内容正文:
第三单元 密度 压强 浮力-课时8 固体压强
考点1 压力
1.定义:垂直作用在物体表面上的力。
2.影响压力作用效果的因素
(1)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
高频考点即讲即练
1. 如图是运动员跳水的情景,下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是( A )
A.可以使跳板发生形变 B.其施力物体是地球
C.一定等于运动员的重力 D.可以改变运动员的运动状态
2.如图所示是“探究影响压力作用效果的因素”的实验,将小桌放在海绵上,我们可以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。比较甲、乙两图可知,压力的作用效果与压力大小有关;骆驼能轻松地在沙漠里行走与乙、丙两图的实验结论有关。
考点2 压强
1.定义:物体所受压力大小与受力面积之比。
2.物理意义:表示压力的作用效果。
3.公式: 。
4.单位:帕斯卡。 。
5.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;
(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
提分指南
1.压力与重力的区别
作用点
方向
大小
重力
重心
竖直向下
与物体质量成正比
压力
受力物体表面
垂直于受力物体表面指向受力物体
与物体质量无关
2.利用支持力与压力 是一对相互作用力,求压力的大小和方向
图示
大小
=𝐺
=𝐺+𝐹
=𝐺−𝐹
方向
竖直向下
竖直向下
竖直向下
图示
大小
=𝐹−𝐺
=𝐹
<𝐺
方向
竖直向上
水平向左
垂直斜面向下
易失分点
1.压强是表示压力的作用效果的物理量。
2.压强的单位是复合单位,只有力的单位是、受力面积的单位是 时,压强的单位才是 。
3.公式 中, 指受力面积,不要跟物体的底面积混淆。
高频考点即讲即练
1.图1为搭乘“天舟八号”前往中国空间站的月壤砖的模型,该模型等同于由四个相同正方体组合而成。将其放在地球水平桌面上,如图2,对桌面压强最小的是( D )
2.如图,雕花的刻刀要磨锋利使用,是为了增大压强。
3.如图,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情景,把镰刀口磨锋利是为了增大压强,木桶底面积较大是为了减小压强。
4.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力 ,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的 长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离 的关系图像如图乙所示。已知木板宽为 ,下列判断正确的是( B )
A.长木板的底面积为
B.当时,木板对桌面的压强为
C.当时,木板对桌面的压力为
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
提分指南
增大、减小压强的常见实例
1.增大压强
增大压力
压路机碾子很重,刹车时用力捏闸等
减小受力面积
刀刃薄,钉尖尖锐,啄木鸟喙很尖,吸管的一端做成斜口等
2.减小压强
减小压力
路面、桥梁限重,货车不允许超载等
增大受力面积
背包背带较宽,坦克履带较宽,滑雪板面积较大,火车轨道铺枕木,大卡车车轮较多,绳子勒手时垫层布,冰面破裂时改为爬行等
重难点分析
固体压强的分析与计算
1.小明在玩叠放玩具,如图1所示,物体甲和圆柱体乙置于水平地面上。物体甲的底面积为,长方体乙的底面积为 (长为,宽为),高为 ,重力为。取
考向1 简单计算
(1)如图1所示,求乙对地面的压强。
[答案] 乙对地面的压力大小等于自身的重力,
即
乙对地面的压强
考向2 叠放问题
(2)将甲叠放在乙的中央,如图2所示,此时乙对地面的压强为 ,求甲的重力。
[答案] 由 可得,此时乙对地面的压力
则甲、乙的总重力
甲的重力
考向3 改变受力面积
(3)如图1、2所示,分别求甲对地面和乙的压强。
[答案] 甲对地面的压强
甲对乙的压强
考向4 竖直方向切割
(4)将图1中的乙,沿竖直方向切去一半,求乙剩余部分对地面的压强。
[答案] 将乙沿竖直方向切去一半,乙的重力和底面积均变为原来的一半,
则乙剩余部分对地面的压强与切之前相同,即乙
2.【教材素材改编】【限载问题】货车超载,很容易把路面压坏,由于不同承载能力的货车,配备的轮胎数量也不同(车轴不同)。如图所示为“限重标志”和“限制轴重(限定每个车轴平均承载的质量)标志”。下列说法中正确的是( B )
A.每个车轴平均承载的质量越小,该货车的总质量就越小
B.每个车轴平均承载的质量越小,该货车对桥梁的压强就越小
C.总质量小于的货车,它的车轴平均承载的质量就小于
D.两种限制方式都是通过增大受力面积的方法来减小货车对桥梁的压强
课后训练
基础巩固
1.[2025云南中考] 如图所示的情景中,为了增大压强的是( )
2.如图所示,甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,则下列说法正确的是( )
A.甲所受的重力较大
B.乙对沙滩的压强较小
C.甲对沙滩的压强较小
D.甲对沙滩的压力与乙对沙滩的压力相等
3.[2025威海中考] 如图所示的工具可以提高在沙漠中植树的效率。使用较细的铁棒更容易将树根压入干燥沙子,这是通过______________来增大压力的作用效果。
4.[2025甘肃中考] 救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了_______(选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力______(选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
5.公交车上逃生安全锤的尖端做成锥形是为了______压强,更容易破开窗户玻璃逃生。已知逃生安全锤的尖端面积为 ,车窗玻璃能够承受的最大压强为,则乘客用此锤破开窗户玻璃需施加的最小力为____ 。
6.[2025无锡中考] 如图所示,将钉板放在水平桌面上,将气球(质量忽略不计)放在钉板上,将质量为 的活动隔板放在气球上,先在隔板上放一个哑铃,观察到气球发生形变,是因为气球受到了隔板的______。增加哑铃数量,观察到气球形变变大,当放上四个哑铃(总质量为 )时,气球没有被刺破。测得气球与隔板的接触面积为 ,则隔板对气球的压强为_______,此时铁钉对气球的支持力为_____, 气球没有被铁钉刺破的原因是__________________________________________。 取
7.如图所示,一个重为 的足球静止放置在水平地面上。请在图中画出足球对水平地面压力的示意图(其中 为压力的作用点)。
8.[2025福州期中] 如图所示的敲肉锤是厨师们常用的工具。敲肉锤的锤面上有许多小凸起,经过它敲打的肉会变得松散,易于烹饪。敲肉锤的锤面上的小凸起为什么设计得很尖?请你用学过的物理知识进行解答。
能力提升
9.[2025绥化中考] 如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为 。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为 ,则A、B的体积之比为_____;将A、B倒置后放在水平桌面上,A置于B上面正中央(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比 _____。
10.[2025长沙中考] 某小货车的质量为 ,空载(未装货物)时车轮与地面接触的总面积为。取 。
(1)求小货车所受的重力。
(2)求小货车空载时对地面的压强。
(3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为、高为 的圆柱体石料后,车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了 ,且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。
11.[2025南平二检] 如图所示, 面为正方形的长方体空心砖,内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为 ,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的 。将其分别竖放、横放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强分别为、,且 ,已知空心砖竖放时与
水平地面的接触面积为 。空心砖竖放时对水平地面的压强为__________;空心砖的材料密度为________。取
课后训练参考答案
1、A
2、A
3、减小受力面积
4、减小 等于
5、增大 30
6、压力 2000 100 在压力一定时通过增大受力面积减小了铁钉对气球的压强
7、
8、[答案] 根据p=F/S可知,在压力F一定的情况下,可以通过减小受力面积S 来增大压强p ,所以敲肉锤的锤面上的小凸起设计得很尖。
9、5:3
10、(1)[答案] 小货车重力G=mg=1 800 kg×10 N/kg=18 000 N
(2)[答案] 小货车空载时对地面的压强
(3)[答案] 小货车对地面的压强
小货车对地面压强的增加量
石料对车厢的压强为,则
石料的密度
11、
1
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