第08讲 压强（寒假预习讲义）八年级物理新教材苏科版

第08讲 压强 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 压力 1．定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。 压力的方向为垂直于受力面指向被压的物体。当两个物体相互接触并且发生挤压作用时就有压力产生。 2．压力并不都是由重力引起的（压力的大小在绝大部分情况下与重力无关），通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时，压力F＝物体的重力G。 3．物体与接触面所受压力的常见情况。 物体静止 物体匀速运动 知识点2 压强 1．实验：探究压力作用效果的影响因素 【实验目的】探究压力作用效果的影响因素 【实验猜想】 猜想一：压力作用效果与受力面积有关。 猜想二：压力作用效果与压力大小有关。 【实验器材】海绵、小桌子、砝码 【实验步骤及现象】 甲 乙 丙 （1）验证猜想一：如图甲和乙，分别将小桌子桌腿和桌面朝下放到海绵上，发现桌腿与海绵接触时，海绵的凹陷程度更大。 （2）验证猜想二：如图乙和丙，将小桌子桌面朝下放到海绵上，再在倒置桌面上放一砝码，发现放砝码后，海绵的凹陷程度更大。 【实验方法】 （1）控制变量法：分别控制压力和受力面积不变，只改变另一种，观察对压力作用效果有什么影响。 （2）转换法：将压力作用效果转换为海绵的凹陷程度。 【实验结论】 （1）压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 （2）受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。 （3）概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。 【注意】 （1）海绵易产生形变，能明显反映压力的作用效果。 （2）实验在水平桌面上进行，使得海绵受到的压力等于物体的重力，便于控制和改变压力的大小。 （3）小桌子的桌腿可以细一些，压力的效果更明显。 2．压强 （1）定义：物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。 （2）物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量，其数值等于物体单位面积上受到的压力。 （3）公式：。其中各量的单位分别是：压强p：帕斯卡（Pa）；压力F：牛顿（N）；受力面积S：平方米（m2）。该公式适用于固体、液体和气体。 （4）压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa ；一本书对桌面的压强约50Pa ；成人站立时对地面的压强约为：1.5×104Pa ；它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5×104N。 3．改变压强的方法： （1）由可知，当压力不变时，可通过改变受力面积的方法来改变压强。 ①减小压强：如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 ②增大压强。如缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄等。 （2）由可知，当受力面积不变时，可通过改变压力的方法来改变压强。 ①减小压强：卡车过桥要限重。 ②增大压强：如压路机的压辊很重、用力敲击来钉钉子等。 4．当物体的形状是材质均匀的实心（直、斜）柱体时，将其放在水平面时，其对水平面的压强计算可进行如下推导： （1）由上式可以看出，只要是满足体积公式为的实心均匀物体，均可进行上述推导。而这种物体对水平面的压强与该物体的密度和高度有关。 （2）对于其他形状的物体，只要体积公式能表达成含有底面积的形式，都可进行类似变形推导。 补充：1. 压力始终垂直于物体表面的方向作用。 2. 受力面积是指两个物体接触并发生挤压的区域，因此它不一定等同于整个接触面积。例如，当人坐在沙发上时，只有臀部正下方的部分被挤压，而两侧的接触区域仅接触但未挤压。 3. 根据力的作用是相互的，物体对水平面的压力与水平面对物体的支持力是一对相互作用力。在压力分析困难时，可将问题转化为分析其相互作用的支持力，从而简化处理。 考点一 压力与压强 1．“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”，其目的是（　　） A．减小压力 B．增大压力 C．减小压强 D．增大压强 【答案】C 【详解】“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”，这是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 故选C。 2．如图所示的各种情况中，被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图中物体静止在水平面上（即处于平衡状态），所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，即G＝F支，由于支持力和压力是一对相互作用力，所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等，即F支＝F压，因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等，即F压＝G，故A符合题意； B．图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力，重力和支持力不在同一直线上，不是平衡力，大小不相等，又因为压力和支持力是相互作用力，大小相等，故重力和压力不相等，故B不符合题意； C．图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用，故重力不等于支持力，又因为压力和支持力是相互作用力，大小相等，故压力和重力不相等，故C不符合题意； D．图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力，压力和重力不在同一直线上，两个力之间没有联系，故D 不符合题意。 故选A。 考点二 压强的探究实验 3．如图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是（　　） ①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等 ②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 ③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关 ④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和甲图中的对比    A．①② B．②④ C．①③④ D．②③④ 【答案】A 【详解】甲、乙两次实验中，小桌对海绵的压力都等于小桌及砝码的总重力，①正确；甲、乙中压力相同，甲的受力面积小，乙的受力面积更大，甲比乙中的海绵的形变程度明显，压力的作用效果明显，说明压力的作用效果与受力面积的有关，②正确，③错误；甲、乙探究了压力作用效果与受力面积的关系。压力的作用效果还与压力的大小有关，为了探究与压力的关系，应保持受力面积相同，将乙图中的砝码取下，压力不同，受力面积也不同，不能达到探究目的，④错误。故A正确，BCD错误。 故选A。 4．小红发现当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？她做出了如下猜想： 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如图所示的实验。 （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、乙两图实验操作，控制 相同，改变 的大小，可得到的结论是 ，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： ，压力的作用效果越明显。下列实例中，直接应用该结论的是 。 A．图钉的一端做得很尖     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是 。 【答案】 海绵的凹陷程度 可以 受力面积 压力 受力面积相同时，压力越大 乙丙 压力大小相同时，受力面积越小 AD 受力面的材料不同（没有控制变量） 【详解】（1）[1]实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的。 [2]我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料，如果用沙子代替海绵做此实验，仍然可以完成本次实验。 （2）[3][4][5]对比甲乙图可知，受力面积相同时，压力不同，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显。 （3）[6][7]通过比较乙和丙两组实验可知，压力相同，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，故可得出结论：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；从而可以验证猜想二是正确的。 [8]A．图钉的一端做得很尖是压力相同的情况，通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意； B．严禁货车超载，在受力面积相同的情况，通过减小压力来减小压强，故B不符合题意； C．书包要用宽的背带，是在压力相同的情况，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D．菜刀要经常磨一磨，是压力相同的情况，通过减小受力面积来增大压强，故D符合题意。 故选AD。 （4）[9]不同的物体受力改变形状的难易程度是不同的，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，所以得出了两个不同的结论；故要想研究压力的作用效果与受力面积的关系，应该控制受力物体、压力都相同，只改变受力面积的大小，再观察形变程度的不同，得出正确结论。 考点三 改变压强的方式 5．如图所示的四个实例中，为了增大压强的是（　　） A．逃生锤的锤头很尖 B．滑雪板面积很大 C．书包背带做得较宽 D．载重车装有很多车轮 【答案】A 【详解】A．逃生锤的锤头很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A符合题意； B．滑雪板面积很大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C．木书包背带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D．载重车装有很多车轮，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A。 6．如图所示实例中，用于减小压强的是（　　） A．  宽宽的滑板 B．   细细的针头 C．  锋利的剪刀 D．  尖尖的竹签 【答案】A 【详解】A．宽大的滑雪板，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； BCD．细细的针头，锋利的剪刀和尖尖的竹签都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故BCD不符合题意。 故选A。 考点四 ρgh计算压强 7．如图所示的方砖对水平地面的压强为p，如果沿图中虚线所示的位置将方砖的右半部分切去，则剩下的一半方砖对地面的压强为（　　） A．p B．2p C． D． 【答案】A 【详解】剩下的一半方砖的重力为方砖重力的一半，剩下的一半方砖与地面的接触面积为方砖与地面接触面积的一半，剩下的一半方砖对地面的压强 所以剩下的一半方砖对地面的压强仍为p，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．将甲、乙两个等高的实心均匀圆柱体置于水平地面上，对地面的压强为和，如图所示．把它们分别沿水平方向截去一半后，甲剩余部分质量大于乙剩余部分质量；再将甲截下部分置于乙上方中央，乙截下部分置于甲上方中央，此时它们对地面的压强分别为和，下列判断中正确的是（　　） A．可能等于 B．一定小于 C．可能等于 D．一定大于 【答案】D 【详解】AD．根据甲、乙等高，沿水平方向截去相同厚度后，甲剩余部分质量大于乙剩余部分质量，甲剩余部分体积小于乙剩余部分体积，由得，甲的密度大于乙的密度，甲、乙两个等高的实心均匀圆柱体置于水平地面上，则由 得，p甲前一定大于p乙前，故A错误，D正确； BC．截取以后S甲后<S乙后，甲截下部分置于乙上方中央，乙截下部分置于甲上方中央，G甲后＝G乙后，则F甲后＝F乙后，所以p甲后>p乙后，故BC错误。 故选D。 9．实心均匀圆柱体甲、乙分别置于高度差为h的A、B两个水平面上，现将甲、乙沿水平虚线MN处均切去上面部分，如图所示，此时甲、乙剩余部分对A、B两个水平面的压力相等。则甲乙原先对A、B两个水平面的压强p甲 、p乙和压力F甲 、F乙的关系是（   ） A．p甲<p乙；F甲 >F乙 B．p甲<p乙；F甲<F乙 C．p甲>p乙； F甲 >F乙 D．p甲>p乙；F甲 <F乙 【答案】B 【详解】切去之后甲、乙对地面的压力相等，则剩余部分的重力相等、质量也相等；由于甲、乙剩余部分的高度均为h，且S甲＞S乙，所以V甲剩＞V乙剩，由可知，ρ甲＜ρ乙；由图可知，原来两柱体的高度关系为h甲＜h乙，由柱体压强公式p=ρgh可知，原来的压强关系为p甲＜p乙 ；由图可知，甲切去的体积更小，且甲的密度更小，所以可知G甲切＜G乙切；而原来的重力=剩余部分的重力+切去部分的重力，所以可知G甲＜G乙，即F甲＜F乙；故B正确，ACD错误。 故选B。 1．一名初中生站立在水平地面上，对地面的压强约为（　　） A．14Pa B．140Pa C．1400Pa D．14000Pa 【答案】D 【详解】一个中学生对地面的压力约600N，双脚与地面的接触面积约420cm2=0.042m2 双脚站立时对地面的压强约为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．如图所示，三个高度和直径都相同的实心铁制圆柱体放在水平面上，当把图中阴影部分切除后，其余部分对水平面的压强依次为pA、pB、pC，则（　　）    A．pA>pB>pC B．pB>pA>pC C．pA<pB<pC D．pB<pC<pA 【答案】B 【详解】三个实心铁制圆柱体的高度和直径相同，则三个圆柱体的质量相等，重力相同。设圆柱体的重力为G，底面积为S。由图示知，切除后，A的重力为原重力的一半，底面积也为原来的一半，据知 B的重力大于原来的一半，即，底面积为原来的一半，即，则 C的重力小于原重力，即，底面积不变，为S，则 即pC<pA<pB，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．与救援人员铺设木板帮助小明和小红走出泥潭时改变压强的方法相同的是（　　） A．推土机土铲锋利 B．破窗锤前端很尖 C．篆刻刀很锋利 D．火车轨道下铺枕木 【答案】D 【详解】救援人员铺设木板走出泥潭是压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的； ABC．推土机土铲锋利、破窗锤前端很尖、篆刻刀很锋利都是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，故ABC不符合题意； D．火车轨道下铺枕木是压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的，故D符合题意。 故选D。 4．压力计重为，如图甲所示，用大小为的力竖直向上把压力计压在水平板上，静止时探头受到的压强为。若用大小为的力竖直向下把压力计压在水平地面上，静止时探头受到的压强是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对甲图中的压力计进行受力分析：压力计受竖直向下的重力，受到向上的力，水平板对探头的支持力为。根据力的平衡可知，因此 压力和支持力为一对相互作用力，大小相等，所以探头对水平板的压力，对乙图中的压力计进行受力分析，地面对探头的支持力为。根据力的平衡可知 压力和支持力为一对相互作用力，大小相等，所以探头对地面的压力，探头的受力面积S不变。已知甲图中压强 所以乙图中探头受到的压强 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．如图甲所示，将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上，用水平向右的推力F缓慢推动长木板，直至图乙所示的位置。在此过程中，长木板对桌面的压力、压强的变化情况是（　　） A．压力变小，压强变小 B．压力不变，压强变大 C．压力不变，压强不变 D．压力变大，压强变大 【答案】B 【详解】长木板放在水平桌面上，长木板对桌面的压力等于长木板的重力，用水平向右的推力F缓慢推动长木板，直至图乙所示的位置，因长木板的重力不变，则对水平桌面的压力不变；长木板对水平桌面的压力不变，受力面积减小，由公式可知，长木板对桌面的压强变大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．如图，父子两人光脚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．父亲的重力较大 B．父子的重力相等 C．父亲对沙滩的压强较大 D．孩子对沙滩的压强较大 【答案】A 【详解】CD．由于父子两人在沙滩上留下的脚印深浅相同，即压力的作用效果相同，所以父子两人对沙滩的压强相等，故CD不符合题意； AB．由图知，父亲的脚印大，对沙滩的受力面积大，根据F＝pS可知，父亲对沙滩的压力大，由于水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力，所以父亲受到的重力大于儿子受到的重力，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 7．如图所示，a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体，已知底面积，高度，对地面的压强，圆柱体密度分别为和，对地面的压力分别和。则下列说法正确的是（　　） A． B． C．， D．， 【答案】B 【详解】由题意，圆柱体压力之比为 圆柱体的密度之比为 故选B。 8．如图所示，质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比，对地面的压强之比。则它们的高度之比是 。 【答案】3∶4 【详解】质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上，由 可知，A、B的高度之比 9．如图，放置在水平桌面上的一块长方体橡皮，若沿ab竖直向下切去右边，则此橡皮剩余部分对桌面的压力 ，压强 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 变小 不变 【详解】[1]物体在水平面上对水平面的压力等于自身的重力，若沿ab竖直向下切去右边，由于橡皮的重力变小，则对桌面的压力变小。 [2]由 知道，此橡皮对桌面的压强 由于橡皮密度不变，高度不变，所以，剩余部分对桌面的压强也不变。 10．小南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。请你用压强的相关知识解释（a）图中右侧手指比左侧手指疼的原因是 。 【答案】 a 见解析 【详解】[1]探究“压力作用效果与受力面积的关系”，要控制压力相同，（a）中在水平方向上铅笔受到平衡力的作用，对两手指的压力相同，而（b）中铅笔受重力的作用，对下面手指的压力大一些，两种实验方案，a的方案更为合理一些。 [2]（a）图中右侧手指比左侧手指疼的原因是压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 11．如图所示，在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙，其密度为3×103kg/m3，它们的边长之比为1∶3，甲的边长为0.1m，则甲和乙对地面的压强之比p甲∶p乙= ，甲对地面的压强为 Pa。    【答案】 1∶3 3×103 【详解】[1]同种材料制成的均匀正方体放在水平地面上，据知，甲和乙对地面的压强 p甲∶p乙=h甲∶h乙=1∶3 [2]甲的体积 V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3 甲的质量 甲的重力 G=mg=3kg×10N/kg=30N 甲对地面的压强 12．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。 13．海贝同学质量为50kg，自然站立在水平地面上，对地面压力为 N，双脚与地面的接触面积为250cm2，双脚站立时对地面的压强约为 Pa，当他赤脚站在铺满砂石的海边时，脚感到很疼是因为压力相等，受力面积 （选填“变大”、“变小”或“不变”），压强变大。走向深水区，脚的疼痛感减弱是因为 。（g取10N/kg） 【答案】 500 变小 排开水的体积变大，所受水的浮力变大，所受支持力变小，脚所受压强变小 【详解】[1]人自然站立在水平地面上，对地面压力大小等于人的重力大小，所以人对地面的压力为 [2]双脚站立时对地面的压强约为 [3]人赤脚站在铺满砂石的海边时，与人站在平整地面相比，砂石对脚底的压力等于人的重力，但脚底与砂石的接触面积小于脚与平整地面的接触面积，根据可知，受力面积变小，脚底受到的压强变大，所以光脚走在上面时，脚感到很疼。 [4]走向深水区，脚的疼痛感减弱是因为人排开水的体积变大，所受水的浮力变大，使人对地面的压力减小，所以在受力面积一定时，人所受支持力变小，脚所受压强变小。 14．利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图甲至图丙所示， (1)图中是通过观察 比较压力的作用效果的，我们 （选填 “可以” 或 “不可以”）用沙子代替海绵来完成实验； (2)通过比较图甲和图乙，可得到初步结论 ； (3)通过比较甲、丙两图所示的现象 （选填 “能” 或 “不能”）得出压力作用效果与受力面积的关系，理由是 ； (4)该同学在实验时图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则两种情况下，木板的形变 海绵的形变，小桌产生的压强p乙 p丁（均选填 “大于”“小于”“等于”）。 【答案】(1) 海绵凹陷程度 可以 (2)受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显 (3) 不能 没有控制压力大小相同 (4) 小于 等于 【详解】（1）[1]实验中，压力的作用效果通过受力物体的形变程度来体现；海绵容易发生明显形变，因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。 [2]沙子也可以在压力下发生形变（如压出痕迹），且形变程度也能反映压力大小；因此，可以用沙子代替海绵完成实验，总的来说，只要能清晰看到形变即可。 （2）由图可知，图甲中小桌是正放，桌脚接触海绵，无砝码，压力较小，图乙中小桌也是正放，但加有一个砝码，压力增大，受力面积不变，图乙中海绵凹陷更深，即压力作用效果更明显，因此可得出结论，当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （3）[1][2]由图可知， 甲与丙中的受力面积与压力都不相同，因此不能得出压力作用效果与受力面积的关系，要得出正确的结论，必须压力相同，如乙、丙两次实验。 （4）[1][2]同一个装置，压力和受力面积都相同，压强相同，但由于海绵柔软，易变形而木板坚硬，不易变形，从而形变程度不同，是因为材料不同。 15．物理课堂上，同学们认识了“压力”后，老师请同学们进行如下实验：第一次，两手食指肚同时挤压铅笔的两端；第二次，两手食指肚用更大的力同时挤压铅笔两端，如图甲所示。实验结束后，老师请同学说出自己的感受。同学们说：右手食指肚疼。老师说：疼，说明压力产生了一定的效果。请同学们根据刚才的实验及结果，大胆地猜一猜压力的作用效果可能与哪些因素有关，分别设计实验验证。 (1)同学们根据第一次实验得到猜想1：压力的作用效果可能与受力面积有关；根据第二次实验得到猜想2：压力的作用效果可能与 有关。为了验证同学们的猜想，小伟所在小组的同学找来了一块海绵、两块规格和质量均相同的长方体砖块进行实验，如图中的乙、丙、丁、戊所示； (2)实验过程中，小伟和同学们是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的； (3)观察比较图中的 两次实验，可知猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； (4)为了验证猜想2，小伟和同学们应观察比较图中的 两次实验。通过实验可知：受力面积相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显； (5)另一小组的同学在验证猜想1时，将两块相同的砖块竖放在海绵上，如图戊所示。他们发现图戊中两块砖块对海绵的压力作用效果与图乙中一块砖块对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他们在探究过程中存在的问题是 ； (6)为了描述压力的作用效果，物理学中引入了 ； (7)书包带做得较宽，是通过增大 来减小书包带对肩的压力作用效果。 【答案】(1)压力的大小 (2)凹陷程度 (3) 乙丙 正确 (4) 乙丁 大 (5)没有控制压力大小相同 (6)压强 (7)受力面积 【详解】（1）第二次，两手食指肚用更大的力同时挤压铅笔两端，在受力面积不变时，增大了压力，改变了压力的大小，因此猜想压力的作用效果可能与压力的大小有关。 （2）本实验通过海绵的凹陷程度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，用到了转换法。 （3）[1][2]探究压力的作用效果与受力面积的关系，应选择压力大小相同，而受力面积大小不同的两个图进行实验，由图可知，乙丙两图中都是一块砖，砖对海绵的压力大小相同，两图中受力面积大小不同，因此应选择乙丙两图，并且由两图可发现，当压力大小相同，受力面积大小不同时，海绵的凹陷程度不同，压力的作用效果不同，说明压力的作用效果与受力面积有关，因此猜想1是正确的。 （4）[1][2]为了验证猜想2，压力的作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积大小相同，而压力大小不同的两个图进行实验，由图可知，乙图中有一块砖，丁图中有两块砖，丁图中砖对海绵的压力更大，因此应选择乙和丁两个图进行实验，并且由图可知，两图中受力面积相同，丁图中物体对海绵的压力较大，海绵的凹陷程度较大，压力的作用效果更明显，由此得出，受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （5）探究压力的作用效果与受力面积大小的关系时，应控制压力大小相同，而乙图中有一块砖，戊图中有两块砖，两图进行对比，受力面积大小不相同，压力大小也不相同，所以他们在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。 （6）物理学中引入了物体所受压力的大小与受力面积之比，即压强这一物理量来描述压力的作用效果。 （7）书包带做得较宽，是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小书包带对肩的压力作用效果。 16．如图所示，是我国陆军15式轻型坦克，作为最新型陆军装甲突击力量的优秀代表，它具有重量轻、在高寒缺氧环境下机动性能更好的特点。该坦克满载时的质量为35t，履带与地面接触的总面积为，速度最快可达70km/h。 （1）求该坦克从车库前往距离14km处的演习基地，最少需要多长时间； （2）途中的一段泥泞路面可承受的最大压强为，请通过计算判断坦克满载时是否可以安全通过该路面。 【答案】（1）0.2h；（2）坦克满载时可以安全通过该路面 【详解】解：（1）该坦克从车库前往距离14km处的演习基地，最少需要的时间 （2）该坦克满载时的重力 G=mg=35×103kg×10N/kg=3.5×105N 坦克满载时对水平地面的压强 坦克满载时可以安全通过该路面。 答：（1）该坦克从车库前往距离14km处的演习基地，最少需要0.2h； （2）坦克满载时可以安全通过该路面。 17．如图所示，某款“自动擦窗机器人”真空泵将吸盘内空气抽出后“吸”在竖直玻璃窗上，已知机器人的重力为，求： (1)当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，机器人所受摩擦力的大小； (2)吸盘与玻璃的接触面积为，若吸盘对玻璃的压强为，则吸盘对玻璃的压力大小。 【答案】(1)20N (2)120N 【详解】（1）当机器人在竖直玻璃板上静止时，在竖直方向上受到重力和摩擦力作用，两个力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，摩擦力大小为 （2）由可得，吸盘对玻璃的压力为 18．图甲所示是南京市的新景点——江面上的步行桥，人称“南京眼”，是人们观光旅游的好去处。图乙所示是一辆四轮观光游览车。 (1)已知游览车的质量为1200kg，它受到的重力是多少？（g取10N/kg） (2)游客乘坐游览车在水平桥面上观光时，每只车轮与地面的接触面积为200cm2，人的总重为8000N，则游览车对桥面的压强是多少帕？ 【答案】(1)12000N/1.2×104N (2)2.5×105Pa 【详解】（1）由题知，游览车受到的重力G车=mg=1200kg×10N/kg=12000N （2）由题知，此时游览车对桥面的压力 又因为游览车是四轮车，总的受力面积等于4个车轮与地面的接触面积之和，故有S=4×200cm2=800cm2=0.08m2 故游览车对桥面的压强 19．如图，质量均为m的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地面上。已知A的密度和高度分别为4ρ和5h，B的密度和高度分别为5ρ和8h。 (1)试求A、B对地面压强之比pA：pB( ) (2)为了使A、B对地面的压强相等，可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的 （选填“质量”、“高度”、“体积”或“无法实现”），并通过计算简述你的理由( )。 【答案】 1∶2 体积 见解析 【详解】解：(1)[1]A、B对地面压强之比 (2)[2][3]两个圆柱体的体积之比 两个圆柱体的底面积之比 ①若截去相同的质量，由于原来的质量相等，则剩余圆柱体的质量也相同，对地面的压力也相同，但两圆柱体的底面积不同，所以剩余圆柱体对地面的压强仍然不相等，故不可以采取。 ②若截去相同的高度，根据 =ρgh 可知，AB对地面的压强分别为 pA=ρAg(hA-Δh)=4ρg(5h-Δh) pB=ρBg(hB-Δh)=5ρg(8h-Δh) 若压强相等，即 pA=pB 4ρg(5h-Δh)= 5ρg(8h-Δh) Δh=20h 由于A的高度是5h，B的高度是8h，所以不可能截取相同的高度。 ③若截取相同的体积，由于A的密度为4ρ，B的密度为5ρ，根据m=ρV可知，截去部分的质量 Δm甲＜Δm乙 由ΔF=Δmg可知，A的压力变化量小于B的压力变化量，在受力面积不变的情况下，B的压强减小的多，而原来A、B对地面的压强 pA＜pB 则该方法可以使甲、乙对地面的压强相等，故可以采取。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 压强 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 压力 1．定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。 压力的方向为垂直于受力面指向被压的物体。当两个物体相互接触并且发生挤压作用时就有压力产生。 2．压力并不都是由重力引起的（压力的大小在绝大部分情况下与重力无关），通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时，压力F＝物体的重力G。 3．物体与接触面所受压力的常见情况。 物体静止 物体匀速运动 知识点2 压强 1．实验：探究压力作用效果的影响因素 【实验目的】探究压力作用效果的影响因素 【实验猜想】 猜想一：压力作用效果与受力面积有关。 猜想二：压力作用效果与压力大小有关。 【实验器材】海绵、小桌子、砝码 【实验步骤及现象】 甲 乙 丙 （1）验证猜想一：如图甲和乙，分别将小桌子桌腿和桌面朝下放到海绵上，发现桌腿与海绵接触时，海绵的凹陷程度更大。 （2）验证猜想二：如图乙和丙，将小桌子桌面朝下放到海绵上，再在倒置桌面上放一砝码，发现放砝码后，海绵的凹陷程度更大。 【实验方法】 （1）控制变量法：分别控制压力和受力面积不变，只改变另一种，观察对压力作用效果有什么影响。 （2）转换法：将压力作用效果转换为海绵的凹陷程度。 【实验结论】 （1）压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 （2）受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。 （3）概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。 【注意】 （1）海绵易产生形变，能明显反映压力的作用效果。 （2）实验在水平桌面上进行，使得海绵受到的压力等于物体的重力，便于控制和改变压力的大小。 （3）小桌子的桌腿可以细一些，压力的效果更明显。 2．压强 （1）定义：物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。 （2）物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量，其数值等于物体单位面积上受到的压力。 （3）公式：。其中各量的单位分别是：压强p：帕斯卡（Pa）；压力F：牛顿（N）；受力面积S：平方米（m2）。该公式适用于固体、液体和气体。 （4）压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa ；一本书对桌面的压强约50Pa ；成人站立时对地面的压强约为：1.5×104Pa ；它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5×104N。 3．改变压强的方法： （1）由可知，当压力不变时，可通过改变受力面积的方法来改变压强。 ①减小压强：如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 ②增大压强。如缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄等。 （2）由可知，当受力面积不变时，可通过改变压力的方法来改变压强。 ①减小压强：卡车过桥要限重。 ②增大压强：如压路机的压辊很重、用力敲击来钉钉子等。 4．当物体的形状是材质均匀的实心（直、斜）柱体时，将其放在水平面时，其对水平面的压强计算可进行如下推导： （1）由上式可以看出，只要是满足体积公式为的实心均匀物体，均可进行上述推导。而这种物体对水平面的压强与该物体的密度和高度有关。 （2）对于其他形状的物体，只要体积公式能表达成含有底面积的形式，都可进行类似变形推导。 补充：1. 压力始终垂直于物体表面的方向作用。 2. 受力面积是指两个物体接触并发生挤压的区域，因此它不一定等同于整个接触面积。例如，当人坐在沙发上时，只有臀部正下方的部分被挤压，而两侧的接触区域仅接触但未挤压。 3. 根据力的作用是相互的，物体对水平面的压力与水平面对物体的支持力是一对相互作用力。在压力分析困难时，可将问题转化为分析其相互作用的支持力，从而简化处理。 考点一 压力与压强 1．“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”，其目的是（　　） A．减小压力 B．增大压力 C．减小压强 D．增大压强 2．如图所示的各种情况中，被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是（　　） A． B． C． D． 考点二 压强的探究实验 3．如图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是（　　） ①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等 ②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 ③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关 ④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和甲图中的对比    A．①② B．②④ C．①③④ D．②③④ 4．小红发现当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？她做出了如下猜想： 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如图所示的实验。 （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、乙两图实验操作，控制 相同，改变 的大小，可得到的结论是 ，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： ，压力的作用效果越明显。下列实例中，直接应用该结论的是 。 A．图钉的一端做得很尖     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是 。 考点三 改变压强的方式 5．如图所示的四个实例中，为了增大压强的是（　　） A．逃生锤的锤头很尖 B．滑雪板面积很大 C．书包背带做得较宽 D．载重车装有很多车轮 6．如图所示实例中，用于减小压强的是（　　） A．  宽宽的滑板 B．   细细的针头 C．  锋利的剪刀 D．  尖尖的竹签 考点四 ρgh计算压强 7．如图所示的方砖对水平地面的压强为p，如果沿图中虚线所示的位置将方砖的右半部分切去，则剩下的一半方砖对地面的压强为（　　） A．p B．2p C． D． 8．将甲、乙两个等高的实心均匀圆柱体置于水平地面上，对地面的压强为和，如图所示．把它们分别沿水平方向截去一半后，甲剩余部分质量大于乙剩余部分质量；再将甲截下部分置于乙上方中央，乙截下部分置于甲上方中央，此时它们对地面的压强分别为和，下列判断中正确的是（　　） A．可能等于 B．一定小于 C．可能等于 D．一定大于 9．实心均匀圆柱体甲、乙分别置于高度差为h的A、B两个水平面上，现将甲、乙沿水平虚线MN处均切去上面部分，如图所示，此时甲、乙剩余部分对A、B两个水平面的压力相等。则甲乙原先对A、B两个水平面的压强p甲 、p乙和压力F甲 、F乙的关系是（   ） A．p甲<p乙；F甲 >F乙 B．p甲<p乙；F甲<F乙 C．p甲>p乙； F甲 >F乙 D．p甲>p乙；F甲 <F乙 1．一名初中生站立在水平地面上，对地面的压强约为（　　） A．14Pa B．140Pa C．1400Pa D．14000Pa 2．如图所示，三个高度和直径都相同的实心铁制圆柱体放在水平面上，当把图中阴影部分切除后，其余部分对水平面的压强依次为pA、pB、pC，则（　　）    A．pA>pB>pC B．pB>pA>pC C．pA<pB<pC D．pB<pC<pA 3．与救援人员铺设木板帮助小明和小红走出泥潭时改变压强的方法相同的是（　　） A．推土机土铲锋利 B．破窗锤前端很尖 C．篆刻刀很锋利 D．火车轨道下铺枕木 4．压力计重为，如图甲所示，用大小为的力竖直向上把压力计压在水平板上，静止时探头受到的压强为。若用大小为的力竖直向下把压力计压在水平地面上，静止时探头受到的压强是（　　） A． B． C． D． 5．如图甲所示，将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上，用水平向右的推力F缓慢推动长木板，直至图乙所示的位置。在此过程中，长木板对桌面的压力、压强的变化情况是（　　） A．压力变小，压强变小 B．压力不变，压强变大 C．压力不变，压强不变 D．压力变大，压强变大 6．如图，父子两人光脚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．父亲的重力较大 B．父子的重力相等 C．父亲对沙滩的压强较大 D．孩子对沙滩的压强较大 7．如图所示，a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体，已知底面积，高度，对地面的压强，圆柱体密度分别为和，对地面的压力分别和。则下列说法正确的是（　　） A． B． C．， D．， 8．如图所示，质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比，对地面的压强之比。则它们的高度之比是 。 9．如图，放置在水平桌面上的一块长方体橡皮，若沿ab竖直向下切去右边，则此橡皮剩余部分对桌面的压力 ，压强 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．小南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。请你用压强的相关知识解释（a）图中右侧手指比左侧手指疼的原因是 。 11．如图所示，在水平地面上有两个由同种材料制成的均匀正方体金属块甲和乙，其密度为3×103kg/m3，它们的边长之比为1∶3，甲的边长为0.1m，则甲和乙对地面的压强之比p甲∶p乙= ，甲对地面的压强为 Pa。    12．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。 13．海贝同学质量为50kg，自然站立在水平地面上，对地面压力为 N，双脚与地面的接触面积为250cm2，双脚站立时对地面的压强约为 Pa，当他赤脚站在铺满砂石的海边时，脚感到很疼是因为压力相等，受力面积 （选填“变大”、“变小”或“不变”），压强变大。走向深水区，脚的疼痛感减弱是因为 。（g取10N/kg） 14．利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图甲至图丙所示， (1)图中是通过观察 比较压力的作用效果的，我们 （选填 “可以” 或 “不可以”）用沙子代替海绵来完成实验； (2)通过比较图甲和图乙，可得到初步结论 ； (3)通过比较甲、丙两图所示的现象 （选填 “能” 或 “不能”）得出压力作用效果与受力面积的关系，理由是 ； (4)该同学在实验时图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则两种情况下，木板的形变 海绵的形变，小桌产生的压强p乙 p丁（均选填 “大于”“小于”“等于”）。 15．物理课堂上，同学们认识了“压力”后，老师请同学们进行如下实验：第一次，两手食指肚同时挤压铅笔的两端；第二次，两手食指肚用更大的力同时挤压铅笔两端，如图甲所示。实验结束后，老师请同学说出自己的感受。同学们说：右手食指肚疼。老师说：疼，说明压力产生了一定的效果。请同学们根据刚才的实验及结果，大胆地猜一猜压力的作用效果可能与哪些因素有关，分别设计实验验证。 (1)同学们根据第一次实验得到猜想1：压力的作用效果可能与受力面积有关；根据第二次实验得到猜想2：压力的作用效果可能与 有关。为了验证同学们的猜想，小伟所在小组的同学找来了一块海绵、两块规格和质量均相同的长方体砖块进行实验，如图中的乙、丙、丁、戊所示； (2)实验过程中，小伟和同学们是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的； (3)观察比较图中的 两次实验，可知猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； (4)为了验证猜想2，小伟和同学们应观察比较图中的 两次实验。通过实验可知：受力面积相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显； (5)另一小组的同学在验证猜想1时，将两块相同的砖块竖放在海绵上，如图戊所示。他们发现图戊中两块砖块对海绵的压力作用效果与图乙中一块砖块对海绵的压力作用效果相同，由此得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他们在探究过程中存在的问题是 ； (6)为了描述压力的作用效果，物理学中引入了 ； (7)书包带做得较宽，是通过增大 来减小书包带对肩的压力作用效果。 16．如图所示，是我国陆军15式轻型坦克，作为最新型陆军装甲突击力量的优秀代表，它具有重量轻、在高寒缺氧环境下机动性能更好的特点。该坦克满载时的质量为35t，履带与地面接触的总面积为，速度最快可达70km/h。 （1）求该坦克从车库前往距离14km处的演习基地，最少需要多长时间； （2）途中的一段泥泞路面可承受的最大压强为，请通过计算判断坦克满载时是否可以安全通过该路面。 17．如图所示，某款“自动擦窗机器人”真空泵将吸盘内空气抽出后“吸”在竖直玻璃窗上，已知机器人的重力为，求： (1)当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，机器人所受摩擦力的大小； (2)吸盘与玻璃的接触面积为，若吸盘对玻璃的压强为，则吸盘对玻璃的压力大小。 18．图甲所示是南京市的新景点——江面上的步行桥，人称“南京眼”，是人们观光旅游的好去处。图乙所示是一辆四轮观光游览车。 (1)已知游览车的质量为1200kg，它受到的重力是多少？（g取10N/kg） (2)游客乘坐游览车在水平桥面上观光时，每只车轮与地面的接触面积为200cm2，人的总重为8000N，则游览车对桥面的压强是多少帕？ 19．如图，质量均为m的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地面上。已知A的密度和高度分别为4ρ和5h，B的密度和高度分别为5ρ和8h。 (1)试求A、B对地面压强之比pA：pB( ) (2)为了使A、B对地面的压强相等，可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的 （选填“质量”、“高度”、“体积”或“无法实现”），并通过计算简述你的理由( )。 / 学科网（北京）股份有限公司 $