课时8.1 压力的作用效果-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理全一册同步学与练(沪科版2024)
2025-01-17
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2份
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40页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 压力的作用效果 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 压力与压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.15 MB |
| 发布时间 | 2025-01-17 |
| 更新时间 | 2025-01-17 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50059876.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第八章 压强(原卷版)
课时8.1 压力的作用效果
2022年课程标准
学习目标
2.2.7通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,
并了解其在生产生活中的应用
物理观念:能通过实验,探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积大小的关系.
科学思维:通过比较压力的作用效果,能描述压强概念的建立过程,能熟练写出压强公式、单位,并能运用压强公式进行简单计算。
科学探究:通过生活实例,结合压强公式,明确增大、减小压强的方法,培养学生对知识的运用能力。
科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。
知识点一、压力的概念
1.定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
2.方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体的内部。
3.作用点:在被压物体的受力面上,一般等效在接触面的中心。
4.压力与重力的区分:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
知识点二、探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.影响压力作用效果的因素:压力与受力面积。
2.探究压力作用效果的方法:控制变量与转换法
3.结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
知识点三、压强
1.在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫压强。
2.公式:;推导公式:
单位:Pa(帕斯卡)
知识点四、增大与减小压强的方法
1.增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积,或在受力面积一定时,增大压力。例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄等就是利用压力一定,减小受力面积的方法增大压强。
2.减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积,或在受力面积一定时,减小压力。例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等就是利用压力一定,增大受力面积的方法减小压强。
情景问题一:两位质量差不多的同学,站着雪地,站着滑雪板上为什么没有陷进雪地里,而鞋子却陷进去了?
【角度1】压力的概念
【典例1】(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【变式1-1】(23-24八年级下·陕西西安·期末)饭后常听到博雅楼传出优美的钢琴声,是学生饭后坐在钢琴前自由弹奏的画面,下列说法正确的是( )
A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对相互作用力
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力是一对平衡力
C.学生对凳子的压力是由于学生形变产生的
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力大小不变
【变式1-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)压力是 (选填“垂直”或“竖直”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定”或“不一定”)越显著。
【角度2】压力的作用效果与哪些因素有关
【典例2】(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
【变式2-1】(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
【变式2-2】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小月用矿泉水瓶和海绵等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,通过观察海绵的 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)观察图甲和乙得到的结论是: ;下列实例中,应用该结论的是 ;
A.压路机碾子很重 B.汽车限重 C.螺丝帽下垫上垫圈
(3)在探究压力的作用效果与压力的关系时,小月进行乙、丙两次实验,发现两次的实验现象变化不明显,为了解决这个问题,以下可行的操作是__________;
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些
B.将丙图矿泉水瓶中的水减少一些
C.将丙图与甲图进行比较
(4)若将矿泉水瓶放在石块上,如图丁所示。比较丁、甲两图,矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (填“相同”或“不相同”)。
【角度3】压强的概念
【典例3】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,两个手指感觉差不多,以下说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【变式3-1】(24-25九年级上·上海浦东新·期中)物理学中把 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为,放在面积为的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 帕,表示的物理意义为 。
【变式3-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)压力是指 作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示 的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是 pa。
【角度4】压强的简单计算
【典例4】 (23-24八年级下·安徽蚌埠·期中)边长为的正方体木块A,重,受水平作用力时,静止在竖直墙壁上,如图所示。则木块对墙面的压强是 Pa,其物理意义是 。
【变式4-1】(22-23九年级下·重庆·阶段练习)如图所示,图钉尖的面积是5×10﹣8m2,图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2,木板能承受的最大压强是6×108Pa,手指至少要用 N的力,图钉尖才能进入木板。图钉的钉帽做的面积很大是为了在压力一定时,通过 来达到减小压强的目的。
【变式4-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)为营造高雅的诗意校园,某中学在校园内修建了一座孔子雕像。整座雕像总质量(含底座)为3000kg,由孔子像和水平基座两部分组成,如图所示,其中水平基座是由花岗岩制成的,已知该花岗岩的密度为 千克/米3,水平基座体积为0.5米3,水平基座与地面接触的总面积为1.5米2。求:
(1)水平基座的质量;
(2)整座雕像对水平地面的压强;
(3)请利用学过的知识解释水平基座做得比较大的好处。
。
【角度5】比较压强的大小
【典例5】 (23-24八年级下·陕西西安·期末)如图,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有质量相同的不同液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则两液体的密度、和桌面受到的压强、大小关系为( )
A., B.,
C., D.,
【变式5-1】(2025·上海静安·一模)如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为( )
A.F甲<F乙;p甲<p乙
B.F甲<F乙;p甲>p乙
C.F甲>F乙;p甲<p乙
D.F甲>F乙;p甲>p乙
【变式5-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)如图,密度均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,它对桌面的压强为 Pa;若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压力会 ,剩余部分对桌面的压强会 ;第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,剩余部分对桌面的压强相较于第一次会 。(以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
【角度6】增大与减小压强
【典例6】 (22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
【变式6-1】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
【变式6-2】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)图钉的一端做的很尖,是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【基础强化】
1.(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)关于压力的说法,正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,物体对地面的压力就是物体的重力
B.压力有时不一定垂直于物体的表面
C.压力大小可以等于物体的重力,也可以小于物体的重力
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力
2.(23-24八年级下·四川遂宁·期末)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是( )
A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B.对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
3.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
4.(2025·上海奉贤·一模)如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为。它们剩余部分的质量分别为、,对地面的压强分别为,则( )
A., B.,
C., D. ,
5.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
6.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )A. B. C. D.
7.(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
8.(24-25九年级上·上海·阶段练习)物理学中,把物体所受的压力与 的比叫做压强,压强是描述 的物理量:一物体对水平桌面的压强是800Pa,其含义是 。
9.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)压强是表示 的物理量,一名中学生双脚站立时对地面产生的压强约为1.25×104帕,表示每平方米面积上受到的压力为 牛;当他行走时对地面产生的压强将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
10.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
11.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对月球表面的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”);为了适应月球表面的特殊状况,“月球车”安装了 6 个车轮,这是通过 来减小月球车对月球表面的压强。
12.(23-24八年级下·河南漯河·期末)如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
13.(2024·陕西西安·模拟预测)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
14.(24-25八年级上·广东广州·阶段练习)(1)如图所示请画出斜面受到的压力和物体A受到的重力的示意图;
(2)京冬奥会滑雪场,索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
15.(23-24八年级下·云南昭通·期中)如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,小丽是根据 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法叫 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 。
(3)比较图 实验可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中小桌和砝码对海绵的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(6)为了使实验中观察到的实验现象更加明显,请你写出一条改进实验的建议: 。
16.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,小宁想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察泡沫的 程度来比较压力的作用效果;
(2)通过比较 两次实验,可以得出的结论是压力的作用效果与受力面积有关;
(3)将图甲的泡沫块换成金属块如图丁,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为p甲 p丁;
(4)汽车配备逃生锤,遇害到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选下图A、B中的 。
A. B.
【素养提升】
1.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们的质量为m甲、m乙,对水平地面的压强为p甲、p乙。现沿水平方向在上部分别截去高度为∆h甲、∆h乙,则下列条件中一定能使物体甲、乙对水平面压力变化量∆F甲<∆F乙的是( )
A.p甲=p乙,∆h甲=∆h乙
B.m甲<m乙,∆h甲=∆h乙
C.p甲>p乙,∆h甲<∆h乙
D.m甲<m乙,∆h甲<∆h乙
2.(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是( )
A.p甲<p乙,F甲>F乙
B. p甲<p乙,F甲<F乙
C. p甲>p乙,F甲>F乙
D. p甲>p乙,F甲<F乙
3.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)在下列日常生产和生活的实例中,属于减小压强的是( )
A.喝饮料用的吸管一端削成斜口 B.铁钉的尖端做得很尖
C.剪刀钝了磨一磨 D.拧螺丝时,在螺母下面加一个较大的垫圈
4.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
5.(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图(a)、(b)所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。若甲、乙边长之比1∶2,将它们沿竖直方向切去一半,再把甲切去部分放在甲剩余部分的下方,把乙切去部分放在乙剩余部分的上方,如图(c)、(d)所示,此时它们对地面的压强相等,它们对地面的压力之比为 ,原来甲、乙对地面的压强之比为 ,甲、乙两物体的密度之比为 。
6.(2023·江苏徐州·二模)在一起军事活动中,水平地面上某坦克的总重为40000N,两条履带与地面接触的总面积为4m2,它沿着直线匀速运动了300m用了50s,g取10N/kg.求:
(1)坦克对水平地面的压强;
(2)坦克这次运动的速度。
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第八章 压强(解析版)
课时8.1 压力的作用效果
2022年课程标准
学习目标
2.2.7通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,
并了解其在生产生活中的应用
物理观念:能通过实验,探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积大小的关系.
科学思维:通过比较压力的作用效果,能描述压强概念的建立过程,能熟练写出压强公式、单位,并能运用压强公式进行简单计算。
科学探究:通过生活实例,结合压强公式,明确增大、减小压强的方法,培养学生对知识的运用能力。
科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。
知识点一、压力的概念
1.定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
2.方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体的内部。
3.作用点:在被压物体的受力面上,一般等效在接触面的中心。
4.压力与重力的区分:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
知识点二、探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.影响压力作用效果的因素:压力与受力面积。
2.探究压力作用效果的方法:控制变量与转换法
3.结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
知识点三、压强
1.在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫压强。
2.公式:;推导公式:
单位:Pa(帕斯卡)
知识点四、增大与减小压强的方法
1.增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积,或在受力面积一定时,增大压力。例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄等就是利用压力一定,减小受力面积的方法增大压强。
2.减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积,或在受力面积一定时,减小压力。例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等就是利用压力一定,增大受力面积的方法减小压强。
情景问题一:两位质量差不多的同学,站着雪地,站着滑雪板上为什么没有陷进雪地里,而鞋子却陷进去了?
【角度1】压力的概念
【典例1】(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【答案】C
【解析】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
【变式1-1】(23-24八年级下·陕西西安·期末)饭后常听到博雅楼传出优美的钢琴声,是学生饭后坐在钢琴前自由弹奏的画面,下列说法正确的是( )
A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对相互作用力
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力是一对平衡力
C.学生对凳子的压力是由于学生形变产生的
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力大小不变
【答案】C
【解析】A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力大小不等,不是一对相互作用力,故A错误;
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.学生对凳子的压力是由于学生形变后要向下恢复原状产生的,故C正确;
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力变大,故D错误。
故选C。
【变式1-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)压力是 (选填“垂直”或“竖直”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定”或“不一定”)越显著。
【答案】 垂直 受力面积 不一定
【解析】[1]由压力的概念可知,压力是垂直作用在物体表面并指向表面的力,在水平面上,固体对水平面的压力与重力大小有关。
[2][3]压力作用效果与压力和受力面积有关,只有在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果才越显著,如果受力面积也同时发生变化,则压力越大,压力的作用效果不一定越显著。
【角度2】压力的作用效果与哪些因素有关
【典例2】(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 甲、乙 大
(3)乙、丙
(4)相等
(5)海绵
(6) 相等 ③
【解析】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]要探究压力的作用效果与压力之间的关系,需要控制受力面积相同,因此选择甲、乙两实验,且受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带是当压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,因此探究实验需要控制压力相同,受力面积不同,可选择乙、丙两图进行实验的结论。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,由于压力和受力面积不变,则压强不变,即小桌对木板和海绵的压强相等。
(5)为了使实验现象更加明显,即使海绵额凹陷程度越大,可选择质量较大的砝码或更柔软的海绵进行实验。
(6)用以下三种不同的方法切去一半,则①②③的三个半块对水平面的压力大小相等,③方式中的受力面积最小,则压强最大。
【变式2-1】(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3) 乙 丁
(4)没有控制压力大小相同
【解析】(1)[1][2]实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来反映的,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显这是转换法的运用。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,丙中受力面积小,压力的作用效果明显,故可以初步得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,改变压力的大小,故研究分析比较图乙和丁的实验现象,可得出的初步结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而图己中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图己的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
【变式2-2】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小月用矿泉水瓶和海绵等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,通过观察海绵的 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)观察图甲和乙得到的结论是: ;下列实例中,应用该结论的是 ;
A.压路机碾子很重 B.汽车限重 C.螺丝帽下垫上垫圈
(3)在探究压力的作用效果与压力的关系时,小月进行乙、丙两次实验,发现两次的实验现象变化不明显,为了解决这个问题,以下可行的操作是__________;
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些
B.将丙图矿泉水瓶中的水减少一些
C.将丙图与甲图进行比较
(4)若将矿泉水瓶放在石块上,如图丁所示。比较丁、甲两图,矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 见解析 C
(3)B
(4)相同
【解析】(1)根据转换法,实验时,通过观察海绵的凹陷程度程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)[1]观察图甲和乙可知压力相同,乙中受力面积小,压力的作用效果越明显,故得到的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[2]A.增大压力,压力的作用效果越明显,故A不符合题意;
B.受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显,故B不符合题意;
C.压力不变,受力面积不同,故C符合题意。
故选C。
(3)进行图乙和丙两次实验,因受力面积相同,而压力大小不同,故探究的是压力的作用效果与压力大小的关系,小月观察两次实验现象相差的不明显,说明压力大小差别较小。
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些,压力差别更小,故A不符合题意;
B.将丙图矿泉水瓶中的水倒出一些,压力差增大,故B符合题意;
C.本实验要控制受力面积相同,将丙图矿泉水瓶正放在海绵上与乙图进行比较,受力面积不同,故C不符合题意。
故选B。
(4)若将矿泉水瓶放在石块上如图丁所示,图丁与甲比较,根据可知,压力大小和受力面积相同,故矿泉水瓶对石块和海绵的压强相同。
【角度3】压强的概念
【典例3】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,两个手指感觉差不多,以下说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【答案】A
【解析】AB.铅笔静止时,上手指对铅笔的压力与铅笔的重力之和等于铅笔对下手指的压力,而铅笔对下手指的压力与下手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,所以上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力,故A正确,B错误;
CD.两个手指感觉差不多,说明上手指对铅笔的压强约等于下手指对铅笔的压强,故CD错误。
故选A。
【变式3-1】(24-25九年级上·上海浦东新·期中)物理学中把 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为,放在面积为的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 帕,表示的物理意义为 。
【答案】 垂直 1000 1m2面积上桌面所受压力为1000N
【解析】[1]物理学中把垂直作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。
[2]物体放在水平桌面上,所受压力为
则物体对桌面产生的压强是
[3]1000Pa的物理意义1m2面积上桌面所受压力为1000N。
【变式3-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)压力是指 作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示 的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是 pa。
【答案】 垂直 压力作用效果 500
【解析】[1][2]垂直作用于物体表面并指向物体表面的力叫做压力,压力的方向垂直于物体表面指向物体表面,压强是表示压力作用效果的物理量。
[3]墙面受到的压强为
【角度4】压强的简单计算
【典例4】 (23-24八年级下·安徽蚌埠·期中)边长为的正方体木块A,重,受水平作用力时,静止在竖直墙壁上,如图所示。则木块对墙面的压强是 Pa,其物理意义是 。
【答案】 800 见解析
【解析】[1][2]根据固体大小不变的传递压力可知墙壁受到的压力为
F′=F=2N
木块对墙面的压强是
压强表示单位面积上受到的压力,木块对墙面的压强800Pa,表示墙壁所受压力是。
【变式4-1】(22-23九年级下·重庆·阶段练习)如图所示,图钉尖的面积是5×10﹣8m2,图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2,木板能承受的最大压强是6×108Pa,手指至少要用 N的力,图钉尖才能进入木板。图钉的钉帽做的面积很大是为了在压力一定时,通过 来达到减小压强的目的。
【答案】 30 增大受力面积
【解析】[1]已知木板能承受的最大压强p=6×108Pa,图钉尖的受力面积S=5×10-8m2,由可得手指至少要用力
[2]图钉帽的面积较大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小手指受到的压强。
【变式4-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)为营造高雅的诗意校园,某中学在校园内修建了一座孔子雕像。整座雕像总质量(含底座)为3000kg,由孔子像和水平基座两部分组成,如图所示,其中水平基座是由花岗岩制成的,已知该花岗岩的密度为 千克/米3,水平基座体积为0.5米3,水平基座与地面接触的总面积为1.5米2。求:
(1)水平基座的质量;
(2)整座雕像对水平地面的压强;
(3)请利用学过的知识解释水平基座做得比较大的好处。
【答案】(1)1300kg
(2)2×104Pa
(3)见解析
【解析】(1)水平基座的质量
m=ρV=2.6×103kg/m3×0.5m3=1300kg
(2)整座雕像的重力
G=m总g=3000kg×10N/kg=3×104N
整座雕像对水平地面的压力
F=G=3×104N
整座雕像对水平地面的压强
(3)水平基座做的比较大,是在压力一定的情况下,增大受力面积从而减小压强,不易压坏地面。
【角度5】比较压强的大小
【典例5】 (23-24八年级下·陕西西安·期末)如图,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有质量相同的不同液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则两液体的密度、和桌面受到的压强、大小关系为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】完全相同的甲、乙两个烧杯内装有质量相同的不同液体,据图可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即;根据题意两容器中装入液体的质量相同,则容器的总质量相同,总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,容器与桌面的受力面积相同,根据可知,桌面受到的压强大小相等,即,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式5-1】(2025·上海静安·一模)如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为( )
A.F甲<F乙;p甲<p乙
B.F甲<F乙;p甲>p乙
C.F甲>F乙;p甲<p乙
D.F甲>F乙;p甲>p乙
【答案】D
【解析】甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等,可知
根据
可知ρ甲<ρ乙;由图可知,S甲>S乙,故G甲>G乙,设截取的体积为V,则由m=ρV知,截取的质量Δm甲<Δm乙,由G=mg知,ΔG甲<ΔG乙,叠放之后,甲对地面的压力为
F甲=G甲+ΔG乙-ΔG甲>G甲
乙对地面的压力为
F乙=G乙+ΔG甲-ΔG乙<G乙所以F甲>F乙;由于叠放后甲对地面的压力增大,受力面积不变,所以甲对地面的压强增大;叠放后乙对地面的压力减小,受力面积不变,所以乙对地面的压强减小,所以叠放后p甲>p乙。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式5-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)如图,密度均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01m2,它对桌面的压强为 Pa;若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压力会 ,剩余部分对桌面的压强会 ;第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,剩余部分对桌面的压强相较于第一次会 。(以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】 700 变小 变小 不变·
【解析】[1]物体对桌面的压强为
[2][3]物体对桌面的压力等于重力,若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分,物体重力减小,压力减小,受力面积不变,剩余部分对桌面的压强会变小。
[4]第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分,根据直柱体压强的计算公式,密度和高度均不变,剩余部分对桌面的压强相较于第一次切除后不变。
【角度6】增大与减小压强
【典例6】 (22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
【答案】A
【解析】A.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.书包背带较宽、螺母下的垫圈、滑雪板面积较大都是通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
【变式6-1】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
【答案】A
【解析】A.为关怀视障人士铺设的盲道,表面有不同形状的凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.穿宽大的滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.书包背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.铁轨下铺上枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
【变式6-2】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)图钉的一端做的很尖,是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【答案】B
【解析】图钉尖做得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积的方法增大对墙壁的压强。
故选B。
【基础强化】
1.(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)关于压力的说法,正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,物体对地面的压力就是物体的重力
B.压力有时不一定垂直于物体的表面
C.压力大小可以等于物体的重力,也可以小于物体的重力
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.压力是由于挤压而产生的,而重力是由于地球的吸引而产生的,二者性质不同,不是同一种力,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,因此压力的方向一定与受力面垂直,故B错误;
C.自由放置在水平面上的物体对接触面的压力大小等于物体的重力,其它情况压力不一定等于重力,故C正确;
D.物体对水平地面的压力与地面对物体的支持力作用在两个物体上,不是平衡力,而是一对相互作用力,故D错误
3220。
故选C。
2.(23-24八年级下·四川遂宁·期末)在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是( )
A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该实验方法叫控制变量法
B.对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,就是直接利用甲、乙两图的实验结论
【答案】A
【解析】A.在三次实验中,小桌对海绵的压力作用效果大小不能直接比较,均用海绵被压下的深浅,来比较小桌对海绵的压力作用效果大小,采用了转换法,故A错误,符合题意;
B.对比甲、乙两图发现,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,所以可以得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关,故B正确,不符合题意;
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,需要控制压力大小相同,所以可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比,控制压力大小相同,改变受力面积大小,故C正确,不符合题意;
D.通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,即受力面积相同,控制了最大压力,所以利用甲、乙两图的实验结论:受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
【答案】C
【解析】AB.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1>n2,则甲切去部分更重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲<F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲<∆p乙,故AB不符合题意;
CD.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲乙切去部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲=F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲>∆p乙,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
4.(2025·上海奉贤·一模)如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙放置在水平地面上。现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为。它们剩余部分的质量分别为、,对地面的压强分别为,则( )
A., B.,
C., D. ,
【答案】A
【解析】由图可知,V乙>V甲,但m甲=m乙,根据公式可知,,现将甲、乙分别沿水平方向截取一部分,使它们剩余部分的高度均为,则它们对地面的压强分别为
则有
如果只切乙,使乙剩余的高度与甲等高,由于甲、乙原来的质量相等,则剩余的质量为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【答案】B
【解析】压强的大小与受力面积的大小和接触面受到的压力大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压强越大,盲道上凸起的圆点是为了通过减小受力面积而增大压强,可以方便盲人通行,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,“逃生锤”应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可减小受力面积,增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【解析】A.菜刀磨得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,由可知,压强变大,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大和书包带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
8.(24-25九年级上·上海·阶段练习)物理学中,把物体所受的压力与 的比叫做压强,压强是描述 的物理量:一物体对水平桌面的压强是800Pa,其含义是 。
【答案】 受力面积 压力作用效果 的桌面上受到的压力为800N
【解析】[1][2]物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比值叫做压强,写成公式;压强是描述压力作用效果的物理量。
[3]一物体对水平桌面的压强是800Pa,其含义是:的桌面上受到的压力为800N。
9.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)压强是表示 的物理量,一名中学生双脚站立时对地面产生的压强约为1.25×104帕,表示每平方米面积上受到的压力为 牛;当他行走时对地面产生的压强将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】 压力作用效果 1.25×104 变大
【解析】[1]物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强是用来表示压力作用效果的物理量。
[2]中学生双脚站立时对地面的压强约为1.25×104帕,根据F=pS知,每平方米面积上的压力约为
F=pS=1.25×104Pa×1m2=1.25×104N
[3]站立在水平地面上时,地面受到的压力大小与人的重力相等,受力面积是两只脚的面积,走路时,压力不变,受力面积是一只脚的面积,根据分析得,当他行走时对地面产生的压强将变大。
10.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
【答案】 增大接触面的粗糙程度 减小受力面积
【解析】[1]饮料瓶盖上有一些竖纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]注射器针头做得很尖,在压力一定时,通过减小受力面积来增大针头对肌肉的压强。
11.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对月球表面的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”);为了适应月球表面的特殊状况,“月球车”安装了 6 个车轮,这是通过 来减小月球车对月球表面的压强。
【答案】 变小 增大受力面积
【解析】[1]在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对月球表面的压力变小,受力面积不变,“着陆器”对月球表面的压强将变小。
[2]为了适应月球表面的特殊状况,“月球车”安装了 6 个车轮,根据可知,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小月球车对月球表面的压强。
12.(23-24八年级下·河南漯河·期末)如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
【答案】
【解析】物体间力的作用是相互的,物体受到斜面的支持力和摩擦力,因此物体对斜面有压力和摩擦力;压力垂直于斜面向下,斜面对物体的摩擦力沿斜面向下,物体对斜面的摩擦力沿斜面向上,作用点都必须画在斜面上,如图所示:
13.(2024·陕西西安·模拟预测)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
【答案】
【解析】木块A对斜面B的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末段画上箭头表示力的方向,压力的示意图如图所示:
14.(24-25八年级上·广东广州·阶段练习)(1)如图所示请画出斜面受到的压力和物体A受到的重力的示意图;
(2)京冬奥会滑雪场,索道设施可将物资从山脚运往山顶。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请画出静止在轿厢内的物体受到所有力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)斜面受到的压力垂直于斜面且指向斜面,重力的方向竖直向下,作图如下:
(2)封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,故厢内的物体处于平衡状态,在竖直方向上二力平衡,即受到自身重力和轿厢对它的支持力,并且这两个力是平衡力,大小相等,方向相反,故从该物体的重心作竖直向上支持力和竖直向下的重力,作图如下:
15.(23-24八年级下·云南昭通·期中)如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,小丽是根据 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法叫 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 。
(3)比较图 实验可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中小桌和砝码对海绵的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(6)为了使实验中观察到的实验现象更加明显,请你写出一条改进实验的建议: 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)等于
(5) 错误 没有控制压力大小相同
(6)增大砝码的质量(或换用更柔软的海绵)
【解析】(1)[1][2]在探究“影响压力作用效果因素”的实验中,是通过海绵的凹陷程度来反映压力作用效果的,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)由甲、乙两图可知,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵的凹陷程度更大,压力作用效果更明显,所以由甲、乙两天可得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)要探究压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力相同,改变受力面积,由图可知,应比较图乙、丙两图。
(4)图丁和图丙中,小桌和砝码对海绵的压力相同,海绵的受力面积相同,根据可知,图丙中小桌和砝码对木板的压强等于图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)[1][2]要研究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力相同,而将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积改变的同时,压力大小也发生了变化,所以小强的方法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(6)根据实验可知,压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关,所以为了使实验中观察到的实验现象更加明显,可以增大砝码的质量或换用更柔软的海绵。
16.(23-24八年级下·福建宁德·期中)如图所示,小宁想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察泡沫的 程度来比较压力的作用效果;
(2)通过比较 两次实验,可以得出的结论是压力的作用效果与受力面积有关;
(3)将图甲的泡沫块换成金属块如图丁,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为p甲 p丁;
(4)汽车配备逃生锤,遇害到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选下图A、B中的 。
A. B.
【答案】(1)凹陷(形变)
(2)甲、乙
(3)=
(4)B
【解析】(1)实验中,通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力的作用效果,这种研究方法是转换法。
(2)由甲、乙两图所示实验知,压力相同,乙中受力面积小,泡沫的凹陷程度更明显,可得出压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)若将图甲的泡沫块换成金属块,由可知塑料瓶对受压面的压力和受力面积相同,则两个物体压强的大小也相同,即
p甲=p丁
(4)在压力一定时,受力面积越小,压强越大。由题意可知,这两种逃生锤在对玻璃的压力一定的情况下,逃生锤对玻璃的作用面积越小,压强就越大,玻璃就越容易被打破。
故选B。
【素养提升】
1.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们的质量为m甲、m乙,对水平地面的压强为p甲、p乙。现沿水平方向在上部分别截去高度为∆h甲、∆h乙,则下列条件中一定能使物体甲、乙对水平面压力变化量∆F甲<∆F乙的是( )
A.p甲=p乙,∆h甲=∆h乙
B.m甲<m乙,∆h甲=∆h乙
C.p甲>p乙,∆h甲<∆h乙
D.m甲<m乙,∆h甲<∆h乙
【答案】A
【解析】A.物体对水平面压力变化量为
由于截去相同高度,,且,则有
化简后有
因为是正方体,依据题意必定要满足(后续分析中不再重复此步骤)
对于柱形固体,其对地面的压强为
若,则有
消除g,则满足
由于h甲<h乙,则有
符合题目的一定成立,故A符合题意;
B.若,则有
由于截去相同高度,从图片观察,可知h甲<h乙,依据数学知识,无法确定与的大小关系,依据不等式的计算,则有:
①若有,可满足要求∆F甲<∆F乙(选项A分析过程已经提到过必需满足的表达式);
②若有,无法确定是否满足要求∆F甲<∆F乙;故B不符合题意;
C.根据上述分析,若
消除g,则满足
从图看h甲<h乙,则有,切去部分为
依题意∆h甲<∆h乙,从图中,则必定有ΔV甲<ΔV乙,则
由于,,无法确定,故C不符合题意;
D.根据上述由
有,根据密度公式有,从图中可看出,无法比较密度大小,则:
①若,由上述分析ΔV甲<ΔV乙,则必定有∆F甲<∆F乙
②若,由上述分析可知,无法确定,故D不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是( )
A.p甲<p乙,F甲>F乙
B. p甲<p乙,F甲<F乙
C. p甲>p乙,F甲>F乙
D. p甲>p乙,F甲<F乙
【答案】C
【解析】由图可知,甲切去的高度小于乙切去的高度,而切去前后,甲、乙对地面的压强变化量Δp相等,根据
可知Δp=ρgΔh,所以ρ甲>ρ乙;又甲、乙剩余部分的高度均为h,则剩余部分对地面的压强关系为p甲剩>p乙剩,原先甲、乙对地面的压强为
p=ρg(h+Δh)=ρgh+ρgΔh=p剩+Δp
所以p甲>p乙,又S甲>S乙,由可知,甲、乙原先对地面的压力关系为F甲>F乙。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)在下列日常生产和生活的实例中,属于减小压强的是( )
A.喝饮料用的吸管一端削成斜口 B.铁钉的尖端做得很尖
C.剪刀钝了磨一磨 D.拧螺丝时,在螺母下面加一个较大的垫圈
【答案】D
【解析】A.喝饮料用的吸管一端削成斜口,目的是减小受力面积,增大压强,故A不符合题意;
B.铁钉的尖端做得很尖,目的是减小受力面积,增大压强,故B不符合题意;
C.剪刀钝了磨一磨,使刀刃锋利些,目的是减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.拧螺丝时,在螺母下面加一个较大的垫圈,目的是增大受力面积,减小压强,故D符合题意。
故选D。
4.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
【答案】 > < <
【解析】[1]甲、乙对水平地面的压强相等,根据
甲的高度低,所以密度大,ρ甲>ρ乙。
[2]在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,由于底面积不变,对地面的压力的变化量是切去部分的重力,即
F=∆G=∆mg=ρg∆V
则
所以。
[3]截去相等高度h后,甲减少的压强为∆p甲=ρ甲gh,乙减少的压强为∆p乙=ρ乙gh,已知ρ甲>ρ乙 , 所以∆p甲>∆p乙,因为原来压强相等,所以截去后,甲、乙对地面的压强p甲<p乙。
5.(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图(a)、(b)所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。若甲、乙边长之比1∶2,将它们沿竖直方向切去一半,再把甲切去部分放在甲剩余部分的下方,把乙切去部分放在乙剩余部分的上方,如图(c)、(d)所示,此时它们对地面的压强相等,它们对地面的压力之比为 ,原来甲、乙对地面的压强之比为 ,甲、乙两物体的密度之比为 。
【答案】 1∶2 2∶1 4∶1
【解析】[1]已知甲、乙边长之比1∶2,即a甲∶a乙=1∶2,(c)图是把一半平放在地面上,另一半再立放在上面,则(c)图的受力面积为:Sc=a甲2,(d)图的受力面积为
由题可知,(c)图和(d)图中物体对地面的压强相等,即:p甲'=p乙',它们对地面的压力之比
[2]由于置于水平地面上的物体对地面的压力与物体的重力相等;所以,G甲=F甲',G乙=F乙',则
G甲∶G乙=F甲'∶F乙'=1∶2
原来甲、乙对地面的压力与物体的重力相等;则
F甲∶F乙=G甲∶G乙=1∶2
原来甲、乙对地面的受力面积分别为:Sa=a甲2,Sb=a乙2,则原来甲、乙对地面的压强之比为
[3]甲、乙体积之比
甲、乙两物体的密度之比为
6.(2023·江苏徐州·二模)在一起军事活动中,水平地面上某坦克的总重为40000N,两条履带与地面接触的总面积为4m2,它沿着直线匀速运动了300m用了50s,g取10N/kg.求:
(1)坦克对水平地面的压强;
(2)坦克这次运动的速度。
【答案】(1);
(2)
【解析】(1)坦克对水平地面的压力等于坦克的重力,即
坦克对水平地面的压强
(2)坦克沿着直线匀速运动了300m用了50s,坦克这次运动的速度为
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