内容正文:
物理
2023/2/19
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课时1 固体压强
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①什么是压力?
②压力的三要素是什么?
③除压力外,我们还学习过哪些力?
④这些力与压力有什么区别和联系?
⑤压力的作用效果是什么?其影响因素有哪些?
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①什么是压强?
②压强的大小有哪些计算方法?
③计算时的注意事项有哪些?
④增大或减小压强的方法有哪些?有哪些实例?
4
5
垂直
垂直
压力大小
受力面积
6
压力
受力面积
帕斯卡
7
判断下列说法是否正确,正确的在括号内画“√”,错误的画“×”。
1.相互接触的物体间一定存在压力( )
2.较大的压力的作用效果一定比较小的压力的作用效果明显( )
3.公式p= 只适用于固体压强的计算( )
4.滑冰运动员单脚滑行时对冰面的压强小于他双脚站立时对冰面的压
强( )
5.压力的方向总是垂直于接触面,压力的大小可能比重力大( )
6.受力面积指的是物体间实际接触并挤压的面积( )
7.同样的物体放在不同的水平表面上,表面材料越软,压力的作用效
果越明显( )
×
×
×
×
√
√
√
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情境线索
近些年,中国凭借一系列大规模基础建设和超级工程,被冠以“基建狂魔”的称号。如图为建筑工地上常用的挖掘机,观察挖掘机,回答下列问题。
(1)请画出挖掘机对地面的压力的示意图。
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(2)挖掘铲前端尖锐,履带比较宽大,分别是为什么?
挖掘铲前端尖锐,是通过减小受力面积来增大压强;履带比较宽大,
是通过增大受力面积来减小挖掘机对地面的压强。
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(3)挖掘机的质量为42 t,静止时对水平地面的压强为7×104 Pa,求静止时履带与水平地面的总接触面积。(g取10 N/kg)
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(4)若挖掘机司机的重力为600 N,挖掘铲的容量为1.2 m3,铲斗内装满密度为1.5×103 kg/m3的泥土,求挖掘机在匀速运动的过程中,对水平地面的压力和压强。
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固体压强的计算方法
1.p=
(1)压强的定义式,适用于固体、液体、气体产生的压强。
(2)F是压力,不一定等于重力,S是压力作用的接触面积,S的单位必须是平方米。
2.p=ρgh
(1)适用于放在水平面上的密度均匀、形状规则的实心圆柱体或棱柱体。
(2)推导过程:
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模型线索
建筑工地上两块实心正方体砖块A、B放在水平地面上,如图甲所示。若砖块A和B的边长分别为20 cm和10 cm,它们的质量分别为4 kg和2 kg。
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(一)单个模型
(1)A对水平地面的压强为______Pa;A、B对地面的压强之比为_____。
(二)叠加模型
(2)如图乙所示,把A、B叠放在水平地面上,则B对A的压强为______Pa;
B对A的压强与A对地面的压强之比为 _____。
(3)如图丙所示,把A、B叠放在水平地面上,B在水平向右的拉力F作用下
从O点匀速直线运动到H点(H点在A的边缘),此过程中,B对A的压强大小
_______,B继续向前运动,在B掉落之前,B对A的压强大小_______。
(4)如图丁所示,把A放在B的正上方,则A对B的压强为 ______Pa,A对B
的压强与B对地面的压强之比为 _____。
1 000
1∶2
2 000
4∶3
不变
变大
4 000
2∶3
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(三)切割模型
(5)如图所示,将砖块A沿水平方向切去10 cm高度,
则剩余部分对地面的压强与未切割时对地面的压强
之比为 _____。将砖块B沿竖直方向切去5 cm厚度,
则剩余部分对桌面的压力 _____,压强_______。
(6)若将砖块A和砖块B分别沿水平方向切去一定高度后,剩余部分对
地面的压强相等,若砖块A剩余的高度为4 cm,则砖块B切去的高度为
____cm。
1∶2
变小
不变
9
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(四)倾倒模型
(7)如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块和地面的接触
面积分别为S、S1(S<S1),对地面的压强相等。将甲、乙均顺时针旋转
90°,此时甲、乙和地面的接触面积分别为S1、S,对地面的压强分别
为p甲、p乙。此过程中,甲、乙对地面的压强变化量大小分别为Δp甲、
Δp乙,则____。
A.p甲<p乙 Δp甲=Δp乙 B.p甲>p乙 Δp甲=Δp乙
C.p甲>p乙 Δp甲>Δp乙 D.p甲<p乙 Δp甲<Δp乙
D
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(五)切割+叠加组合模型
(8)如图所示,已知由同种材料制成的两个实心均
匀圆柱体A、B置于水平地面上,A、B的高度分别为
10 cm和6 cm,圆柱体的密度为2×103 kg/m3,当
从A的上表面沿水平方向截取高为3 cm的圆柱块,并将截取部分平放在B
的中央,此时A剩余部分对桌面的压强和B对桌面的压强相