内容正文:
第九章 压强
第1节 压强
知识梳理 导学园地
1.压强Ⅰ
(1)压力
①概念:物体间由于发生挤压而 作用在 上的力。
如图所示。
②产生条件:两个物体必须相互接触,而且具有挤压的作用。
③方向:垂直于 物体表面并指向 物体。
④作用点:作用在 上。
⑤产生原因:压力是互相接触的物体彼此挤压使物体表面发生形变而产生的力。 Ⅰ.(1)压力不一定等于重力,当物体静止在水平面上时,压力与重力大小相等。
(2)①压力的作用效果是指压强,而不是压力;
②利用压强公式进行计算时,受力面积的单位是平方米(m2);
③受力面积是指施力物体挤压受力物体时两者相互接触的面积,不是受力物体的表面积。
垂直
受力面
受力
受力
接触面
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知识梳理 导学园地
(2)压强
①概念:在物理学中,物体所受 之比叫作压强,是表示 的物理量。
②公式: 。
③单位:在国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,符号是 。
(3)压力和受力面积对海绵形变的影响
一是 ,二是受力面积。压力越大,受力面积越小,压力产生的效果越 。
2.增大或减小压强的方法Ⅱ
Ⅱ.(1)决定压强大小的因素有两个:压力和受力面积。
(2)增大或减小压强的方法可以从压强的计算公式p=来讨论(增大压强:增大压力F,减小受力面积S;减小压强:减小压力F,增大受力面积S)。
压力的大小与受力面积
压力作用效果
p=
帕斯卡
帕
Pa
减小
增大
增大
减小
压力大小
明显
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知识点一:认识压力
1.如图所示,一名同学站在水平放置的体重计上测量体重。待示数稳定时,体重计受到的人的压力( )
A.就是人受到的重力
B.与人受到的重力是一对平衡力
C.大小与人的重力大小相等
D.方向与人受到重力的方向相反
2.用50 N的水平推力F将重30 N的物体A压在竖直墙上静止不动,在图中作出物体A对墙壁的压力以及物体A所受到的重力G。
C
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名师点睛
压力和重力的区别与联系
比较项目 压力 重力
区
别 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引
方向 垂直接触面指向受力物体 竖直向下
作用点 接触面上 重心
施力物体 产生压力的物体 地球
联系 (1)压力不是重力,但很多时候压力是由重力产生的。
(2)当物体在水平面上处于平衡状态且竖直方向上只受重力和支持力作用时,物体对水平面压力的大小、方向跟物体重力的大小、方向相同
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知识点二:探究影响压力作用效果的因素
3.如图所示,牙膏盖的前端的小锥体常常做得很尖,针对这一设计目的,小桂提出的下列问题中最有探究价值的是( )
A.压强的大小怎么计算
B.压力的作用效果与哪些因素有关
C.压力的作用效果与压力的大小有什么关系
D.压力的作用效果与受力面积的大小有什么关系
D
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4.为了探究压力的作用效果与受力面积和压力的关系,小刚找到了两块完全相同的海绵和三本相同的字典,设计了如图所示的实验。图甲中海绵平放在桌面上,图乙中海绵上平放一本字典,图丙中海绵上叠放两本字典,图丁中海绵上立放一本字典。下列说法错误的是( )
A.通过比较乙、丙两图,可以得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
B.通过比较丙、丁两图可知,受力面积越小,压力的作用效果越明显
C.图乙和图丁中,海绵受到的压力大小相等
D.图丁中,字典受到的重力与海绵对它的支持力是一对平衡力
B
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名师点睛
实验探究中用到的科学方法
(1)转换法:由于压力的作用效果不容易表现,转换为泡沫塑料或者海绵等易形变物体的形变量的大小来感知。
(2)控制变量法:由于影响压力作用效果的因素不止一个,故探究过程中只改变一个变量,控制其他的因素都不变。
①探究与压力大小的关系:控制受力面积不变,改变压力的大小;
②探究与受力面积的关系:控制压力大小不变,改变受力面积的大小。
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5.对压强的定义式p= 的理解,下列说法正确的是( )
A.压力越大,压强一定越大
B.受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大
C.受力面积越小,压强一定越大
D.压力不变,受力面积越大,压强一定越小
6.光帆是装置在太空船上的一个面积很大但很轻的帆,利用太阳光对光帆的光压,可使太空船在太空中飞行。已知地球附近的太阳的光压为9×10-6 Pa,光帆的面积为0.5×106 m2,则光帆所受到光的压力为( )
A.4.5 N B.1.8×1012 N
C.4.5×1012 N D.18 N
D
A
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7.有一棱长为1 dm的正方体金属块,它的重力为50 N,放在面积为0.4 m2的水平桌面上,则金属块对桌面的压强( )
A.可能为8 000 Pa B.一定为5 000 Pa
C.可能为125 Pa D.可能为500 Pa
名师点睛
应用公式 的三个注意事项
(1)对应性:解题时要注意p与F和S相对应,不能乱代数据。
(2)统一性:公式中每个物理量均采用国际单位,当F的单位为N、S的单位为m2时,p的单位是Pa。
(3)规范性:代入数据时,数据后要有单位。
A
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知识点四:增大或减小压强的方法
8.2024年6月2日,嫦娥六号成功着陆在月球背面并开启了它的月球采样之旅,机械臂进行表取时,前端的小铲在月球表面挖出了一个“中”字,下列各图所示物品与小铲“挖土”时效果相同的是( )
9.电动自行车驾驶人应佩戴安全头盔并扣好系带,如图所示。系带设计得比较宽的目的与下列哪个设计目的相同?( )
A.逃生锤的锤头很尖
B.刺绣用的针,针尖很锋利
C.切熟鸡蛋的钢丝很细
D.载重汽车装有很多轮子
C
D
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【易错专攻】
易错点一:压力和重力的区别
10.下列关于压力和重力的说法正确的是( )
A.压力和重力的方向都是垂直于接触面
B.压力和重力都属于弹力
C.物体对接触面的压力大小一定等于重力大小
D.水平面上的物体对接触面的压力大小等于重力大小
易错警示
压力与重力是两类不同的力,压力是效果力,是根据力的作用效果命名的,其实质是弹力;重力是由于地球的吸引而产生的,其实质是万有引力。压力的产生可以是多种原因,压力有时和重力有联系,有时和重力无关,只有物体自由平放在水平面上时,水平面受到的压力才等于物体所受的重力。
D
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易错点二:不能正确确定承受压力的受力面积
11.叠罗汉是一种体育表演项目。如图所示,三个体重、体型相同的人在水平地面叠成两层静态造型。每个人体重均为G,每只鞋的鞋底与地面的接触面积均为S,如果地面上四只脚所受压强相等,则每只脚对水平地面的压强为( )
A. B.C. D.
12.把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体放在水平桌面上,甲、乙对桌面
的压强分别为20 Pa和10 Pa,把甲、乙按如图所示叠放在水平桌面上,则乙对
桌面的压强为( )
A.10 Pa B.30 Pa C.90 Pa D.100 Pa
易错警示
受力面积是指两个物体互相挤压时受到压力的实际面积,没有挤压的部分不算受力面
积,受力面积一般小于或等于物体的表面积。
B
C
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—— 基础巩固练 ——
1.下列关于压力的说法正确的是( )
A.压力都是由于重力产生的,压力的大小一定等于重力
B.压力的方向有时垂直于物体间接触表面,有时不垂直于物体间接触表面
C.压力的作用效果只与压力的大小有关
D.压力的大小有时与重力有关,有时与重力无关
2.如图所示,体重相近的小明和小红站在雪地上,小明陷下去了,小红却没有陷下去的主要原因是( )
A.小明对雪地的压力大
B.小明对雪地的受力面积大
C.小红对雪地的压力大
D.小红对雪地的受力面积大
D
D
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3.一名体重为600 N的中学生双脚站在水平地面上,每只脚与地面的受力面积约为250 cm2,他对地面的压强约为( )
A.1.2×103 Pa B.1.2×104 Pa
C.1.2×105 Pa D.1.2×106 Pa
4.当你在不太厚的冰面上站立时,发现冰将要破裂,你应采取的正确措施是( )
A.站着不动
B.迅速往回跑
C.轻轻走开
D.就地趴下并慢慢向岸边挪动
B
D
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5.一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边(如图所示),此时地面受到的压强是原来的( )
A.一倍 B.两倍
C.二分之一 D.四分之一
6.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F1,向右缓慢地推长木板,使长木板的一部分露出桌面,如图乙所示,在推长木板的过程中,长木板对桌面的压力F、压强p和它受到的摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变小 B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大 D.F、f不变,p变小
B
B
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7.沙滩上留有大人和小孩深浅相同、大小不同的两对脚印,如图所示。下列说法正确的是( )
A.人对沙滩的压力就是人的重力
B.小孩对沙滩的压力小,压强小
C.大人对沙滩的压力大,压强大
D.两个人对沙滩的压强相同
8.按照如图所示的方法轻轻试一试,两只手指所受压力大小 (选填
“相等”或“不相等”),两手指凹陷程度是 (选填“相同”或
“不相同”)的,此操作可探究压力的作用效果与 的关系。
D
相等
不相同
受力面积
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9.如图所示,两正方体物块A、B,它们的质量之比为1∶3,底面积之比为1∶2,
物块A对物块B的压力、压强分别为FA、pA,物块B对水平地面的压力、压强分
别为FB、pB,则FA∶FB= 。将物块A沿竖直方向切去一半,那么剩余部
分对物块B的压强与未切前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
—— 素养提升练 ——
10.(新情境·数形结合)质量分布均匀的立方体放置在水平桌面中央,如图所示。从顶点A沿虚线将M部分截去,关于剩下N部分对桌面压强与截去角度α的关系,下列说法正确的是( )
A.当截去角度α小于45°时,剩下部分的压强始终随α的增大而增大
B.当截去角度α大于45°时,剩下部分的压强始终随α的增大而减小
C.当截去角度α小于45°时,剩下部分的压强始终保持不变
D.当截去角度α大于45°时,剩下部分的压强始终保持不变
1∶4
不变
D
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11.我国自主研发的长航程极地漫游机器人如图所示,其质量为600 kg,装有四条三角形履带,每条履带与冰面的接触面积为0.1 m2,当机器人在水平冰面上匀速直线行驶时,阻力为总重的。(g取10 N/kg)
(1)求机器人匀速直线行驶时受到的牵引力。
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4.2×104 Pa,机器人要安全通过该处,求所装载装备的最大质量。
答案:(1)600 N (2)1 080 kg
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