8. (2025 广安)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度$h_{甲}=h_{乙}<h_{丙}$,底面积$S_{甲}<S_{乙}=S_{丙}$,下列判断正确的是(

A.物体对水平面的压强:$p_{甲}<p_{乙}=p_{丙}$
B.物体对水平面的压力:$F_{甲}<F_{乙}=F_{丙}$
C.物体的密度:$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$
D.物体的质量:$m_{甲}<m_{乙}<m_{丙}$
D
)A.物体对水平面的压强:$p_{甲}<p_{乙}=p_{丙}$
B.物体对水平面的压力:$F_{甲}<F_{乙}=F_{丙}$
C.物体的密度:$\rho_{甲}>\rho_{乙}>\rho_{丙}$
D.物体的质量:$m_{甲}<m_{乙}<m_{丙}$
答案
8. D
9. (2025 邯郸模拟)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上.容器甲的底面积为$3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$,内盛有$0.2\ \mathrm{m}$深的水;圆柱体乙的底面积为$1×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$、高$0.5\ \mathrm{m}$,密度为$3×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$.

(1) 求容器中水的质量$m_{水}$.
(2) 求水对容器甲底部的压强$p_{水}$.
(3) 现从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度$\Delta h$,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,求乙切去厚度$\Delta h$的范围.
(1) 求容器中水的质量$m_{水}$.
(2) 求水对容器甲底部的压强$p_{水}$.
(3) 现从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度$\Delta h$,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,求乙切去厚度$\Delta h$的范围.
答案
9. 解:(1)容器甲中水的体积为:$V = S_{容}h = 3×10^{-2}m^{2}×0.2m = 6×10^{-3}m^{3}$,
根据密度公式得,容器中水的质量$m_{水} = ρ_{水}V = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×6×10^{-3}m^{3} = 6kg$;
(2)水对容器甲底部的压强$p_{水} = ρ_{水}gh = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.2m = 2000Pa$;
(3)由题意知,从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度$\Delta h$,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,设圆柱体乙切去最大厚度后剩余厚度为$h'$,此时圆柱体的上表面刚好与水平面相平,
厚度为$h'$的圆柱体的体积为:$V' = S_{柱}h'$,
水面升高的高度为:$h'' = \frac{V'}{S_{容}} = \frac{S_{柱}h'}{S_{容}}$,则$h'' + h_{水} = h'$,即$\frac{S_{柱}h'}{S_{容}} + h_{水} = h'$,
代入数据,$\frac{1×10^{-2}m^{2}×h'}{3×10^{-2}m^{-2}} + 0.2m = h'$,解得,$h' = 0.3m$,
要想水压强最大,乙至少切$0.3m$才能保证,所以乙切掉的范围应该在$0.3∼ 0.5m$。
答:(1)容器中水的质量$m_{水}$为$6kg$;
(2)水对容器甲底部的压强$p_{水}$为$2000Pa$;
(3)乙切去厚度$\Delta h$的范围为$0.3∼ 0.5m$。
根据密度公式得,容器中水的质量$m_{水} = ρ_{水}V = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×6×10^{-3}m^{3} = 6kg$;
(2)水对容器甲底部的压强$p_{水} = ρ_{水}gh = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.2m = 2000Pa$;
(3)由题意知,从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度$\Delta h$,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,设圆柱体乙切去最大厚度后剩余厚度为$h'$,此时圆柱体的上表面刚好与水平面相平,
厚度为$h'$的圆柱体的体积为:$V' = S_{柱}h'$,
水面升高的高度为:$h'' = \frac{V'}{S_{容}} = \frac{S_{柱}h'}{S_{容}}$,则$h'' + h_{水} = h'$,即$\frac{S_{柱}h'}{S_{容}} + h_{水} = h'$,
代入数据,$\frac{1×10^{-2}m^{2}×h'}{3×10^{-2}m^{-2}} + 0.2m = h'$,解得,$h' = 0.3m$,
要想水压强最大,乙至少切$0.3m$才能保证,所以乙切掉的范围应该在$0.3∼ 0.5m$。
答:(1)容器中水的质量$m_{水}$为$6kg$;
(2)水对容器甲底部的压强$p_{水}$为$2000Pa$;
(3)乙切去厚度$\Delta h$的范围为$0.3∼ 0.5m$。
登录