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人教版八年级物理下册第9章《压强》第1节压强(练习3压强计算专题练习)姓名:学校:老师:题型选择题填空题作图题实验题计算题总计题数120002335一、选择题(共12小题):1.两个质地均匀的正方体分别放在水平桌面上,它们的重力之比是1:2,与桌面的接触面积之比是2:1,那么桌面所受的压强之比是()A.1:1 B.2:1 C.1:4 D.1:2【答案】C【解析】已知两个物体的重力大小关系、与水平桌面的接触面积(受力面积)之间的大小关系,而物体对水平面的压力和自身的重力相等,可得压力大小关系,再利用p=F解:因为物体放在水平桌面上时,对桌面的压力F=G,所以两个物体对桌面的压力之比:F1:F2=G1:G2=1:2,受力面积之比S1:S2=2:1,则两物体对桌面的压强之比:p1:p2=F1S1:故选:C。2.两个正方体物体分别放在水平地面上,已知它们质量相同,体积之比是8:1.这两个物体对地面的压强之比是()A.8:1 B.1:8 C.1:4 D.1:2【答案】C【解析】已知两正方体物体的体积之比,根据V=a3可知边长之比,进一步求出底面积之比,已知两个物体的质量相等,则可知对地面的压力之比,根据p=F解:已知两正方体物体的体积之比是8:1,由V=a3可知,它们的边长之比为a1:a2=2:1,由S=a2可知,它们的底面积之比为S1:S2=4:1,由于两个物体的质量相等,所以两物体的重力相等,又因为物体放在水平地面上时,水平地面受到的压力等于重力,所以压力之比为F1:F2=1:1,由p=FS可得,两物体对地面的压强之比:p1:p2=F故选:C。3.如图所示,边长为0.1m、密度为5×103kg/m3的实心正方体物块,放在面积为1m2的水平桌面中央,现将竖直向上的拉力20N作用在物体上,下列说法错误的是()A.物体受到的合力为0NB.物体受到的重力是50NC.物体对桌面的压强是30PaD.桌面对物体的支持力为30N【答案】C【解析】由密度公式的变形公式求出物体的质量,然后求出它对桌面的压力,应用压强公式求出它对桌面的压强;最后根据物体所处的状态求出它受到的合力。解:A、由于物体静止,处于平衡状态,则它所受到的合力为0N,故A正确;B、因为ρ=mV,所以物体的质量m=ρV=5×103kg/m3×(0.1m)物体所受的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N,故B正确;CD、对物体受力分析可知,物体受竖直向下的重力和竖直向上的拉力、桌面对物体的支持力,因为物体静止,所以由力的平衡条件可得,物体受到的支持力:F支=G﹣F=50N﹣20N=30N,因为支持力与物体对桌面的压力为作用力与反作用力,所以物体对桌面的压力F=30N,物体对桌面的压强:p=F故选:C。4.如图所示A、B两个正方体放在水平地面上,己知两物体的边长之比是LA:LB=2:1,重力之比为GA:GB=3:2,则A对地面的压强与B对地面的压强之比为()A.3:8 B.3:1 C.2:3 D.3:4【答案】A【解析】物体放置水平地面上,压力等于其重力,由边长之比可得受力面积之比,然后根据p=F解:LA:LB=2:1,所以SA:SB=4:1;因为在水平地面,所以F=G,则FA:FB=GA:GB=3:2;所以pA:pB=FAS故选:A。5.如图所示,正方体A、B叠放在水平面上,A、B边长之比为1:2,若A对B的压强与B对水平面的压强相等,则A、B的密度之比为()A.3:8 B.3:4 C.8:3 D.4:3【答案】C【解析】①已知正方体边长之比,可以得到底面积之比和体积之比;②根据A对B的压强与B对水平地面的压强相等,可推出A对B的压力和B对地面的压力之比;进而推出A对B的压力。③物体对水平面的压力等于其本身重力,据此利用p=FS、G=mg、ρ解:因为A、B边长之比为:aA所以A、B面积之比为:SA则体积之比为:VA由题知,A对B的压强与B对水平地面的压强相等,即pA=pB,根据p=FS可得,FA所以A对B的压力为13此时压力等于其本身重力,所以GAGB所以ρA6.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ρ甲:ρ乙=5:4,底面积之比S甲:S乙=6:5,对水平地面的压强之比p甲:p乙=2:3,下列说法不正确的是()A.甲、乙的质量之比是4:5B.甲、乙的高度之比是8:15C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等D.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【答案】D【解析】(1)知道压强之比、受力面积之比,利用F=pS可得甲、乙对水平地面的压力之比;因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,即F=G,可求甲、乙两物体的重力之比,再根据G=mg可求甲、乙的质量之比;(2)质量均匀的长方体对水平地面的压强p=F(3)由于物体对水平面的压力和自身的重力相等,物体对地面的压强p=FS=GS=mgS,切去相同质量时,剩余部分对地面的压强p甲′=G甲-△mgS甲,p乙′=(4)物体对地面的压强p=ρgh,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=5:4,则:ρ甲>ρ乙,可知△p甲′>△p乙′,已知原来甲乙对水平地面的压强之比p甲:p乙=2:3,则:p甲<p乙,由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣△p.据此确定剩余部分对地面的压强是否相等。解:A、由p=FS可得,甲、乙对水平地面的压力之比:因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,F=G,所以甲、乙两物体的重力之比:G甲:G乙=F甲:F乙=4:5,由G=mg可得,甲、乙的质量之比:m甲:m乙=G甲:G乙=4:5,故A正确;B、质量均匀的长方体对水平地面的压强p=F甲、乙的高度之比:h甲:h乙=pC、因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,物体对地面的压强:p=F切去相同质量时,剩余部分对地面的压强:p甲′=G甲-△mgS甲因为G甲:G乙=4:5,S甲:S乙=6:5,所以G甲=45G乙,S甲=6若剩余部分对地面的压强相等,p甲′=p乙′,则:G甲-△mgS45G乙﹣△mg=65G解得:△mg=2G乙,△m=2m乙,即要使剩余部分的压强相等,减去部分的质量为乙的质量的2倍,这是不可能的,故C正确;D、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=5:4,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=2:3,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D错误;故选:D。7.如图所示,是ab两种物质m﹣V的关系图象,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是()A.a、b的密度之比为4:1B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4:1C.a、b的密度之比为2:1D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2:1【答案】B【解析】(1)由图象可知,当m=80g时,甲、乙两物体的体积,利用密度公式求a、b两种物质的密度,进而求出密度之比;(2)用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,知道了密度关系,可求体积之比,再利用V=L3求正方体的边长之比,根据正方体对水平地面的压强p=F解:AC、由图象可知,当m=80g时,V甲=5cm3、V乙=40cm3,a、b两种物质的密度为:ρa=mV甲=80g5cm3a、b的密度之比:ρa:ρb=16g/cm3:2g/cm3=8:1,故A、C错误;BD、用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,其体积之比:V甲:V乙=mρa:mρb由V=L3可得正方体的边长之比:L甲:L乙=1:2,因为正方体对水平地面的压强p=F所以,甲乙两物体对水平地面的压强之比:p甲故选:B。8.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ρ甲:ρ乙=2:3,底面积之S甲:S乙=3:4,对水平地面的压强之比p甲:p乙=8:5,下列有关甲、乙的说法正确的是()A.甲、乙的重力之比是1:2B.甲、乙的体积之比是16:5C.甲、乙的高度之比是5:12D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强【答案】D【解析】(1)知道压强之比、受力面积之比,利用p=F(2)求出了质量之比,知道密度之比,利用ρ=m(3)求出了体积之比,知道底面积之比,利用V=Sh求甲、乙长方体的高度之比;(4)长方体对水平地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,据此求将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度△h后,甲、乙压强的变化量,知道ρ甲:ρ乙=2:3,即ρ甲解:A、由p=FS可得甲、乙对水平地面的压力之比:因为水平面上物体的压力等于自身重力,所以甲、乙物体的重力之比:G甲:G乙=F甲:F乙=6:5,由G=mg可得甲、乙质量之比:m甲:m乙=G甲:G乙=6:5,故A错误;B、由ρ=mV可得甲、乙的体积之比:V甲:V乙=m甲ρC、由V=Sh可得甲、乙长方体的高度之比:h甲:h乙=V甲S甲:D、长方体对水平地面的压强p=F将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度△h后,甲、乙压强的变化量:△p甲=ρ甲g△h,△p乙=ρ乙g△h,因为ρ甲:ρ乙=2:3,即ρ甲<ρ乙,所以△p甲<△p乙,因为对水平地面的压强之比p甲:p乙=8:5,即p甲>p乙,剩余部分对地面的压强p′=p﹣△p。所以甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,故D正确。故选:D。9.如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强为p1,若取走A,B对地面的压强为p2,已知p1:p2=3:2,若A、B的边长之比为LA:LB=2:3,则下列说法正确的是()A.A、B的体积之比VA:VB=4:9B.A、B的密度之比ρA:ρB=16:27C.A、B的质量之比mA:mB=1:2D.A、B的物重之比GA:GB=2:5【答案】C【解析】已知A、B的边长之比可求体积之比,在水平地面上压力等于物体自身的重力,根据公式p=F解:A、B的体积之比VAA、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强p1=G取走A,B对地面的压强为p2=G所以p1整理可得:GAGB密度之比:ρAρ故选:C。10.如图所示,把用ρ=1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙;把G1=2×104N的物体放在甲上,G2=3×104N的物体放在乙上,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则下列结果正确的是()A.p甲:p乙=2:3,p甲′:p乙′=3:4 B.p甲:p乙=2:3,p甲′:p乙′=4:3 C.p甲:p乙=3:2,p甲′:p乙′=3:4 D.p甲:p乙=3:2,p甲′:p乙′=4:3【答案】A【解析】(1)实心均匀正方体对水平地面的压强p=F(2)根据G=mg=ρVg=ρL3g求出甲、乙两实心均匀正方体的重力,根据S=L2求出甲、乙的底面积,正方体上方叠放物体时,正方体对地面的压力等于正方体和叠放物体重力之和,根据p=F解:(1)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,实心均匀正方体对水平地面的压强p=F则甲、乙对地面的压强之比p甲:p乙=ρgL甲:ρgL乙=L甲:L乙=2m:3m=2:3,故CD错误;(2)由G=mg=ρVg=ρL3g可得,甲、乙两实心均匀正方体的重力分别为:G甲=ρL甲3g=1.0×103kg/m3×(2m)3×10N/kg=8×104N,G乙=ρL乙3g=1.0×103kg/m3×(3m)3×10N/kg=2.7×105N,甲、乙的底面积分别为:S甲=L甲2=(2m)2=4m2,S乙=L乙2=(3m)2=9m2,此时甲、乙对地面的压强分别为:p甲′=G甲+G1S甲=8×1则p甲′:p乙′=2.5×104Pa:103×10故选:A。11.如图所示,A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,A高度是B的3倍,按如图1所示方式放置在水平地面时,A对地面与B对A的压强之比为3:1;若将A、B倒置后仍然放在水平地面上(如图2所示),则此时A对B的压强与B对地面的压强之比为()A.1:3 B.1:2 C.4:1 D.1:1【答案】D【解析】在水平地面上,压力等于物体重,设圆柱体A、B的横截面积为SA、SB,高为hA、hB,可求出圆柱体A、B的重;则甲图中B对A的压力等于B的重,A对地面的压力等于A和B的总重;乙图中A对B的压力等于A的重,B对地面的压力等于A和B的总重;又知道高度的大小关系,根据压强公式分析判断。解:设圆柱体A、B的横截面积为SA、SB,高为hA、hB,两圆柱体由同种材料制成,设其密度为ρ,则由重力公式和密度公式可得,圆柱体A、B的重分别为:GA=ρgSAhA,GB=ρgSBhB,在甲图中,A对地面的压强:p1=FB对A的压强:p2=F因p1:p2=3:1,所以,p1解得:GA=2GB,则ρgSAhA=2ρgSBhB,已知hA=3hB,所以可得SB=32S在乙图中,A对B的压强:p1′=FB对地面的压强:p2′=F所以,p1′:p2′=GAS故选:D。12.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对水平面的压强,A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同,A截去的高度与A原高度之比△h:h,A、B的密度之比ρA:ρB,则()A.△h:h=1:3ρA:ρB=3:2 B.△h:h=1:5ρA:ρB=10:9 C.△h:h=1:3ρA:ρB=1:2 D.△h:h=1:5ρA:ρB=9:10【答案】D【解析】(1)两个密度均匀质量相等圆柱体A、B,根据m=ρV=ρSh可知,密度和横截面积相同时,截去部分的质量和长度成正比,据此得出圆柱体A截去部分的质量,剩余部分的质量,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等得出A剩余部分和此时B对水平地面的压力之比,根据p=FS结合A剩余部分对水平面的压强恰好等于此时B对水平地面的压强得出等式即可求出(2)根据A剩余部分的高度与叠放后B的总高度相同得出B的高度,根据V=Sh求出体积之比,利用ρ=m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△m=△hhm,剩余部分的质量(1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-△hh)mg:(1+△hh)mg=(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=FS可得:FASA解得:△hh(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′=3由V=Sh可得,A和B的体积之比:VA由ρ=mV可得,A、B的密度之比:故选:D。二、计算题(共23小题):13.为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为120kg,车轮与地面的接触面积为6×10﹣3m2.求:(1)机器人所受的重力;(2)机器人对地面的压强。【答案】(1)机器人所受的重力为1200N;(2)机器人对地面的压强为2×105Pa。【解析】(1)知道机器人的质量,根据G=mg求出其所受的重力;(2)机器人对地面的压力和自身的重力相等,根据p=F解:(1)机器人所受的重力:G机器人=m机器人g=120kg×10N/kg=1200N;(2)机器人对地面的压力:F=G机器人=1200N,机器人对地面的压强:p=FS=答:(1)机器人所受的重力为1200N;(2)机器人对地面的压强为2×105Pa。14.为了倡导绿色出行,盐城市投放了大量的共享自行车。小明的质量为50kg,车的重力为100N,每个轮胎与地面接触面积为0.01m2,小明在水平路面上骑车。求:(1)小明的重力;(2)自行车对地面的压力;(3)自行车对地面的压强。【答案】(1)小明所受重力为500N;(2)自行车对地面的压力为600N;(3)自行车对地面的压强为3×104Pa。【解析】(1)利用G=mg计算小明所受重力;(2)(3)利用G=mg计算自行车受到的重力,则自行车对地面的压等于人与车的总重力,然后根据压强公式求出自行车对地面的压强。解:(1)小明所受重力:G人=m人g=50kg×10N/kg=500N;(2)骑行时,自行车对地面的压力:F=G总=G车+G人=100N+500N=600N,(3)自行车对地面的压强:p=FS=答:(1)小明所受重力为500N;(2)自行车对地面的压力为600N;(3)自行车对地面的压强为3×104Pa。15.如图所示,双轮电动平衡车质量为10kg,沿平直的路面行驶5min,通过的路程为900m。驾驶人员的质量是50kg,轮胎与地面的总接触面积为2.5×10﹣3m2,g取10N/kg。则平衡车(行驶过程中)(1)行驶的速度是多少?(2)受到的重力是多少?(3)对地面的压强是多少?【答案】(1)平衡车行驶的速度是3m/s;(2)平衡车受到的重力是100N;(3)平衡车对地面的压强是2.4×105Pa。【解析】(1)知道平衡车行驶的路程和时间,根据v=s(2)知道平衡车的质量,根据G=mg求出其受到的重力;(3)根据G=mg求出驾驶人员受到的重力,平衡车对地面的压力等于人和车的重力之和,根据p=F解:(1)平衡车行驶的速度:v=s(2)平衡车受到的重力:G车=m车g=10kg×10N/kg=100N;(3)驾驶人员受到的重力:G人=m人g=50kg×10N/kg=500N,平衡车对地面的压力:F=G车+G人=100N+500N=600N,平衡车对地面的压强:p=FS=答:(1)平衡车行驶的速度是3m/s;(2)平衡车受到的重力是100N;(3)平衡车对地面的压强是2.4×105Pa。16.松果电动共享车也登陆商河。物理刘老师租用共享电动车外出家访,人车总质量为80kg,电动车轮胎与地面总接触面积为0.005m2.这辆车从学校出发,沿平直公路以5m/s的速度匀速行驶了10min到达小明家。取g=10N/kg,通过计算回答:(1)小明家距离学校的路程是多少?(2)人和车的总重力是多少?(3)这辆共享车对地面的压强多大?【答案】(1)小明家距离学校的路程是3000m;(2)人和车的总重力是800N;(3)这辆共享车对地面的压强是1.6×105Pa。【解析】(1)已知速度与运动时间,由速度公式的变形公式可以求出小明家距离学校的路程;(2)根据G=mg算出人和车的总重力;(3)这辆共享车对地面的等于其重力,由公式p=F解:(1)由v=s(2)人和车的总重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N;(3)这辆共享车对地面的压力:F=G=800N,这辆共享车对地面的压强:p=FS=答:(1)小明家距离学校的路程是3000m;(2)人和车的总重力是800N;(3)这辆共享车对地面的压强是1.6×105Pa。17.如图所示,一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为3500N,此时汽车的动力是车重的0.1倍,车轮胎与地面接触的总面积约为0.4m2,求:(1)汽车的动力是多少?(2)地面对汽车的支持力是多少?(3)汽车对地面的压强是多少?【答案】(1)汽车的动力是3500N;(2)地面对汽车的支持力是3500N;(3)汽车对地面的压强是87500Pa。【解析】(1)根据二力平衡的条件分析;(2)根据动力和重力的关系求出重力,然后根据二力平衡的条件求出支持力;(3)根据二力平衡的条件求出压力,根据p=F解:(1)一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,则汽车受平衡力的作用;所以,水平方向上的阻力和动力是一对平衡力,大小相等,故汽车所受的动力F=f=3500N;(2)由题意可知F=0.1G,则汽车的总重力为:G=10F=10×3500N=35000N;汽车在平直的公路上匀速向前行驶,受力平衡,在竖直方向上受到的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,故地面对汽车的支持力为35000N。(3)汽车对地面的压力F压=G=35000N;则压强p=F答:(1)汽车的动力是3500N;(2)地面对汽车的支持力是3500N;(3)汽车对地面的压强是87500Pa。18.在寒冷的冬天,某封冻的江河冰面能承受的最大压强是2×104Pa,在冰面上行驶的雪橇质量是200kg,它与冰面的接触面积是0.5m2.(g=10N/kg)求:(1)雪橇受到的重力是多少?(2)雪橇对冰面的压强是多少?(3)在保证安全的情况下,雪橇上最多能装多少千克的物体?【答案】(1)雪橇受到的重力是2×103N;(2)雪橇对冰面的压强是4×103Pa;(3)在保证安全的情况下,雪橇上最多能装800千克的物体。【解析】(1)根据G=mg求出雪橇重力的大小;(2)雪橇对冰面的压力和自身的重力相等,根据F=G求出其大小,根据p=F(3)根据F=pS求出冰面所能承受的最大压力即为雪橇与所载货物的总重力,进一步求出能载货物的重力,根据G=mg求出雪橇最多能装载货物的质量。解:(1)雪橇受到的重力为:G=mg=200kg×10N/kg=2×103N;(2)因为在水平面上压力等于重力,所以雪橇对冰面的压力:F=G=2×103N,雪橇对冰面的压强:p=FS=(3)由p=FF大=p大S=2×104Pa×0.5m2=1×104N,即雪橇与所载货物的总重力:G总=F大=1×104N,能载货物的重力:G货=G总﹣G=1×104N﹣2×103N=8×103N,雪橇最多能装载货物的质量:m货=G答:(1)雪橇受到的重力是2×103N;(2)雪橇对冰面的压强是4×103Pa;(3)在保证安全的情况下,雪橇上最多能装800千克的物体。19.如图所示,铅笔的质量为6g,铅笔尾端的面积是4×10﹣4m2,笔尖面积是5×10﹣7m2,从两端相向压住铅笔时,笔尾对手指的压强是1×103Pa.(取g=10N/kg)求:(1)铅笔受到的重力;(2)笔尾对手指的压力;(3)笔尖对另外一个手指的压强。【答案】(1)铅笔受到的重力为0.06N;(2)笔尾对手指的压力为0.4N;(3)笔尖对另外一个手指的压强为8×105Pa。【解析】(1)根据重力的公式G=mg,代入数值可求重力;(2)根据压强的定义式p=F(3)压强与压力和受力面积有关。解:(1)质量m=6g=0.006kg,铅笔重力为:G=mg=0.006kg×10N/kg=0.06N;(2)铅笔尾端面积是:S=4×10﹣4m2,笔尾对手指的压强p=1×103Pa,根据p=F笔尾对手指的压力为:F=pS=1×103Pa×4×10﹣4m2=0.4N;(3)从两端相向压住铅笔时,笔尖对手的力与笔尾对手指的压力相等,为0.4N,则笔尖对另外一个手指的压强为:p′=FS′=答:(1)铅笔受到的重力为0.06N;(2)笔尾对手指的压力为0.4N;(3)笔尖对另外一个手指的压强为8×105Pa。20.某正方体质量是16kg,边长0.2m。(g取10N/kg)(1)求该正方体受到的重力是多少?(2)该正方体放在水平面上时,如图A所示,求正方体对水平面的压强是多大?(3)当该正方体受到一个竖直向上的40N的拉力F的作用时,如图B所示,求此正方体对水平面的压强是多大?【答案】(1)该正方体受到的重力是160N;(2)该正方体放在水平面上时,对水平面的压强是4000Pa;(3)当该正方体受到一个竖直向上的40N的拉力F的作用时,正方体对水平面的压强是3000Pa。【解析】(1)知道正方体的质量,根据G=mg求出该正方体受到的重力;(2)该正方体放在水平面上时,对地面的压力和自身的重力相等,根据S=L2求出正方体的底面积即为此时的受力面积,根据p=F(3)当该正方体受到一个竖直向上的40N的拉力F的作用时,正方体对水平面的压力等于自身的重力减去拉力,根据p=F解:(1)该正方体受到的重力:G=mg=16kg×10N/kg=160N;(2)该正方体放在水平面上时,对地面的压力:F压=G=160N,受力面积:S=L2=(0.2m)2=0.04m2,正方体对水平面的压强:p=F(3)当该正方体受到一个竖直向上的40N的拉力F的作用时,正方体对水平面的压力:F压′=G﹣F=160N﹣40N=120N,此正方体对水平面的压强:p′=F答:(1)该正方体受到的重力是160N;(2)该正方体放在水平面上时,对水平面的压强是4000Pa;(3)当该正方体受到一个竖直向上的40N的拉力F的作用时,正方体对水平面的压强是3000Pa。21.渣土车因为超载、随意抛撒垃圾、乱闯红灯等行为一度被社会广泛诟病。继限制渣土车过江政策后,2016年2月,武汉渣土车、砂石料车“双车”整治拉开序幕。首批运输企业与改装企业签订协议,计划在4月1日前,全部恢复“真身”且加装“加密”系统,利用智能化管理,车辆达标才能上路。看到信息后,小方找到了某品牌渣土车的相关资料,如图为3轴10轮“渣土车”,空车质量为12t,假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.02m2,则:(1)该车空载时对水平路面的压力为多少N?(2)武汉市主干道规定车辆对地面的压强不得超过1.5×106Pa,该车最多能装载多少吨的渣土才允许上路?(g=10N/kg)。【答案】(1)该车空载时对水平路面的压力为1.2×105N;(2)武汉市主干道规定车辆对地面的压强不得超过1.5×106Pa,该车最多能装载18吨的渣土才允许上路。【解析】(1)根据G=mg求出空载车的重力,在水平地面上的物体对地面的压力等于其重力;根据p=F(2)由p=F解:(1)空车质量为12t,该车空载时对水平路面的压力为:F=G=mg=12000kg×10N/kg=1.2×105N;(2)由p=FF大=pS=1.5×106Pa×10×0.02m2=3×105N,该车最多能装载:G′=3×105N﹣1.2×105N=1.8×105N;m′=G′g=即该车最多能装载18吨的渣土才允许上路。答:(1)该车空载时对水平路面的压力为1.2×105N;(2)武汉市主干道规定车辆对地面的压强不得超过1.5×106Pa,该车最多能装载18吨的渣土才允许上路。22.“业余侦探”小星发现两个并拢的“可疑”鞋印。为了估测那个人的体重,小星在方格纸上描下一只鞋底接触地面部分的轮廓如图所示,图中每个小方格的面积是5cm2.测量时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算。为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,与地面接触的面积是10cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计读数是15N.根据以上数据,(g取10N/kg)。试求:(1)垫片对地面的压强;(2)“可疑”人的质量。【答案】(1)垫片对地面的压强为1.5×104Pa;(2)“可疑”人的质量为42kg。【解析】(1)已知垫片对地面的压力和与地面接触的面积,根据公式p=F(2)已知每个方格的面积,从图中可以数出方格的个数,从而求出两只脚与地面的接触面积,根据公式F=pS可求人对地面的压力,人对地面的压力等于自身的重力,从而求出人的质量。解:(1)垫片对地面的压强:p=F1S(2)两只脚的触地面积:S2=2×28×5×10﹣4m2=2.8×10﹣2m2,人对地面的压力:F2=pS2=1.5×104Pa×2.8×10﹣2m2=420N,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由G=mg得,“可疑”人的质量:m=G答:(1)垫片对地面的压强为1.5×104Pa;(2)“可疑”人的质量为42kg。23.置于水平地面上的物体A、B如图所示,A质量为2.5kg,底面积为0.01m2,B重55N,底面积为200cm2,求:(1)物体A的重力;(2)物体A对B的压强;(3)物体B对水平地面的压强。【答案】(1)物体A的重力为25N;(2)物体A对B的压强为2500Pa;(3)物体B对水平地面的压强为4000Pa。【解析】(1)根据G=mg求出A的重力;(2)A对B的压力等于A的重力,受力面积为A的底面积,利用p=F(3)B对水平地面的压力等于A、B的总重力,受力面积为B的底面积,利用p=F解:(1)物体A的重力:GA=mAg=2.5kg×10N/kg=25N;(2)A对B的压力:F=GA=25N,物体A对B的压强:p=F(3)B对水平地面的压力:F′=GA+GB=25N+55N=80N,物体B对水平地面的压强:p′=F′答:(1)物体A的重力为25N;(2)物体A对B的压强为2500Pa;(3)物体B对水平地面的压强为4000Pa。24.如图,边长为10cm、密度为5×103kg/m3的正方体金属块,放在面积为1m2的水平桌面上,用弹簧测力计向上拉金属块,当弹簧测力计的示数为10N时,求:(1)金属块受到的重力;(2)金属块对桌面的压力;(3)金属块对桌面产生的压强。【答案】(1)金属块受到的重力为49N;(2)金属块对桌面的压力39N;(3)金属块对桌面产生的压强为3.9×103Pa。【解析】(1)知道正方体金属块的边长可求体积,根据密度公式求出金属块的质量,再根据G=mg求出金属块的重力;(2)对静止金属块受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,根据力的平衡条件求出支持力的大小,再根据相互作用力的关系求出压力的大小;受力面积和接触面积相等,根据压强公式求出金属块对桌面的压强。解:(1)V=a3=(0.1m)3=10﹣3m3,根据ρ=mV可得,金属块的质量:m=ρV=5×103kg/m3×0.001m金属块的重力:G=mg=5kg×9.8N/kg=49N;(2)对静止金属块受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,则F支持=G﹣F拉=49N﹣10N=39N,桌面对金属块的支持力和金属块对桌面的压力是一对相互作用力,则金属块对桌面的压力:F=F支持=39N;(3)受力面积:S=a2=(0.1m)2=10﹣2m2,金属块对桌面产生的压强:p=F答:(1)金属块受到的重力为49N;(2)金属块对桌面的压力39N;(3)金属块对桌面产生的压强为3.9×103Pa。25.正方体物块A的边长为10cm,正方体物块B的边长为20cm,现将物块A放在水平地面上,物块B叠放在物块A的正上方,如图所示。已知物块A的密度为2×103kg/m3,物块B的重力是80N,g取10N/kg。求:(1)物块A的重力GA;(2)物块A对地面的压强pA。【答案】(1)物块A的重力为20N;(2)物块A对地面的压强为1×104Pa。【解析】(1)知道正方体物块A的边长,可求其体积,利用ρ=m(2)两物块叠放后,物块A对地面的压力等于A和B的总重力,受力面积等于A的底面积,再利用p=F解:(1)物块A的体积:VA=(0.1m)3=0.001m3,由ρ=mV可得物体A的质量:mA=ρAVA=2×103kg/m3×0.001m物块A的重力:GA=mAg=2kg×10N/kg=20N;(2)两物块叠放后,物块A对地面的压力:FA=GA+GB=20N+80N=100N,受力面积SA=(0.1m)2=0.01m2,物块A对地面的压强:pA=FAS答:(1)物块A的重力为20N;(2)物块A对地面的压强为1×104Pa。26.如图所示,质量为0.25kg,边长为5cm的正方体A和质量为2kg、边长为10cm的正方体B叠放在水平地面上。求:(1)B对A的压力;(2)A对地面的压强。【答案】(1)B对A的压力为20N。(2)A对水平地面的压强为9×103Pa。【解析】(1)B对A的压力大小等于B的重力,根据G=mg求出;(2)A对水平桌面的压力等于AB的重力之和,受力面积为A的底面积,根据p=F解:(1)B对A的压力:F=GB=mBg=2kg×10N/kg=20N;(2)A的底面积:SA=(5cm)2=25cm2=0.0025m2,A的重力:GA=mAg=0.25kg×10N/kg=2.5N,A对水平桌面的压力:FA=GA+GB=2.5N+20N=22.5N,A对水平桌面的压强:p=FAS答:(1)B对A的压力为20N。(2)A对水平地面的压强为9×103Pa。27.如图所示,水平桌面上放有两个由相同材料制成的立方体A和立方体B,边长分别为2cm和1cm,材料的密度为8.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)立方体A的重力,以及它对桌面产生的压强;(2)当将立方体B叠放于立方体A上时,桌面受到的压强增加了多少。【答案】(1)立方体A的重力为0.64N,它对桌面产生的压强为1600Pa;(2)当将立方体B叠放于立方体A上时,桌面受到的压强增加了200Pa。【解析】(1)已知A的边长,求出A的体积和A的底面积,由质量与重力的关系及密度公式可求出立方体A的重力;它对桌面产生的压力即为自身重力,由p=F(2)已知B的边长,得出B的体积,得出立方体B的重力,将立方体B叠放于立方体A上时,受力面积不变,增加的即B的重力,根据由p=F解:(1)A的边长为2cm,A的体积为:VA=(0.02m)3=8×10﹣6m3,A的底面积:SA=(0.02m)2=4×10﹣4m2;由质量与重力的关系及ρ=mGA=mAg=ρgVA=8×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣6m3=0.64N,它对桌面产生的压力即为自身重力,由压强公式可知:pA=F(2)B的边长分别为1cm,B的体积为:VB=(0.01m)3=1×10﹣6m3,立方体B的重力为:GB=mBg=ρVBg=8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣6m3=0.08N,将立方体B叠放于立方体A上时,受力面积不变,则增加的压强为:△p=G答:(1)立方体A的重力为0.64N,它对桌面产生的压强为1600Pa;(2)当将立方体B叠放于立方体A上时,桌面受到的压强增加了200Pa。28.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的底面积为2×10﹣2m2,质量为16kg,乙的体积为1×10﹣3m3.求:(1)甲对地面的压强是多少Pa?(2)若将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为p1,若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为p2,已知p2=4p1,求乙的密度是多少Kg/m3?【答案】(1)甲对地面的压强是8×103Pa;(2)乙的密度是4×103kg/m3。【解析】(1)甲对地面的压力等于自身的重力,根据F=G=mg求出其大小,受力面积等于甲的底面积,根据p=F(2)将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压力等于乙的重力,受力面积为乙的底面积;将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压力等于甲的重力,受力面积为乙的底面积,根据p=FS求出两者的压强,利用压强关系得出乙的质量,利用ρ解:(1)甲对地面的压力:F甲=G甲=m甲g=16kg×10N/kg=160N,甲对地面的压强:p甲=F甲S(2)将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强:p1=F将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强:p2=F由p2=4p1可得,m甲gS则乙的质量:m乙=14m甲乙的密度:ρ乙=m乙V乙=答:(1)甲对地面的压强是8×103Pa;(2)乙的密度是4×103kg/m3。29.如图1,小明将密度不同的甲、乙两实心柱体放置在水平桌面上进行搭建积木游戏。甲由若干个相同的小柱体叠加构成(忽略叠加缝隙),甲、乙底面积之比S甲:S乙=1:4,甲柱体由上至下逐块取下小柱体并搭放在乙柱体中央,两柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h的变化关系图线如图2,求:(1)还未开始搭建时,甲、乙柱体对桌面的压力比F甲:F乙;(2)搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值;(3)搭积木过程中,甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值。【答案】(1)还未开始搭建时,甲、乙柱体对桌面的压力比为1:2;(2)搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值为150Pa;(3)搭积木过程中,甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值为360Pa。【解析】(1)根据图2可知,h=0时,甲乙对桌面的压强,利用压强的变形公式求出甲乙对桌面的压力之比;(2)当甲中的积木全部叠加在乙上面时,乙对桌面的压强增加量最大,根据△p=△F(3)先表示出甲乙对桌面压力的变化量,然后根据p=F解:(1)由图2可知,h=0时,p甲=600Pa,p乙=300Pa,由p=FS可得甲、乙柱体对桌面的压力比:(2)在搭积木的过程中,甲对地面的压强不断减小,乙对地面的压强不断增大,甲中积木的总重力G甲总=F甲=p甲S甲,当甲中的积木全部叠加在乙上面时,乙对桌面的压强增加量最大,搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值:△p乙=△FS乙(3)根据图2可知,甲的最大高度为10cm,甲柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h成一次函数关系,设甲减小的高度为h,则甲减小的压力:△F=h已知S甲:S乙=1:4,甲、乙柱体对桌面压强相等时,p甲′=p乙′,所以有F甲则p甲-△FS甲=即p甲-h10cmF甲整理可得p甲×(1-h10cm)=p乙+14代入数据有:600Pa×(1-h10cm)=300Pa+1解得h=4cm,故p甲′=p甲-△FS甲=p甲答:(1)还未开始搭建时,甲、乙柱体对桌面的压力比为1:2;(2)搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值为150Pa;(3)搭积木过程中,甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值为360Pa。30.如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的质量为6kg,边长为0.1m。求:(1)甲的密度ρ甲。(2)甲对水平地面的压强p甲。(3)若甲、乙对水平地面的压强相等,且密度之比为2:1,将甲水平切去一半后,将切去部分叠放到乙的上方中央,再将甲剩余部分立放在水平地面上,则甲剩余部分对水平地面的压强p甲′与乙对水平地面压强变化量△p乙比值。【答案】(1)甲的密度为6×103kg/m3;(2)甲对水平地面的压强为6000Pa;(3)甲剩余部分对水平地面的压强p甲′与乙对水平地面压强变化量△p乙比值为8。【解析】(1)知道甲的边长可求体积,又知道甲的质量,根据ρ=m(2)甲对水平地面的压强和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用p=F(3)均匀实心正方体对水平地面的压强为p=FS=解:(1)甲的密度:ρ甲=m甲V甲=(2)甲对水平地面的压力:F甲=G甲=m甲g=6kg×10N/kg=60N,甲对水平地面的压强:p甲=F(3)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=F因甲、乙对水平地面的压强相等,且密度之比为2:1,所以,L甲将甲水平切去一半后,将切去部分叠放到乙的上方中央,再将甲剩余部分立放在水平地面上,则甲剩余部分的密度和高度不变,对水平地面的压强p甲′=p甲=ρ甲gL甲,乙对水平地面压力的增加量△F=12G甲=12m甲g=12乙对水平地面压强变化量△p乙=△F则p甲′△p乙=ρ甲g答:(1)甲的密度为6×103kg/m3;(2)甲对水平地面的压强为6000Pa;(3)甲剩余部分对水平地面的压强p甲′与乙对水平地面压强变化量△p乙比值为8。31.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ρA。(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△m,并将截取部分△m置于对方的上表面,使此时它们对水平地面的压强pA′=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△m。【答案】(1)物体A的密度ρA为1×103kg/m3;(2)物体B对水平地面的压强pB为7840Pa;(3)小明在B物体上方沿水平方向截取4.8kg,并将截取部分置于A的上表面时,它们对水平地面的压强pA′=pB′。【解析】(1)知道实心立方体A的质量和边长,根据ρ=mV和V=L(2)物体B对水平地面的压力和自身的重力相等,根据p=F(3)根据p=FS求出物体A对水平地面的压强,比较物体A和物体B对水平地面的压强关系判断出截取的物体,根据p=FS表示出沿水平方向截取后两者的压强,利用pA′=pB′得出等式即可求出截取物体的质量;若沿竖直方向截取,根据p=F解:(1)物体A的密度ρA=mAVA=(2)因物体B对水平地面的压力和自身的重力相等,所以,物体B对水平地面的压强pB=F(3)物体A对水平地面的压强pA=F由pA<pB可知,应从B上截取;若沿水平方向截取,则pA′=FA′SA由pA′=pB′可得,(m+△m)gSA=解得:△m=4.8kg;若沿竖直方向截取,由p=F则由pA′=pB′可得,FA′SA=解得:△m=24kg>8kg,所以不可行。答:(1)物体A的密度ρA为1×103kg/m3;(2)物体B对水平地面的压强pB为7840Pa;(3)小明在B物体上方沿水平方向截取4.8kg,并将截取部分置于A的上表面时,它们对水平地面的压强pA′=pB′。32.如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为100cm2,乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm,乙物块高12cm;甲的密度为0.6g/cm3,ρ甲:ρ乙=3:5.(g取10N/kg)(1)求乙的质量。(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强。(3)若将乙物块沿水平方向切下一部分,切下的部分放在甲物块上,此时甲、乙物块对水平面的压强相等,求切去的厚度应该是多少厘米?【答案】(1)乙的质量为2.4kg;(2)乙物块对水平地面的压强为1650Pa;(3)若将乙物块沿水平方向切下1cm,切下的部分放在甲物块上时,甲、乙物块对水平面的压强相等。【解析】(1)根据题意求出乙的高度、乙的密度、乙的底面积,利用V=Sh求出乙的体积,利用ρ=m(2)根据V甲=S甲h甲算出甲的体积,由ρ=mV算出甲物体的质量,由F=G总=(m甲+m乙)g算出现将甲物块叠放在乙物块上方对地面的压力,由p(3)将乙物块沿水平方向切下部分的高度为h′,切下的部分放在甲物块上,根据G=mg=ρVg=ρShg表示出切去部分的重力,此时甲物块对水平面上的压力等于甲的重力加上乙切去部分的重力,根据p=F解:(1)由题意可得,乙的高度h乙=12cm,因为ρ甲:ρ乙=3:5。所以乙的密度为:ρ乙=53ρ甲=53×乙的底面积为:S乙=2S甲=2×100cm2=200cm2,则乙的体积为:V乙=S乙h乙=200cm2×12cm=2400cm3,由ρ=m乙的质量为:m乙=ρ乙V乙=1.0g/cm3×2400cm3=2400g=2.4kg;(2)甲的体积为:V甲=S甲h甲=100cm2×15cm=1500cm3,由ρ=m甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=0.6g/cm3×1500cm3=900g=0.9kg;现将甲物块叠放在乙物块上方,对地面的压力为:F=G总=(m甲+m乙)g=(2.4kg+0.9kg)×10N/kg=33N,乙物块对水平地面的压强为:p=F(3)将乙物块沿水平方向切下部分的高度为h′,切下的部分放在甲物块上,则切去部分的重力:△G乙=△m乙g=ρ乙△V乙g=ρ乙S乙h′g,此时甲物块对水平面上的压力:F甲=G甲+△G乙=ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙h′g,此时甲物块对水平面的压强:p甲′=F甲S甲=ρ甲S甲gh甲+ρ乙gh′此时乙物块对水平面的压强:p乙′=ρ乙g(h乙﹣h′),因此时甲、乙物块对水平面的压强相等,所以,35ρ乙gh甲+2ρ乙gh′=ρ乙g(h乙解得:h′=115(5h乙﹣3h甲)答:(1)乙的质量为2.4kg;(2)乙物块对水平地面的压强为1650Pa;(3)若将乙物块沿水平方向切下1cm,切下的部分放在甲物块上时,甲、乙物块对水平面的压强相等。33.如图所示为一个质地均匀的正方体铝块,放在水平桌面上(如图甲),已知正方体铝块的边长为0.3m,铝的密度为2.7×103kg/m3,求:(1)铝块对水平桌面的压强;(2)如图乙所示将铝块沿EB方向切除后,余下铝块对桌面的压强为6750Pa,其中CE:ED=1:2,然后将铝块倒置放在水平桌面上(如图丙),它对桌面的压强为多少?【答案】(1)铝块对水平桌面的压强为8100Pa;(2)如图乙所示将铝块沿EB方向切除后,余下铝块对桌面的压强为6750Pa,其中CE:ED=1:2,然后将铝块倒置放在水平桌面上(如图丙),它对桌面的压强为10125Pa。【解析】(1)由于铝块是正方体且压力等于其重力,根据p=F(2)乙图中余下铝块对桌面的压强
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