8.1 压力的作用效果 同步讲义-2025-2026学年沪科版物理八年级下册
2026-02-05
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 压力的作用效果 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.33 MB |
| 发布时间 | 2026-02-05 |
| 更新时间 | 2026-02-05 |
| 作者 | 非说不凡全科馆 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56357615.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“压力的作用效果”核心知识点,从压力与重力的区别切入,系统梳理压力大小计算、方向判断、示意图绘制,延伸至压强概念、公式(p=F/S及规则柱体p=ρgh),并涵盖影响因素(压力、受力面积)及增大/减小压强的应用,构建递进式学习支架。
该资料通过21个题型系统覆盖知识点,结合实验探究(如用海绵凹陷程度分析压力效果)培养科学探究能力,通过压强公式应用(如叠块、切割问题)强化科学推理,助力教师课中实验教学,学生课后可通过例题巩固,弥补知识盲点,提升物理观念和科学思维。
内容正文:
第八章第8.1节 压力的作用效果
题型1 压力与重力的区别
题型2 压力的大小
题型3 根据重力公式计算压力大小
题型4 压力的方向
题型5 压力的示意图
题型6 压力的比较大小
题型7 压力的作用效果与压力大小的关系
题型8 探究影响压力作用效果实验中海绵的作用
题型9 探究影响压力作用效果与受力面积的关系
题型10 压强的概念
题型11 压强的单位
题型12 压强的估测
题型13 压强的公式的应用
题型14 p=ρgh计算规则柱体的压强
题型15 固体压强的比较大小
题型16 压强的图像
题型17 压强的叠块
题型18 压强的切割
题型19 压强的变化量
题型20 减小压强
题型21 增大压强
▉题型1 压力与重力的区别
【知识点的认识】
压力与重力的区别和联系
1、定义:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;压力指垂直作用在物体表面上的力。
2、产生原因:重力的产生原因是地球对物体的吸引;压力的产生原因是物体间的相互挤压。
3、力的方向:重力的方向是竖直向下;压力的方向是垂直于物体表面并指向被压物体。
4、力的性质:重力属于重力;压力属于弹力。
5、作用点:重力的作用点是物体的重心;压力的作用点是被压物体表面。
6、施力物体:重力的施力物体是地球;压力的施力物体是另一物体。
7、受力物体:重力的受力物体是地面附近的物体;压力的受力物体是被挤压的物体。
8、压力与重力的联系:
(1)物体在水平支持面上,在竖直方向上只受重力和支持力且物体处于平衡状态时,F=G。
(2)压力不一定是由于物体受到重力而产生的。
(3)物体由于受到重力作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
1.下列关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触面
B.压力的大小一定等于物体的重力大小
C.压力的大小一定不等于物体的重力大小
D.压力的方向总与重力的方向一致
【答案】A
【解答】解:AD.压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面或接触面,并不一定竖直向下,压力的方向不一定与重力的方向一致,故A正确、D错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,如果将物体压在竖直墙壁上,压力的大小与重力无关,故B错误;
C.当物体孤立静止置于水平面上时,物体对水平面的压力和重力有关,故C错误。
故选:A。
2.关于压力和重力,下列说法中正确的是( )
A.压力和重力的大小一定相同
B.压力和重力的方向一定相同
C.压力和重力是两种不同的力
D.压力的大小一定与重力有关
【答案】C
【解答】解:A.压力和重力的大小不一定相同,比如斜面上的物体对斜面的压力小于重力,故A错误;
B.压力和重力的方向不一定相同,比如斜面上物体的压力与重力方向不同,故B错误;
C.压力属于弹力,而重力属于引力,是两种不同的力,故C正确;
D.压力的大小不一定与重力有关,比如把物体压在竖直墙壁上,压力与重力大小无关,故D错误。
故选:C。
3.已知木块的重力为G,所受作用力为F。则下列图中支持面MN所受压力的大小:F甲= G+F ,F乙= F 。
【答案】G+F;F
【解答】解:甲图中支持面MN所受压力F甲=G+F;c图中支持面MN所受压力F乙=F;
故答案为:G+F;F。
4.从物理知识的角度来看:磨刀时,刀两侧表面磨得很光滑是为了 减小摩擦 ;车轮胎上有凹凸不平的花纹,目的是为了 增大 摩擦;汽车在水平公路上静止时,汽车对地面的压力 等于 汽车的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】减小摩擦;增大;等于
【解答】解:磨刀时,刀两侧表面磨得很光滑,是通过减小接触面的粗糙程度的方式来减小摩擦;
轮胎上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
汽车在水平公路上静止时,受力平衡。在竖直方向上,汽车受到的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力,大小相等,而汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以汽车对地面的压力等于汽车的重力。
故答案为:减小摩擦;增大;等于。
▉题型2 压力的大小
【知识点的认识】
压力计算公式是:
(1)F=G(压力与重力平衡)
(2)F=F′(压力与外力平衡)
(3)F=PS。其中P为压强,S为作用面积。
5.一艘小船船底离水面0.5m,若船底有一面积为2cm2的小洞 被一木塞堵住,至少需要 0.98 N的力。
【答案】0.98
【解答】解:水对船底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=4.9×103Pa;
由p得,水对木塞的压力:F=pS=4.9×103Pa×2×10﹣4m2=0.98N。
故答案为:0.98。
6.质量为15t的直升机停在机场上时,对地面的压力是 1.5×104 N;当它悬停在空中时,旋翼要提供的向上托力至少应为 1.5×104 N。
【答案】1.5×104;1.5×104
【解答】解:直升飞机的重力为:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
直升机停在机场上,所以直升机对地面的压力等于直升机的重力。
当它悬停在空中时,旋翼对直升机向上的托力与重力是一对平衡力,托力与重力相等。
故答案为:1.5×104;1.5×104。
7.一个桥头立着如图所示的限重标志牌,此限重标志牌的含义是什么?汽车对该桥面桥面的压力超过多少牛时,桥就有可能被损坏?(取g=10N/kg)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
由图示可知该桥限载标准为15t=1.5×104kg,
车从桥上通过时允许对桥的最大压力为:
F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N。
答:汽车对桥面的压力超过1.5×105N时,桥就可能被损坏。
▉题型3 根据重力公式计算压力大小
【知识点的认识】
压力计算公式是:
(1)F=G(压力与重力平衡)
(2)F=F′(压力与外力平衡)
8.如图所示的是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。g取10N/kg。
(1)已知这款车的质量为400kg,车内驾驶员的质量为60kg。当汽车静止在地面上时,汽车对地面的压力是多少?
(2)若汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是汽车对地面压力的,则汽车受到的牵引力是多少?
【答案】(1)汽车对地面的压力是4600N;
(2)车受到的牵引力是920N。
【解答】解:(1)车和驾驶员的总质量为:m总=m人+m车=60kg+400kg=460kg;
总重力为:G总=m总g=460kg×10N/kg=4600N;
故汽车对地面的压力是4600N;
(2)因为汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是汽车对地面压力的 ,所以汽车受到的阻力f;
汽车在水平公路上匀速行驶时,汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,大小相等,所以汽车受到的牵引力F=f=920N。
答:(1)汽车对地面的压力是4600N;
(2)车受到的牵引力是920N。
▉题型4 压力的方向
【知识点的认识】
压力的方向总是垂直于物体表面。
9.图中压力表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:
压力的作用点在接触面上,从压力的作用点起,垂直于接触面画一条线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向。
A、图中压力的作用点画在物体的重心上了,故A错误;
B、图中压力的作用点画在物体的重心上了,且压力的方向没有垂直于斜面且指向斜面,故B错误;
C、图中斜面受到压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面且指向斜面,故C正确;
D、图中压力的作用点画在物体的重心上了,且方向错误,故D错误。
故选:C。
▉题型5 压力的示意图
【知识点的认识】
压力的作用点在物体和斜面的接触面的中点上,过压力的作用点画一垂直于接触面向内的方向画一条有向线段,记为F,即为压力示意图.
10.如图所示,小物块放在斜面上处于静止状态,在图中画出小物块所受重力G和对斜面压力F的示意图。
【答案】
【解答】解:确定出重心,然后从物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图。
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。
如图所示:
▉题型6 压力的比较大小
【知识点的认识】
固体压强一般根据公式p比较,根据F=G的关系比较压力。对于柱形固体,也可以根据公式p=ρgh比较压强大小,根据F=pS比较压力。
11.分析三容器对底面的压力和容器内液体重力的关系可得出的结论:
(1)如图A,柱状的容器液体对容器的压力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力;
(2)如图B,口大底小的容器液体对容器底的压力 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力;
(3)如图C,口小底大的容器液体对容器底的压力 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力。
【答案】(1)等于;(2)小于;(3)大于。
【解答】解:(1)如图A,柱状容器中液体对容器底的压力:F=pS=ρghS,hS等于液体的体积,即F=ρghS=G液,所以液体对容器底的压力等于容器内液体的重力;
(2)如图B,口大底小的容器中液体对容器底的压力为:F=pS=ρghS,hS小于液体的体积,即F=ρghS<G液,所以液体对容器底的压力小于容器内液体的重力;
(3)如图C,口小底大的容器中液体对容器底的压力:F=pS=ρghS,hS大于液体的体积,即F=ρghS>G液,所以液体对容器底的压力大于容器内液体的重力。
故答案为:(1)等于;(2)小于;(3)大于。
12.如图所示:甲、乙是轻质薄壁的容器,底面积相等,分别放入完全相同的两小球后加水至水面相平。若从两容器中将小球分别取出后,水对容器底部的压力变化量分别为ΔF甲水、ΔF乙水,则ΔF甲水 < ΔF乙水(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】<
【解答】解:由容器的形状知将两小球分別从容器中取出后,甲容器液面降低的比乙液面降低的少,由Δp=ρgh知甲容器底部的压强变化量小于乙容器底部的压强变化量,由ΔF=ΔpS知水对容器底部的压力变化量分別ΔF甲水<ΔF乙水。
故答案为:<。
▉题型7 压力的作用效果与压力大小的关系
【知识点的认识】
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
13.如图甲所示是一个均匀材质的正方体,小亮将正方体沿着A点不断切割,并放在海绵上观察海绵的凹陷程度。根据图乙、丙、丁可以得出结论是什么?
【答案】当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【解答】解:图中物体对海绵的压力等于物体的重力,由图乙、丙、丁可知物体对海绵的压力大小关系为F乙>F丙>F丁,受力面积相同,海绵的凹陷程度由大到小依次为乙、丙、丁,故可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
▉题型8 探究影响压力作用效果实验中海绵的作用
【知识点的认识】
实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
实验装置如图:
实验结论:
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
14.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的一系列实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 C (选填字母)实验中;
A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当接触面粗糙程度相同时,探究滑动摩擦力与压力的关系
C.探究液体压强时,通过观察U形管两侧液面高度差来比较液体内部压强大小
(2)在生活中,书包的背带做得又宽又大能减小压力的作用效果,这是利用了 乙、丙 两图得出的实验结论。
【答案】(1)C;(2)乙、丙。
【解答】解:(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,用到了转换法;
A、用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点,运用了等效替代法,故A不合题意;
B、当接触面粗糙程度相同时,探究滑动摩擦力与压力的关系,运用了控制变量法,故B不合题意;
C、探究液体压强时,通过观察U形管两侧液面高度差来比较液体内部压强大小,运用了转换法,故C符合题意。
(2)在生活中,书包的背带做得又宽又大能减小压力的作用效果,这是在压力相同时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,故图乙、丙的实验结论符合题意。
故答案为:(1)C;(2)乙、丙。
▉题型9 探究影响压力作用效果与受力面积的关系
【知识点的认识】
实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
实验装置如图:
实验结论:
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
15.如图甲、乙、丙、丁所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验可以通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果。实验中采用的物理研究方法有 控制变量法 和转换法。
(2)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。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p = p'(选填:“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;(2)压力一定时,受力面积越小;(3)=。
【解答】解:(1)根据转换法,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;实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;
(2)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,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据p可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;(2)压力一定时,受力面积越小;(3)=。
▉题型10 压强的概念
【知识点的认识】
(1)压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量.在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托.一般以英文字母「p」表示.
(2)压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关.
(3)压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.
16.为纪念法国物理学家帕斯卡在流体静力学做出的杰出贡献,把他的名字命名为压强的单位。那么1Pa的物理意义是 1平方米面积上所受的压力为1牛 。
【答案】1平方米面积上所受的压力为1牛
【解答】解:压力的作用效果即为压强,它的物理意义是单位面积上所受压力的大小,故1Pa的物理意义是:1平方米面积上所受的压力为1牛。
故答案为:1平方米面积上所受的压力为1牛。
▉题型11 压强的单位
【知识点的认识】
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米;
压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等.(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡)
17.在科学发展的历程中,许多科学家曾经都做出了伟大的贡献。物理上有很多单位都是以他们的名字命名,下面正确的是( )
A.力的单位——牛顿
B.功率单位——焦耳
C.压强的单位——托里拆利
D.功的单位——瓦特
【答案】A
【解答】解:A、力的单位是牛顿,故A正确;
B、功率的单位是瓦特,故C错误;
C、压强的单位是帕斯卡,故B错误;
D、功的单位是焦耳,故D错误。
故选:A。
18.人站立时的压强约为1.5×105Pa,其中1.5×105Pa,表示的物理含义为 每平方米面积上受到的压力是1.5×105N 。
【答案】每平方米面积上受到的压力是1.5×105N。
【解答】解:人站立时的压强约为1.5×105Pa,其中1.5×105Pa,表示的物理含义为1m2面积上受到的压力是1.5×105N。
故答案为:每平方米面积上受到的压力是1.5×105N。
▉题型12 压强的估测
【知识点的认识】
压强的估测值涉及不同情境下的压力作用效果:
中学生站立时对地面的压强约为104Pa。
中学生行走时对地面的压强约为2×104Pa。
物理课本平放时对桌面的压强约60—80Pa。
一张报纸平放在水平桌面上,对桌面的压强约为0.5Pa。
19.“爱物理,爱生活”,对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面,下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是( )
A.一位中学生受到的重力约60N
B.人骑自行车的速度大约为5km/h
C.一位中学生正常站立对地面的压强约1×104Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
【答案】C
【解答】解:AC、中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强在p1×104Pa左右,故A错误、C正确;
B、人骑自行车的速度大约为5m/s,即18km/h,故B错误;
D、托起一张物理试卷的力大约为0.01N,故D错误。
故选:C。
▉题型13 压强的公式的应用
【知识点的认识】
计算公式:P,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)
20.两物体放在水平地面上,质量之比为2:3,和地面接触面积之比为4:3,则它们对地面的压强之比为( )
A.9:8 B.1:2 C.2:1 D.8:9
【答案】B
【解答】解:∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴对水平地面的压力F=G=mg,
∵m1:m2=2:3,S1:S2=4:3,
∴它们对地面的压强之比:
。
故选:B。
21.底面积为0.2m2,重为400N的铝块放在面积为400cm2的水平桌面上,铝块对桌面产生的压强为( )
A.2000Pa B.4000Pa C.10000Pa D.1Pa
【答案】C
【解答】解:
铝块对桌面的压力F=G=400N,
桌面的面积S桌=400cm2=0.04m2<0.2m2,即桌面的面积小于铝块的底面积,
所以,受力面积(即接触面积)为:S=S桌=0.04m2,
则铝块对桌面产生的压强:p10000Pa。
故选:C。
22.叠罗汉是一种体育娱乐项目,如图所示,三个体重、体型相同的人叠成两层静态造型。每个人体重均为G,每只鞋的鞋底面积均为S,则图中圈出的那只脚对水平地面的压强为 。(用题中字母表示)
【答案】。
【解答】解:上面的人受到的竖直向下重力为G,则每只脚对下面人的压力都为G,
底层的人,受到竖直向下的力为:GG,所以下面的人每只脚对地面的压力F,
图中圈出的那只脚对水平地面的压强:p。
故答案为:。
23.两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16kg,体积为2×10﹣3m3,如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104Pa。将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103Pa,乙对地面的压强为 3.2×104 Pa。
【答案】3.2×104
【解答】解:因为甲、乙均为均匀实心长方体,且形状相同,
所以,甲、乙平放和立放时地面的受力面积之比相等,
又因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,平放、竖放时对地面的压力相等,
由p可得:
,
旋转前后乙对地面的压强之比:
,
则旋转后乙对地面的压强:
p乙竖=2p乙平=2×1.6×104Pa=3.2×104Pa。
故答案为:3.2×104。
24.书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条)。该“镇纸”质量为300g,与纸面接触面积为30cm2,则“镇纸”对纸的压强为 1000 Pa。在行笔过程中,纸保持静止,则纸 不会 (选填“会”或“不会”)受到“镇纸”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
【答案】1000;不会。
【解答】解:“镇纸”对纸的压力为:F=G=mg=300×10﹣3×10N/kg=3N,
“镇纸”对纸的压强为:p1000Pa;
在行笔的过程中,纸相对于“镇纸“始终处于静止状态,由于“镇纸”在水平方向没有受到其他力,且又处于平衡状态,所以纸不会受到“镇纸”的摩擦力。
故答案为:1000;不会。
25.大气压强也可以理解为物体单位面积上受到的大气压力,已知大气压强约为1.0×105Pa,则正常人的手掌心(面积约1dm2)所受大气压力约为 1000 N。
【答案】1000。
【解答】解:根据公式p可知大气压对手掌掌心的压力:
F=pS=1.0×105Pa×1×10﹣2m2=1000N。
故答案为:1000。
26.如图,物体与墙的接触面积为2×103cm2,某人用200N的力将重为30N的物体压在墙上处于静止状态,物体对墙的压强为 1000 Pa,若将压力减小为100N,物体仍静止,此时物块受到的摩擦力为 30 N。
【答案】1000;30。
【解答】解;墙受到的压力等于人对物体的压力,则物体对墙的压力F=200N,
受力面积S=2×103cm2=0.2m2,
物体对墙的压强p1000Pa;
物体静止在墙上,摩擦力与重力平衡,则摩擦力f=G=30N。
故答案为:1000;30。
27.如图所示,一个均匀长方体被截成A、B两块,若LA与LB的比值为2:1,则A、B对水平桌面的压力之比为 2:1 ,压强之比为 1:1 。
【答案】2:1;1:1。
【解答】解:(1)因为是均匀长方体,若LA与LB的比值为2:1,则其重力之比为2:1,对水平桌面的压力之比为2:1,
(3)均匀长方体,二者高度相同,故二者对水平桌面的压强相等,故压强之比为 1:1。
故答案为:2:1;1:1。
28.如图,一体重为475N的芭蕾舞演员一只鞋尖与地面接触时对地面的压强约为5×105Pa,由此可计算出一只芭蕾舞鞋的鞋尖面积为 9.5×10﹣4 m2。
【答案】9.5×10﹣4
【解答】解:芭蕾舞演员站在地面上,则F=G=475N,p=5×105Pa,
芭蕾舞演员一只芭蕾舞鞋的鞋尖面积为:
S9.5×10﹣4m2。
29.图钉帽的面积是1cm2,图钉尖的面积是5×10﹣4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,那么图钉尖对墙的压强p2是 4×108 Pa,手对图钉帽的压强p1是 2×105 Pa,p2是p1的 2×103 倍。
【答案】4×108;2×105;2×103
【解答】解:已知:F=20N,S帽=1cm2=1×10﹣4m2,S尖=5×10﹣4cm2=5×10﹣8m2,
(1)手对图钉帽的压强为:
p12×105Pa;
(2)图钉尖对墙的压力等于手对图钉帽的压力即为20N,
图钉尖对墙的压强:
p24×108Pa;
则2×103(倍)。
故答案为:4×108;2×105;2×103。
30.马戏团里一头体重为6×104N的大象,它每只脚的面积为6×10﹣2m2,当它的四脚站立不动时,对水平地面的压强是 2.5×105Pa 。
【答案】2.5×105Pa
【解答】已知:G=6×104N,S′=6×10﹣2m2
求:大象四脚站立不动时对水平地面的压强p
解:∵大象四脚站立在水平地面上,
∴对地面的压力F=G=6×104N,
受力面积S=4S′=4×6×10﹣2m2=0.24m2,
对水平地面的压强:
p2.5×105Pa。
故答案为:2.5×105Pa。
31.平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重3N,茶杯的底面积是25cm2,茶杯内装有200cm3的水。(g取10N/kg)求:
(1)茶杯内水的质量。
(2)茶杯对桌面的压强。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由ρ可得,茶杯内水的质量:
m水=ρV=1.0g/cm3×200cm3=200g=0.2kg;
(2)茶杯内水的水的重力:
G水=m水g=0.2kg×10N/kg=2N,
茶杯对桌面的压力:
F=G水+G杯=2N+3N=5N,
茶杯对桌面的压强:
p2000Pa。
答:(1)茶杯内水的质量为0.2kg;
(2)茶杯对桌面的压强为2000Pa。
32.如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为2.5cm2,内有20mL的药液,注射速度v0为2.5mL/h.求:
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度.
(3)若本次匀速推注药液时,施加在活塞上的推力为26N,活塞与内壁之间摩擦力为0.5N,则活塞对药液的压强是多少?
【答案】(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是20g;
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度为1cm/h;
(3)活塞对药液的压强是1.02×105Pa。
【解答】解:(1)药液的体积20mL=20cm3,药液的密度为1g/cm3,注射器内药液的质量:
m=ρV=1g/cm3×20cm3=20g;
(2)注射速度V0为2.5mL/h=2.5cm3/h,
注射芯杆移动的距离:l8cm;
注射芯杆移动的时间:
t8h;
注射芯杆移动的速度为:
v1cm/h;
(3)匀速推注药液时,活塞受力平衡,芯杆对活塞的推力F推等于药液对活塞的压力F0与内壁对活塞的摩擦力f之和,即:F推=F0+f,
因为力的作用是相互的,所以活塞对药液的压力F等于药液对活塞的压力F0:F=F0=F推﹣f=26N﹣0.5N=25.5N,
活塞对药液压强:
p1.02×105Pa。
答:(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是20g;
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度为1cm/h;
(3)活塞对药液的压强是1.02×105Pa。
33.如图所示为我国国产运输机“运20”。若一次飞行过程中,飞机及运送的人员和物资的总质量为2.1×105kg。飞机匀速直线飞行过程中的受到的平均阻力是9×104N。着陆后,飞机所有轮胎与地面总接触面积为4.2m2,取g=10N/kg。求:
(1)飞机及运送的人员和物资所受重力的大小G;
(2)飞机匀速直线飞行过程中所受牵引力的大小F牵;
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强的大小p。
【答案】(1)飞机及运送的人员和物资所受重力的大小G为2.1×106N;
(2)飞机匀速直线飞行过程中所受牵引力的大小F牵为9×104N;
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强的大小p为5×105Pa。
【解答】解:(1)飞机及运送的人员和物资所受重力的大小G=mg=2.1×105kg×10N/kg=2.1×106N;
(2)因为飞机做匀速直线运动,所以F牵=f阻=9×104N;
(3)因为飞机在地面保持静止,所以F压=G=2.1×106N;
飞机静止时对水平地面的压强p5×105Pa。
答:(1)飞机及运送的人员和物资所受重力的大小G为2.1×106N;
(2)飞机匀速直线飞行过程中所受牵引力的大小F牵为9×104N;
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强的大小p为5×105Pa。
34.如图所示,冰壶运动日益受到中学生的青睐。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20kg,体积为8×10﹣3m3,停在冰面上时冰壶与冰面的接触面积为0.02m2。某次比赛中,投掷手将冰壶推出,冰壶在12s内向前直线滑行18m后静止,冰壶滑行过程受到的阻力是冰壶重力的0.01倍。请计算:
(1)冰壶在滑行过程中的平均速度;
(2)冰壶的密度;
(3)冰壶脱手后直线滑行过程受到的合力;
(4)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强。
【答案】(1)冰壶在滑行过程中的平均速度1.5m/s;
(2)冰壶的密度为2.5×103kg/m3;
(3)冰壶脱手后直线滑行过程受到的合力为2N;
(4)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强为1×104Pa。
【解答】解:(1)由速度公式可得:冰壶在滑行过程中的平均速度;
(2)由密度公式可得:冰壶的密度;
(3)对冰壶在脱手后直线滑行过程受力分析可知:冰壶受到重力、地面的支持力、地面的阻力;冰壶在竖直方向上受到重力和支持力,处于平衡状态;根据二力平衡知识:重力和支持力是一对平衡力;冰壶在水平方向仅受到地面的阻力;由G=mg可得:冰壶的重力G=20kg×10N/kg=200N,则地面对冰壶的阻力f阻=0.01G=0.01×200N=2N;因此冰壶脱手后直线滑行过程受到的合力为2N;
(4)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压力大小等于冰壶的重力,即F=G=200N;由可得:冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强。
答:(1)冰壶在滑行过程中的平均速度1.5m/s;
(2)冰壶的密度为2.5×103kg/m3;
(3)冰壶脱手后直线滑行过程受到的合力为2N;
(4)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强为1×104Pa。
35.如图所示,轻质无弹性细绳将物体A、B通过两个定滑轮连接在绳子的两端,其中GA=10N,GB=50N,B是边长为20cm的正方体,物体B静止在水平地面上,整个装置处于平衡状态(不计滑轮与绳子之间的摩擦)。求:
(1)物体B的密度;
(2)物体B对地面的压强;
(3)若在物体A下方悬挂物体C(物体C未接触地面),使物体B对地面的压强变为原来的,则物体C质量为多少。
【答案】(1)物体B的密度为0.625×103kg/m3;
(2)物体对地面的压强为1000Pa;
(3)物体C的质量为2kg
【解答】解:(1)由题意知,B的质量为:mB5kg;
B的体积为:VB=(0.2m)3=0.008m3;
B的密度为:ρB0.625×103kg/m3;
(2)图示中,A、B两物体通过绳子相连,绳子绕过的定滑轮,A静止在空中,所受的拉力和重力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对B的拉力大小等于A的重力为10N;
B静止在水平地面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、拉力的作用,支持力:
F支=GB﹣F拉=GB﹣GA=50N﹣10N=40N;
B对地面的压力与地面对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以B对地面的压力为40N,B的底面积为:SB=0.2×0.2m2=0.04m2;
B对地面的压强为:p1000Pa;
(3)A下方悬挂C时,B与地面的接触面积不变,压强变为原来的,据p可知,压力变为原来的一半,即地面对B的支持力变为原来的一半,即:F1F40N=20N;
则绳子对B的拉力为:F拉1=GB﹣F1=50N﹣20N=30N;
此时A受到竖直向上绳子的拉力和竖直向下的重力、C对A的拉力作用静止,所以C对A的拉力为:FCA=F拉1﹣GA=30N﹣10N=20N;
则C的重力为20N,C的质量为:mC2kg。
答:(1)物体B的密度为0.625×103kg/m3;
(2)物体对地面的压强为1000Pa;
(3)物体C的质量为2kg。
36.某款棉花收割机质量为1.2×104kg,轮胎与水平地面的接触总面积为4m2,求:
(1)棉花收割机对地面的压力;
(2)棉花收割机对地面的压强。(g=10N/kg)
【答案】(1)棉花收割机对地面的压力为1.2×105N;
(2)棉花收割机对地面的压强为3×104Pa。
【解答】解:(1)棉花收割机对地面的压力F=G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N;
(2)棉花收割机对地面的压强p3×104Pa。
答(1)棉花收割机对地面的压力为1.2×105N;
(2)棉花收割机对地面的压强为3×104Pa。
37.小熊家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,如图所示,她测得高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2,则高压锅工作时:(g取10N/kg,设大气压p0=105Pa)
(1)限压阀的重力;
(2)高压锅内部水蒸气的最大压强;
(3)若锅盖面积为200cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?
【答案】(1)限压阀的重力为0.7N;
(2)高压锅内部水蒸气的最大压强为1.7×105Pa;
(3)若锅盖面积为200cm2,则它所能承受的压力至少1400N才能保证安全。
【解答】解:(1)限压阀的重力:
G=mg=70×10﹣3kg×10N/kg=0.7N;
(2)对限压阀受力分析可得F内=G+F外,即pS=G+p0S,即p×10×10﹣6m2=0.7N+105Pa×10×10﹣6m2,
解得其内部水蒸气的最大压强p=1.7×105Pa;
(3)锅盖面积为:S′=200cm2=2×10﹣2m2,
锅盖所能承受的最大压力为:
F=pS′﹣p0S′=(p﹣p0)S′=(1.7×105Pa﹣105Pa)×2×10﹣2m2=1400N。
答:(1)限压阀的重力为0.7N;
(2)高压锅内部水蒸气的最大压强为1.7×105Pa;
(3)若锅盖面积为200cm2,则它所能承受的压力至少1400N才能保证安全。
▉题型14 p=ρgh计算规则柱体的压强
【知识点的认识】
公式p=ρgh的适用范围:
这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于p=ρgh,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh。但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=ρgh来计算。但对液体来说无论容器的形状如何都可以用p=ρgh计算液体内某一深度的压强。
38.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙 D.m甲=m乙<m丙
【答案】A
【解答】解:AB.因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,实心圆柱体对水平地面的压强pρgh,
由图结合题意可知,三个实心圆柱体的高度关系为h甲=h乙<h丙,
因三者对地面的压强相等,
所以,由p=ρgh的变形式ρ可知,三者的密度关系为ρ甲=ρ乙>ρ丙,故A正确、B错误;
CD.由图结合题意可知,三个实心圆柱体的底面积关系为S甲<S乙=S丙,
因三者对地面的压强相等,
所以,由p的变形式m可知,三者的质量关系为m甲<m乙=m丙,故CD错误。
故选:A。
39.如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为( )
A.mA:mB=2:1,pA:pB=2:1
B.mA:mB=1:1,pA:pB=2:1
C.mA:mB=1:1,pA:pB=1:1
D.mA:mB=2:1,pA:pB=1:1
【答案】B
【解答】解:
(1)两物体的体积关系:
VA:VB1:1,
由ρ得:
m=ρV,
因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,
所以mA:mB=ρVA:ρVB=VA:VB=1:1;
(2)因为A和B放在水平地面上,
所以对地面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg,
对地面的压强:
pρhg,
对地面的压强之比:
pA:pB=ρhAg:ρhBg=hA:hB=2:1。
故选:B。
▉题型15 固体压强的比较大小
【知识点的认识】
准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小,找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p,采用控制变量法。
40.如图所示,一个空的平底茶杯,放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是F1、p1;如果把它倒扣在桌面上,对桌面的压力和压强分别是F2、p2,则( )
A.F1>F2 p1=p2 B.F1=F2 p1<p2
C.F1<F2 p1=p2 D.F1=F2 p1>p2
【答案】B
【解答】解:茶杯倒扣以后对桌面的压力仍然等于自身的重力,所以对桌面的压力不变;
倒扣以后,与桌面的接触面积减小,即受力面积减小,
根据公式p可知对桌面的压强变大。
故选:B。
41.甲、乙两个实心圆柱体放在相同的海绵上,海绵的凹陷程度如图所示,以下判断正确的是( )
A.甲的压强一定比乙大 B.甲的质量一定比乙小
C.甲的密度一定比乙大 D.甲的体积一定比乙小
【答案】B
【解答】解:A.由图知乙的海绵凹陷程度比甲的凹陷程度大,说明甲的压强一定比乙小,故A错误;
B.甲、乙对海绵的压力等于自身重力,甲对海绵的压强比乙小,甲的受力面积较小,由F=pS得,甲对海绵的压力较小,则甲的重力比乙的重力小,由G=mg得,甲的质量一定比乙小,故B正确;
C.甲的高度较大,甲对海绵的压强比乙小,由p=ρgh得,甲的密度一定比乙小,故C错误;
D.甲的质量比乙小,密度也比乙小,由得,无法比较甲、乙的体积关系,故D错误。
故选:B。
42.对赛跑中的一些现象,下列说法中正确的是( )
A.运动员换上跑鞋后对地面的压强变小,因为他与地面的接触面积变小
B.运动员换上跑鞋后对地面的压强不变,因为他对地面的压力不变
C.运动员起跑时向后蹬助跑器,身体向前运动,说明力的作用是相互的
D.运动员在终点冲线时可能失去惯性,所以不能立即停下来
【答案】C
【解答】解:AB、运动员的重力不变,对地面的压力不变,跑鞋的鞋底是一些钉子,减小了与地面的接触面积,但是增大了与地面间的摩擦力;运动员穿上跑鞋后对地面的压力不变,但是由于受力面积的减小,从而增大了与地面的压强,故AB错误;
C、运动员起跑时向后蹬助跑器,给起跑器一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,起跑器给人一个向前的力,所以人的身体向前运动,故C正确;
D、任何物体在任何情况下都有惯性,运动员在终点冲线时不会失去惯性,故D错误。
故选:C。
43.公园中常常能见到用鹅卵石铺成的凹凸不平的道路,人在上面行走时能够对脚底有一定的按摩作用,人在上面行走和在水平路面上行走相比,压力和压强的变化是( )
A.压力不变,压强变大 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强不变 D.压力变大,压强不变
【答案】A
【解答】解:人在水平路面上行走和鹅卵石铺成的凹凸不平的道路上行走,路面对人的压力等于人的重力,鹅卵石对脚底的压力不变,脚底与鹅卵石的接触面积减小,鹅卵石对脚底的压强增大,增强对人的刺激,达到健身的目的。
故选:A。
44.如图所示,放在水平桌面上的两个相同容器中分别装有相同高度的水和酒精(ρ酒精<ρ水),下列关于液体中a、b、c、三点(其中a、c两点在同一水平面上)压强大小的关系正确的是
A.pa>pb>pc B.pc>pb>pa C.pc>pa>pb D.pb>pa>pc
【答案】D
【解答】解:由a、c两点可知,深度相同,即ha=hc,由于ρ酒精<ρ水,由p=ρgh得,pa>pc;
a、b两点可知,hb>ha,同种液体,密度相同,由p=ρgh得,pb>pa;综上所述,pb>pa>pc。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
45.将甲、乙、丙三个质量均为1kg的、底面均为正方形的长方体物体叠放在水平地面上,大小为5N的水平推力F作用在乙物体上,三个物体向右做匀速直线运动,且始终保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的摩擦力大小为5N,方向水平向右
B.丙对地面的摩擦力的大小大于乙对丙的摩擦力的大小
C.丙的上表面受到的乙对它的压强小于乙的下表面受到的压强
D.乙的上、下两个表面受到的压强大小之比为1:2
【答案】D
【解答】解:AB、三个物体向右做匀速直线运动,且始终保持相对静止,所以甲、乙之间没有摩擦力,乙、丙之间没有摩擦力,丙对地面的摩擦力的大小等于推力5N,故AB错误;
C、丙的上表面受到的压力等于乙的下表面受到的压力,都等于甲、乙两物体的重力之和,受力面积相等,根据p可知丙的上表面受到的乙对它的压强小于乙的下表面受到的压强,故C错误;
D、乙的上、下两个表面受到的压力之比:,
受力面积相等,根据p可知乙的上、下两个表面受到的压强大小之比为1:2,故D正确。
故选:D。
(多选)46.以下文字选于朱自清的《春》:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”关于文中所涉及到的现象解释正确的是( )
A.“小草偷偷地从土里钻出来”,草对土有力的作用
B.“坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面的压强变小
C.“打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力
D.“踢几脚球”,踢出的球由于具有惯性能继续运动
【答案】ABD
【解答】解:A、“小草偷偷地从土里钻出来”,草改变了土的形状,故草对土有力的作用,故A正确;
B、“坐着,躺着”,由坐到躺,压力不变,受力面积变大,人对地面的压强变小,故B正确;
C、人在地面上滚动,其会受到一个与其运动方向相反的摩擦力,故C错误;
D、踢出的球虽然不再受到人的作用力,但球由于具有惯性仍会继续向前运动,故D正确;
故选:ABD。
47.如图所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上,它与桌面部分接触,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 变小 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】变小
【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板的重力不变,木板对桌面的压力F不变;
设长方体的底面积为S,图中与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强:p,因为S′<S,所以①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则剩余部分的受力面积为kS,此时物体对桌面的压力F′=kG,则剩余部分对桌面的压强为:p′②;
由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
故答案为:变小。
48.如图,小清用水平推力F将物体A从甲图位置匀速推到乙图位置,物体A对水平桌面的压力 不变 ,物体A对水平桌面的压强 变小 。
【答案】不变;变小
【解答】解:物体对桌面的压力等于自身的重力,重力不变,压力大小就不变。
向右推进的过程红,受力面积S增大,压力大小不变,根据可知,A对桌面的压强将变小。
故答案为:不变;变小。
▉题型16 压强的图像
【知识点的认识】
理解图像:首先,你需要仔细查看图像,理解图像中显示的压强是如何随其他变量(如体积、温度等)变化的。
识别关键点:在图像中识别关键点,比如压强的最大值、最小值、交点等。这些点常常是解题的关键。
应用物理定律:压强的公式等。
49.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,则乙的密度是 3×103 kg/m3,图中A点横坐标是 4 。
【答案】3×103;4。
【解答】解:(1)乙的底面积为:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的体积为:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:p乙0=6×103Pa,
放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,
所以乙的重力为:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度为:
ρ乙3×103kg/m3;
(2)图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,即:p甲'=p乙',
由pρgh可知,
ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
则:ρ甲(h甲﹣Δh)g=ρ乙(h乙﹣Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m﹣Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m﹣Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m﹣0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A点的坐标为:(4,4.8),即A点的横坐标为4。
故答案为:3×103;4。
▉题型17 压强的叠块
【知识点的认识】
叠放类问题涉及两个或多个物体叠放在一起,对地面产生的压强变化。例如,当甲、乙两个实心均匀正方体叠放时,若它们对地面的压强相等,将乙放在甲的上表面或甲放在乙的上表面,会导致甲对地面增加的压强与乙对地面增加的压强不同。这类问题的关键在于找到压力和受力面积,紧抓变量和不变量,同时注意题目中的隐含条件,如质量、受力面积和压强的关系。
50.如图所示,木块A和B叠放在一起,木块A重2.4N,B重4.8N,A的底面积为0.1dm2,而B的底面积为0.4dm2,则B对水平地面的压力和压强分别为( )
A.4.8N,1200Pa B.7.2N,1800Pa
C.2.4N,600Pa D.4.8N,4800Pa
【答案】B
【解答】解:水平面上物体的压力和自身的重力相等,B对水平地面的压力等于AB的总重力,即F压=2.4N+4.8N=7.2N;
B与地面的接触面积为S=0.4dm2=0.004m2,B对水平地面的压强为:p1800Pa;故B正确。
故选:B。
(多选)51.如图甲所示,将质量为m、底面积为S的两块完全相同的木块A和B紧靠放在同一水平桌面上,用F1=10N的推力水平推A,使A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B叠放在水平桌面上,在水平拉力F2的作用下使A、B起做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.甲图中木块与地面的摩擦力大于乙图中木块与地面的摩擦力
B.甲图中,桌面受到的压强为
C.乙图中,拉力F2=10N
D.甲、乙两图中,B所受的摩擦力都是10N
【答案】BC
【解答】解:A.滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力有关,图甲和图乙中,木块对地面的压力总等于木块的总重力,接触面的粗糙程度相同,所以两图中摩擦力大小相同,故A错误;
B.甲图中,桌面受到的压强为:p,故B正确;
C.由选项A可知,两图摩擦力相同,且两图都做匀速直线运动,受平衡力,故两图中拉力和摩擦力应相同,故:F2=F1=f=10N,故C正确;
D.由选项C可知图甲中木块A和B受到的总摩擦力是10N,A和B的重力相等,对桌面的压力相等,接触面的粗糙程度不变,故图甲中A受到的摩擦力和B受到的摩擦力之和等于总摩擦力,则:
fA=fBf10N=5N;
图乙中物体A、B在水平拉力F2作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而物体B在物体A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0,故D错误。
故选:BC。
▉题型18 压强的切割
【知识点的认识】
切割类问题则涉及将物体切割后重新放置,观察切割部分或全部对压强的影响。例如,将正方体木块水平或竖直切割后,剩余部分对水平桌面的压力关系会发生变化。这类问题的解决方法包括考虑受力面积不变或减小、压力减小等因素,以及通过计算确定压强的变化。
52.如图所示,均匀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。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲<p乙,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
【解答】解:解法一:
切去之后甲、乙对地面的压力相等,则
F剩甲=F剩乙
所以ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙……①
所以ρ甲S甲=ρ乙S乙……②
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]
=ρ甲gh甲切S甲﹣ρ乙gh乙切S乙……(①代入)
=ρ甲S甲g(h甲切﹣h乙切)……(②代入)
因为h甲切<h乙切
所以F甲﹣F乙<0
即F甲<F乙;
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ρ可知乙的密度更大,由pρgh可知,乙对地面的压强更大。
解法二:
静止放在水平地面上的物体对地面的压力等于物体的重力,
F剩甲=F剩乙
G剩甲=G剩乙
所以ρ甲ghS甲=ρ乙ghS乙
所以ρ甲S甲=ρ乙S乙
由图可知h切甲<h切乙
ρ甲gh切甲S甲<ρ乙gh切乙S乙
所以F切甲<F切乙
F切甲+F剩甲<F切乙+F剩乙
所以:F甲<F乙
S甲>S乙由p 得:
p甲<p乙
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
53.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,由图象可知A未切割放上B之前B对地的压强为 5×103 Pa,当L=5cm时,pA:pB等于 8:11 。
【答案】5×103;8:11。
【解答】解:由图像可知A未切割放上B之前,即L=0cm时,B对地的压强为5×103Pa。
由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m。
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,当L=0时,B对地面的压强为5×103Pa,
物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式可得5×103Pa,
解得B的重力为:GB=200N;
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,此时A整个放在B上面,则A和B的总重力为:
,
则A的重力为:
GA=G总﹣GB=240N﹣200N=40N;
当L=5cm时,即A被切去一半时,A剩余部分对地的压强为:
;
此时B对地的压强为:
;
所以pA与pB之比为:
。
故答案为:5×103;8:11。
▉题型19 压强的变化量
【知识点的认识】
求解压力和压强变化量的基本方法
1.压力变化量:ΔF=F2﹣F1
其中ΔF表示压力变化量,F2表示最终压力,F1表示初始压力。
2.压强变化量:Δp=p2﹣p1=ΔF/S
其中Δp表示压强变化量,p2表示最终压强,p1表示初始压强,S表示受力面积。
54.有两个实心圆柱体A和B叠放在一起并且完全接触,放在水平地面上,如图所示,已知:A、B两圆柱体的高分别为6cm、10cm,A与B的底面积之比为1:2,A对B的压强是1200Pa,B的密度是3×103kg/m3,求:
(1)圆柱体A的密度。
(2)圆柱体A和B的重力之比。
(3)若将A沿水平方向截去一半的高度,A对B的压强变化量是Δp1,B对地面的压强变化量是Δp2,求Δp1和Δp2的大小。
【答案】(1)圆柱体A的密度为2×103kg/m3;
(2)圆柱体A和B的重力之比为1:5;
(3)A对B的压强变化量是Δp1为600Pa;B对地面的压强变化量是Δp2为300Pa。
【解答】解:(1)A是柱体,A的体积可以表示为VA=SAhA,
A对B的压力等于A的重力FA=GA=mAg=ρAVAg=ρASAhAg,
则A对B的压强pAρAhAg,
圆柱体A的密度ρA2×103kg/m3;
(2)B的重力GB=mBg=ρBVBg=ρBSBhBg,
圆柱体A和B的重力之比:GA:GB=ρASAhAg:ρBSBhBg=ρASAhA:ρBSBhB=2×103kg/m3×1×0.06m:3×103kg/m3×2×0.1m=1:5;
(3)若将A沿水平方向截去一半的高度,A对B的压强变化量是Δp1=ρAΔhg=2×103kg/m3×0.03m×10N/kg=600Pa,
A对B压力的变化量以及B对水平地面的变化量:ΔF2=ΔF1=Δp1SA=ρA△hgSA,
因为A与B的底面积之比为1:2,
所以B对地面的压强变化量是Δp2ρAΔhg2×103kg/m3×0.03m×10N/kg=300Pa。
答:(1)圆柱体A的密度为2×103kg/m3;
(2)圆柱体A和B的重力之比为1:5;
(3)A对B的压强变化量是Δp1为600Pa;B对地面的压强变化量是Δp2为300Pa。
▉题型20 减小压强
【知识点的认识】
利用公式:p来分析减小压强方法:
(1)压力一定,增大受力面积;
(2)受力面积一定,减小压力;
(3)同时减小压力,增大受力面积.
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽.
55.一个装满书的箱子,用图示三种不同方式提起并保持静止。甲图中绳子对手的拉力为F甲,乙图中绳子对手的拉力为F乙。以下说法正确的是( )
A.F甲>F乙
B.F甲<F乙
C.比较乙、丙两图,乙图中绳子对手的勒痕更深一些
D.比较乙、丙两图,丙图中绳子对手的勒痕更深一些
【答案】C
【解答】解:AB、三种方式,绳子对手的拉力都等于箱子的重力,即F甲=F乙=F丙=G,故AB错误;
CD、比较乙、丙两图,绳子对手的压力都等于箱子的重力,乙图中受力面积小于丙图,根据p得p乙>p丙,所以,乙图中绳子对手的勒痕更深一些,故C正确,D错误。
故选:C。
56.如图所示的四种现象中,属于减小压强的是( )
A.水果刀做得很锋利 B.针头做得很尖
C.铁轨铺在枕木上 D.用细钢丝切肥皂
【答案】C
【解答】解:A、水果刀做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。不符合题意。
B、针头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积来增大针头对皮肤的压强,容易进入皮肤。不符合题意;
C、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,符合题意。
D、用很细的钢丝切肥皂,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。不符合题意。
故选:C。
57.如图所示是某款雪地自行车,它与普通的自行车不同,前轮是用一块宽大的滑板代替,这样能增大与雪面的接触面积,从而减小对雪地的 压强 ,防止自行车陷入雪地里,后轮则改装成带有履带的轮子,这样能增大接触面的粗糙程度,从而增大自行车行驶时的 摩擦 。
【答案】压强;摩擦
【解答】解:雪地自行车的前轮被替换成滑雪板,是为了增大受力面积,减小压强;后轮改装成履带,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,使该车便于雪地骑行。
故答案为:压强;摩擦。
▉题型21 增大压强
【知识点的认识】
利用公式:p来分析增大压强方法:
(1)压力一定,减小受力面积;
(2)受力面积一定,增大压力;
(3)同时增大压力,减小受力面积.
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用力刹车.
58.如图所示,平板拖车通常装有几十个轮胎是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【解答】解:运载庞大笨重的器件时,需用具有几十个轮胎的大型平板车,轮胎个数多,是在压力一定时,增大受力面积来减小对地面的压强;车对路面的压力大小等于车的总重力,轮胎的多少不会减小压力也不会增大压力。
故选:C。
59.如图所示的各个实例,为了增大压强的是( )
A.压路机的碾子很重 B.滑雪板的面积较大
C.图钉帽的面积较大 D.书包带做的较宽
【答案】A
【解答】解:A、压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A符合题意;
B、滑雪板的面积较大,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、图钉帽的面积较大,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、书包带做的较宽,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。
(多选)60.2020年6月,为了公民的安全,国家进行了“一带一盔”的专项整治行动,下列说法正确的是( )
A.汽车安全带都设计的很宽,是为了减小压强
B.骑摩托车必须戴头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了增大压强
C.上车必须系安全带,是为了减小惯性
D.头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状
【答案】AD
【解答】解:A、汽车安全带都设计的很宽,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故A正确;
B、骑摩托车必须藏头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故B错误;
C、上车必须系安全带,是为了防止惯性带来伤害,但不能减小惯性,故C错误;
D、头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状,故D正确。
故选:AD。
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第八章第8.1节 压力的作用效果
题型1 压力与重力的区别
题型2 压力的大小
题型3 根据重力公式计算压力大小
题型4 压力的方向
题型5 压力的示意图
题型6 压力的比较大小
题型7 压力的作用效果与压力大小的关系
题型8 探究影响压力作用效果实验中海绵的作用
题型9 探究影响压力作用效果与受力面积的关系
题型10 压强的概念
题型11 压强的单位
题型12 压强的估测
题型13 压强的公式的应用
题型14 p=ρgh计算规则柱体的压强
题型15 固体压强的比较大小
题型16 压强的图像
题型17 压强的叠块
题型18 压强的切割
题型19 压强的变化量
题型20 减小压强
题型21 增大压强
▉题型1 压力与重力的区别
【知识点的认识】
压力与重力的区别和联系
1、定义:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;压力指垂直作用在物体表面上的力。
2、产生原因:重力的产生原因是地球对物体的吸引;压力的产生原因是物体间的相互挤压。
3、力的方向:重力的方向是竖直向下;压力的方向是垂直于物体表面并指向被压物体。
4、力的性质:重力属于重力;压力属于弹力。
5、作用点:重力的作用点是物体的重心;压力的作用点是被压物体表面。
6、施力物体:重力的施力物体是地球;压力的施力物体是另一物体。
7、受力物体:重力的受力物体是地面附近的物体;压力的受力物体是被挤压的物体。
8、压力与重力的联系:
(1)物体在水平支持面上,在竖直方向上只受重力和支持力且物体处于平衡状态时,F=G。
(2)压力不一定是由于物体受到重力而产生的。
(3)物体由于受到重力作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
1.下列关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触面
B.压力的大小一定等于物体的重力大小
C.压力的大小一定不等于物体的重力大小
D.压力的方向总与重力的方向一致
2.关于压力和重力,下列说法中正确的是( )
A.压力和重力的大小一定相同
B.压力和重力的方向一定相同
C.压力和重力是两种不同的力
D.压力的大小一定与重力有关
3.已知木块的重力为G,所受作用力为F。则下列图中支持面MN所受压力的大小:F甲= ,F乙= 。
4.从物理知识的角度来看:磨刀时,刀两侧表面磨得很光滑是为了 ;车轮胎上有凹凸不平的花纹,目的是为了 摩擦;汽车在水平公路上静止时,汽车对地面的压力 汽车的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
▉题型2 压力的大小
【知识点的认识】
压力计算公式是:
(1)F=G(压力与重力平衡)
(2)F=F′(压力与外力平衡)
(3)F=PS。其中P为压强,S为作用面积。
5.一艘小船船底离水面0.5m,若船底有一面积为2cm2的小洞 被一木塞堵住,至少需要 __________N的力。
6.质量为15t的直升机停在机场上时,对地面的压力是 N;当它悬停在空中时,旋翼要提供的向上托力至少应为 N。
7.一个桥头立着如图所示的限重标志牌,此限重标志牌的含义是什么?汽车对该桥面桥面的压力超过多少牛时,桥就有可能被损坏?(取g=10N/kg)
▉题型3 根据重力公式计算压力大小
【知识点的认识】
压力计算公式是:
(1)F=G(压力与重力平衡)
(2)F=F′(压力与外力平衡)
8.如图所示的是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。g取10N/kg。
(1)已知这款车的质量为400kg,车内驾驶员的质量为60kg。当汽车静止在地面上时,汽车对地面的压力是多少?
(2)若汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是汽车对地面压力的,则汽车受到的牵引力是多少?
▉题型4 压力的方向
【知识点的认识】
压力的方向总是垂直于物体表面。
9.图中压力表示正确的是( )
A. B. C. D.
▉题型5 压力的示意图
【知识点的认识】
压力的作用点在物体和斜面的接触面的中点上,过压力的作用点画一垂直于接触面向内的方向画一条有向线段,记为F,即为压力示意图.
10.如图所示,小物块放在斜面上处于静止状态,在图中画出小物块所受重力G和对斜面压力F的示意图。
▉题型6 压力的比较大小
【知识点的认识】
固体压强一般根据公式p比较,根据F=G的关系比较压力。对于柱形固体,也可以根据公式p=ρgh比较压强大小,根据F=pS比较压力。
11.分析三容器对底面的压力和容器内液体重力的关系可得出的结论:
(1)如图A,柱状的容器液体对容器的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力;
(2)如图B,口大底小的容器液体对容器底的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力;
(3)如图C,口小底大的容器液体对容器底的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)容器内液体重力。
12.如图所示:甲、乙是轻质薄壁的容器,底面积相等,分别放入完全相同的两小球后加水至水面相平。若从两容器中将小球分别取出后,水对容器底部的压力变化量分别为ΔF甲水、ΔF乙水,则ΔF甲水 ΔF乙水(选填“>”、“<”或“=”)。
▉题型7 压力的作用效果与压力大小的关系
【知识点的认识】
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
13.如图甲所示是一个均匀材质的正方体,小亮将正方体沿着A点不断切割,并放在海绵上观察海绵的凹陷程度。根据图乙、丙、丁可以得出结论是什么?
▉题型8 探究影响压力作用效果实验中海绵的作用
【知识点的认识】
实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
实验装置如图:
实验结论:
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
14.在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的一系列实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 (选填字母)实验中;
A.用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当接触面粗糙程度相同时,探究滑动摩擦力与压力的关系
C.探究液体压强时,通过观察U形管两侧液面高度差来比较液体内部压强大小
(2)在生活中,书包的背带做得又宽又大能减小压力的作用效果,这是利用了 两图得出的实验结论。
▉题型9 探究影响压力作用效果与受力面积的关系
【知识点的认识】
实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
实验装置如图:
实验结论:
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
15.如图甲、乙、丙、丁所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验可以通过观察 来比较压力的作用效果。实验中采用的物理研究方法有 和转换法。
(2)通过比较图乙、丙,说明 ,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p p'(选填:“>”、“<”或“=”)。
▉题型10 压强的概念
【知识点的认识】
(1)压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量.在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托.一般以英文字母「p」表示.
(2)压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关.
(3)压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.
16.为纪念法国物理学家帕斯卡在流体静力学做出的杰出贡献,把他的名字命名为压强的单位。那么1Pa的物理意义是 。
▉题型11 压强的单位
【知识点的认识】
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米;
压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等.(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡)
17.在科学发展的历程中,许多科学家曾经都做出了伟大的贡献。物理上有很多单位都是以他们的名字命名,下面正确的是( )
A.力的单位——牛顿
B.功率单位——焦耳
C.压强的单位——托里拆利
D.功的单位——瓦特
18.人站立时的压强约为1.5×105Pa,其中1.5×105Pa,表示的物理含义为 。
▉题型12 压强的估测
【知识点的认识】
压强的估测值涉及不同情境下的压力作用效果:
中学生站立时对地面的压强约为104Pa。
中学生行走时对地面的压强约为2×104Pa。
物理课本平放时对桌面的压强约60—80Pa。
一张报纸平放在水平桌面上,对桌面的压强约为0.5Pa。
19.“爱物理,爱生活”,对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面,下列对一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是( )
A.一位中学生受到的重力约60N
B.人骑自行车的速度大约为5km/h
C.一位中学生正常站立对地面的压强约1×104Pa
D.托起一张物理试卷的力大约为2N
▉题型13 压强的公式的应用
【知识点的认识】
计算公式:P,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)
20.两物体放在水平地面上,质量之比为2:3,和地面接触面积之比为4:3,则它们对地面的压强之比为( )
A.9:8 B.1:2 C.2:1 D.8:9
21.底面积为0.2m2,重为400N的铝块放在面积为400cm2的水平桌面上,铝块对桌面产生的压强为( )
A.2000Pa B.4000Pa C.10000Pa D.1Pa
22.叠罗汉是一种体育娱乐项目,如图所示,三个体重、体型相同的人叠成两层静态造型。每个人体重均为G,每只鞋的鞋底面积均为S,则图中圈出的那只脚对水平地面的压强为 。(用题中字母表示)
23.两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16kg,体积为2×10﹣3m3,如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104Pa。将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103Pa,乙对地面的压强为 Pa。
24.书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条)。该“镇纸”质量为300g,与纸面接触面积为30cm2,则“镇纸”对纸的压强为 Pa。在行笔过程中,纸保持静止,则纸 (选填“会”或“不会”)受到“镇纸”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
25.大气压强也可以理解为物体单位面积上受到的大气压力,已知大气压强约为1.0×105Pa,则正常人的手掌心(面积约1dm2)所受大气压力约为 N。
26.如图,物体与墙的接触面积为2×103cm2,某人用200N的力将重为30N的物体压在墙上处于静止状态,物体对墙的压强为 Pa,若将压力减小为100N,物体仍静止,此时物块受到的摩擦力为 N。
27.如图所示,一个均匀长方体被截成A、B两块,若LA与LB的比值为2:1,则A、B对水平桌面的压力之比为 ,压强之比为 。
28.如图,一体重为475N的芭蕾舞演员一只鞋尖与地面接触时对地面的压强约为5×105Pa,由此可计算出一只芭蕾舞鞋的鞋尖面积为 m2。
29.图钉帽的面积是1cm2,图钉尖的面积是5×10﹣4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,那么图钉尖对墙的压强p2是 Pa,手对图钉帽的压强p1是 Pa,p2是p1的 ______ 倍。
30.马戏团里一头体重为6×104N的大象,它每只脚的面积为6×10﹣2m2,当它的四脚站立不动时,对水平地面的压强是 。
31.平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重3N,茶杯的底面积是25cm2,茶杯内装有200cm3的水。(g取10N/kg)求:
(1)茶杯内水的质量。
(2)茶杯对桌面的压强。
32.如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵,通过其智能微推进系统,可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为2.5cm2,内有20mL的药液,注射速度v0为2.5mL/h.求:
(1)若药液的密度为1g/cm3,则注射器内药液的质量是多少?
(2)注射过程中,注射器芯杆移动的速度.
(3)若本次匀速推注药液时,施加在活塞上的推力为26N,活塞与内壁之间摩擦力为0.5N,则活塞对药液的压强是多少?
33.如图所示为我国国产运输机“运20”。若一次飞行过程中,飞机及运送的人员和物资的总质量为2.1×105kg。飞机匀速直线飞行过程中的受到的平均阻力是9×104N。着陆后,飞机所有轮胎与地面总接触面积为4.2m2,取g=10N/kg。求:
(1)飞机及运送的人员和物资所受重力的大小G;
(2)飞机匀速直线飞行过程中所受牵引力的大小F牵;
(3)降落后,飞机静止时对水平地面的压强的大小p。
34.如图所示,冰壶运动日益受到中学生的青睐。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20kg,体积为8×10﹣3m3,停在冰面上时冰壶与冰面的接触面积为0.02m2。某次比赛中,投掷手将冰壶推出,冰壶在12s内向前直线滑行18m后静止,冰壶滑行过程受到的阻力是冰壶重力的0.01倍。请计算:
(1)冰壶在滑行过程中的平均速度;
(2)冰壶的密度;
(3)冰壶脱手后直线滑行过程受到的合力;
(4)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强。
35.如图所示,轻质无弹性细绳将物体A、B通过两个定滑轮连接在绳子的两端,其中GA=10N,GB=50N,B是边长为20cm的正方体,物体B静止在水平地面上,整个装置处于平衡状态(不计滑轮与绳子之间的摩擦)。求:
(1)物体B的密度;
(2)物体B对地面的压强;
(3)若在物体A下方悬挂物体C(物体C未接触地面),使物体B对地面的压强变为原来的,则物体C质量为多少。
36.某款棉花收割机质量为1.2×104kg,轮胎与水平地面的接触总面积为4m2,求:
(1)棉花收割机对地面的压力;
(2)棉花收割机对地面的压强。(g=10N/kg)
37.小熊家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样,如图所示,她测得高压锅限压阀的质量为70g,排气孔的横截面积约为10mm2,则高压锅工作时:(g取10N/kg,设大气压p0=105Pa)
(1)限压阀的重力;
(2)高压锅内部水蒸气的最大压强;
(3)若锅盖面积为200cm2,则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?
▉题型14 p=ρgh计算规则柱体的压强
【知识点的认识】
公式p=ρgh的适用范围:
这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于p=ρgh,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh。但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=ρgh来计算。但对液体来说无论容器的形状如何都可以用p=ρgh计算液体内某一深度的压强。
38.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙 D.m甲=m乙<m丙
39.如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为( )
A.mA:mB=2:1,pA:pB=2:1
B.mA:mB=1:1,pA:pB=2:1
C.mA:mB=1:1,pA:pB=1:1
D.mA:mB=2:1,pA:pB=1:1
▉题型15 固体压强的比较大小
【知识点的认识】
准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小,找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p,采用控制变量法。
40.如图所示,一个空的平底茶杯,放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是F1、p1;如果把它倒扣在桌面上,对桌面的压力和压强分别是F2、p2,则( )
A.F1>F2 p1=p2 B.F1=F2 p1<p2
C.F1<F2 p1=p2 D.F1=F2 p1>p2
41.甲、乙两个实心圆柱体放在相同的海绵上,海绵的凹陷程度如图所示,以下判断正确的是( )
A.甲的压强一定比乙大 B.甲的质量一定比乙小
C.甲的密度一定比乙大 D.甲的体积一定比乙小
42.对赛跑中的一些现象,下列说法中正确的是( )
A.运动员换上跑鞋后对地面的压强变小,因为他与地面的接触面积变小
B.运动员换上跑鞋后对地面的压强不变,因为他对地面的压力不变
C.运动员起跑时向后蹬助跑器,身体向前运动,说明力的作用是相互的
D.运动员在终点冲线时可能失去惯性,所以不能立即停下来
43.公园中常常能见到用鹅卵石铺成的凹凸不平的道路,人在上面行走时能够对脚底有一定的按摩作用,人在上面行走和在水平路面上行走相比,压力和压强的变化是( )
A.压力不变,压强变大 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强不变 D.压力变大,压强不变
44.如图所示,放在水平桌面上的两个相同容器中分别装有相同高度的水和酒精(ρ酒精<ρ水),下列关于液体中a、b、c、三点(其中a、c两点在同一水平面上)压强大小的关系正确的是( )
A.pa>pb>pc B.pc>pb>pa C.pc>pa>pb D.pb>pa>pc
45.将甲、乙、丙三个质量均为1kg的、底面均为正方形的长方体物体叠放在水平地面上,大小为5N的水平推力F作用在乙物体上,三个物体向右做匀速直线运动,且始终保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的摩擦力大小为5N,方向水平向右
B.丙对地面的摩擦力的大小大于乙对丙的摩擦力的大小
C.丙的上表面受到的乙对它的压强小于乙的下表面受到的压强
D.乙的上、下两个表面受到的压强大小之比为1:2
(多选)46.以下文字选于朱自清的《春》:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”关于文中所涉及到的现象解释正确的是( )
A.“小草偷偷地从土里钻出来”,草对土有力的作用
B.“坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面的压强变小
C.“打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力
D.“踢几脚球”,踢出的球由于具有惯性能继续运动
47.如图所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上,它与桌面部分接触,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
48.如图,小清用水平推力F将物体A从甲图位置匀速推到乙图位置,物体A对水平桌面的压力 ,物体A对水平桌面的压强 。
▉题型16 压强的图像
【知识点的认识】
理解图像:首先,你需要仔细查看图像,理解图像中显示的压强是如何随其他变量(如体积、温度等)变化的。
识别关键点:在图像中识别关键点,比如压强的最大值、最小值、交点等。这些点常常是解题的关键。
应用物理定律:压强的公式等。
49.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,则乙的密度是 kg/m3,图中A点横坐标是 。
▉题型17 压强的叠块
【知识点的认识】
叠放类问题涉及两个或多个物体叠放在一起,对地面产生的压强变化。例如,当甲、乙两个实心均匀正方体叠放时,若它们对地面的压强相等,将乙放在甲的上表面或甲放在乙的上表面,会导致甲对地面增加的压强与乙对地面增加的压强不同。这类问题的关键在于找到压力和受力面积,紧抓变量和不变量,同时注意题目中的隐含条件,如质量、受力面积和压强的关系。
50.如图所示,木块A和B叠放在一起,木块A重2.4N,B重4.8N,A的底面积为0.1dm2,而B的底面积为0.4dm2,则B对水平地面的压力和压强分别为( )
A.4.8N,1200Pa B.7.2N,1800Pa
C.2.4N,600Pa D.4.8N,4800Pa
(多选)51.如图甲所示,将质量为m、底面积为S的两块完全相同的木块A和B紧靠放在同一水平桌面上,用F1=10N的推力水平推A,使A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B叠放在水平桌面上,在水平拉力F2的作用下使A、B起做匀速直线运动。则下列说法中正确的是( )
A.甲图中木块与地面的摩擦力大于乙图中木块与地面的摩擦力
B.甲图中,桌面受到的压强为
C.乙图中,拉力F2=10N
D.甲、乙两图中,B所受的摩擦力都是10N
▉题型18 压强的切割
【知识点的认识】
切割类问题则涉及将物体切割后重新放置,观察切割部分或全部对压强的影响。例如,将正方体木块水平或竖直切割后,剩余部分对水平桌面的压力关系会发生变化。这类问题的解决方法包括考虑受力面积不变或减小、压力减小等因素,以及通过计算确定压强的变化。
52.如图所示,均匀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。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p甲<p乙,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
53.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,由图象可知A未切割放上B之前B对地的压强为 Pa,当L=5cm时,pA:pB等于 。
▉题型19 压强的变化量
【知识点的认识】
求解压力和压强变化量的基本方法
1.压力变化量:ΔF=F2﹣F1
其中ΔF表示压力变化量,F2表示最终压力,F1表示初始压力。
2.压强变化量:Δp=p2﹣p1=ΔF/S
其中Δp表示压强变化量,p2表示最终压强,p1表示初始压强,S表示受力面积。
54.有两个实心圆柱体A和B叠放在一起并且完全接触,放在水平地面上,如图所示,已知:A、B两圆柱体的高分别为6cm、10cm,A与B的底面积之比为1:2,A对B的压强是1200Pa,B的密度是3×103kg/m3,求:
(1)圆柱体A的密度。
(2)圆柱体A和B的重力之比。
(3)若将A沿水平方向截去一半的高度,A对B的压强变化量是Δp1,B对地面的压强变化量是Δp2,求Δp1和Δp2的大小。
▉题型20 减小压强
【知识点的认识】
利用公式:p来分析减小压强方法:
(1)压力一定,增大受力面积;
(2)受力面积一定,减小压力;
(3)同时减小压力,增大受力面积.
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽.
55.一个装满书的箱子,用图示三种不同方式提起并保持静止。甲图中绳子对手的拉力为F甲,乙图中绳子对手的拉力为F乙。以下说法正确的是( )
A.F甲>F乙
B.F甲<F乙
C.比较乙、丙两图,乙图中绳子对手的勒痕更深一些
D.比较乙、丙两图,丙图中绳子对手的勒痕更深一些
56.如图所示的四种现象中,属于减小压强的是( )
A.水果刀做得很锋利 B.针头做得很尖
C.铁轨铺在枕木上 D.用细钢丝切肥皂
57.如图所示是某款雪地自行车,它与普通的自行车不同,前轮是用一块宽大的滑板代替,这样能增大与雪面的接触面积,从而减小对雪地的 ,防止自行车陷入雪地里,后轮则改装成带有履带的轮子,这样能增大接触面的粗糙程度,从而增大自行车行驶时的 。
▉题型21 增大压强
【知识点的认识】
利用公式:p来分析增大压强方法:
(1)压力一定,减小受力面积;
(2)受力面积一定,增大压力;
(3)同时增大压力,减小受力面积.
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用力刹车.
58.如图所示,平板拖车通常装有几十个轮胎是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
59.如图所示的各个实例,为了增大压强的是( )
A.压路机的碾子很重 B.滑雪板的面积较大
C.图钉帽的面积较大 D.书包带做的较宽
(多选)60.2020年6月,为了公民的安全,国家进行了“一带一盔”的专项整治行动,下列说法正确的是( )
A.汽车安全带都设计的很宽,是为了减小压强
B.骑摩托车必须戴头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了增大压强
C.上车必须系安全带,是为了减小惯性
D.头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状
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