专题23 固体压强计算及切割、叠放问题（原卷板）.docxVIP

专题23固体压强计算及切割、叠放问题

考点

考点透视

固体压强在初中物理中占有重要地位，是学习液体压强、气体压强、浮力等知识的基础，也是各省市中考中必考的一个知识点，近几年各省市在固体压强的考查难度增大，出现了固体切割、叠加、与浮力综合等压强变化类题目，解题方法多变。中考中，各省市对在固体压强都有考查，不同省市侧重考查形式不同，选择、填空、实验、计算都有出现，形式灵活多样。侧重计算考查的省份难度稍大，侧重切割与叠放等问题。所占分值在2分—7分不等。

迷津点拨与点

迷津点拨与点对点讲练

一、简单压强的计算的几种形式：

（A的重力GA，B的重力GB，外力F′，A与接触面的面积S，A放在水平面上或被压在竖直面）：

例题1（2021江苏连云港）若滑冰运动员固定姿势在水平冰面上匀速直线滑行40m用时10s。已知运动员和滑冰鞋的总质量为50kg，滑行过程中冰面的受力面积为2.5×10-4m2.（g取10N/kg）求：

（1）运动员的滑行速度；

（2）冰面受到的压力；

（3）此时冰面受到的压强。

【答案】（1）4m/s（2）500N（3）2×106。

【解析】（1）运动员的滑行速度；

（2）运动员和滑冰鞋的总重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，冰面受到的压力F=G=500N；

（3）此时冰面受到的压强。

【点拨】固体压强的计算注意从两方面入手：

（1）找对压力：压力F是指施加在物体上的压力，不能等同于重力，只有当物体自由放置在水平面上时，压力的大小才等于物体所受的重力，即F=G，压强的计算压力的求法可以结合上表，对准模型。

（2）找对受力面积，受力面积S是指物体间相互接触并相互挤压部分的面积，不一定等于物体的底面积；另外，还要会面积单位换算：1m2=104cm2，1m2=102dm2。

对点练：（2021山西模拟预测）一位质量为70kg的运动员背着15kg的装备在雪地行走。假设他每只脚与地面的接触面积为170cm2。（g取10N/kg）

（1）他对地面的压力为________N，当他单脚着地时对地面的压强为________Pa；双脚着地时对地面的压强为________Pa；

（2）当他脚蹬滑雪板（每块滑雪板长约1.5m，宽约12cm）在雪地水平滑行时，两块滑雪板所受的总重力是50N，他对雪地的压强约是________Pa。

二、对于柱状固体的压强计算：

柱状固体的是体积V=Sh，所以当柱状固体放在水平面上时，F=G=mg=ρVg=ρShg，对水平面对压强。即柱状固体对水平面的压强可以用p=ρgh计算。

例题2（2021广西梧州）两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上，甲的质量为16kg，体积为2×10﹣3m3，则甲的密度为______kg/m3。如图所示，当甲竖放，乙平放时，它们对地面的压强均为1.6×104Pa，将它们均顺时针旋转90°，旋转后甲对地面的压强为8×103Pa，乙对地面的压强为______Pa。（g＝10N/kg）

【答案】8×1033.2×104。

【解析】由题意可知，甲的质量为m=16kg，甲的体积为V=210-3m3，所以甲的密度为；设长方体的质量为m，底面积为S，由受力分析可知，长方体对水平地面的压强，设长方体竖放高度为h竖，平放高度为h平，故由题意可知p竖甲=ρ甲gh竖=1.6×104Pa，解得竖放高度为，由于p竖甲=p平乙，故有p平乙=ρ乙gh平=1.6×104Pa①

又因旋转后甲平放时对地面的压强为8×103Pa，即有p平甲=ρ甲gh平=8×103Pa，解得平放高度为，代入①中，解得乙的密度为，故旋转后乙竖放时对地面的压强为p竖乙=ρ乙gh竖=1.6×104kg/m3×10N/kg×0.2m=3.2×104Pa。

【点拨】柱状固体是指上下一样粗细，包括圆柱体、方柱体（三棱柱、正方体、长方体）等。在计算题中一般不直接用公式p=ρgh直接计算，需要推导即，填空和选择题中可以直接计算压强。

对点练：（2021广西钦州）如图所示，竖放在水平地面上的实心长方体质量为2kg，棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m，该长方体的密度为______kg/m3，对水平地面的压强为______Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600Pa，拟采取的方法有：将长方体平放或侧放后，在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小，则m的较小值为______kg。

三、固体切割问题（水平面上的自由均匀柱体）：

（1）一个物体切割问题：

压力变化

变小

变小

变小

压强变化

不变

变小

变小

大小计算

质量和体积等比切去，压强不变

切去Δh，压强

切去Δm，压强

切去ΔV，压强

例题3（2021新疆）如图甲所示，一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切