内容正文:
压强综合练习
题型一:压强的公式的应用
1.一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是5×10﹣4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,手对图钉帽的压强是 ,图钉尖对墙的压强是 。
2.如图所示,物体的质量为2kg,它与竖直墙面的接触面积是0.2dm2,现用30N的水平力把物体按在墙上,墙面受到的压强是 Pa,物体受到的摩擦力是 N。(g取10N/kg)
3.一名芭蕾舞演员的体重是475N,当她跳舞时一只脚与地的接触面积为9.5×10﹣4m2,一只大象的体重是6×104N,它每只脚掌的面积是600cm2;求:
(1)芭蕾舞演员单腿跳舞时对地面的压强;
(2)大象站立时对地面的压强。
4.如图所示,在水平桌面上放有一个质量为2kg的长方体B,在B的上方有一个质量为1kg的正方体A被弹簧测力计竖直悬挂在下端,弹簧测力计的示数如图所示。已知正方体A的边长为10cm,长方体B的底面积为200cm2,求:
(1)A对B的压力大小是多少?
(2)物块B对桌面产生的压强是多少?
5.“业余侦探”黑猫同学发现了“可疑”人站立时留下的两个鞋印。为了估测这个人的体重,黑猫同学在方格纸上描下一只鞋底接触地面部分的轮廓,如图所示。测量时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算。运用这种方法测量出这只鞋印的面积为250cm2。为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,与地面接触的面积是10cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计读数是15N。据以上数据(g取10N/kg),试求:
(1)垫片对地面的压强;
(2)“可疑”人的质量。
题型二:p=ρgh计算规则柱体的压强
6.如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3则( )
A.它们的高度之比hA:hB=3:4
B.它们的体积之比VA:VB=1:3
C.它们的质量之比mA:mB=1:3
D.它们对地面压力之比FA:FB=2:3
(多选)7.如图,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,则它们对水平地面的压力FA:FB和对地面的压强pA:pB分别为( )
A.FA:FB=1:1 B.pA:pB=1:1 C.FA:FB=2:1 D.pA:pB=2:1
(多选)8.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB.下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度
B.A的密度可能小于B的密度
C.A的质量一定大于B的质量
D.A的质量可能等于B的质量
题型三.固体压强的比较大小
9.如图所示,两个完全相同的实心圆台形物体一正一反放置在同一水平桌面上,它们分别在水平拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,它们对桌面的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A.p1>p2,F1=F2 B.p1>p2,F1<F2
C.p1=p2,F1=F2 D.p1<p2,F1>F2
10.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1和p2,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F1和F2,则p1 p2,F1 F2。
11.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.手指对钉帽的压力小于钉尖对墙壁的压力
C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强
D.手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强
12.如图所示,将一质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平推力F向右匀速推动木板,使其右端逐渐露出桌面。在露出一半前的过程中,桌面受到摩擦力的大小 ,长木板对桌面的压强 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
题型四.压强的图像
13.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图所示,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体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.2:1 D.4:1
14.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比是( )
A.4:1 B.8:1 C.4:3 D.1:2
(多选)15.如图所示,是a、b两种物质m﹣V的关系图像,若用这两种物质分别对应做成质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上,对地面的压强之比pA:pB=3:1。则下列说法正确的是( )
A.a、b的密度之比为8:1
B.它们的高度之比hA:hB=2:3
C.它们对地面的压力之比FA:FB=1:3
D.它们的质量之比mA:mB=3:1
题型五.压强的叠块
(多选)16.圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量比为mA:mB=2:3,密度之比为ρA:ρB=2:1,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,图甲中,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是( )
A.p1:p2=4:5 B.p 1:p4=2:5
C.p2:p4=3:1 D.p 2:p3=5:9
17.如图所示,物体甲受到的重力是30N,物体乙受到的重力是15N,物体甲的底面积为10cm2,物体乙的底面积为5cm2,则甲对乙的压强是 Pa,乙对桌面的压强是 Pa。
18.如图甲,放在水平地面上的实心均匀圆柱体A,密度为ρ,高度为h,对地的压强为 (用字母表示).某零件由A、B两部分实心均匀圆柱体构成,A、B的密度和高度相同,按图乙所示放置时,零件对水平面的压强为6ρgh,则A、B圆柱体的底面积之比为 。
19.如图所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A的重力为10N,B的重力20N,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,则A与B的底面积之比为 ,若把B放在A上,那么B对A与A对地面的压强之比为 。
题型六:变化量
(多选)20.如图,均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,对地面的压强相等。现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,设正方体原来的质量分别为m甲、m乙,密度分别ρ甲、ρ乙,甲、乙切去的体积分别为ΔV甲、ΔV乙,切去的质量分别Δm甲、Δm乙。则下列关系正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙
B.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙
C.ΔV甲<ΔV乙;Δm甲<Δm乙
D.ΔV甲>ΔV乙;Δm甲<Δm乙
答案与解析
1.【解答】解:图钉尖对墙的压力等于手指对图钉帽的压力,即F2=F1=20N,
图钉帽的面积:S1=0.8cm2=8×10﹣5m2,
图钉尖的面积:S2=5×10﹣4cm2=5×10﹣8m2,
手对图钉帽的压强:p12.5×105Pa;
图钉尖对墙的压强:p24×108Pa。
故答案为:2.5×105Pa;4×108Pa。
2.【解答】解:
图中物体可以将左边受到水平的力大小不变地传给墙面,墙壁受到的压力F压=F=30N,
受力面积S=0.2dm2=2×10﹣3m2,墙壁受到的压强:p1.5×104Pa;
物体在墙壁上保持静止,物体处于平衡状态,物体受平衡力作用,则物体在竖直方向上受重力和静摩擦力的作用,二力平衡,大小相等,故此时物体受到的摩擦力:f=G=mg=2kg×10N/kg=20N。
故答案为:1.5×104;20。
3.【解答】解:(1)由题意知芭蕾舞演员单腿跳舞时对地面的压力为F=G=475N,一只脚与地的接触面积为9.5×10﹣4m2,
芭蕾舞演员单腿跳舞时对地面的压强为;
(2)大象站立时与地面的受力面积为S′=4×600cm2=0.24m2,
大象站立时对地面的压强为。
答:(1)芭蕾舞演员单腿跳舞时对地面的压强为5×105Pa;
(2)大象站立时对地面的压强为2.5×105Pa。
4.【解答】解:(1)如图所示,弹簧测力计的示数为:2.6N,物体A的重力为:GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,
A对B的压力大小等于B对A的支持大小,为:F压=F支=GA﹣F拉=10N﹣2.6N=7.4N;
(2)长方体B的底面积为:S=200cm2=0.02m2,
长方体B的重力为:GB=mBg=2kg×10N/kg=20N,
物块B对桌面产生的压力大小等于桌面对B的支持力大小,为:F压′=F支′=GA+GB﹣F拉=10N+20N﹣2.6N=27.4N,
物块B对桌面产生的压强是:p1370Pa。
答:(1)A对B的压力大小是7.4N;
(2)物块B对桌面产生的压强是1370Pa。
5.【解答】解:(1)垫片对地面的压强p11.5×104Pa;
(2)垫片下陷的深度与鞋印的深度相同,即垫片对地面的压强等于“可疑”人对地面的压强,则“可疑”人对地面的压强为p2=p1=1.5×104Pa,
“可疑”人站立时,地面的受力面积S2=2×250cm2=0.05m2,
“可疑”人对地面的压力F2=p2S2=1.5×104Pa×0.05m2=750N,
“可疑”人的重力等于他对地面的压力,则G=F2=750N,
“可疑”人的质量m75kg。
答:(1)垫片对地面的压强为1.5×104Pa;
(2)“可疑”人的质量为75kg。
6.【解答】解:A.根据pρgh可它们的高度之比
故A错误;
CD.两圆柱体底面积相同,放置在水平面上,压力等于重力,则重力之比为
由可知,质量比为1:3,故C正确,D错误;
B.它们的体积之比
故B错误。
故选:C。
7.【解答】解:因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,实心圆柱体对水平地面的压强pρgh,
因同种材料制成的实心圆柱体A和B的密度相同,且它们的高度之比为2:1,
所以,对地面的压强之比,故B错误、D正确;
又因两圆柱体的底面积之比为1:2,
所以,它们对水平地面的压力之比:,故A正确、C错误。
故选:AD。
8.【解答】解:∵pA=pB,hA<hB
由p=ρgh得:ρA>ρB,故A选项正确;
又∵pA=pB,SA>SB
由p得:GA>GB,即mA>mB,故C选项正确。
故选:AC。
9.【解答】解:
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,两个完全相同的实心圆台形物体对桌面的压力相等,
因圆台左侧放置时的底面积小于右侧放置时的底面积,
所以,由p可知,它们对桌面的压强关系为p1>p2,故CD错误;
(2)因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,与其它因素无关,
所以,两容器运动时受到的滑动摩擦力相等,
又因物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,
所以,两容器分别在水平拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动时,则有F1=F2=f,故A正确、B错误。
故选:A。
10.【解答】解:(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即p1<p2;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即F1>F2。
故答案为:<;>。
11.【解答】解:用手给钉帽施加压力时,手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,由力的相互作用可知,钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力,所以手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力;
手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉帽的面积较大,即受力面积较大,根据p可知,手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强;
综上所述,D正确。
故选:D。
12.【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力不变;
因为接触面的粗糙程度不变,压力不变,故滑动摩擦力不变;
向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,根据p可知木板对桌面的压强p变大。
故答案为:不变;变大。
13.【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ρ甲8g/cm3;
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为ρ乙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,
所以V甲:V乙::1:8,
因为V=a3,
所以边长之比:a甲:a乙=1:2;
正方体对地面的压强:
pρga,
所以两正方体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:D。
14.【解答】解:(1)由图可知,当V甲=1cm3时m甲=8g,当m乙=4g时V乙=4cm3,则
ρ甲8g/cm3,ρ乙1g/cm3,
则;
(2)圆柱体对水平地面的压强:
pρgh,
所以,等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
。
故选:B。
15.【解答】解:A、由图像知,当m=80g时,Va=5cm3、Vb=40cm3,则Va:Vb=1:8,由ρ知,当质量相等时,密度与体积成反比,则a、b的密度之比为8:1,故A正确;
B、放置在水平地面上的质地均匀的实心圆柱体对地面的压强pρgh,A和B的密度之比为8:1,对地面的压强之比为3:1,则它们的高度之比:3:8,故B错误;
C、A、B的粗细相同,即底面积相同,由p知在受力面积相同时,压强与压力成正比,压强之比是3:1,则压力之比FA:FB=3:1,故C错误;
D、物体的重力与其对水平地面的压力相等,即重力之比为3:1,由G=mg得到它们的质量之比mA:mB=3:1,故D正确。
故选:AD。
16.【解答】解:水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg,
由ρ、V=Sh可得:S,
圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,则,
由压强公式p可得:
A、p1:p2,故A错误;
B、p1:p4,故B正确;
C、p2:p4,故C错误;
D、p2:p3,故D正确。
故选:BD。
17.【解答】解:物体甲对乙的压力等于甲的重力,即F甲=G甲=30N,S乙=5cm2=5×10﹣4m2,
甲对乙的压强:
p6×104Pa;
物体乙对桌面的压力等于甲和乙的总重力,即F乙=G甲+G乙=30N+15N=45N,
乙对桌面的压强:
p′9×104Pa。
故答案为:6×104;9×104。
18.【解答】解:
(1)甲图中,A放在水平地面上,所以对地面压力F=GA,
所以A对水平地面压强:pρgh;
(2)由图乙所示放置时,水平地面受到的压强:
p′6ρgh,
所以:p′=6p,
即:6,
所以GB=5GA,mB=5mA,
已知A、B两部分都是实心均匀圆柱体构成,A、B的密度和高度相同,
则:ρSBh=5ρSAh,
所以:。
故答案为:ρgh;1:5。
19.【解答】解:(1)物体对水平面的压力等于它的重力,即F=G,
由p可得,A与B的底面积之比:
;
(2)若把B放在A上,A和地面的受力面积均等于A的底面积,
则B对A的压强与A对地面的压强之比:
。
故答案为:2:9;2:3。
20.【解答】解:(1)由图可知,S甲<S乙,因为均匀正方体甲和乙放置在水平地面上时对地面的压强相等,即p甲=p乙,
所以,由F=pS可知,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,即F甲=F乙,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由F=G=mg可得,正方体甲乙的质量关系为m甲<m乙,
现沿竖直方向均切去部分后,剩余部分对地面的压力相等,
则剩余部分的质量相等,即m甲﹣Δm甲=m乙﹣Δm乙,
所以,Δm甲<Δm乙;
(2)因正方体对水平地面的压强pρgL,
所以,由正方体甲和乙对地面的压强相等可知,ρ甲gL甲=ρ乙gL乙,
由图可知,L甲<L乙,则ρ甲>ρ乙;
由m=ρV和Δm甲<Δm乙可知,ρ甲ΔV甲<ρ乙ΔV乙,
所以,ΔV甲<ΔV乙。
故BC正确,AD错误。
故选:BC。
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