内容正文:
8.1 压力 压强
目录
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考点01 压力的受力分析 2
考点02 压强的定义和单位 3
考点03 影响压力作用效果的因素 3
考点04 压强公式的简单应用 5
考点05 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强 6
考点06 复杂情况下固体压强的计算 7
考点07 压强的大小比较 8
11
11
考点01 压力的受力分析
1.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中画法正确的是( )
A.B.C.D.
2.如下图所示,茶杯静止在水平桌面上。请画出桌面所受压力的示意图。
3.(24-25九年级上·上海长宁·期末)如图所示,质量分布均匀的物块静止置于水平地面上,物块所受的重力为6牛。用力的图示法画出该物块对地面的压力F。
4.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,重10牛的正方体物块静止于某一斜面上,对斜面的压力为6牛,用力的图示法画出物块对斜面的压力F。
5.(24-25九年级上·上海·阶段练习)如图所示,用20牛的水平力F把一个重力为10牛的物体紧压在竖直墙上,请用力的图示法在图中画出墙面所受到的压力。
考点02 压强的定义和单位
6.(23-24八年级下·福建福州·期中)关于压强这个物理概念,以下说法正确的是( )
A.压强是一种力 B.压力越大,压强越大
C.压强是压力作用下的效果 D.压强很大时,压力肯定很大
7.(23-24八年级下·山东菏泽·期中)关于压强、压力,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力 B.压强在数值上等于压力与单位面积的比值
C.压力的方向总与重力的方向一致 D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
8.关于重力、压力和压强的说法正确的是( )
A.越重的物体产生的压强就一定越大
B.压力的大小一定等于重力的大小
C.压强是用来描述压力作用效果的物理量
D.压力是由于地球吸引而产生,方向始终竖直向下
9.(23-24八年级下·江西鹰潭·期中)为了纪念物理学家对物理学的贡献,大部分物理量的单位都采用了物理学家的名字。如力的单位是以 的名字命名的,压强的单位是以 的名字命名的。
10.(24-25九年级上·上海松江·期中)一张报纸平整摊在水平桌面上,它对桌面的压强大约是1帕。1帕= 牛/米,它表示的意义是每平方米桌面 。如图所示的物理学习活动卡,连封面和封底在内共有28张纸,当它平放在水平桌面上时,对水平桌面的压强约为 帕。
考点03 影响压力作用效果的因素
11.在探究压力作用的效果与哪些因素有关时,小明为验证猜想“压力作用的效果是否与受力面积有关”,采用如图甲和图乙两种方向静止地挤压在两手指间来进行实验,下列说法正确的是( )
A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.图甲与图乙中两手指受到铅笔的压力都相等
C.图甲的方法合理、图乙的方法不合理
D.用图甲的方法不能研究压力的作用效果与压力的关系
12.(23-24八年级下·山东淄博·期中)如图表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究她们对雪地压力的作用效果,应选择右图中的( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对
13.利用日常器具做实验不但具有简便、直观等优点,而且有利于增加动手做实验的机会,对提高自己的实验技能具有非常重要的作用。小明在“家庭实验室”中找到下列几个器材。如果他想选两种器材探究“影响压力作用效果的因素”那么下列所选的器材组合中,最不容易达到探究目的是 。(填序号)
①几个长方体小铁块 ②气球 ③木板 ④矿泉水瓶 ⑤橡皮泥
14.(23-24八年级上·湖南益阳·期中)探究“压力作用效果影响因素”的实验,如甲、乙、丙所示,
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是:在受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(2)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
15.(23-24八年级下·北京大兴·期中)某实验小组利用图甲、乙、丙所示的装置探究“影响压力作用效果的因素”;
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可知压力的作用效果跟 有关;
(3)由 两图所示实验现象可知压力的作用效果跟受力面积有关;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中桌面对海绵的压强p和图丁中桌面对木板的压强的大小关系为p (选填“>”“=”或“<”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小兴发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
考点04 压强公式的简单应用
16.(24-25九年级上·上海浦东新·期末)站在沙地上的一名初三同学,已知他一只鞋底的面积为200cm2,请估计该同学对地面的压强约为( )
A.100Pa B.1000Pa C.10000Pa D.100000Pa
17.如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为 Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为 N。
18.如图所示,手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是,图钉尖的面积是,则手指对图钉帽的压强为 Pa,图钉尖对木板的压强为 Pa。
19.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”)。
20.(24-25八年级上·上海·阶段练习)如图所示,在上海召开的首届进口博览会中,由德国瓦德里希科堡机床制造有限公司带来的巨无霸“金牛座”铣床长、宽、高,与地面的接触面积达,总重近吨,价值约万欧元。它对地面的压强为 帕。铣床在对工件进行切削加工时,工件的质量 ,密度 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
考点05 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
21.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,它们的高度如图所示,它们对地面的压强分别为和,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.无法判断三者大小关系
22.如图所示,质地均匀的长方体重物A、B,底面积分别为和,且。将它们放在水平地面上时,它们对地面的压强相等。现沿竖直方向各切去一半(如图中虚线所示),它们剩余部分对地面的压强分别为和,对地面的压力分别为和。下列物理量大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
23.如图所示是一个质量分布均匀的长方体金属块,把它竖立在水平桌面上,金属块的密度为ρ、底面积为S、高度为h,金属块对地面的压力 重力,即F=G= (用已知量表示),金属块对地面的压强 (用已知量表示)。
24.(23-24八年级下·山东威海·期中)如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,甲、乙的质量之比 ,甲、乙的高度之比 。
25.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图所示,实心正方体A、B置于水平地面上,它们的边长之比为1∶2,它们对地面的压强相等,则A、B的密度关系是 ,若沿竖直方向各切掉一半体积后,剩余部分对地面的压强关系是 。
考点06 复杂情况下固体压强的计算
26.(24-25九年级上·上海普陀·期末)甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们的边长关系为a甲<a乙,对水平地面的压强关系为p甲>p乙,若分别在两正方体上表面中央施加竖直方向大小相等的力F甲和F乙之后,一定能使两正方体对水平地面的压强关系为p甲'>p乙',则关于力F甲、F乙的方向,下列判断正确的是( )
①F甲和F乙的方向均向上 ②F甲的方向向上,F乙的方向向下 ③F甲和F乙的方向均向下 ④F甲的方向向下,F乙的方向向上
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.③④
27.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)A、B两个质地均匀的实心正方体,质量之比mA:mB=1:1,密度之比ρA:ρB=27:1,若按甲、乙两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上,如图所示。则地面受到的压力和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1 p甲:p乙=1:3
B.F甲:F乙=1:1 p甲:p乙=1:9
C.F甲:F乙=1:3 p甲:p乙=9:1
D.F甲:F乙=3:1 p甲:p乙=1:3
28.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)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。
29.(23-24九年级下·广西梧州·阶段练习)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对水平地面的压强;若将切除部分按图丙方式放置在水平地面上,对水平地面的压强为, (选填“”“”或“”);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,剩余部分对地面压强为,则 。
30.(2024·广西玉林·一模)某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,且A、B的密度之比,底面积之比,若沿水平方向将该模型切去高度为△h的一部分,并将切去部分竖直正放在同一水平面上,切去部分对水平面的压强为,剩余部分对水平面的压强为,其中与切去部分的高度△h的关系如图乙所示,则名人塑像B的密度 。若要使得,则需要切掉的高度Δh= cm。
考点07 压强的大小比较
31.如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大 B.乙对沙滩的压强较小
C.甲所受的重力较大 D.甲所受重力与乙相等
32.(24-25八年级上·重庆·期末)一均匀长木块放置在粗糙程度不变的水平桌面上,在水平推力F的作用下向右做匀速直线运动,如图所示。在逐渐把物体推出桌面且不掉下的过程中,关于推力F和物体对桌面压强p的变化情况,下列说法正确的是( )
A.F不变,p变大 B.F变小,p变大
C.F不变,p不变 D.F变小,p不变
33.(24-25九年级上·上海普陀·期末)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
34.(23-24八年级下·吉林松原·期中)将完全相同且质量分布均匀的长方体放在水平桌面上,如图所示,若沿虚线切掉一半,拿走一半后剩余图中的A、B、C部分,若长方体剩余部分对桌面的压强用、、表示,则 , 。(选填“>”“<”或“=”)
35.(23-24八年级下·河南商丘·期中)如图所示,一块足够长,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐。当在木板的右端施一水平向右的拉力F使木板A向右做匀速直线运动(A不会掉下来)。A受到桌面的摩擦力 ,拉力F ,A对桌面的压强 。(均选填”不变“、”变小“或”变大“)。
考点08 改变压强大小的方法
36.同种材料制成的甲、乙两个正立方体放在水平桌面上,如图A所示。甲、乙两物体对桌面的压强分别为20帕和16帕,则对桌面压力较大的为 (选填“甲”或“乙”),甲、乙的边长之比为 。如果把甲放在乙的上面,如图B所示,此时乙对桌面的压强为 帕。
37.下列实例属于减小压强的是( )
A.书包带做得较宽 B.压路机的轮质量很大
C.刀刃很锋利 D.飞镖的箭头很尖
38.(24-25八年级上·重庆·期末)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
39.下列现象用物理知识解释有误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大能增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠行走
B.磨刀不误砍柴工,减小受力面积,减小压强,提高工作效率
C.人行道的盲道上有凸起减小受力面积,增大压强,提高盲道砖的助感引导作用
D.啄木鸟的喙又尖又长减小受力面积,增大压强,有利于摄食
40.(23-24八年级下·陕西西安·期末)如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.载重汽车装有许多车轮
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多花纹
41.(23-24八年级下·山东泰安·期中)自行车是人们经常使用的交通工具,自行车结构和使用过程中用到了许多力学知识。以下分析中正确的是( )
A.轮胎上制有花纹是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
B.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来减小摩擦力
C.自行车的车座又宽又软是通过增大受力面积来减小压强
D.车轴拧螺母处的垫圈是通过减小受力面积来增大压强
一、单选题
1.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相等的
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强
D.以上说法都不对
2.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,水平桌面上放着一本字典A,且露出桌面一部分,若用15N的力F水平向右推字典,使露出部分恰好推到桌面内。关于推动字典的过程中说法正确的是( )
A.字典对桌面的压力变大 B.字典对桌面的压强变大
C.字典受到的摩擦力可能小于15N D.字典受到的摩擦力逐渐变大
3.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F1,向右缓慢的推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F,压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变大 B.F、p不变,f变小
C.F、f不变,p变大 D.F变小,p、f变大
4.(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)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,则关于甲、乙的密度、和对地面压力变化量的判断,正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
5.书放在水平桌面上,书对桌面有向下的压力,大小为10N。桌面受到的压力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图甲、乙所示,小明利用小桌、海绵、砝码进行实验.当装置静止时,砝码的下表面和小桌的桌面均水平.已知小桌重,桌面面积为S1,砝码重,砝码下表面的面积为S2。下列说法正确的是( )
A.图甲中砝码对小桌的压力就是砝码的重力
B.图乙中小桌对海绵的压力等于小桌的重力
C.图甲中砝码对桌面的压力大小为
D.图乙中小桌对海绵的压强大小为
7.如图所示,若将正方体沿水平方向从一半处切开,拿走上边一半,则下边一半对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
8.如下图所示,放在粗糙程度相同的桌面上的P、Q两个物体,分别在的水平拉力作用下做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体P的速度一定大于物体Q的速度
B.若,则物体P一定比物体Q表面粗糙
C.物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力
D.物体P对桌面的压力一定大于物体Q对桌面的压力
9.(23-24八年级下·湖北孝感·期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等。物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和.物体A的底面积为,物体B的底面积为.下列说法中正确的是( )
① ② ③ ④
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
又物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,可知
二、填空题
10.(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)按要求填空。
(1)如图1,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的 来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时, ,压强越小;
(2)如图2,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F= N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与 有关。
11.已知木块的重力为G,所受作用力为F。请指出下列图中支持面MN所受压力的大小: , , 。
12.如图,匀质长方体木块竖放在水平地面上,其重力为G,高度为2a,底面是边长为a的正方形。将其由竖放改为平放,木块对地面的压力 (选填“增大”“减小”或“不变”),木块平放时对地面的压强是 (用题中给出的符号表示)。
13.如图所示,两个正方体叠放在一起,A重45N,B重5N,A的底面积为,B的底面积为。则A对B的压强是 Pa,B对水平桌面的压强是 Pa。
14.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,现在沿着如图所示的水平虚线切去部分后,使得甲乙剩余部分的高度均为h,若此时甲乙剩余部分对地面压力相等,则甲乙原先对地面的压强p甲 p乙。(选填“大于”“等于”或“小于”)
三、作图题
15.(23-24八年级下·河南安阳·期中)如图所示,一物体重20N,施加水平向右大小为30N的压力F使物体紧贴竖直墙壁静止,画出物体受力示意图。
16.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)作图题:
(1)如图所示,一物体静止于某一斜面上,请你画出物体对斜面的压力F的示意图。
(2)如图所示,施加一水平向右的40N的压力使物体紧贴墙壁静止,作出物体受到的摩擦力f和物体的重力G的示意图。
四、实验题
17.小红发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)比较甲、乙两图实验,可得出结论:当物体的受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较 两图实验能验证猜想二是正确的。可得出结论:压力大小相同时, ,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是 (填字母)。
A.火车轨道铺在枕木上 B.严禁货车超载
C.书包要用宽的背带 D.菜刀要经常磨一磨
(4)比较丙、丁两图,小红得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因: 。
五、计算题
18.如图所示,共享电动单车扫码即开,以其快捷、环保、轻便的优势,成为人们常用的绿色出行交通工具。某型号电动单车的主要技术参数如下表所示。一个质量为50kg的人骑着该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,行驶时每个轮胎与地面的接触面积为。(g取)
整车质量
25kg
最大载重
100kg
最高车速
25km/h
电动机规格
额定电压48V
额定功率400W
(1)求该车在这段水平路面上行驶的速度;
(2)求该车的重力;
(3)求行驶过程中该车对地面的压强;
(4)共享电动单车的轮胎表面通常制成凹凸不平的形状,这是为什么?
19.国家规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面匀速直线行驶的货车,车与货物的总质量是,车轮与地面接触的总面积是,地面阻力为车重的0.1倍,g取。
(1)货车所受的重力是多少?
(2)货车的牵引力是多少?
(3)货车对地面的压强是否超过标准?
(4)简述货车超载容易损坏路面的原因。
20.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,质量分布均匀的实心长方体A、正方体B置于水平桌面上。B的密度为,B的高度为10cm,A的底面积为,A的重力为6N,g取10N/kg。
(1)求B对水平桌面的压强;
(2)求B的重力;
(3)将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A和B剩余部分对桌面的压强p恰好相等,求截取的高度h。
21.(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,某工件由实心正方体A、B组成,B的边长为10cm。将工件沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去部分水平放在地面上,若h>hA,则切去B的部分叠放在A的上方),切去后剩余部分对地面的压强p1和切去部分对地面的压强p2随切去厚度h的变化关系图象如图乙所示。求:(法:图中由于纵坐标的数据较大构图有限,用折线代表)
(1)A和B的总重力;
(2)A的密度;
(3)将工件沿水平方向切去厚度为h0(h0>hA)的部分,平放在水平地面上。将一重为10N的金属块C分别置于切去部分和剩余部分的上方,分别如图丙、丁所示。为了让放上C后A、B对水平地面的压强相等或只将剩余部分B沿水平方向切去质量ΔmB?若可以,则ΔmA与ΔmB的比值为多少?若不可以,请说明理由!
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8.1 压力 压强
目录
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考点01 压力的受力分析 2
考点02 压强的定义和单位 4
考点03 影响压力作用效果的因素 6
考点04 压强公式的简单应用 10
考点05 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强 11
考点06 复杂情况下固体压强的计算 14
考点07 压强的大小比较 19
24
24
考点01 压力的受力分析
1.下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中画法正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】AB.物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对斜面的压力与斜面垂直,作用点在接触面上,故A正确,B错误;
C.物体受到的重力竖直向下,作用点在重心,不在接触面上;物体对水平面的压力与水平面垂直,作用点在接触面上,不在重心,且大小与物体所受重力的大小相等,故C错误;
D.物体受到的重力竖直向下,作用点在重心;物体对竖直墙壁的压力与墙壁垂直,作用点在接触面上,不在重心,故D错误。
故选A。
2.如下图所示,茶杯静止在水平桌面上。请画出桌面所受压力的示意图。
【答案】
【详解】由于茶杯静止在水平桌面上,茶杯对桌面有垂直于桌面向下的压力作用,作用点在桌面上。如图所示:
3.(24-25九年级上·上海长宁·期末)如图所示,质量分布均匀的物块静止置于水平地面上,物块所受的重力为6牛。用力的图示法画出该物块对地面的压力F。
【答案】
【详解】在水平地面上,物体对地面的压力等于重力,为6N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面上。如图所示:
4.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,重10牛的正方体物块静止于某一斜面上,对斜面的压力为6牛,用力的图示法画出物块对斜面的压力F。
【答案】
【详解】物块对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直于斜面向下;确定好标度后,画出压力为6N,如图所示:
5.(24-25九年级上·上海·阶段练习)如图所示,用20牛的水平力F把一个重力为10牛的物体紧压在竖直墙上,请用力的图示法在图中画出墙面所受到的压力。
【答案】
【详解】用20N的水平力把重10N的木块紧压在竖直墙壁上,此时,木块处于平衡状态,受到水平方向和竖直方向的两对平衡力的作用,竖直方向的平衡力是重力和向上的摩擦力;水平方向上的平衡力是对木块的压力和墙壁对木块的支撑力。对木块的压力为20N,根据二力平衡的条件可以判断墙壁对木块的支撑力为20N,根据力的相互作用,木块对墙壁的压力为20N,此力的方向垂直于墙面向里,作用点在墙面上,设定标度为4牛,图示如下:
考点02 压强的定义和单位
6.(23-24八年级下·福建福州·期中)关于压强这个物理概念,以下说法正确的是( )
A.压强是一种力 B.压力越大,压强越大
C.压强是压力作用下的效果 D.压强很大时,压力肯定很大
【答案】C
【详解】A.压强不是力,是压力的作用效果,跟压力大小和受力面积大小有关,故A错误;
B.压强大小跟压力大小与受力面积有关,所以压力大压强不一定大,故B错误;
C.压力的作用效果用物理量压强表示,故C正确;
D.压强大小跟压力大小与受力面积有关,所以压强越大时,压力不一定大,故D错误。
故选C。
7.(23-24八年级下·山东菏泽·期中)关于压强、压力,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力 B.压强在数值上等于压力与单位面积的比值
C.压力的方向总与重力的方向一致 D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
【答案】B
【详解】A.压强是表示压力作用效果的物理量,它等于单位面积上所受的压力。因此,压强并不是压力本身,而是压力与受力面积的比值。故A错误;
B.根据压强的定义,压强p等于压力F与受力面积S的比值,即。这表示压强在数值上等于压力与单位面积的比值。故B正确;
C.压力的方向总是垂直于接触面,而重力的方向是竖直向下的。只有在水平面上,且物体只受重力和支持力作用时,压力的方向才与重力的方向一致。但在其他情况下,如斜面、曲面等,压力的方向与重力的方向并不一致。故C错误;
D.物体对接触面的压力并不一定是物体所受的重力。例如,在斜面上静止的物体,它对斜面的压力小于它所受的重力。因为重力的一部分被用来提供物体沿斜面下滑的力(如果斜面光滑的话),而另一部分则垂直于斜面形成压力。故D错误。
故选B。
8.关于重力、压力和压强的说法正确的是( )
A.越重的物体产生的压强就一定越大
B.压力的大小一定等于重力的大小
C.压强是用来描述压力作用效果的物理量
D.压力是由于地球吸引而产生,方向始终竖直向下
【答案】C
【详解】A.影响压强的因素有压力和受力面积,且压力并不一定等于重力,所以越重的物体产生的压强不一定大,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是由于地球吸引产生的力,压力的大小与物体的重力无关,故B错误;
C.根据压强的概念可知,压强的物理意义表示压力的作用效果的物理量,故C正确;
D.压力是垂直作用在物体表面上的力,方向总是垂直于支持面,并一定竖直向下,且压力是物体之间相互挤压形成的,故D错误。
故选C。
9.(23-24八年级下·江西鹰潭·期中)为了纪念物理学家对物理学的贡献,大部分物理量的单位都采用了物理学家的名字。如力的单位是以 的名字命名的,压强的单位是以 的名字命名的。
【答案】 牛顿 帕斯卡
【详解】[1]牛顿是力的国际单位;帕斯卡是压强的国际单位,它们都是以科学家的名字命名的。
10.(24-25九年级上·上海松江·期中)一张报纸平整摊在水平桌面上,它对桌面的压强大约是1帕。1帕= 牛/米,它表示的意义是每平方米桌面 。如图所示的物理学习活动卡,连封面和封底在内共有28张纸,当它平放在水平桌面上时,对水平桌面的压强约为 帕。
【答案】 1 受到的压力是1N 14
【详解】[1][2]1帕=1牛/米2,它表示的意义是每平方米桌面受到的压力是1N。
[3]物理学习活动卡每张质量约为2.5g,则总质量
m=28×2.5g=70g=0.07kg
总重力为
G=mg=0.07g×10N/kg=0.7N
在水平桌面上,则桌面受压力
F=G=0.7N
学习活动卡长约25cm、宽约20cm,则它平放在水平桌面上
s=25cm×20cm=500cm2=0.05m2
桌面受压强为
考点03 影响压力作用效果的因素
11.在探究压力作用的效果与哪些因素有关时,小明为验证猜想“压力作用的效果是否与受力面积有关”,采用如图甲和图乙两种方向静止地挤压在两手指间来进行实验,下列说法正确的是( )
A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.图甲与图乙中两手指受到铅笔的压力都相等
C.图甲的方法合理、图乙的方法不合理
D.用图甲的方法不能研究压力的作用效果与压力的关系
【答案】AC
【详解】A.图甲与图乙中铅笔都处于静止状态,受到了平衡力的作用,故A正确;
B.甲图中铅笔在水平方向上处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,根据力的相互性,铅笔对两手指的压力大小相等;乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即乙图两手指对铅笔的压力大小不相等,故B错误。
C.为验证“压力作用的效果是否与受力面积有关”,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力大,所以用甲图操作合理;乙图操作不合理,故C正确;
如果研究压力作用效果与压力的关系,应控制受力面积大小不变,只改变压力大小;
D.而图甲中两次用不同的力挤压铅笔,比较同一侧手指两次的感觉和凹陷程度即可,可以探究压力作用效果与压力的关系,故D错误。
故选AC。
12.(23-24八年级下·山东淄博·期中)如图表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究她们对雪地压力的作用效果,应选择右图中的( )
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.以上都不对
【答案】B
【详解】左图是体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关。
A.甲与乙受力面积相同,压力不同,故A不符合题意;
B.乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关,故B符合题意;
C.甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故C不符合题意;
D.乙与丙这一组可以研究压力作用效果与受力面积的关系,故D不符合题意。
故选B。
13.利用日常器具做实验不但具有简便、直观等优点,而且有利于增加动手做实验的机会,对提高自己的实验技能具有非常重要的作用。小明在“家庭实验室”中找到下列几个器材。如果他想选两种器材探究“影响压力作用效果的因素”那么下列所选的器材组合中,最不容易达到探究目的是 。(填序号)
①几个长方体小铁块 ②气球 ③木板 ④矿泉水瓶 ⑤橡皮泥
【答案】①③
【详解】①几个长方体小铁块和②气球,气球可以用来观察压力作用效果(如气球的形变程度),通过改变小铁块与气球的接触面积改变受力面积或改变铁块的数量改变压力,因此可以探究“影响压力作用效果的因素”;
①几个长方体小铁块和③木板,两种材料均不易发生形变,因此不容器达到探究目的;
①几个长方体小铁块和④矿泉水瓶,当空矿泉水瓶平放时,通过观察矿泉水瓶的形变程度表示压力的作用效果,改变放置小铁块的数量和放置方式,改变压力和受力面积,因此可以探究“影响压力作用效果的因素”;
①几个长方体小铁块和⑤橡皮泥,实验中通过观察橡皮泥的凹陷程度来表示压力的作用效果,改变小铁块与橡皮泥的接触面积来改变受力面积、改变小铁块的数量改变压力,因此可以探究“影响压力作用效果的因素”;
②气球和③木板组合,通过观察气球的形变程度来表示压力的作用效果,改变木板放置的方式可以改变受力面积,可以探究“影响压力作用效果的因素”;
②气球和④矿泉水瓶,通过观察气球的形变程度来表示压力的作用效果,改变矿泉水瓶放置的方式可以改变受力面积、改变矿泉水瓶装水的多少来改变压力,可以探究“影响压力作用效果的因素”;
②气球和⑤橡皮泥,通过观察气球的形变程度来表示压力的作用效果,改变橡皮泥的形状或大小,可以改变受力面积和压力,可以探究“影响压力作用效果的因素”;
③木板和④矿泉水瓶,当空矿泉水瓶平放时,通过观察矿泉水瓶的形变程度表示压力的作用效果,改变木板放置的方式改变受力面积,因此可以探究“影响压力作用效果的因素”;
③木板和⑤橡皮泥,实验中通过观察橡皮泥的凹陷程度来表示压力的作用效果,改变木板放置的方式可以改变受力面积,可以探究“影响压力作用效果的因素”;
④矿泉水瓶和⑤橡皮泥,实验中通过观察橡皮泥的凹陷程度来表示压力的作用效果,改变矿泉水瓶的放置方式和装水量的多少,来改变受力面积和压力,可以探究“影响压力作用效果的因素”;
综合上述分析最不容易达到探究目的组合是:①③。
14.(23-24八年级上·湖南益阳·期中)探究“压力作用效果影响因素”的实验,如甲、乙、丙所示,
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是:在受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(2)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)压力
(2)=
【详解】(1)由实验甲和乙可知,实验中受力面积相同,压力不同,乙中压力大,海绵的凹陷程度更大,故可以得到结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,根据可知,两次对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来。故海绵受到的压强和木板受到的压强的大小关系为。
15.(23-24八年级下·北京大兴·期中)某实验小组利用图甲、乙、丙所示的装置探究“影响压力作用效果的因素”;
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可知压力的作用效果跟 有关;
(3)由 两图所示实验现象可知压力的作用效果跟受力面积有关;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中桌面对海绵的压强p和图丁中桌面对木板的压强的大小关系为p (选填“>”“=”或“<”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小兴发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力大小
(3)乙、丙
(4)=
(5)小兴在实验中没有控制压力不变
【详解】(1)根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)由甲、乙两图所示,受力面积一定,乙图中压力比甲图大,乙图中压力作用的效果比甲图明显,根据控制变量法可知压力的作用效果跟压力大小有关。
(3)由乙、丙两图所示,海绵受到的压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,故压力的作用效果跟受力面积有关。
(4)如图丁和图丙中支持面受到的压力相同,受力面积也相同,根据知图丙中桌面对海绵的压强p和图丁中桌面对木板的压强的大小关系为。
(5)如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小兴发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究过程中存在的问题是在改变受力面积同时又改变了压力即小兴在实验中没有控制压力不变。
考点04 压强公式的简单应用
16.(24-25九年级上·上海浦东新·期末)站在沙地上的一名初三同学,已知他一只鞋底的面积为200cm2,请估计该同学对地面的压强约为( )
A.100Pa B.1000Pa C.10000Pa D.100000Pa
【答案】C
【详解】初三学生的重力约为500N,该同学站在沙地上时与地面的接触面积为
该同学对地面的压强
与10000Pa接近,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.如图所示,用30N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为 Pa,A所受竖直墙壁的给它的摩擦力为 N。
【答案】 3000 9
【详解】[1]因用30N的水平力将物体压在竖直的墙壁上,所以物体对竖直墙壁的压力等于水平力,即F=30N,物体对墙壁的压强为
[2]物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,因物体压在竖直墙上处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以,物体受到摩擦力等于重力,即
18.如图所示,手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是,图钉尖的面积是,则手指对图钉帽的压强为 Pa,图钉尖对木板的压强为 Pa。
【答案】
【详解】[1]已知手指对图钉帽的压力F= 8N,图钉帽的受力面积是, 手指对图钉帽的压强为。
[2]图钉将手指施加的力大小不变地传递给木板,所以图钉尖对木板的压力F= 8N,图钉尖的面积,图钉尖对木板的压强为。
19.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。
20.(24-25八年级上·上海·阶段练习)如图所示,在上海召开的首届进口博览会中,由德国瓦德里希科堡机床制造有限公司带来的巨无霸“金牛座”铣床长、宽、高,与地面的接触面积达,总重近吨,价值约万欧元。它对地面的压强为 帕。铣床在对工件进行切削加工时,工件的质量 ,密度 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 1×104 变小 不变
【详解】[1]铣床对地面的压力为
它对地面的压强为
[2][3]铣床在对工件进行切削加工时,工件的质量会变小,由于密度是物质的属性,因此工件的密度不变。
考点05 利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
21.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,它们的高度如图所示,它们对地面的压强分别为和,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.无法判断三者大小关系
【答案】B
【详解】如图可知,三个物体都是规格形状的固体,对地面的压强可表示为
由于三个物体的密度相同,圆柱体的高度最高,压强最大,正方体的高度最低,压强最小,因此压强关系为
故B正确,ACD错误。
故选B。
22.如图所示,质地均匀的长方体重物A、B,底面积分别为和,且。将它们放在水平地面上时,它们对地面的压强相等。现沿竖直方向各切去一半(如图中虚线所示),它们剩余部分对地面的压强分别为和,对地面的压力分别为和。下列物理量大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.两个重物均为质地均匀的长方体,可用来计算其对地面压强,由于它们对地面的压强相等,即,由于,则二者密度。现沿竖直方向各切去一半,依旧为质地均匀的长方体,且二者密度、高度均不变,由可知二者对地面压强不变,依旧相等,故AB错误;
CD.由于两个重物底面积,沿竖直方向各切去一半后,又二者对地面压强相等,由可知,,故D错误,C正确。
故选C。
23.如图所示是一个质量分布均匀的长方体金属块,把它竖立在水平桌面上,金属块的密度为ρ、底面积为S、高度为h,金属块对地面的压力 重力,即F=G= (用已知量表示),金属块对地面的压强 (用已知量表示)。
【答案】 等于 ρShg ρhg
【详解】[1][2]金属块在水平桌面上,金属块对地面的压力等于金属块的重力,即
[3]金属块对地面的压强
24.(23-24八年级下·山东威海·期中)如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,甲、乙的质量之比 ,甲、乙的高度之比 。
【答案】 3∶4 3∶2
【详解】[1]甲、乙对水平地面的压力之比
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,甲、乙的质量之比
[2]甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,所以有
乙的高度之比
25.(23-24八年级下·辽宁丹东·期中)如图所示,实心正方体A、B置于水平地面上,它们的边长之比为1∶2,它们对地面的压强相等,则A、B的密度关系是 ,若沿竖直方向各切掉一半体积后,剩余部分对地面的压强关系是 。
【答案】 2:1 1:1
【详解】[1]依题意得,A、B置于水平地面上,它们的边长之比为1:2,它们对地面的压强相等,由得
[2]若沿竖直方向各切掉一半体积后,剩余部分均为柱形,两部分的密度、高度均不变,由得,剩余两部分对地面的压强均不变,则
考点06 复杂情况下固体压强的计算
26.(24-25九年级上·上海普陀·期末)甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们的边长关系为a甲<a乙,对水平地面的压强关系为p甲>p乙,若分别在两正方体上表面中央施加竖直方向大小相等的力F甲和F乙之后,一定能使两正方体对水平地面的压强关系为p甲'>p乙',则关于力F甲、F乙的方向,下列判断正确的是( )
①F甲和F乙的方向均向上 ②F甲的方向向上,F乙的方向向下 ③F甲和F乙的方向均向下 ④F甲的方向向下,F乙的方向向上
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.③④
【答案】D
【详解】甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,边长关系为,对水平地面的压强关系为,由S=a2可知甲的底面积较小,根据可知,相同压力导致甲的压强变化较大;
①和的方向均向上,使得对地面的压力减小,故甲减小的压强大,虽然原来甲的压强大,甲减小多,不一定还是甲的压强大,故①错误;
②的方向向上,的方向向下,甲的压强减小多,而乙的压强增大多,可能乙对地面的压强大,故②错误;
③和的方向均向下,且甲增大的压强多,故一定是甲的压强大,故③正确;
④的方向向下,的方向向上,甲增大的压强多,乙减小的压强小,故一定是甲的压强大,故④正确;
综上所述,③④正确。故ABC错误,D正确。
故选D。
27.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)A、B两个质地均匀的实心正方体,质量之比mA:mB=1:1,密度之比ρA:ρB=27:1,若按甲、乙两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上,如图所示。则地面受到的压力和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1 p甲:p乙=1:3
B.F甲:F乙=1:1 p甲:p乙=1:9
C.F甲:F乙=1:3 p甲:p乙=9:1
D.F甲:F乙=3:1 p甲:p乙=1:3
【答案】B
【详解】若按甲的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
F甲=GA+GB
若按乙的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
F乙=GA+GB
故
F甲:F乙=1:1
由可知, A和B的体积比为
则正方体的边长比
lA :lB=1:3
正方体的底面积比
SA :SB=1:9
根据可得,地面受到的压强之比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
28.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)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
29.(23-24九年级下·广西梧州·阶段练习)如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对水平地面的压强;若将切除部分按图丙方式放置在水平地面上,对水平地面的压强为, (选填“”“”或“”);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,剩余部分对地面压强为,则 。
【答案】
【详解】[1]设正方体的重力为G,底面积为S,正方体对地面的压力的大小为G,乙图沿对角线切除后,剩余部分对地面的压力等于剩余部分的重力,大小为,受力面积S不变,剩余部分对地面的压强
按图丙放置时,切下来的部分对地面的压力等于剩余部分对地面的压力,即也为,图丙中受力面为斜切面,受力面积,由可知。
[2]设正方体的棱长为a,底边切去部分的长度为l,正方体的密度为ρ,图丙中剩余部分的体积
图丙中的受力面积
则图丙中剩余部分对地面的压强
图丁中,切去后剩余部分的体积
剩余部分对地面的压强
则
30.(2024·广西玉林·一模)某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,且A、B的密度之比,底面积之比,若沿水平方向将该模型切去高度为△h的一部分,并将切去部分竖直正放在同一水平面上,切去部分对水平面的压强为,剩余部分对水平面的压强为,其中与切去部分的高度△h的关系如图乙所示,则名人塑像B的密度 。若要使得,则需要切掉的高度Δh= cm。
【答案】 2000 13.3
【详解】[1]当切割高度小于20cm,即高度小于0.2m时,p1服从正比例函数关系,故此时切割的是柱体B,由p=ρgh知道
[2]由图像知道,切割到40cm为最终状态,故A和B高度均为20cm。又因为A和B两者底面积之比为2∶1,高度之比为1∶1,故体积之比2∶1;由因为密度之比为1∶2,故根据m=ρV知道,质量之比为1∶1。初始p1对应的质量为0,故初始
p1<p2
切割到20cm时,由于A和B质量比1∶1,因此压力1∶1,又由于面积比2∶1,根据得A和B压强比1∶2,即
p1>p2
故当p1>p2时,切割高度不到20cm。
因为两者面积比2∶1,根据F=pS知道,两者压力比为2∶1即质量比为2∶1时,压强相等,故切割下来的B占总质量的
又因为A和B质量相等,假设,则总质量为2m,B的质量为
即切掉总高度的
考点07 压强的大小比较
31.如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大 B.乙对沙滩的压强较小
C.甲所受的重力较大 D.甲所受重力与乙相等
【答案】C
【详解】AB.甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相等,即,故AB错误;
CD.因,所以,由可得,F甲>F乙,由于物体对水平面压力的大小等于重力的大小,因此甲的重力较大,故C正确,D错误。
故选C。
32.(24-25八年级上·重庆·期末)一均匀长木块放置在粗糙程度不变的水平桌面上,在水平推力F的作用下向右做匀速直线运动,如图所示。在逐渐把物体推出桌面且不掉下的过程中,关于推力F和物体对桌面压强p的变化情况,下列说法正确的是( )
A.F不变,p变大 B.F变小,p变大
C.F不变,p不变 D.F变小,p不变
【答案】A
【详解】物体做匀速直线运动,则F与滑动摩擦力是一对平衡力;只要物体在桌面上,对桌面的压力等于物体重力,故此过程中压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,故F不变;而这个过程中,受力面积逐渐减小,根据可知,压强变大。
故选A。
33.(24-25九年级上·上海普陀·期末)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。
34.(23-24八年级下·吉林松原·期中)将完全相同且质量分布均匀的长方体放在水平桌面上,如图所示,若沿虚线切掉一半,拿走一半后剩余图中的A、B、C部分,若长方体剩余部分对桌面的压强用、、表示,则 , 。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 < =
【详解】[1][2]因为是完全相同且质量分布均匀的长方体放在水平桌面上,所以可设这三个完全相同且质量分布均匀的长方体对桌面的压强相等都等于p。左图中压力减小一半,受力面积没变,所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强为;中间图中压力和受力面积都减小一半,所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强为;右图中压力减小一半,受力面积没变,所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强为。综上分析可得,,。
35.(23-24八年级下·河南商丘·期中)如图所示,一块足够长,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐。当在木板的右端施一水平向右的拉力F使木板A向右做匀速直线运动(A不会掉下来)。A受到桌面的摩擦力 ,拉力F ,A对桌面的压强 。(均选填”不变“、”变小“或”变大“)。
【答案】 不变 不变 变大
【详解】[1]由于木板A在水平桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件,水平方向上木板A受到的拉力F和桌面对它的摩擦力必须是一对平衡力。因此,摩擦力的大小等于拉力F的大小。而在这个过程中,木板A对桌面的压力(等于木板A的重力)和接触面的粗糙程度都没有发生变化,所以摩擦力的大小也不会发生变化。因此,A受到桌面的摩擦力不变。
[2]由于摩擦力不变,且木板A做匀速直线运动,所以拉力F作为与摩擦力相平衡的力,其大小也必须保持不变。因此,拉力F不变。
[3]压强是单位面积上所受的压力,其计算公式为。在这个问题中,木板A对桌面的压力(等于木板A的重力)没有发生变化,木板A与桌面的接触面积变小。因此,根据压强的计算公式,A对桌面的压强会变大。
考点08 改变压强大小的方法
36.同种材料制成的甲、乙两个正立方体放在水平桌面上,如图A所示。甲、乙两物体对桌面的压强分别为20帕和16帕,则对桌面压力较大的为 (选填“甲”或“乙”),甲、乙的边长之比为 。如果把甲放在乙的上面,如图B所示,此时乙对桌面的压强为 帕。
【答案】 甲 5︰4 47.25
【详解】[1]因甲、乙两物体对桌面的压强分别为20Pa和16Pa,且由图知道,甲的受力面积大于乙的受力面积,所以由F=pS知道,对桌面压力较大的为甲。
[2]设甲正方体的高度(边长)为a,密度为ρ,则其体积为
V=a3
甲正方体的质量为
甲正方体对水平面的压力等于其重力,则
正方体的底面积
甲正方体对水平面的压强为
同理,乙正方体对水平面的压强为
(b为乙正方体的高度)
根据题意知道,两正方体的密度相同,则
即甲、乙两正方体的棱长之比为5∶4。
[3]则甲、乙两正方体的体积之比为125∶64,根据G=mg=ρVg知道,甲、乙两正方体的重力之比为125∶64,即
如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,此时乙对水平桌面的压力为
由 知道,在受力面积不变时,压强与压力大小成正比,所以,此时乙对桌面的压强为原来乙对桌面压强的倍,即此时乙对桌面的压强大小为
37.下列实例属于减小压强的是( )
A.书包带做得较宽 B.压路机的轮质量很大
C.刀刃很锋利 D.飞镖的箭头很尖
【答案】A
【详解】A.书包带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B.压路机的轮质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.刀刃很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.飞镖的箭头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选A。
38.(24-25八年级上·重庆·期末)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
【答案】C
【详解】A.刀刃磨得锋利,受力面积减小,根据压强公式,在压力不变的情况下,受力面积减小会使压强增大,而不是减小压强,故A不符合题意;
B.刀刃磨得锋利不会减小压力,压力大小取决于施加力的大小等因素,与刀刃是否锋利无关,故B不符合题意;
C.刀刃磨得锋利,受力面积减小,根据压强公式,在压力不变的情况下,受力面积减小会使压强增大,故C符合题意;
D.刀刃磨得锋利不会增大压力,压力大小取决于施加力的大小等因素,故D不符合题意。
故选C。
39.下列现象用物理知识解释有误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大能增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠行走
B.磨刀不误砍柴工,减小受力面积,减小压强,提高工作效率
C.人行道的盲道上有凸起减小受力面积,增大压强,提高盲道砖的助感引导作用
D.啄木鸟的喙又尖又长减小受力面积,增大压强,有利于摄食
【答案】B
【详解】A.骆驼的脚掌特别宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确,不符合题意;
B.磨刀不误砍柴工,刀刃很薄是通过减小受力面积来增大压强,故B错误,符合题意;
C.人行道的盲道上有凸起,是通过减小受力面积来增大压强,故C正确,不符合题意;
D.啄木鸟的喙又尖又长,是通过减小受力面积来增大压强,故D正确,不符合题意。
故选B。
40.(23-24八年级下·陕西西安·期末)如图所示情景中,属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是( )
A.压路机的碾子质量很大 B.载重汽车装有许多车轮
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.汽车的轮胎有很多花纹
【答案】C
【详解】A.压路机的碾子质量很大,是通过增大压力的方式来增大压强,故A不符合题意;
B.载重汽车装有许多车轮,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏手闸,是通过增大压力来增大摩擦力,故C符合题意;
D.汽车的轮胎有很多花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
41.(23-24八年级下·山东泰安·期中)自行车是人们经常使用的交通工具,自行车结构和使用过程中用到了许多力学知识。以下分析中正确的是( )
A.轮胎上制有花纹是通过增大接触面粗糙程度来减小摩擦力
B.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来减小摩擦力
C.自行车的车座又宽又软是通过增大受力面积来减小压强
D.车轴拧螺母处的垫圈是通过减小受力面积来增大压强
【答案】C
【详解】A.自行车的轮胎上有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A错误;
B.刹车时用力捏刹车把,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C.自行车的车座又宽又软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C正确;
D.车轴拧螺母处的垫圈,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选C。
一、单选题
1.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相等的
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强
D.以上说法都不对
【答案】A
【详解】ABD.铅笔处于静止状态,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力大小相等;由于力的作用是相互的,铅笔给两个手的压力大小相等,故A正确,BD错误;
C.由于两手指受到的压力相等,左手指的受力面积大于右手指的受力面积,由可知,左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强,故C错误。
故选A。
2.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,水平桌面上放着一本字典A,且露出桌面一部分,若用15N的力F水平向右推字典,使露出部分恰好推到桌面内。关于推动字典的过程中说法正确的是( )
A.字典对桌面的压力变大 B.字典对桌面的压强变大
C.字典受到的摩擦力可能小于15N D.字典受到的摩擦力逐渐变大
【答案】C
【详解】A.水平面上物体的压力和自身的重力相等,推动字典的过程中,字典的重力不变,所以,字典对桌面的压力不变,故A错误;
B.推动字典的过程中,压力不变,受力面积变大,根据可知,字典对桌面的压强变小,故B错误;
C.当用力F把字典匀速推进桌面,字典处于平衡状态,受到的是平衡力作用,此时受到的摩擦力等于推力等于15N;若用力F把字典加速推进桌面,根据运动与力的关系可知,此时字典受到的摩擦力小于力F,即小于15N,故C正确;
D.推动字典的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,字典受到的摩擦力不变。故D错误。
故选C。
3.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F1,向右缓慢的推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F,压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变大 B.F、p不变,f变小
C.F、f不变,p变大 D.F变小,p、f变大
【答案】C
【详解】水平面上物体对水平面的压力大小和自身的重力大小相等,向右缓慢地推木板的过程中,自身的重力不变,木板对桌面的压力F不变;且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,根据可知,木板对桌面的压强p变大;由于在推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,摩擦力f不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)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,则关于甲、乙的密度、和对地面压力变化量的判断,正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【详解】物体对地面的压强
甲乙两物体对地面的压强相等,由图可知,甲的边长小于乙的边长,即,由此可知;沿水平方向分别截去相同高度,由于底面积不变,对地面压力的变化,由可得
正方体甲乙对地面压力的变化的比值
由计算可知
综上分析可知A正确,BCD错误。
故选A。
5.书放在水平桌面上,书对桌面有向下的压力,大小为10N。桌面受到的压力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】.书对桌面有向下的压力,大小为10N,画桌面受到的压力,此时桌面是研究对象,是受力物体,作用点应该画在桌面上,而不是书本上,故AB错误;
CD.书对桌面有向下的压力,大小为10N,D选项中,力的大小错误,故D错误,C正确。
故选C。
6.如图甲、乙所示,小明利用小桌、海绵、砝码进行实验.当装置静止时,砝码的下表面和小桌的桌面均水平.已知小桌重,桌面面积为S1,砝码重,砝码下表面的面积为S2。下列说法正确的是( )
A.图甲中砝码对小桌的压力就是砝码的重力
B.图乙中小桌对海绵的压力等于小桌的重力
C.图甲中砝码对桌面的压力大小为
D.图乙中小桌对海绵的压强大小为
【答案】D
【详解】A.图甲中砝码对小桌的压力大小与砝码的重力相等,压力的受力物体是小桌,砝码的重力受力物体是砝码,所以砝码对小桌的压力与砝码的重力并不是同一个力,故A错误;
B.图乙中,砝码放在小桌上,图乙中小桌对海绵的压力大小等于小桌与砝码的重力之和,故B错误;
C.图甲中砝码对桌面的压力大小等于砝码的重力,即图甲中砝码对桌面的压力大小为,故C错误;
D.图乙中小桌对海绵的压力为
图乙中小桌对海绵的压强大小为
故D正确。
故选D。
7.如图所示,若将正方体沿水平方向从一半处切开,拿走上边一半,则下边一半对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
【答案】A
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体对水平面的压强
沿如图所示的虚线去掉一半,其余部分不动时,剩余物体的重力减半,物体对水平桌面的压力减半,受力面积不变,则此时物体对水平桌面的压强
故选A。
8.如下图所示,放在粗糙程度相同的桌面上的P、Q两个物体,分别在的水平拉力作用下做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.物体P的速度一定大于物体Q的速度
B.若,则物体P一定比物体Q表面粗糙
C.物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力
D.物体P对桌面的压力一定大于物体Q对桌面的压力
【答案】B
【详解】A.P和Q都做匀速直线运动,运动速度与力的大小无关,无法判断它们的速度大小关系,故A错误;
BC.物体在水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以FP=fP=5N,FQ=fQ=3N,物体P受到的摩擦力大于物体Q受到的摩擦力; P、Q两物体分别放在同一桌面上,若mP=mQ,因为压力F=G,则对桌面压力相同,而fP>fQ,所以P的比Q粗糙,故B正确,C错误;
D.摩擦力与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,fP>fQ,可能是因为P的压力大也可能是其接触面更粗糙,故D错误。
故选B。
9.(23-24八年级下·湖北孝感·期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等。物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和.物体A的底面积为,物体B的底面积为.下列说法中正确的是( )
① ② ③ ④
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【详解】由题意可知
即
又物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,可知
因为物体A重5N,B重40N,故可知,故ABD错误,C正确。
故选C。
二、填空题
10.(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)按要求填空。
(1)如图1,探究“影响压力作用效果的因素”,本实验是用细沙的 来判断压力的作用效果,由图中现象可初步得出:压力一定时, ,压强越小;
(2)如图2,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,用图示拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力F= N。若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与 有关。
【答案】(1) 凹陷程度 受力面积越大
(2) 1.6 压力大小
【详解】(1)[1][2]探究影响压力作用效果的因素实验中,根据转换法,用细沙的凹陷程度来判断压力的作用效果;对比两图,压力大小相同,受力面积小的细沙的凹陷程度较大,可得:压力一定时,受力面积越大,压强越小。
(2)[1][2]如图2,弹簧测力计的分度值是0.2N,则拉力F=1.6N;若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体继续做匀速直线运动,接触面粗糙程度不变,压力减小,这时弹簧测力计的示数将变小;通过比较弹簧测力计的示数大小,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
11.已知木块的重力为G,所受作用力为F。请指出下列图中支持面MN所受压力的大小: , , 。
【答案】 G F
【详解】[1]图中物体自由放置在水平面上,对水平面上的压力大小等于物体的重力为。
[2]图中作用力F压在物体上,则物体对水平面的压力大小为
[3]图中作用力水平方向压在物体上,使物体压在竖直的墙壁上,则压力为。
12.如图,匀质长方体木块竖放在水平地面上,其重力为G,高度为2a,底面是边长为a的正方形。将其由竖放改为平放,木块对地面的压力 (选填“增大”“减小”或“不变”),木块平放时对地面的压强是 (用题中给出的符号表示)。
【答案】 不变
【详解】[1]长方体木块无论立放还是平放,对水平地面的压力大小均等于木块的重力,因此将其由竖放改为平放,木块对地面的压力不变。
[2]木块平放时与地面间的受力面积为
木块平放时对地面的压强是
13.如图所示,两个正方体叠放在一起,A重45N,B重5N,A的底面积为,B的底面积为。则A对B的压强是 Pa,B对水平桌面的压强是 Pa。
【答案】
【详解】[1]A对B的压力等于A的重力,A与B之间的受力面积为,A对B的压强是
[2]B对水平桌面的压力
受力面积为,B对水平桌面的压强是
14.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,现在沿着如图所示的水平虚线切去部分后,使得甲乙剩余部分的高度均为h,若此时甲乙剩余部分对地面压力相等,则甲乙原先对地面的压强p甲 p乙。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】小于
【详解】切去之后甲、乙对地面的压力相等,甲乙在水平桌面上,甲乙对水平桌面的压力等于其重力,则甲、乙剩余部分的重力相等,由得,甲、乙剩余部分的质量也相等;由于甲、乙剩余部分的高度均为h,且
所以
由可知
由图可知,原来两柱休的高度关系为
由柱体对水平面压强
可知,原来的压强关系为
三、作图题
15.(23-24八年级下·河南安阳·期中)如图所示,一物体重20N,施加水平向右大小为30N的压力F使物体紧贴竖直墙壁静止,画出物体受力示意图。
【答案】
【详解】物体重20N,施加一水平向右的大小为30N的压力使物体紧贴墙壁静止,在竖直方向所受的向下重力和摩擦力是平衡力,它们的大小相等,都为20N,方向相反,都作用在物体的重心上。在水平方向所受的向右的压力和向左的支持力是平衡力,它们的大小相等,都为30N,方向相反,如图:
16.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)作图题:
(1)如图所示,一物体静止于某一斜面上,请你画出物体对斜面的压力F的示意图。
(2)如图所示,施加一水平向右的40N的压力使物体紧贴墙壁静止,作出物体受到的摩擦力f和物体的重力G的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)物体对斜面压力的作用点在斜面上(选取接触面的中点),方向垂直于斜面向下,过压力的作用点,沿垂直于斜面向下的方向画一条有向线段,用F表示,如图所示
(2)物体紧贴墙壁静止,故受平衡力,竖直方向重力和摩擦力是一对平衡力,从重心分别竖直向上和竖直向下画出摩擦力与重力,大小相等,如图所示
四、实验题
17.小红发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
(2)比较甲、乙两图实验,可得出结论:当物体的受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较 两图实验能验证猜想二是正确的。可得出结论:压力大小相同时, ,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是 (填字母)。
A.火车轨道铺在枕木上 B.严禁货车超载
C.书包要用宽的背带 D.菜刀要经常磨一磨
(4)比较丙、丁两图,小红得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因: 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 可以
(2)压力
(3) 乙、丙 受力面积越小 D
(4)没有控制受力面的材料相同
【详解】(1)[1]实验中是通过海绵的凹陷程度实来比较压力的作用效果的,这里采用是转换法,海绵凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
[2]沙子在力的作用下,也容易发生形变,所以可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图海绵受到的压力大,海绵的形变明显,所以可得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1]验证猜想二即验证压力的作用效果可能与受力面积的大小有关,需控制压力大小相等,改变受力面积,由图可知,应比较乙、丙两图。
[2]乙、丙两图中,压力大小相等,乙图中海绵的受力面积小,海绵的形变明显,可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显。
[3]AC.火车轨道铺在枕木上、书包要用宽的背带是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强的,故AC不符合题意;
B.严禁货车超载是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强的,故B不符合题意;
D.菜刀要经常磨一磨,可以减小受力面积,这样可以在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故D符合题意。
故选D。
(4)不同的物体受力改变形状的难易程度是不同的,丙、丁两图中,实验受压面不同,海绵比较容易改变形状,木板不易发生形变,受到相同的压力时,物体的形变程度不同,所以小红会得出前后两个结论不一致,是由于没有控制受力面的材料相同。
五、计算题
18.如图所示,共享电动单车扫码即开,以其快捷、环保、轻便的优势,成为人们常用的绿色出行交通工具。某型号电动单车的主要技术参数如下表所示。一个质量为50kg的人骑着该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,行驶时每个轮胎与地面的接触面积为。(g取)
整车质量
25kg
最大载重
100kg
最高车速
25km/h
电动机规格
额定电压48V
额定功率400W
(1)求该车在这段水平路面上行驶的速度;
(2)求该车的重力;
(3)求行驶过程中该车对地面的压强;
(4)共享电动单车的轮胎表面通常制成凹凸不平的形状,这是为什么?
【答案】(1)6m/s
(2)250N
(3)
(4)通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦
【详解】(1)已知人骑着该车在水平路面上匀速行驶3.6km用了10min,该车在这段水平路面上行驶的速度为
(2)该车整车质量为25kg,则该车的重力为
(3)行驶过程中该车对地面的压力为
行驶过程中该车对地面的压强为
(4)共享电动单车的轮胎表面通常制成凹凸不平的形状,是通过增大接粗面的粗糙程度来增大摩擦力。
19.国家规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面匀速直线行驶的货车,车与货物的总质量是,车轮与地面接触的总面积是,地面阻力为车重的0.1倍,g取。
(1)货车所受的重力是多少?
(2)货车的牵引力是多少?
(3)货车对地面的压强是否超过标准?
(4)简述货车超载容易损坏路面的原因。
【答案】(1)
(2)
(3)没有超过标准
(4)见解析
【详解】(1)货车所受的重力
(2)因为货车匀速行驶,处于平衡状态,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为
(3)货车对地面的压强
因为,所以货车对地面的压强没有超过标准。
(4)货车超载时,对路面产生的压力大,在受力面积不变时,对路面产生的压强大,容易损坏路面。
20.(23-24八年级下·河北廊坊·期中)如图所示,质量分布均匀的实心长方体A、正方体B置于水平桌面上。B的密度为,B的高度为10cm,A的底面积为,A的重力为6N,g取10N/kg。
(1)求B对水平桌面的压强;
(2)求B的重力;
(3)将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A和B剩余部分对桌面的压强p恰好相等,求截取的高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)质量分布均匀的实心正方体B置于水平桌面上,对水平桌面的压强
(2)B的底面积
水平放置的物体,受到的重力等于物体对地面的压力,则B的重力
(3)将B沿水平方向截取高为h的柱体,则切去的重力为,B剩余部分对水平桌面的压强
A对水平桌面的压强
根据,可得
代入得
解得
21.(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,某工件由实心正方体A、B组成,B的边长为10cm。将工件沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去部分水平放在地面上,若h>hA,则切去B的部分叠放在A的上方),切去后剩余部分对地面的压强p1和切去部分对地面的压强p2随切去厚度h的变化关系图象如图乙所示。求:(法:图中由于纵坐标的数据较大构图有限,用折线代表)
(1)A和B的总重力;
(2)A的密度;
(3)将工件沿水平方向切去厚度为h0(h0>hA)的部分,平放在水平地面上。将一重为10N的金属块C分别置于切去部分和剩余部分的上方,分别如图丙、丁所示。为了让放上C后A、B对水平地面的压强相等或只将剩余部分B沿水平方向切去质量ΔmB?若可以,则ΔmA与ΔmB的比值为多少?若不可以,请说明理由!
【答案】(1)160N
(2)1.5×103kg/m3
(3)10
【详解】(1)由图乙知,当切去厚度h=0时,剩余部分对应的压强为16000Pa,则A和B的总重力G总=F总=pSB=16000Pa×10×10×10-4m2=160N
(2)从图像乙可知,物体A的边长为20cm,物体A的重力GA=FA=pASA=3000Pa×20×20×10-4m2=120N
物体A的密度
(3)物体A、B的总质量
物体C的质量
设将工件沿水平方向切去厚度h0后,B物体剩下的质量为mB2,由图乙可知将工件沿着水平方向切去厚度为h0时,p1=p2,则有 ,即
解得mB2=3.2kg,若图丙切去部分ΔmA,A、B对水平地面的压强相等, 因为A切入的剩余部分的质量与剩余部分的底面积成正比,则有,即
由切去部分ΔmA,A、B对水平地面的压强相等,则有 , 即
解得ΔmA=7.5kg,若图丁切去部分ΔmB,A、B对水平地面的压强相等,则有 ,即
解得ΔmB=0.75kg,所以ΔmA与ΔmB的比值为
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