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6. 如图,将一瓶500 mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据(g取10 N/kg,ρ₁ₛ = 1.0×10³ kg/m³) ( )

A. 物理课本平放时对桌面的压强
B. 一元硬币水平放置时对桌面的压强
C. 中学生双脚站立时对地面的压强
D. 一枚普通鸡蛋静止时对桌面的压强
A. 物理课本平放时对桌面的压强
B. 一元硬币水平放置时对桌面的压强
C. 中学生双脚站立时对地面的压强
D. 一枚普通鸡蛋静止时对桌面的压强
答案:
C
7. A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,如图甲,B的棱长是A的2倍. 将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强p₈与L的变化关系如图乙,切割后,A剩余部分对地面的压强为pₐ. 以下分析正确的是 ( )

A. B的重力为50 N
B. L = 2.5 cm时,pₐ∶p₈ = 16∶21
C. B的底面积为100 cm²
D. A切去一半后,pₐ = 2 000 Pa
A. B的重力为50 N
B. L = 2.5 cm时,pₐ∶p₈ = 16∶21
C. B的底面积为100 cm²
D. A切去一半后,pₐ = 2 000 Pa
答案:
B
解析:由图乙可知,$L$的最大值为10 cm,所以正方体$A$的棱长$L_{A}=10\ cm = 0.1\ m$,正方体$B$的棱长是$A$的2倍,则$B$的棱长$L_{B}=20\ cm = 0.2\ m$,所以$B$的底面积$S_{B}=L_{B}^{2}=(20\ cm)^{2}=400\ cm^{2}=0.04\ m^{2}$,故C错误;当$L = 0$时,$B$对地面的压强为$5×10^{3}\ Pa$,物体对地面的压力等于自身重力,则$p_{B}=\frac{G_{B}}{S_{B}}=\frac{G_{B}}{0.04\ m^{2}}=5×10^{3}\ Pa$,解得$G_{B}=200\ N$,故A错误;当$L = 10\ cm$时,$B$对地面的压强为$6×10^{3}\ Pa$,即$p_{B}'=\frac{G_{A}+G_{B}}{S_{B}}=\frac{G_{A}+200\ N}{0.04\ m^{2}}=6×10^{3}\ Pa$,解得$G_{A}=40\ N$,$A$未切时对地面的压强$p_{A}=\frac{G_{A}}{S_{A}}=\frac{40\ N}{(0.1\ m)^{2}}=4×10^{3}\ Pa$,正方体对水平地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,沿竖直方向切$A$时,$h_{A}=L_{A}$不变,则$A$剩余部分对地面的压强不变,所以$A$切去一半后,$p_{A}=4×10^{3}\ Pa$,故D错误;由上述分析可知,当$L = 2.5\ cm$时,$A$剩余部分对地面的压强$p_{A}=4×10^{3}\ Pa$,$A$切去部分的重力$G_{A切}=\frac{2.5\ cm}{10\ cm}G_{A}=\frac{1}{4}G_{A}=\frac{1}{4}×40\ N = 10\ N$,则$B$对地面的压强$p_{B}''=\frac{G_{A切}+G_{B}}{S_{B}}=\frac{10\ N + 200\ N}{0.04\ m^{2}}=5250\ Pa$,则$\frac{p_{A}}{p_{B}}=\frac{4×10^{3}\ Pa}{5250\ Pa}=\frac{16}{21}$,故B正确。
解析:由图乙可知,$L$的最大值为10 cm,所以正方体$A$的棱长$L_{A}=10\ cm = 0.1\ m$,正方体$B$的棱长是$A$的2倍,则$B$的棱长$L_{B}=20\ cm = 0.2\ m$,所以$B$的底面积$S_{B}=L_{B}^{2}=(20\ cm)^{2}=400\ cm^{2}=0.04\ m^{2}$,故C错误;当$L = 0$时,$B$对地面的压强为$5×10^{3}\ Pa$,物体对地面的压力等于自身重力,则$p_{B}=\frac{G_{B}}{S_{B}}=\frac{G_{B}}{0.04\ m^{2}}=5×10^{3}\ Pa$,解得$G_{B}=200\ N$,故A错误;当$L = 10\ cm$时,$B$对地面的压强为$6×10^{3}\ Pa$,即$p_{B}'=\frac{G_{A}+G_{B}}{S_{B}}=\frac{G_{A}+200\ N}{0.04\ m^{2}}=6×10^{3}\ Pa$,解得$G_{A}=40\ N$,$A$未切时对地面的压强$p_{A}=\frac{G_{A}}{S_{A}}=\frac{40\ N}{(0.1\ m)^{2}}=4×10^{3}\ Pa$,正方体对水平地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,沿竖直方向切$A$时,$h_{A}=L_{A}$不变,则$A$剩余部分对地面的压强不变,所以$A$切去一半后,$p_{A}=4×10^{3}\ Pa$,故D错误;由上述分析可知,当$L = 2.5\ cm$时,$A$剩余部分对地面的压强$p_{A}=4×10^{3}\ Pa$,$A$切去部分的重力$G_{A切}=\frac{2.5\ cm}{10\ cm}G_{A}=\frac{1}{4}G_{A}=\frac{1}{4}×40\ N = 10\ N$,则$B$对地面的压强$p_{B}''=\frac{G_{A切}+G_{B}}{S_{B}}=\frac{10\ N + 200\ N}{0.04\ m^{2}}=5250\ Pa$,则$\frac{p_{A}}{p_{B}}=\frac{4×10^{3}\ Pa}{5250\ Pa}=\frac{16}{21}$,故B正确。
8. 新趋势 情境素材 (2024·安徽阜阳期末)超高压水切割又称“水刀”,是一种利用高压水流切割的机器,工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体. 如图所示,若射出的水流在工件上产生的压强为10⁸ Pa,水流的横截面积为2×10⁻⁷ m²,则水流在工件上产生的压力为________N.

答案:
20
9. 亮点原创 公路自行车碾轧小石子时容易爆胎,为提高安全性,可换用更宽的车胎或充气时使胎压小一些,这样做是为了________轮胎与障碍物的接触面积,________(前两空均选填“增大”或“减小”)轮胎受到的压强. 已知某型号公路自行车整车质量为10 kg,骑手质量为50 kg,骑手骑行过程中,每个轮胎的着地面积约为15 cm²,则骑行时自行车对地面的压强为________kPa.(g取10 N/kg)
答案:
增大 减小 200
解析:公路自行车换用更宽的车胎或充气时使胎压小一些,这样做可以增大轮胎与障碍物的接触面积,由$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}$可知,人和车总重力不变的情况下,可以减小轮胎受到的压强,提高安全性。车与骑手的总重力$G_{总}=m_{总}g=(m_{车}+m_{骑手})g=(10\ kg + 50\ kg)×10\ N/kg = 600\ N$,两个轮胎的总着地面积$S_{总}=2S = 2×15\ cm^{2}=30\ cm^{2}=3×10^{-3}\ m^{2}$,则骑行时自行车对地面的压强$p=\frac{G_{总}}{S_{总}}=\frac{600\ N}{3×10^{-3}\ m^{2}}=2×10^{5}\ Pa = 200\ kPa$。
解析:公路自行车换用更宽的车胎或充气时使胎压小一些,这样做可以增大轮胎与障碍物的接触面积,由$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}$可知,人和车总重力不变的情况下,可以减小轮胎受到的压强,提高安全性。车与骑手的总重力$G_{总}=m_{总}g=(m_{车}+m_{骑手})g=(10\ kg + 50\ kg)×10\ N/kg = 600\ N$,两个轮胎的总着地面积$S_{总}=2S = 2×15\ cm^{2}=30\ cm^{2}=3×10^{-3}\ m^{2}$,则骑行时自行车对地面的压强$p=\frac{G_{总}}{S_{总}}=\frac{600\ N}{3×10^{-3}\ m^{2}}=2×10^{5}\ Pa = 200\ kPa$。
10. 如图甲,某学校要砌一道长为5 m的围墙,提供密度为2.0×10³ kg/m³的砖块,每块砖的规格如图乙. 已知水平地面能够承受的最大压强为2.0×10⁵ Pa,(g取10 N/kg)求:
(1)一块砖对水平地面的压力.
(2)一块砖对水平地面的最大压强.
(3)围墙正面的最大面积(忽略砖与砖之间的缝隙).

(1)一块砖对水平地面的压力.
(2)一块砖对水平地面的最大压强.
(3)围墙正面的最大面积(忽略砖与砖之间的缝隙).
答案:
(1)20 N (2)4000 Pa (3)$50\ m^{2}$
解析:(1)由图乙可知,一块砖的体积$V = 0.2\ m×0.1\ m×0.05\ m = 1×10^{-3}\ m^{3}$,则一块砖对水平地面的压力$F = G = mg=\rho Vg = 2.0×10^{3}\ kg/m^{3}×1×10^{-3}\ m^{3}×10\ N/kg = 20\ N$。(2)一块砖的最小底面积$S_{min}=0.1\ m×0.05\ m = 5×10^{-3}\ m^{2}$,则一块砖对水平地面的最大压强$p_{1max}=\frac{F}{S_{min}}=\frac{20\ N}{5×10^{-3}\ m^{2}}=4000\ Pa$。(3)水平地面能够承受的最大压强$p_{max}=2.0×10^{5}\ Pa$,由图甲可知,围墙为长方体,由$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$可得,围墙的最大高度$h_{max}=\frac{p_{max}}{\rho g}=\frac{2.0×10^{5}\ Pa}{2.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg}=10\ m$,围墙的长$l = 5\ m$,则围墙正面的最大面积$S_{max}=lh_{max}=5\ m×10\ m = 50\ m^{2}$。
解析:(1)由图乙可知,一块砖的体积$V = 0.2\ m×0.1\ m×0.05\ m = 1×10^{-3}\ m^{3}$,则一块砖对水平地面的压力$F = G = mg=\rho Vg = 2.0×10^{3}\ kg/m^{3}×1×10^{-3}\ m^{3}×10\ N/kg = 20\ N$。(2)一块砖的最小底面积$S_{min}=0.1\ m×0.05\ m = 5×10^{-3}\ m^{2}$,则一块砖对水平地面的最大压强$p_{1max}=\frac{F}{S_{min}}=\frac{20\ N}{5×10^{-3}\ m^{2}}=4000\ Pa$。(3)水平地面能够承受的最大压强$p_{max}=2.0×10^{5}\ Pa$,由图甲可知,围墙为长方体,由$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$可得,围墙的最大高度$h_{max}=\frac{p_{max}}{\rho g}=\frac{2.0×10^{5}\ Pa}{2.0×10^{3}\ kg/m^{3}×10\ N/kg}=10\ m$,围墙的长$l = 5\ m$,则围墙正面的最大面积$S_{max}=lh_{max}=5\ m×10\ m = 50\ m^{2}$。
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