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单选题

如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体$A$、$B$,已知体积${{V}_{A}}>{{V}_{B}}$,底面积${{S}_{A}}>{{S}_{B}}$,质量${{m}_{A}}<{{m}_{B}}$,下列判断正确的是(    )

A

实心长方体$A$的密度大于$B$的密度

B

实心长方体$A$的密度等于$B$的密度

C

实心长方体$A$对地面的压强小于$B$对地面的压强

D

实心长方体$A$对地面的压强大于$B$对地面的压强

题目答案

C

答案解析

由题知,以${{V}_{A}}>{{V}_{B}}$,${{m}_{A}}  <  {{m}_{B}}$,由$\rho =\frac{m}{V}$可得$A$、$B$的密度:${{\rho}_{A}}  <  {{\rho}_{B}}$,故选项1-.选项2-错;

长方体物体对水平地面的压强:

$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,因为${{\rho}_{A}}  <  {{\rho}_{B}}$,${{h}_{A}}  <  {{h}_{B}}$,所以$A$、$B$对地面的压强:${{p}_{A}}  <  {{p}_{B}}$,故选项3-正确、选项4-错.

故选选项3-.

举一反三
单选题

如图所示,圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上。圆柱体A对地面的压强为pA,圆柱体B对地面的压强为pB。圆柱体A的密度为ρA,圆柱体B的密度为ρB。圆柱体A的底面积为SA,圆柱体B的底面积为SB。圆柱体A的质量为mA,圆柱体B的质量为mB。圆柱体A的高度为hA,圆柱体B的高度为hB。已知:pA:pB=6:5ρA:ρB=4:5SA:SB=5:8。则下列计算结果正确的是(  )

A

两圆柱体的质量之比是mA:mB=4:3

B

两圆柱体的高度之比是hA:hB=2:3

C

如果将圆柱体A水平切去14hA,则两圆柱体对地面压强相等

D

如果从两个圆柱体上部各水平切去23mA。圆柱体A对地面的压强为pA′,圆柱体B对地面的压强为pB′。则pA′:pB′=4:5

题目答案

D

答案解析

解:选项1-.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:

p=FS=GS=mgS

则两圆柱体的质量之比:

mAmB=pASAgpBSBg=pASApBSB

=pApB×SASB=65×58=34,故选项1-错误;

选项2-.圆柱体的质量:

m=ρV=ρSh

则两圆柱体的高度之比:

hAhB=mAρASAmBρBSB=mAmB×ρBρA×SBSA

=34×54×85=32,故选项2-错误;

选项3-.圆柱体对水平地面的压强:

p=FS=GS=mgS=ρVgS

=ρShgS=ρgh

则圆柱体A水平切去14hA后,两圆柱体对地面压强之比:

pA′′pB=ρAghA′ρBghB=ρAρB×hA′hB

=ρAρB×(1−14)hAhB=34×ρAρB×hAhB

=34×45×32=910,故选项3-错误;

选项4-.从两个圆柱体上部各水平切去23mA后,两圆柱体的质量分别为:

mA′=mA−23mA=13mAmB′

=mB−23mA

=43mA−23mA=23mA

则剩余部分对地面的压强之比:

pA′pB′=FA′SAFB′SB=GA′SAGB′SB=mA′gSAmB′gSB

=mA′mB′×SBSA=13mA23mA×85=45,故选项4-正确。

单选题

甲、乙两个外形完全相同的长方体,它们的三个边长之比为$1:2:3$.已知甲对水平地面的最小压强跟乙对水平地面的最大压强为$2:3$.现将甲平放在水平地面上,它对地面的压强为$p_1$;再将乙竖放在甲上面,此时甲对水平地面的压强为$p_2$.则$p_1:p_2$为(    )

A

$1:3$

B

$2:3$

C

$3:2$

D

$5:2$

题目答案

B

答案解析

设长方体的长为$a$、宽为$b$、高为$c$,则$a:b:c=3:2:1$,

甲平放时对水平地面的压强最小,乙立放时对水平地面的压强最大,

则:$\frac{{{p}_{甲}}}{{{p}_{乙}}}=\frac{\frac{{{G}_{甲}}}{ab}}{\frac{{{G}_{乙}}}{bc}}=\frac{{{G}_{甲}}}{{{G}_{乙}}}\times \frac{bc}{ab}=\frac{2}{3}$,

∴$\frac{{{G}_{甲}}}{{{G}_{乙}}}=\frac{2}{1}$,

∴$\frac{{{p}_{甲}}}{{{p}_{乙}}}=\frac{\frac{{{F}_{甲}}}{ab}}{\frac{{{F}_{乙}}}{ab}}=\frac{{{F}_{甲}}}{{{F}_{乙}}}=\frac{{{G}_{甲}}}{{{G}_{甲}}+{{G}_{乙}}}=\frac{2}{3}$.

故选选项2-.

单选题

如图,铜、铁两个圆柱体的高度相等($\rho铜 >\rho铁 $),将它们放在水平桌面上,比较桌面受到的压强(    )

A

铜圆柱体对桌面的压强大

B

铁圆柱体对桌面的压强大

C

两者对桌面的压强一样大

D

条件不足,无法判定

题目答案

A

答案解析

因为$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{\rho gV}{S}=\frac{\rho gsh}{S}=\rho gh$,

又因为已知${{\rho}_{铜}}>{{\rho}_{铁}}$,所以可得,${{p}_{铜}}>{{p}_{铁}}$.

故选A.

单选题

如图所示,长方体的长宽高分别为3:1:1,现将9个这样的长方体在水平面上叠放成一个正方体,然后抽走其中一块,在结构稳定的情况下,其对地面的最大和最小压强之比为(    )

A

1:1

B

9:8

C

3:2

D

8:6

题目答案

C

答案解析

由题意知,不管从哪里任意抽取一块,其重力都相等,因为静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,所以其对地面的压力都相等;从最下层抽取一块,此时压强最小,从上面两层任意抽取一块,此时压强最大,

∵ 长方体的长宽高分别为3:1:1

∴ 最大受力面积和最小受力面积为3:2

p=FS可得,最大和最小压强之比为3:2

故选选项3-.

单选题

如图,一块质量分布均匀的砖沿虚线以四种方式被切割后,剩余部分对地面压强分别为${{p}_{1}}$、${{p}_{2}}$、${{p}_{3}}$、${{p}_{4}}$,若砖未切割前对地面的压强为$p$,则切割后剩余部分对地面的压强与$p$的关系正确的是(    )

A

${{p}_{1}} < p$

B

${{p}_{2}}>p$

C

${{p}_{3}}>p$

D

${{p}_{4}} < p$

题目答案

D

答案解析

放在水平地面上的均匀实心长方体对地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho hg$,

(1)第一二种方法两种方法切割后,砖的密度和高度不变,故压强不变,即${{p}_{1}}={{p}_{2}}=p$,故选项1-、选项2-错误;

(2)按照第三种方法切割后,砖的密度$\rho $不变,高度$h$变小,故对地面压强变小,即${{p}_{3}} < p$,故选项3-错误;

(3)沿斜线切割后,拿走右半部分,剩余部分所受重力与底面积的比值变大,由$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}$可知,对地面压强变小,即${{p}_{4}} < p$,故选项4-正确.

故选选项4-.

单选题

如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上,他们对桌面的压强相等,甲、乙两个正方体的边长之比为6:5.若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的13,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为(    )

A

5:6

B

10:9

C

6:5

D

9:10

题目答案

B

答案解析

已知P甲=P乙,因甲、乙两个实心均匀正方体,所以ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,又因为甲、乙两个正方体的边长之比为6:5,所以ρ甲:ρ乙=5:6,设甲、乙两个正方体的边长分别为6h5h,若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的三分之一,则h′甲=6h−2h=4hh′乙=5h−2h=3h,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比P′甲:P′乙=ρ甲gh′甲:ρ乙gh′乙=10:9

单选题

有一长方方形木块,沿虚线竖直切去右半部,剩下部分对水平支承面(地面)的压力和压强的变化是(    )

A

压力减半,压强减半

B

压力不变,压强不变

C

压力不变,压强减半

D

压力减半,压强不变

题目答案

D

答案解析

竖直切去一半,压力减半,受力面积也减半,故压强不变.

故选D.

单选题

正方体金属块放在水平桌面上,若从高度的一半处将它沿水平方向切开(如图所示),并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比(    )

A

压力减半,压强减半

B

压力不变,压强减半

C

压力减半,压强不变

D

压力、压强都不变

题目答案

A

答案解析

因为在水平桌面上,所以对桌面的压力等于其重力,$F=G$,水平切去一半后,$G$变小减半,所以压力减半;

水平切去一半后,与桌面的受力面积不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,在受力面积不变时,压力减半,则压强也会减半.

故选A.

单选题

甲、乙两个实心均匀正方体(${{\rho}_{{甲}}}>{{\rho}_{{乙}}}$)分别放在水平地面上.若在两正方体的右侧,按图所示方式,沿竖直方向各截去相同的质量,它们剩余部分对地面的压强相等.则两个正方体原来对地面的压力${{F}_{{甲}}}$、${{F}_{{乙}}}$的关系是(    )

A

${{F}_{{甲}}}$能等于${{F}_{{乙}}}$

B

${{F}_{{甲}}}$一定大于${{F}_{{乙}}}$

C

${{F}_{{甲}}}$定小于${{F}_{{乙}}}$

D

${{F}_{{甲}}}$可能小于${{F}_{{乙}}}$

题目答案

C

答案解析

根据题意知道,在两正方体右侧沿竖直方向各截去相同的质量,它们剩余部分对地面的压强相等,

由$p=\frac{F}{S}$知道,

$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\rho gh$,

对于甲正方体沿竖直方向切去一部分,${{p}_{{甲}}}$和${{h}_{{甲}}}$都不变,所以${{p}_{{甲}}}$不变,同理,乙正方体沿竖直方向切去一部分后,${{p}_{{乙}}}$也不变,即由于它们对水平地面的压强现在相等,说明原来也相等.又因为$p=\rho gh$;${{p}_{{甲}}}={{p}_{{乙}}}$,${{p}_{{甲}}}>{{p}_{{乙}}}$,所以${{h}_{{甲}}}  <  {{h}_{{乙}}}$,则甲的底面积$  <  $乙的底面积,由$F=pS$知道,甲对地面的夜里小于乙对地面的压力,故C正确.

故选C.

单选题

如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质量相等,甲的底面积小于乙的底面积.为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方.下列切法可能达到目的的是(    )

A

沿水平方向切去质量相等的部分

B

沿水平方向切去体积相等的部分

C

沿水平方向切去厚度相等的部分

D

沿竖直方向切去质量相等的部分

题目答案

B

答案解析

甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱体体积公式$V=Sh$,分析可得${{V}_{甲}}  <  {{V}_{乙}}$,又因为甲乙质量相等,根据公式$\rho=\frac{m}{V}$可得${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$.

选项1-:若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,因为${{S}_{甲}}  <  {{S}_{乙}}$,所以${{p}_{甲}}>{{p}_{乙}}$,故选项1-不正确;

选项2-:沿水平方向切去体积相等的部分,因为${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$,根据公式$m=\rho V$,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而${{S}_{甲}}  <  {{S}_{乙}}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故选项2-正确;

选项3-:沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以${{\rho}_{甲}}{{V}_{甲}}={{\rho}_{乙}}{{V}_{乙}}$,${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}\Delta h={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}\Delta h$,因为${{h}_{甲}}={{h}_{乙}}$,所以${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}$,设切掉的厚度为$\Delta h$,则有${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}\Delta h={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}\Delta h$,即切掉的部分质量相等,所以该题实际与A相同,故选项3-不正确;

选项4-:沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$,根据公式$V=\frac{m}{\rho}$,所以剩余部分体积${{v}_{甲}}^{\prime}  <  {{v}_{乙}}^{\prime}$,因为${{h}_{甲}}={{h}_{乙}}$,所以剩余部分底面积${{S}_{甲}}^{\prime}  <  {{S}_{乙}}^{\prime}$,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,因为${{S}_{甲}}^{\prime}  <  {{S}_{乙}}^{\prime}$,所以${{p}_{甲}}>{{p}_{乙}}$,故选项4-不正确.

故选选项2-.