内容正文:
9.1 压强
基础训练
知识点一 压力
1.下列能正确表示物体对斜面压力的示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】压力是垂直作用在受力面上的力,且作用点在受力物体上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.下列模型中,,物体A、B均保持静止状态。则:
(1)图甲中B对地面的压力为 N;
(2)图乙中B对墙面的压力为 N;
(3)图丙中B对天花板的压力为 N;
(4)图丁中A对B的压力为 N,B对地面的压力为 N。
【答案】(1)10
(2)15
(3)5
(4) 6 16
【详解】(1)由题意可知,图甲中B保持静止,则B处于平衡状态,B受到的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,则B对地面的压力与B受到的重力大小相等,则B对地面的压力为10N。
(2)B保持静止,则B处于平衡状态,水平方向合力为零,分析B在水平方向的受力可知,B受到水平向右的压力F=15N,受到墙面对B水平向左的支持力,两个力是一对平衡力,大小相等,所以墙面对B的支持力是15N,墙面对B的支持力和B对墙面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以B对墙面的压力大小也是15N。
(3)B处于平衡状态,所受合力为零,B受竖直向下的重力,竖直向下的压力,竖直向上的力F的作用,根据力的合成可知,竖直向下的压力F压=F-GB=15N-10N=5N
则B对天花板的压力为5N。
(4)[1]图丁中A处于静止状态,A受到的竖直向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,则A受到的支持力是6N,A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,则A对B的压力等于6N。
[2]地面对B的支持力等于A、B的重力之和,B对地面的压力和地面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以B对地面的压力F1=GA+GB=6N+10N=16N
知识点二 影响压力的作用效果
3.如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验中用到了 法和转换法,图中 显示了压力的作用效果;
(2)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较乙、丙两图的实验,可知 大小相同时, 越小,压力的作用效果越明显,下列实例中,没有应用该结论的是 (填字母代号);
A.图钉的一端做得很尖 B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包带做得较宽 D.刀口很锋利
(3)若要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较 两图的实验。
【答案】(1) 控制变量 海绵的凹陷程度
(2) 压力 受力面积 B
(3)甲乙
【详解】(1)[1][2]压力的作用效果难以直接观察,通过海绵的凹陷程度来体现,称为转换法;而压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,则需要采用控制变量法。
(2)[1][2]比较乙、丙两图的实验,压力相同,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,根据控制变量法,可知压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[3]A.图钉的一端做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增加压力作用效果的,故A不符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,是受力面积一定时,减小压力来减小压力作用效果的,故B符合题意;
C.书包带做得较宽,是压力一定时,增大受力面积减小压力作用效果的,故C不符合题意;
D.刀口很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增加压力作用效果的,故D不符合题意。
故选B。
(3)若要探究压力的作用效果与压力大小的关系,需要控制受力面积相同,改变压力的大小,故选甲乙两图。
知识点三 压强
4.某人的质量为60千克,当他在水平地面上行走时:
(1)求他对地面的压力F;
(2)若他每只鞋底的触地面积为0.02米2,求他对地面的压强p。
【答案】(1)588N
(2)29400Pa
【详解】(1)他在水平地面上,则他对地面的压力
(2)行走时,他对地面的压强为
5.小明从超市买回来一整箱牛奶,他打开后发现里面有10包袋装牛奶(包装袋质量忽略不计),包装袋上印有“净含量:240mL”字样,每包牛奶的质量为250g。求:
(1)这种牛奶的密度;
(2)牛奶箱的质量是0.5kg,若将这一整箱牛奶平放在水平地面上,与地面的接触面积为,求这箱牛奶对地面的压强。
【答案】(1)1.04×103kg/m3
(2)600Pa
【详解】(1)每包牛奶的质量为250g,即m=250g;包装袋上印有“净含量:240mL”,即每包牛奶体积
V=240mL=240cm3
牛奶的密度
(2)10包牛奶的总质量
m总奶=250g×10=2500g=2.5kg
对水平地面的压力
F=G总=m总g=(2.5kg+0.5kg)×10N/kg=30N
对地面的压强
6.如图,小莉在水平地面上玩滑板时,她的滑板重40N,与地面的总接触面积为。重力为440N的小莉双脚站在滑板上时,滑板对地面的压强为 Pa。当她一只脚踩在滑板上,另一只脚悬空时,滑板对地面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变
【详解】[1]小莉站在滑板上时,滑板对地面的压强为
[2]当她一只脚踩在滑板上,另一只脚悬空,滑板对地面的压力仍等于小莉和滑板的总重力,即滑板对地面的压力不变,且受力面积不变,根据知,对地面的压强不变。
7.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·
【详解】[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。
8.高度相同的两均匀柱体甲、乙,分别置于高度差为h的A、B两个水平面上,如图所示,它们对水平面的压强p甲大于p乙。若沿图中水平虚线方向切去部分后,则甲、乙剩余部分对A、B水平面的压强p甲′、p乙′的关系是( )
A.p甲′可能等于p乙′ B.p甲′可能大于p乙′
C.p甲′一定小于p乙′ D.p甲′一定大于p乙′
【答案】D
【详解】均匀柱体对地面的压强p=ρgh,甲、乙物体的高度h′相同,因为p甲大于p乙,即ρ甲gh′大于ρ乙gh′,所以ρ甲大于ρ乙,从图中丙中可知沿虚线方向切去部分后,剩下的高度大小甲物体的高度比乙物体高大h,由均匀柱体对地面的压强p=ρgh,甲物体的密度大,剩下的高度大,所以剩余部分对水平面的压强p甲′大于p乙′,故ABC错误,D正确。
故选D。
9.如图所示,把铅笔压在大拇指和食指之间,若大拇指受到的压力和压强分别为F1、p1,食指受到的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是( )
A.F1<F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1<F2,p1<p2 D.F1=F2,p1=p2
【答案】B
【详解】铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力大小相等,手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两个力大小也相等,即两手指受到铅笔给的压力大小相同,即,由图可知,食指的受力面积比较小,根据可知,食指受到的压强比较大,即。故ACD错误,B正确。
故选B。
知识点四 怎样减小或增大压强
10.下列图中属于减小压强的是 ,增大压强的是 。
a、滑雪板有很大的面积
b、斧刃和刀刃磨得越薄就越锋利
c、铁钉和锥子的一端都做得很尖锐
d、月球探测车的轮子很宽大
【答案】 a、d b、c
【详解】[1][2]a.滑雪板有很大的面积是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的;
b.斧刃和刀刃磨得越薄就越锋利是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;
c.铁钉和锥子的一端都做得很尖锐是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;
d.月球探测车的轮子很宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。
故属于减小压强的是a、d,增大压强的是b、c。
能力提升
11.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分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,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
【答案】 9×103 1.8×104
【详解】[1]正方体边长l=10cm=0.1m,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为
[2] 根据
可得正方体的密度
沿水平方向切下一部分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pa=1.5pb,则有
ha=1.5hb=10cm=0.1m
由此可得
再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为
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9.1 压强
基础训练
知识点一 压力
1.下列能正确表示物体对斜面压力的示意图是( )
A. B.
C. D.
2.下列模型中,,物体A、B均保持静止状态。则:
(1)图甲中B对地面的压力为 N;
(2)图乙中B对墙面的压力为 N;
(3)图丙中B对天花板的压力为 N;
(4)图丁中A对B的压力为 N,B对地面的压力为 N。
知识点二 影响压力的作用效果
3.如图所示,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)本实验中用到了 法和转换法,图中 显示了压力的作用效果;
(2)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较乙、丙两图的实验,可知 大小相同时, 越小,压力的作用效果越明显,下列实例中,没有应用该结论的是 (填字母代号);
A.图钉的一端做得很尖 B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包带做得较宽 D.刀口很锋利
(3)若要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较 两图的实验。
知识点三 压强
4.某人的质量为60千克,当他在水平地面上行走时:
(1)求他对地面的压力F;
(2)若他每只鞋底的触地面积为0.02米2,求他对地面的压强p。
5.小明从超市买回来一整箱牛奶,他打开后发现里面有10包袋装牛奶(包装袋质量忽略不计),包装袋上印有“净含量:240mL”字样,每包牛奶的质量为250g。求:
(1)这种牛奶的密度;
(2)牛奶箱的质量是0.5kg,若将这一整箱牛奶平放在水平地面上,与地面的接触面积为,求这箱牛奶对地面的压强。
6.如图,小莉在水平地面上玩滑板时,她的滑板重40N,与地面的总接触面积为。重力为440N的小莉双脚站在滑板上时,滑板对地面的压强为 Pa。当她一只脚踩在滑板上,另一只脚悬空时,滑板对地面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.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”)
8.高度相同的两均匀柱体甲、乙,分别置于高度差为h的A、B两个水平面上,如图所示,它们对水平面的压强p甲大于p乙。若沿图中水平虚线方向切去部分后,则甲、乙剩余部分对A、B水平面的压强p甲′、p乙′的关系是( )
A.p甲′可能等于p乙′ B.p甲′可能大于p乙′
C.p甲′一定小于p乙′ D.p甲′一定大于p乙′
9.如图所示,把铅笔压在大拇指和食指之间,若大拇指受到的压力和压强分别为F1、p1,食指受到的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是( )
A.F1<F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1<F2,p1<p2 D.F1=F2,p1=p2
知识点四 怎样减小或增大压强
10.下列图中属于减小压强的是 ,增大压强的是 。
a、滑雪板有很大的面积
b、斧刃和刀刃磨得越薄就越锋利
c、铁钉和锥子的一端都做得很尖锐
d、月球探测车的轮子很宽大
能力提升
11.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分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,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
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