内容正文:
第1节 压强
第2课时 压强的应用
增大压力
减小受力面积
减小压力
增大受力面积
pS
知识点1 增大或减小压强的方法
1.(2023·宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A.载重汽车有很多个宽大的车轮
B.冰刀鞋的刀刃做得很薄
C.破窗锤的敲击端做成锥状
D.切蛋器上的不锈钢丝做得很细
A
2.中国有句俗语“磨刀不误砍柴工”,从物理学角度来看“磨刀”是为了增大压强。请问是通过下面哪种方法来增大压强的( )
A.增大受力面积 B.减小受力面积
C.增大压力 D.减小压力
B
3.如果一个人在冰面散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是_______________(选填“站立不动”“快速跑向安全区”或“趴下爬向安全区”),他这样做是为了_____(选填“增大”或“减小”)身体对冰面的压强。
趴下爬向安全区
减小
4.压路机是用来压实路面的机械,如图所示,压路机的碾子做得很重,这是通过_____________的方法增大在路面上产生的压强;碾子做成圆柱形,除了便于行驶,还可以_____________________________。
增大压力
减小受力面积增大压强
知识点2 压强的相关计算
5.一位同学体重为600 N,自然站立在水平地面上,对地面压力为_______N;某沼泽地能承受的最大压强为2×104 Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为_______m2,才不会陷入沼泽地。
600
0.03
6.(2023·乐山月考)一场罕见的大雪袭击了加拿大,厚达2 m的积雪,给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)请计算2 m厚的积雪对水平地面的压强。
(2)若2 m厚的积雪,压在面积为5 m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力。
D
D
B
D
11.(跨学科·日常生活)公共汽车上会配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的____,你的理由:_________________________________。
D
减小受力面积,可以增大压强
12.为了美化教室环境,小华同学从家里带来了一盆盆栽花卉,放于水平窗台下,盆栽花卉的总质量为2 kg,花盆底面与水平窗台的接触面积为200 cm2,则该花盆对窗台的压强为_______Pa。小华每周一都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
13.(原创题)“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车成功着陆火星。火星车的车轮做的比较宽大,是为了______(选填“增大”或“减小”)对火星表面的压强。目前人类已知火星表面引力约为地球的38%,假设未来人类登上了火星,质量为100 kg的运动员站在火星的水平表面上,鞋底与火星表面的总接触面积为500 cm2,则站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为_______Pa,当他开始行走时,对地面的压强将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)(g地球取10 N/kg)。
1000
变大
减小
7600
变大
1.增大压强的方法:在受力面积一定时,通过___________的方法可以增大压强;在压力一定时,通过_________________的方法也可以增大压强。
2.减小压强的方法:在受力面积一定时,通过_____________的方法可以减小压强;在压力一定时,通过_______________的方法也可以减小压强。
3.压强的相关计算
(1)公式p= eq \f(F,S) 可变形为:F=_______;S=________。在利用压强公式计算时,一定要注意力和受力面积要针对同一物体而言,压力并不是重力,只有物体自由放在水平支持面上时,物体对支持面的压力大小才等于物体受到的重力。受力面积只是物体间相互接触挤压的面积。
eq \f(F,p)
(2)推导:p= eq \f(F,S) = eq \f(G,S) = eq \f(mg,S) = eq \f(ρVg,S) = eq \f(ρghS,S) =ρgh
【特别提醒】柱体压强:密度均匀、形状规则且自由放在水平面上的实心柱体(圆柱体或棱柱体)对水平面产生的压强可以用p=ρgh计算。
解:(1)积雪对水平地面的压力等于积雪的重力,即F=G=mg=ρVg=ρShg,积雪对水平地面的压强p= eq \f(F,S) = eq \f(ρShg,S) =ρgh=0.2×103 kg/m3×10 N/kg×2 m=4×103 Pa (2)根据p= eq \f(F,S) 知,汽车顶部所受压力F=pS′=4×103