6. (2025·四川广安)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_{\mathrm{甲}} = h_{\mathrm{乙}} < h_{\mathrm{丙}} $,底面积 $ S_{\mathrm{甲}} < S_{\mathrm{乙}} = S_{\mathrm{丙}} $,下列判断正确的是(

A.长方体对水平面的压强:$ p_{\mathrm{甲}} < p_{\mathrm{乙}} = p_{\mathrm{丙}} $
B.长方体对水平面的压力:$ F_{\mathrm{甲}} < F_{\mathrm{乙}} = F_{\mathrm{丙}} $
C.长方体的密度:$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} > \rho_{\mathrm{丙}} $
D.长方体的质量:$ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} < m_{\mathrm{丙}} $
D
)A.长方体对水平面的压强:$ p_{\mathrm{甲}} < p_{\mathrm{乙}} = p_{\mathrm{丙}} $
B.长方体对水平面的压力:$ F_{\mathrm{甲}} < F_{\mathrm{乙}} = F_{\mathrm{丙}} $
C.长方体的密度:$ \rho_{\mathrm{甲}} > \rho_{\mathrm{乙}} > \rho_{\mathrm{丙}} $
D.长方体的质量:$ m_{\mathrm{甲}} < m_{\mathrm{乙}} < m_{\mathrm{丙}} $
答案:D
解析:
- 密度:$\rho_{\mathrm{甲}}=\rho_{\mathrm{乙}}=\rho_{\mathrm{丙}}$(同种材料)
压强:$p=\rho gh$,$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,则$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$
压力:$F=pS$,$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}$,$S_{\mathrm{甲}}<S_{\mathrm{乙}}$,得$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}$;$p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$,$S_{\mathrm{乙}}=S_{\mathrm{丙}}$,得$F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$,故$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$
质量:$m=\frac{F}{g}$,则$m_{\mathrm{甲}}<m_{\mathrm{乙}}<m_{\mathrm{丙}}$
D
压强:$p=\rho gh$,$h_{\mathrm{甲}}=h_{\mathrm{乙}}<h_{\mathrm{丙}}$,则$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$
压力:$F=pS$,$p_{\mathrm{甲}}=p_{\mathrm{乙}}$,$S_{\mathrm{甲}}<S_{\mathrm{乙}}$,得$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}$;$p_{\mathrm{乙}}<p_{\mathrm{丙}}$,$S_{\mathrm{乙}}=S_{\mathrm{丙}}$,得$F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$,故$F_{\mathrm{甲}}<F_{\mathrm{乙}}<F_{\mathrm{丙}}$
质量:$m=\frac{F}{g}$,则$m_{\mathrm{甲}}<m_{\mathrm{乙}}<m_{\mathrm{丙}}$
D
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 $ p_B $ 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 $ p_A $. 以下分析正确的是(

A.B 的重力为 $ 50 \, \mathrm{N} $
B.$ L = 2.5 \, \mathrm{cm} $ 时,$ p_A : p_B = 16 : 21 $
C.B 的底面积为 $ 100 \, \mathrm{cm}^2 $
D.A 切去一半后,$ p_A = 2000 \, \mathrm{Pa} $
B
)A.B 的重力为 $ 50 \, \mathrm{N} $
B.$ L = 2.5 \, \mathrm{cm} $ 时,$ p_A : p_B = 16 : 21 $
C.B 的底面积为 $ 100 \, \mathrm{cm}^2 $
D.A 切去一半后,$ p_A = 2000 \, \mathrm{Pa} $
答案:B 解析:由图乙可知,L的最大值为10cm,所以正方体A的棱长$L_A=10cm=0.1m$,正方体B的棱长是A的2倍,则B的棱长$L_B=20cm=0.2m$,所以B的底面积$S_B=L_B^2=(20cm)^2=400cm^2=0.04m^2$,故C错误;当$L=0$时,B对地面的压强为$5×10^3Pa$,物体对地面的压力等于自身重力,则$p_B=\frac{G_B}{S_B}=\frac{G_B}{0.04m^2}=5×10^3Pa$,解得$G_B=200N$,故A错误;当$L=10cm$时,B对地面的压强为$6×10^3Pa$,即$p_B'=\frac{G_A+G_B}{S_B}=\frac{G_A+200N}{0.04m^2}=6×10^3Pa$,解得$G_A=40N$,A未切时对地面的压强$p_A=\frac{G_A}{S_A}=\frac{40N}{(0.1m)^2}=4×10^3Pa$,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,$p_A=4×10^3Pa$,故D错误;由上述分析可知,当$L=2.5cm$时,A剩余部分对地面的压强$p_A=4×10^3Pa$,A切去部分的重力$G_{A切}=\frac{2.5cm}{10cm}G_A=\frac{1}{4}×40N=10N$,则B对地面的压强$p_B''=\frac{G_{A切}+G_B}{S_B}=\frac{10N+200N}{0.04m^2}=5250Pa$,则$\frac{p_A}{p_B''}=\frac{4×10^3Pa}{5250Pa}=\frac{16}{21}$,故B正确。
8. 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
增大
轮胎与小石子的接触面积,减小
轮胎受到的压强(前两空均选填“增大”或“减小”). 已知某型号公路自行车整车质量为 $ 10 \, \mathrm{kg} $,骑手质量为 $ 50 \, \mathrm{kg} $,骑手骑行过程中,每个轮胎的着地面积约为 $ 15 \, \mathrm{cm}^2 $,则骑行时自行车对地面的压强为200
$ \mathrm{kPa} $. ($ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $)答案:增大 减小 200
9. (2025·广西柳州三模)如图所示,形状相同、体积均为 $ V $ 的长方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压力分别为 $ F_{\mathrm{甲}} $、$ F_{\mathrm{乙}} $,将它们顺时针旋转 $ 90° $,它们对地面压强变化量的绝对值分别为 $ |\Delta p_{\mathrm{甲}}| $、$ |\Delta p_{\mathrm{乙}}| $,若 $ |\Delta p_{\mathrm{甲}}| > |\Delta p_{\mathrm{乙}}| $,则 $ F_{\mathrm{甲}} $

>
(选填“>”“<”或“=”) $ F_{\mathrm{乙}} $;若 $ \Delta p_{\mathrm{甲}} = \frac{4}{3} \Delta p_{\mathrm{乙}} $,甲的质量为 $ m $,则 $ \rho_{\mathrm{乙}} = $$\frac{3m}{4V}$
(用已知物理量的字母表示).答案:$>\frac{3m}{4V}$ 解析:长方体甲、乙的形状和体积相同,设它们立放时的底面积为$S_立$,平放时的底面积为$S_平$,则它们对地面压强的变化量分别为$|\Delta p_甲|=\frac{F_甲}{S_立}=\frac{G_甲}{S_立}=\frac{G_甲}{S_平}×\frac{S_平}{S_立}$,$|\Delta p_乙|=\frac{F_乙}{S_立}=\frac{G_乙}{S_立}=\frac{G_乙}{S_平}×\frac{S_平}{S_立}$,由$|\Delta p_甲|>|\Delta p_乙|$可知,$\frac{G_甲}{S_平}>\frac{G_乙}{S_平}$,解得$G_甲>G_乙$,则$F_甲>F_乙$;若$|\Delta p_甲|=\frac{4}{3}|\Delta p_乙|$,则$\frac{G_甲}{S_平}=\frac{4}{3}(\frac{G_乙}{S_平})$,解得$G_甲=\frac{4}{3}G_乙$,甲的质量为$m$,则有$mg=\frac{4}{3}m_乙g$,乙的质量$m_乙=\frac{3}{4}m$,乙的体积为V,则其密度$\rho=\frac{m_乙}{V}=\frac{\frac{3}{4}m}{V}=\frac{3m}{4V}$。
解析:
>;$\frac{3m}{4V}$
10. 如图甲,某学校要砌一道长为 $ 5 \, \mathrm{m} $ 的围墙,提供密度为 $ 2.0 × 10^3 \, \mathrm{kg/m}^3 $ 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 × 10^5 \, \mathrm{Pa} $,求:($ g $ 取 $ 10 \, \mathrm{N/kg} $)
(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)20N (2)$4000Pa$ (3)$50m^2$ 解析:(1)由图乙可知,一块砖的体积$V=0.2m×0.1m×0.05m=1×10^{-3}m^3$,则一块砖对水平地面的压力$F=G=mg=\rho Vg=2.0×10^3kg/m^3×1×10^{-3}m^3×10N/kg=20N$(2)一块砖的最小底面积$S_{min}=0.1m×0.05m=5×10^{-3}m^2$,则一块砖对水平地面的最大压强$p_{1max}=\frac{F}{S_{min}}=\frac{20N}{5×10^{-3}m^2}=4000Pa$(3)水平地面能够承受的最大压强$p_{max}=2.0×10^5Pa$,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$h_{max}=\frac{p_{max}}{\rho g}=\frac{2.0×10^5Pa}{2.0×10^3kg/m^3×10N/kg}=10m$,围墙的长$l=5m$,则围墙正面的最大面积$S_{max}=lh_{max}=5m×10m=50m^2$。
解析:
(1)由图乙可知,一块砖的体积$V=0.2\,\mathrm{m}×0.1\,\mathrm{m}×0.05\,\mathrm{m}=1×10^{-3}\,\mathrm{m}^3$,一块砖对水平地面的压力$F=G=mg=\rho Vg=2.0×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×1×10^{-3}\,\mathrm{m}^3×10\,\mathrm{N/kg}=20\,\mathrm{N}$
(2)一块砖的最小底面积$S_{\mathrm{min}}=0.1\,\mathrm{m}×0.05\,\mathrm{m}=5×10^{-3}\,\mathrm{m}^2$,最大压强$p_{1\mathrm{max}}=\frac{F}{S_{\mathrm{min}}}=\frac{20\,\mathrm{N}}{5×10^{-3}\,\mathrm{m}^2}=4000\,\mathrm{Pa}$
(3)由$p=\rho gh$可得围墙最大高度$h_{\mathrm{max}}=\frac{p_{\mathrm{max}}}{\rho g}=\frac{2.0×10^5\,\mathrm{Pa}}{2.0×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}}=10\,\mathrm{m}$,围墙正面最大面积$S_{\mathrm{max}}=lh_{\mathrm{max}}=5\,\mathrm{m}×10\,\mathrm{m}=50\,\mathrm{m}^2$
(2)一块砖的最小底面积$S_{\mathrm{min}}=0.1\,\mathrm{m}×0.05\,\mathrm{m}=5×10^{-3}\,\mathrm{m}^2$,最大压强$p_{1\mathrm{max}}=\frac{F}{S_{\mathrm{min}}}=\frac{20\,\mathrm{N}}{5×10^{-3}\,\mathrm{m}^2}=4000\,\mathrm{Pa}$
(3)由$p=\rho gh$可得围墙最大高度$h_{\mathrm{max}}=\frac{p_{\mathrm{max}}}{\rho g}=\frac{2.0×10^5\,\mathrm{Pa}}{2.0×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×10\,\mathrm{N/kg}}=10\,\mathrm{m}$,围墙正面最大面积$S_{\mathrm{max}}=lh_{\mathrm{max}}=5\,\mathrm{m}×10\,\mathrm{m}=50\,\mathrm{m}^2$