9.1 压强提优练习 ----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期
2025-04-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、压强 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 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 | 26.28 MB |
| 发布时间 | 2025-04-22 |
| 更新时间 | 2025-04-22 |
| 作者 | web_linlijicn |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51751501.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025 苏科版(2024)八年级下册物理
9.1 压强提优练习
【知识点一 压力的概念和大小】
1.如下图所示,物体在斜面上静止。请画出物体受到的摩擦力以及物体对斜面的压力的示意图。(物体受到的摩擦力力画在重心上)
【答案】
2.如图所示,大雪中小明陷下去了,而体重更重的小红却没有。下列说法正确的是( )
A.小红对雪地的压力小于小明对雪地的压力
B.小红对雪地的压力等于小明对雪地的压力
C.小红对雪地单位面积的压力大于小明对雪地单位面积的压力
D.小红对雪地单位面积的压力小于小明对雪地单位面积的压力
【答案】D
【详解】AB.小红和小明对雪地的压力大小均等于其自身重力,由于小红体重更重,则小红对雪地的压力大于小明对雪地的压力,故AB错误;
CD.根据题意,大雪中小明陷下去了,说明小明的压力作用效果明显,即压强大,而压强表示单位面积上物体所受压力的大小,因此小红对雪地单位面积的压力小于小明对雪地单位面积的压力,故C错误,D正确。
故选D。
3.冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶在水平方向的受力示意图以及冰壶对冰面的压力。
【答案】
4.压力:垂直压在物体表面上的力叫 。只有当物体在水平面自然静止时,物体对水平面的压力才与物体受到的重力在数值上 ,有,但压力并不是重力。
【答案】 压力 相等
【详解】[1][2]垂直作用在物体表面上的力叫压力。方向是垂直于被压物体的表面,指向被压物体;当物体静止放在水平面上且竖直方向上除重力和支持力外不受其他力时,物体对水平面的压力大小等于物体的重力大小。
5.相互挤压且发生 的两个物体之间产生的 指向接触面的力叫做压力。压力的大小 (选填“一定”“可能”“一定不”)等于重力的大小。重600N的小杰同学行走在水平地面上时,他对地面的压力为 N。
【答案】 形变 垂直 可能 600
【详解】[1][2][3]相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力叫压力。压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面;重力的施力物是地球,重力的方向是竖直向下的;压力的大小可能等于重力的大小,例如:放在水平面上的物体对支持面的压力等于物体的重力,放在斜面上的物体对支持面的压力不等于重力。
[4]重600N的小杰同学行走在水平地面上时,小杰在竖直方向受到的重力和支持力是一对平衡力,即,他对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力,即,因此他对地面的压力等于他的重力,大小为600N。
6.如图所示,小球静止在地面上,紧挨墙壁,小球对墙壁 压力,小球对地面水平地面 压力。如果小球重20N,则小球对地面的压力为 N。(前两空均选填“有”或“没有”)
【答案】 没有 有 20
【详解】[1][2][3]如图所示,小球静止在水平地面上,紧挨竖直墙壁,如果小球对墙壁有压力,因力的作用是相互的,则墙壁对小球也有反作用力,则小球在水平方向上不能静止,所以小球对墙壁没有压力。小球对地面有压力,在水平地面上压力与物体的重力大小相等,小球重20N,则小球对水平地面的压力也为 20N。
7.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长分别为h甲和h乙(h甲>h乙),它们对地面的压强相等,则甲、乙的密度ρ甲 ρ乙(选填“<”或“>”或“=”);若在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力变化量的关系 为(选填“一定”或“可能”)△F甲 △F乙(选填“<”或“>”或“=”)。
【答案】 < 一定 >
【详解】[1]甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长
它们对地面的压强相等,由得
[2]甲乙对地面的压强相等,则则
则在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,它们对地面压力变化量
,
则则
【知识点二 探究影响压力效果因素】
8.如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。
(1)甲、乙、丙、戊实验中,是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)比较甲、乙两组实验,可得出结论: ;
图甲中海绵对小桌的压强 小桌对海绵的压强(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)下列实例应用中与乙、丙实验得出的结论规律对应的是______;
A.坦克的履带很宽
B.压路机的碾子质量很大
C.鞋底刻有很深的花纹
(4)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现木板基本不会凹陷下去,图丙所示海绵所受小桌的压力为,压强为,图丁木板所受小桌的压力为,压强为,则 , (两空均选填“>”“<”或“=”);
(5)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2) 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 等于 (3)A (4) = = (5)没有控制压力大小相同
【详解】(1)实验中,是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。因为压力的作用效果越明显,海绵的凹陷程度就越大,这是一种转换法的应用,将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度。
(2)[1]比较甲和乙图可知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,能够得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]在图甲中,根据力的作用是相互的,海绵对小桌的压力和小桌对海绵的压力是一对相互作用力,大小相等,且它们的受力面积也相同,根据可知,海绵对小桌的压强等于小桌对海绵的压强。
(3)分析图乙、丙的实验,压力相等,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以能够得到的结论是:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
A.坦克的履带很宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压力作用效果,故A符合题意;
B.压路机装上质量很大的碾子,是在受力面积一定时,增大压力来增大压路机对地面压力作用效果,故B不合题意;
C.鞋底刻有很深的花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,故C不合题意。
故选A。
(4)[1][2]因为小桌和砝码的总重力不变,所以对海绵和木板的压力都等于小桌和砝码的总重力,即。由图丙和丁可知,小桌与海绵的接触面积等于小桌与木板的接触面积,根据根据可知。
(5)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。因为将砖块沿竖直方向切开会改变砖块对海绵的压力大小,同时改变了受力面积,无法单一探究受力面积对压力作用效果的影响。
9.按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是: 。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于 ;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论: 。
【答案】(1) 凹陷程度 B 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 没有控制压力相同
(2) 2.8N 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【详解】(1)[1]实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映,使用了转换法。
[2]A.探究重力的大小跟质量的关系,多次测量采用了归纳法;
B.研究阻力对物体运动的影响,通过小车在水平面上通过的距离反映阻力对运动的影响,采用了转换法;
C.研究影响浮力大小的因素,采用了控制变量法;
D.探究二力平衡的条件,采用了控制变量法;
故选B。
[3]比较图1甲、乙,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,可以得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
[4]研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是没有控制压力相同。
(2)[1]在图2乙中,分度值为0.2N,测力计示数为2.8N,根据二力平衡条件,木块受到的滑动摩擦力大小等于 2.8N。
[2]分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论:压力相同丙中测力计示数大,故得出压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
10.(1)小鑫想为体育中考选一双鞋底更粗糙的运动鞋,于是用两款质量不同的运动鞋A、B进行了下面的实验:
①小鑫要测量鞋子A在水平橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,他应该将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。调零后,小鑫用手快速拉动橡胶垫,鞋子相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则此时鞋子A受到的摩擦力为 N。
②接着,他又用如图乙所示的方法测出了鞋子B在同一橡胶垫上受到的摩擦力为1.2N,于是他得出鞋子A鞋底更粗糙的结论。乐乐认为这个结论是错误的,理由是未控制 相同。
(2)科技小组为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”设计了如图丙所示实验。在A、B、C三个图中B图海绵的凹陷程度最大。
①将装有水的矿泉水瓶放在海绵上,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法也应用于 ;
A.用排水法测石块的体积
B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量
②通过图丙B、C两图现象可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越 (选填“明显”或“不明显”);
③实验时,将图丙A中的矿泉水瓶放到石板上,如图丙D所示,在图丙A、D两种情况中矿泉水瓶产生的压强pA pD (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 水平 1.4 压力 (2) B 不明显 等于
【详解】(1)[1][2]因实验中要沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,且在水平方向上读数,故实验前要把弹簧测力计在水平方向上调零;图甲中弹簧测力计的分度值为,其示数为,由于物体做匀速直线运动,受到的摩擦力等于拉力,所以此时鞋子A受到的摩擦力为。
[3]由于两双运动鞋的质量不相等,则压力不同,不能通过摩擦力的大小显示粗糙程度,故结论是错误的;为了控制压力相等,可以把另一个鞋子插入测量的鞋子内,保持压力相等。
(2)[1]在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种将不易直接观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法,属于转换法;
A.用排水法测石块的体积,是利用了石块排开水的体积等于石块体积的原理,这是等量代换的思想,并非转换法,故A不符合题意;
B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量,因为电流产生的热量不易直接观察和测量,而煤油升高的温度比较容易观察和测量,通过煤油升高的温度来体现电流产生的热量,这是将不易观察的热量转换为容易观察的温度变化,属于转换法。故B符合题意。
故选B。
[2]通过B、C两个图所示的实验可知,受力面积相同,压力越大,海绵的形变程度越大,可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越不明显。
[3]将图A中的矿泉水瓶放到石块上,如图D所示,在A、D两种情况中矿泉水瓶对接触面的压力相同,受力面积相同,根据可知,产生的压强。
11.如图是小华在做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码,分别将包装带套在橡皮泥的不同位置,小华同学通过观察橡皮泥的 来反映出压力的作用效果,这种研究物理问题的方法在物理学中叫做 。初步分析得出结论:在 相同时, ,压力的作用效果越明显;
(2)小华想继续探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成 宽度的两段,两包装带下方挂 数量的钩码,分别将包装带套在橡皮泥的不同位置,观察橡皮泥的变化。(均选填“相同”或“不同”)
【答案】(1) 凹陷程度 转换法 压力 受力面积越小
(2) 相同 不同
【详解】(1)[1][2][3][4]实验中压力的作用效果不能直接得到,通过观察橡皮泥的凹陷程度反映出压力的作用效果,使用了转换法。实验中左右两侧橡皮泥受到的压力相同,左边橡皮泥的受力面积小,橡皮泥的凹陷程度大,故可得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)[1][2]根据控制变量法,探究压力的作用效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,只改变压力大小,故应把包装带撕成宽度相同的两段,两包装带下方挂相同数量不同的钩码,再将包装带套在橡皮泥的不同位置,观察橡皮泥的变化。
12.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)见解析 (3) a 上下压力大小不同
【详解】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,采用了转换法。
(2)比较如图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C图中压力最大,海绵的凹陷程度最大,可得的结论:当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]图(a)铅笔水平使用时,铅笔自身重力不影响实验,(b)竖直使用时铅笔自身重力影响实验,下方力大,这样上下压力大小不同,没有控制力的大小不变。
13.某同学研究压力的作用效果与哪些因素有关,用几块相同的砖和三块相同的海绵作为实验的器材,并做了如图所示的实验:
(1)比较 两次实验,说明压力的作用效果与 有关;
(2)比较甲和丙两次实验,说明压力的作用效果与 有关;
(3)本实验使用的实验方法有 和转换法。
【答案】(1) 甲和乙 压力的大小
(2)受力面积的大小
(3)控制变量法
【详解】(1)[1][2]甲和乙实验中,砖的数量不同,压力大小不同,但受力面积相同,海绵的凹陷程度不同,通过比较甲和乙实验,可以得出压力的作用效果与压力大小有关。
(2)甲和丙实验中,砖的数量相同,压力大小相同,但受力面积不同。通过比较甲和丙实验,丙中海绵的凹陷程度更大,可以得出压力的作用效果与受力面积大小有关。
(3)本实验通过改变一个变量(如压力大小或受力面积)而保持其他条件不变,使用了控制变量法;通过观察海绵的凹陷程度可以显示压力的作用效果使用了转换法。
14.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的;
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较 两图实验;
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。该结论 (选填“正确”或“不正确”),原因是 。
(5)老师还提供了如图3所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择。同学们所选的下列四组器材中。不能达到小明探究目的是______(选填字母)。
A.①③⑥ B.②⑤ C.②③④ D.③④⑤
【答案】(1)泡沫的凹陷程度 (2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)甲、丙 (4) 不正确 没有控制压力相同 (5)D
【详解】(1)实验中采用转换法,小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的是受力面积一定时,压力越大,泡沫的凹陷程度越大,可得结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力相同,改变受力面积大小,应通过比较甲丙两图实验。
(4)[1][2]小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示,大小不同的两块对海绵的压力与受力面积均不同,实验中没有控制压力相同,无法得出正确结论。
(5)A.选择①用钉子做腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器:小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度,在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把桌面朝下,小桌上放砝码,观察桌面陷入沙子的深度,则可以达到实验目的,故A不符合题意;
B.选择②海绵、⑤盛有适量水的矿泉水瓶,将装有水的矿泉水瓶分别正放与倒立在海绵上,观察海绵的凹陷情况;将装有水的矿泉水瓶与空的矿泉水瓶分别正立在海绵上,观察海绵的凹陷情况,可以达到实验目的,故B不符合题意;
C.选择②海绵、③砝码、④木板,将木板平放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;再将砝码放在木板上,观察海绵的凹陷程度;最后将砝码放在海绵上,再将木板放在砝码上,观察海绵的凹陷程度,可以达到实验目的,故C不符合题意;
D.选择③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶,选用的器材没有明显发生性变的物体,无法显示压强大小,无法达到实验探究,故D符合题意。
故选D。
【知识点三 压强的定义和简单应用】
15.物理学中,把 与 的比叫作压强。计算压强的公式是 ,数值上等于物体在单位面积上受到的压力。在国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,符号是 。
【答案】 压力的大小 受力面积 帕斯卡 帕 Pa
【详解】[1][2]压强是表示压力作用效果的物理量;压强的定义是物体单位面积上受到的压力叫做压强;定义采取了比值定义法,即取压力与受力面积的比值。
[3]由压强的定义可得到计算压强的公式。
[4][5][6]压强的单位也由压力与面积的单位复合而成,即压强单位为N/m2,而物理上用帕斯卡(Pa)取代了该单位,故压强的单位是帕斯卡,简称帕,用字母Pa表示。
16.压强是表示 的物理量。火车的车轮对钢轨的压强值可达7.5×108Pa,这个压强值表示每平方米的受力面积上 ;此压强值大大超出路基所能承受的极限,因此在路基上铺设大量的轨枕、道床等设施,这样做的目的是通过 从而达到 的目的。
【答案】 压力的作用效果 受到的压力为7.5×108牛 增大受力面积 减小压强
【详解】[1][2]根据压强的概念和压强的物理意义可知,压强就是表示压力作用效果的物理量;火车的车轮对钢轨的压强值可达7.5×108Pa,这个压强值表示钢轨每平方米面积上所受压力大小为7.5×108N。
[3]在路基上铺设大量的轨枕、道床等设施的目的是在压力不能减小的情况下,用增大受力面积的方法来减小压强。
17.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
【详解】[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
18.关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力
B.压强是反映压力作用效果的物理量
C.压力就是重力,物体越重,压力越大
D.压强等于压力大小与受力面积之比
【答案】BD
【详解】AB.物理学中用压强表示压力的作用效果,所以压强是反映压力作用效果的物理量,故B正确,A错误;
C.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是地球附近物体由于地球吸引受到的力,所以压力不是重力,物体的重力大,压力不一定大,故C错误;
D.为了描述压力的作用效果,我们把压力与受力面积之比叫做压强,故D正确。
故选BD。
19.一位初三学生双脚站立时,对地面的压强为1×104帕。当他单脚站立时,对地面的压强为 帕。若有10位初三学生均双脚站立时,他们对地面的压强约为1× 帕。
【答案】 2×104 104
【详解】[1]因为双脚和单脚站立时,对地面的压力均等于其重力,但单脚站立时,受力面积变为双脚站立时的一半,并且双脚站立时,对地面的压强为1×104Pa;由 知道,当单脚站立时,他对地面的压强变为原来的二倍,即2×104Pa。
[2]当10位初三学生均双脚站立时,压力变为原来的10倍,受力面积变为原来的10倍,由 知道,10位初三学生均双脚站立时,他们对地面的压强约为1×104Pa。
20.如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,但是有剩余。、分别表示A、B剩余部分的质量,、分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】AB.因为物体A、B放在水平地面上,高度相同,质量分布均匀,且A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A剩余部分的重力小于B剩余部分的重力,由可知,A剩余部分的质量小于B剩余部分的质量,即,故A正确,B错误;
CD.A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A的底面积大于B的底面积,由可知,,故C错误,D正确。
故选AD。
21.如图甲所示,一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上,磁铁相对钢板静止,钢板重200N,磁铁对钢板的压力为20N,磁铁与钢板之间的接触面积为。
(1)磁铁相对钢板静止时,磁铁所受的摩擦力大小为 N,方向 (选填“竖直向上”、“竖直向下”、“向左”或“向右”);
(2)磁铁对钢板的压强有多大?
(3)如图乙所示,用竖直向下的力F拉着磁铁,使其匀速直线运动了0.5m,运动时间为10s,F做功的功率是0.3W,这段时间:
①F做了多少功?
②F多大?
③在虚线框内作出磁铁在竖直方向上的受力示意图,磁铁以图中点“· ”表示,并标出滑动摩擦力的大小。
【答案】(1) 5 竖直向上 (2) (3)3J,6N,
【详解】【小题1】[1][2]磁铁相对钢板静止时,磁铁受到的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,磁铁的重力为5N,方向竖直向下,因此磁铁所受的摩擦力大小为5N,方向竖直向上。
【小题2】磁铁对钢板的压力为20N,磁铁与钢板之间的接触面积为。磁铁对钢板的压强
【小题3】运动时间为10s,F做功的功率是0.3W,这段时间拉力F做的功
F拉着磁铁匀速直线运动了0.5m,F的大小
磁铁此时受到竖直向下的重力、拉力,竖直向上的摩擦力,滑动摩擦力的大小为
受力示意图如图所示:
【知识点四 计算较复杂情况的固体压强】
22.如图所示,水平面上放置了质地均匀的甲、乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲、乙两圆柱体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,下列切法可能达到目的的是( )
A.沿水平方向切去质量相等的部分 B.沿水平方向切去体积相等的部分
C.沿竖直方向切去厚度相等的部分 D.沿竖直方向切去质量相等的部分
【答案】B
【详解】甲、乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱体体积公式V=Sh分析可得V甲<V乙,又因为甲乙质量相等,由可得ρ甲>ρ乙。
A.若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,由G=mg可知总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式,因为S甲<S乙,所以p甲>p乙,故A不符合题意;
B.沿水平方向切去体积相等的部分,因为ρ甲>ρ乙,根据公式m=ρV,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S甲<S乙,根据压强公式,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故B符合题意;
C.沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V甲=ρ乙V乙
即ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙
因为h甲=h乙,所以ρ甲S甲=ρ乙S乙
设切掉的厚度为Δh,则有ρ甲S甲Δh=ρ乙S乙Δh
即切掉的部分质量相等,所以该题实际与A相同,故C不符合题意;
D.沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,根据,所以剩余部分体积V甲'<V乙',因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积S甲'<S乙',将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式,因为S甲'<S乙',所以p甲>p乙,故D不符合题意。
故选B
23.实心均匀正方体甲、乙按图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为n,甲按相同比例n沿水平方向切去一部分,并将各自切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是 ( )
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】B
【详解】未切割前,设甲、乙的重力分别为G甲、G乙,甲、乙的底面积分别为S甲、S乙;由于桌面水平,则甲、乙对桌面的压力分别为F′甲=G甲,F′乙=G乙;由图可知,甲的接触面积S甲大于乙的接触面积(1-n)S乙,且它们对桌面的压强相等,则根据G=F=pS可知甲的重力较大,即
G甲>G乙
由压强的定义式可得,未切割前,甲、乙对桌面的压强分别为
依题意可知,甲、乙未切割前对桌面的压强相等,即
化简可得
①
甲、乙切去比例均为n,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,则甲对桌面的压力变为
F甲=(1-n)G甲+nG乙
乙对桌面的压力变为
F乙=(1-n)G乙+nG甲
F甲-F乙=[(1-n)G甲+nG乙]-[(1-n)G乙+nG甲]=(1-n)(G甲-G乙)-n(G甲-G乙)=(1-2n)(G甲-G乙)
由图可知,,所以
F甲-F乙=(1-2n)(G甲-G乙)>0
即F甲>F乙;
切割并叠放后,甲对桌面的压强
②
乙对桌面的压强为
③
结合①②③式有
因为G甲>G乙,所以
p甲-p乙<0
即p甲<p乙;故ACD错误,B正确。
故选B。
24.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
25.如图均匀实心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。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲,乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.F甲>F乙 D.F甲=F乙
【答案】B
【详解】AB.由于剩余部分对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等,乙的体积更小,由可知乙的密度更大,由可知,乙对地面的压强更大,故A错误、B正确;
CD.切去之后甲、乙对地面的压力相等,则
F剩甲=F剩乙
所以
……①
即
……②
甲,乙被切去之前对地面的压力差
代入①化简得
代入②化简得
因为h甲切<h乙切,所以F甲-F乙<0,即F甲<F乙,故CD错误。
故选 B。
26.一块实心砖长为、宽为、高为、密度为,将其放置在水平地面上,如图所示,此时它对地面的压强为 (用题中所给字母写出表达式)。如果,则这块砖以各个面分别静止放在水平地面上时,对地面的最小压强与对地面的最大压强之比是 。
【答案】 1︰4
【详解】[1]实心砖放置在水平地面上,此时它对地面的压强为
[2]这块砖以各个面分别静止放在水平地面上时,由得,当以c为高度时,砖对地面的压强最小;当以a为高度时,砖对地面的压强最大,则砖对地面的最小压强与对地面的最大压强之比是
27.小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强,她的质量为48kg,为了测量鞋与地面接触的面积,她绘制了每一小格的边长为2cm的均匀分布的方格纸,穿上平底鞋站在方格纸上,描出的鞋印如图所示。
(1)小丽每只鞋印的面积为 m2(图中鞋印的总格数约为40个);
(2)小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa(用科学记数法表示,取g=10N/kg);
(3)跟同学交流后,她们改用下面测量鞋印面积的方法:让一位质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上,踩下一个较深的柱形鞋印,测出鞋印的深度为h;然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填满,待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋印面积为 ;该同学对沙地的压强为 (设易凝胶凝固后的密度为ρ)。
【答案】 1.6×10﹣2 1.5×104
【详解】(1)[1]一个方格的面积
S0=2cm×2cm=4cm2=4×10﹣4m2
(2)[2]图中鞋印的总格数约为40个,则小丽每只鞋印的面积
S1=40×4×10﹣4m2=1.6×10﹣2m2
(3)[3]小丽双脚站立时对地面的压力
F=G=mg=48kg×10N/kg=480N
双脚站立时的受力面积为
S2=2S1=2×1.6×10﹣2m2=3.2×10﹣2m2
此时她对地面的压强
[4]由知道,固体易凝胶的体积,根据题意可知固体易凝胶为柱形,高度为h,由V=Sh知道,一个鞋印的面积
该同学单脚站立时对沙地的压强为
28.将两个质量分布均匀的正方体A、B放在水平地面,如图甲所示,B的棱长为A的2倍,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系图像如图乙所示。则B的重力为 N,当L=5cm时,A剩余部分对地面的压强为 Pa。
【答案】 200 2000
【详解】[1]由图乙知,A切去部分的最大高度为10cm,即A的棱长为10cm,B的棱长为
B的底面积
A未叠放在B上,B对地面的压强为,所以B的重力
[2]由图乙知,当A全部叠放在B上,B对地面的压强为,则A和B的总重力
A的重力
A是质量分布均匀的正方体,当L=5cm时,A剩余部分的重力
A的底面积
A剩余部分对地面的压强
【知识点五 叠加体的压强】
29.取6块实心正方体的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则∶ ,对水平地面的压强∶之比 。
【答案】 1∶1 2∶3
【详解】[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,两种方式放置的金属块对水平地面的压力相等,即
[2]设一个金属块的一个面的面积为S,则图(a)中受力面积为,图(b)中受力面积为,由可得,对水平地面的压强之比
30.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
31.水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为P1;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为P2。改变竖直切割位置,P1、P2随B2厚度a的变化关系如图乙所示。则B的质量为 kg,图乙中P3为 Pa。
【答案】 1 4000
【详解】[1]只将B1放在B2上,根据,压力F不变,当受力面积S变小时,压强p变大,压强p1与受力面积S成反比,图中反比例函数曲线是p1与a的关系;只将B2放在A上,根据,受力面积不变,压力逐渐变大时,压强p2与压力F成正比。图中正比例函数曲线是p2与a的关系。
由图可知,当a=10cm时,pB=1000Pa,此时正方体B的重力为
正方体B的质量为
[2]由图可知,当a=0时,,即
当a=10cm时,,即
解得,
图中p3为当B切去厚度为a时,压强相等,即
代入数据,可解得a=2.5cm,故p3为
32.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现沿竖直方向切去相同厚度d,并将切去部分放在对方剩余部分的上方,则它们此时对地面的压力F甲、F乙,压强p甲、p乙的大小关系为( )
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】C
【详解】实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等,故甲乙重力相等。由图可知,甲的边长小于乙的边长,那么切去相同的厚度,甲所切去的占总体的比例要大于乙切去的占总体的比例,故甲切去的部分的重力大于乙切去部分的重力,故叠放之后,F甲<F乙。最初它们对地压力相同,又因为;所以最初他们的压强关系:;设它们的边长分别为a甲、a乙,竖直方向切去的厚度为d,切去相同厚度甲的底面积为
切去乙的底面积为
甲切去部分的重力为
同理,乙切去部分的重力为
所以,乙切去部分叠放在甲上之后,甲对地面压强的增加量为
同理,甲切去部分叠放在乙上之后,乙对地面压强的增加量为
最初甲乙对地压力相等,故它们质量相等,则有
③∶④结合⑤化简可得
由图可知,,故
所以;则,即
根据
可知,切去等厚度之后,甲、乙剩余部分对地面的压强不变,所以将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,则此时甲的整体对地压强为
此时乙的整体对地压强为
所以⑧-⑨得
根据前面的分析可推出
所以。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
33.如图所示,甲、乙两个质量和高度都相同的均匀实心圆柱体放置在水平地面上,现各自沿水平方向切去部分。下列选项中正确的是( )
A.若切去相同厚度,剩余部分压强
B.若切去相同厚度,剩余部分压力F甲=F乙
C.若切去相同厚度,并把切去部分叠放在对方剩余部分中央,如图丙、丁所示,叠放后的物体丙、丁对地面的压力F丙<F丁
D.若切去相同厚度,并把切去部分叠放在对方剩余部分中央,如图丙、丁所示,叠放后的物体丙、丁对地面的压强
【答案】B
【详解】A.甲、乙质量和高度都相同,甲的体积较小,根据可知甲的密度较大。均匀实心圆柱体对地面压强为
若切去相同厚度,剩余部分高度相同,因为,则剩余部分压强,故A错误;
B.甲、乙质量相同,若切去相同厚度,则质量等比例减少,所以剩余部分质量相同,则剩余部分压力F甲=F乙,故B正确;
CD.甲、乙质量相同,若切去相同厚度,则质量等比例减少,切去的部分和剩余部分质量均相同,所以把切去部分叠放在对方剩余部分中央,叠放后的物体丙、丁质量仍相同,则叠放后的物体丙、丁对地面的压力F丙=F丁;因为丙中受力面积较小,根据可知叠放后的物体丙、丁对地面的压强,故CD错误。
故选B。
34.质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。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,则B的密度为 kg/m3,A的重力为 N(g取10N/kg)。
【答案】 600 6
【详解】[1]由图乙知,B的高度为
hB=10cm=0.1m
截取前,B对地面的压强为,B为质量分布均匀的实心正方体,根据
得
[2]截取高度h为2cm时,B剩余部分的高度为
B剩余部分对水平桌面的压强为
此时B截去的质量
此时B截去的重力
G1=m1g=0.12kg×10N/kg=1.2N
A对水平桌面的压强
①
截取高度h为10cm时,即将B全部放在A上,B的重力
A对水平桌面的压强
②
联立①②可得GA=6N。
35.A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,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),则地面受到的压力之比和压强之比分别是
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
【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 ,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 ,则,故C、D错误;由,, ,可得,则边长之比为 ,则面积之比为 ,因为,所以按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是,故A错误,B正确.
【知识点六 改变压强的方法】
36.下列做法中可以增大压强的是( )
A.铁路的钢轨不直接铺在路基上,而是铺在枕木上 B.用过一段时间的菜刀要磨一磨
C.用螺丝固定零件时,通常在螺母下面垫一个垫圈 D.制作双肩背包时,背带要做得宽一些
【答案】B
【详解】A.铁路的钢轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压强,防止钢轨下陷到路基中,故A不符合题意;
B.用过一段时间的菜刀磨一磨,是通过减小受力面积来增大压强,使菜刀更锋利,故B符合题意;
C.在螺母下面垫一个垫圈,是增大了受力面积,从而减小压强,防止螺母把零件表面压坏,故C不符合题意;
D.双肩背包的背带做得宽一些,是增大了背带与肩膀的接触面积,减小了对肩膀的压强,使人背着更舒服,故D不符合题意。
故选B。
37.竹升面是西关传统美食,其制作方法是先搓面、和面,再用竹升(大茅竹竿)压打,如图所示。这样压打出来的面条口感细腻,爽脆弹牙,韧劲十足,以下说法正确的是( )
A.搓面时,面团发生弹性形变
B.用竹升把面团压打成长条,说明力可以改变物体的形状
C.增加竹升对面团的压力,可以增大压强
D.人对竹升的压力就是人所受的重力
【答案】BC
【详解】A.搓面时,面团发生形变不会再恢复原状,所以面团发生的形变不是弹性形变,故A错误;
B.力可以改变物体的运动状态和形状,用竹升把面团压打成长条,面团形状发生变化,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C.根据可知,增加竹升对面团的压力,受力面积不变,可以增大压强,故C正确;
D.人对竹升的压力大小可以等于人所受的重力大小,但压力不是重力,压力和重力是性质不同的两种力,故D错误。
故选BC。
38.下列事例中,能够增大压强的是( )
A.在铁路的钢轨下铺设枕木 B.图钉针尖做得面积很小
C.把书包带做得宽些 D.在坦克的轮子上安装较宽履带
【答案】B
【详解】A.在铁路的钢轨下铺设枕木,是通过增大受力面积来减小压强的,故A不符合题意;
B.图钉针尖做得面积很小,是通过减小受力面积来增大压强的,故B符合题意;
C.把书包带做得宽些,是通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.在坦克的轮子上安装较宽履带,是通过增大受力面积来减小压强的,故D不符合题意。
故选B。
39.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列现象用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠中行走
B.狗的牙齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于在水中游动
D.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于从树洞中挖出虫子
【答案】C
【详解】A.压强大小与压力大小和受力面积的大小有关。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,有利于沙漠行走,故A正确,不符合题意;
B.压强大小与压力大小和受力面积的大小有关。狗的牙齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,故B正确,不符合题意;
C.鲫鱼的身体呈梭形,可以减小水的阻力,有利于水中游动,故C错误,符合题意;
D.压强大小与压力大小和受力面积的大小有关。啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,故D正确,不符合题意。
故选C。
40.高铁车厢中会配备安全锤,为了能使安全锤在危急时刻更快地砸碎玻璃,安全锤的锤头做得很尖。下列选项中与安全锤设计原理相同的是( )
A.书包带做得很宽 B.图钉尖很细 C.沙滩车的轮子又大又宽 D.眼镜架上鼻托较宽
【答案】B
【详解】安全锤的尖端设计为圆锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
A.书包带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.图钉尖很细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C.沙滩车的轮子又大又宽,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.眼镜架上鼻托较宽,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B。
41.阅读材料完成相关问题
无砟(zhǎ)轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。沪宁城际高速铁路将建成投入运营,标志着我省进入了高速铁路时代。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达350km(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)
(1)传统的铁路轨道枕木的作用是通过 来减小压强,防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里;
(2)沪宁两地高速铁路线长是297km,若列车从南京到上海用时54min,则它行驶的平均速度是 km/h,合 m/s(保留1位小数)。
(3)在高速列车加速行驶时,放在桌面上“静止不动”的书受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;
(4)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择下图中的( ),这样的锤子在相同条件下使用时可以产生较大的 。
A. B. C. D.
【答案】 增大受力面积 330 91.7 非平衡力 B 压强
【详解】(1)[1]传统的铁轨都铺在枕木上,是通过压力一定时,增大受力面积来减小压强,来保护路基的。
(2)[2][3]列车行驶的平均速度是
(3)[4]在高速列车加速行驶时,放在桌面上“静止不动”的书随着列车一起做加速运动,属于非平衡状态,故受到非平衡力的作用。
(4)[5][6]遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,因此,“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B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
42.如图所示为用同一木块做“探究影响滑动摩擦力大小的因素 ”的实验;
(1)实验中应用弹簧测力计在水平面上沿水平方向拉木块做 运动;
(2)比较甲、乙两次实验得到初步结论。下列实例主要应用了此结论的是 ;
A.压路机碾子的质量很大 B.汽车的轮胎有很多花纹
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.载重汽车装有很多车轮
(3)图乙实验中多次改变砝码质量,重复实验,记录数据,作出木块受到的滑动摩擦力f与木块对木板的压力F的关系图像为图丁中的①;仅将木板换成图丙中的某材料,重复上述实验,则得出的f和F的关系图像可能为图丁中的 (选填“① ”“② ”或“③ ”) ;
(4)弹簧测力计是本实验中重要的测量器材,以下探究实验,可以不用到弹簧测力计的是 。
A .探究重力大小与质量的关系 B.探究压力的作用效果 C.探究二力平衡条件
【答案】 匀速直线 C ③ BC
【详解】(1)[1]实验中应用弹簧测力计在水平面上沿水平方向拉木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小。
(2)[2]比较甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,受到的滑动摩擦力大,即在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
A.压路机碾子的质量很大,在受力面积一定时,通过增大压力增大压强,故A不符合题意;
B.汽车的轮胎有很多花纹,在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意;
C.自行车刹车时用力捏手闸,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力增大摩擦,故C符合题意;
D.载重汽车装有很多车轮,在压力大小一定时,通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]根据甲、丙实验可知,压力相同,丙中测力计示数小,滑动摩擦力小,故可知某种材料粗糙程度小于木板的粗糙程度;木块受到的滑动摩擦力f与木块对木板的压力F的关系图像为图丁中的①,仅将木板换成图丙中的某材料,重复上述实验,在压力相同时,此时滑动摩擦力小,f和F的关系图像可能为图丁中的③。
(4)[4]A.探究重力大小与质量的关系,要用测力计测量出物体的重力大小,故A不符合题意;
B.探究压力的作用效果,根据受压面的形变程度表示压力的作用效果,没有用到弹簧测力计,故B符合题意;
C.探究二力平衡的条件,在物体两边分别挂上质量相同(不同)的物体,没有用到弹簧测力计,故C符合题意。
故选BC。
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2025 苏科版(2024)八年级下册物理
9.1 压强提优练习
【知识点一 压力的概念和大小】
1.如下图所示,物体在斜面上静止。请画出物体受到的摩擦力以及物体对斜面的压力的示意图。(物体受到的摩擦力力画在重心上)
2.如图所示,大雪中小明陷下去了,而体重更重的小红却没有。下列说法正确的是( )
A.小红对雪地的压力小于小明对雪地的压力
B.小红对雪地的压力等于小明对雪地的压力
C.小红对雪地单位面积的压力大于小明对雪地单位面积的压力
D.小红对雪地单位面积的压力小于小明对雪地单位面积的压力
3.冰壶比赛中,推出去的冰壶最终会慢慢停下来。如图是正在水平向右运动的冰壶,请画出此时冰壶在水平方向的受力示意图以及冰壶对冰面的压力。
4.压力:垂直压在物体表面上的力叫 。只有当物体在水平面自然静止时,物体对水平面的压力才与物体受到的重力在数值上 ,有,但压力并不是重力。
5.相互挤压且发生 的两个物体之间产生的 指向接触面的力叫做压力。压力的大小 (选填“一定”“可能”“一定不”)等于重力的大小。重600N的小杰同学行走在水平地面上时,他对地面的压力为 N。
6.如图所示,小球静止在地面上,紧挨墙壁,小球对墙壁 压力,小球对地面水平地面 压力。如果小球重20N,则小球对地面的压力为 N。(前两空均选填“有”或“没有”)
7.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长分别为h甲和h乙(h甲>h乙),它们对地面的压强相等,则甲、乙的密度ρ甲 ρ乙(选填“<”或“>”或“=”);若在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力变化量的关系 为(选填“一定”或“可能”)△F甲 △F乙(选填“<”或“>”或“=”)。
【知识点二 探究影响压力效果因素】
8.如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。
(1)甲、乙、丙、戊实验中,是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)比较甲、乙两组实验,可得出结论: ;
图甲中海绵对小桌的压强 小桌对海绵的压强(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)下列实例应用中与乙、丙实验得出的结论规律对应的是______;
A.坦克的履带很宽
B.压路机的碾子质量很大
C.鞋底刻有很深的花纹
(4)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现木板基本不会凹陷下去,图丙所示海绵所受小桌的压力为,压强为,图丁木板所受小桌的压力为,压强为,则 , (两空均选填“>”“<”或“=”);
(5)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程中存在的问题是 。
9.按要求填空;
(1)小白和小华同学设计了如图所示的两种实验方案来“探究影响压力作用效果的因素”
①在小白设计的图1甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下( )(选填序号)实验中;
A.探究重力的大小跟质量的关系
B.研究阻力对物体运动的影响
C.研究影响浮力大小的因素
D.探究二力平衡的条件
②比较图1甲、乙,可以得到的结论是: 。
③如图1丁所示,小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现大块和小块肥皂对海绵压力的作用效果相同,于是得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。他在探究的过程中存在的问题是 。
(2)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小白用弹簧测力计拉同一木块进行了三次正确的操作,如图2甲、乙、丙所示:
①在图2乙中,木块受到的滑动摩擦力大小等于 ;
②分析图2甲、丙两次实验数据可以得出结论: 。
10.(1)小鑫想为体育中考选一双鞋底更粗糙的运动鞋,于是用两款质量不同的运动鞋A、B进行了下面的实验:
①小鑫要测量鞋子A在水平橡胶垫上受到的滑动摩擦力的大小,他应该将弹簧测力计在 (选填“水平”或“竖直”)方向上调零。调零后,小鑫用手快速拉动橡胶垫,鞋子相对于地面静止,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则此时鞋子A受到的摩擦力为 N。
②接着,他又用如图乙所示的方法测出了鞋子B在同一橡胶垫上受到的摩擦力为1.2N,于是他得出鞋子A鞋底更粗糙的结论。乐乐认为这个结论是错误的,理由是未控制 相同。
(2)科技小组为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”设计了如图丙所示实验。在A、B、C三个图中B图海绵的凹陷程度最大。
①将装有水的矿泉水瓶放在海绵上,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究方法也应用于 ;
A.用排水法测石块的体积
B.用煤油升高的温度反映电流产生的热量
②通过图丙B、C两图现象可得出:当受力面积一定时,压力越小,压力的作用效果越 (选填“明显”或“不明显”);
③实验时,将图丙A中的矿泉水瓶放到石板上,如图丙D所示,在图丙A、D两种情况中矿泉水瓶产生的压强pA pD (选填“大于”、“小于”或“等于”)。
11.如图是小华在做“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码,分别将包装带套在橡皮泥的不同位置,小华同学通过观察橡皮泥的 来反映出压力的作用效果,这种研究物理问题的方法在物理学中叫做 。初步分析得出结论:在 相同时, ,压力的作用效果越明显;
(2)小华想继续探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成 宽度的两段,两包装带下方挂 数量的钩码,分别将包装带套在橡皮泥的不同位置,观察橡皮泥的变化。(均选填“相同”或“不同”)
12.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
13.某同学研究压力的作用效果与哪些因素有关,用几块相同的砖和三块相同的海绵作为实验的器材,并做了如图所示的实验:
(1)比较 两次实验,说明压力的作用效果与 有关;
(2)比较甲和丙两次实验,说明压力的作用效果与 有关;
(3)本实验使用的实验方法有 和转换法。
14.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的;
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较 两图实验;
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。该结论 (选填“正确”或“不正确”),原因是 。
(5)老师还提供了如图3所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择。同学们所选的下列四组器材中。不能达到小明探究目的是______(选填字母)。
A.①③⑥ B.②⑤ C.②③④ D.③④⑤
【知识点三 压强的定义和简单应用】
15.物理学中,把 与 的比叫作压强。计算压强的公式是 ,数值上等于物体在单位面积上受到的压力。在国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,符号是 。
16.压强是表示 的物理量。火车的车轮对钢轨的压强值可达7.5×108Pa,这个压强值表示每平方米的受力面积上 ;此压强值大大超出路基所能承受的极限,因此在路基上铺设大量的轨枕、道床等设施,这样做的目的是通过 从而达到 的目的。
17.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。
18.(多)关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力
B.压强是反映压力作用效果的物理量
C.压力就是重力,物体越重,压力越大
D.压强等于压力大小与受力面积之比
19.一位初三学生双脚站立时,对地面的压强为1×104帕。当他单脚站立时,对地面的压强为 帕。若有10位初三学生均双脚站立时,他们对地面的压强约为1× 帕。
20.(多)如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,但是有剩余。、分别表示A、B剩余部分的质量,、分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的( )
A. B. C. D.
21.如图甲所示,一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上,磁铁相对钢板静止,钢板重200N,磁铁对钢板的压力为20N,磁铁与钢板之间的接触面积为。
(1)磁铁相对钢板静止时,磁铁所受的摩擦力大小为 N,方向 (选填“竖直向上”、“竖直向下”、“向左”或“向右”);
(2)磁铁对钢板的压强有多大?
(3)如图乙所示,用竖直向下的力F拉着磁铁,使其匀速直线运动了0.5m,运动时间为10s,F做功的功率是0.3W,这段时间:
①F做了多少功?
②F多大?
③在虚线框内作出磁铁在竖直方向上的受力示意图,磁铁以图中点“· ”表示,并标出滑动摩擦力的大小。
【知识点四 计算较复杂情况的固体压强】
22.如图所示,水平面上放置了质地均匀的甲、乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲、乙两圆柱体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,下列切法可能达到目的的是( )
A.沿水平方向切去质量相等的部分 B.沿水平方向切去体积相等的部分
C.沿竖直方向切去厚度相等的部分 D.沿竖直方向切去质量相等的部分
23.实心均匀正方体甲、乙按图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为n,甲按相同比例n沿水平方向切去一部分,并将各自切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是 ( )
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
24.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 。
25.如图均匀实心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。若甲、乙此时的剩余部分对地面的压力相等,则甲,乙被切去之前对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙 C.F甲>F乙 D.F甲=F乙
26.一块实心砖长为、宽为、高为、密度为,将其放置在水平地面上,如图所示,此时它对地面的压强为 (用题中所给字母写出表达式)。如果,则这块砖以各个面分别静止放在水平地面上时,对地面的最小压强与对地面的最大压强之比是 。
27.小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强,她的质量为48kg,为了测量鞋与地面接触的面积,她绘制了每一小格的边长为2cm的均匀分布的方格纸,穿上平底鞋站在方格纸上,描出的鞋印如图所示。
(1)小丽每只鞋印的面积为 m2(图中鞋印的总格数约为40个);
(2)小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa(用科学记数法表示,取g=10N/kg);
(3)跟同学交流后,她们改用下面测量鞋印面积的方法:让一位质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上,踩下一个较深的柱形鞋印,测出鞋印的深度为h;然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填满,待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋印面积为 ;该同学对沙地的压强为 (设易凝胶凝固后的密度为ρ)。
28.将两个质量分布均匀的正方体A、B放在水平地面,如图甲所示,B的棱长为A的2倍,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系图像如图乙所示。则B的重力为 N,当L=5cm时,A剩余部分对地面的压强为 Pa。
【知识点五 叠加体的压强】
29.取6块实心正方体的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则∶ ,对水平地面的压强∶之比 。
30.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。
31.水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,B的边长为10cm。将B沿如图甲所示的竖直方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上,此时B2对桌面的压强为P1;如果只将B2放在A上,此时A对桌面的压强为P2。改变竖直切割位置,P1、P2随B2厚度a的变化关系如图乙所示。则B的质量为 kg,图乙中P3为 Pa。
32.如图所示,实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现沿竖直方向切去相同厚度d,并将切去部分放在对方剩余部分的上方,则它们此时对地面的压力F甲、F乙,压强p甲、p乙的大小关系为( )
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
33.如图所示,甲、乙两个质量和高度都相同的均匀实心圆柱体放置在水平地面上,现各自沿水平方向切去部分。下列选项中正确的是( )
A.若切去相同厚度,剩余部分压强
B.若切去相同厚度,剩余部分压力F甲=F乙
C.若切去相同厚度,并把切去部分叠放在对方剩余部分中央,如图丙、丁所示,叠放后的物体丙、丁对地面的压力F丙<F丁
D.若切去相同厚度,并把切去部分叠放在对方剩余部分中央,如图丙、丁所示,叠放后的物体丙、丁对地面的压强
34.质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。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,则B的密度为 kg/m3,A的重力为 N(g取10N/kg)。
35.A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,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),则地面受到的压力之比和压强之比分别是
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
【知识点六 改变压强的方法】
36.下列做法中可以增大压强的是( )
A.铁路的钢轨不直接铺在路基上,而是铺在枕木上 B.用过一段时间的菜刀要磨一磨
C.用螺丝固定零件时,通常在螺母下面垫一个垫圈 D.制作双肩背包时,背带要做得宽一些
37.竹升面是西关传统美食,其制作方法是先搓面、和面,再用竹升(大茅竹竿)压打,如图所示。这样压打出来的面条口感细腻,爽脆弹牙,韧劲十足,以下说法正确的是( )
A.搓面时,面团发生弹性形变
B.用竹升把面团压打成长条,说明力可以改变物体的形状
C.增加竹升对面团的压力,可以增大压强
D.人对竹升的压力就是人所受的重力
38.下列事例中,能够增大压强的是( )
A.在铁路的钢轨下铺设枕木 B.图钉针尖做得面积很小
C.把书包带做得宽些 D.在坦克的轮子上安装较宽履带
39.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列现象用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠中行走
B.狗的牙齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于在水中游动
D.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于从树洞中挖出虫子
40.高铁车厢中会配备安全锤,为了能使安全锤在危急时刻更快地砸碎玻璃,安全锤的锤头做得很尖。下列选项中与安全锤设计原理相同的是( )
A.书包带做得很宽 B.图钉尖很细 C.沙滩车的轮子又大又宽 D.眼镜架上鼻托较宽
41.阅读材料完成相关问题
无砟(zhǎ)轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。沪宁城际高速铁路将建成投入运营,标志着我省进入了高速铁路时代。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达350km(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)
(1)传统的铁路轨道枕木的作用是通过 来减小压强,防止铁轨因压强太大而下陷到泥土里;
(2)沪宁两地高速铁路线长是297km,若列车从南京到上海用时54min,则它行驶的平均速度是 km/h,合 m/s(保留1位小数)。
(3)在高速列车加速行驶时,放在桌面上“静止不动”的书受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;
(4)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择下图中的( ),这样的锤子在相同条件下使用时可以产生较大的 。
A. B. C. D.
42.如图所示为用同一木块做“探究影响滑动摩擦力大小的因素 ”的实验;
(1)实验中应用弹簧测力计在水平面上沿水平方向拉木块做 运动;
(2)比较甲、乙两次实验得到初步结论。下列实例主要应用了此结论的是 ;
A.压路机碾子的质量很大 B.汽车的轮胎有很多花纹
C.自行车刹车时用力捏手闸 D.载重汽车装有很多车轮
(3)图乙实验中多次改变砝码质量,重复实验,记录数据,作出木块受到的滑动摩擦力f与木块对木板的压力F的关系图像为图丁中的①;仅将木板换成图丙中的某材料,重复上述实验,则得出的f和F的关系图像可能为图丁中的 (选填“① ”“② ”或“③ ”) ;
(4)弹簧测力计是本实验中重要的测量器材,以下探究实验,可以不用到弹簧测力计的是 。
A .探究重力大小与质量的关系 B.探究压力的作用效果 C.探究二力平衡条件
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