2.1 压强精选练习-2024-2025学年科学八年级上册(华东师大版)
2024-09-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学华东师大版(2012)八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1 压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 673 KB |
| 发布时间 | 2024-09-26 |
| 更新时间 | 2024-10-16 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47569444.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年八年级科学第二章压强精选练习
1.下列描述中错误的是( )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形,便于增大压强
C.图丙,列车车头采用流线型设计,可以减小空气阻力
D.图丁,高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
2.将一瓶矿泉水(未装满水)放在海绵上,海绵发生凹陷,如图所示。以下措施能使凹陷程度变小的是( )
A.将瓶子倒放
B.将瓶子横放
C.瓶中增加一些水
D.瓶中换成等液面的食盐水
3.如图所示,a、b是两个不同的实心圆柱体,其中的a高度小于b,a的底面积大于b,而他们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.因为a的高度比较小,所以a的密度大
B.因为a的质量比较大,所以a的密度大
C.因为a的底面比较大,所以a的密度小
D.因为a的体积比较大,所以a的密度小
4.如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大
B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小
D.甲的密度小,甲的质量小
5.如图所示,是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2
6.如图所示,轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中GA=10N,GB=100N,B是棱长为20cm的正方体,整个装置处于静止状态。不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子间的摩擦。下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为0N
B.弹簧测力计的示数为40N
C.物体对支撑面的压力为100N
D.B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
7.如图所示,物体G是边长为10cm的正方体物块,重6N,被竖直向上的力F=20N顶在天花板,则天花板受到的压强为( )
A.600Pa B.1400Pa C.2000Pa D.2600Pa
8.两块规格都是“5cm×10cm×20cm”的同样长方体钢材a和b,若a对b的压强和压力分别用pa和Fa表示,互相垂直地叠放在水平桌面上(如图所示)。b对桌面的压强和压力分别用pb和Fb表示。则( )
A.pa=pb;Fa=Fb B.pa=pb;Fa=
C.pa=;Fa= D.pa=2pb;Fa=
9.爱动脑筋的小科同学将家里重力为G、底面积为S完全相同的正方体积木玩具做实验,他分别以如图所示甲、乙两种方式把积木玩具叠放在水平地板上,探究水平地板压强的大小,如果甲图和乙图中积木玩具对地板的压强分别为p甲、p乙,则p甲:p乙等于( )
A.3:5 B.9:10 C.2:5 D.10:9
10.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
D.p大小由ρdg增大为ρdg,F、f不变
11.如图在水平放置的书架上,并列放10本完全相同的书(每本书与书架的接触面积相同),书架受到书的压力为F,压强为p.当取走右边的4本书后,其余6本书不动,书架受到书的压力和压强又为( )
A.压力为F,压强为p
B.压力为F,压强为p
C.压力为F,压强为p
D.压力为F,压强为p
12.如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
13.如图,实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同,且mA:mB=1:8,A、B叠放于水平地面,在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动,甲、乙两种情况对地面的压强p甲:p乙= ,水平推力F甲:F乙= 。
14.为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为40厘米2,瓶盖面积为8厘米2,并将瓶子装满550毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)正放时水对瓶底的压力为F1,倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1 F2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出 毫升水。
15.如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为p1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为p2,已知p1:p2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙= ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为p3,则p3:p1= 。
16.如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:2,它们对地面的压力和压强分别是FA、FB和pA、pB,则FA:FB= ,pA:pB= 。
17.如图所示,边长为10cm的正方体A重力为1N,在水平向左的力F1=2N,竖直向上的力F2=4N作用下,沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,则此时A受到的滑动摩擦力大小为 ,A对竖直墙壁的压强为 。
18.如图,质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为 Pa:竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
19.如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比ρA:ρB=9:4,质量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比 ;压强之比 。
20.棱长12cm的均匀正方体,重为72N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则剩余部分b的高度为 cm。
21.有一边长为10厘米的正方体物块重80牛,放在光滑墙角处(如图所示),受水平方向力F1=100牛、竖直方向力F2=12牛的作用。回答下列问题。
(1)此时地面所受压力为 牛。
(2)此时墙壁所受压强为 帕。
22.如图所示,甲物重45N,乙物重25N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,已知同一条绳子上的弹力处处相等,则弹簧测力计的示数为 N,如果甲物体是边长为20cm的正方体,则此时甲物体对水平地面的压强为 Pa。
23.长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S′(S<S′),对地面的压强相等,如图1,则甲、乙两物体的重力关系是G甲 G乙(选填“大于”、“小于”或“等于”),若将两物体先后叠放到对方的上表面,如图2所示,此时甲对地面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)乙对地面的压强。
24.某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:
无人机自重(含电池)G
100N
最大升力F
200N
最大飞行速度v
24km/h
脚架与水平地面接触面积S
10﹣2m2
求:(1)无人机送货时最大能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
25.如图所示,两个演员在做杂技“顶竿”表演,顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿,竹竿的上端有一位重300牛的小演员.请问:
(1)当小演员静止在竿上时,若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2,竹竿的重为40N,则顶竿者肩部受到的压强是多少?
(2)小演员匀速竖直往上爬时,竹竿对他的摩擦力多大?
26.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为1000kg/m3,边长是0.1米。沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如表所示。
压强的变化量(Pa)
甲
0
乙
250
(1)甲的质量为 千克。
(2)甲是沿 方向切去的。
(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为多少帕?
(4)正方体乙的边长为多少厘米?
27.如图是某种型号的水泥搅拌车,其部分参数如表所示。取g=10N/kg,回答下列问题:
空车质量
额定载重
容积
轮胎与地面接触总面积
2t
8t
5m3
0.5m2
(1)水泥搅拌车的轮胎上均刻有明显花纹的目的是 。
(2)该水泥搅拌车在额定载重(最多允许装载混凝土质量)时,对水平路面的压强是多少?(不考虑车内人的质量)
28.如图所示,A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上,A的密度为ρA,B的密度为ρB,若它们的边长比为lA:lB=1:1,A对B的压强与B对桌面的压强之比pA:pB=2:3,则ρA:ρB= 。若不断地缩小A立方体的体积,但始终保持A的形状为立方体,使A、B两立方体的边长lA:lB的比值由1:1逐渐变为1:2,则压强pA:pB的比值变化情况为 (提示:通过计算分析后。写出变化情况)。
29.城市的交通智慧管理有许多标志,认识它们可以给出行带来方便。如图是某路口设置的交通指示牌,绿波时速是指在一个路口遇到的是绿灯,按指示牌上的时速保持下去,那么就会一路绿灯,畅行无阻。请解答下列问题:
(1)一辆轿车以绿波时速经过相距4.4km的两个路口,最多需用时多少分钟?
(2)该路口前方有一座大桥,限重标志如图,它表示这座桥允许通过车的最大重力为多少?一辆总质量为10吨的货车在通过桥面时,若车轮与地面总接触面积为0.02m2,则货车对桥面产生的压强为多少帕?
30.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车如图所示,它的质量是1.6t,每个轮子与地面的接触面积是0.02m2.(g=10N/kg)。
(1)轿车的外形制造成流线型其目的是 ,当轿车高速行驶时,对地面的压力会 (选填“不变”“变大”“变小”),其原因是 。
(2)若汽车在匀速行驶时,受到的摩擦力为车重的0.1倍,求汽车牵引力的大小。
(3)求它空载时,静止在地面上受到的压强。
31.啄木鸟与大象比“力”。森林里一只啄木鸟和一头大象在比“力气大小”,啄木鸟说“我可以轻易将最坚硬的树干啄穿,而你却不能”。大象说“我可以轻易将最坚硬的树干折断,而你却不能”。试根据以上对话分析:(g取10牛/千克)
(1)啄木鸟所说的“力”,实际指的是物理量中的 。
(2)若该大象的质量为6×103千克,每只脚掌的面积为600厘米2.列式计算:
①当它正常行走时对地面的压力是多少?
②当它站立不动时对地面的压强是多少?
32.2020年12月1日23时11分,“嫦娥五号”探测器成功着陆在月球表面。根据任务计划,返回器将携带2千克的月球样品返回地球。以此设计出的探测器质量达到了8.2吨,着陆过程中由于燃料的消耗,质量有所减小。
(1)样品在地球上受到的重力是多少?
(2)月球上物体的重力等于地球上的六分之一,假设嫦娥五号探测器着陆时质量减小为7.2吨,与月面的接触面积是500cm2,则嫦娥五号着陆器对月球表面的压强有多大?
33.2021年5月,我国自主设计的“祝融号”火星车成功着陆火星,如图所示,实现了我国航天史上的新突破,火星车在地球上受到的重力为2400N。已知同一物体在火星上受到的重力是地球上的。求:
(1)火星是太阳系中的一颗 (选填“恒星”或“行星”)。
(2)火星车的质量是多少kg?
(3)火星车在火星水平面上静止时,它对火星表面的压力是多少N?
(4)若火星车对火星水平面的压强为3×104Pa,此时的受力面积是多少m2?
2024-2025学年八年级科学第二章压强精选练习
参考答案与试题解析
1.【分析】减小压强的方法:①减小压力,②增大受力面积;
增大压强的方法:①增大压力,②减小受力面积;
【解答】解:A、铁轨下铺设枕木是为了增大受力面积达到减小压强的效果,不符合题意;
B、高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形,是为了减小受力面积达到增大压强的效果,不符合题意;
C、列车车头采用流线型设计,可以减小空气阻力,不符合题意;
D、高铁车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大受力面积达到减小压强的效果,符合题意。
故选D。
【点评】本题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要善于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
2.【分析】在压力一定时,增大受力面积,可以减小压强。
【解答】解:能使凹陷程度变小的,其实就是减小瓶子对支撑面的压强。
A、将瓶子倒放,瓶盖与海绵的受力面积更小,压强增大,凹陷程度变大,故A不符合题意;
B、将瓶子横放,受力面积增大,压强减小,凹陷程度变小,故B符合题意;
C、瓶中增加一些水,受力面积一定,压力增大,压强增大,凹陷程度变大,故C不符合题意;
D、瓶中换成等液面的食盐水,瓶内盐水的重力变大,压力变大,压强变大,凹陷程度变大,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查的是增大和减小压强的办法,属于基础题目。
3.【分析】①实心圆柱体放在水平桌面上,对桌面的压力F=G=mg=ρgsh;再利用P=表示出圆柱体对桌面的压强;由题知ha<hb和Pa=Pb判断a、b密度的关系。
②根据F=PS和Sa>Sb判断a、b的质量大小关系。
【解答】解:实心圆柱体对水平桌面的压强:
P====ρgh;
∵ha<hb,Pa=Pb,
∴ρa>ρb
∵G=F=PS,Sa>Sb
∴Ga>Gb
∵G=mg,
∴ma>mb。
故选:A。
【点评】本题需要用压强的两个公式P=ρgh和P=进行分析。这两个公式是计算压强的常用公式,一般算液体压强或形状规则的固体压强用P=ρgh计算;算固体压强用P=计算,不过没有那么绝对,要根据题意灵活运用。
4.【分析】实心圆柱体放在水平桌面上,对桌面的压力F=G=mg=ρgSh;再利用p=表示出圆柱体对桌面的压强;由题知h甲<h乙和p甲=p乙判断甲乙密度的关系;根据F=pS和S甲>S乙判断甲乙的质量和重力大小关系。
【解答】解:实心圆柱体对水平桌面的压强:
p====ρgh;
又h甲<h乙,p甲=p乙,
故ρ甲>ρ乙
因为G=F=pS,S甲>S乙
故G甲>G乙
结合G=mg可知m甲>m乙。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对压强公式的理解和掌握,解决本题的关键是推导出均匀圆柱体对水平桌面的压强表达式p====ρgh,是一道难度较大的习题。
5.【分析】根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,已知两正方体A、B的质量相同,根据V=得出A、B的体积之比,进一步得出边长之比;知道A、B的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强p======ρgh据此求压强之比。
【解答】解:由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3;
所以ρ甲:ρ乙=8:1;
由ρ=可得V=,
ρ甲:ρ乙=8:1,m甲:m乙=1:1,
∴V甲:V乙=1:8,
∵V=a3,
∴边长之比:a甲:a乙=1:2;
∵正方体对地面的压强:
p======ρga,
∴两正方体A、B对水平地面的压强之比:p甲:p乙=ρ甲a甲g:ρ乙a乙g=(8×1):(1×2)=4:1。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用,本题关键:一是通过图象求出甲、乙两物质的密度之比,二是利用好方形或圆柱形均匀物体对水平地面压强的推导公式p=ρgh。
6.【分析】(1)弹簧测力计读数时,多数都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的,此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力;
(2)通过分析B的受力情况和相互作用力的大小关系得出B对地面的压力,根据p=求出B对地面的压强。
【解答】解:(1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的10N的拉力,
因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,
所以,B也对弹簧测力计施加了一个10N的拉力,则弹簧测力计的示数F=10N,故AB错误;
(2)B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,
所以,物体B受到的支持力:
F支持=GB﹣F=100N﹣10N=90N,
因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,
所以,B物体对支撑面的压力:
F压=F支持=90N,故C错误;
B对地面的压强:
p===2.25×103Pa,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了二力平衡条件、相互作用力的应用以及压强的计算,要注意弹簧测力计处于静止状态时,受到的力是平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小。
7.【分析】对木块进行受力分析,木块受重力G、向上的压力和天花板对木块向下的压力,因木块静止,木块受到的重力加上天花板对木块向下的压力等于竖直向上的压力,据此求出天花板对木块向下的压力,再根据力的作用是相互的,求木块对天花板的压力;
求出了木块对天花板的压力,再求出受力面积,利用公式p=计算木块对天花板压强。
【解答】解:木块在竖直方向上受到重力G、手对物块向上的压力F1和天花板对物块的压力F2的作用,
木块处于静止状态,
G+F2=F1,
天花板对木块的压力:
F2=F1﹣G=20N﹣6N=14N;
木块对天花板的压力与天花板对木块的压力是一对相互作用力,
木块对天花板的压力:
F=F2=14N,
物块边长为10cm,则底面积是100cm2=1×10﹣2m2,
木块对天花板的压强:
p===1400Pa。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对压强公式的掌握和运用,能对木块进行受力分析求出木块受到天花板的压力是本题的关键。
8.【分析】水平面上的物体对水平面的压力等于重力,据此推导出a对b与b对桌面的压力关系;
根据钢材的规格,结合图示得出两者受力面积的关系,然后利用压强公式推导出a对b的压强与b对桌面的压强关系。
【解答】解:a对b的压力,Fa=Ga,
b对桌面的压力,Fb=Ga+Gb,
由题中“两块规格都是“5cm×10cm×20cm”的同样长方体钢材a和b”可知,Ga=Gb,
所以,Fa=;b的受力面积Sa=10cm××20cm=100cm2,
桌面的受力面积,Sb=10cm×20cm=200cm2,
所以,Sb=2Sa,
则a对b的压强:pa=,
b对桌面的压强:pb===pa。
故选:B。
【点评】此题考查压强的大小计算和比较,压力及重力与压力的区别,关键是知道水平面上的物体对水平面的压力等于重力。
9.【分析】物体对水平地面的压力大小等于物体的重力,根据p=求出甲图和乙图中积木玩具对地板的压强之比。
【解答】解:由图可知,图甲中积木对地板的压力:F甲=3G,受力面积:S甲=2S,
图乙中积木对地板的压力:F乙=5G,受力面积:S乙=3S,
则甲图和乙图中积木玩具对地板的压强之比:==•=•=,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查压强定义式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
10.【分析】(1)均匀正方形薄板对地面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式表示出其大小,根据面积公式分别求出两种情况下的受力面积,根据p=求出两种情况下薄板对桌面的压强;
(2)摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变。
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,用水平力向右推薄板使其运动的过程中,薄板对桌面的压力F不变,故C不正确;
压力的大小为:
F=G=mg=ρVg=ρL2dg,
右端与桌子边缘相平时,受力面积S1=L2,
此时薄板对桌面的压强p1===ρdg,
当用水平力向右推薄板使其运动时,受力面积S2=L×(L﹣)=,
此时薄板对桌面的压强p2===ρdg,
所以,p大小由ρdg增大为ρdg,故A不正确;
(2)因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,
所以,在用水平力向右推薄板使其运动的过程中,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变,故B不正确,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了有关压力和压强、摩擦力大小的判断,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及影响摩擦力大小的应用,要注意受力面积大小的计算。
11.【分析】已知10本完全相同的书对书架的压力,可求一本书对书架的压力,从而求出剩余书对书架的压力;
当取走右边的4本书后,书对书架的压力减小,与书架的接触面积也减小,根据公式P=可求书架受到的压强。
【解答】解:一本书对书架的压力为,剩余6本对书架的压力为F1==F,
假设10本书与书架的接触面积为S,剩余6本书与书架的接触面积为S,
所以此时书架受到的压强为P1===P。
故选:C。
【点评】本题考查压力和压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点知道每本书对书架的压力和与书架的接触面积都是相同的。
12.【分析】(1)压力是由于发生弹性形变而产生的力,而重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一种性质的力;
(2)只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;根据p=求出甲对海绵的压强、乙对甲的压强。
【解答】解:
AB.压力属于弹力,是由于物体发生弹性形变而产生的力,而重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一种性质的力,所以不能说压力就是重力,故AB错误;
CD.只有当把物体放在水平面上时,对水平面的压力才等于物体重力,
所以,甲对海绵的压力F甲=G1+G2,乙对甲的压力F乙=G2,
甲对海绵的压强p甲==,乙对甲的压强p乙==,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对压力和重力的区别的理解与掌握以及压强的计算,是一道较为简单的应用题。
13.【分析】(1)由题意可知,实心正方体A、B的密度相同,根据m=ρV=ρL3求出它们的边长之比,水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据p==求出甲、乙两种情况对地面的压强之比;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,据此比较两种情况下受到的滑动摩擦力关系,物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,据此进行解答。
【解答】解:因实心正方体A、B的材质相同,即密度相同,
所以,由m=ρV=ρL3可得,它们的边长之比:
====,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲、乙两种情况对地面的压强之比:
====()2=()2=;
因两种情况下整体对地面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,
所以,整体受到的滑动摩擦力f相同,
因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,
所以,F甲=F乙=f,即F甲:F乙=1:1。
故答案为:4:1; 1:1。
【点评】本题考查了重力公式和密度公式、压强公式、二力平衡条件以及影响滑动摩擦力大小因素的应用等,涉及到的知识较多,综合性强,有一定的难度。
14.【分析】(1)瓶中装满水,将瓶子竖直倒置,水的密度ρ、水的深度h不变,利用液体压强公式p=ρgh即可判断,根据F=pS判断出水对瓶底压力的关系;
(2)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,根据压强求出倒放时的压力大小,则可知倒放时水的重力,与原来的重力相减,即为应倒出水的重力,根据G=mg计算质量。
【解答】解:(1)瓶中装满水,将瓶子竖直倒置,水的密度ρ、水的深度h不变,
由液体压强公式p=ρgh可知,瓶子正放时对海绵的压强与瓶子倒放时对海绵的压强相等,
所以p1=p2;
由于S1>S2,由F=pS知F1>F2;
(2)V=550mL=550×10﹣6m3
这瓶水的质量为:m=ρV=1×103kg/m3×550×10﹣6m3=0.55kg。
这瓶水重为:G=mg=0.55kg×10N/kg=5.5N;
物体放在水平面上,则F=G=5.5N。
瓶子正放时对海绵的压强为:
p1===1375Pa;
要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,
由p=得:倒放时水的重力G′=F′=pS′=1375Pa×8×10﹣4m2=1.1N,
倒出的水的重力ΔG=G﹣G′=5.5N﹣1.1N=4.4N,
则由G=mg得:Δm===0.44kg,
由m=ρV得V===4.4×10﹣4m3=0.44×103cm3=440mL。
故答案为:大于;440。
【点评】本题考查了重力公式、密度公式、压强公式的应用,综合性较强,解题时要注意单位的换算,灵活应用公式是解题的关键。
15.【分析】(1)水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,据此利用p=、G=mg、ρ=和V=l3列出等式,求解两物体的密度和重力之比;
(2)将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压力都等于物块甲和物块乙的重力之和,根据压强公式计算p3:p1。
【解答】解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ=、V=l3可得:
======,
解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙===3:1;
(2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则=====。
故答案为:3:1;4:1。
【点评】此题考查重力、压强的大小计算和比较,涉及到重力、密度公式的应用,是一道综合性较强的题目,难度较大,关键是知道水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力,并灵活运用相关公式。
16.【分析】对于粗细均匀的固体,其产生的压强p======ρgh,据此求出同种材料制成的实心圆柱体A和B对地面的压强之比,根据F=pS求出对地面的压力之比。
【解答】解:同种材料制成的两个实心圆柱体,其密度相同都为ρ,
则圆柱体对水平地面的压强:
p======ρgh,
实心圆柱体A和B对水平地面的压强分别为:
pA=ρghA,pB=ρghB,
所以,===;
对水平地面的压力之比:==×=×=1:1。
故答案为:1:1;2:1。
【点评】本题考查了压力之比和压强之比的计算,正确的应用规则、均匀物体(圆柱体、正方体、正方体)对水平面上的压强表达式p=ρgh是关键。
17.【分析】(1)物体A沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力,此时在竖直方向上物体A受到重力、推力、滑动摩擦力的作用,并且F2=G+f,据此求物体A受到的滑动摩擦力大小;
(2)由于固体能大小不变的传递压力,A对竖直墙壁的压力等于F1,求出受力面积,利用p=求A对竖直墙壁的压强。
【解答】解:
(1)物体A沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,处于平衡状态,物体A受到竖直向上力F2与重力、滑动摩擦力的合力是平衡力,
可得:F2=G+f,
物体A受到的滑动摩擦力大小:
f=F2﹣G=4N﹣1N=3N;
(2)因为固体能大小不变的传递压力,
所以A对竖直墙壁的压力:
F压=F1=2N,
受力面积S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
A对竖直墙壁的压强:
p===200Pa。
故答案为:3N;200Pa。
【点评】本题考查了压强的计算、力的平衡知识的应用,注意:固体能大小不变的传递压力。
18.【分析】(1)该物体对桌面的压力和自身的重力相等,根据题意求出物体与桌面的接触面积即为受力面积,根据p=求出该物体对桌面的压强;
(2)将阴影部分切除,根据p=可知剩余部分对桌面的压强变化。
【解答】解:长方体对桌面的压力为:F=G=7N;
长方体对桌面的压强为:p===700Pa;
设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p=,因为S′<S,所以> ①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′== ②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
故答案为:700;变小。
【点评】本题主要考查了固体压强的计算及大小分析,解决此题的关键是利用好公式p=,将两次压强的大小均与比较。
19.【分析】根据密度公式求出A、B的体积之比,根据体积公式求出A、B的边长之比,根据面积公式求出A、B的底面积之比;物体对地面的压力等于A、B的总重力,据此可知按甲、乙两种不同方式叠放对地面的压力之比;根据p=求出压强之比。
【解答】解:由ρ=可知,A、B的体积之比:====,
由V=L3可知,A、B的边长之比:===,
则A、B的底面积之比:===,
按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,物体对地面的压力等于A、B的总重力,由于总重力相等,所以它们对地面的压力相等,即地面受到的压力之比为1:1;
压强之比:===。
故答案为:1:1;4:9。
【点评】本题考查密度公式、体积公式、面积公式以及压强公式的应用,是一道力学综合题,有一定的难度。
20.【分析】已知正方体的棱长,可求得其面积,正方体放在水平桌面中央,对桌面的压力等于物体本身的重力,根据公式p=可求得正方体对桌面的压强;
因为是规则物体,所以根据公式p======ρgh结合裁下一部分后a对桌面压强(立放)为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,列出关系式可求得剩余部分b的高度。
【解答】解:(1)已知正方体的棱长L=12cm=0.12m,则其面积S=L2=(0.12m)2=0.0144m2,
正方体对桌面的压力F=G=72N,
正方体对桌面的压强p===5×103Pa,
(2)因为是规则物体,沿水平方向裁下一部分a,立放a对桌面压强pa=====ρgha,
b对桌面压强pb=ρghb,
已知pa=1.5pb,
ρgha=1.5ρghb,
正方体的棱长12cm,
解得hb=0.08m=8cm,
故答案为:5×103;8。
【点评】本题考查了求压力、求压强等,关键是公式的应用,要知道在水平地面上压力等于物体本身重力,利用好p======ρgh是解答此题的关键。
21.【分析】(1)物体对水平地面的压力等于物体的重力和力F2之和;
(2)固体可以大小不变的传递压力,水平方向物体对墙的压力和力F1对物体的压力相等,然后根据压强公式求出这时竖直墙壁所受压强。
【解答】解:(1)地面所受的压力:F′=F2+G=12N+80N=92N;
(2)因固体可以大小不变的传递压力,所以,墙壁所受到的压力:F=F1=100N,
墙壁所受到的压强:p==1×104Pa。
故答案为:92;1×104。
【点评】本题考查了压力、压强的定义和计算,要注意物体静止放在墙脚处时,水平方向受到的力和竖直方向上受到的力没有直接的关系,考虑水平方向的力,不用考虑竖直方向的力。
22.【分析】(1)整个装置处于静止状态,对乙进行受力分析,由二力平衡知,绳子对乙的拉力等于乙的重力,即F=G乙,由于弹簧测力计处于静止状态,由二力平衡知,弹簧测力计两端绳子的拉力相等,弹簧测力计的示数等于其一端受到绳子拉力的大小;
(2)拉甲绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数F′,对甲进行受力分析,地面对甲的支持力等于甲的重力减去绳子的拉力,即F支=G﹣F′,根据力的作用是相互的知,甲对地面的压力等于地面对甲的支持力,即F压=F支,已知甲是边长为20cm的正方体,则可计算出甲与地面的接触面积,根据p=可计算出甲对地面的压强。
【解答】解:由题知,甲、乙均处于静止状态,对乙进行受力分析,由二力平衡知,绳子对乙的拉力等于乙的重力,即:F=G乙=25N,由于弹簧测力计处于静止状态,由二力平衡知,弹簧测力计两端绳子的拉力相等,弹簧测力计的示数等于其一端受到绳子拉力的大小,则弹簧测力计的示数为25N;
拉甲绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数,即:F′=25N,对甲进行受力分析,地面对甲的支持力等于甲的重力减去绳子的拉力,即F支=G甲﹣F′=45N﹣25N=20N,根据力的作用是相互的知,甲对地面的压力等于地面对甲的支持力,即:F压=F支=20N,已知甲是边长为20cm的正方体,则甲与地面的接触面积为:S=0.2m×0.2m=0.04m2,所以甲物体对地面的压强为:
p===500Pa。
故答案为:25;500。
【点评】本题主要考查了受力分析和压强的计算,正确对甲、乙物体进行受力分析是答题的关键,题目难度适中。
23.【分析】甲乙的压强相等,知道甲乙的受力面积,根据压强公式可以判断甲乙对地面的压力,判断出甲乙重力的关系,叠加后根据p=写出甲乙对地面的压强,根据S<S′判断甲乙对地面的压强。
【解答】解:甲、乙的底面积分别为S、S'(S<S'),甲乙对地面压强相等,根据 F=pS知甲对水平地面的压力小于乙对水平地面的压力,所以甲的重力小于乙的重力,即G甲小于G乙;
将乙叠放在甲的上面,此时甲对地面的压强:p甲=,
将甲叠放在乙的上面,此时乙对地面的压强:p乙=,
因为S<S′,
所以p甲>p乙。
故答案为:小于;大于。
【点评】本题考查了固体压强公式的应用,掌握叠加后压力和受力面积的变化是解决本题的关键。
24.【分析】(1)无人机以最大升力送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,其大小等于最大升力减去自重,根据G=mg求出所载货物的最大质量;
(2)知道无人机的最大速度和飞行的距离,根据速度公式求出需要的最短时间;
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面的压力和它们的重力相等,根据压强公式求出对地面产生的压强。
【解答】解:(1)无人机以最大升力送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,
则最大装载货物的重力G货物=F升﹣G飞机=200N﹣100N=100N,
由G=mg可得所载货物的最大质量:m货物===10kg;
(2)根据速度公式可知需要的最短时间:t===1.125h=67.5min;
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对水平地面的压力:
F压=G飞机+G货物′=100N+40N=140N,
则对地面产生的压强:p===1.4×104Pa。
答:(1)无人机送货时最大能装载10kg的货物;
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要67.5min;
(3)当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是1.4×104Pa。
【点评】本题考查了二力平衡条件和重力公式、速度公式、压强公式的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
25.【分析】(1)顶竿者肩部受到的压力等于小演员和竿的总重力,又知受力面积大小,根据p=求出压强即可;
(2)小演员匀速竖直往上爬时,竹竿对他的摩擦力与他的重力是一对平衡力。
【解答】解:(1)顶竿者肩部受到的压力等于小演员和竿的总重力,即F=G竹+G人=40N+300N=340N。
则顶竿者肩部受到的压强:p===1.7×105Pa。
(2)小演员匀速竖直往上爬时,受到的重力、摩擦力是一对平衡力,竹竿对他的摩擦力f=G人=300N。
答:(1)顶竿者肩部受到的压强是1.7×105Pa。
(2)3竹竿对他的摩擦力为300N。
【点评】本题考查压强的计算和二力平衡条件的应用,是一道基础题,注意公式中的单位统一。
26.【分析】(1)已知甲的边长求出甲的体积,利用密度计算公式求得甲的质量;
(2)结合p=分类分析;
(3)根据压强公式p=ρgh可知甲对地面的压强;
(4)先求得甲切掉一半体积的质量,甲切掉一半体积的质量和乙切掉一半体积的质量相等,结合乙的压强的变化量是250Pa及压强的公式得到乙压强的变化量,据此求出正方体乙的边长。
【解答】解:(1)已知甲的边长L甲=0.1m,甲的体积为:V甲=(L甲)3=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
根据密度公式ρ=可知,甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
(2)由表中数据可知,甲对地面压强的变化量是零,说明乙切掉的部分叠放在甲上面,压力不变,甲的底面积不变,由p=可知甲对地面的压强不变,所以沿水平方向切甲,如果沿竖直方向切去,受力面积减小,乙切去部分放到甲的上面,会导致甲对地面的压强增大;
如果水平方向切乙,乙的底面积不变,将甲切掉部分叠放在乙上面,压力不变,由p=可知乙对地面的压强不变,所以沿竖直方向切乙;
(3)甲对地面的压力等于其重力,即F=GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,所以切掉一半之前,甲对地面的压强为p===1×103Pa;
(4)由前面解答可知,甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等,所以原来甲、乙的质量相等,即m乙=m甲=1kg,
切割前乙对地面的压力F乙=m乙g,受力面积为S乙,
将乙沿竖直方向切去一半的体积,并将甲切去的一半叠放在乙剩余部分的上方,
此时乙对地面压力:F乙′=m乙+m甲=m乙g,受力面积为S′=S乙,由表中数据可知,乙的压强的变化量是250Pa,
由压强的公式可得乙压强的变化量:
Δp乙=p乙′﹣p乙=﹣=,
则原来乙的底面积:S乙===0.04m2,
所以正方体乙的边长:
L乙===0.2m=20cm。
答:(1)1;(2)水平;(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为1×103Pa;(3)正方体乙的边长为20cm。
【点评】此题考查了密度计算公式、压强计算公式的应用,难度较大。
27.【分析】(1)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。在接触面粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦力;
(2)水泥搅拌对水平路面的压强车满载时对水平路面的压力等于空车和额定载重的总重力,根据F=G=mg求出其大小,利用p=求出对水平路面的压强。
【解答】解:(1)水泥搅拌车的轮胎上均刻有明显的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
水泥搅拌车满载时对水平路面的压力:
F=G总=(m车+m载)g=(2×103kg+8×103kg)×10N/kg=105N,
对水平路面的压强:
p===2×105Pa。
答:(1)增大摩擦;
(2)水泥搅拌车在额定载重(最多允许装载混凝土质量)时,对水平路面的压强是2×105Pa。
【点评】本题考查摩擦力的增大和压强的计算,难度适中,是对基础知识的考查。
28.【分析】根据A、B两立方体的边长之比求出面积、体积之比;因放在水平面上物体的压力和本身的重力相等,所以根据密度公式和压强公式求出A对B的压强与B对桌面的压强之比,再根据已知条件求出A、B两物体的密度之比。当不断地缩小A立方体的体积时,先表示出两者的压强之比,再根据特殊值法判断比值的变化。
【解答】解:∵lA:lB=1:1
∴SA:SB=1:1,VA:VB=1:1
由∵A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上,p=
∴pA:pB=:=:=×==
所以ρA:ρB=2:1
若不断地缩小A立方体的体积时,设lA:lB=x,且≤x≤1,则
SA:SB=x2,VA:VB=x3,
所以pA:pB=×==,
当x=时,pA:pB=4:5=0.8;
当x=时,pA:pB=48:59≈0.81;
当x=时,pA:pB=200:253≈0.79;
当x=1时,pA:pB=2:3≈0.67;
故不断地缩小A立方体的体积时,压强pA:pB的比值变化情况为先增大后减小。
故答案为:2:1,先增大后减小。
【点评】本题考查了压强大小的计算和密度公式的应用,关键是物体可以大小不变的传递压力和水平面上物体的压力和物重相等,难点是利用特殊值法判断两者压强之比的变化。
29.【分析】(1)有图可知最小绿波速度,利用t=计算该轿车通过两个路口,所用的最多时间;
(2)根据F=G=mg计算货车对水平桥面产生的压力,利用p=计算货车对桥面产生的压强。
【解答】解:
(1)由图可知,最小绿波速度为v=50km/h,则该轿车通过两个路口,所用的最多时间
t===0.088h=5.28min;
(2)货车对水平桥面产生的压力F=G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N,
货车对桥面产生的压强p===5×106Pa。
故答案为:(1)经过相距4.4km的两个路口,最多需用时为5.28min;(2)货车对桥面产生的压强为5×106Pa。
【点评】本题考查了速度公式的应用和压强公式的应用,属于基础题。
30.【分析】(1)①流线型是前圆后尖,表面光滑,略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
②汽车高速行驶时,由于汽车的向上凸的流线型结构使汽车上方空气的流速大于下方空气的流速,根据流速与压强的关系判断上方压强和下方压强的关系,进一步判断对地面压力的变化。
(2)汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,两个力的大小相等,根据题意求出汽车匀速行驶时受到的阻力即可求出牵引力的大小。
(3)汽车空载时,对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出地面受到的压强。
【解答】解:
(1)①轿车的外形常做成流线型,目的是为了减小汽车行驶时受到的阻力。
②轿车在水平路面上静止时,对地面的压力等于其重力。
轿车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快、下方的流速慢,上方的压强小、下方的压强大,产生向上的压力差,减小对地面的压力。
(2)因汽车匀速行驶时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:
F牵=f=0.1G=0.1mg=0.1×1.6×103kg×10N/kg=1600N。
(3)轿车空载静止在地面上时,地面受到的压力:
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,
地面上受到的压强:
p===2×105Pa。
故答案为:
(1)减小汽车行驶时受到的阻力;变小;轿车的形状上面凸起,下面平直,在水平路面上高速行驶时,流过上方的空气流速快、下方的流速慢,上方的压强小、下方的压强大,产生向上的压力差,减小对地面的压力。
(2)汽车牵引力的大小为1600N。
(3)它空载时,静止在地面上受到的压强2×105Pa。
【点评】本题考查了压强的计算和二力平衡条件的应用以及利用流速与压强关系的关系解释生活的现象,关键是知道物体对水平面的压力和自身的重力相等以及升力产生的原因。
31.【分析】(1)压强是表示压力的作用效果的物理量;物理学中把物体在单位面积上受到的压力叫做压强;
(2)大象正常行走时对地面的压力等于其重力;根据p=即可求出它站立不动时对地面的压强。
【解答】解:
(1)压强是表示压力作用效果的物理量,啄木鸟说“我可以轻易将最坚硬的树干啄穿“,是指作用在树干上的压强大,即啄木鸟所说的“力”,实际指的是物理量中的压强;
(2)①大象的重力:G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N;
它正常行走时对地面的压力:F=G=6×104N,
②它站立不动时对地面的压力:F=G=6×104N,
它站立不动时对地面的压强:
p===2.5×105Pa。
答:(1)压强;
(2)①当它正常行走时对地面的压力是6×104N,
②当它站立不动时对地面的压强是2.5×105Pa。
【点评】此题考查学生对压强的定义及其物理含义的理解和掌握,同时还考查了压力和压强的计算,关键是要注意大象不动是四只脚着地,计算过程要注意单位的换算。
32.【分析】(1)质量是物体的一种属性,不随形状、状态、温度、位置的改变而改变;根据G=mg可求出样品在地球上受到的重力;
(2)利用G=mg求出探测器在地球上受到的重力;月球上物体的重力等于地球上的六分之一,据此可求探测器在月球上受到重力,探测器对月球水平表面的压力等于嫦娥五号在月球上受到重力;根据p=求探测器对月球表面的压强。
【解答】解:(1)质量是物体的一种属性,不随形状、状态、温度、位置的改变而改变,所以返回器将携带2千克的月球样品返回地球后,样品的质量仍为2kg,
所以样品在地球上受到的重力为:G样=m样g=2kg×10N/kg=20N;
(2)探测器在月球上受到重力为:G探=G地=m探g=×7.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
所以嫦娥五号着陆器对月球表面的压强为:p====2.4×105Pa。
答:(1)样品在地球上受到的重力是20N;
(2)嫦娥五号着陆器对月球表面的压强为2.4×105Pa。
【点评】本题主要考查重力公式及压强定义式的应用,难度不大。
33.【分析】(1)根据火星特点可知;
(2)由G=mg计算可得;
(3)由公式F=G计算可得;
(4)由p=计算可知。
【解答】(1)火星是太阳系由内往外数第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球直径的一半,自转轴倾角、自转周期相近公转一周则花两倍时间;
(2)由G=mg可知,火星车的质量m=G地/g=2400N/10N/kg=240Kg;
(3)火星车在火星水平面上静止时,它对火星表面的压力和自身的重力相等,由题意可知,它对火星表面的压力F=G=×2400N=900N;
(4)由p=可知,此时火星表面的受力面积S===0.03m2。
故答案为:
(1)行星;
(2)火星车的质量是240kg;
(3)火星车在火星水平面上静止时,它对火星表面的压力是900N;
(4)若火星车对火星水平面的压强为3×104Pa,此时的受力面积是0.03m2。
【点评】这道题综合考查了压强的计算和太阳系的组成,实用性极强。
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