(2)实心正方体B对地面的压强;
(3)为使A、B对水平地面的压强相等,小芳与小丽讨论后认为将正方体A沿水平方向切下厚度h1一块后叠放到正方体B上方,或将正方体A沿竖直方向切下厚度h2一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的,请求出h1与h2之比。
【答案】(1)0.3×103千克/米3;(2)441帕;(3)4/5。 【解析】
(1)ρA=mA/VA = 2.4千克/(0.2)3米3 =0.3×103千克/米3 (2)FB=GB=mBg=0.45千克×9.8牛/千克=4.41牛 pB=FB/SB=4.41牛/10?2米2=441帕 (3)SA:SB=(0.2米)2:(0.1米)2=4:1 pA’=pB’ 水平切时:
FAFB'?SASB'mAg??ASAh1gmBg??ASAh1g?SASB
2.4千克?300千克/米3?0.04米2?h10.45千克?300千克/米3?0.04米2?h1
?41解得:h1=0.01米 竖直切时:
FAFB'?SASBmAgmg??ASAh2g?BSASB2.4千克0.45千克?300千克/米3?0.04米2?h2?41
解得:h2=0.0125米
h10.01米4?? h20.0125米57.如图7所示,均匀圆柱形物体甲和乙放在水平面上,底面积分别为200厘米2和100厘米2,高度分别为0.1米和0.2米,ρ甲=1.5×103千克/米3,ρ乙=1.2×103千克/米3。求:
26
甲 图36
乙
①乙物体的质量; ②乙物体对地面的压强;
③若将甲和乙沿水平方向分别截去相同质量⊿m后,剩余部分的压强p甲'>p乙'。求质量⊿m的取值范围。 【答案】①2.4千克;②2352帕;③1.8千克<m<2.4千克。 【解析】
①m乙=ρ乙V乙=ρ乙S乙h乙
=1.2×103千克/米3×100×10-4米2×0.2米=2.4 千克 ②F乙=G乙=m乙g=2.4千克×9.8牛/千克=23.52牛 p乙=
23.52牛F乙==2352帕 S乙100?10-4米2F S③因为p甲'>p乙',根据p=
(m甲-?m)gS甲3千克-?m200?10-4米2??(m乙-?m)g
S乙2.4千克-?m100?10-4米2
⊿m>1.8千克
所以,当截去相同质量m的范围为1.8千克<m<2.4千克时,才能满足p甲'>p乙'。
8.如图8所示,甲、乙两个质量均为2千克的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10-3米2,乙的体积为0.8×10-3米3。求:
乙 甲 图37
①乙的密度ρ乙; ②甲对地面的压强p甲;
③若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对
27
方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值。 【答案】①2.5×103千克/米3;②4.9×104pa;③ 0.4千克,Δm乙>Δm甲。 【解析】
①ρ乙=m乙/V乙= 2千克/(0.8米)3 =2.5×103千克/米3 ②F甲=G甲=m甲g甲=2千克×9.8 /千克=19.6牛 p甲=F甲/S甲=19.6N/4×10?3m2=4.9×104pa
''F甲F乙(m-?m甲??m乙)g(m-?m乙??m甲)g③ p'甲= p'乙 ?=S甲S乙S甲S乙
2千克-Δm甲+Δm乙1.5 =2千克-Δm乙+Δm甲1Δm乙-Δm甲=0.4千克 Δm乙>Δm甲
9.如图9所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的重力G均为90牛,甲的边长a为0.3米,乙的边长b为0.2米。求:
甲 乙乙 图9
①正方体甲对地面的压强p甲;
②若沿水平方向将甲、乙截去相同的厚度Δh后,它们剩余部分对地面的压强p甲′和p乙′相等,请计算截去的厚度Δh。
【答案】①1000帕;②0.16米。 【解析】
① p甲=F甲/s甲=G /a2==90牛/9×10-2米2=1000帕 ② p′ 甲 =p乙′
ρ甲g(a?Δh)=ρ乙g(b?Δh) G G
(a?Δh)=(b?Δh) ga3 gb3 b3(a?Δh)=a3(b?Δh)
8×10-3米3(0.3米?Δh)=27×10-3米3(0.2米?Δh) 3
Δh=米≈0.16米
19
10.如图10所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,物体甲和物体乙的
28
质量均为6千克。求:
图10
① 物体甲的密度。 ② 物体乙对水平地面的压强。
③ 小明设想在保持物体甲、乙原有放置方式的情况下,分别在甲和乙的上部沿水平方向截去体积相等的部分,甲对水平地面的压强减小量为ΔP甲,乙对水平地面的压强减小量为ΔP乙。则ΔP甲︰ΔP乙= (写出计算过程)
【答案】①6×103千克/米3 ;②1470帕,③32︰1。 【解析】
① ρ甲=m甲/V甲=6千克/(0.1米)3=6×103千克/米3 ② F乙=G乙=m乙g=6千克×9.8牛/千克=58.8牛 P乙= F乙/S乙=58.8牛/(0.2米)2=1470帕 (求乙的密度,用P=?gh求出也可)
③ △p甲=△G甲/S甲 △p乙=△G乙/S乙 △p甲 : △p乙=△G甲/S甲 : △G乙/S乙=ρ甲△vg/ S甲 : ρ乙△vg/S乙 =V乙S乙/ V甲S甲
=32︰1
11.密度均匀的正方体A和B,其中正方体A的边长为0.1米,质量为0.4千克;正方体B的边长为0.2米,密度为200千克/米3,正方体A和B均放在水平地面上。求:
(1)正方体A的密度。 (2)正方体B对地面的压力。
(3)如图11所示,若从正方体A和B的上部各挖出一个体积均为V的小正方体后,此时它们对地面的压强分别为pA' 和pB' ,是否有可能使pA' =1/2pB',如果有可能,求出V,如果没有可能,说明理由。
29
【答案】①400千克/米3 ;②15.68牛;③因为V <1?10?3米3,所以有可能。 【解析】(1) ρA =·mA/VA =0.4千克/1?10?3米3 =400千克/米3 (2) mB=ρBvB=200千克/米3×8×10
-3
米3 =1.6 千克
FB= GB=mB g =1.6千克× 9.8牛/千克=15.68牛 (3) 若pA'=1/2pB' FA'/SA=1/2FB'/SB
0.4千克-400kgm3V1.6千克-200kgm3V0.01m2=1/2×0.04m2
V=0.53?10?3米3 因为V <1?10?3米3,所以有可能。
30
相关推荐: