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8.1 压 强
第1课时 压力与压强
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1.当受力面积相同时,压力 ,压力的作用效果越明显;当压力相同时, 小,压力的作用效果越明显。
2.物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积 叫做压强。压强的
公式为 。
3.在国际单位制中,压强的单位是 ,叫做帕斯卡,简称帕,符号是 。1 Pa= N/m2。
越大
受力面积越
之比
p=
牛每平方米
Pa
1
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压强公式的理解
(1)p=为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算。
(2)用此公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa、F—N、S—m2。
(3) 公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。
(4)公式中F是压力,而不是物体的重力。当物体静止在水平面上时,只受重力和支持力时,其对水平面压力的大小等于物体重力的大小。
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受力面积和受力物体的底面积是两个不同的概念,压力与底面积之比不一定等于压强。公式p=中,受力面积S是指两个物体的接触面积。如人行走时和站立时,地面的受力面积是不同的。
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知识点1:压力
1.用30 N的水平力把重20 N的长方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,则木块对墙壁的压力为( )
A.10 N
B.20 N
C.30 N
D.50 N
C
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知识点2:探究压力的作用效果
2.如图是用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材“探究压力的作用效果”的实验。
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(1)实验时,通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力的作用效果。
(2)通过观察图甲和图 可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;通过观察图乙和图丙可知:受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图丁,对比图甲,则矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (选填“相同”或“不相同”)。
海绵的凹陷程度
乙
压力
相同
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知识点3:压强
3.【物质观念】对于p=的解释,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积越大,压强越小
D.受力面积不变时,压强与压力成正比
D
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4.一辆质量为1.5 t的小汽车在水平路面上匀速行驶,它受到的重力为
N;若每个轮胎与地面的接触面积约为15 cm2,则小汽车对地面的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
1.5×104
2.5×106
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D
5.双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为( )
A.1.25×103 Pa
B.2.5×103 Pa
C.5×103 Pa
D.1.25×104 Pa
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6.【教材情境素材改编】如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是( )
A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力
B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力
C.手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强
D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是一对平衡力
C
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7.如图,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是40 cm、20 cm、10 cm,以三种方式摆放在水平地面上,其对地面的压强分别为p甲、p乙、p丙。则下列大小关系正确的是( )
A.p甲>p乙>p丙
B.p乙>p甲>p丙
C.p丙>p乙>p甲
D.p乙>p丙>p甲
D
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8.【生活情境素材改编】如图,水平桌面上有一质量分布均匀的木板M,其右端与桌边相齐。木板在水平拉力F的作用下被缓慢地向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,摩擦力不变
B.M对桌面的压强不变,摩擦力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
D.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D
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9.(多选题)甲、乙两物体重叠并置于水平面上,如图所示。已知甲的底面积为200 cm2,重为10 N;乙的底面积为100 cm2,重为20 N。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压力为10 N
B.甲对乙的压强为500 Pa
C.乙对地面的压力为20 N
D.乙对地面的压强为3 000 Pa
AD
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10.一位同学体重为600 N,自然站立在水平地面上,对地面压力为____N,双脚站立对地面的压强比行走时____;某沼泽地能承受的压强为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
小
0.03
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11.【物理学与日常生活】一款环保共享电动汽车满载时总质量为900 kg,轮胎与地面的总接触面积为300 cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压强p1= Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2 (选填“大于”“等于”或“小于”)p1。(g取10 N/kg)
3×105
小于
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12.如图,两均匀正方体物块A、B叠加水平放置,此时物块B对地面的压强为4×103 Pa,两正方体的边长分别为lA=0.1 m、lB=0.2 m。若物块A的质量为4 kg,则物块B的质量为 kg;若将物块A、B位置互换,则物块B对物块A压强为 Pa,物块A对地面的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
12
1.2×104
1.6×104
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C
13.【演绎推理】如图为中国邮政用足够长的传送带传送物资,将物资(其重心为O)由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带受到的压力、压强及物资受到的摩擦力随时间变化的图像正确的是( )
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$$第2课时 增大或减小压强
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减小
1.增大压强的方法:(1)当压力一定时, 受力面积;(2)当受力面积一定时,增大 ;(3)增大 的同时,减小 。
2.减小压强的方法:(1)当 一定时,增大受力面积;(2)当受力面积一定时, 压力;(3) 压力的同时,增大 。
压力
压力
受力面积
压力
减小
减小
受力面积
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1.压强在生产、生活中的应用:主要是增大压强或减小压强,是利用改变压力和受力面积中的一个因素实现的。
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2.均匀柱状物体对水平面的压强
(1)推导公式:
设均匀柱状物体高为h,密度为ρ,底面积为S,对水平面的压强:p======ρgh。
(2)适应条件:①物体自由放置在水平面上;②物体密度均匀;③物体形状规则,如长方形、圆柱体等。
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在运用压强公式p=或变形公式计算时一定要做好两项准备:一是弄清压力和受力面积的大小,二是要弄清压力和受力面积的单位。
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A
知识点1:增大或减小压强
1.【课标情境素材改编】下列做法中,属于减小压强的是( )
A.书包带做得较宽
B.篆刻刀刀口磨得很锋利
C.用细线切割肥皂
D.压路机的碾子质量很大
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2.(长沙中考)(多选题)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉尖做得很细
B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利
D.货车限载保护路面
AC
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3.如图所示,逃生安全锤前端设计成锥形,这样做的目的是通过 受力面积的方法,来 压强,从而破坏玻璃窗逃生。(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
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知识点2:压强的综合应用
4.【物理学与日常生活】如果一个人在冰面上散步,忽见冰面有了裂缝,这时他应采取的措施是( )
A.立即调头往河岸上奔跑
B.站住不动,呼喊求救
C.立即调头慢慢往河岸走
D.俯卧在冰上,慢慢往河岸爬行
D
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5.小华将一盆盆栽花卉放于水平窗台上,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____。(g取10 N/kg)
1 000
变大
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1.8
6.【传统文化】禹州是中国瓷器的重要发祥地,被誉为“钧瓷之都”。如图为小红用来装饰房间的禹州瓷瓶,当其放在水平桌面上时,与水平桌面的接触面积为3.6×10-3 m2,对水平桌面的压强为5 000 Pa,则该瓷瓶的质量为 kg;若该瓷瓶倒置放在水平桌面上,与水平桌面的接触面积为8 cm2,则此时瓷瓶对桌面的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
2.25×104
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B
7.下列实例中,为了减小压强的是( )
A.逃生锤的锤头很尖
B.载重车有很多车轮
C.盲道上有凸起
D.针头一端做成斜口
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8.【教材情境素材改编】国庆节期间,小文乘坐高铁外出旅游。当他坐在舒适的高铁列车上时,下列说法正确的是( )
A.铁轨下铺设枕轨主要是为了减小压力
B.破窗锤头做成锥形是为了增大压强
C.在机械部件之间加润滑油是为了增大摩擦
D.车厢座椅用软质材料是为了减小压力从而减小压强
B
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9.一个重为600 N、底面积为750 cm2的物体Q,将其放在水平地面上,如图所示。现将物体Q挂在杠杆的B端,在A端悬挂一个重为450 N的物体P使杠杆在水平位置平衡,忽略杠杆自重的影响,若OA∶OB=1∶2,下列说法正确的是( )
A.绳子对物体Q的拉力为375 N
B.地面对物体Q的支持力为225 N
C.物体Q对地面的压强是5 000 Pa
D.物体Q对地面的压强是10 000 Pa
C
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10.【物理学与日常生活】如图为一种登冰山用的冰爪,它可以套在登山者的鞋上,由于冰雪很滑,穿上冰爪可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦力,冰爪底面做得非常锋利可以通过减小 的方式增大压强,使冰爪很容易的插入冰雪中。
增大
受力面积
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11.【数形结合】质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103 kg/m3,乙的边长为10 cm,则甲的质量是__kg,图中A点横坐标是__。
1
2
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【方法指导】
如图,设质地均匀柱体的高为h,密度为ρ,底面积为S,该柱体放在水平桌面上时,对桌面产生的压强:p==ρgh。
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【针对训练】
1.如图所示,质量分布均匀的圆柱体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半留在水平桌面上。切割后,其对桌面的压强不变的是( )
B
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2.如图所示,放在水平地面上的正方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2<p3
B.p1=p2=p3
C.p1>p2>p3
D.缺少条件,无法判断
A
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3.如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2 ∶1,底面积之比为1∶2,则它们对地面的压力FA∶FB=
,对地面的压强pA∶pB= 。
1 ∶1
2 ∶1
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$$