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材料相同的两个圆柱体A、B,他们的底面半径为rA、rB,将它们分别放在水平桌面上,B对桌面的压强为p1.将B叠放在A上(如图所示),A对桌面的压强为p2,已知rA:rB=2:1,p1:p2=1:3-物理

[db:作者]  2020-05-27 00:00:00  互联网

题文

材料相同的两个圆柱体A、B,他们的底面半径为rA、rB,将它们分别放在水平桌面上,B对桌面的压强为p1.将B叠放在A上(如图所示),A对桌面的压强为p2,已知rA:rB=2:1,p1:p2=1:3,则两圆柱体的高度之比hA:hB为(  )
A.5:2B.11:4C.2:5D.4:11

题型:单选题  难度:中档

答案

设两圆柱体的密度为ρ,则A、B物体的重力:
GA=mAg=ρVAg=ρSAhAg,GB=mBg=ρVBg=ρSBhBg,
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴B对桌面的压强:
p1=
FB
SB
=
GB
SB
=
ρSBhBg
SB
=ρhBg,
B叠放在A上时,A对桌面的压力:
FA=GA+GBASAhAg+ρBSBhBg,
A对桌面的压强:
p2=
FA
SA
=
ρSAhAg+ρSBhBg
SA
=ρhAg+ρ
SBhB
SA
g,
∵S=πr2,且rA:rB=2:1,
SA
SB
=
πrA2
πrB2
=(
rA
rB
2=(
2
1
2=
4
1

∵p1:p2=1:3,
∴3ρhBg=ρhAg+ρ
SBhB
SA
g=ρhAg+ρ
SBhB
4SB
g=ρhAg+
1
4
ρhBg,
解得:
hA
hB
=
11
4

故选B.

据专家权威分析,试题“材料相同的两个圆柱体A、B,他们的底面半径为rA、rB,将它们分别..”主要考查你对  压强的大小及其计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

压强的大小及其计算

考点名称:压强的大小及其计算

  • 计算公式:
    P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2

  • 对压强公式的理解:
    1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

    2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。

    3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 104N。

    4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成,而应先注明F=G得:

    5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。

    6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

    巧用求柱体压强:
      将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强,所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强,只与固体的密度和高度有关,而与固体的重力、体积和底面积因素无关,应用公式就给解这类题带来很大方便。
    例1如图所示,两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3:1,高度相同,则它们对水平地面的压强之比为(   )

    A.3:1B.1:3C.1:1D.9:l
    解析:本题是分析圆柱体的压强,可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同,所以压强相同,选项C正确。
    答案:C



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