内容正文:
9.1 压强
一、单选题:
1.图中正确表示压力示意图的是( )
A. B. C. D.
2.太极拳是我国非物质文化遗产,集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A. 压力变大,压强不变
B. 压力变大,压强变大
C. 压力不变,压强变小
D. 压力不变,压强变大
3.如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A. 在铁轨下面铺枕木
B. 用提袋器提重物
C. 雪地车轮子上装有履带
D. 切熟鸡蛋的钢丝很细
4.如图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;如图乙,将、两个核桃放在一起捏,破了,没破。下列说法正确的是( )
A. 两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B. 给的力大于给的力
C. 、接触处,受到的压强大于受到的压强
D. 、接触处,受到的压强等于受到的压强
5.静止在斜面上的金属块,重为,金属块对斜面的压力为,金属块与斜面的接触面积为,则金属块对斜面的压强是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,将个完全相同的正方体物块,按甲、乙两种方式叠放在水平地面上,则甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为( )
A. : B. : C. : D. :
7.A、两个质地均匀的实心正方体,质量之比::,密度之比::,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. :: :: B. :: ::
C. :: :: D. :: ::
8.如图所示,质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半留在桌面上。切割后,桌面受到的压强大小减小一半的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,是三个由同种材料制成的高度不同的实心固体,将它们放在水平地面上,则( )
A. 正方体对水平面的压强最大 B. 圆柱体对水平面的压强最大
C. 长方体对水平面的压强最大 D. 无法比较
二、填空题:
10.如图所示,将一块砖第一次平放在水平地面上,第二次侧放在水平地面上,则这块砖对地面的压力 填“增大”“减小”或“不变”,下同,对地面的压强 。
11.生活中做类似的事,从物理学的角度看其目的往往不同。剪刀、斧头用过一段时间要磨一磨;在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨如图所示。前者的“磨”是为了增大______,后者的“磨”是为了减小冰壶与冰面之间的______。
12.如图所示,物体静止在水平桌面上,用一水平向右的力将匀速推上桌面的过程中,对桌面的压力将________,对桌面的压强将________。均选填“变大”“变小”“不变”
13.压强是表示 的物理量。用牛的压力作用在平方米的面积上,产生的压强是 帕,其表示的物理意义是 。
14.如图所示,一个图钉帽的面积是,图钉尖的面积是,手指对钉帽的压力是,图钉尖对墙的压强为______。图钉尖做得很尖,是为了在压力一定时,通过减小受力面积达到______填“增大”或“减少”压强的目的。
三、实验探究题:
15.如图甲、乙、丙所示,欣燃同学利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
本实验是通过观察_____来比较压力作用效果的;
通过比较图甲、乙,说明_____,压力的作用效果越明显;
通过比较图_____填序号,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
图丙的基础上,欣燃把海绵换成了木板,那桌子对两个物体的压强丙_____丁。
16.如图所示是两个不同材质制作的长方体甲、乙。分别将两长方体静止放置在相同的水平泥地表面、沙地表面,把它们取走后,地面留下的凹痕如图所示。
已知甲长方体重,根据上图计算甲长方体对沙地的压强大小是______。甲长方体在沙地中留下的凹痕比在泥地里的更深,所以甲对泥地的压强比对沙地的压强小,你认同这个说法吗?______选填“认同”“不认同”。
甲、乙长方体同时放置在泥地时,两者对泥地压力大小的关系是______,两者对泥地单位面积压力大小的关系是______。两空均选填“甲更大”、“乙更大”、“甲、乙相同”、“无法比较”
17.小明想探究图中的膜被不同粗细的针下表刚刺破时所受压强是否相等。针对膜的压力随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,图像如图所示。
图 图
针的编号
针与膜接触面积
膜刚被刺破时,针对膜的压力为 ,压强为 。
至这段时间,针对膜的压强是变大、变小还是不变? 。
针刚刺破图中的膜时,测得针对膜压力为,此时针对膜的压强为,则 选填“”“”“”。
四、简答题:
18.如图所示,我们乘坐的公共汽车上都配有这种破窗锤,它的作用是在有意外发生时可以敲破车窗玻璃,帮助乘客逃生.为什么把破窗锤的一端设计得很尖锐?请你用所学物理知识解释一下.
19.年月日,中国选手孙龙在短道速滑世锦赛男子米决赛中夺得冠军。请用物理知识解释以下两个现象:
穿着如图所示的冰刀鞋比穿平底鞋站在冰面上,会留下更深的痕迹;
孙龙冲过终点后无法立即停止,还要向前滑行一段距离。
20.常人眼中的北极熊总是一副呆萌的样子,有记者却拍到了一只“机智”的北极熊。它将身体铺平趴在薄冰上借助腹部滑行如图所示,越过薄冰到达陆地后再变成正常行走。请你用所学物理知识对北极熊这样做的好处进行解释。
五、计算题:
21.已知一头质量为的大象,四脚站立保持静止时,脚底与水平地面的总接触面积是,取。求:
大象所受的重力;
大象对水平地面的压强。
22.小明双脚站立时,对水平地面的压力为,与地面的接触总面积大约是,此时他对地面的压强大约是多少
23.A、两立方体中,边长为,它们的重分别为和;现将立方体、按图甲、乙所示方式放置在水平桌面上。
求甲、乙两图中桌面受到的压力之比:;
求图甲中立方体受到的压强;
若图乙中桌面受到的压强,求立方体的边长。
24.如图所示,是小红和小明在雪地里的情境,小红的双脚陷入雪中,而小明因为穿着滑雪板仅在雪地上留下浅痕。已知小红连同装备的总质量为,她的双脚跟雪地的总接触面积为,小明连同装备的总质量为,两只滑雪板跟雪地的总接触面积为,取。
求小红双脚站立时对雪地的压力大小;
试通过计算,分析说明小红陷入雪地而小明未陷入雪地的原因。
答案和解析
1.【答案】
2.【答案】
【解析】解:甲、乙两图,人站在水平地面上,
对地面的压力:;
甲图是单脚着地站立,乙图是双脚着地站立,地面受力面积:,
结合可知对地面的压强:,
即:从图甲姿势换成图乙姿势时,压力不变,压强变小。
故选:。
压强是描述压力作用效果的物理量,压强与压力和受力面积的大小有关,在分析压强的大小时应同时考虑压力和受力面积大小的影响。
两图中人对水平地面上压力相同、等于物体自身的重力,甲图是单脚着地站立,乙图是双脚着地站立,地面受力面积不同,根据压强公式人对水平地面的压力和压强大小关系。
本题借助练太极拳的场景,考查了学生对压强公式的掌握和运用,本题关键一是知道在水平地面上,物体对地面的压力等于物体自身的重力,二是确定受力面积的大小关系;能否判断出两种状态下受力面积不相等是本题的解题关键。
3.【答案】
【解析】【分析】
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】
A、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基。故A不符合题意;
B、提袋器宽而扁平,是在压力一定时,增大受力面积减小重物对手的压强。故B不符合题意;
C、雪地车装有很多车轮,是在压力一定时,增大受力面积减小汽车对地面的压强。故C不符合题意;
D、切熟鸡蛋的钢丝很细,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。故D符合题意。
4.【答案】
5.【答案】
【解析】解:金属块对斜面的压强为:。
故选:。
已知金属块对斜面的压力、金属块与斜面的接触面积,根据求出金属块对斜面的压强。
本题考查了压强的计算,注意本题中给出了压力的大小,并不等于金属块的重力。
6.【答案】
【解析】解:设每个正方体的重力为,底面积为,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,
甲图中对地面的压力:,受力面积:;
乙图中对地面的压力:,受力面积:;
对地面的压强之比为:::,故B正确。
故选:。
设一个正方体的重力为,底面积为,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,分别得出甲、乙中对地面的压力和受力面积表达式,根据求出它们对地面的压强之比。
本题考查压强公式的运用,关键是明确压力大小和受力面积的大小。
7.【答案】
【解析】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,
故总重力相等,故压力相等,压力之比为::;
::,::,由可得:
质量相等,体积之比等于密度倒数的比,即:::;
A、两个质地均匀的实心正方体,故边长,则边长之比为:,则的底面积之比为:,
因而甲乙的受力面积之比为:;因为::,
根据知,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等于面积倒数之比,即::。
故选:。
由正方体棱长比可得其体积比,结合密度比可得质量比即物重比,根据静止在水平面上的物体对地面的压力等于其重力,可知压力之比;
根据甲、乙两个实心正方体的密度之比和质量之比可求得体积之比,然后可知其边长之比,从而求得面积之比,再根据叠加情景和压强公式可以求解压强之比。
本题考查压强大小的比较,关键要知道固体叠加问题总压力等于两物体重力之和。受力面积应该为两表面的接触部分。
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】不变
增大
【解析】【分析】
砖对水平地面的压力等于它的重力,由压强公式分析判断砖对地面压强的变化。
将物体放在水平地面上,无论是平放、侧放,对地面压力;
物体平放与侧放时与地面的受力面积不同。
【解答】
砖放在水平地面上,处于平衡状态,由平衡条件可知,物体受到的支持力,
砖对地面的压力,砖平放与侧放时重力不变,砖对地面的压力不变;
砖侧放时与地面的受力面积小于砖平放时与地面的受力面积,
两种情况下,砖对地面的压力相同,由可知,砖对地面的压强增大;
11.【答案】压强 摩擦
【解析】解:剪刀用过一段时间要磨一磨,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在冰壶运动中,运动员对冰面也要磨一磨,使冰熔化而形成薄薄的一层水,来减小冰壶与冰面的摩擦。
故答案为:压强;摩擦。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦力。
此题考查的是增大压强的方法、减小摩擦力的方法,属于基础知识,要熟记。
12.【答案】不变变小
【解析】匀速推上桌面的过程中,物体的重力不变,所以对桌面的压力不变
向右运动的过程中,与桌面的接触面积增大,根据可知,对桌面的压强变小
13.【答案】压力的作用效果
平方米的面积上所受到的压力为牛
【解析】压强在物理上就是表示压力的作用效果的物理量,其定义采取了比值定义法,取压力与面积的比值定义为压强。
压力为,受力面积为,产生的压强为
其物理意义是,平方米的面积上受到的压力是。
14.【答案】;增大
【解析】解:图钉尖对墙的压强为:;
图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,减小受力面积来达到增大压强的目的。
故答案为:;增大。
知道手对顶帽施加的压力和图钉尖的受力面积,根据压强公式求出图钉尖对墙的压强;
增大压强的方法:在压力一定时,可以通过减小受力面积的方法来增大压强;在受力面积一定时,可以通过增大压力来增大压强;还可以同时改变压力和受力面积的大小来增大压强。
本题考查了压强的计算和增大压强的方法,是一道较为简单的应用题。
15.【答案】海绵的凹陷程度
受力面积一定时,压力越大
乙、丙
【解析】本实验用到了转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
比较图甲、乙可知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
研究作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同,故通过比较图乙、丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,观察丙、丁两图可知,压力相同,受力面积相同,根据可知,产生的压强相同,即丙丁。
16.【答案】;不认同;甲更大;甲、乙相同。
【解析】解:甲长方体对沙地的压强大小是:;
甲长方体在沙地中留下的凹痕比在泥地里的更深,由于沙地和泥地的软硬程度不同,不能根据下陷的深度来反映压强的大小;
甲、乙长方体同时放置在泥地时,泥地的凹陷程度相同,说明两者对泥地单位面积压力大小是相同的,即压强相同。由于甲、乙的高度相同,根据公式,可知甲乙的密度相同。又因为甲的体积大,根据可知,甲的重力大,对泥地的压力大;
故答案为:;不认同;甲更大;甲、乙相同。
根据求出压强的大小;根据接触面的软硬程度分析;
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据泥地的凹陷程度分析两者对泥地单位面积压力大小的关系。
本题考查了压强的计算、压力作用效果的比较,难度不大。
17.【答案】
变大
18.【答案】答:破窗锤的敲击端做成锥状,减小了受力面积,在压力一定时,可以增大压强,更容易打破玻璃。
【解析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
19.【答案】答:冰刀鞋与冰面的接触面积比普通鞋子与冰面的接触面积要小,根据可知,当压力一定时,穿着如图所示的冰刀鞋比穿平底鞋站在冰面上,受力面积更小,对冰面产生的压强更大,所以会留下更深的痕迹;
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,孙龙冲过终点后无法立即停止,是因为他具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以还要向前滑行一段距离。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
20.【答案】解:北极熊用腹部滑行时压力不变,用腹部滑行比爬行受力面积大,由可知北极熊用冰面的压强小,更容易通过薄冰。
答:北极熊用腹部滑行时压力不变,用腹部滑行比爬行受力面积大,由可知北极熊用冰面的压强小,更容易通过薄冰。
【解析】由分析北极熊对冰面的压强大小的变化。
本题考查压强的影响因素,难度不大。
21.【答案】解:由题意可知,大象的质量为,所以大象所受的重力为
。
由大象的重力为,四脚站立保持静止时,大象对地面的压力等于其本身的重力,且脚底与水平地面的总接触面积是,根据可得,大象对水平地面的压强为
。
答:大象所受的重力为;
大象对水平地面的压强为。
【解析】已知一头大象的质量,根据重力公式计算大象的重力
大象对水平地面的压力等于自身的重力,根据压强公式计算大象对水平地面的压强。
22.【答案】他对地面的压强。
答:他对地面的压强大约是。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
23.【答案】解:甲对水平面的压力为:;
乙对水平面的压力为:;
所以,,即,::;
图甲中受到的压力:,
受力面积:,
受到的压强:;
图乙中桌面受到的压力等于和的重力之和,受力面积为的底面积,
则的底面积:,立方体的边长:。
答:甲、乙两图中桌面受到的压力之比::;
图甲中立方体受到的压强;
若图乙中桌面受到的压强,立方体的边长为。
【解析】两物体的重力已知,静止在水平面上的物体对水平面的压力等于物体受到的重力,据此解答;
图甲中受到的压力等于的重力,受力面积为的底面积,根据求出对的压强;
图乙中桌面受到的压力等于和的重力之和,受力面积为的底面积,根据求出的底面积,根据求出的边长。
本题考查压强、压力的计算,难度不大。
24.【答案】;见解析
【解析】解:小红双脚站立时对雪地的压力为
小红连同装备对雪地的压强
小明连同装备对雪地的压力
小明连同装备对雪地的压强
因为红明,所以小红陷入雪地而小明没有陷入雪地。
答:小红双脚站立时对雪地的压力为 ;
因为红明,所以小红陷入雪地而小明没有陷入雪地。
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