9.1 压强 同步练习-2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-02-02
|
2份
|
34页
|
168人阅读
|
3人下载
内容正文:
9.1压强
要点:
1、压力属于 弹力 力的一种(和 支持力 是一对相互作用力)
2、压力的作用效果是: 改变物体的形状 。
3、书对桌面的压力的施力物体是 书 ,是书 发生弹性形变而产生的
4、压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
5、受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
6、压力和受力面积不等的情况下观察现象能比较压力的作用效果吗?
答:能,比较形变程度
如果底部换成木板,观察现象还能比较压力作用效果吗?
答:不能,无法比较形变程度
7、压强知识的应用---每种物体承受压强都是有一定限度的,超过限度,物体就会被损坏
8、沿图中虚线将左上侧部分切掉,则剩余部分对桌面的压强不变_
(变大/变小/不变)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共26小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
A
C
C
B
B
D
C
B
C
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
B
D
D
D
C
D
A
A
D
B
D
题号
23
24
25
26
答案
A
D
B
A
一.选择题(共26小题)
1.如图所示,质量分布均匀的长方体物体A静止在水平桌面上,桌子静止在水平地面上,下列分析正确的是( )
A.物体对桌面的压力就是物体受到的重力
B.物体受到的支持力是由于物体发生弹性形变产生的
C.桌子受到的支持力与桌子受到的重力是一对平衡力
D.桌子受到的支持力是由于地面发生弹性形变产生的
【分析】(1)重力是由于地球吸引产生的,压力是垂直压在物体上的力;
(2)弹力是由于施力物体发生形变产生的;
(3)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:A.压力的施力物体是长方体物体A,重力的施力物体是地球,故物体对桌面的压力不是物体的重力,故A错误;
B.弹力是由于施力物体发生形变产生的,物体受到的支持力是由于桌面发生弹性形变产生的,故B错误;
C.桌子受到的支持力与桌子受到的重力大小不相等,不符合二力平衡的条件,故C错误;
D.桌子受到的支持力,施力物体是地面,是由于地面发生弹性形变产生的,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查压力与重力的区别、弹力产生的条件和平衡力的判断,难度不大。
2.阳春三月,暖风徐徐,滑草深受大家喜爱。图乙是小星坐在滑草板上从斜面滑道滑下,最终停在底部水平地面上的情景简化图。下列有关说法正确的是( )
A.小星受到的重力方向始终不变
B.小星对滑草板的压力就是他的重力
C.停在水平地面时,小星的重力与滑草板对他的支持力是一对相互作用力
D.小星最终会停在水平地面上,说明运动需要力来维持
【分析】(1)重力的方向竖直向下;
(2)压力与重力是不同的两个力;
(3)相互作用力是大小相等、方向相反、同一条直线,但受力物体不同;
(4)物体的运动不需要力来维持。
【解答】解:A.重力的方向竖直向下,因此小星运动过程中重力方向始终不变,故A正确;
B.压力是垂直作用在物体表面的力,重力是由于地球的吸引而受到的力,压力与重力是不同的两个力,故B错误;
C.停在水平地面时,小星的重力与滑草板对他的支持力是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误;
D.小星最终会停在水平地面上,是由于受到阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查运动与力,涉及重力、压力、力是改变物体运动状态的原因、平衡力的知识,是基础题。
3.小芳乘坐如图所示电梯匀速上行,则小芳对电梯压力的方向、电梯对小芳摩擦力的方向分别是( )
A.竖直向下,与v所示方向相同
B.竖直向下,与v所示方向相反
C.垂直电梯地面向下,与v所示方向相同
D.垂直电梯地面向下,与v所示方向相反
【分析】压力方向垂直于接触面,压力指向被压物体;
摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势,所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物,并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势.若有,则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反。
【解答】解:压力方向垂直于接触面,压力指向被压物体,所以小芳对电梯的压力方向垂直电梯地面向下,小芳和电梯匀速上行,小芳受到静摩擦力,而静摩擦力的方向与小芳相对运动的趋势方向相反,所以电梯对小芳摩擦力的方向与v所示方向相同。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了压力方向和摩擦力方向的判断,题目难度不大。
4.如图所示,一同学站在水平放置的体重计。待示数稳定时,体重计受到人的压力( )
A.就是人受到的重力
B.与人受到的重力是一对平衡力
C.大小与人的重力大小相等
D.方向与人受到重力的方向相反
【分析】水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,据此分析。
【解答】解:AC、一同学站在水平放置的体重计上测量体重,由于水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以体重计受到人的压力等于人的重力的大小,压力不是重力,故A错误,C正确;
BD、体重计受到人的压力与人受到的重力方向相同,则二者不是一对平衡力,故BD错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了压力与重力的区别,二者容易混淆,要注意区分。
5.关于压力、压强,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下
B.单位面积的压力越大,压力的作用效果越明显
C.物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
D.物体自由静止放在水平地面上时,对地面的压力就是物体的重力
【分析】(1)压力是垂直压在物体表面上的力,方向垂直接触面;
(2)压强是表示压力作用效果的物理量;
(3)根据分析;
(4)物体自由静止在水平地面上时,对地面的压力大小等于物体的重力大小。
【解答】解:A.压力的方向总是垂直于接触面,但不一定是竖直向下,故A错误;
B.根据可知,单位面积的压力即为压强,压强是表示压力作用效果的物理量,压强越大,压力的作用效果越明显,故B正确;
C.根据可知,压强的大小取决于压力和受力面积两个因素,物体的底面积不一定等于受力面积,故C错误;
D.压力是垂直作用在物体表面的力,重力由于地球的吸引而使物体受到的力,从方向、施力物体等方面有根本的不同,只有在水平面上静止或匀速直线运动的物体,而且竖直方向上只有重力支持力时,物体对支持面的压力才等于重力,因此物体自由静止在水平地面上时,对地面的压力大小等于物体的重力大小,但压力是物体对地面的力,施力物体是物体,受力物体是地面,重力是地球对物体的力,施力物体是地球,受力物体是物体,两者是不同的力,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查压力与重力的区别,压力的作用效果等,理解概念是关键。
6.在“探究影响压力作用效果的因素”时,小明做了如图所示的实验,实验中的小桌和砝码分别为相同的小桌和砝码,下列说法正确的是( )
A.图甲、乙对比说明,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
B.图乙中小桌静止时,砝码只受重力和支持力,不受摩擦力
C.图丙中小桌静止时,小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力
D.图丁中小桌对地面的压力小于图乙中小桌对海绵的压力
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变;
(2)根据摩擦力产生的条件分析砝码是否受到摩擦力,对砝码进行受力分析;
(3)二力平衡的条件:作用在同一物体上的二个力,如果大小相等、方向相反,作用在同一直线上;
(4)压力是垂直作用在物体表面上的力,在水平面时对支持面的压力在数值上等于重力。
【解答】解:A、图甲、乙对比说明,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显,故A错误;
B、图乙中小桌静止时,砝码没有运动也没有运动趋势,小桌和砝码之间没有摩擦力,故B正确;
C、乙图中小桌静止时,海绵对小桌的支持力(大小等于小桌和砝码的重力之和)大于小桌受到的重力,所以海绵对小桌的支持力和小桌受到的重力不是一对平衡力,故C错误;
D、压力是垂直作用在物体表面上的力,在水平面时对支持面的压力在数值上等于重力,图丁中小桌对地面的压力等于图乙中小桌对海绵的压力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
7.如图甲所示,总质量相同的两人分别在雪地里滑雪和行走,图乙、丙、丁是压力和受力面积对海绵形变的影响实验,下列说法中正确的是( )
A.本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
B.乙、丁两图说明海绵的形变和受力面积的大小有关
C.滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者的小
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择丙和丁进行模拟研究
【分析】(1)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显。
(2)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法;
(3)体重相同,对雪地的压力相同。
【解答】解:A.本实验中如果用木板代替海绵,由于木板硬度大,受到压力时,形变不明显,不容易比较压力的作用效果,因此不能用木板代替海绵进行实验探究,故A错误;
B.乙、丁两图压力、受力面积均不同,没有控制压力的大小相同,不能说明海绵的形变和受力面积的大小有关,故B错误;
C.滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的受力面积大,压强比步行者的小,故C错误;
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果,要控制压力相同,改变受力面积,应该选择丙和丁进行模拟研究,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
8.在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小明把同一个长方体金属块分别竖直、水平放置在同一块海绵上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.竖放时,海绵受到的压力较大
B.平放时,海绵受到的压力较大
C.竖放时,海绵所受压力的作用效果较明显
D.平放时,海绵所受压力的作用效果较明显
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法,受压面形变要明显;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法。
【解答】解:AB、竖放时、平放时,海绵受到的压力都等于长方体金属块的重力,二者大小相同,故AB错误;
CD、由图可知,竖放时、压力大小相同,受力面积小,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题是探究影响压力作用效果因素的实验,要掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究压力作用效果跟各因素之间的关系。
9.在研究“压力作用效果和什么因素有关”的实验中,将实验小桌放入沙盘中,观察小桌陷入沙中的深度,如图所示。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.本实验将“压力的作用效果”转化为小桌的形变程度
B.甲和乙研究的是压力作用效果跟压力大小的关系
C.乙和丙研究的是压力作用效果跟压力的关系
D.甲和丙研究的是压力作用效果跟受力面积的关系
【分析】解决本题要知道探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,要使用控制变量法进行实验,实验现象观察使用转换法。
【解答】解:A、题目中的压力作用效果是转化成了小桌陷入沙中的深度,故A错误;
B、比较图甲与图乙的情况,甲、乙的受力面积相同,乙的压力大,陷入沙中的深度较深,所以可知压力作用的效果与压力有大小关,故B正确;
C、比较图乙与图丙的情况,乙、丙的压力相同,乙的受力面积小,陷入沙中的深度较深,可知压力作用的效果与受力面积有关,故C错误;
D、比较图甲与图丙的情况,甲、丙的压力和受力面积都不相同,不能探究压力作用的效果与受力面积有关,故D错误。
故选:B。
【点评】解决此类问题关键是知道根据控制变量法进行分析。
10.如图所示,在水平桌面上用手指压铅笔尖,铅笔在竖直位置处于静止状态。下列分析正确的是( )
A.手指形变更明显是因为笔尖对手指的作用力大于手指对笔尖的作用力
B.铅笔对桌面的压力大小等于铅笔重力的大小
C.不改变器材,进一步操作可以探究压力作用效果与压力大小的关系
D.铅笔受到的重力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
【分析】(1)由力的相互性,作用力和反作用力大小相等;
(2)对铅笔受力分析判断出铅笔对桌面的压力大小与铅笔重力大小的关系;
(3)改变压力的大小,可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(4)由二力平衡的条件分析。
【解答】解:A.笔尖对手指的作用力与手指对笔尖的作用力是相互作用力,由力的相互性,大小相等,故A错误;
B.铅笔对桌面的压力等于铅笔重力与手指对笔尖压力之和,故铅笔对桌面的压力大小不等于铅笔重力的大小,故B错误;
C.不改变器材,改变手指对笔尖的压力大小,由控制变量法,可探究压力作用效果与压力大小的关系,故C正确;
D.桌面对铅笔的支持力等于铅笔重力与手指对笔尖压力之和,与铅笔重力大小不等,不是平衡力,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查压强、压力作用效果的影响因素以及互作用力的特点及平衡力的判定等知识,是一道综合题。
11.如图是某同学“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵被压下的深浅来反映压力大小,用到的科学探究方法是转换法
B.乙、丙对比说明,重力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.甲、乙对比说明,受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显
【分析】A、本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
BD、压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。据此分析回答;注意压力与重力是两个不同的概念;
C、根据p判断压强的大小。
【解答】解:A、本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法,故A错误;
B、乙、丙对比说明,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显,故B错误;
C、压力作用效果用压强来表示,木板受压后作用效果不明显;丙、丁两图中,压强跟压力大小和受力面积大小有关,压力相等,受力面积相等,压强相等,故p丙=p丁,故C错误;
D、甲、乙对比说明,受力面积一定时,乙中压力大,作用效果明显,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用及二力平衡的条件。
12.学习压力的作用效果时,老师组织同学们进行了如图所示的活动:用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,比较两个手指的感受;再加大两个手指对三角尺的压力,比较与之前两个手指的感受。根据以上活动中的感受,大家提出了以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.压力的作用效果与哪些因素有关
B.压力的作用效果与受力面积、压力的大小有什么关系
C.手指的感受与三角尺的接触面积、压力大小是否有关
D.压强的作用效果与受力面积、压力的大小有什么关系
【分析】两个手指感受不同反映了压力作用效果的大小,影响压力作用效果的因素是压力和受力面积的大小,由此考虑探究。
【解答】解:ABC、由题意可知,实验中用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,比较两个手指的感受,此时压力相同,受力面积不同,可探究压力的作用效果与受力面积有什么关系;同时,再加大两个手指对三角尺的压力,比较与之前两个手指的感受,受力面积不再变化,但压力增大,比较其中一个手指的感受,可探究压力的作用效果与压力大小有什么关系,因此,最有探究价值且易于探究的科学问题是:压力的作用效果与受力面积、压力的大小有什么关系?故AC错误、B正确;
D、“压强”是在探究压力作用效果后提出的概念,因此这个问题不合理,故D错误。
故选:B。
【点评】此类问题是考查对实验探究中的提出问题环节的理解与掌握情况,提出问题是科学探究过程的首个重要环节,也是物理科学研究中重要的一个环节。
13.小华是个侦探迷,当他学习了压强知识后,他准备通过脚印的深浅来推测出罪犯的身体特征。他让小刚扮演“罪犯”,并站立在水平沙滩上保持不动,留下一对鞋印。小华用蜡液对其中一只鞋印进行了浇注,凝固后测得蜡鞋模的平均厚度为0.04m,蜡鞋模的质量为0.9kg;小华再将一个底面积为100cm2的圆柱体放在鞋印旁边,并加入沙子进行测试,发现当沙子和容器的总质量为16kg时,圆柱体达到与鞋印同样的深度。已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,g取10N/kg,在小华的分析计算过程中得到信息正确的是( )
A.蜡鞋模体积为1m3
B.“罪犯”站立时,与地面的接触面积为250cm2
C.“罪犯”站立时对地面的压强为1.6×103Pa
D.“罪犯”的质量约为80kg
【分析】(1)知道蜡鞋模的质量和蜡的密度,根据V求出鞋模体积;
(2)知道蜡鞋模的平均厚度,根据V=Sh求出鞋模面积即为鞋印的面积,据此求出“罪犯”站立时,与地面的接触面积;
(3)根据p求出圆柱体对地面的压强,因圆柱体达到与鞋印同样的深度,说明“罪犯”站立时对地面的压强等于圆柱体对地面的压强;
(4)根据p可求得罪犯对地面的压力,又因为罪犯对地面的压力来自于自己的体重,据此求出罪犯的重力,利用G=mg求出罪犯的质量。
【解答】解:A、根据ρ可得,鞋模体积:
V蜡1×10﹣3m3,故A错误;
B、根据V=Sh可得,鞋印的面积为:
S0.025m2=250cm2,
“罪犯”站立时,与地面的接触面积为S'=2S=2×250cm2=500cm2,故B错误;
C、圆柱体对地面的压力等于自身的重力,即F压=G=mg=16kg×10N/kg=160N,
则圆柱体对地面的压强为:
p1.6×104Pa,
因圆柱体达到与鞋印同样的深度,说明“罪犯”站立时对地面的压强等于圆柱体对地面的压强,即“罪犯”站立时对地面的压强为1.6×104Pa,故C错误;
D、“罪犯”站立时对地面的压力为:
F=pS'=1.6×104Pa×0.05m2=800N,
又因为罪犯对地面的压力来自于自己的体重,即G人=F=800N,
则“罪犯”的质量为:
m80kg,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式和压强公式以及体积公式的应用,计算过程还要注意单位的换算。
14.如图所示,水平桌面上放置一个质量为3kg的正方体物块A,其棱长为10cm。在A正上方,放置一质量为1kg的正方体物块B。此时,A对桌面的压强为p。现将B竖切为两部分,将切下来的部分竖直正放在水平桌面上,切下来的部分对桌面压强仍为p。则下列说法正确的是( )
①物块A的密度为3g/cm3
②p=4000Pa
③物块B的棱长为4cm
④物块B的密度为8g/cm3
A.①②③ B.②③④ C.①② D.①②④
【分析】(1)根据A的质量和体积计算密度;
(2)物块A对水平桌面的压力等于总重力,根据压强公式求出A对桌面的压强;
(3)正方体切割后的压强与原来正方体的压强相等,根据压强公式求出求出B的底面积,据此求出物块B的棱长;
(4)根据柱体压强公式求出物块B的密度。
【解答】解:①水平桌面上放置一个质量为3kg的正方体物块A,其棱长为10cm,即0.1m,则物块A的密度为:
,故①正确;
②物块A对水平桌面的压力等于总重力,A对桌面的压力F=G总=(3kg+1kg)×10N/kg=40N,则物块A对桌面的压强为:
,故②正确;
③正方体B切割后竖直放在水平桌面上,对桌面的压强与A对桌面压强相等,即切下来的部分对桌面的压强也是4000Pa,所以原来B对A的压强也是4000Pa;
物块B对物块A的压力为F′=GB=mBg=1kg×10N/kg=10N,则正方体B的底面积为:
,
则正方体B的边长为b=5cm=0.05m,故③错误;
④根据柱体压强公式,其中h=0.05m,则物块B的密度为:
,故④正确。
综上所述,只有①②④正确,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查压强和柱体的压强以及切割问题,属于难题。
15.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的高度之比是2:3
B.甲、乙的质量之比是4:3
C.甲、乙的重力之比是16:15
D.甲、乙的体积之比是15:16
【分析】(1)知道长方体对水平地面的压强之比和底面积之比,根据F=pS求出对地面的压力之比,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等求出甲、乙的质量之比;
(2)知道甲、乙的质量之比和密度之比,根据ρ求出两者的体积之比。
【解答】解:A、根据pρgh可得,甲、乙的高度之比
,故A错误;
BC、由p可得甲、乙对水平地面的压力之比:,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以甲、乙的重力之比,
由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:
,故BC错误;
D、由ρ可得,甲、乙的体积之比:
,故D正确。
故选:D。
【点评】本主要题考查压强的计算,关键是公式的应用,知道在水平地面上,压力等于物体的重力。
16.如图所示,实心均匀正方体放在水平地面上,沿水平方向截取任意厚度分成甲、乙两部分,取下甲并按某种方式放在水平地面上。下列放置方式一定可以实现p甲>p乙的是( )
A.取下后以任意方式放置
B.取下后水平放置
C.取下后逆时针翻转90°放置
D.取下后顺时针翻转180°放置
【分析】实心均匀正方体放在水平地面上,对水平面的压强可利用p=ρgh分析。
【解答】解:实心均匀正方体放在水平地面上,其对水平面的压力等于重力,根据G=mg、ρ可得:pρgh。
ABC、取下甲后水平放置,甲的高度不变,小于乙的高度,根据p=ρgh可知,p甲<p乙;取下甲后逆时针翻转90°放置,甲的高度大于乙的高度,根据p=ρgh可知,p甲>p乙,故AB不合题意,C符合题意。
D、取下甲后顺时针翻转180°放置,甲的高度不变,小于乙的高度,根据p=ρgh可知,p甲<p乙,故D不合题意。
故选:C。
【点评】此题考查压强的计算,关键是公式pρgh的运用。
17.两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为15kg,密度为5×103kg/m3。如图所示,当甲竖放、乙平放时,它们对地面的压强均为1.5×104Pa,将它们顺时针旋转90°,旋转后乙对地面的压强为4.5×104Pa。下列说法正确的是( )
A.甲的高度h=0.1m
B.乙的质量为5kg
C.乙的密度为12×103kg/m3
D.旋转后甲对地面的压强为5×103Pa
【分析】(1)已知甲的密度,甲、乙两均匀实心长方体的形状相同,由可求得甲的高度;
(2)甲、乙两均匀实心长方体的形状相同,则甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等,物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据p求出受力面积之比,由密度公式变形求得甲的体积,然后可知甲平放的面积,进一步求出乙平放的面积,根据p求出乙的重力,由G=mg可求得乙的质量,由ρ可求得
乙的密度;
(3)旋转后甲平放,底面积是原来的3倍,压力不变,由可知旋转后甲对地面的压强。
【解答】解:A.长方体放在水平地面上,由,可知,甲的高度:
,故A错误;
BC.因甲、乙两均匀实心长方体的形状相同,所以,甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等,又因甲、乙两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,则物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,
由ρ可得,甲的体积:
,
甲的底面积,
甲平放的面积S甲平=3S甲立=3×0.01m2=0.03m2,乙平放的面积S乙平=S甲平=0.03m2
由P可得,乙对地面的压力F乙=p乙S乙平=1.5×104Pa×0.03m2=450N,
乙的重力G乙=F乙=450N,
由G=mg可得,乙的质量:
,
由题意可知,乙的体积V乙=V甲=3×10﹣3m3,乙的密度:
,故BC错误;
D.旋转后甲平放,底面积是原来的3倍,压力不变,由可知压强为原来的,旋转后甲对地面的压强,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式和压强公式的综合应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
18.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( )
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
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅相同,可知二人压力作用效果关系,又知道受力面积关系,根据p可知他们对沙地的压力关系,再根据物体对水平面的压力等于重力可知重力的大小关系。
【解答】解:由于甲乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲乙对沙滩的压强相等;根据可知,压强相等时,受力面积较大的物体对支持面的压力较大,甲的脚印大,所以甲对水平地面的压力大;
水平地面的物体对水平面的压力等于物体的重力,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了压强大小和压力大小的比较,会根据脚印的深浅得出压强关系是关键。
19.烙饼是大家喜爱的主要面食之一,其做法是:将发酵好的面团揉一会儿,整形成厚薄均匀的饼胚,再烤制。图所示四个面团变成一张饼胚,对桌面的( )
A.压力不变
B.压强不变
C.压力变小
D.饼胚单位面积对桌面压力变大
【分析】比较烙饼制作从揉团到压扁过程中饼胚对桌面的压力和受力面积的变化,根据p分析解答。
【解答】解:从揉团到压扁的过程中,饼胚的质量不变,重力不变,则它对桌面的压力不变,但受力面积变大,根据p可知它对桌面的压强变小,由压强的物理意义可知饼胚单位面积对桌面的压力变小,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小比较,关键是知道质量是物体的一种属性,不随物体形状的变化而变化,同时要知道饼胚对桌面的压力等于其重力。
20.将一均匀长方体放在水平桌面上,如图所示。若沿虚线切开拿走左上方的一半,则长方体的密度、长方体对桌面的压力及压强的变化是( )
A.密度不变,压强不变,压力减小
B.密度减小,压强减小,压力减小
C.密度不变,压强不变,压力不变
D.密度不变,压强减小,压力减小
【分析】①密度是物质本身的一种属性,不会随物质质量和体积的变化而变化;
②沿虚线截去一半,重力减去一半,受力面积不变,根据压强公式可知木块对桌面的压强变化。
【解答】解:
由图知:按虚线的方向将长方体截去一半,物质种类和状态没有变化,所以剩余部分的密度不变;
对地面的压力减半,与地面的接触面积不变,根据公式p可知:对地面的压强减小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查密度和压强的变化,关键知道密度是物质本身的一种属性,不会随物质质量和体积的变化而变化;还要知道影响压强大小的因素。
21.将重物放在水平桌面上,在受力面积不变的情况下,给这个重物施加竖直向下的压力,在压力逐渐变大的过程中,正确表示重物对桌面的压强p与压力F关系的图像是图中的( )
A. B.
C. D.
【分析】压强的大小受压力大小和受力面积大小的影响,当施加竖直向下的压力时,压力会增大,因此,压强会增大,据此来对各个图象进行分析。
【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,当施加竖直向下的压力时,对桌面的压力F压=F+G重物
重物对桌面的压强
当F=0时,重物对桌面的压强
由此可知p与F成一次函数关系,且F=0时,p≠0,p随F的增大而增大,故ACD不正确,B正确。
故选B。
【点评】明确横纵坐标所代表的内容,对重物的受力情况进行分析,可得出答案。
22.质量分布均匀的实心正方体A、B放在水平地面上。若沿水平方向分别切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图甲的两条直线所示;若沿水平方向分别切去质量Δm,剩余部分对地面的压强p与Δm的关系如图乙的两条直线所示,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.A的密度为1.5×103kg/m3
B.图甲中
C.图甲中
D.未切前B的质量为40.5kg
【分析】A.由图甲可知,未切之前,A对地面的压强小于B对地面的压强,结合图乙可知,A的质量为64kg,且由图甲知,A的边长为40cm,根据密度公式可知A的密度;
B.实心正方体A质量分布均匀,根据可知图甲中p2;
C.当A切去10cm,得出剩余的高度h剩,根据可知图甲中p1;
D.综上可知,当B切去10cm时,得出对地面的压强的变化量为Δp,实心正方体B质量分布均匀,根据可知B的密度;
未切前B对地面的压强为4.5×103Pa,根据可知B的边长,结合密度和体积公式得出未切前B的质量。
【解答】解:
A.未切之前,A对地面的压强小于B对地面的压强,结合图乙可知,A的质量为64kg,且由图甲知,A的边长为40cm,根据密度和体积公式可知A的密度为
故A错误;
B.实心正方体A质量分布均匀,根据
可知,图甲中p2=ρAghA=1×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣2m=4×103Pa
故B错误;
C.当A切去10cm,剩余的高度为h剩=40cm﹣10cm=30cm=0.3m
根据
可知图甲中p1=ρAgh剩=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
故C错误;
D.综上可知,当B切去10cm时,其对地面的压强的变化量为Δp=4.5×103Pa﹣3×103Pa=1.5×103Pa
实心正方体B质量分布均匀,B的密度为
未切前B对地面的压强为4.5×103Pa,则B的边长为
则未切前B的质量为mB=ρBVB=ρB(lB)3=1.5×103kg/m3×(0.3m)3=40.5kg
故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查压强的计算,关键是从图中得出有用信息。
23.如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的大小关系是( )
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
【分析】圆柱体对水平地面的压强pρgh,结合已知条件确定ρ甲>ρ乙;甲、乙剩余部分高度相同,根据p=ρgh确定剩余部分对地面的压强大小关系,根据F=pS,结合甲的底面积大确定F甲>F乙。
【解答】解:圆柱体对水平地面的压强
pρgh
因甲的高度小于乙的高度,两甲、乙对地面的压强相等,故有ρ甲>ρ乙;现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分高度相同,根据p=ρgh可知,剩余部分对地面的压强p甲>p乙;
根据F=pS,因甲的底面积大,故F甲>F乙。
故选:A。
【点评】本题考查压强公式和压强公式的灵活运用,有一定难度。
24.正方体金属块置于水平桌面上,如果沿如图所示的虚线竖直切去一半,剩下一半跟原来相比,下列选项正确的是( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力不变,压强不变 D.压力减半,压强不变
【分析】物体在水平桌面上,对桌面的压力F=G,若将它沿竖直方向截去一半,G和S都减小,即重力减去一半,受力面积减去一半,由压强公式p即可知金属块对桌面的压强变化。
【解答】解:正方体金属块置于水平桌面上,其对桌面的压力是由其重力产生的,
所以对桌面的压力F=G,
沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,其重力减半,对桌面的压力减半,受力面积也减小了一半,
根据压强公式p可知,所以对桌面的压强不变。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查压强的大小比较,判断压强变化情况时,重点是分析压强的影响因素压力和受力面积的变化情况。
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
【分析】圆柱体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据压强公式p=ρgh来判断压强大小关系。
【解答】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
根据推导公式有p=ρgh
ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙……①
即
ρ甲S甲=ρ乙S乙……②
根据压强公式,甲,乙被切去之前对地面的压力差
F甲﹣F乙=ρ甲g(h甲切+h)S甲﹣ρ乙g(h乙切+h)S乙=[ρ甲gh甲切S甲+ρ甲ghS甲]﹣[ρ乙gh乙切S乙+ρ乙ghS乙]
代入①化简得
F甲﹣F乙═ρ甲gh甲切S甲﹣ρ乙gh乙切S乙
代入②化简得
F甲﹣F乙=ρ甲S甲g(h甲切﹣h乙切)﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因为h甲切<h乙切,由③所以F甲﹣F乙<0,
即F甲<F乙,故CD错误。只有A正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查了有关压强和压力的大小比较,关键能够利用好图示,切去部分与剩下部分的比例关系。
26.如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为Δp甲、Δp乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2,则Δp甲>Δp乙
B.若n1>n2,则F甲>F乙
C.若n1=n2,则Δp甲>Δp乙
D.若n1=n2,则F甲>F乙
【分析】根据切去的比例和甲、乙横截面积的大小分析切去的物体的重力的大小关系,从而得出压力的大小关系,根据p=分析压强变化量的大小关系。
【解答】解:AB.根据题意可知,实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,即甲、乙的高度时,其质量也相同,重力也相同,对水平面的压力也相等;
若n1>n2(甲切去比例更大),则甲切去部分更重,即G甲切>G乙切;
将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,与原来相比,甲对地面的压力变化量等于减少的重力与增加的重力之差,即ΔF甲=G甲切﹣G乙切,同理可得乙对地面的压力变化量ΔF乙=G甲切﹣G乙切,则ΔF甲=ΔF乙,由图可知底面积关系为S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以Δp甲>Δp乙,故A正确;
因甲切去部分更重,则将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,甲增加的重力小于减少的重力(即甲对地面的压力变小),而乙增加的重力大于减少的重力(即乙对地面的压力变大),所以此时它们对地面的压力关系为F甲<F乙,故B错误;
CD.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲、乙切去部分质量一样大,重力一样大,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,ΔF甲=ΔF乙=0,则F甲=F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以Δp甲=Δp乙=0,故CD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查压力和压强变化量的大小比较,难度较大。
二.填空题(共8小题)
27.如图为公交车配备的安全锤。
(1)安全锤的一端做得很尖锐是为了 C 。
A.增大压力
B.减小压力
C.增大压强
D.减小压强
(2)若安全锤尖端面积为5×10﹣7m2,在一次破窗过程中,它对玻璃窗的压力为50N,则它对玻璃窗的压强为 1×108 Pa。
【分析】(1)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,据此利用控制变量法分析解答。
(2)利用压强公式p计算。
【解答】解:(1)安全锤的一端做得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故应选C。
(2)安全锤对玻璃窗的压强为p1×108Pa。
故答案为:(1)C;(2)1×108。
【点评】此题考查增大压强的方法、压强大小的计算,属于基础题目,难度不大。
28.图(a)为花样滑冰运动员的冰刀鞋,刀刃通常采用坚硬、耐磨的高碳不锈钢制成,而刀管通常采用密度较小的铝合金制成。
(1)刀管通常采用铝合金制成的主要目的是 B 冰刀鞋的质量。
A.增大
B.减小
(2)若运动员甲单脚站立时对地面的压力为650N,请在图(b)中画出压力F的示意图。
(3)如图(b)(c)所示,若运动员甲的质量为3m0,单脚站立时甲对地面的压强为p0,运动员乙的质量为2m0,则甲托举乙双脚站立时,甲对地面的压强为 p0 。
【分析】(1)根据铝合金具有密度小、硬度大等特点进行分析;
(2)压力是接触面受到的力,因此压力的作用点在接触面上;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
(3)甲托举乙双脚站立时受力面积是单脚站立时的2倍;据此根据p求出甲对地面的压强。
【解答】解:(1)铝合金具有密度小、硬度大等特点,所以刀管通常采用铝合金制成的主要目的是减小冰刀鞋的质量。
(2)若运动员甲单脚站立时对地面的压力,则在脚与地面的接触面点为压力的作用点,过压力作用点画竖直向下、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
(3)运动员甲的重力为G 甲 =3m0g,则单脚站立时甲与地面的受力面积为:S,运动员乙的重力为G乙 =2m0g,则甲托举乙双脚站立时对地面的压力为:F=G甲+G乙=3m0g+2m0g=5m0g,
甲托举乙双脚站立时的受力面积为S′=2S=2S=2,
则甲托举乙双脚站立时,甲对地面的压强为:pp0。
故答案为:(1)B;(2);(3)p0。
【点评】本题考查了重力、压力示意图和压强公式的应用,关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的图示表示力的三要素。
29.“保护环境,绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示是最近比较流行的共享电动自行车,该车整车质量为30kg,每个车轮与地面的接触面积为50cm2。质量为45kg的晓丽在水平路面上匀速骑行9km用了30min。则晓丽骑行的速度是 5 m/s,晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是 7.5×104 Pa,当她用力捏刹车时,是通过 增大压力 增大摩擦力。
【分析】(1)已知路程和时间,根据速度公式求出丽骑行的速度;
(2)晓丽骑行时电动自行车对地面的压力等于车和晓丽重力之和,根据p求出晓丽骑行时电动自行车对地面的压强;
(3)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
【解答】解:晓丽在水平路面上匀速骑行9km用了30min,则晓丽骑行的速度为:
v5m/s;
晓丽骑行时电动自行车对地面的压力等于车和晓丽重力之和,即F=G车+G人=(m车+m人)g=(30kg+45kg)×10N/kg=750N,
则晓丽骑行时电动自行车对地面的压强为:
p7.5×104Pa;
当她用力捏刹车时,是在接触面粗糙程度一定,通过增大压力来增大摩擦力。
故答案为:5;7.5×104;增大压力。
【点评】本题考查了速度公式、重力公式和压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
30.有两个质量分布均匀的正方体A、B,A的质量为2kg,边长为10cm,将A放置在水平桌面时,如图甲,A对桌面的压力为 20 N;将边长为20cm的B叠放在A的正上方,如图乙,A对水平桌面的压强增加了4000Pa:再将A和B倒过来放置,A叠放在B的正上方,如图丙,此时B对水平桌面的压强为 5×103 。
【分析】(1)根据G=mg求出A的重力,A对桌面的压力等于自身的重力;
(2)根据压强公式计算A对桌面的压强;
将B叠放在A的正上方(如图乙),A对水平桌面的压强增加了4000Pa,根据F=pS计算增加的压力,正方体B的重力等于增加的压力;
将A和B倒过来放置,A叠放在B的正上方,此时B对水平面的压力等于A、B重力之和,根据压强的计算公式B对水平桌面的压强。
【解答】解:A的质量为2kg,则A的重力为G1=mg=2kg×10N/kg=20N,
A放置在水平桌面上,对桌面的压力等于自身的重力,为20N;
将A放置在水平桌面时,A对桌面的压强为:
;
将边长为20cm的B叠放在A的正上方,A对水平桌面的压强增加了4000Pa,增加的压力为ΔF=ΔpS=4000Pa×(0.1m)2=40N,
此时增加的压力即为B的重力,即B的重力为40N。将A和B倒过来放置,A叠放在B的正上方,此时B对水平桌面的压力为A、B的总重力,即FB=G总=G1+G2=20N+40N=60N,则B对水平桌面的压强为:
。
故答案为:20;1.5×103。
【点评】本题考查重力公式、压强公式的灵活运用,属于基础题。
31.如图所示,有两个实心正方体物块A、B叠放在水平地面上,物块A重30N,B重10N,则B对A的压力与A对地面的压力之比为 1:4 ;若物块A与物块B的棱长之比为2:1,则B对A的压强与A对地面的压强之比为 1:1 。
【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,B对A的压力等于B的重力,A对地面的压力等于A和B的重力之和,据此求出B对A的压力与A对地面的压力之比;
(2)根据S=L2求出物块A与物块B的底面积之比,根据p求出B对A的压强与A对地面的压强之比。
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,B对A的压力等于B的重力,A对地面的压力等于A和B的重力之和,
则B对A的压力与A对地面的压力之比:
;
(2)物块A与物块B的边长之比为2:1,
由S=L2可得,物块A与物块B的底面积之比:
,
则B对A的压强与A对地面的压强之比:
。
故答案为:1:4;1:1。
【点评】本题考查了压力之比和压强之比的计算,分清两种情况下受力面积和压力是关键。
32.生活中的很多现象与物理有关,如图甲所示的搓衣板制的凹凸不平,可以使衣服洗得很干净,这主要是为了增大 摩擦力 ,如图乙所示的盲道的凸起,可以引导盲人放心前行,这主要是为了增大 压强 。(选填“摩擦力”、“压强”、“压力”)
【分析】增大摩擦的方法:在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。在接触面的粗糙程度一定时,增大压力来增大摩擦;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强。在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
【解答】解:搓衣板制的凹凸不平,可以使衣服洗得很干净,这主要是为了在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,使污垢与衣物分离。
盲道的凸起,可以引导盲人放心前行,这主要是为了在压力一定时通过减小接触面积来增大压强,使盲人能感觉到盲道的位置。
故答案为:摩擦力;压强。
【点评】本题考查增大摩擦、压强的方法,属于中档题。
33.如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射。
【分析】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。
【解答】解:接种注射器的针头做得很尖,减小了受力面积,在压力一定时,增大了压强,便于进行肌肉注射。
故答案为:增大。
【点评】本题考查增大压强的方法,主要考查学生对所学物理知识点的应用能力,属于基础题目,难度不大。
34.如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,则F1 = F2;受到的压强分别为p1和p2,则p1 < p2(两空均选填“>”、“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣7cm2,则p2= 1×1011 Pa。
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式p判断手指受到的压强关系以及食指受到压强的大小。
【解答】解:铅笔处于静止状态,受到拇指和食指的压力是一对平衡力,所以拇指和食指对铅笔的压力相等。手指对铅笔的压力与铅笔对手指的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,由等量代换可知,拇指和食指受到铅笔的压力大小也相等,即F1=F2;
拇指和食指受到的压力大小相等,拇指与铅笔的接触面积大于食指与铅笔的接触面积,根据压强公式可得,拇指受到的压强小于食指受到的压强,即p1<p2;
若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣7cm2,则食指受到的压强为:。
故答案为:=;<;1×1011。
【点评】本题主要考查的是有关平衡力和相互作用力的关系的判断及压强公式的应用的问题,解答此题的关键是要知道两手指受到的压力是相同的,然后再根据压强的计算公式来判断。
三.计算题(共2小题)
35.如图所示是我国自主研发的四足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。该机器狗在南极﹣30℃的低温环境下能持续工作4~6个小时,在冰雪地面能负重自由行走。若该机器狗的质量12kg,单足与地面的接触面积50cm2,取g=10N/kg,请计算:
(1)该机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力是多少牛?
(2)该机器狗空载在水平冰面上三足着地行走时对冰面的压强是多少帕?
【分析】(1)该机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力等于自身的重力;
(2)根据p求出该机器狗空载在水平冰面上三足着地行走时对冰面的压强。
【解答】解:(1)该机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力等于自身的重力,即F=G=mg=12kg×10N/kg=120N;
(2)三足着地的接触面积为S=3×50cm2=150cm2=0.015m2,
该机器狗空载在水平冰面上三足着地行走时对冰面的压强为:
p8×103Pa。
答:(1)该机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力是120牛;
(2)该机器狗空载在水平冰面上三足着地行走时对冰面的压强是8×103帕。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。
36.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积;
(2)该东北虎对雪地产生的压强;
(3)该东北虎的质量。
【分析】(1)根据图中每一小格表示9cm2,印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有多少个格,然后求出图中脚印面积;
(2)当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明平底容器对地面的压强与东北虎对地面的压强相等,根据p求出平底容器对地面的压强,据此确定该东北虎对雪地产生的压强;
(3)根据p求出东北虎对地面的压力,东北虎的重力等于东北虎对地面的压力,利用G=mg求出该东北虎的质量。
【解答】解:(1)由乙图可知,脚印占用小方格的数量为 15,因此该东北虎一只脚印的面积约为:
S=15×9cm2=135cm2;
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力:
F压=G容=m容g=30kg×10N/kg=300N,
则平底容器对地面的压强为:
p3×104Pa,
因容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明平底容器对地面的压强与东北虎对地面的压强相等,故该东北虎对雪地产生的压强为3×104Pa;
(3)根据p可知,东北虎对地面的压力为:
F'压=pS'=p×4S=3×104Pa×4×135×10﹣4m2=1620N,
东北虎的重力等于东北虎对地面的压力,即G=F'压=1620N,
故该东北虎的质量为:
m162kg。
答:(1)该东北虎一只脚印的面积为135cm2;
(2)该东北虎对雪地产生的压强为3×104Pa;
(3)该东北虎的质量为162kg。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/2/2 13:20:13;用户:
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
9.1压强
要点:
1、压力属于 力的一种(和 是一对相互作用力)
2、压力的作用效果是: 。
3、书对桌面的压力的施力物体是 ,是 发生弹性形变而产生的
4、压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
5、受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
6、压力和受力面积不等的情况下观察现象能比较压力的作用效果吗?
答:
如果底部换成木板,观察现象还能比较压力作用效果吗?
答:
7、压强知识的应用---每种物体承受压强都是有一定限度的,超过限度,物体就会被损坏
8、沿图中虚线将左上侧部分切掉,则剩余部分对桌面的压强________
(变大/变小/不变)。
一.选择题(共26小题)
1.如图所示,质量分布均匀的长方体物体A静止在水平桌面上,桌子静止在水平地面上,下列分析正确的是( )
A.物体对桌面的压力就是物体受到的重力
B.物体受到的支持力是由于物体发生弹性形变产生的
C.桌子受到的支持力与桌子受到的重力是一对平衡力
D.桌子受到的支持力是由于地面发生弹性形变产生的
2.阳春三月,暖风徐徐,滑草深受大家喜爱。图乙是小星坐在滑草板上从斜面滑道滑下,最终停在底部水平地面上的情景简化图。下列有关说法正确的是( )
A.小星受到的重力方向始终不变
B.小星对滑草板的压力就是他的重力
C.停在水平地面时,小星的重力与滑草板对他的支持力是一对相互作用力
D.小星最终会停在水平地面上,说明运动需要力来维持
3.小芳乘坐如图所示电梯匀速上行,则小芳对电梯压力的方向、电梯对小芳摩擦力的方向分别是( )
A.竖直向下,与v所示方向相同
B.竖直向下,与v所示方向相反
C.垂直电梯地面向下,与v所示方向相同
D.垂直电梯地面向下,与v所示方向相反
4.如图所示,一同学站在水平放置的体重计。待示数稳定时,体重计受到人的压力( )
A.就是人受到的重力
B.与人受到的重力是一对平衡力
C.大小与人的重力大小相等
D.方向与人受到重力的方向相反
5.关于压力、压强,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下
B.单位面积的压力越大,压力的作用效果越明显
C.物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
D.物体自由静止放在水平地面上时,对地面的压力就是物体的重力
6.在“探究影响压力作用效果的因素”时,小明做了如图所示的实验,实验中的小桌和砝码分别为相同的小桌和砝码,下列说法正确的是( )
A.图甲、乙对比说明,压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
B.图乙中小桌静止时,砝码只受重力和支持力,不受摩擦力
C.图丙中小桌静止时,小桌所受的重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力
D.图丁中小桌对地面的压力小于图乙中小桌对海绵的压力
7.如图甲所示,总质量相同的两人分别在雪地里滑雪和行走,图乙、丙、丁是压力和受力面积对海绵形变的影响实验,下列说法中正确的是( )
A.本实验中用木板代替海绵也可以进行实验探究
B.乙、丁两图说明海绵的形变和受力面积的大小有关
C.滑雪者没有陷入雪地,是因为滑雪者对雪地的压力比步行者的小
D.若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择丙和丁进行模拟研究
8.在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小明把同一个长方体金属块分别竖直、水平放置在同一块海绵上,如图所示。下列说法正确的是( )
A.竖放时,海绵受到的压力较大
B.平放时,海绵受到的压力较大
C.竖放时,海绵所受压力的作用效果较明显
D.平放时,海绵所受压力的作用效果较明显
9.在研究“压力作用效果和什么因素有关”的实验中,将实验小桌放入沙盘中,观察小桌陷入沙中的深度,如图所示。关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.本实验将“压力的作用效果”转化为小桌的形变程度
B.甲和乙研究的是压力作用效果跟压力大小的关系
C.乙和丙研究的是压力作用效果跟压力的关系
D.甲和丙研究的是压力作用效果跟受力面积的关系
10.如图所示,在水平桌面上用手指压铅笔尖,铅笔在竖直位置处于静止状态。下列分析正确的是( )
A.手指形变更明显是因为笔尖对手指的作用力大于手指对笔尖的作用力
B.铅笔对桌面的压力大小等于铅笔重力的大小
C.不改变器材,进一步操作可以探究压力作用效果与压力大小的关系
D.铅笔受到的重力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
11.如图是某同学“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵被压下的深浅来反映压力大小,用到的科学探究方法是转换法
B.乙、丙对比说明,重力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.甲、乙对比说明,受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显
12.学习压力的作用效果时,老师组织同学们进行了如图所示的活动:用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,比较两个手指的感受;再加大两个手指对三角尺的压力,比较与之前两个手指的感受。根据以上活动中的感受,大家提出了以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.压力的作用效果与哪些因素有关
B.压力的作用效果与受力面积、压力的大小有什么关系
C.手指的感受与三角尺的接触面积、压力大小是否有关
D.压强的作用效果与受力面积、压力的大小有什么关系
13.小华是个侦探迷,当他学习了压强知识后,他准备通过脚印的深浅来推测出罪犯的身体特征。他让小刚扮演“罪犯”,并站立在水平沙滩上保持不动,留下一对鞋印。小华用蜡液对其中一只鞋印进行了浇注,凝固后测得蜡鞋模的平均厚度为0.04m,蜡鞋模的质量为0.9kg;小华再将一个底面积为100cm2的圆柱体放在鞋印旁边,并加入沙子进行测试,发现当沙子和容器的总质量为16kg时,圆柱体达到与鞋印同样的深度。已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,g取10N/kg,在小华的分析计算过程中得到信息正确的是( )
A.蜡鞋模体积为1m3
B.“罪犯”站立时,与地面的接触面积为250cm2
C.“罪犯”站立时对地面的压强为1.6×103Pa
D.“罪犯”的质量约为80kg
14.如图所示,水平桌面上放置一个质量为3kg的正方体物块A,其棱长为10cm。在A正上方,放置一质量为1kg的正方体物块B。此时,A对桌面的压强为p。现将B竖切为两部分,将切下来的部分竖直正放在水平桌面上,切下来的部分对桌面压强仍为p。则下列说法正确的是( )
①物块A的密度为3g/cm3
②p=4000Pa
③物块B的棱长为4cm
④物块B的密度为8g/cm3
A.①②③ B.②③④ C.①② D.①②④
15.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的高度之比是2:3
B.甲、乙的质量之比是4:3
C.甲、乙的重力之比是16:15
D.甲、乙的体积之比是15:16
16.如图所示,实心均匀正方体放在水平地面上,沿水平方向截取任意厚度分成甲、乙两部分,取下甲并按某种方式放在水平地面上。下列放置方式一定可以实现p甲>p乙的是( )
A.取下后以任意方式放置
B.取下后水平放置
C.取下后逆时针翻转90°放置
D.取下后顺时针翻转180°放置
17.两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为15kg,密度为5×103kg/m3。如图所示,当甲竖放、乙平放时,它们对地面的压强均为1.5×104Pa,将它们顺时针旋转90°,旋转后乙对地面的压强为4.5×104Pa。下列说法正确的是( )
A.甲的高度h=0.1m
B.乙的质量为5kg
C.乙的密度为12×103kg/m3
D.旋转后甲对地面的压强为5×103Pa
18.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( )
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
19.烙饼是大家喜爱的主要面食之一,其做法是:将发酵好的面团揉一会儿,整形成厚薄均匀的饼胚,再烤制。图所示四个面团变成一张饼胚,对桌面的( )
A.压力不变
B.压强不变
C.压力变小
D.饼胚单位面积对桌面压力变大
20.将一均匀长方体放在水平桌面上,如图所示。若沿虚线切开拿走左上方的一半,则长方体的密度、长方体对桌面的压力及压强的变化是( )
A.密度不变,压强不变,压力减小
B.密度减小,压强减小,压力减小
C.密度不变,压强不变,压力不变
D.密度不变,压强减小,压力减小
21.将重物放在水平桌面上,在受力面积不变的情况下,给这个重物施加竖直向下的压力,在压力逐渐变大的过程中,正确表示重物对桌面的压强p与压力F关系的图像是图中的( )
A.B. C.D.
22.质量分布均匀的实心正方体A、B放在水平地面上。若沿水平方向分别切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图甲的两条直线所示;若沿水平方向分别切去质量Δm,剩余部分对地面的压强p与Δm的关系如图乙的两条直线所示,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.A的密度为1.5×103kg/m3
B.图甲中
C.图甲中
D.未切前B的质量为40.5kg
23.如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的大小关系是( )
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
24.正方体金属块置于水平桌面上,如果沿如图所示的虚线竖直切去一半,剩下一半跟原来相比,下列选项正确的是( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力不变,压强不变 D.压力减半,压强不变
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.如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为Δp甲、Δp乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2,则Δp甲>Δp乙
B.若n1>n2,则F甲>F乙
C.若n1=n2,则Δp甲>Δp乙
D.若n1=n2,则F甲>F乙
二.填空题(共8小题)
27.如图为公交车配备的安全锤。
(1)安全锤的一端做得很尖锐是为了 。
A.增大压力
B.减小压力
C.增大压强
D.减小压强
(2)若安全锤尖端面积为5×10﹣7m2,在一次破窗过程中,它对玻璃窗的压力为50N,则它对玻璃窗的压强为 Pa。
28.图(a)为花样滑冰运动员的冰刀鞋,刀刃通常采用坚硬、耐磨的高碳不锈钢制成,而刀管通常采用密度较小的铝合金制成。
(1)刀管通常采用铝合金制成的主要目的是 冰刀鞋的质量。
A.增大
B.减小
(2)若运动员甲单脚站立时对地面的压力为650N,请在图(b)中画出压力F的示意图。
(3)如图(b)(c)所示,若运动员甲的质量为3m0,单脚站立时甲对地面的压强为p0,运动员乙的质量为2m0,则甲托举乙双脚站立时,甲对地面的压强为 。
29.“保护环境,绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示是最近比较流行的共享电动自行车,该车整车质量为30kg,每个车轮与地面的接触面积为50cm2。质量为45kg的晓丽在水平路面上匀速骑行9km用了30min。则晓丽骑行的速度是 m/s,晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是 Pa,当她用力捏刹车时,是通过 增大摩擦力。
30.有两个质量分布均匀的正方体A、B,A的质量为2kg,边长为10cm,将A放置在水平桌面时,如图甲,A对桌面的压力为 N;将边长为20cm的B叠放在A的正上方,如图乙,A对水平桌面的压强增加了4000Pa:再将A和B倒过来放置,A叠放在B的正上方,如图丙,此时B对水平桌面的压强为 。
31.如图所示,有两个实心正方体物块A、B叠放在水平地面上,物块A重30N,B重10N,则B对A的压力与A对地面的压力之比为 ;若物块A与物块B的棱长之比为2:1,则B对A的压强与A对地面的压强之比为 。
32.生活中的很多现象与物理有关,如图甲所示的搓衣板制的凹凸不平,可以使衣服洗得很干净,这主要是为了增大 ,如图乙所示的盲道的凸起,可以引导盲人放心前行,这主要是为了增大 。(选填“摩擦力”、“压强”、“压力”)
33.如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了 (选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射。
34.如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,则F1 F2;受到的压强分别为p1和p2,则p1 p2(两空均选填“>”、“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣7cm2,则p2= Pa。
三.计算题(共2小题)
35.如图所示是我国自主研发的四足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。该机器狗在南极﹣30℃的低温环境下能持续工作4~6个小时,在冰雪地面能负重自由行走。若该机器狗的质量12kg,单足与地面的接触面积50cm2,取g=10N/kg,请计算:
(1)该机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力是多少牛?
(2)该机器狗空载在水平冰面上三足着地行走时对冰面的压强是多少帕?
36.近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积;
(2)该东北虎对雪地产生的压强;
(3)该东北虎的质量。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。