内容正文:
2024年中考物理一轮复习讲义:压强的综合计算
知识点归纳
知识点1 压力
1. 定义:垂直作用在物体表面的力叫压力。
2. 产生条件:只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。
3. 方向:压力的方向与受力物体的表面即指向被压物体。
4. 大小:压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。在水平面时,F=G。
5. 作用点:在被压物体的接触面上。
知识点2 探究影响压力作用效果的因素
1. 实验原理:物体受到压力发生的形变量越大,压力作用效果越明显。
2. 实验方法
(1)控制变量法:分别控制压力和受力面积两个变量。
(2)转换法:用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
3. 实验结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
知识点3 压强
1. 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。
2. 公式:p=F/S。通常用p表示压强,F表示压力,S表示受力面积。
3. 单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(Pa)。1Pa=1N/m2
4. 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
5. 对压强计算公式的理解
(1)定义式p=F/S普遍适用于任何求压强的情况。
(2)国际单位制中F的单位是N,S的单位是m2,p的单位是Pa,计算时要注意单位的统一性。
(3)公式中的受力面积S是指两个物体相互接触的那部分面积,而并不一定是受压物体的表面积。
知识点4 柱状固体的压强
放置在水平地面的柱状固体压力F=G,V=sh,所以p=ρgh。因此对于放置在水平地面的柱状固体,计算压强时出了用公式p=F/S外,还可以用p=ρgh,其中ρ为密度,h为高度。
知识点5 增大或减小压强
1. 增大压强的方法:(1)保持受力面积不变,增大压力。(2)保持压力不变,减小受力面积。(3)同时增大压力或减小受力面积。
2. 减小压力的方法:(1)保持受力面积不变,减小压力。(2)保持压力不变,增大受力面积。(3)同时减小压力和增大受力面积。
提升练习
1.一油库装煤油的油罐中盛有4m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一个面积为4cm2的圆形漏油孔,求:小孔处煤油的压强多大?要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加多大的力?(煤油密度ρ=0.8×103kg/m3,取g=10N/kg)
2.重500N的小华背着质量为4kg的书包上学,每只鞋与地面的接触面积为200cm2。(g取10N/kg)
求:
(1)书包受到的重力。
(2)走路时,小华对地面的压强。
3.在刑事案件的侦破中,公安人员在海滩案发现场发现了罪犯站立时留下的清晰的脚印后,立即用石蜡浇注了如图所示的鞋模。经测量该鞋模的平均厚度为2.5 cm,质量为630 g;又经测试脚印在该海滩达到同样深度的压强为1.3×104 Pa,求罪犯的体重为多少千克?(ρ蜡=0.9×103 kg/m3)
4.质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05㎡,g取10N/kg,求:
(1)汽车所受重力的大小;
(2)汽车在1min内通过的路程;
(3)汽车静止在水平地面上时对地面的压强.
5.服务机器人的开发利用极大的方便了人们的生活。如图所示为某饭店送餐机器人,它能完成送餐传桌、配送物品、回收餐具等一系列工作。该机器人的质量为60kg,空载时它对地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载120N的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)图中机器人空载时“脚”与地面的总接触面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变);
(4)该压强相当于多高水柱产生的压强。(ρ水=1.0×103kg/m3)
6.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为10千克,乙的质量为5千克,它们的长宽高分别为0.4米、0.1米和0.1米:
(1)求甲的密度ρ甲;
(2)求乙对水平地面的压力F乙;
(3)若将长方体甲垂直叠放在长方体乙的上面(如图所示),甲对乙的压强p甲乙和乙对地面的压强p乙地分别是多大?
7.2023届深马以“新时代、新深马”为主题,线路全新升级,全程路线从莲花山下的市民中心出发,跨越福田、南山、宝安和前海4个区域。途经深南大道、沙河西路、望海路等,展示深圳山海连城的靓丽风景和改革开放的发展历程。活动分半程马拉松21km和全程马拉松42km,在马拉松活动中还安排随行救助车,救助车具体参数如表:
空车质量
1080kg
轮胎个数
4个
满载人员数
12人
电动机额定电压
48V
空载时轮胎与地面的总接触面积
2.5dm2
最