力学微专题3 固体的切割、叠放问题(讲义)(原卷版+ 解析版)2025年中考物理重难点突破讲练

资源下载
  1. 二一教育资源

力学微专题3 固体的切割、叠放问题(讲义)(原卷版+ 解析版)2025年中考物理重难点突破讲练

资源简介

主题二 力
微专题3 固体的切割、叠放问题(2-7分)(解析版)
目 录
2
考点一 固体压强的叠放模型 2
考点二 固体压强的切割模型 4
6
题型一 固体压强的叠加模型 6
题型二 固体压强的切割模型 9
考点一 固体压强的叠放模型
一、压强
1.概念:(1)物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
(2)物体所受压力的大小与受力面积之比,叫做压强,用p表示。
2.公式:(适用于固体、液体和气体的压强。)
(1)公式中的F 是压力,而不是重力,但在某些情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平桌面上就是这样。
(2)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他面积,而且在计算时一定要注意S的单位。
3.柱状固体压强的特殊计算方法
由公式。要求:密度均匀,形状规则的实心柱体,自然放置在水平面上,且受力面就是物体的底面积
二、固体压强的叠放模型
1.如图所示,A、B两物体叠加后放在水平面上,求水平面受到的压强时,物体对水平面的压力,受力面积S为下面物体的底面积。
2.求上面物体对下面物体的压强时,压力等于上面物体的重力,受力面积取较小物体底面积,如甲乙两图中受力面积均为A物体的底面积。
3.甲图中A对B 的压强,B对地面的压强;乙图中B对A 的压强,A对地面的压强。(受力面积看谁小)
4.容器装液体、人骑自行车、车装货物等,求对水平地面的压强,都可以看成叠加模型。
1.(24-25九年级上·广西桂林·开学考试)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。
【答案】 0.8
【详解】[1]由图象可知,a为乙对地面的压强随拟取的长度x变化的图象,为初始时乙对地面的压强,为
[2]由图象可知,初始时,甲对地面的压强为,则甲的密度为
则甲的重力为
乙的重力为
切除后甲对地面的压强为
切除后将切除部分放在乙物体的上方,则乙对地面的压强为
当切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等,即
解得。
考点二 固体压强的切割模型
一、固体压强切割模型
1.对于质地均匀、形状规则的柱体,竖切时,对地面压强不变,可以用判断。
2.对于质地均匀、形状规则的柱体,横切或斜切时分别分析压力F、受力面积S的变化情况,再根据判断与计算。
3.切割模型
(1)竖切模型
分析:切割前:,;切割后:,。
结论:剩余部分对地面的压力减小,压强不变。
(2)横切模型
分析:切割前:,;切割后:,。
结论:①剩余部分对地面的压力减小,压强减小。两次对地面的压强之比:;
②沿水平方向切去高,剩余部分对水平面压强变化量;
③沿水平方向切去质量,剩余部分对水平面压强变化量。
(3)斜切模型
分析:切割前:;切割后:,。,。
如下图所示,质量均匀且实心的柱体,从下切点竖直向上分为左右两部分,这两部分压强与原来压强相等。与这两部分相比,沿斜线方向切割后底面积S都不变,但左边部分质量变大因而压强变大,右边部分质量变小因而压强变小,即。
结论:沿斜线切割后,下底大的压强变小,下底小的压强变大。
1.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中(  )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【详解】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强
它们对地面的压强相等,即
因为h甲 > h乙,所以ρ甲 <ρ乙,若在两个正方体的上部分别截去相同高度,甲剩余部分对水平地面的压强为
乙剩余部分对水平地面的压强为
因为ρ甲 <ρ乙,所以
又因为
所以
即p甲>p乙。
甲对水平地面的压力为
F甲=P甲S甲
乙对水平地面的压力为
F乙=P乙S乙
因为P甲>P乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。综上可知,只有①③正确。
故选B。
题型一 固体压强的叠加模型
1.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
【答案】 9×103 1.8×104
【详解】[1]正方体边长l=10cm=0.1m,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为
[2] 根据
可得正方体的密度
沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则pa=1.5pb,则有
ha=1.5hb=10cm=0.1m
由此可得
再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为
2.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲A.若n1>n2则 p甲> p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则 p甲> p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
【答案】C
【详解】AB.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1>n2,则甲切去部分更重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲CD.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲乙切去部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲=F乙;底面积S甲 p乙,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)两个均匀实心正方体金属块A、B,单独放在水平地面对地面的压强分别为和,将他们叠放在水平地面上,如图所示,金属块B对地面的压强为,已知金属块A、B边长之比..则下列说法正确的是(  )
A.A、B对地面的压强 B.金属块A、B底面积之比为
C.金属块A、B的重力之比为2∶1 D.金属块A、B的密度之比为
【答案】A
【详解】ABC.已知金属块A、B边长之比,则金属块A、B底面积之比为
SA∶SB=4∶9
因物体对水平地面的压力和自身的重力相等;A、B单独放在水平地面上时,对地面的压强分别为
已知,代入数据可得
整理可得,即金属块A、B的重力之比为
则压强的关系为
故A正确,BC错误;
D.已知金属块A、B的重力之比为1∶2,则质量之比
已知金属块A、B边长之比2∶3,则其体积之比
金属块A、B的密度之比为
故D错误。
故选A。
题型二 固体压强的切割模型
4.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们的质量为m甲、m乙,对水平地面的压强为p甲、p乙。现沿水平方向在上部分别截去高度为 h甲、 h乙,则下列条件中一定能使物体甲、乙对水平面压力变化量 F甲< F乙的是(  )
A.p甲=p乙, h甲= h乙
B.m甲C.p甲>p乙, h甲< h乙
D.m甲【答案】A
【详解】A.物体对水平面压力变化量为
由于截去相同高度,,且,则有
化简后有
因为是正方体,依据题意必定要满足(后续分析中不再重复此步骤)
对于柱形固体,其对地面的压强为
若,则有
消除g,则满足
由于h甲符合题目的一定成立,故A符合题意;
B.若,则有
由于截去相同高度,从图片观察,可知h甲①若有,可满足要求 F甲< F乙(选项A分析过程已经提到过必需满足的表达式);
②若有,无法确定是否满足要求 F甲< F乙;故B不符合题意;
C.根据上述分析,若
消除g,则满足
从图看h甲依题意 h甲< h乙,从图中,则必定有ΔV甲<ΔV乙,则
由于,,无法确定,故C不符合题意;
D.根据上述由
有,根据密度公式有,从图中可看出,无法比较密度大小,则:
①若,由上述分析ΔV甲<ΔV乙,则必定有 F甲< F乙
②若,由上述分析可知,无法确定,故D不符合题意。
故选A。
5.(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)甲、乙两个实心均匀圆柱体分别放在水平地面上,沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力、压强均相等。则两个圆柱体原来的情况可能是图中( )
A.
S甲>S乙,h甲<h乙 B. S甲=S乙,h甲<h乙
C. S甲>S乙,h甲>h乙 D. S甲<S乙,h甲=h乙
【答案】A
【详解】实心均匀圆柱体对水平地面的压强为
所以沿竖直方向截去相同体积后对地面的压强不变。
A.,,根据可知;因为,未截取之前由可知对地面的压力。沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力大于乙减少的压力,使二者可能相等,故A符合题意;
B.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力大于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故B不符合题意;
C.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力小于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故C不符合题意;
D.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力等于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故D不符合题意。
故选A。
6.(2025·上海奉贤·一模)如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为。它们剩余部分的质量分别为、,对地面的压强分别为,则(  )
A., B.,
C., D. ,
【答案】A
【详解】由图可知,V乙>V甲,但m甲=m乙,根据公式可知,,现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为,则它们对地面的压强分别为
则有
如果只切乙,使乙剩余的高度与甲等高,由于甲、乙原来的质量相等,则剩余的质量为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。主题二 力
微专题3 固体的切割、叠放问题(2-7分)(原卷版)
目 录
2
考点一 固体压强的叠放模型 2
考点二 固体压强的切割模型 3
5
题型一 固体压强的叠加模型 5
题型二 固体压强的切割模型 6
考点一 固体压强的叠放模型
一、压强
1.概念:(1)物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
(2)物体所受压力的大小与受力面积之比,叫做压强,用p表示。
2.公式:(适用于固体、液体和气体的压强。)
(1)公式中的F 是压力,而不是重力,但在某些情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平桌面上就是这样。
(2)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他面积,而且在计算时一定要注意S的单位。
3.柱状固体压强的特殊计算方法
由公式。要求:密度均匀,形状规则的实心柱体,自然放置在水平面上,且受力面就是物体的底面积
二、固体压强的叠放模型
1.如图所示,A、B两物体叠加后放在水平面上,求水平面受到的压强时,物体对水平面的压力,受力面积S为下面物体的底面积。
2.求上面物体对下面物体的压强时,压力等于上面物体的重力,受力面积取较小物体底面积,如甲乙两图中受力面积均为A物体的底面积。
3.甲图中A对B 的压强,B对地面的压强;乙图中B对A 的压强,A对地面的压强。(受力面积看谁小)
4.容器装液体、人骑自行车、车装货物等,求对水平地面的压强,都可以看成叠加模型。
1.(24-25九年级上·广西桂林·开学考试)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。
考点二 固体压强的切割模型
一、固体压强切割模型
1.对于质地均匀、形状规则的柱体,竖切时,对地面压强不变,可以用判断。
2.对于质地均匀、形状规则的柱体,横切或斜切时分别分析压力F、受力面积S的变化情况,再根据判断与计算。
3.切割模型
(1)竖切模型
分析:切割前:,;切割后:,。
结论:剩余部分对地面的压力减小,压强不变。
(2)横切模型
分析:切割前:,;切割后:,。
结论:①剩余部分对地面的压力减小,压强减小。两次对地面的压强之比:;
②沿水平方向切去高,剩余部分对水平面压强变化量;
③沿水平方向切去质量,剩余部分对水平面压强变化量。
(3)斜切模型
分析:切割前:;切割后:,。,。
如下图所示,质量均匀且实心的柱体,从下切点竖直向上分为左右两部分,这两部分压强与原来压强相等。与这两部分相比,沿斜线方向切割后底面积S都不变,但左边部分质量变大因而压强变大,右边部分质量变小因而压强变小,即。
结论:沿斜线切割后,下底大的压强变小,下底小的压强变大。
1.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中(  )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
题型一 固体压强的叠加模型
1.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
2.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲A.若n1>n2则 p甲> p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则 p甲> p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
3.(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)两个均匀实心正方体金属块A、B,单独放在水平地面对地面的压强分别为和,将他们叠放在水平地面上,如图所示,金属块B对地面的压强为,已知金属块A、B边长之比..则下列说法正确的是(  )
A.A、B对地面的压强 B.金属块A、B底面积之比为
C.金属块A、B的重力之比为2∶1 D.金属块A、B的密度之比为
题型二 固体压强的切割模型
4.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们的质量为m甲、m乙,对水平地面的压强为p甲、p乙。现沿水平方向在上部分别截去高度为 h甲、 h乙,则下列条件中一定能使物体甲、乙对水平面压力变化量 F甲< F乙的是(  )
A.p甲=p乙, h甲= h乙
B.m甲C.p甲>p乙, h甲< h乙
D.m甲5.(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)甲、乙两个实心均匀圆柱体分别放在水平地面上,沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力、压强均相等。则两个圆柱体原来的情况可能是图中( )
A.
S甲>S乙,h甲<h乙 B. S甲=S乙,h甲<h乙
C. S甲>S乙,h甲>h乙 D. S甲<S乙,h甲=h乙
6.(2025·上海奉贤·一模)如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为。它们剩余部分的质量分别为、,对地面的压强分别为,则(  )
A., B.,
C., D. ,

展开更多......

收起↑

资源列表