G mg ρVg ρShg
可以判断A的最初压强是2400Pa,均匀柱体对水平面的压强p= = = = = =
S S S S S
gh,则圆柱体A的密度:
ρ
p 2400Pa
= A = =2.4×103kg/m3;
A gh 10N/kg×0.1m
A
ρ
由图像知,B的最初压强是1500Pa,则由p= gh可得圆柱体B的密度:
ρ
p 1500Pa
= B = =2.5×103kg/m3,
B gh 10N/kg×0.06m
B
ρ
由图像知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,
即:p '=p ',
A B
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ρ gaS +ρ gh S
则有: g(0.1m﹣a)= A A B B B ,
A S
B
ρ
因为S :S =1:4(即S =4S ),
A B B A
所 以 化 简 代 入 数 据 可 得 : 2.4×103kg/m3×10N/kg× ( 0.1m﹣ a )
2.4×103kg/m3×10N/kg×a×S +2.5×103kg/m3×10N/kg×0.06m×4S
= A A,
4S
A
解得:a=0.03m=3cm。
故选:A。
7. 如图所示,把质量为m甲 、m乙 的实心正方体甲和乙分别放在水平桌面上(已知 甲 =1.5 乙 ),
它们对桌面的压强相等为p 。若在乙块上方沿水平方向截取三分之一高度,并将ρ甲块叠放ρ在乙
0
块剩余部分上面,此时乙块对桌面的压强为 p 乙 ,则 m 甲 、m 乙 及 p 乙 、p 0 的大小关系为
( )
4 6
A.m甲 =
9
m乙 ,p乙 =
9
p
0
2 4
B.m甲 =
3
m乙 ,p乙 =
9
p
0
4 10
C.m甲 =
9
m乙 ,p乙 =
9
p
0
2 6
D.m甲 =
3
m乙 ,p乙 =
9
p
0
F G ρgSh
【解答】解:正方体对水平桌面的压强p= = = = gh。
S S S
ρ
(1)它们对桌面的压强相等为p ,
0
故p
0
= 甲gL甲 =1.5 乙gL甲 = 乙gL乙 ,
ρ 2 ρ ρ
解得:L甲 =
3
L乙 ,
m
根据密度公式 = 可知,
V
ρ
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2
m
甲=
ρ
甲
V
甲=
ρ
甲
L
甲
3
=
1.5×( 3 ) 3
=
4:9,即m甲 = 4 m乙 ;
9
m ρ V ρ L 3 1×13
乙 乙 乙 乙 乙
(2)在乙块上方沿水平方向截取三分之一高度后剩余物体的质量为:
2
m乙 ′=
3
m乙 ,
将甲块叠放在乙块上面后对桌面的压力:
2 2 2 2 10
F=m甲g +
3
m乙g= 甲L甲 3g +
3
乙L乙 3g=1.5 乙×(
3
L乙 )3×g +
3
乙L乙 3g =
9
乙L乙 3g,
ρ ρ ρ ρ ρ
对桌面的压强:
10
ρ gL 3 10
p乙= F = F = 9 乙 乙 = 10 乙gL乙 = 9 p 0 。
S S L 2 9
乙 乙
ρ
故选:C。
8. 如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比h :h =2:1,底面
A B
积之比S :S =1:3,它们对地面的压强之比p :p =2:1,则它们的密度之比 : =
A B A B A B
。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,Aρ剩余ρ部分
对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h:h =
A
。
【解答】解:(1)根据F=pS,A对地面的压力和B对地面的压力之比F :F =p S :p S
A B A A B B
p S 2 1 2
= A× A = × = ;
p S 1 3 3
B B
水平面上物块的压力和自身的重力相等,物块重力G=mg= Vg= Shg,
两长方体物块的重力之比G
A
:G
B
=F
A
:F
B
=2:3=
A
S
A
h
A
g:ρ
B
S Bρh
B
g,
ρ ρ
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2 S h 2 3 1
所以 : =2S h :3S h = × B × B = × × =1:1;
A B B B A A 3 S h 3 1 2
A A
ρ ρ
(2)设截取部分与A物块原有高度之比为k,则h=kh ,则A截取部分的体积为kh ×S ,质量
A A A
为kh ×S × ,A剩余部分体积为(h ﹣kh )×S ,质量为(h ﹣kh )×S × ;
A A A A A A A A A A
ρ m g m ρ g+m g
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,即 A剩余 = A截取 B ,
S S
A B
(h −kh )×S ×ρ ×g kh ×S ×ρ ×g+h ×S ×ρ ×g
则 A A A A = A A A B B B ;
S S
A B
1
因为h :h =2:1,则h = h ,因为S :S =1:3,则S =3S ,
A B B 2 A A B B A
3
因为 : =1:1,则 = ,代入等式得k= ,即截取部分与A物块原有高度之比h:h =
A B B A 8 A
ρ ρ ρ ρ
3:8。
故答案为:1:1;3:8。
9. 如图所示,水平地面上自由放置两个实心均匀正方体 A和B,底面积之比为4:3,他们对地
面的压力都为12N,则A对地面的压强与B对地面的压强之比为 ;现将B沿竖直
方向切下重力为G 部分,再将这部分叠放在A上,使此时A对地面的压强等于B剩余部分对
0
地面的压强,则G = N。
0
F
【解答】解:(1)由p= 可得,A对地面的压强与B对地面的压强之比:
S
F
p S S 3
A = A = B = ;
p F S 4
B A
S
B
(2)因正方体的重力G=mg= Vg= Shg,
所以,将B沿竖直方向切下重力ρ为G 0ρ部分,B剩余部分和与原来的底面积之比:
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G G
B − 0
S ' ρ hg ρ hg G −G 12N−G
B = B B = B 0= 0,
S G G 12N
B B B
ρ hg
B
则B剩余部分的底面积:
12N−G
S ′= 0 S ,
B B
12N
B剩余部分对地面的压强:
F ' 12N−G 12N
= B = 0 =
p ′ S ' 12N−G S ,
B B 0 S B
12N B
B沿竖直方向切下重力为G 部分,再将这部分叠放在A上后,A对地面的压强:
0
F ' 12N+G
p ′= A = 0 ,
A S S
A A
因此时A对地面的压强等于B剩余部分对地面的压强,
12N 12N+G S 12N+G 4
所以, = 0 ,则 A = 0= ,
S S S 12N 3
B A B
解得:G =4N。
0
故答案为:3:4;4。
10. (多选)A、B两个完全相同的长方体木箱叠放在水平地面上保持静止。如图所示,用水平向
右的力F推木箱A,两个木箱仍保持静止,此时( )
A.木箱B水平方向上不受力
B.地面对木箱A的摩擦力大于F
C.木箱A的重力与地面对木箱A的支持力平衡
D.木箱A对地面的压强是木箱B对木箱A的压强的2倍
【解答】解:(1)A、B两个完全相同的长方体木箱叠放在水平地面上保持静止,木箱A在水
平方向上受到推力和摩擦力,地面对A的摩擦力等于推力,故B错误;
木箱A在竖直方向上受到重力、B对A的压力和地面对A的支持力,地面对A的支持力等于A
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的重力与B对A的压力之和,故C错误;
木箱B在竖直方向上受到重力、A对B的支持力,在水平方向上不受力,故A正确;
(2)A、B两个长方体完全相同,所以它们的重力相同,木箱A对地面的压力等于A、B的重
2G
力之和,木箱A对地面的压强p = ,木箱B对木箱A的压力等于自身的重力,木箱B对木
A S
G
箱A的压强p = ,则p =2p ,即木箱A对地面的压强是木箱B对木箱A的压强的2倍,故D
B S A B
正确。
故选:AD。
11. 两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿水平方
向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为p ,A剩余部分对地的压强
B
为p ,p 、p 与L的变化关系如图乙所示。则以下分析正确的是( )
A A B
A.B的底面积为200cm2
B.B的重力是40N
C.L=2.5cm时,p :p =4:7
A B
D.L=7.5cm时,p :p =10:23
A B
【解答】解:
A、由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的
压强减小,B对地的压强增大,由图乙可知,下面的图线反映了 p 与L的变化关系,上面的图
A
线反映了p 与L的变化关系;
B
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由图乙中A的图线可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,即此时
A全部被切去,因此A的边长为10cm,
则由题意可知B的边长:a =2a =2×10cm=20cm,
B A
因此B的底面积:S =a2=(20cm)2=400cm2,故A错误;
B B
B、由图乙可知,A没有叠放在B上时,B对地面的压强p =5×103Pa,
B0
F
由p= 可知,此时B对地面的压力:F =p S =5×103Pa×400×10﹣4m2=200N,
S B0 B0 B
则B的重力:G =F =200N,故B错误;
B B0
C、A的底面积:S =a2 =(10cm)2=100cm2,
A A
由图乙可知,A全部叠放在B上时,B对地面的压强p ′=6×103Pa,
B
F
由p= 可知,此时B对地面的压力:F ′=p ′S =6×103Pa×400×10﹣4m2=240N,
S B B B
则A、B的总重力:G =F ′=240N,
AB B
因此A的重力:G =G ﹣G =240N﹣200N=40N,
A AB B
当L=2.5cm时,A切去部分与A的总体积之比:
V S L L 2.5cm 1
A切= A = = = ,
V S a a 10cm 4
A A A A
1 1 1
则A切去部分的重力:G A切 =m A切g= A V A切g= A × 4 V A g = 4 G A = 4 ×40N=10N,
ρ ρ
因此A剩余部分的重力:G
A剩
=G
A
﹣G
A切
=40N﹣10N=30N,
A剩余部分对地面的压力:F
A1
=G
A剩
=30N,
将A切去部分叠放在B上时,B对地面的压力:F
B1
=G A切+G
B
=10N+200N=210N,
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F
A1
p S F S 30N 400×10−4m2 4
A1= A = A1× B = × = ,故C正确;
p F F S 210N 100×10−4m2 7
B1 B1 B1 A
S
B1
D、当L′=7.5cm时,A切去部分与A的总体积之比:
V S L' L' 7.5cm 3
A切2= A = = = ,
V S a a 10cm 4
A A A A
3 3 3
则A切去部分的重力:G A切2 =m A切2 g= A V A切2 g= A × 4 V A g = 4 G A = 4 ×40N=30N,
ρ ρ
因此A剩余部分的重力:G
A剩2
=G
A
﹣G
A切2
=40N﹣30N=10N,
A剩余部分对地面的压力:F
A2
=G
A剩2
=10N,
将A切去部分叠放在B上时,B对地面的压力:F B2 =G A切2 +G B =30N+200N=230N,
F
A2
p S F S 10N 400×10−4m2 4
则 A2= A = A2× B = × = ,故D错误。
p F F S 230N 100×10−4m2 23
B2 B2 B2 A
S
B
故选:C。
12. 两等高均质实心物体A、B外形侧面图如图所示(侧壁均为竖直),置于水平桌面上,对桌面
压强p =p ,两物体材料密度分别为 和 ,沿虚线切去宽度均为Δd的一部分后,剩余部
A B A B
分产生的压强为p′ 和p′ 。则下列判ρ断正ρ确的是( )
A B
A. > ;p′ >p′ B. < ;p′ =p′
A B A B A B A B
C.ρA =ρB ;p′
A
<p′
B
D.ρA >ρB ;p′
A
<p′
B
【解ρ答】ρ解:设物体A的上下一样粗,缺少部分的ρ重力ρ为G
1
,A对桌面的压强
F G G −G F S −G ρ gh S −G G
p = A = A = A总 1= A A 1= A A A 1=ρ gh − 1,
A S S S S S A A S
A A A A A A
B对桌面的压强
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G
p = B=ρ gh ,
B S B B
B
G
因为对桌面压强p =p ,即ρ gh − A =ρ gh ,
A B A A S B B
A
两个物体等高,所以 > 。B物体竖直切,由p= gh知,B对桌面的压强不变。A只切除上
A B
ρ ρ ρ
F
半部分,重力减小,压力减小,受力面积不变,据p= 知,压强变小,即p ′<p ,p ′=
S A A B
p ,所以有p ′<p ′。故ABC错误,D正确。
B A B
故选:D。
13. 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 ΔF甲 和ΔF
乙
,对水平地面的压强变化量Δp甲 和Δp乙 关系正确的是( )
A.ΔF
甲
>ΔF
乙
,Δp
甲
>Δp
乙
B.ΔF
甲
=ΔF
乙
,Δp
甲
=Δp
乙
C.ΔF
甲
<ΔF
乙
,Δp
甲
>Δp
乙
D.ΔF
甲
>ΔF
乙
,Δp
甲
=Δp
乙
【解答】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:
F G mg ρVg
p= = = = = hg,
S S S S
ρ
所以,由p甲 =p乙 可知:
甲
>
乙
,
将甲、乙分别从上部沿水ρ平方向ρ切去相同体积后,
由ΔF=ΔG=Δmg= ΔVg可知,甲、乙对水平地面的压力变化量ΔF甲 >ΔF乙 ,故BC错误;
现将甲、乙分别从上ρ部沿水平方向切去相同体积,问对水平地面的压强变化量Δp甲 和Δp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,
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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Δp
甲
=Δp
乙
;
故选:D。
14. 如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,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,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,压力不变
B.M对桌面的压强不变,压力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【解答】解:放在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身重力,故木板M沿直线向右匀速
F
离开桌边的过程中,压力保持不变,但木板与桌面的接触面积逐渐减小,由压强公式p= 可知,
S
M对桌面的压强变大;
摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在木板M沿直线向右匀速离开桌边的过程
中,压力和接触面的粗糙程度均不变,故摩擦力不变;
综上所述,C正确。
故选:C。
15. 如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现将甲、乙沿水平方向切去相同厚
度,此时甲、乙剩余部分对水平地面的压力为F甲 ′、F乙 ′。接着再将甲、乙沿顺时针方向翻
转90度后放置,此时甲、乙对水平地面的压强为p甲 ′、p乙 ′。则( )
A.F甲 ′<F乙 ′,p甲 ′>p乙 ′
B.F甲 ′<F乙 ′,p甲 ′<p乙 ′
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C.F甲 ′>F乙 ′,p甲 ′>p乙 ′
D.F甲 ′>F乙 ′,p甲 ′<p乙 ′
【解答】解:如图所示,实心均匀正方体甲、乙的棱长 L甲 <L乙 ,底面积S甲 <S乙 ,甲、乙对
水平地面的压力相等,即F甲 =F乙 ,根据压强公式可知,甲、乙对水平地面的压强关系:p甲 >p
乙
,根据密度公式可知,甲、乙密度关系:
甲
>
乙
,甲、乙对水平地面的压力:p甲S甲 =p乙S
乙
;现将甲、乙沿水平方向切去相同厚度h,ρ则 ρ甲gh> 乙gh,甲、乙剩余部分对水平地面的压
力:(p甲 ﹣ 甲gh)S甲 <(p乙 ﹣ 乙gh)S乙 ,即ρ F甲 ′<ρ F乙 ′;将甲、乙沿顺时针方向翻转90
度后放置,甲ρ、乙的竖直高度还等ρ于自己的棱长,此时甲、乙对水平地面的压强 甲gL甲 > 乙
gL乙 ,即p甲 ′>p乙 ′。 ρ ρ
故选:A。
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