8.1压力的作用效果 --2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

第八章　压　强 第一节　压力的作用效果 基础过关全练 知识点1　研究压力的作用效果 1.(2022广西贺州中考)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示。(P8308001) (1)通过观察海绵的　　　　来比较压力作用的效果。  (2)通过比较　　　　两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越　　　　(选填“明显”或“不明显”)。  (3)通过比较　　　　两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是　　　　法。  知识点2　　压强的计算 2.(2022江苏徐州中考改编)要测量一张纸平放在桌面上时对桌面的压强,小明设计了如下实验方案:用　　　　测量5张长方形A4打印纸的质量m;用　　　　测量A4纸的边长a和b。则一张A4纸对桌面的压强p=　　　　。这种研究问题的科学方法属于　　　　法。  3.大象的质量是4 000 kg,在水平地面上铺一张方格纸,大象站在纸上时留下的脚印如图所示。图中每个小方格的面积为25 cm2(数方格数时,超过半格的算一格,不足半格的忽略不计)。大象每只脚底的面积约是　　　　m2,大象四脚站立时对地面的压强约是　　　　Pa。(g=10 N/kg)  4.如图所示,一块重为5 N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上,磁铁在钢板上5 s匀速向下运动了0.5 m,已知钢板重为200 N,磁铁对钢板的压力为10 N,磁铁与钢板之间的接触面积为0.01 m2,g取10 N/kg。求: (1)钢板的质量; (2)磁铁下落的速度; (3)磁铁所受摩擦力; (4)磁铁对钢板的压强。 知识点3　　压强的增大与减小 5.当书包内的书减少时,学生会感到肩膀轻松了,这是因为书包对学生的压力变　　　　了;同时书包带一般做得比较宽,是通过　　　　　的方法来　　　　压强的。  6.【安全与健康】(2021四川绵阳中考)公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时　　　　(选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;已知锤头顶部面积是2.0 mm2,底部面积是2.0 cm2,若乘客敲击力是50 N,则破窗锤对车窗的最大压强是　　　　Pa。  能力提升全练 7.(2022湖南郴州中考,12,★★☆)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是(P8308001) (　　) 8.(2022重庆中考B卷,8,★★★)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5 cm、底面积为20 cm2,B的高为8 cm、底面积为50 cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103 Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103 Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是(g=10 N/kg) (　　) A.A的重力为20 N B.B的密度为3.0 g/cm3 C.p3∶p2=2∶5 D.p4=1.6×104 Pa 9.(2023广东广州一中模拟,17,★★☆)如图所示,为了探究压力的作用效果与受力面积和压力的关系,小刚找到了以下器材:规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验:a图海绵平放在桌面上;b图海绵上平放一本字典;c图海绵上叠放两本字典;d图海绵上立放一本字典;e图一本字典平放在桌面上。 (1)实验中小刚是根据　　　　　　　　来比较压力的作用效果的;  (2)通过b、c两图可以得出:在　　　　　相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;  (3)通过观察　　　　两图后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大;  (4)设图b中字典对海绵的压强是pb,图e中字典对桌面的压强是pe,则pb　　　　pe。(选填“<”“>”或“=”)。  10.【教材P145例1变式】(2021湖南湘西中考,27,★★☆)全国人民在习近平为首的党中央领导下,从2021年起全面推进“乡村振兴”计划。陈家寨村在这大好形势下,将原长4 km、宽3.5 m、厚约25 cm的混凝土水泥村道加宽成4.5 m。工程完成后,质量检测部门,在每1 km新修路面上适当位置,钻取一个底面积约80 cm2的圆柱形样本进行质量检测。除了厚度、水泥标号、砂石比例等指标都合格外,还要求混凝土的密度标准不得小于2.6×103 kg/m3。质量检测员将取回的所有样本称得总质量为21.6 kg。(g取10 N/kg)问: (1)所取样本的总重力是多少? (2)通过样本分析,浇筑的混凝土对地面的压强约是多少? (3)计算分析该项工程混凝土标准是否合格? 素养探究全练 11.【科学思维】为了估测小强同学双脚站立时对水平地面的压强,课外活动小组的实验过程如下: (ⅰ)用台秤称出小强同学的质量为55.5 kg。 (ⅱ)为了测量地面的受力面积,活动小组将小强同学的鞋底印在一张带有正方形方格的白纸上,通过鞋底印占有方格的个数(大于半个方格面积的计数,小于半个方格面积的不计数)及每个方格的面积计算出地面的受力面积。 (ⅲ)根据压强公式计算出小强同学双脚站立时对地面的压强。 请回答下列问题: (1)步骤(ⅱ)中得到的鞋底印如图所示,图中每个方格的面积为1 cm2。小组同学在进行该步骤时发现图中鞋底印占有的方格个数太多,计数比较麻烦,分析图后发现可以根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为　　　　　,再用步骤(ⅱ)的方法找出鞋底印外的方格个数为　　　　　,该鞋底印的面积为　　　　cm2;  (2)为方便计算,取g=10 N/kg,小强同学双脚站立时对地面的压强为　　　　Pa;  (3)为了使结果更加的精确,请提出你的建议　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案全解全析 基础过关全练 1.(1)凹陷程度　(2)甲、乙　明显　(3)乙、丙　控制变量 解析　(1)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,采用了转换法;(2)要探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该控制受力面积相同,改变压力的大小,故可通过图中甲、乙进行比较,得出受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,改变受力面积的大小,可通过乙、丙两次实验进行比较,这是控制变量法。 2.天平　刻度尺　　累积 解析　用天平测量5张A4纸的质量m,则一张A4纸的质量为,对地面的压力为F=G=;用刻度尺测出A4纸的边长a和b,则一张A4纸与桌面的接触面积为S=ab;一张A4纸对桌面的压强p===。这里采用了累积法。 3.0.05　2×105 解析　大象每只脚底的面积S1=20S=20×25×10-4 m2=0.05 m2,大象的重力G=mg=4 000 kg×10 N/kg=4×104 N,大象对地面的压强p====2×105 Pa。 4.解析　(1)由G=mg可知,钢板的质量m===20 kg;(2)根据v=可得,磁铁下落的速度v===0.1 m/s;(3)磁铁在钢板上匀速向下运动,处于平衡状态,磁铁在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,故重力和摩擦力是一对平衡力,故磁铁所受摩擦力f=G磁=5 N,方向竖直向上;(4)根据p=可知,磁铁对钢板的压强p===1 000 Pa。 5.小　增大受力面积　减小 解析　书包内的书变少了,重力减小,对学生的压力也就变小了;书包带做得比较宽,是通过增大受力面积的方法来减小压强的。 6.增大　2.5×107 解析　破窗锤的锤头顶部尖,减小了受力面积,增大了破窗锤对车窗的压强;破窗锤对车窗的最大压强p===2.5×107 Pa。 能力提升全练 7.D　将立方体分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分,则剩下b部分对水平地面的压力(等于剩余部分的重力)相等,由压强公式可知,受力面积越小,压强越大,故选D。 8.B　将A按图甲的方式放在水平桌面上,对桌面的压力F1=p1SA=1.0×103 Pa×20×10-4 m2=2 N,A的重力GA=F1=2 N,A错误;按图丙的方式放置时,B对A的压力F3=p3SA=6.0×103 Pa×20×10-4 m2=12 N,B的重力GB=F3=12 N,B的质量mB===1.2 kg=1 200 g,B的密度ρB===3.0 g/cm3,B正确;将B按图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面的压强p2====2.4×103 Pa,故 ==,C错误;按图丙的方式放置时,A对桌面的压强p4====7×103 Pa,D错误。 9.(1)海绵的凹陷程度　(2)受力面积　(3)b、d　(4)> 解析　(1)由图可知,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,小刚是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的。(2)由b、c两图可知,海绵的受力面积相等,海绵受到的压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,由此可得:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。(3)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力相同,改变受力面积,故应观察b、d两图。(4)由图b、e可知,字典对接触面的压力相同,b图中字典压在海绵上,受力面积是海绵的面积;e图中字典压在桌面上,受力面积是字典的面积,因为S海绵<S字典,根据p=可知,pb>pe。 10.解析　(1)样本的总质量m=21.6 kg,样本的重力G=mg=21.6 kg×10 N/kg=216 N;(2)浇筑的混凝土对地面的压强p====6 750 Pa;(3)混凝土样本的总体积V=4Sh=4×80×10-4 m2×0.25 m=0.008 m3,则混凝土样本的密度ρ===2.7×103 kg/m3>2.6×103 kg/m3,混凝土样本的密度高于标准的密度,合格。 素养探究全练 11.(1)260　38　222　(2)1.25×104　(3)选用方格边长更小的方格纸;取g=9.8 N/kg(回答出一条即可给分) 解析　(1)根据图中方格的行、列数计算出图中全部方格的总数为26×10=260;鞋底印外的方格个数为38,该鞋底印的面积为(260-38)×1 cm2=222 cm2;(2)小强同学双脚站立时对地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=55.5 kg×10 N/kg=555 N,对地面的压强p====1.25×104 Pa;(3)为使结果更加精确,可选用方格边长更小的方格纸,使鞋底印面积更加准确。 学科网（北京）股份有限公司 $$