1. (2025,广州)如图9-1-14是用于测量汽车轮胎内气体压强的胎压计,其数值的单位是“$\mathrm{kg/cm}^2$”,表示$1\ \mathrm{cm}^2$的受力面积上,所受的压力大小相当于$1\ \mathrm{kg}$物体的重力大小。若$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$,则$1\ \mathrm{kg/cm}^2$相当于(

A.$1×10^2\ \mathrm{Pa}$
B.$1×10^3\ \mathrm{Pa}$
C.$1×10^4\ \mathrm{Pa}$
D.$1×10^5\ \mathrm{Pa}$
D
)。A.$1×10^2\ \mathrm{Pa}$
B.$1×10^3\ \mathrm{Pa}$
C.$1×10^4\ \mathrm{Pa}$
D.$1×10^5\ \mathrm{Pa}$
答案
1. D 【解析】根据题意,$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{2}}=1×10^{5}\ \mathrm{Pa}$。故选D。
解析
【分析】
首先理解“$1\ \mathrm{kg/cm}^2$”的含义:$1\ \mathrm{cm}^2$的受力面积上受到的压力等于$1\ \mathrm{kg}$物体的重力。接下来根据压强的定义式$p=\frac{F}{S}$进行计算:第一步,根据重力公式$G=mg$算出压力$F$($F=G$);第二步,将面积单位从$\mathrm{cm}^2$换算为国际单位$\mathrm{m}^2$;最后代入压强公式计算出结果,再与选项对比即可得出答案。
【解析】
根据题意,压力$F=G=mg=1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N}$,
受力面积$S=1\ \mathrm{cm}^2=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p=\frac{10\ \mathrm{N}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
压强的计算、单位换算
【点评】
本题考查压强公式的应用及单位换算,重点是理解题目中特殊压强单位的物理意义,需熟练掌握重力公式和压强公式,同时注意单位的统一换算。
【难度系数】
0.7
首先理解“$1\ \mathrm{kg/cm}^2$”的含义:$1\ \mathrm{cm}^2$的受力面积上受到的压力等于$1\ \mathrm{kg}$物体的重力。接下来根据压强的定义式$p=\frac{F}{S}$进行计算:第一步,根据重力公式$G=mg$算出压力$F$($F=G$);第二步,将面积单位从$\mathrm{cm}^2$换算为国际单位$\mathrm{m}^2$;最后代入压强公式计算出结果,再与选项对比即可得出答案。
【解析】
根据题意,压力$F=G=mg=1\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=10\ \mathrm{N}$,
受力面积$S=1\ \mathrm{cm}^2=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$,
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p=\frac{10\ \mathrm{N}}{1×10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=1×10^5\ \mathrm{Pa}$。
故选D。
【答案】
D
【知识点】
压强的计算、单位换算
【点评】
本题考查压强公式的应用及单位换算,重点是理解题目中特殊压强单位的物理意义,需熟练掌握重力公式和压强公式,同时注意单位的统一换算。
【难度系数】
0.7
2. (2025,广安)如图9-1-15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
2. D 【解析】甲、乙、丙三个实心长方体材料相同,则$\rho_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{丙}}$。因高度$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,底面积$S_{\mathrm{甲}}<S_{\mathrm{乙}}=S_{\mathrm{丙}}$,由$m=\rho V=\rho Sh$可知,$m_{\mathrm{甲}}<m_{\mathrm{乙}}<m_{\mathrm{丙}}$。由$G=mg$可知,$G_{\mathrm{甲}}<G_{\mathrm{乙}}<G_{\mathrm{丙}}$,因物体对水平面的压力$F=G$,故$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$,物体对水平面的压强$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,则$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$。故选D。
解析
【分析】
首先,题目明确三个长方体由同种材料制成,因此它们的密度相同,可直接排除选项C。接着分析质量:根据密度公式的变形式$m=\rho V=\rho Sh$,已知$\rho$相同,结合$h_甲=h_乙<h_丙$、$S_甲<S_乙=S_丙$的条件,能判断出甲的体积最小,丙的体积最大,进而得出质量关系$m_甲<m_乙<m_丙$,初步确定选项D可能正确。然后分析压力:水平面上物体对地面的压力等于自身重力,即$F=G=mg$,所以压力大小与质量一致,为$F_甲<F_乙<F_丙$,选项B错误。最后分析压强:对于水平面上的实心柱体,压强可推导为$p=\rho gh$,因$h_甲=h_乙<h_丙$且$\rho$相同,所以$p_甲=p_乙<p_丙$,选项A错误。综上,正确选项为D。
【解析】
甲、乙、丙三个实心长方体由同种材料制成,因此$\rho_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{丙}}$,故选项C错误。
根据质量公式$m=\rho V=\rho Sh$,已知$\rho$相同,$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,$S_{\mathrm{甲}}<S_{\mathrm{乙}}=S_{\mathrm{丙}}$,可得:
$m_{\mathrm{甲}}=\rho S_{\mathrm{甲}}h_{\mathrm{甲}}$,$m_{\mathrm{乙}}=\rho S_{\mathrm{乙}}h_{\mathrm{乙}}$,$m_{\mathrm{丙}}=\rho S_{\mathrm{丙}}h_{\mathrm{丙}}$,
因此$m_{\mathrm{甲}}<m_{\mathrm{乙}}<m_{\mathrm{丙}}$,选项D正确。
由$G=mg$可知,$G_{\mathrm{甲}}<G_{\mathrm{乙}}<G_{\mathrm{丙}}$,由于物体对水平面的压力$F=G$,所以$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$,选项B错误。
对于水平面上的实心柱体,压强公式推导如下:
$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,
因为$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,$\rho$相同,所以$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$,选项A错误。
综上,故选D。
【答案】
D
【知识点】
密度公式的应用;压力与重力的关系;柱体压强计算
【点评】
本题综合考查了密度、质量、压力、压强相关公式的运用,核心在于推导实心柱体对水平面的压强公式$p=\rho gh$,需要理清各物理量间的逻辑关系,结合已知条件逐步分析判断。
【难度系数】
0.7
首先,题目明确三个长方体由同种材料制成,因此它们的密度相同,可直接排除选项C。接着分析质量:根据密度公式的变形式$m=\rho V=\rho Sh$,已知$\rho$相同,结合$h_甲=h_乙<h_丙$、$S_甲<S_乙=S_丙$的条件,能判断出甲的体积最小,丙的体积最大,进而得出质量关系$m_甲<m_乙<m_丙$,初步确定选项D可能正确。然后分析压力:水平面上物体对地面的压力等于自身重力,即$F=G=mg$,所以压力大小与质量一致,为$F_甲<F_乙<F_丙$,选项B错误。最后分析压强:对于水平面上的实心柱体,压强可推导为$p=\rho gh$,因$h_甲=h_乙<h_丙$且$\rho$相同,所以$p_甲=p_乙<p_丙$,选项A错误。综上,正确选项为D。
【解析】
甲、乙、丙三个实心长方体由同种材料制成,因此$\rho_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{丙}}$,故选项C错误。
根据质量公式$m=\rho V=\rho Sh$,已知$\rho$相同,$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,$S_{\mathrm{甲}}<S_{\mathrm{乙}}=S_{\mathrm{丙}}$,可得:
$m_{\mathrm{甲}}=\rho S_{\mathrm{甲}}h_{\mathrm{甲}}$,$m_{\mathrm{乙}}=\rho S_{\mathrm{乙}}h_{\mathrm{乙}}$,$m_{\mathrm{丙}}=\rho S_{\mathrm{丙}}h_{\mathrm{丙}}$,
因此$m_{\mathrm{甲}}<m_{\mathrm{乙}}<m_{\mathrm{丙}}$,选项D正确。
由$G=mg$可知,$G_{\mathrm{甲}}<G_{\mathrm{乙}}<G_{\mathrm{丙}}$,由于物体对水平面的压力$F=G$,所以$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$,选项B错误。
对于水平面上的实心柱体,压强公式推导如下:
$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,
因为$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,$\rho$相同,所以$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$,选项A错误。
综上,故选D。
【答案】
D
【知识点】
密度公式的应用;压力与重力的关系;柱体压强计算
【点评】
本题综合考查了密度、质量、压力、压强相关公式的运用,核心在于推导实心柱体对水平面的压强公式$p=\rho gh$,需要理清各物理量间的逻辑关系,结合已知条件逐步分析判断。
【难度系数】
0.7
3. (2025,绥化)如图9-1-16所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为$5:1$。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央,如图9-1-16甲所示,此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为$3:1$,则A、B的体积之比为

$2:1$
;将A、B倒置后放在水平桌面上,如图9-1-16乙所示,则A对B的压强与B对桌面的压强之比$p_1:p_2$=$5:3$
。答案
3. $2:1$ $5:3$ 【解析】$\dfrac{p_{\mathrm{A对桌面}}}{p_{\mathrm{B对A}}}=\dfrac{\dfrac{F_{\mathrm{A对桌面}}}{S_{\mathrm{A对桌面}}}}{\dfrac{F_{\mathrm{B对A}}}{S_{\mathrm{B对A}}}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{3}{1}$,解得$\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$。由$G=mg$,得$\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{m_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$,因为A、B是同种材料制成的,所以$\rho_{\mathrm{A}}=\rho_{\mathrm{B}}$,由$m=\rho V$得,$\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$,由$V=Sh$得,$\dfrac{S_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{B}}}=\dfrac{\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{h_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{V_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}×\dfrac{h_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{5}×\dfrac{1}{1}=\dfrac{2}{5}$;A、B倒置后,$\dfrac{p_{1}}{p_{2}}=\dfrac{p_{\mathrm{A对B}}}{p_{\mathrm{B对桌面}}}=\dfrac{\dfrac{F_{\mathrm{A对B}}}{S_{\mathrm{A对B}}}}{\dfrac{F_{\mathrm{B对桌面}}}{S_{\mathrm{B对桌面}}}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}×\dfrac{S_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{2+1}×\dfrac{5}{2}=\dfrac{5}{3}$。
解析
【分析】
首先,从甲图的压强关系切入。A对桌面的压力为A、B总重力,受力面积是A的底面积;B对A的压力为B的重力,受力面积同样是A的底面积。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可将压强比转化为重力比,进而求出A、B的重力之比。结合同种材料密度相同,利用$G=mg$和$m=\rho V$推导体积之比。再通过柱体体积公式$V=Sh$,结合已知高度比求出A、B的底面积之比。最后分析乙图,明确A对B、B对桌面的压力与受力面积,代入已得比例关系求出压强之比。
【解析】
1. 求A、B的体积之比:
已知$\dfrac{p_{\mathrm{A对桌面}}}{p_{\mathrm{B对A}}}=\dfrac{3}{1}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$\dfrac{p_{\mathrm{A对桌面}}}{p_{\mathrm{B对A}}}=\dfrac{\dfrac{F_{\mathrm{A对桌面}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{F_{\mathrm{B对A}}}{S_{\mathrm{A}}}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{3}{1}$
解得$\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$。
由$G=mg$可知$\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{m_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$,因为A、B是同种材料,$\rho_{\mathrm{A}}=\rho_{\mathrm{B}}$,根据$m=\rho V$,可得:
$\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}=\dfrac{\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{\rho}}{\dfrac{m_{\mathrm{B}}}{\rho}}=\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{m_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$。
2. 求A、B的底面积之比:
由$V=Sh$得$S=\frac{V}{h}$,已知高度之比$\dfrac{h_{\mathrm{A}}}{h_{\mathrm{B}}}=\dfrac{5}{1}$,则:
$\dfrac{S_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{B}}}=\dfrac{\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{h_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{V_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}×\dfrac{h_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{1}×\dfrac{1}{5}=\dfrac{2}{5}$。
3. 求倒置后A对B的压强与B对桌面的压强之比:
A对B的压强$p_1=\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{A}}}$,B对桌面的压强$p_2=\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{B}}}$,则:
$\dfrac{p_{1}}{p_{2}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}×\dfrac{S_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{2+1}×\dfrac{5}{2}=\dfrac{5}{3}$。
【答案】
$2:1$;$5:3$
【知识点】
压强的计算;密度公式应用;柱体体积公式
【点评】
本题考查压强、密度和体积公式的综合应用,解题关键是明确不同情境下的压力与受力面积,灵活运用比例法推导,对学生的公式运用和逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先,从甲图的压强关系切入。A对桌面的压力为A、B总重力,受力面积是A的底面积;B对A的压力为B的重力,受力面积同样是A的底面积。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可将压强比转化为重力比,进而求出A、B的重力之比。结合同种材料密度相同,利用$G=mg$和$m=\rho V$推导体积之比。再通过柱体体积公式$V=Sh$,结合已知高度比求出A、B的底面积之比。最后分析乙图,明确A对B、B对桌面的压力与受力面积,代入已得比例关系求出压强之比。
【解析】
1. 求A、B的体积之比:
已知$\dfrac{p_{\mathrm{A对桌面}}}{p_{\mathrm{B对A}}}=\dfrac{3}{1}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$\dfrac{p_{\mathrm{A对桌面}}}{p_{\mathrm{B对A}}}=\dfrac{\dfrac{F_{\mathrm{A对桌面}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{F_{\mathrm{B对A}}}{S_{\mathrm{A}}}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{3}{1}$
解得$\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$。
由$G=mg$可知$\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{m_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$,因为A、B是同种材料,$\rho_{\mathrm{A}}=\rho_{\mathrm{B}}$,根据$m=\rho V$,可得:
$\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}=\dfrac{\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{\rho}}{\dfrac{m_{\mathrm{B}}}{\rho}}=\dfrac{m_{\mathrm{A}}}{m_{\mathrm{B}}}=\dfrac{2}{1}$。
2. 求A、B的底面积之比:
由$V=Sh$得$S=\frac{V}{h}$,已知高度之比$\dfrac{h_{\mathrm{A}}}{h_{\mathrm{B}}}=\dfrac{5}{1}$,则:
$\dfrac{S_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{B}}}=\dfrac{\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{h_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{V_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{V_{\mathrm{A}}}{V_{\mathrm{B}}}×\dfrac{h_{\mathrm{B}}}{h_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{1}×\dfrac{1}{5}=\dfrac{2}{5}$。
3. 求倒置后A对B的压强与B对桌面的压强之比:
A对B的压强$p_1=\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{A}}}$,B对桌面的压强$p_2=\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{B}}}$,则:
$\dfrac{p_{1}}{p_{2}}=\dfrac{\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{S_{\mathrm{A}}}}{\dfrac{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{B}}}}=\dfrac{G_{\mathrm{A}}}{G_{\mathrm{A}}+G_{\mathrm{B}}}×\dfrac{S_{\mathrm{B}}}{S_{\mathrm{A}}}=\dfrac{2}{2+1}×\dfrac{5}{2}=\dfrac{5}{3}$。
【答案】
$2:1$;$5:3$
【知识点】
压强的计算;密度公式应用;柱体体积公式
【点评】
本题考查压强、密度和体积公式的综合应用,解题关键是明确不同情境下的压力与受力面积,灵活运用比例法推导,对学生的公式运用和逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
4. 如图9-1-17所示,将密度分别为$\rho_甲$和$\rho_乙$的实心正方体甲、乙放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则$\rho_甲$

<
$\rho_乙$;现沿水平方向切割相等厚度后,甲、乙剩余部分对地面的压强分别为$p_甲$和$p_乙$,则$p_甲$>
$p_乙$。(均选填“>”“=”或“<”)答案
4. < > 【解析】$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,因为$p_{\mathrm{甲前}}=p_{\mathrm{乙前}}$,即$\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}$,由题图可知$h_{\mathrm{甲}}>h_{\mathrm{乙}}$,所以$\rho_{\mathrm{甲}}<\rho_{\mathrm{乙}}$。设沿水平方向切割的厚度为$\Delta h$,$p_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)$,$p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$。$p_{\mathrm{甲}}-p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)-\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)=(\rho_{\mathrm{乙}}-\rho_{\mathrm{甲}})g\Delta h>0$,所以$p_{\mathrm{甲}}>p_{\mathrm{乙}}$。
解析
【分析】
首先,对于放在水平地面上的实心正方体,可利用柱体压强公式$p=\rho gh$分析密度关系。已知两者对地面压强相等,从图中可知甲的高度大于乙的高度,根据$p=\rho gh$,在压强相等时,高度越大,密度越小,可判断$\rho_甲$和$\rho_乙$的大小关系。
接着分析切割相等厚度后的压强:先写出剩余部分的压强表达式,再结合原来的压强相等的条件,通过计算两者压强的差值,判断剩余压强的大小关系。
【解析】
1. 比较$\rho_甲$和$\rho_乙$的大小:
实心正方体对水平地面的压强$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$。
已知甲、乙对地面的压强相等,即$p_{\mathrm{甲前}}=p_{\mathrm{乙前}}$,也就是$\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}$。
由题图可知$h_{\mathrm{甲}}>h_{\mathrm{乙}}$,所以$\rho_{\mathrm{甲}}<\rho_{\mathrm{乙}}$。
2. 比较切割后剩余部分的压强$p_甲$和$p_乙$:
设沿水平方向切割的厚度为$\Delta h$,则剩余部分的压强分别为:
$p_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)$,$p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$。
计算压强差:
$p_{\mathrm{甲}}-p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)-\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$
$=\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}-\rho_{\mathrm{甲}}g\Delta h-\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}+\rho_{\mathrm{乙}}g\Delta h$
因为$\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}$,代入上式得:
$p_{\mathrm{甲}}-p_{\mathrm{乙}}=(\rho_{\mathrm{乙}}-\rho_{\mathrm{甲}})g\Delta h$
由于$\rho_{\mathrm{乙}}>\rho_{\mathrm{甲}}$,$\Delta h>0$,$g>0$,所以$(\rho_{\mathrm{乙}}-\rho_{\mathrm{甲}})g\Delta h>0$,即$p_{\mathrm{甲}}>p_{\mathrm{乙}}$。
【答案】
< >
【知识点】
柱体压强公式应用、压强大小比较
【点评】
本题考查了柱体压强公式的灵活应用,关键是利用好初始压强相等的条件,通过公式推导比较切割后的压强大小,需要熟练掌握压强公式的变形和推导。
【难度系数】
0.6
首先,对于放在水平地面上的实心正方体,可利用柱体压强公式$p=\rho gh$分析密度关系。已知两者对地面压强相等,从图中可知甲的高度大于乙的高度,根据$p=\rho gh$,在压强相等时,高度越大,密度越小,可判断$\rho_甲$和$\rho_乙$的大小关系。
接着分析切割相等厚度后的压强:先写出剩余部分的压强表达式,再结合原来的压强相等的条件,通过计算两者压强的差值,判断剩余压强的大小关系。
【解析】
1. 比较$\rho_甲$和$\rho_乙$的大小:
实心正方体对水平地面的压强$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{G}{S}=\dfrac{mg}{S}=\dfrac{\rho Vg}{S}=\dfrac{\rho Shg}{S}=\rho gh$。
已知甲、乙对地面的压强相等,即$p_{\mathrm{甲前}}=p_{\mathrm{乙前}}$,也就是$\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}$。
由题图可知$h_{\mathrm{甲}}>h_{\mathrm{乙}}$,所以$\rho_{\mathrm{甲}}<\rho_{\mathrm{乙}}$。
2. 比较切割后剩余部分的压强$p_甲$和$p_乙$:
设沿水平方向切割的厚度为$\Delta h$,则剩余部分的压强分别为:
$p_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)$,$p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$。
计算压强差:
$p_{\mathrm{甲}}-p_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{甲}}g(h_{\mathrm{甲}}-\Delta h)-\rho_{\mathrm{乙}}g(h_{\mathrm{乙}}-\Delta h)$
$=\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}-\rho_{\mathrm{甲}}g\Delta h-\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}+\rho_{\mathrm{乙}}g\Delta h$
因为$\rho_{\mathrm{甲}}gh_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}gh_{\mathrm{乙}}$,代入上式得:
$p_{\mathrm{甲}}-p_{\mathrm{乙}}=(\rho_{\mathrm{乙}}-\rho_{\mathrm{甲}})g\Delta h$
由于$\rho_{\mathrm{乙}}>\rho_{\mathrm{甲}}$,$\Delta h>0$,$g>0$,所以$(\rho_{\mathrm{乙}}-\rho_{\mathrm{甲}})g\Delta h>0$,即$p_{\mathrm{甲}}>p_{\mathrm{乙}}$。
【答案】
< >
【知识点】
柱体压强公式应用、压强大小比较
【点评】
本题考查了柱体压强公式的灵活应用,关键是利用好初始压强相等的条件,通过公式推导比较切割后的压强大小,需要熟练掌握压强公式的变形和推导。
【难度系数】
0.6
5. 物体A在水平推力$F$的作用下,从图9-1-18甲所示位置匀速运动到图9-1-18乙所示位置。在此过程中,A对桌面的压力将

不变
,A对桌面的压强将变小
。(均选填“变大”“不变”或“变小”)答案
5. 不变 变小
解析
【分析】
首先分析压力:物体A在水平桌面上,对桌面的压力等于自身的重力,在运动过程中,物体A的重力不变,所以A对桌面的压力不变。
接着分析压强:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力F不变,从甲到乙的过程中,物体A与桌面的接触面积S逐渐变大,因此压强会变小。
【解析】
1. 压力分析:物体A在水平桌面上,对桌面的压力等于其自身重力,即$F_{压}=G$。由于物体A的重力在运动过程中保持不变,所以A对桌面的压力不变。
2. 压强分析:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,已知压力$F_{压}$不变,物体A从甲位置运动到乙位置时,与桌面的接触面积S增大,因此压强$p$会变小。
【答案】
不变;变小
【知识点】
压力与重力的关系;压强的计算
【点评】
本题考查压力和压强的影响因素,解题关键是明确水平面上物体的压力等于自身重力,同时结合压强公式分析受力面积变化对压强的影响,难度不大,注重基础概念的应用。
【难度系数】
0.8
首先分析压力:物体A在水平桌面上,对桌面的压力等于自身的重力,在运动过程中,物体A的重力不变,所以A对桌面的压力不变。
接着分析压强:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力F不变,从甲到乙的过程中,物体A与桌面的接触面积S逐渐变大,因此压强会变小。
【解析】
1. 压力分析:物体A在水平桌面上,对桌面的压力等于其自身重力,即$F_{压}=G$。由于物体A的重力在运动过程中保持不变,所以A对桌面的压力不变。
2. 压强分析:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,已知压力$F_{压}$不变,物体A从甲位置运动到乙位置时,与桌面的接触面积S增大,因此压强$p$会变小。
【答案】
不变;变小
【知识点】
压力与重力的关系;压强的计算
【点评】
本题考查压力和压强的影响因素,解题关键是明确水平面上物体的压力等于自身重力,同时结合压强公式分析受力面积变化对压强的影响,难度不大,注重基础概念的应用。
【难度系数】
0.8
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