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九年级物理选择题一般
题目
如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体AA和正方体BB放置在水平地面上,AA的直径等于BB的边长,它们对水平地面的压强相等.现分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,并将切下部分叠放在对方剩余部分的上方,此时它们对地面的压强变化量分别为ΔpA\’\Delta p_{A}\’ΔpB\’\Delta p_{B}\’,则( )
A.
ΔpA\’\Delta p_{A}\’可能大于ΔpB\’\Delta p_{B}\’
B.
ΔpA\’\Delta p_{A}\’一定大于ΔpB\’\Delta p_{B}\’
C.
ΔpA\’\Delta p_{A}\’一定小于ΔpB\’\Delta p_{B}\’
D.
ΔpA\’\Delta p_{A}\’一定等于ΔpB\’\Delta p_{B}\’
知识点:压强大小比较章节:第6章 压力与压强 / 6.2 压强

答案与解析

答案

B

解析

设圆柱体AA的半径为rr,则正方体BB边长为2r2r
圆柱体的底面积为:SA=πr2S_{A}=\pi r^{2},正方体BB底面积为:SB=4r2S_{B}=4r^{2},则可知SA<SBS_{A} \lt S_{B}
切割前AABB对地面的压强为:pA=FASA=GASAp_{A}=\frac{{F}_{A}}{{S}_{A}}=\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}}pB=FBSB=GBSBp_{B}=\frac{{F}_{B}}{{S}_{B}}=\frac{{G}_{B}}{{S}_{B}}
均匀实心圆柱体AA和正方体BB都是柱状物体,它们对水平地面的压强:p=ρghp=\rho gh
因均匀实心圆柱体AA和正方体BB的高度相同,且它们对水平地面的压强相等,所以由p=ρghp=\rho gh可知,圆柱体AA和正方体BB的密度相等;
分别在两物体上沿图中虚线竖直切下底面积相等的部分,
因切去部分的高度、底面积、密度均相同,则由ΔG=Δmg=ρΔVg=ρΔShg\Delta G=\Delta mg=\rho \Delta Vg=\rho \Delta Shg可知,切去部分的重力相等,
将切下部分叠放在对方剩余部分的上方后,因切去部分的重力相等,所以叠放后与原来没有切割相比,每个整体的总重力不变,即GA\’=GAG_{A}\’=G_{A}GB\’=GBG_{B}\’=G_{B}
设切去部分的面积均为ΔS\Delta S,则切割并叠放后AABB对地面的压强分别为:
pA\’=FASAΔS=GASAΔS=GASAΔSp_{A}\’=\frac{{F}_{A}′}{{S}_{A}-ΔS}=\frac{{G}_{A}′}{{S}_{A}-ΔS}=\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}-ΔS}
pB\’=FBSBΔS=GBSBΔS=GBSBΔSp_{B}\’=\frac{{F}_{B}′}{{S}_{B}-ΔS}=\frac{{G}_{B}′}{{S}_{B}-ΔS}=\frac{{G}_{B}}{{S}_{B}-ΔS}
ΔpA\’=pA\’pA=GASAΔSGASA=GA(1SAΔS1SA)=GAΔSSA(SAΔS)\Delta p_{A}\’=p_{A}\’-p_{A}=\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}-ΔS}-\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}}=G_{A}(\frac{1}{{S}_{A}-ΔS}-\frac{1}{{S}_{A}})=\frac{{G}_{A}•ΔS}{{S}_{A}({S}_{A}-ΔS)}-----①,
同理可得ΔpB\’=pB\’pB=GBΔSSB(SBΔS)\Delta p_{B}\’=p_{B}\’-p_{B}=\frac{{G}_{B}•ΔS}{{S}_{B}({S}_{B}-ΔS)}-----②,
原来圆柱体AA和正方体BB对地面的压强相等,则GASA=GBSB\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}}=\frac{{G}_{B}}{{S}_{B}},所以可得GAΔSSA=GBΔSSB\frac{{G}_{A}•ΔS}{{S}_{A}}=\frac{{G}_{B}•ΔS}{{S}_{B}}------③,
SA<SBS_{A} \lt S_{B},则SAΔS<SBΔSS_{A}-\Delta S \lt S_{B}-\Delta S-----④,
所以由①②③④可得ΔpA\’>ΔpB\’\Delta p_{A}\’ \gt \Delta p_{B}\’
故选:BB

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