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物理中考冲刺——巧解压强经典例题(1)

 太阳神98 2022-03-12

例1:如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力(  )

A.甲最大 B.乙最大

C.丙最大 D.一样大

分析:(1)由图及题意可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,然后根据液体压强的公式分析容器底部受到水的压强的大小关系;然后利用p=F/S分析三个容器底部所受水的压力关系.(2)还可以根据压力的定义来巧解,垂直作用在物体表面的力叫做压力;现要求三个容器底部所受水的压力,过容器底面分别作出三个容器底面与水平面垂线,很容易可以得出F甲<G,F乙=G,F丙<G

解:方法一:如图三容器装入相同质量的水,因为容器的底面积相同,所以三容器内水的深度:h甲>h乙>h丙,又因为p=ρgh,所以容器底部受到水的压强p甲>p乙>p丙;所以由p=F/S得F=pS可知,三个容器底部所受三个容器底部所受水的压力甲最大.故选A

方法二:如图:分别在甲、丙两图容器的两端作水平面的垂线,因为三容装的水的质量相等,所以三容器水的重力(G)也相等,根据压力的定义,垂直作用在物体的力的叫压力,由作图我们不难得到,F甲<G,F乙=G,F丙<G

故选A

例2:甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,如图所示,则剩余部分的对地面的压强关系是(  )

A、p甲>p乙 B、p甲<p乙

C、p甲=p乙 D、无法确定

分析:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,正方体对水平地面的压强为p=ρgL,由甲乙对水平地面的压强相等可知两者的边长关系和密度关系;若分别沿水平方向截去一部分,使剩下的高度相同,根据p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh可知剩余部分的对地面压强的大小关系。

解答:因为甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,所以正方体对水平面的压力:F=G=mg=ρVg=ρLg,正方体对水平地面的压强:p=F/S=ρLg/L2=ρgL

因为甲、乙两个均匀正方体对水平地面的压强相等,且L甲>L乙,所以由p=ρgL可知甲、乙两个正方体的密度:ρ甲<ρ乙,分别沿水平方向截去一部分,使剩下的高度h相同,

由p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh可得:p甲<p乙。故选:B。

归纳:均匀柱体(圆柱体、长方体、正方体)放在水平面(地面、桌面等)可用公式p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh巧解柱体对水平面的压强

例3:如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是(  )

A、沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大

B、沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大

C、沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大

D、沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小

分析:(1)根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和重力公式、密度公式、体积公式得出实心正方体对水平地面压强的表达式,由表达式可知物体压强的大小与受力面积无关,只与密度无关,根据压强相等和边长关系得出甲乙的密度关系。

(2)沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,根据压强公式和受力面积关系得出压强变化量之间的关系,结合原来的压强相等即可判断压强关系。

(3)沿水平方向切去相同的体积时,根据底面积关系得出高度变化量之间的关系,再根据密度关系得出压强变化量之间的关系,结合原来的压强相等即可判断压强关系

解答:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,实心正方体对水平地面的压强p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh,由图可知:甲的边长比乙的边长大,则ρ甲<ρ乙。

AB.竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时,两正方体的密度和高度不变,所以它们的压强还是相等,故AB错误;

C.水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,由S甲>S乙可知,△p甲<△p乙,根据p甲=p乙可知,剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故C正确;

D.沿水平方向切去相同的体积时,由S甲>S乙可知,△h甲<△h乙,由ρ甲<ρ乙可知,ρ甲g△h甲<ρ乙g△h乙,即△p甲<△p乙,根据p甲=p乙可知,所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故D错误。故选:C。

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