9.1 压强 分类计算题型
一、压强的简单计算
1.一位质量为50kg的滑雪运动员,其脚下每块滑雪板长2m、宽0.1m、厚0.4m,重10N,求该运动员站立在水平雪面上时(g=10N/kg)。
(1)求水平雪面所受压力;
(2)水平雪面受到的压强。
2.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,g取10N/kg,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。
二、水平方向切割物体的压强计算
3.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的边长为,质量为;乙的边长为,密度为。(g取)求:
(1)正方体甲的密度;
(2)正方体甲、乙分别对地面的压强;
(3)若沿水平方向分别切去相同的体积V,求甲、乙对地面压强变化量与的比值。
4.如图,A是一个底面积为200cm2的足够高的圆柱形容器,内装15cm深的水,B为边长为10cm的实心正方体,密度为1.5×103kg/m3,C是边长为20cm的实心正方体,重力为30N。现将A、B、C三个物体放在同一水平桌面上、(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)求B对水平桌面的压强;
(2)把B放在A容器中,求静止时容器A对桌面压强增加量(水未溢出);
(3)如果从B(或C)的上沿水平方向截取一部分长方体放在C(或B)上面。最后使它们对地面的压强相等,应该截取B还是C?并求出截取的高度。
5.边长为20cm的均匀实心正方体,质量为20kg,放在水平地面上,(g=10N/kg)。
(1)正方体对地面的压强为多少?
(2)若沿水平方向截下一部分A立放在水平地面上,且使A对地面压强为剩余部分B对地面压强的4倍,则剩余部分B的高度为多少?
三、竖直方向切割物体的压强计算
6.如图甲所示,平放在水平地面上的长方体,三条棱长分别为,密度为。(g取)
(1)求此时该长方体对地面的压强。
(2)为了使该长方体对水平地面的压强为,拟采取的方法有:将长方体平放、侧放或竖放后,沿水平方向在上部切去一定质量。求的最小值。
(3)若将图甲所示的长方体切割成图乙所示的a、b两部分,已知a对地面的压强为,且a、b两部分的底面积之比为,求b对地面的压强。
7.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为1000千克/米,边长是0.1米。
压强的变化量(Pa)
0
245
(1)求甲的质量;
(2)求甲对地面的压强;
(3)沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如上表所示。
①请判断甲、乙切去的方向,并说明理由;
②求出正方体乙的边长。
四、规则物体的翻转与叠加的比值问题和压强计算
8.如图所示,由不同材料制成的形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙的长、宽、高之比均为,其中甲的底面积为,现将甲、乙均顺时针翻转,翻转后的情况如图虚线所示。物体翻转前和翻转后对地面的压强大小(部分)记录在表格中,已知翻转后两物体对地面的压强相等。(g取)求:
长方体(对地面的压强) 翻转前(Pa) 翻转后(Pa)
甲 1000
乙 9000
(1)长方体甲的质量;
(2)翻转后乙物块对地面的压强;
(3)甲和乙的密度之比。
9.如图1所示,形状、体积相同的均匀长方体甲、乙平放在水平地面上,已知甲的质量为5kg,它们的长宽高分别为0.4m、0.1m和0.1m(g取)。求:
(1)甲的密度;
(2)将甲翻转立起来,它对水平地面的压强变化量;
(3)若将长方体甲垂直叠放在长方体乙的上面,如图2所示甲对乙的压强等于乙对地面的压强的2倍,求乙物体的质量。
10.A物体叠放在B物体上,并放在水平桌面上,A物体质量为2kg,底面积为,B物体质量为4kg,底面积为,则A对B的压强跟B对水平桌面的压强之比是多少?
11.如图所示,质量相等的实心正方体甲、乙放置在水平地面上;正方体甲的边长为20cm,其对地面的压强为4000Pa、求:
(1)正方体甲的重力大小;
(2)将一个质量为48kg的金属块放置在正方体甲的正上方,此时甲对地面的压强大小刚好等于乙对地面的压强大小,求正方体乙的边长大小;
(3)取下金属块,分别将甲、乙沿水平方向切去相同高度h,使甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,求h的取值范围(结果可用分数表示)。
12.一个重15N上、下表面积分别是5×10-3m2和1×10-2m2的圆台形物体,放在水平桌面上静止。
(1)物体放在水平桌面上如图所示,它对水平桌面的压强为p1,求p1;
(2)若将此物体倒置过来放在水平桌面上如图所示,它对水平桌面的压强为p2,分析并说明p2与p1的大小关系。
五、涉及图像的压强计算
13.质量分布均匀的实心圆柱体甲和乙放置在水平桌面上(未画出),分别沿水平方向在甲、乙的上表面切去一定高度,其剩余部分对桌面的压强与切去的高度h的关系如图所示,已知甲的密度为,g取。求:
(1)圆柱体甲的高度。
(2)当切去的高度为时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强。
(3)当切去的高度均为时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强相等,此时把乙切去的部分叠放在甲剩余部分的上表面,若,求叠放后甲对地面的压强。
14.如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体A、B静止放置在水平地面上,且A、B对水平地面的压强相等,现将A与B分别沿水平方向在上表面切去一定高度,其剩余部分对地面的压强p与切去的高度h的关系如图乙所示。已知B的密度为0.3×103kg/m3,求:
(1)正方体A的重力;
(2)正方体B的高度。
15.送餐机器人是智能商务电器的一种,正逐渐进入我们的生活,如图所示,是某餐厅出现一款送餐机器人,该机器人在某次送餐服务时沿直线匀速移动,若它在移动中所受阻力为200N,其他部分参数如表,请你完成下列问题:()
(1)此机器人在送餐服务时的重力是多大?
(2)此机器人未服务静止时,它对水平地面的压强是多少?
(3)某人在机器人的餐盘内水平面上放了质量相等甲、乙两种物质分别制成实心正方体(如图1所示),甲乙两种物质的质量和体积的关系如图2所示,则甲、乙两物体对地面的压强之比为多少。(写出有关步骤)
身高 160cm 体重 50Kg 续航时间 12h 托盘承受重力 5Kg 与地面接触总面积 10-2m2
答案:
1.(1)520N;(2)1.3×103Pa
2.(1)50N;(2)40N;(3)4×103Pa
3.(1);(2),;(3)
4.(1)1500Pa;(2)750Pa;(3)B,4cm
5.(1)5000Pa;(2)5cm
6.(1);(2);(3)
7.(1)1kg;(2)1×103Pa;(3)①沿水平方向切甲,沿竖直方向切乙;②0.2m。
8.(1)20kg;(2);(3)1:6
9.(1);(2);(3)
10.
11.(1)160N;(2)0.1m;(3)
12.(1)3×103Pa;(2)见解析
13.(1)0.2m;(2);(3)
14.(1)54N;(2)0.2m
15.(1)500N;(2);(3)4∶1
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