内容正文:
第9-1讲 压强
知识点1:压强
压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟压力的受力面积有关。要比较压力的作用效果,就应取相同的受力面积。在物理学中,物体所受的压力的大小与受力面积之比叫做压强(pressure)。
如果用p表示压强、F表示压力、S表示物体的受力面积,那么有
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。压强越大,压力产生的效果越明显。
在国际单位制中,力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的单位则是牛每平方米,它有一个专用名称叫做帕斯卡(pascal),简称帕,符号是Pa。
增大和减小压强:根据压强的计算公式可以知道:要增大压强,可以增大压力或者减小受力面积;要减小压强,可以减小压力或者增大受力面积。
【典例探究1】图示的四个实例中,为了增大压强的是( )。
A.饮料管的一端剪成斜口 B.铁轨下面铺枕木 C .较宽的书包背带 D.较大的图钉帽面积
【解题思路】改变压强的方法
【答案】A
【解析】饮料管的一端剪成斜口是减小受力面积,增大压强;在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大都是增大受力面积,减小压强,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【典例探究2】某同学质量为50kg,每只鞋底与地面的接触面积为200cm3,则他双脚站在水平地面上时,对地面的压力为________N,压强为________Pa。(g=10N/kg)
【解题思路】固体压强的计算公式
【答案】500 1.25×104
【解析】[1]质量为50kg,人的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
由于静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,故他双脚站在水平地面上时,对地面的压力
F=G=500N
[2]每只鞋底与地面的接触面积为200cm3,双脚站在水平地面上时,他与地面的接触面积
S=200×2×10-4m2=4×10-2m2
他对地面的压强
【典例探究3】如图所示,甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱体坚放在水平地面上,若把乙、丙中的阴影部分切除后,甲、乙、丙对水平地面的压强大小关系正确的是( )
A.p甲=p乙=p丙 B.p甲<p乙<p丙 C.p甲=p乙<p丙 D.p甲<p乙=p丙
【解题思路】解题口诀技巧“竖切不变横切小,斜切就看头比脚”。
解决固体压强切割问题,若竖直切割,则剩余部分固体压强不变(竖切不变);若水平横向切割,则剩余部分压强变小(横切小);若斜向切割,当剩余部分,上面(头)比下面(脚)大时,则剩余部分压强变大;当剩余部分,上面(头)比下面(脚)小时则剩余部分压强变小(斜切就看头比脚)。
【答案】C
【解题大招】根据大招“竖切不变”可知,图乙是竖直切割,则压强不变,故p甲=p乙;根据大招“斜切就看头比脚”可知,图丙是斜向切制,且剩余部分,头比脚大,则压强变大,故p甲<p丙;由此可得,p甲=p乙<p丙,故答案为C。
【典例探究4】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是( )
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙 C.p甲=p乙 D.无法判断
【解题思路】解题口诀技巧“极限法比压强”。
两个均匀实心柱状物体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,当题目中要求沿水平方向切去相同体积或相同高度(厚度)时,可以假设其中一个物体被全部切去,则剩下的物体对桌面压力、压强更大,在没有全部切完的情况下,也有同样的结论。
【答案】B
【解题大招】利用极限法,假设切去的高度为乙的高度,则甲还剩余一部分,乙被全部切完,显然剩余部分压强的关系为甲的大于乙的,故答案为B。
一、单选题
1.(2023·江苏徐州·统考中考真题)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.篆刻刀的锋利刀口 B.骆驼的宽大脚掌
C.注射器的尖锐针头 D.压路机质量很大的碾子
2.(2023·山东烟台·统考中考真题)在2023年的央视春晚上,来自烟台的金娃艺术团表演的具有浓郁“海阳大秧歌”特色的儿童舞蹈《我和爷爷踩高跷》在全球华人面前华彩绽放。当小朋友踩在高跷(如图所示)上竖直站立不动时,下列说法正确的是( )
A.高跷对地面的压力与地面对高跷的支持力是一对平衡力
B.小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力是一对平衡力
C.小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强小
D.缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大是为了减小压强
3.(2023·福建·统考中考真题)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘