内容正文:
9.1:压强
知识点01:压力
(1)定义∶垂直作用在物体表面的力叫做压力。如下图所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉对墙面的压力、物块对斜面的压力。
(2)方向∶压力垂直于接触面,指向被压物体。
(3)作用点∶在所压表面上。
(4)作用效果∶使受压物体发生形变。
知识点02:压力和重力的区别
压力
重力
区别
力的示意图
物块A对斜面的压力
物块A受到的重力
施力物体
物块 A
地球
受力物体
斜面
物块 A
力的方向
垂直于受力面指向受力物体
竖直向下
力的大小
不一定等于物体重力
G=mg
力的作用点
在被压物体上
物块重心
性质
弹力
引力
产生原因
物体间相互接触且挤压
地球的吸引
联系
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。只有当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即F压=G。不能说“压力就是重力或者压力就等于重力。”
知识点03:探究影响压力作用效果的因素
压力的作用效果可能与压力的大小、受力面积有关
研究什么?
探究压力的作用效果与压力的大小是否有关
探究压力的作用效果与受力面积是否有关
改变什么?
压力的大小
受力面积的大小
控制什么?
受力面积
压力的大小
怎么
改、控、测?
实验装置图
(1)把小桌放在海绵上,观察海绵被压下的深浅
(2)在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(1)把小桌正面朝上放在海绵上,在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(2)把小桌翮过来,桌面朝下,在小桌上放
一个个砝码,观察海绵被压下的深浅
怎么分析?
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力
的作用效果与压力的大小有关
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力的作用效果与受力面积有关
2.实验器材(小桌子、砝码、海绵)
3.砝码的作用是改变压力的大小
★4.转换法的应用(通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果)
5.控制变量法的应用
[分析现象和数据,总结结论]
6.控制变量法∶研究压力大小对压力作用效果的影响时,要控制受力面积一样;研究受力面积大小对压力作用效果的影响时,要控制压力大小一样。
[交流与反思]
7.选用海绵而不选用长木板的原因(长木板的形变不易用肉眼观察到,海绵的形变容易用肉眼观察到)
8.可代替海绵的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体)
9.实验评估
★实验结论: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。
知识点04:.压强、压强的大小及其计算:
(1)压强概念:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强;
(2)压强公式:;
(3)压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。1 Pa=1 N/m2。
常用单位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1 kPa=103Pa,1 MPa=106Pa。
(4)物理意义∶压强是描述压力作用效果的物理量。
(5)常见数值∶一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa,成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。
知识点05:压强公式的理解
(1) 为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体,还是固体)。
(2)用公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa,F—N,S—m2。
(3)公式中F是压力,而不是重力,但物体静止在水平面上时(只受重力和支持力),对水平面的压力的大小等于物体的重力的大小。
(4)公式中的S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。如图所示,将一底面积为S的物体A分别放置在面积为S1和 S2的两个桌面上,两种情况下,物体对桌面的压力相等,但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是 S2。
(5)在求解密度均匀、形状规则的实心柱体重直作用于水平面上的压强时,利用公式力= 非常快捷、准确、方便。
推导式的适用条件有∶
(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体),如图所示;
(2)物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
知识点06.减小或者增大压强的方法及其应用:
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。
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。
【题型归纳】
题型一:压力、压强概念的理解
【例1】.(25-26八年级上·重庆·月考)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
【变式1】.(25-26八年级上·重庆·期末)对压力和压强的理解,以下说法正确的是( )
A.压力一定时,接触面越粗糙,压强越小
B.压力一定时,受力面积越小,压强越大
C.在受力面积一定时,物体的重力越大,压强就越大
D.压力不一定由重力产生,但压力的方向一定是竖直向下的
【变式2】.(24-25八年级下·山东淄博·月考)下面对压力和压强的理解正确的是( )
A.在受力面积一定时,物体的重力越大,压强就越大
B.压力不一定由重力产生,但压力的方向一定是竖直向下的
C.压力一定时,接触面越粗糙,压强就越大
D.压力一定时,受力面积越小,产生压强越大
【变式3】.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·月考)下列关于压力和压强的说法中,正确的是( )
A.压力越大,压强一定越大 B.受力面积越小,压强一定越大
C.物体的重力越大,对支持面的压力一定越大 D.压力一定时,受力面积越小,压强越大
题型二:探究压力作用效果实验
【例2】.(25-26八年级上·山东济南·期末)同学们用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图1发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与________有关;
(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图2所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的________来比较压力作用效果;
(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是:________一定时,________越小,压力作用效果越明显;
(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较________和________两图(均选填序号“甲”“乙”“丙”或“丁”),还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系;
(5)下列生活实例中运用到第(3)问中结论的是( )(选填字母)。
A.汽车不能超载 B.菜刀钝了要磨一磨
【变式1】.(25-26八年级上·重庆·月考)小亮在平坦的沙滩上玩耍时,发现了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示。由此他产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?选用小桌子、钩码、海绵等器材进行实验,过程如图乙所示。
(1)实验中,小亮通过观察图乙中_________________来比较压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系,可通过图乙中________两次实验进行比较;
(3)通过实验小亮发现坦克设计成履带的原因可用图乙中________两图实验所得结论解释;
(4)如图乙D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,请判断该想法________(选填“可行”或“不可行”);
(5)通过综合分析,图甲中两个脚印所对应的人的质量较大的是____________(填“较深的大脚印”或“较浅的小脚印”)。
(6)将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图E所示,则图C中海绵受到的压强和图E中木板受到的压强的大小关系为:________(选填“”、“”或“”)。
【变式2】.(24-25八年级下·福建泉州·月考)如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察___________来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)在图A、B、C的操作中,观察图_______和图___________可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察图B和图C可知:受力面积一定时,_________越大,压力的作用效果越明显;
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示。图D与图A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压强___________(填“相同”或“不相同”);
(4)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强________图甲中砖块对水平地面的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【变式3】.(24-25八年级下·吉林·期末)如图甲、乙、丙所示,小聪利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与___________有关;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较丙、丁两种情况后,小聪认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这个结论是__________(填“正确”或“错误”)的,为了便于观察,我们在做此实验时应该选择表面材质_________(填“相同”或“不同”)且形变___________(填“明显”或“不明显”)的材料来做实验;
(4)实验时,小聪同学将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为此结论是否可靠?__________;理由:________。
题型三:压强的概念及其计算
【例3】.(2025·黑龙江佳木斯·三模)下列关于压强的说法中,正确的是( )
A.压力越大,压强越大 B.受力面积越小,压强越大
C.当压力一定时,受力面积越小,压强越大 D.当受力面积一定时,压力越小,压强越大
【变式1】.(24-25八年级下·上海金山·月考)若有一长方体物块重力为100N,放在水平地面上,与地面接触面积为,则长方体对地面的压强为___________Pa,它表示每平方米受力面积受到的压力为___________;若在此长方体的中央施加一个竖直向下大小为10N的力,则长方体对地面的压强为___________Pa。
【变式2】.(24-25八年级下·安徽合肥·期中)研究表明,太阳光对被照射的物体也具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。设一个太阳帆的面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是______;此时太阳帆受到光的压力为______ N。
【变式3】.(24-25八年级下·安徽芜湖·期末)如图所示的哪吒公仔静置在水平桌面上,其重力为0.5N,底座与水平桌面的接触面积为。该哪吒公仔对水平桌面的压强为________Pa,该数值表示的物理意义是________。
题型四:压强公式的简单应用
【例4】.(25-26八年级下·全国·课后作业)太极拳是我国非物质文化遗产。如图所示,质量为60kg的武术爱好者在练习太极拳,他双脚与水平地面的接触面积是,当他从甲姿势换成乙姿势后,其对地面的压强________(选填“增大”或“减小”),对地面的压强变化了_____Pa。(g取10N/kg)
【变式1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,将切割制作好的木桌水平放置在地面上,已知桌面的质量为10kg,桌面的表面积为,桌墩的质量为30kg,桌墩上下表面积均为,桌面对桌墩上表面的压强为_____Pa,桌墩对水平地面的压强为_____Pa。(g取10N/kg)
【变式2】.(2025·江苏南京·模拟预测)在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为30N,最下面书与桌面的接触面积为600cm2,此时书对桌面的压力是由_________的形变产生的,它对桌面的压强为_________Pa。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出_________书更容易。此现象表明滑动摩擦力的大小与_________有关。
【变式3】.(25-26八年级上·山东滨州·期末)如图,一质地均匀的长方体放在水平桌面上,一部分露出桌面,竖直切除左边的白色部分,剩余部分对桌面的压强______,竖直切除右边的黑色部分,剩余部分对桌面的压强______(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
题型五:压强增大或减少的方法
【例5】.(25-26八年级上·重庆·期末)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.北极熊趴着爬过薄冰B.载重汽车安装有很多个车轮
C.压路机的碾轮做得很重D.铁轨下铺设枕木
【变式1】.(25-26八年级上·山东济南·期末)《天工开物》记载了人们劳作时的情景,图中所用工具为了减小压强的是( )
A.锄头锄田 B.宽扁担挑粮
C.夯锤榨油 D.踏碓舂谷
【变式2】.(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,下列实例中属于增大压强的是( )
A.滑雪板的面积很大 B.骆驼脚掌较宽
C.破窗锤的锤头很尖 D.汽车安全带较宽
【变式3】.(25-26八年级上·福建泉州·期末)《天工开物》向我们展现了古代劳动人民的智慧。如图人们在劳作时,主要为了减小压强的劳动工具是( )
A.压碎谷物的碾子 B.挑粮食的宽扁担
C.锄田地的锄头 D.加工石料的凿子
题型六:利用p=pgh计算柱体固体压强
【例6】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下列图片所示,有三个实心均质圆柱体甲、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. B.
C. D.
【变式1】.(24-25八年级下·湖北·单元测试)如下图所示,在水平桌面上放着三个由铁制成的实心均质圆柱体。则下列对圆柱体对桌面的压强大小的判断,正确的是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【变式2】.(25-26八年级下·全国·周测)如图所示,三个高度相同的实心圆柱体a、b、c放在水平桌面上,a、b是铁制的,c是铜制的,已知,它们对水平桌面的压强分别是、、,则( )
A. B. C. D.
【变式3】.(2026八年级下·全国·专题练习)如下图所示,同种材料制成的高度相同的均质实心柱体A、B、C放在水平桌面上,已知柱体B最重,柱体C底面积最小。关于三个柱体对桌面的压强,下列说法正确的是( )
A.柱体B对桌面的压强最大
B.柱体C对桌面的压强最小
C.三个柱体对桌面的压强一样大
D.因为压力和受力面积大小均不相同,所以无法判断
题型七:压强的比较大小
【例7】.(24-25八年级下·河南焦作·期中)如图甲所示,质地均匀的正方体甲对水平地面的压强为,沿图中虚线切下一部分放在水平地面上,如图乙所示,图甲中剩余部分对水平地面的压强为,图乙中切下部分对水平地面的压强为,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(24-25八年级下·四川德阳·期中)如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。下列说法正确的是( )
A.A、B对水平地面的压强
B.若将A沿竖直方向截去一半则剩余部分对水平地面的压强增大为原来的两倍
C.若将B沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强减小为原来的一半
D.若将B的阴影部分截去,则剩余部分对水平面的压强变小
【变式2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,形状、体积相同的实心长方体甲、乙置于水平地面,对地面的压力分别为、,将它们顺时针旋转90°,此时甲、乙对地面的压强分别为、,对地面压强的变化量分别为、,若,则( )
A., B.,
C., D.,
【变式3】.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲>F乙,p甲=p乙
C.F甲>F乙,p甲<p乙 D.F甲=F乙,p甲=p乙
题型八:复杂固体压强的计算
【例8】.(25-26八年级上·重庆·月考)有两个质量分布均匀的正方体A、B,A的质量为,边长为,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________。
【变式1】.(24-25八年级下·江苏常州·月考)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________。
【变式2】.(2025·福建福州·模拟预测)同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上时,甲、乙对桌面的压强分别为2p和p,则:________;如图所示,若沿竖直方向把甲分成相等的两部分,此时甲对桌面的压强为________;若把乙叠放在甲的上面,则甲对桌面的压强为________。
【变式3】.(24-25八年级上·江西宜春·期末)取6块实心正方体的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则∶_________,对水平地面的压强∶之比_________。
题型九:压强计算综合问题
【例9】.(24-25八年级下·上海·期末)如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
【变式1】.(25-26八年级下·山东烟台·开学考试)用铝做的一棱长为10cm的实心正方体放到水平桌面上,如图所示。(,)
求:
(1)该正方体所受的重力。
(2)正方体对水平桌面的压强。
【变式2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为,乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm,乙物块高12cm;甲的密度为。求取
(1)乙的质量;
(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强。
【变式3】.(24-25八年级下·山东淄博·月考)玻璃杯里有一定质量的酒精,如图所示,酒精的深度为10cm,酒精重2.4N,已知玻璃杯重0.6N,杯底面积为20cm2。(,g=10N/kg)求∶
(1)酒精对杯底的压强和酒精对杯底的压力;
(2)玻璃杯对水平桌面的压力和压强各为多大?
一、单选题
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大 B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大 D.铅笔对两侧食指的压力大小相等
2.(2025·河南·模拟预测)将均匀实心正方体甲、乙分别置于相同的海绵上,甲的棱长小于乙,观察到如图所示的现象。则关于甲乙的一些物理量的大小关系下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压强较大 B.乙对海绵的压力较大
C.甲正方体的密度较大 D.甲正方体的质量较大
3.(24-25八年级下·福建龙岩·期中)建筑工地上常用的挖掘机,质量为,静止时履带与水平地面的总接触面积为。下列说法正确的是( )
A.挖掘铲前端尖锐,可增大压力
B.履带上有凸棱,可减小履带与地面间的摩擦
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
D.挖掘机静止时所受的重力与挖掘机对水平地面的压力是一对平衡力
4.(25-26八年级下·全国·随堂练习)如下列图片所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下了深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强 B.甲对沙滩的压强小于乙对沙滩的压强
C.甲的重力大于乙的重力 D.甲的重力等于乙的重力
5.(24-25八年级下·吉林·期中)如图所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力F1向右缓慢地推木板,使木板的露出桌面,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F及压强p的变化情况是( )
A.对桌面的压力不变,压强变小 B.对桌面的压力变小,压强不变
C.对桌面的压力不变,压强变大 D.对桌面的压力变小,压强变大
6.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图所示,放在水平地面的两个实心长方体A、B,已知体积 < ,与地面的接触面积 > ,对地面的压强 = 。下列判断正确的是( )
A.A的密度一定小于B的密度 B.A的质量可能等于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度 D.A的质量一定大于B的质量
二、填空题
7.(25-26八年级下·全国·课后作业)两个圆柱形金属块甲和乙,已知甲与乙的密度之比为1:2,质量之比为3:2,高度相同,当它们竖直放置在水平桌面上时,甲和乙对桌面产生的压强之比是_______;甲和乙对桌面产生的压力之比是_____。
8.(25-26八年级下·全国·课后作业)一辆载重汽车的轮胎与地面的总接触面积是0.5m2,空载时汽车对水平地面的压强是 2×105 Pa,则空载时汽车的重力是______N。若汽车满载后对地面的压强是5×105 Pa,则满载时汽车对地面的压力是______N。
9.(25-26八年级下·全国·课后作业)甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,如下图所示,则两人对沙滩的压强__________,两人的质量__________。(均选填“>”“<”或“=”)
10.(25-26八年级下·全国·单元测试)一个铁锭按图甲所示方式放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是和;当其按图乙所示方式放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是和。那么,压力和压强的大小关系为___________,___________。(均选填“>”“<”或“=”)
11.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,质量相等的实心均质正方体A和B()平放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和,则________。现竖直切去A的左半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强为,则________。(均选填“>”“<”或“=”)
三、实验题
12.(25-26八年级下·全国·单元测试)探究影响压力作用效果的因素的实验装置如下列图片所示:
(1)将小桌放到海绵上后,海绵会下陷,这说明力可以改变物体的____________。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知,在受力面积一定时,______________________________,压力的作用效果越明显;通过比较图____________和图丙可知,在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中采用的研究方法除了控制变量法,还有________________________。
(4)实验时将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图丁所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积大小无关。你认为他在探究过程中存在的问题是_________________________________。只利用A、B两块砖块和海绵_____________(选填“能”或“不能”)探究出压力的作用效果与受力面积之间的关系。
13.(24-25八年级下·宁夏吴忠·期末)小明同学在家用常见物体进行“探究压力作用效果影响因素”的实验,所用的水瓶均相同,操作步骤的简易示意图如图所示(A、B、E、F中水瓶装满水,C、D中水瓶未装满水)。
(1)步骤A、B、C、D中,通过观察海绵的______来比较压力的作用效果;
(2)通过步骤A、B,说明压力的作用效果与______大小有关;
(3)通过步骤B、C、D,说明压力的作用效果与______大小有关;
(4)将步骤E中两个完全相同的水瓶紧靠在一起放在海绵上,此时对海绵压力的作用效果与步骤______中的一样;
(5)步骤A中水瓶对海绵的压强pA和步骤F中水瓶对砖块的压强pF的大小关系为pA______pF。(选填“>”“<”“=”)
四、计算题
14.(25-26八年级下·辽宁沈阳·开学考试)平底茶杯放在水平桌面上,茶杯质量为,茶杯的底面积是,茶杯内装有的水(,)。求:
(1)茶杯内水的质量。
(2)装水后,茶杯对桌面的压力。
(3)装有水的茶杯对桌面的压强。
15.(25-26八年级上·山东济南·期末)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,单足与地面的接触面积,取,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?
16.(2026·上海浦东新·一模)一块未压缩的饼干,长、宽、高如图(a)所示,其质量为200g。经过高压压缩后,长、宽不变,高变为原来的。在包装前,工人还需要对压缩好的饼干进行耐压测试,以保证出厂压缩饼干的品质。
(1)求饼干被压缩后的密度。
(2)在耐压测试中,工人用一块面积为的金属板正对饼干施加的压力,如图(b)所示,求金属板对饼干表面的压强p。
五、综合题
17.(24-25八年级下·辽宁沈阳·开学考试)无砟(zhǎ)轨道的高速列车,如图所示,为高速列车的无砟(砟:石头)轨道。无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达360千米(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。
(1)列车设计为子弹头型,目的是:______;
(2)快到站点时,列车关闭动力,列车由于______会继续前进;
(3)列车在匀速行驶过程中,列车的动力______阻力(填“>”“<”或“=”);
(4)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______(填序号),与传统铁路轨道相比,无砟轨道的好处是______(填序号);
①增大受力面积,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里
②可以减少维护,降低粉尘
(5)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择下图中的______。
A. B. C. D.
2
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9.1:压强
知识点01:压力
(1)定义∶垂直作用在物体表面的力叫做压力。如下图所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉对墙面的压力、物块对斜面的压力。
(2)方向∶压力垂直于接触面,指向被压物体。
(3)作用点∶在所压表面上。
(4)作用效果∶使受压物体发生形变。
知识点02:压力和重力的区别
压力
重力
区别
力的示意图
物块A对斜面的压力
物块A受到的重力
施力物体
物块 A
地球
受力物体
斜面
物块 A
力的方向
垂直于受力面指向受力物体
竖直向下
力的大小
不一定等于物体重力
G=mg
力的作用点
在被压物体上
物块重心
性质
弹力
引力
产生原因
物体间相互接触且挤压
地球的吸引
联系
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。只有当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即F压=G。不能说“压力就是重力或者压力就等于重力。”
知识点03:探究影响压力作用效果的因素
压力的作用效果可能与压力的大小、受力面积有关
研究什么?
探究压力的作用效果与压力的大小是否有关
探究压力的作用效果与受力面积是否有关
改变什么?
压力的大小
受力面积的大小
控制什么?
受力面积
压力的大小
怎么
改、控、测?
实验装置图
(1)把小桌放在海绵上,观察海绵被压下的深浅
(2)在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(1)把小桌正面朝上放在海绵上,在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(2)把小桌翮过来,桌面朝下,在小桌上放
一个个砝码,观察海绵被压下的深浅
怎么分析?
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力
的作用效果与压力的大小有关
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力的作用效果与受力面积有关
2.实验器材(小桌子、砝码、海绵)
3.砝码的作用是改变压力的大小
★4.转换法的应用(通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果)
5.控制变量法的应用
[分析现象和数据,总结结论]
6.控制变量法∶研究压力大小对压力作用效果的影响时,要控制受力面积一样;研究受力面积大小对压力作用效果的影响时,要控制压力大小一样。
[交流与反思]
7.选用海绵而不选用长木板的原因(长木板的形变不易用肉眼观察到,海绵的形变容易用肉眼观察到)
8.可代替海绵的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体)
9.实验评估
★实验结论: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。
知识点04:.压强、压强的大小及其计算:
(1)压强概念:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强;
(2)压强公式:;
(3)压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。1 Pa=1 N/m2。
常用单位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1 kPa=103Pa,1 MPa=106Pa。
(4)物理意义∶压强是描述压力作用效果的物理量。
(5)常见数值∶一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa,成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。
知识点05:压强公式的理解
(1) 为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体,还是固体)。
(2)用公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa,F—N,S—m2。
(3)公式中F是压力,而不是重力,但物体静止在水平面上时(只受重力和支持力),对水平面的压力的大小等于物体的重力的大小。
(4)公式中的S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。如图所示,将一底面积为S的物体A分别放置在面积为S1和 S2的两个桌面上,两种情况下,物体对桌面的压力相等,但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是 S2。
(5)在求解密度均匀、形状规则的实心柱体重直作用于水平面上的压强时,利用公式力= 非常快捷、准确、方便。
推导式的适用条件有∶
(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体),如图所示;
(2)物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
知识点06.减小或者增大压强的方法及其应用:
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。
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。
【题型归纳】
题型一:压力、压强概念的理解
【例1】.(25-26八年级上·重庆·月考)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
【答案】B
【详解】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.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。
【变式1】.(25-26八年级上·重庆·期末)对压力和压强的理解,以下说法正确的是( )
A.压力一定时,接触面越粗糙,压强越小
B.压力一定时,受力面积越小,压强越大
C.在受力面积一定时,物体的重力越大,压强就越大
D.压力不一定由重力产生,但压力的方向一定是竖直向下的
【答案】B
【详解】A.压强的大小由压力和受力面积决定,与接触面的粗糙程度无关,故A错误;
B.由压强公式可知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,故B正确;
C.压强取决于压力,而压力不一定等于物体的重力,物体放在水平面上时,压力等于重力;但在斜面上或用手压墙时,压力与重力无关,故C错误;
D.压力的方向是垂直于受力面,压力不一定由重力产生,所以压力的方向不一定是竖直向下,例如水平按压墙壁时压力方向为水平,故D错误。
故选B。
【变式2】.(24-25八年级下·山东淄博·月考)下面对压力和压强的理解正确的是( )
A.在受力面积一定时,物体的重力越大,压强就越大
B.压力不一定由重力产生,但压力的方向一定是竖直向下的
C.压力一定时,接触面越粗糙,压强就越大
D.压力一定时,受力面积越小,产生压强越大
【答案】D
【详解】A.受力面积一定时,压力越大,产生的压强就越大,压强的大小由压力和受力面积决定,而压力不一定等于重力,故A错误;
B.压力是指垂直作用在物体表面上的力,压力不一定由重力产生,例如用手按在墙上,手对墙的压力就与重力无关。 压力的方向是垂直于受力面指向被压物体,而重力的方向是竖直向下的,压力的方向不一定是竖直向下的,故B错误;
CD.由可知,压力一定时,受力面积越小,产生的压强就越大,压强的大小与接触面的粗糙程度无关,故C错误,D正确。
故选D。
【变式3】.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·月考)下列关于压力和压强的说法中,正确的是( )
A.压力越大,压强一定越大 B.受力面积越小,压强一定越大
C.物体的重力越大,对支持面的压力一定越大 D.压力一定时,受力面积越小,压强越大
【答案】D
【详解】A.压力越大,受力面积未知,由可知,压强不一定越大,故A错误;
B.压力未知,受力面积越小,由可知,压强不一定越大,故B错误;
C.如果将物体压在竖直墙面上,物体对墙面的压力不等于重力,物体的重力越大,对支持面的压力不一定越大,故C错误;
D.压力一定时,受力面积越小,由可知,压强越大,故D正确。
故选D。
题型二:探究压力作用效果实验
【例2】.(25-26八年级上·山东济南·期末)同学们用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图1发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与________有关;
(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图2所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的________来比较压力作用效果;
(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是:________一定时,________越小,压力作用效果越明显;
(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较________和________两图(均选填序号“甲”“乙”“丙”或“丁”),还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系;
(5)下列生活实例中运用到第(3)问中结论的是( )(选填字母)。
A.汽车不能超载 B.菜刀钝了要磨一磨
【答案】(1)受力面积
(2)形变程度
(3) 压力 受力面积
(4) 甲 丙
(5)B
【详解】(1)观察图1,两个人对雪地压力相近,一个陷下去,一个没陷下去,原因是一个人直接站在雪地上,另一个人站在滑雪板上,与雪地接触面积不同,所以猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
(2)因为海绵受力时形变明显,所以实验中通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果,海绵形变程度越大,压力作用效果越明显。
(3)[1][2]比较图甲、乙,物块相同则压力相同,乙中物块平放与海绵接触面积大,甲中物块竖放与海绵接触面积小,且甲中海绵形变程度大,所以结论是压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)[1][2]探究压力的作用效果与压力大小的关系时,要控制受力面积相同,改变压力大小。甲、丙两图中,物块都是竖放,受力面积相同,丙图是两个物块叠加,压力比甲图大,所以通过比较甲和丙两图,可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(5)第(3)问结论是压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
A.汽车不能超载,是在受力面积相同的情况下,减小压力来减小压力作用效果,故A不符合题意;
B.菜刀钝了要磨一磨,是在压力一定时,减小受力面积,压力作用效果越明显,故B符合题意。
故选B。
【变式1】.(25-26八年级上·重庆·月考)小亮在平坦的沙滩上玩耍时,发现了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示。由此他产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?选用小桌子、钩码、海绵等器材进行实验,过程如图乙所示。
(1)实验中,小亮通过观察图乙中_________________来比较压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系,可通过图乙中________两次实验进行比较;
(3)通过实验小亮发现坦克设计成履带的原因可用图乙中________两图实验所得结论解释;
(4)如图乙D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,请判断该想法________(选填“可行”或“不可行”);
(5)通过综合分析,图甲中两个脚印所对应的人的质量较大的是____________(填“较深的大脚印”或“较浅的小脚印”)。
(6)将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图E所示,则图C中海绵受到的压强和图E中木板受到的压强的大小关系为:________(选填“”、“”或“”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)A、B
(3)B、C
(4)不可行
(5)较深的大脚印
(6)=
【详解】(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种研究物理问题的方法叫转换法。
(2)比较压力作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积相同,改变压力的大小。除了控制受力面积相同以外,还应保持两次的压力作用在相同的物体或材料上,故可通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
(3)由可知,坦克设计成履带可以增大受力面积,从而减小对地面的压强。比较图中B、C两次实验可知,压力相同,而受力面积不同,图B中受力面积小,海绵的凹陷程度大,说明压力的作用效果与受力面积有关,故可用图乙中B、C两图实验所得结论解释。
(4)D中海绵一端被垫起,导致小桌对海绵的压力方向倾斜,小桌对海绵的压力变小。与图B相比,压力和受力面积均不同,无法比较压力作用效果与受力面积的关系。故该想法不可行。
(5)由可知,较深(压强p较大)的大脚印(受力面积S大)压力更大,较浅的(压强p较小)小脚印(受力面积S小)压力更小,压力等于重力,根据可知,较深的大脚印对应的人质量更大。
(6)将小桌和砝码放到一块木板上,与C相比,压力和受力面积均不变,故由可知,海绵受到的压强等于木板受到的压强,即=。
【变式2】.(24-25八年级下·福建泉州·月考)如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察___________来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)在图A、B、C的操作中,观察图_______和图___________可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;观察图B和图C可知:受力面积一定时,_________越大,压力的作用效果越明显;
(3)若将矿泉水瓶放在石块上,如图D所示。图D与图A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压强___________(填“相同”或“不相同”);
(4)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强________图甲中砖块对水平地面的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2) A B 压力
(3)相同
(4) 变小 大于
【详解】(1)实验时,通过观察海绵的凹陷程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(2)[1][2]研究压力作用效果与受力面积大小关系,要控制压力大小一定,在图A、B、C操作中,图A和图B的压力相同,因此观察图A和图B可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[3]观察图B和图C,受力面积相同,压力大小不同,压力作用效果不同,因此可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)由(2)的结论知,压力的作用效果与压力和受力面积有关。若将矿泉水瓶放在石块上如图D所示,图D与A比较,压力和受力面积都相同,故对石块和海绵的压力作用效果相同,压强相同。
(4)[1]图甲与图乙相比,受力面积相同,图甲的压力大于图乙的压力,因此从图甲到图乙,压强变小。
[2]将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,为了便于比较压强的大小,可以将丙图中的砖块看做由一个小长方体和三棱柱组成,如下图所示:
丙图中的砖块与小长方体相比,受力面积相等,但丙图中的砖块对地面的压力较大,根据 可知,丙图中的砖块对地面的压强较大,即
而小长方体与甲图中的砖块相比,密度不变、高度也不变,因均匀柱体对水平面的压强,所以两者对地面的压强相等,即
比较以上两式可知,即丙图中砖块对水平地面的压强大于图甲中砖块对水平地面的压强。
【变式3】.(24-25八年级下·吉林·期末)如图甲、乙、丙所示,小聪利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察海绵的___________来比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与___________有关;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较丙、丁两种情况后,小聪认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,这个结论是__________(填“正确”或“错误”)的,为了便于观察,我们在做此实验时应该选择表面材质_________(填“相同”或“不同”)且形变___________(填“明显”或“不明显”)的材料来做实验;
(4)实验时,小聪同学将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为此结论是否可靠?__________;理由:________。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力大小
(3) 错误 相同 明显
(4) 不可靠 没有控制压力大小不变
【详解】(1)在探究压力作用效果的实验中,压力的作用效果是无法直接观察的物理量,因此实验中采用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度来直观判断,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越显著;凹陷程度越小,压力的作用效果越微弱。
(2)探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积不变,改变压力大小。通过比较图甲、乙,两者受力面积相同,乙图中增加了砝码,压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此说明:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(3)[1][2][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,则根据压强公式可知,图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小相等,所以小聪的结论是错误的,而海绵看起来凹陷程度大,是因为海绵比较软,容易发生形变,木板比较硬,形变不明显,所以实验时要选择表面材质相同,且形变明显的材料。
(4)[1][2]研究压力作用效果与受力面积的关系时,需用控制变量法,保证压力大小不变,只改变受力面积。实验中把木块沿竖直方向切成两块,虽然受力面积减小了,但每块木块对海绵的压力也随之减小,压力和受力面积同时改变。因此无法确定压力作用效果的变化是由受力面积导致的,得出“压力作用效果与受力面积无关”的结论是不可靠的,其问题在于没有控制压力大小不变。
题型三:压强的概念及其计算
【例3】.(2025·黑龙江佳木斯·三模)下列关于压强的说法中,正确的是( )
A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.当压力一定时,受力面积越小,压强越大
D.当受力面积一定时,压力越小,压强越大
【答案】C
【详解】A.压强的大小与压力和受力面积的大小有关,压力越大,因受力面积不能确定,所以压强不一定大,故A错误;
B.压强的大小与压力和受力面积的大小有关,受力面积越小,因压力不能确定,所以压强不一定大,故B错误;
C.当压力一定时,受力面积越小,根据可知,压强越大,故C正确;
D.当受力面积一定时,压力越小,根据可知,压强越小,故D错误。
故选C。
【变式1】.(24-25八年级下·上海金山·月考)若有一长方体物块重力为100N,放在水平地面上,与地面接触面积为,则长方体对地面的压强为___________Pa,它表示每平方米受力面积受到的压力为___________;若在此长方体的中央施加一个竖直向下大小为10N的力,则长方体对地面的压强为___________Pa。
【答案】 1000 1000N 1100
【详解】[1]水平地面上,物块对地面的压力等于重力100N,即,受力面积,代入压强公式得
[2]物理意义:,因此1000Pa表示每平方米受力面积受到1000N的压力。
[3]施加一个竖直向下的10N的力后,物体对地面的总压力
受力面积S不变,代入压强公式得
【变式2】.(24-25八年级下·安徽合肥·期中)研究表明,太阳光对被照射的物体也具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。设一个太阳帆的面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是______;此时太阳帆受到光的压力为______ N。
【答案】 每平方米面积上受到光的压力为 9
【详解】[1]压强的物理意义是物体单位面积上受到的压力。对于,其表示每平方米面积上受到光的压力为。
[2]由已知条件可知,根据压强公式计算得,太阳帆受到光的压力
【变式3】.(24-25八年级下·安徽芜湖·期末)如图所示的哪吒公仔静置在水平桌面上,其重力为0.5N,底座与水平桌面的接触面积为。该哪吒公仔对水平桌面的压强为________Pa,该数值表示的物理意义是________。
【答案】 2000 1m2桌面受到的压力为
【详解】[1]哪吒公仔对水平桌面的压力等于重力,对水平桌面的压强为
[2]压强表示单位面积受到的压力,表示的物理意义是1m2桌面受到的压力为。
题型四:压强公式的简单应用
【例4】.(25-26八年级下·全国·课后作业)太极拳是我国非物质文化遗产。如图所示,质量为60kg的武术爱好者在练习太极拳,他双脚与水平地面的接触面积是,当他从甲姿势换成乙姿势后,其对地面的压强________(选填“增大”或“减小”),对地面的压强变化了_____Pa。(g取10N/kg)
【答案】 增大
【详解】[1]当他从甲姿势换成乙姿势时,对地面的压力不变,受力面积变小,根据公式可知,其对地面的压强变大。
[2]甲姿势中左脚对地面的压强,
乙姿势中左脚对地面的压强,相比甲姿势中左脚对地面的压强,乙姿势中左脚对地面的压强变化了。
【变式1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,将切割制作好的木桌水平放置在地面上,已知桌面的质量为10kg,桌面的表面积为,桌墩的质量为30kg,桌墩上下表面积均为,桌面对桌墩上表面的压强为_____Pa,桌墩对水平地面的压强为_____Pa。(g取10N/kg)
【答案】 200 800
【详解】[1]桌面放在桌墩上,压力等于桌面的重力:,由于桌墩上表面面积为,而桌面面积为 ,显然桌面比桌墩大,所以实际接触面积是桌墩的上表面面积,即:因此,压强:;
[2]桌墩对水平地面的压强,此时,总压力 = 桌面重力 + 桌墩重力,,受力面积是桌墩与地面的接触面积,即桌墩下表面面积:,因此,压强:。
【变式2】.(2025·江苏南京·模拟预测)在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为30N,最下面书与桌面的接触面积为600cm2,此时书对桌面的压力是由_________的形变产生的,它对桌面的压强为_________Pa。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出_________书更容易。此现象表明滑动摩擦力的大小与_________有关。
【答案】 书 500 A 压力大小
【详解】[1]书对桌面的压力中,书发生形变后要恢复原状,对桌面产生压力的作用,故书对桌面的压力是由书的形变产生的。
[2]书对水平桌面的压力等于所有书的总重力,即,桌面的受力面积等于最下面书与桌面的接触面积,即,故书对桌面的压强为
[3][4]图中A、B两本书的粗糙程度相同,A书受到的压力小于B书受到的压力,则抽出A书时受到的摩擦力小,所以抽出A书更容易,此现象表明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。
【变式3】.(25-26八年级上·山东滨州·期末)如图,一质地均匀的长方体放在水平桌面上,一部分露出桌面,竖直切除左边的白色部分,剩余部分对桌面的压强______,竖直切除右边的黑色部分,剩余部分对桌面的压强______(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变小
【详解】[1]放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,设长方体的总重力为G,长方体的底面积为S1,长方体与桌面总的接触面积为S,其切除的面积为,切除的重力为,则切除前,长方体对桌面的压强为
因为,所以则有切除前长方体对桌面的压强大于长方体整体放在桌面上时对桌面的压强,即
由上式可得
当竖直切除左侧白色部分,则剩余部分重力变小,即剩余部分对桌面压力变小了;且剩余部分对桌面压强为
则有
则,说明竖直切除左侧白色部分,剩余部分对桌面压强变大。
[2]竖直切除右边的黑色部分,长方体只剩白色部分,剩余部分重力为,和桌面的接触面积为,剩余部分对桌面的压强
竖直切除右边的黑色部分,剩余部分对桌面的压强变小。
题型五:压强增大或减少的方法
【例5】.(25-26八年级上·重庆·期末)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.北极熊趴着爬过薄冰 B.载重汽车安装有很多个车轮
C.压路机的碾轮做得很重 D.铁轨下铺设枕木
【答案】C
【详解】A.北极熊趴着爬过薄冰,是通过增大接触面积来减小压强,故A不符合题意;
B.载重汽车安装有很多个车轮,是通过增大接触面积来减小压强,故B不符合题意;
C.压路机的碾轮做得很重,是通过增大压力来增大压强,故C符合题意;
D.铁轨下铺设枕木,是通过增大接触面积来减小压强,故D不符合题意;
故选C。
【变式1】.(25-26八年级上·山东济南·期末)《天工开物》记载了人们劳作时的情景,图中所用工具为了减小压强的是( )
A.锄头锄田 B.宽扁担挑粮
C.夯锤榨油 D.踏碓舂谷
【答案】B
【详解】A.锄头的刃很薄,是通过减小受力面积来增大压强,方便锄地,故A不符合题意;
B.扁担做得宽扁,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,避免肩膀被压疼,故B符合题意;
C.夯锤的底部较窄,是通过减小受力面积来增大压强,方便榨油,故C不符合题意;
D.舂谷的碓头较尖,是通过减小受力面积来增大压强,方便舂碎谷物,故D不符合题意。
故选B 。
【变式2】.(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图所示,下列实例中属于增大压强的是( )
A.滑雪板的面积很大 B.骆驼脚掌较宽
C.破窗锤的锤头很尖 D.汽车安全带较宽
【答案】C
【详解】A.滑雪板的面积很大,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小对雪的压强,防止陷入雪中,故A不符合题意;
B.骆驼脚掌较宽,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小对沙地的压强,防止陷入沙中,故B不符合题意;
C.破窗锤的锤头很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大对玻璃的压强,以便更容易击碎玻璃,故C符合题意;
D.汽车安全带较宽,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小对人体的压强,以保护乘客,故D不符合题意。
故选C。
【变式3】.(25-26八年级上·福建泉州·期末)《天工开物》向我们展现了古代劳动人民的智慧。如图人们在劳作时,主要为了减小压强的劳动工具是( )
A.压碎谷物的碾子 B.挑粮食的宽扁担
C.锄田地的锄头 D.加工石料的凿子
【答案】B
【详解】A.压碎谷物的碾子,其本身很重,增大了对谷物的压力,同时碾子与谷物的接触面很小,减小了受力面积,根据可知,这样增大了对谷物的压强,更容易压碎谷物,故A不符合题意;
B.挑粮食的宽扁担,是在压力一定时,通过增大肩膀的受力面积来减小对肩膀的压强,使人感觉更舒适,故B符合题意;
C.锄田地的锄头,其刃部做得很锋利,是在压力一定时,通过减小土地的受力面积来增大压强,以便更容易锄开土地,故C不符合题意;
D.加工石料的凿子,其尖端做得很锋利,是在压力一定时,通过减小石料的受力面积来增大压强,以便更容易凿开石料,故D不符合题意。
故选B。
题型六:利用p=pgh计算柱体固体压强
【例6】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下列图片所示,有三个实心均质圆柱体甲、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. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为甲、乙、丙都是实心均质圆柱体,所以对水平地面的压强;甲、乙、丙的高度,且三者对地面的压强相等,所以由可知,三个圆柱体的密度大小关系为;因为,,所以,因为、,所以甲、乙的质量大小关系为;已知乙、丙的底面积大小关系为,乙、丙对地面的压强相等,则由可知,乙、丙对地面的压力大小关系为,在水平地面上压力等于重力,则,。所以三个圆柱体的质量大小关系为,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
【变式1】.(24-25八年级下·湖北·单元测试)如下图所示,在水平桌面上放着三个由铁制成的实心均质圆柱体。则下列对圆柱体对桌面的压强大小的判断,正确的是( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】B
【详解】三个由铁制成的实心圆柱体,质地均匀,对水平桌面的压强,密度相同,高度不相同,乙的高度最大,故乙对水平桌面的压强最大,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
【变式2】.(25-26八年级下·全国·周测)如图所示,三个高度相同的实心圆柱体a、b、c放在水平桌面上,a、b是铁制的,c是铜制的,已知,它们对水平桌面的压强分别是、、,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为图中圆柱体对水平桌面的压力和自身的重力相等,所以实心圆柱体对水平桌面的压强;因为a和b是铁制的,c是铜制的,且,所以它们对水平桌面的压强大小关系为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3】.(2026八年级下·全国·专题练习)如下图所示,同种材料制成的高度相同的均质实心柱体A、B、C放在水平桌面上,已知柱体B最重,柱体C底面积最小。关于三个柱体对桌面的压强,下列说法正确的是( )
A.柱体B对桌面的压强最大
B.柱体C对桌面的压强最小
C.三个柱体对桌面的压强一样大
D.因为压力和受力面积大小均不相同,所以无法判断
【答案】C
【详解】同种材料制成的高度相同的实心柱体、 和放在水平桌面上,已知柱体最重,柱体 底面积最小,关于三个柱体对桌面的压强 ,密度和高度相同,则压强相等,故C正确,ABD错误。
故选C。
题型七:压强的比较大小
【例7】.(24-25八年级下·河南焦作·期中)如图甲所示,质地均匀的正方体甲对水平地面的压强为,沿图中虚线切下一部分放在水平地面上,如图乙所示,图甲中剩余部分对水平地面的压强为,图乙中切下部分对水平地面的压强为,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由压强公式可知,质地均匀的正方体对水平地面的压强与物体的密度和高度有关,由题意可知,切割过程中,密度不变,只比较高度,由图可知,原高度最高,切下部分高度最小,所以可知,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1】.(24-25八年级下·四川德阳·期中)如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。下列说法正确的是( )
A.A、B对水平地面的压强
B.若将A沿竖直方向截去一半则剩余部分对水平地面的压强增大为原来的两倍
C.若将B沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强减小为原来的一半
D.若将B的阴影部分截去,则剩余部分对水平面的压强变小
【答案】C
【详解】A.两个质量相等的实心均匀正方体A、B,其重力相等,而物体对支持面的压力大小等于物体的重力大小,,由A的边长小于B的边长可知,A的受力面积小于B的受力面积,根据,,A错误;
B.质量分布均匀的柱形物体对支持面的压力大小等于重力,对支持面的压强大小
即柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关,若将A沿竖直方向截去一半,物体高度不变,则剩余部分对水平地面的压强与原来相等,故B错误;
C.若将B沿水平方向截去一半,物体高度为原来的二分之一,由可知,剩余部分对水平地面的压强为原来的二分之一,故C正确;
D.若将B的阴影部分截去,受力面积减小,而物体对支持面的压力随重力的减小而变小。设剩余部分的面积为原来的二分之一,显然剩余部分的重力大于原来的二分之一,根据,剩余部分对水平面的压强变大,故D错误。
故选C。
【变式2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,形状、体积相同的实心长方体甲、乙置于水平地面,对地面的压力分别为、,将它们顺时针旋转90°,此时甲、乙对地面的压强分别为、,对地面压强的变化量分别为、,若,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】设两长方体竖直放置时与地面接触面积为a,平躺放置时与地面的接触面积为b,放置方式变化时,压强变化量为,因为,所以,又因为旋转后,根据可知,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3】.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是( )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲>F乙,p甲=p乙
C.F甲>F乙,p甲<p乙 D.F甲=F乙,p甲=p乙
【答案】C
【详解】如图所示,下部分是圆柱形状,甲图中饮料对瓶底的压力大小等于饮料的重力;乙图中饮料的重力由瓶盖和两侧共同分担,故乙图中饮料对瓶盖的压力小于饮料的重力;所以可以判断甲图中饮料对瓶底压力较大,即
把瓶子和瓶内的饮料视为一个整体,无论是正放还是倒放,瓶子对桌面的压力相等。如图可知,当瓶子正放时受力面积较大,倒放时受力面积较小,根据可知,受力面积小的压强大,即,综上可知,故C正确,ABD错误。
故选C。
题型八:复杂固体压强的计算
【例8】.(25-26八年级上·重庆·月考)有两个质量分布均匀的正方体A、B,A的质量为,边长为,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________。
【答案】 20
【详解】[1]A的质量为,则A的重力为
A放置在水平桌面上,对桌面的压力等于自身的重力,为20N。
[2]将A放置在水平桌面时,A对桌面的压强为
将边长为的B叠放在A的正上方,A对水平桌面的压强增加了4000Pa,根据可知,增加的压力为
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,为
B对水平桌面的压强为
【变式1】.(24-25八年级下·江苏常州·月考)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________。
【答案】 1∶4 1∶1
【详解】[1]B对A的压力与A对地面的压力之比为
[2]物块A与物块B的底面积之比
根据可知B对A的压强与A对地面的压强之比为
【变式2】.(2025·福建福州·模拟预测)同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上时,甲、乙对桌面的压强分别为2p和p,则:________;如图所示,若沿竖直方向把甲分成相等的两部分,此时甲对桌面的压强为________;若把乙叠放在甲的上面,则甲对桌面的压强为________。
【答案】 8:1 2p
【详解】[1]设甲、乙两个正方体的边长分别为 a、b,因它们由同种材料制成,密度相同,则
由压强公式得甲对桌面的压强
乙对桌面的压强
联立以上两式可知a:b = 2:1
[2]若将甲沿竖直方向分成相等两块,高度不变,根据
可知此时甲对桌面的压强不变,为2p。
[3]若将乙叠放在甲上,甲对桌面的压强为
【变式3】.(24-25八年级上·江西宜春·期末)取6块实心正方体的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则∶_________,对水平地面的压强∶之比_________。
【答案】 1∶1 2∶3
【详解】[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,两种方式放置的金属块对水平地面的压力相等,即
[2]设一个金属块的一个面的面积为S,则图(a)中受力面积为,图(b)中受力面积为,由可得,对水平地面的压强之比
题型九:压强计算综合问题
【例9】.(24-25八年级下·上海·期末)如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)柱体A的质量
(2)柱体A对地面的压强
(3)它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,结合(2)中的分析可知
解得
【变式1】.(25-26八年级下·山东烟台·开学考试)用铝做的一棱长为10cm的实心正方体放到水平桌面上,如图所示。(,)
求:
(1)该正方体所受的重力。
(2)正方体对水平桌面的压强。
【答案】(1)27N
(2)
【详解】(1)由题意可知,正方体体积
根据质量公式可得
根据重力公式
(2)由题意可知,正方体底面积为
正方体静止在水平面上,正方体对桌面的压力等于正方体重力,
可得正方体对水平桌面的压强
【变式2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为,乙物块的底面积是甲的2倍。甲物块高15cm,乙物块高12cm;甲的密度为。求取
(1)乙的质量;
(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以乙的密度为
乙的底面积为
则乙的体积为
由可得,乙的质量为
(2)甲的体积为
由可得,甲的质量为
现将甲物块叠放在乙物块上方,对地面的压力为
乙物块对水平地面的压强为
【变式3】.(24-25八年级下·山东淄博·月考)玻璃杯里有一定质量的酒精,如图所示,酒精的深度为10cm,酒精重2.4N,已知玻璃杯重0.6N,杯底面积为20cm2。(,g=10N/kg)求∶
(1)酒精对杯底的压强和酒精对杯底的压力;
(2)玻璃杯对水平桌面的压力和压强各为多大?
【答案】(1)
800Pa,1.6N
(2)
3.0N,1500Pa
【详解】(1)已知酒精的深度
酒精的密度 ,根据液体压强公式,酒精对杯底的压强为
已知杯底面积
根据压强公式,可得,则酒精对杯底的压力为
(2)玻璃杯放在水平桌面上,其对桌面的压力等于杯子和酒精的总重力,已知酒精重 ,玻璃杯重 ,玻璃杯对水平桌面的压力为
玻璃杯对水平桌面的受力面积等于杯底面积,根据压强公式,玻璃杯对水平桌面的压强为
一、单选题
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大 B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大 D.铅笔对两侧食指的压力大小相等
【答案】CD
【详解】ABD.铅笔处于静止状态,属于平衡状态,水平方向上受到的两个压力是一对平衡力。平衡力大小相等,因此左右手对铅笔的压力大小相等。根据力的作用是相互的,铅笔对左右两侧食指的压力大小也相等,故A、B错误,D正确;
C.根据,由于右侧受力面积更小,两侧受到铅笔的压力大小相等,所以右侧食指所受压强更大,故C正确。
故选CD。
2.(2025·河南·模拟预测)将均匀实心正方体甲、乙分别置于相同的海绵上,甲的棱长小于乙,观察到如图所示的现象。则关于甲乙的一些物理量的大小关系下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压强较大 B.乙对海绵的压力较大
C.甲正方体的密度较大 D.甲正方体的质量较大
【答案】B
【详解】A.压强的大小可通过海绵的凹陷程度判断,图中乙下方的海绵凹陷更明显,说明乙对海绵的压强较大,因此甲对海绵的压强较大的说法错误,故A错误;
B.压力的作用效果是使海绵凹陷的原因,乙下方海绵凹陷更明显,说明乙对海绵的压强较大,乙的面积大于甲,根据得,乙的压力更大,因此该说法正确,故B正确;
C.甲、乙是均匀实心正方体,甲的棱长小于乙,则甲的体积;乙的压力更大(即重力更大,质量更大),根据,乙的质量大、体积也大,无法直接判断甲的密度更大,故C错误;
D.压力等于重力,乙对海绵的压力更大,说明乙的重力更大,质量更大,因此甲正方体的质量较大的说法错误,故D错误。
故选B。
3.(24-25八年级下·福建龙岩·期中)建筑工地上常用的挖掘机,质量为,静止时履带与水平地面的总接触面积为。下列说法正确的是( )
A.挖掘铲前端尖锐,可增大压力
B.履带上有凸棱,可减小履带与地面间的摩擦
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
D.挖掘机静止时所受的重力与挖掘机对水平地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.挖掘铲前端尖锐,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.履带上有凸棱,可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
故C正确;
D.作用在同一物体上,大小相等,方向相反且作用在同一直线上的两个力是一对平衡力。挖掘机静止时所受的重力竖直向下,挖掘机对水平地面的压力也是竖直向下,两个力的方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
4.(25-26八年级下·全国·随堂练习)如下列图片所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下了深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强 B.甲对沙滩的压强小于乙对沙滩的压强
C.甲的重力大于乙的重力 D.甲的重力等于乙的重力
【答案】C
【详解】AB.甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步时,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相同,故AB不符合题意;
CD.因,由可得,由于物体对水平沙地的压力大小等于重力大小,所以甲受到的重力大小大于乙受到的重力大小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5.(24-25八年级下·吉林·期中)如图所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力F1向右缓慢地推木板,使木板的露出桌面,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F及压强p的变化情况是( )
A.对桌面的压力不变,压强变小 B.对桌面的压力变小,压强不变
C.对桌面的压力不变,压强变大 D.对桌面的压力变小,压强变大
【答案】C
【详解】木板对桌面的压力等于木板的重力,所以在推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,受力面积减小,根据可知木板对桌面的压强p变大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图所示,放在水平地面的两个实心长方体A、B,已知体积 < ,与地面的接触面积 > ,对地面的压强 = 。下列判断正确的是( )
A.A的密度一定小于B的密度 B.A的质量可能等于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度 D.A的质量一定大于B的质量
【答案】D
【详解】AC.根据(为长方体高度),由图知,且,可得,故AC错误;
BD.由,、,得,即、,故B错误,故D正确。
故选D。
二、填空题
7.(25-26八年级下·全国·课后作业)两个圆柱形金属块甲和乙,已知甲与乙的密度之比为1:2,质量之比为3:2,高度相同,当它们竖直放置在水平桌面上时,甲和乙对桌面产生的压强之比是_______;甲和乙对桌面产生的压力之比是_____。
【答案】 1:2 3:2
【详解】[1][2]压力:,质量比,故压力比。根据柱形固体压强公式,已知密度之比为,高度之比,所以压强之比。
8.(25-26八年级下·全国·课后作业)一辆载重汽车的轮胎与地面的总接触面积是0.5m2,空载时汽车对水平地面的压强是 2×105 Pa,则空载时汽车的重力是______N。若汽车满载后对地面的压强是5×105 Pa,则满载时汽车对地面的压力是______N。
【答案】 /
【详解】[1]汽车静止在水平地面上时,汽车对水平地面的压力大小等于汽车的重力。则空载时汽车的重力为
[2]若汽车满载后对地面的压强是,轮胎与地面的总接触面积不变,仍是0.5m2,则满载时汽车对地面的压力是
9.(25-26八年级下·全国·课后作业)甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下深浅相同、大小不同的脚印,如下图所示,则两人对沙滩的压强__________,两人的质量__________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = >
【详解】[1]用脚印深浅表示压强的大小,由于脚印深浅相同,所以压强相等,则两人对沙滩的压强=。
[2]由可知,在压强相同时,受力面积越大,对应的压力越大,甲的脚印更大,所以甲的压力更大,即,因为压力大小等于重力,所以甲的重力大于乙的重力,根据,所以质量。
10.(25-26八年级下·全国·单元测试)一个铁锭按图甲所示方式放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是和;当其按图乙所示方式放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是和。那么,压力和压强的大小关系为___________,___________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = <
【详解】[1][2]同样一个铁锭,重力是相同的,甲乙两种方式放置对水平地面的压力是相等的,都等于铁锭的重力;两种情况下,压力是相同的,乙种方式放置时,水平地面的受力面积更小,根据公式可知,压强更大。
11.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图所示,质量相等的实心均质正方体A和B()平放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和,则________。现竖直切去A的左半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强为,则________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 > =
【详解】[1][2]当物体放在水平地面上时,压力,由于质量相等,则压力相等,从图中可以看出,A的棱长较小,受力面积较小,根据压强公式可知,在压力相等时,受力面积越小,压强越大,故A对地面的压强较大;现竖直切去A的左半部分,该物体仍是柱体,对于柱状实心物体,可根据,判断压强大小,切去后密度和高度均没有改变,因此剩余部分对地面的压强和切去之前相等。则,。
三、实验题
12.(25-26八年级下·全国·单元测试)探究影响压力作用效果的因素的实验装置如下列图片所示:
(1)将小桌放到海绵上后,海绵会下陷,这说明力可以改变物体的____________。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知,在受力面积一定时,______________________________,压力的作用效果越明显;通过比较图____________和图丙可知,在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中采用的研究方法除了控制变量法,还有________________________。
(4)实验时将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图丁所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积大小无关。你认为他在探究过程中存在的问题是_________________________________。只利用A、B两块砖块和海绵_____________(选填“能”或“不能”)探究出压力的作用效果与受力面积之间的关系。
【答案】(1) 形状 可以
(2) 压力越大 乙
(3)转换法
(4) 没有控制压力的大小不变 能
【详解】(1)[1][2]小桌放在海绵上使海绵下陷,说明力可以改变物体的形状;沙子能通过凹陷程度显示压力作用效果,因此可以代替海绵。
(2)[1][2]甲、乙中受力面积相同(小桌腿朝下),乙中压力更大(有砝码),海绵凹陷更深,故受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;乙、丙中压力相同(都有砝码),受力面积不同(乙是小桌腿朝下,丙是小桌桌面朝下),因此比较乙和丙可探究受力面积的影响。
(3)实验通过海绵凹陷程度反映压力作用效果,将不易直接观察的压力作用效果转换为易观察的海绵凹陷程度,此为转换法,故研究方法除控制变量法外还有转换法。
(4)[1][2]丁图中竖直切开砖块后,A、B的压力和受力面积均变为原来的一半,小明未控制压力大小不变;利用A、B可探究:如将A单独放置(压力,受力面积),再将B叠放在A上(压力,受力面积),或调整放置方式控制压力不变改变受力面积,因此能探究压力作用效果与受力面积的关系。
13.(24-25八年级下·宁夏吴忠·期末)小明同学在家用常见物体进行“探究压力作用效果影响因素”的实验,所用的水瓶均相同,操作步骤的简易示意图如图所示(A、B、E、F中水瓶装满水,C、D中水瓶未装满水)。
(1)步骤A、B、C、D中,通过观察海绵的______来比较压力的作用效果;
(2)通过步骤A、B,说明压力的作用效果与______大小有关;
(3)通过步骤B、C、D,说明压力的作用效果与______大小有关;
(4)将步骤E中两个完全相同的水瓶紧靠在一起放在海绵上,此时对海绵压力的作用效果与步骤______中的一样;
(5)步骤A中水瓶对海绵的压强pA和步骤F中水瓶对砖块的压强pF的大小关系为pA______pF。(选填“>”“<”“=”)
【答案】(1)凹陷程度(2)受力面积(3)压力(4)A(5)=
【详解】(1)根据转换法,步骤A、B、C、D中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)比较步骤A、B,只有受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,说明压力的作用效果与受力面积大小有关。
(3)比较步骤B、C、D,只有压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,说明压力的作用效果与压力大小有关。
(4)将步骤E中两个完全相同的水瓶紧靠在一起放在海绵上,此时压力变为原来一个水瓶压力的2倍,受力面积也变为原来一个水瓶受力面积的2倍。根据压强公式,压力和受力面积同时扩大相同的倍数,压强不变,即对海绵压力的作用效果不变,与步骤A中的一样。
(5)比较A、F,水瓶对海绵的压力和水瓶对砖块的压力大小相同,受力面积相同,根据压强公式可知步骤A中水瓶对海绵的压强和步骤F中水瓶对砖块的压强大小相同,即。
四、计算题
14.(25-26八年级下·辽宁沈阳·开学考试)平底茶杯放在水平桌面上,茶杯质量为,茶杯的底面积是,茶杯内装有的水(,)。求:
(1)茶杯内水的质量。
(2)装水后,茶杯对桌面的压力。
(3)装有水的茶杯对桌面的压强。
【答案】(1)0.2kg (2)5N (3)2000Pa
【详解】(1)水的体积
茶杯内水的质量
(2)茶杯重力
水的重力
装水后茶杯对桌面的压力等于总重力,故装水后,茶杯对桌面的压力
(3)底面积
则装有水的茶杯对桌面的压强
15.(25-26八年级上·山东济南·期末)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,单足与地面的接触面积,取,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?
【答案】(1)120N
(2)
【详解】(1)机器狗空载站立在水平冰面上时,其对冰面的压力等于自身的重力,即机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压力
(2)机器狗与地面的接触面积为三只脚的面积之和。三足着地时的总受力面积
机器狗对冰面的压强
16.(2026·上海浦东新·一模)一块未压缩的饼干,长、宽、高如图(a)所示,其质量为200g。经过高压压缩后,长、宽不变,高变为原来的。在包装前,工人还需要对压缩好的饼干进行耐压测试,以保证出厂压缩饼干的品质。
(1)求饼干被压缩后的密度。
(2)在耐压测试中,工人用一块面积为的金属板正对饼干施加的压力,如图(b)所示,求金属板对饼干表面的压强p。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)饼干被压缩后质量不变,先计算压缩后的体积,再用密度公式求解。已知饼干的质量,压缩前的高度,压缩后的高度
根据体积公式,其中a是长,b是宽,h是高,则压缩后的体积为
根据密度公式,得压缩后的密度
(2)饼干上表面面积为
饼干上表面面积小于金属板表面积,计算压强时,受力面积应为金属板与饼干的接触面积,即饼干的上表面积,而不是金属板的总面积。已知金属板对饼干的压力,根据压强公式,金属板对饼干表面的压强
五、综合题
17.(24-25八年级下·辽宁沈阳·开学考试)无砟(zhǎ)轨道的高速列车,如图所示,为高速列车的无砟(砟:石头)轨道。无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达360千米(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。
(1)列车设计为子弹头型,目的是:______;
(2)快到站点时,列车关闭动力,列车由于______会继续前进;
(3)列车在匀速行驶过程中,列车的动力______阻力(填“>”“<”或“=”);
(4)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______(填序号),与传统铁路轨道相比,无砟轨道的好处是______(填序号);
①增大受力面积,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里
②可以减少维护,降低粉尘
(5)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生,为了更容易砸破玻璃,“逃生锤”外形应该选择下图中的______。
A. B. C. D.
【答案】(1)减少空气阻力(2)惯性(3)=(4) ① ②(5)B
【详解】(1)列车设计为子弹头流线型,目的是减小高速行驶时受到的空气阻力。
(2)物体具有保持原有运动状态的性质叫做惯性,关闭动力后,列车由于惯性会继续保持运动状态前进。
(3)列车匀速行驶时处于平衡状态,水平方向的动力和阻力是一对平衡力,大小相等,因此动力等于阻力。
(4)[1][2]传统轨道的路砟和枕木,通过增大受力面积减小压强,防止铁轨因压力太大而下陷,因此作用选①;根据题干描述,无砟轨道的好处是减少维护、降低粉尘,因此选②。
(5)压力一定时,受力面积越小,压强越大,越容易砸破玻璃。选项B的逃生锤击打端最尖,受力面积最小,压强最大,更易砸破玻璃,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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