内容正文:
第一节 压强 第3课时
【学习重点】
1. 利用压强的公式进行计算。
2. 对于规则的柱体可以利用p=F/S=pgh来比较压强。
3. 用控制变量法来进行比较压力的作用效果。
【导问研学】
问题一:比较均匀柱体的压强。
例1:有一质地均匀的长方体放在水平地面上,对地面的压强为p₁ , 若把长方体沿图示的虚线方向竖直切成a、b两部分,使b的体积是a的两倍,取走a后,剩余部分b对地面的压强为p₂ ,则( )
A.p₂=p₁ B.p₂<p₁
C.p₂>p₁
1. 如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块 A最重,圆柱体铁块 C底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了
以下三种猜想。
猜想一:正方体铁块 A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。猜想三:三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等。
以图中长方体铁块 B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。已知铁的密度为p, 长方体铁块的高度为h, 底面积为S。
压强表达式的推导:p=
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与 有关,所以猜想 是正确的.
问题二:关于压强的计算。
例2:如图所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车, 一辆空车静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.08m²,已知车对地面的压强是1.2×10⁵ Pa,求空车的质量。(g 取10 N/kg)。
2. 按照我国汽车工业的行 业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内。有一辆质量为2000kg的
6轮汽车,已知该车在某次实际营运中装货10 t, 每个车轮与地面的接触面积为0.02 m²。问 : (1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多可以装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N/kg)
【导法悟学】
如图所示,将高度和材料完全相同的实心长方体A、B放在水平桌面上。A、B对桌面的压力分别为 FA 和
FB, 压强分别是 PA和PB, 下列关于它们的大小关系正确的是 ( )
A. FA<FB , PA<PB B .FA>FB , PA=PB
C .FA.>FB , PA<PB D.FA>FB , PA>PB
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【导练评学】
压强计算(g=10N/kg)
1. 现有质量是40t,履带着地总面积为5m2的坦克。求:
(1) 坦克的重力;
(2) 坦克对地面的压强。
2. 小米公司第一款纯电轿车小米SU7于2024年3月28日正式发布,该车质量约为2000kg,每个轮胎与地面接触的面积为200cm2。求:
(1) 车的重力;
(2) 静止时车对地面的压强;
1. 被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙地上,它的重力为4000N,每只脚掌与水平沙地的接触面积为
0.02m2(如图所示),求:
(1) 骆驼的质量;
(2) 当骆驼站立时,它对水平沙地的压强。
2. 如图所示,质量为860kg的国产轿车“糯玉米”,静止在水平路面时车轮与地面接触的总面积为2×10-
2m2;匀速行驶时轿车受到的阻力为车重的0.1倍,求:
(1) 轿车静止在水平路面时对地面的压强大小;
(2) 轿车匀速行驶中受到的牵引力大小。
3. 一辆小汽车连同车上乘客的总质量为,在 的牵引力作用下,沿平直公路匀速行驶,每个车轮与地面接触的面积为 。求:
(1) 小汽车受到的阻力;
(2) 地面对小汽车的支持力;
(3) 小汽车对地面的压强。
4. 下图是按压图钉的场景,若手对图钉的压力为20N,图钉尖的面积为 ,手与图钉帽的接触面积为 。则:
(1) 手对图钉帽产生的压强;
(2) 图钉尖对墙面产生的压强。
5. 中联重科是湖南省有名的重工企业,它生产的某型号载重卡车的技术参数如下表所示,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍,则:
(1) 该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少?
(2) 已知长沙南湖隧道的路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过隧道是否会对路面造成损坏?(写出必要的计算过程)
(3) 结合所学物理知识,请写出大卡车超载的两条危害。
例1答案:A
猜想三是正确的。
问题二
例2
960kg
(1)所以超过行业标准。
(2)
6.4t
【导法悟学】
答案:B
【导练评学】
(1)4×105N
(2)8×104Pa
(1)2×104N
(2)2.5×105Pa
(1)400kg
(2)5×104Pa
(1)4.3×105Pa
(2)860N
(1)2x105Pa
(2)2x107Pa
(1)0.2m空g
(2)损坏路面。
(3)大卡车超载的危害:
增大对路面的压强,损坏路面;
质量增大,惯性增大,不易刹车,增加交通事故风险。
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