8.1 压力的作用效果 题型专练-2025-2026学年沪科版(2024)八年级全一册
2026-04-08
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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 | 作业-同步练 |
| 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 | 2.73 MB |
| 发布时间 | 2026-04-08 |
| 更新时间 | 2026-04-08 |
| 作者 | xkw_084717605 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57242850.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
沪科版(2024)八年级全一册 第八章 压强第一节 压力的作用效果 题型专练
【题型1】压力的概念及示意图
【典例】在下列各图中,能正确表示物体对支撑面压力的是( )
A.
B.
C.
D.
【强化训练1】放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生弹性形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
【强化训练2】关于压力的概念,下列说法中正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的大小总是等于物体受到的重力
C.压力的方向总是和物体的接触面相垂直
D.压力的方向不一定和物体的接触面相垂直
【强化训练3】如图所示,停在斜坡上的汽车对地面有压力作用,已知其所受重力为G,四轮与地面接触的总面积为S。关于压力的定义教材表述为:垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。那么定义中的“物体”在此指的是 (选填“汽车”或“地面”),压力的方向为图中 所示(选填“①”“②”“③”或“④”),在此压力作用下发生形变的是 (选填“汽车”或“地面”)。
【强化训练4】如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上。亮亮同学用一水平力推向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面,但未离开桌面,如图乙所示。在上述推木板的过程中,木板对桌面的压力 ,木板受到桌面的摩擦力 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【强化训练5】画出下面图中静止在水平桌面上的物体A所受重力及支持力的示意图。
【题型2】探究压力的作用效果与哪些因素有关
【典例】如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的惜景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A.甲图中步行者对雪地的压力比较大
B.甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C.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乙与丙进行模拟研究
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与丁进行模拟研究
【强化训练1】手握扳手的不同部位拧同一螺丝,手离螺丝越远越容易拧,这表明( )
A.力的作用效果与力的大小有关
B.力的作用效果与力的方向有关
C.力的作用效果与力的作用点有关
D.力的作用效果与受力面积有关
【强化训练2】如图所示,用大拇指与食指挤压一支铅笔的两端,食指较疼,食指受到的压力的作用效果更 (选填“明显”或“不明显”);说明压力的作用效果与 的大小有关。
【强化训练3】探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端。则 的方法不合理,该方法未控制 相等。
【强化训练4】如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,如图甲所示,将小桌放在海绵上,如图乙所示,在小桌上放一个砝码,如图丙所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果,这里用到的主要探究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”),比较 两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【强化训练5】如图所示,小丽选用以下器材,在水平桌面上进行“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 ;
(2)通过观察海绵的 来判断压力的作用效果;
(3)小丽为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;为了探究压力的作用效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;
(4)通过实验,小丽得出结论:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关,小丽的结论 (选填“正确”或“不正确”);
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了 来减少压力的作用效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是 来增加压力的作用效果。
【题型3】对压强的理解
【典例】物理学中,压强的国际单位是( )
A.牛顿
B.帕斯卡
C.焦耳
D.瓦特
【强化训练1】在国际单位制中,力的单位是( )
A.托里拆利
B.阿基米德
C.牛顿
D.帕斯卡
【强化训练2】如图,水平雪地上,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地。已知芳芳和小明的总质量相等,下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明对雪地的压力小
B.小明趴在地上与站立时相比,陷入雪地的深度变深
C.芳芳和小明对雪地的压强的一样
D.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
【强化训练3】压强是用压力与受力面积的比值来定义的物理量,该方法叫比值定义法。下列与压强的定义方法相同的物理量是( )
A.质量
B.力
C.密度
D.温度
【强化训练4】下列属于压强单位的是( )
A.N
B.m/s
C.N/m²
D.kg/m³
【强化训练5】为了方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,人们为了纪念法国数学家、物理学家及哲学家帕斯卡,用他的名字来命名 (填写物理量名称)的单位。
【强化训练6】在历史长河中,人类出现了许多伟大的科学家,他们为人类的发展和进步做出了很大的贡献,为了纪念他们,我们把一些物理量的单位用他们的名字来命名。比如力的单位用英国物理学家 的名字来命名,压强的单位用法国物理学家 的名字来命名。
【强化训练7】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 。
【强化训练8】在历史长河中,人类出现了许多伟大的科学家,他们为人类的发展和进步做出了很大的贡献,为了纪念他们,我们把一些物理量的单位用他们的名字来命名。比如力的单位用英国物理学家 的名字来命名,压强的单位用法国物理学家 的名字来命名。
【题型4】压强的计算
【典例】一张A4纸的长和宽分别为297mm、210mm,质量为5g,它是由面积为1m²、长宽比为∶1的A0纸等比例分割成16张而成。把一张A4纸平铺在水平桌面上,它对桌面的压强约是( )
A.0.05Pa
B.0.8Pa
C.800Pa
D.5×105Pa
【强化训练1】如图所示,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是40cm、20cm、10cm,以三种方式摆放在水平地面上。比较地面受到压强p甲、p乙、p丙的大小,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【强化训练2】将质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,ρ甲∶ρ乙=2∶1,沿水平方向切除甲乙相同的高度,甲乙剩余部分对地面的压强如图所示。则甲的高为 cm;乙的重力为 N。
【强化训练3】如图所示,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度、底面积()均不同,将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则重物的密度 。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强 (均选填“”“”或“”)。
【强化训练4】一头质量为6.3×103kg的大象,每只脚掌的着地面积为600cm2。求:
(1)大象受到的重力为多少?
(2)如图是这头大象表演时的漫画图片,这种情况下它对水平地面的压强为多少?
【强化训练5】一辆质量为 的汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍,车轮与地面的总接触面积为0.12m2。求:
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力大小;
(2)汽车静止时对水平地面的压强。
【题型5】压强大小的比较
【典例】如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,对地面的压强分别为p甲、p乙,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为△p甲、△p乙,△p甲<△p乙,则( )
A.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙
B.ρ甲>ρ乙,p甲<p乙
C.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙
D.ρ甲<ρ乙,p甲<p乙
【强化训练1】将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底,乙球漂浮,丙球悬浮,如图所示.下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是
B.三个小球受到的浮力大小关系是
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是
【强化训练2】一圆台形容器置于水平桌面上,容器中有一圆柱形冰块,容器内底面积与冰块底面积相同(如图)。此时,冰块对容器底的压力为F1、压强为p1;当冰块完全熔化成水时,水对容器底的压力为F2、压强为p2,则( )
A.F1<F2,p1<p2
B.F1<F2,p1>p2
C.F1>F2,p1<p2
D.F1>F2,p1>p2
【强化训练3】如图所示是嫦娥六号探测器组合体的简化图,发射前后同一个探测器平稳地站在地面和月面上。已知物体在月球表面受到的重力是地球上的,则下列判断正确的是( )
A.在月球时探测器质量是在地球时的
B.探测器对地面压强大于对月面压强
C.探测器对地面和对月面压强相等
D.为防止陷入月壤中要增大脚与月壤的接触面积或增大探测器重
【强化训练4】水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器,装有质量相同的水,如图所示。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲 F乙; p甲 p乙。
【强化训练5】如图所示,两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止,则笔尾对手指的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)笔尖对手指的压力,两手指的凹陷程度 (选填“相同”或“不同”),笔尾对手指的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)笔尖对手指的压强。
【强化训练6】如图所示,A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同,它们的质量分别为mA、mB、mC,对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC,对桌面的压强分别为pA、pB、pC。则三个质量的大小关系是 ,压力的大小关系是 ,压强自小到大的顺序是 .
【强化训练7】两个正方体甲、乙放在水平地面上,甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲、乙切去的质量Δm甲
Δm乙和甲、乙的密度的关系是ρ甲 ρ乙。 (均选填“>”“<”或“=”)
【题型6】压强公式比例的计算
【典例】A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
【强化训练1】如图所示,质地均匀、粗细相同的实心圆柱体甲、乙放在水平地面上、已知它们的密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶1,高度之比h甲∶h乙=1∶6,则它们对地面的压强之比和质量之比分别为( )
A.p甲∶p乙=2∶1 m甲∶m乙=1∶3
B.p甲∶p乙=1∶3 m甲∶m乙=1∶3
C.p甲∶p乙=2∶1 m甲∶m乙=3∶1
D.p甲∶p乙=1∶3 m甲∶m乙=1∶6
【强化训练2】如图所示,把一块砖平放在水平地面上,它对地面的压强为p,若把4块同样的砖一起平放在水平地面上,则它们对地面的压强为( )
A.p
B.2p
C.3p
D.4p
【强化训练3】如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和,物体A和物体B的密度分别是和。下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①③正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②④正确
【强化训练4】一只圆台形状的实心物体,按如图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,设圆台两底面直径之比为1∶2,则圆台底面积之比 ,圆台对桌面的压力 ,圆台对桌面的压强 。
【强化训练5】如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体甲、乙由同种材料制成,其密度为,甲、乙的高度均为0.1m,甲的质量为10kg,乙的质量为20kg,则甲对水平面的压强为 Pa;若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将截去的部分分别叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,此时恰能使叠放后的物体丙、丁对地面的压力相等,则物体丙对地面的压强与物体丁对面的压强之比为 。
【强化训练6】重均为G的甲、乙两个正方体,底面积之比是1∶2,则它们置于水平桌面时对桌面的压强之比为 ;将重为、的物体A、B分别放在甲、乙上,此时甲、乙对桌面的压强均为p;现将B切下,放在甲上,如果甲对桌面的压强变为2p,则G和GA需要满足的条件是G= (填一个数字)。
【题型7】叠加和切割类压强问题
【典例】如图是一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的( )
A.一倍
B.两倍
C.一半
D.四分之一
【强化训练1】如图所示为小华过生日时,妈妈为她定制的蛋糕(平放在水平桌面上),假设蛋糕的质量分布是均匀的,当小华竖直切去蛋糕的后,剩余蛋糕对水平桌面的压强将( )
A.变为原来的
B.变为原来的
C.变为原来的
D.不变
【强化训练2】如图所示为小华过生日时,妈妈为她定制的蛋糕(平放在水平桌面上),假设蛋糕的质量分布是均匀的,当小华竖直切去蛋糕的后,剩余蛋糕对水平桌面的压强将( )
A.变为原来的
B.变为原来的
C.变为原来的
D.不变
【强化训练3】如图所示,将完全相同的几个箱子按照甲、乙两种不同的方式叠放,箱子对地面的压强p甲:p乙为( )
A.1:1
B.3:2
C.2:3
D.1:2
【强化训练4】如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,A、B均为正方体,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
【强化训练5】如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100N,底面积为100cm2,B的重力为40N,底面积为50cm2。A对B的压力F= N,B对水平桌面的压强p= Pa。
【强化训练6】如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,A、B均为正方体,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
【强化训练7】如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100N,底面积为100cm2,B的重力为40N,底面积为50cm2。A对B的压力F= N,B对水平桌面的压强p= Pa。
【题型8】增大压强的方法
【典例】下列生活现象中,为了增大压强的是( )
A.火车钢轨下垫枕木
B.菜刀磨得很锋利
C.载重汽车轮胎较多
D.学生的书包带做得较宽大
【强化训练1】下列做法属于增大压强的是( )
A.为了使很重的坦克车不至于陷入泥土中,要安装履带
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,可以防止铁轨下陷
C.刀刃要磨得很薄,切菜才省力
D.书包带要做得宽些,背在肩上才舒服
【强化训练2】下列做法属于增大压强的是( )
A.为了使很重的坦克车不至于陷入泥土中,要安装履带
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,可以防止铁轨下陷
C.刀刃要磨得很薄,切菜才省力
D.书包带要做得宽些,背在肩上才舒服
【强化训练3】俗话说“磨刀不误砍柴工”,如图所示将斧头磨锋利的目的是( )
A.增大压力
B.增大压强
C.减小压力
D.减小压强
【强化训练4】图钉的钉尖做得很尖是为了 (选填“增大”或“减小”)压强;测量沸水温度时,温度计的示数为99℃ (选填“高于”“等于”或“低于”)一个标准大气压。
【强化训练5】为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示。当老虎用相同的力咬食食物时,受力的面积 ,产生的 越大。
【强化训练6】中国文化博大精深,很多诗词、成语和俗语中都蕴含着的丰富的物理知识,例如:“磨刀不误砍柴工”,是因为减小受力面积可以增大 。“飞流直下三千尺”,说明重力的方向是 的。
【强化训练7】用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,更容易将吸管插入包装盒中,这是通过减小
来增大压强的;用吸管把酸奶“吸”入口中,这是利用了 的作用。
【题型9】减小压强的方法
【典例】小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强
B.减小压强
C.增大摩擦
D.减小摩擦
【强化训练1】二氧化碳的排放,使温室效应加剧,北极冰层变薄。下图是北极熊为了安全通过危险薄冰层,分开双腿,趴伏在冰面上,用肚腩滑行,也就是借腹滑行。北极熊借腹滑行的目的是( )
A.卖萌
B.减小对冰面的压力
C.减小对冰面的压强
D.为了快速滑行
【强化训练2】如图是铺瓷砖时,为了使瓷砖与砂浆更贴合且让瓷砖尽可能水平,工人在铺上瓷砖后都会用一个锤子来回敲打瓷砖。你认为最适合工人师傅使用的锤子是( )
A.柱形的铁锤
B.球形的木锤
C.两头尖的塑料锤
D.圆台形的橡胶锤
【强化训练3】小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强
B.减小压强
C.增大摩擦
D.减小摩擦
【强化训练4】如图,小明滑雪时要穿戴宽大的滑雪板,这是采用 (选填“增大”或“减小”)受力面积的方法, (选填“增大”或“减小”)对雪地的压强。
【强化训练5】总重量为560N的人直接站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,如图所示。泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的 ,从而减小压强来保护鸡蛋。如果脚与鸡蛋的总接触面积约为1.4×10﹣3m2,此时脚对鸡蛋的压强为 Pa。
【强化训练6】用过一段时间的菜刀,要把它磨一磨,这是为了减小 ,从而达到增大压强的目的。动车铁轨下垫着枕木,是为了 。
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沪科版(2024)八年级全一册 第八章 压强第一节 压力的作用效果 题型专练(参考答案)
【题型1】压力的概念及示意图
【典例】在下列各图中,能正确表示物体对支撑面压力的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.图中接触面水平,压力的方向与接触面垂直,但作用点应该在接触面上,而不是物体的重心,故A错误;
B.图中压力的方向是竖直向下,与接触面不垂直,故B错误;
C.图中压力的作用点不在接触面上,故C错误;
D.图中压力的方向与接触面垂直,且作用在接触面上,故D正确。
【强化训练1】放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生弹性形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
【答案】A
【解析】当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力,A正确,D错误;茶杯对桌面的压力,是茶杯对桌面施加的力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面,B错误;茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯。两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,但两者大小相等,C错误。
【强化训练2】关于压力的概念,下列说法中正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的大小总是等于物体受到的重力
C.压力的方向总是和物体的接触面相垂直
D.压力的方向不一定和物体的接触面相垂直
【答案】C
【解析】压力是垂直作用在物体的表明上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面(或物体的受力面、或接触面),重力的方向总是竖直向下的,只有在水平面上的物体对水平面的压力大小等于物体的重力,A、B、D错误,C正确。
【强化训练3】如图所示,停在斜坡上的汽车对地面有压力作用,已知其所受重力为G,四轮与地面接触的总面积为S。关于压力的定义教材表述为:垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。那么定义中的“物体”在此指的是 (选填“汽车”或“地面”),压力的方向为图中 所示(选填“①”“②”“③”或“④”),在此压力作用下发生形变的是 (选填“汽车”或“地面”)。
【答案】地面 ② 地面
【解析】根据压力的定义可知,定义中的“物体”在此指的是地面,压力的方向为图中②,在此压力作用下发生形变的是地面。
【强化训练4】如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上。亮亮同学用一水平力推向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面,但未离开桌面,如图乙所示。在上述推木板的过程中,木板对桌面的压力 ,木板受到桌面的摩擦力 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变 不变
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力向右缓慢地推木板时,木板对桌面的压力不变。
木板对桌面的压力大小不变、接触面的粗糙程度不变,所以木板受到桌面的摩擦力大小不变。
四、作图题
【强化训练5】画出下面图中静止在水平桌面上的物体A所受重力及支持力的示意图。
【答案】见解析图
【解析】物体静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心。重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,两个力大小相等,所画的长度相等,如图所示:
【题型2】探究压力的作用效果与哪些因素有关
【典例】如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的惜景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A.甲图中步行者对雪地的压力比较大
B.甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C.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乙与丙进行模拟研究
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与丁进行模拟研究
【答案】D
【解析】质量相同的滑雪者和步行者,由可知:体重相同,对雪地的压力相同,受力面积不同,由可知压强不同,A、B错误;体重相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,只有一人脚穿滑雪板,为了探究他们对雪地压力的作用效果,即在压力一定时,研究压力作用效果与受力面积的关系,只改变受力面积大小,应选择丙与丁图实验进行比较,C错误,D正确。
【强化训练1】手握扳手的不同部位拧同一螺丝,手离螺丝越远越容易拧,这表明( )
A.力的作用效果与力的大小有关
B.力的作用效果与力的方向有关
C.力的作用效果与力的作用点有关
D.力的作用效果与受力面积有关
【答案】C
【解析】手握扳手的不同部位拧同一螺丝,说明力的作用点不同,手离螺丝越远越容易拧,说明力的作用效果不同,故可得:力的作用效果与力的作用点有关。
故选C。
【强化训练2】如图所示,用大拇指与食指挤压一支铅笔的两端,食指较疼,食指受到的压力的作用效果更 (选填“明显”或“不明显”);说明压力的作用效果与 的大小有关。
【答案】 明显 受力面积
【解析】如图所示,用大拇指与食指同时挤压一支铅笔的两端,大拇指与食指受到的力大小相等;大拇指挤压面积较大的笔尾,食指挤压面积较小的笔尖,所以感觉食指较疼,这说明食指受到的压力的作用效果更明显;也能说明当压力的大小相同时,压力的作用效果与受力面积的大小有关。
【强化训练3】探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端。则 的方法不合理,该方法未控制 相等。
【答案】 乙 压力
【解析】探究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小相等,甲中两手指受到的压力相等,而乙中由于铅笔重力作用,下面的手指受到的压力大一些,即没有控制压力大小相等,故乙方法不合理。
【强化训练4】如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,如图甲所示,将小桌放在海绵上,如图乙所示,在小桌上放一个砝码,如图丙所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果,这里用到的主要探究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”),比较 两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【答案】凹陷程度 转换法 甲、乙
【解析】由图可知,每次试验中海绵的凹陷程度不同,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这里主要用到了转换法。要想得出当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显的结论,应控制受力面积相同,改变压力大小,根据控制变量法,应比较甲、乙两图得出结论。
【强化训练5】如图所示,小丽选用以下器材,在水平桌面上进行“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)本实验的科学探究方法是 ;
(2)通过观察海绵的 来判断压力的作用效果;
(3)小丽为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;为了探究压力的作用效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;
(4)通过实验,小丽得出结论:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关,小丽的结论 (选填“正确”或“不正确”);
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了 来减少压力的作用效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是 来增加压力的作用效果。
【答案】(1)控制变量法/转换法
(2)凹陷程度
(3) D、E E、F
(4)正确
(5) 增大受力面积 减小受力面积
【解析】(1)影响压力作用效果的因素有压力与受力面积,实验中用到控制变量法,压力作用效果无法直接用肉眼看出,用到转化法。
(2)海绵受到压力形状发生变化,故实验中通过观察海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果。
(3)小丽为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,要控制受力面积不变,改变压力大小,应该通过图中的D、E两次实验进行比较得出结论。
为了探究压力的作用效果跟受力面积大小的关系,要控制压力不变,改变受力面积大小,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论。
(4)由D、E得,受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;由E、F得,压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显,则小丽得出结论:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关是正确的。
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是压力不变时,通过增大受力面积减少压力的作用效果。
俗话说“磨刀不误砍柴工”是压力不变时,通减小受力面积来增加压力的作用效果。
【题型3】对压强的理解
【典例】物理学中,压强的国际单位是( )
A.牛顿
B.帕斯卡
C.焦耳
D.瓦特
【答案】B
【解析】A.牛顿是国际单位制中力的单位,故A不符合题意;
B.帕斯卡是国际单位制中压强的单位,故B符合题意;
C.焦耳是国际单位制中功的单位,故C不符合题意;
D.瓦特是国际单位制中功率的单位,故D不符合题意。
【强化训练1】在国际单位制中,力的单位是( )
A.托里拆利
B.阿基米德
C.牛顿
D.帕斯卡
【答案】C
【解析】A.托里拆利,是物理学家,主要贡献是测量出大气压强的值,故A不符合题意;
B.阿基米德,是物理学家,主要贡献是阿基米德原理,故B不符合题意;
C.牛顿,是物理学家,为纪念他,以他的名字作为力的单位,故C符合题意;
D.帕斯卡,是物理学家,为纪念他,以他的名字作为压强的单位,故D不符合题意。
【强化训练2】如图,水平雪地上,穿着雪橇的芳芳没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地。已知芳芳和小明的总质量相等,下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明对雪地的压力小
B.小明趴在地上与站立时相比,陷入雪地的深度变深
C.芳芳和小明对雪地的压强的一样
D.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
【答案】D
【解析】因为两人的质量相等,所以重力相等。在水平地面上,物体对水平面的压力大小等于自身重力大小,所以两人对雪地的压力相等,A错误;小明无论站立还是趴着,对地面的压力是相等的,但是趴着时,与地面的接触面积大,所以比站立时陷入雪地的深度变浅,B错误;芳芳穿着雪橇,小明穿着运动鞋,压力相同,受力面积不同,所以压强不同,小明的压强大,C错误;对雪地的单位面积的压力指的就是压强,芳芳对雪地压强小,D正确。
【强化训练3】压强是用压力与受力面积的比值来定义的物理量,该方法叫比值定义法。下列与压强的定义方法相同的物理量是( )
A.质量
B.力
C.密度
D.温度
【答案】C
【解析】物理学中将质量与体积的比值定义为密度,是采用的比值定义法,故选C。
【强化训练4】下列属于压强单位的是( )
A.N
B.m/s
C.N/m²
D.kg/m³
【答案】C
【解析】压强的定义是,物体单位面积上受到的压力,采取了比值定义法,即压强等于压力与面积的比值。那么压强的单位就由压力单位(N)和面积单位(m2)复合而成,即压强的单位是N/m2,而物理上用Pa取代了N/m2。
【强化训练5】为了方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,人们为了纪念法国数学家、物理学家及哲学家帕斯卡,用他的名字来命名 (填写物理量名称)的单位。
【答案】压强
【解析】压强的国际单位是帕斯卡,符号为Pa。
【强化训练6】在历史长河中,人类出现了许多伟大的科学家,他们为人类的发展和进步做出了很大的贡献,为了纪念他们,我们把一些物理量的单位用他们的名字来命名。比如力的单位用英国物理学家 的名字来命名,压强的单位用法国物理学家 的名字来命名。
【答案】牛顿 帕斯卡
【解析】为了纪念牛顿在物理学上的巨大贡献,以他的名字命名了力的单位,符号N。为了纪念帕斯卡在物理学上的巨大贡献,以他的名字命名了压强的单位,符号Pa。
【强化训练7】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 。
【答案】1平方米面积上所受的压力为1牛
【解析】因为1Pa=1N/m2,所以1Pa的物理意思是:1平方米面积上所受的压力为1牛。
【强化训练8】在历史长河中,人类出现了许多伟大的科学家,他们为人类的发展和进步做出了很大的贡献,为了纪念他们,我们把一些物理量的单位用他们的名字来命名。比如力的单位用英国物理学家 的名字来命名,压强的单位用法国物理学家 的名字来命名。
【答案】牛顿 帕斯卡
【解析】为了纪念牛顿在物理学上的巨大贡献,以他的名字命名了力的单位,符号N。为了纪念帕斯卡在物理学上的巨大贡献,以他的名字命名了压强的单位,符号Pa。
【题型4】压强的计算
【典例】一张A4纸的长和宽分别为297mm、210mm,质量为5g,它是由面积为1m²、长宽比为∶1的A0纸等比例分割成16张而成。把一张A4纸平铺在水平桌面上,它对桌面的压强约是( )
A.0.05Pa
B.0.8Pa
C.800Pa
D.5×105Pa
【答案】B
【解析】一张A4纸重力为
一张A4面积为
则把一张A4纸平铺在水平桌面上,它对桌面的压强约为
故B符合题意,ACD不符合题意。
【强化训练1】如图所示,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是40cm、20cm、10cm,以三种方式摆放在水平地面上。比较地面受到压强p甲、p乙、p丙的大小,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】每块砖的质量相等,由G=mg得到每块砖的重力相等,三种方式对地面的压力都等于3块砖的总重力,所以压力相等,甲图中,受力面积
S甲=40cm×3×10cm=1200cm2
乙图中,受力面积
S乙=40cm×10cm=400cm2
丙图中,受力面积
S丙=40cm×20cm=800cm2
三种方式受力面积大小关系
S甲>S丙>S乙
由可知地面受到压强大小关系为
p乙>p丙>p甲
故选D。
【强化训练2】将质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,ρ甲∶ρ乙=2∶1,沿水平方向切除甲乙相同的高度,甲乙剩余部分对地面的压强如图所示。则甲的高为 cm;乙的重力为 N。
【答案】 20 540
【解析】由图可知甲的高度是
h甲=20cm=0.2m
正方体物体对地面的压强
甲切去之前的压强为8000Pa,则甲的密度
已知
ρ甲∶ρ乙=2∶1
则乙的密度ρ乙=2×103kg/m3;由图可知甲、乙都切去10cm时甲、乙剩余部分对地面压强相等,即
ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙(h乙-Δh)g
4×103kg/m3×(0.2m-0.1m)×10N/kg=2×103kg/m3×(h乙-0.1m)×10N/kg
解得h乙=0.3m;乙的重力
G乙=m乙g=ρ乙V乙g=2×103kg/m3×(0.3m×0.3m×0.3m)×10N/kg=540N
【强化训练3】如图所示,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度、底面积()均不同,将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则重物的密度 。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强 (均选填“”“”或“”)。
【答案】 > =
【解析】设A的边长为hA,B的边长为hB,对于柱状实心物体,则根据
可得A、B对地面的压强分别为
pA0=ρAghA
pB0=ρBghB
已知它们对地面的压强相等,即
pA0=pB0
所以
ρAghA=ρBghB
由图可知
hA<hB
所以
ρA>ρB
长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),则
剩余部分对地面的压强分别为
已知
pA0=pB0
则
pA=pB
【强化训练4】一头质量为6.3×103kg的大象,每只脚掌的着地面积为600cm2。求:
(1)大象受到的重力为多少?
(2)如图是这头大象表演时的漫画图片,这种情况下它对水平地面的压强为多少?
【答案】(1)6.3×104N (2)3.5×105Pa
【解析】(1)大象受到的重力为G=mg=6.3×103kg×10N/kg=6.3×104N
(2)由图可知,此时大象有3只脚与地面接触,所以受力面积为S=3×600cm2=1800cm2=0.18m2
大象站在水平地面上,压力等于重力,压力为F=G=6.3×104N
这种情况下它对水平地面的压强为
【强化训练5】一辆质量为 的汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍,车轮与地面的总接触面积为0.12m2。求:
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力大小;
(2)汽车静止时对水平地面的压强。
【答案】(1)6×102N;(2)
【解析】(1)匀速行驶时汽车受到的阻力为车重的0.05倍,则匀速行驶时,汽车所受的阻力
根据二力平衡条件可知,牵引力大小等于阻力大小,则汽车所受牵引力
F=f=6×102N
(2)汽车对地面的压力
车对地面的压强
【题型5】压强大小的比较
【典例】如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,对地面的压强分别为p甲、p乙,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为△p甲、△p乙,△p甲<△p乙,则( )
A.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙
B.ρ甲>ρ乙,p甲<p乙
C.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙
D.ρ甲<ρ乙,p甲<p乙
【答案】D
【解析】设甲平放时高为a,立放时高为b;同理乙先立放高为b,平放时高为a;且甲乙都是密度均匀的规则柱体,根据液体压强公式p=ρ液gh知道,甲、乙位置改变后压强差分别为
由于 ,即
所以ρ甲<ρ乙;由于 ,,ρ甲<ρ乙,a<b;所以
p甲<p乙
【强化训练1】将体积相同、材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底,乙球漂浮,丙球悬浮,如图所示.下列说法正确的是( )
A.三个小球的质量大小关系是
B.三个小球受到的浮力大小关系是
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是
【答案】D
【解析】A. 甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,所以甲球的密度大于水的密度,乙球的密度小于水的密度,丙球的密度等于水的密度,因此三个小球的密度大小关系是
ρ甲>ρ丙>ρ乙
根据m=ρV可知:质量大小关系是
m甲>m丙>m乙
故A错误;
B.由于甲乙丙三个实心小球体积相同,则根据图可知排开水的体积关系:V甲排=V球,V乙排<V球,V丙排=V球,所以
V乙排<V甲排=V丙排
根据F浮=ρ液V排g可知
F甲=F丙>F乙
故B错误;
C.因为三个相同烧杯中都装满水,放入球后烧杯中液面高度不变,根据p=ρgh可知烧杯底部受到水的压强相等,即
p甲=p乙=p丙
故C错误;
D.三个相同烧杯中都装满水,里面的水的重力G水相等,由于烧杯底部对桌面的压力等于容器的总重力,则放入物体后对桌面的压力变化为
F=G容器G水G球−G排
和G排=F浮,据此可得
F′甲=G容器G水G甲−G排甲=G容器G水G甲−F甲
F′乙=G容器G水G乙−G排乙=G容器G水G乙−F乙
F′丙=G容器G水G丙−G排丙=G容器G水G丙−F丙
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,则G甲>F甲;G乙=F乙;G丙=F丙;所以
F′甲>F′乙=F′丙
由于容器的底面积相同,根据p=可得烧杯底部受到水的压强的关系是
p′甲>p′乙=p′丙
故D正确。
【强化训练2】一圆台形容器置于水平桌面上,容器中有一圆柱形冰块,容器内底面积与冰块底面积相同(如图)。此时,冰块对容器底的压力为F1、压强为p1;当冰块完全熔化成水时,水对容器底的压力为F2、压强为p2,则( )
A.F1<F2,p1<p2
B.F1<F2,p1>p2
C.F1>F2,p1<p2
D.F1>F2,p1>p2
【答案】D
【解析】冰熔化前,冰块对容器底的压力为F1等于冰块的重力,冰块熔化后,质量不变,根据题中容器的形状,水有一部分压在容器的侧壁上,所以水对容器底的压力为F2小于水的重力,所以F1>F2,受力面积不变,由 可知,p1>p2。
故选D。
【强化训练3】如图所示是嫦娥六号探测器组合体的简化图,发射前后同一个探测器平稳地站在地面和月面上。已知物体在月球表面受到的重力是地球上的,则下列判断正确的是( )
A.在月球时探测器质量是在地球时的
B.探测器对地面压强大于对月面压强
C.探测器对地面和对月面压强相等
D.为防止陷入月壤中要增大脚与月壤的接触面积或增大探测器重
【答案】B
【解析】因为质量不随位置的变化而变化,所以探测器在地球上的质量和在月球上的质量相等,故A错误;
探测器的受力面积不变,探测器在月球表面受到的重力是地球上的,根据p可知,探测器对地面压强大于对月面压强,故B正确、C错误;
为防止陷入月壤中,在压力不变时增大脚与月壤的接触面积,或者在受力面积不变时,减小探测器重,故D错误。
【强化训练4】水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器,装有质量相同的水,如图所示。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲 F乙; p甲 p乙。
【答案】 = >
【解析】两容器中水的质量相等,根据重力公式可知,重力相等;因为甲、乙都是圆柱形容器,所以水对容器底的压力等于水的重力,即
F甲=F乙
因两容器都装水,则密度ρ相同,根据液体压强公式可知,压强大小取决于水的高度h,高度大则压强大,因为
h甲>h乙
所以
p甲>p乙
【强化训练5】如图所示,两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止,则笔尾对手指的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)笔尖对手指的压力,两手指的凹陷程度 (选填“相同”或“不同”),笔尾对手指的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)笔尖对手指的压强。
【答案】等于 不同 小于
【解析】铅笔在两手之间的压力作用下处于静止状态,所以两手指对铅笔的压力相同,由于力的作用是相互的,所以笔尾对手指的压力等于笔尖对手指的压力。笔对两手指的压力相同,由于笔尖与手的接触面积小,根据可知,笔尖对手的压强大,形变程度大,凹陷程度深,两手指的凹陷程度不同,笔尾对手指的压强小于笔尖对手指的压强。
【强化训练6】如图所示,A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同,它们的质量分别为mA、mB、mC,对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC,对桌面的压强分别为pA、pB、pC。则三个质量的大小关系是 ,压力的大小关系是 ,压强自小到大的顺序是 .
【答案】
【解析】从题意可知,A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同,根据公式知,三个质量的大小关系是。根据公式G=mg可知,而物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,所以。由图可知,受力面积的关系为,又因为,所以,由得,即。
【强化训练7】两个正方体甲、乙放在水平地面上,甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲、乙切去的质量Δm甲
Δm乙和甲、乙的密度的关系是ρ甲 ρ乙。 (均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 < >
【解析】因正方体对水平地面的压力和自身的重力相等,所以,正方体对水平地面的压强
由图知道
因甲对水平地面压强大于乙对水平地面压强,所以
则
沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度h相同,剩余的压力相同,由于
所以
即
甲、乙切去的质量分别为
由可得
由于
和
所以
【题型6】压强公式比例的计算
【典例】A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
【答案】B
【解析】若按甲的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力 ,若按乙的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力 ,则,故C、D错误;由,, ,可得,则边长之比为 ,则面积之比为 ,因为,所以按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是,故A错误,B正确.
【强化训练1】如图所示,质地均匀、粗细相同的实心圆柱体甲、乙放在水平地面上、已知它们的密度之比ρ甲∶ρ乙=2∶1,高度之比h甲∶h乙=1∶6,则它们对地面的压强之比和质量之比分别为( )
A.p甲∶p乙=2∶1 m甲∶m乙=1∶3
B.p甲∶p乙=1∶3 m甲∶m乙=1∶3
C.p甲∶p乙=2∶1 m甲∶m乙=3∶1
D.p甲∶p乙=1∶3 m甲∶m乙=1∶6
【答案】B
【解析】圆柱体对地面的压强
它们对地面的压强之比
两圆柱体的粗细相同,即底面积相等,水平面上的物体对地面的压力等于重力,由F=pS得,它们受到的重力之比是
它们的质量之比
故选B。
【强化训练2】如图所示,把一块砖平放在水平地面上,它对地面的压强为p,若把4块同样的砖一起平放在水平地面上,则它们对地面的压强为( )
A.p
B.2p
C.3p
D.4p
【答案】A
【解析】砖块对水平地面的压力等于砖块的重力,设一块砖的重力为G,其底面积为S。一块砖平放在水平地面上时。对地面的压强
把4块同样的砖按如图所示放在水平地面上时,砖对地面的压力为
F'=4G
此时的受力面积为4S。则它们对地面的压强
故选A。
【强化训练3】如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和,物体A和物体B的密度分别是和。下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①③正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有②④正确
【答案】A
【解析】由题意可知,物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比为
正方体物体A对B的压强为
正方体物体B对地面的压强为
由题意可知:,即
解得
根据重力公式和密度公式可得,物体对接触面的压强为
所以
因,所以
整理可得
又,联立可得
综上,故A符合题意,BCD不符合题意。
【强化训练4】一只圆台形状的实心物体,按如图甲、乙所示两种方式放置在水平桌面上,设圆台两底面直径之比为1∶2,则圆台底面积之比 ,圆台对桌面的压力 ,圆台对桌面的压强 。
【答案】 1∶4 1∶1 4∶1
【解析】圆台的底面是个圆,圆台两底面直径之比为1∶2,根据数学知识可知,圆台底面积之比为
圆台对水平桌面的压力大小等于圆台的重力,按甲、乙两种方式放置在水平桌面上,圆台重力不变,则对桌面的压力相同之比为
F甲∶F乙=1∶1
根据公式可得
【强化训练5】如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体甲、乙由同种材料制成,其密度为,甲、乙的高度均为0.1m,甲的质量为10kg,乙的质量为20kg,则甲对水平面的压强为 Pa;若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将截去的部分分别叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,此时恰能使叠放后的物体丙、丁对地面的压力相等,则物体丙对地面的压强与物体丁对面的压强之比为 。
【答案】 2000 2︰1
【解析】由题知,甲的密度,甲的高度为,甲的质量为10kg,甲的体积
甲与地面的接触面积为
甲对水平面的压力
则甲对水平面的压强为
已知甲的质量为10kg,乙的质量为20kg,则甲、乙的质量之比为1︰2,由题可知甲、乙的密度和高度均相同,根据可知,甲、乙的底面积之比
在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度h,并将截去的部分分别叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示,则物体的底面积不变,所以丙和丁的受力面积之比也为1︰2(即),而此时丙和丁对地面的压力相等,根据压强公式可知,压强与受力面积成反比,所以
【强化训练6】重均为G的甲、乙两个正方体,底面积之比是1∶2,则它们置于水平桌面时对桌面的压强之比为 ;将重为、的物体A、B分别放在甲、乙上,此时甲、乙对桌面的压强均为p;现将B切下,放在甲上,如果甲对桌面的压强变为2p,则G和GA需要满足的条件是G= (填一个数字)。
【答案】 2∶1 1
【解析】由 知道,甲、乙两个正方体对桌面的压强之比
根据题意知道
由此可得
现将B切下,放在甲上,则甲对桌面的压强变为
由此可得G和GA需要满足的条件是
【题型7】叠加和切割类压强问题
【典例】如图是一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的( )
A.一倍
B.两倍
C.一半
D.四分之一
【答案】B
【解析】由图可知,木块对桌面的压力大小不变,受力面积变为的一半,由可知,压强变为原来的2倍,故B正确。
【强化训练1】如图所示为小华过生日时,妈妈为她定制的蛋糕(平放在水平桌面上),假设蛋糕的质量分布是均匀的,当小华竖直切去蛋糕的后,剩余蛋糕对水平桌面的压强将( )
A.变为原来的
B.变为原来的
C.变为原来的
D.不变
【答案】D
【解析】因为蛋糕平放在水平地面上,所以对地面的压力等于蛋糕受到的重力,
当小华竖直切去蛋糕的后,压力减小,受力面积也减小,即压力变为原来的,受力面积也变为原来的,由压强公式p可得,压强不变。
【强化训练2】如图所示为小华过生日时,妈妈为她定制的蛋糕(平放在水平桌面上),假设蛋糕的质量分布是均匀的,当小华竖直切去蛋糕的后,剩余蛋糕对水平桌面的压强将( )
A.变为原来的
B.变为原来的
C.变为原来的
D.不变
【答案】D
【解析】因为蛋糕平放在水平地面上,所以对地面的压力等于蛋糕受到的重力,
当小华竖直切去蛋糕的后,压力减小,受力面积也减小,即压力变为原来的,受力面积也变为原来的,由压强公式p可得,压强不变。
【强化训练3】如图所示,将完全相同的几个箱子按照甲、乙两种不同的方式叠放,箱子对地面的压强p甲:p乙为( )
A.1:1
B.3:2
C.2:3
D.1:2
【答案】A
【解析】设每块正方体金属块的重力为G,底面积为S,
甲对地面的压强p甲,
乙对地面的压强p乙,
箱子对地面的压强p甲:p乙::1:1。
【强化训练4】如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,A、B均为正方体,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
【答案】6×104 9×104
【解析】A对B的压力F1=GA=30N,物体B的底面积为SB=5cm2=5×10﹣4m2,
A对B的压强p16×104Pa,
B对地面的压力F2=GA+GB=30N+15N=45N,
B对桌面的压强p29×104Pa。
【强化训练5】如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100N,底面积为100cm2,B的重力为40N,底面积为50cm2。A对B的压力F= N,B对水平桌面的压强p= Pa。
【答案】100 2.8×104
【解析】A对B的压力F=GA=100N;
B对水平桌面的压力F=GA+GB=100N+40N=140N,受力面积S=50cm2=5×10﹣3m2,
所以B对水平桌面的压强p2.8×104Pa
【强化训练6】如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,A、B均为正方体,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
【答案】6×104 9×104
【解析】A对B的压力F1=GA=30N,物体B的底面积为SB=5cm2=5×10﹣4m2,
A对B的压强p16×104Pa,
B对地面的压力F2=GA+GB=30N+15N=45N,
B对桌面的压强p29×104Pa。
【强化训练7】如图所示,圆柱体A、B叠放在水平桌面上,A的重力为100N,底面积为100cm2,B的重力为40N,底面积为50cm2。A对B的压力F= N,B对水平桌面的压强p= Pa。
【答案】100 2.8×104
【解析】A对B的压力F=GA=100N;
B对水平桌面的压力F=GA+GB=100N+40N=140N,受力面积S=50cm2=5×10﹣3m2,
所以B对水平桌面的压强p2.8×104Pa
【题型8】增大压强的方法
【典例】下列生活现象中,为了增大压强的是( )
A.火车钢轨下垫枕木
B.菜刀磨得很锋利
C.载重汽车轮胎较多
D.学生的书包带做得较宽大
【答案】B
【解析】火车钢轨下垫枕木,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A不符合题意;菜刀磨得很锋利,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,B符合题意;载重汽车轮胎较多,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C不符合题意;学生的书包带做得较宽大,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,D不符合题意。
【强化训练1】下列做法属于增大压强的是( )
A.为了使很重的坦克车不至于陷入泥土中,要安装履带
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,可以防止铁轨下陷
C.刀刃要磨得很薄,切菜才省力
D.书包带要做得宽些,背在肩上才舒服
【答案】C
【解析】A.坦克安装履带,增大了受力面积,减小了压强,使很重的坦克车不至于陷入泥土中,故A不符合题意;
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,增大了受力面积,在压力一定时,减小了压强,可以防止铁轨下陷,故B不符合题意;
C.刀刃要磨得很薄,减小了受力面积,增大了压强,所以切菜才省力,故C符合题意;
D.书包带要做得宽些,是通过增大受力面积来减小压强,背在肩上才舒服,故D不符合题意。
【强化训练2】下列做法属于增大压强的是( )
A.为了使很重的坦克车不至于陷入泥土中,要安装履带
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,可以防止铁轨下陷
C.刀刃要磨得很薄,切菜才省力
D.书包带要做得宽些,背在肩上才舒服
【答案】C
【解析】A.坦克安装履带,增大了受力面积,减小了压强,使很重的坦克车不至于陷入泥土中,故A不符合题意;
B.铁路的铁轨要铺在枕木上,增大了受力面积,在压力一定时,减小了压强,可以防止铁轨下陷,故B不符合题意;
C.刀刃要磨得很薄,减小了受力面积,增大了压强,所以切菜才省力,故C符合题意;
D.书包带要做得宽些,是通过增大受力面积来减小压强,背在肩上才舒服,故D不符合题意。
【强化训练3】俗话说“磨刀不误砍柴工”,如图所示将斧头磨锋利的目的是( )
A.增大压力
B.增大压强
C.减小压力
D.减小压强
【答案】B
【解析】如图所示,将斧头磨锋利的目的是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故B符合题意,ACD不符合题意。
【强化训练4】图钉的钉尖做得很尖是为了 (选填“增大”或“减小”)压强;测量沸水温度时,温度计的示数为99℃ (选填“高于”“等于”或“低于”)一个标准大气压。
【答案】 增大 低于
【解析】图钉的钉尖做得很尖是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,液体的沸点随气压的增大而增大,随气压的降低而减小。而测量沸水温度时,温度计的示数为99℃,由此可知该地的气压低于一个标准大气压。
【强化训练5】为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿,如图所示。当老虎用相同的力咬食食物时,受力的面积 ,产生的 越大。
【答案】 越小 压强
【解析】老虎都长有尖尖的牙齿,是通过减小受力面积的方法来增大压强。当它用相同的力咬食食物时,受力的面积越小,产生的压强就越大。
【强化训练6】中国文化博大精深,很多诗词、成语和俗语中都蕴含着的丰富的物理知识,例如:“磨刀不误砍柴工”,是因为减小受力面积可以增大 。“飞流直下三千尺”,说明重力的方向是 的。
【答案】 压强 竖直向下
【解析】“磨刀不误砍柴工”,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的。
因为重力的方向是竖直向下的,所以瀑布会向下流。
【强化训练7】用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,更容易将吸管插入包装盒中,这是通过减小
来增大压强的;用吸管把酸奶“吸”入口中,这是利用了 的作用。
【答案】 受力面积 大气压
【解析】增大压强的方法有两种,增大压力和减小受力面积,用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,是在压力一定的情况下,减小受力面积,增大压强。
用吸管把酸奶“吸”入口中,是吸管内部压强减小,小于外界大气压,是大气压将酸奶“压”入口中的,这是利用了大气压的原理。
【题型9】减小压强的方法
【典例】小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强
B.减小压强
C.增大摩擦
D.减小摩擦
【答案】B
【解析】水桶的提手处设计成弯曲形状,贴合手形,增大受力面积,从而减小了对手的压强。故ACD不符合题意,B符合题意。
【强化训练1】二氧化碳的排放,使温室效应加剧,北极冰层变薄。下图是北极熊为了安全通过危险薄冰层,分开双腿,趴伏在冰面上,用肚腩滑行,也就是借腹滑行。北极熊借腹滑行的目的是( )
A.卖萌
B.减小对冰面的压力
C.减小对冰面的压强
D.为了快速滑行
【答案】C
【解析】北极熊借腹滑行的目的是压力不变时,通过最大受力面积,减小对冰面的压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
【强化训练2】如图是铺瓷砖时,为了使瓷砖与砂浆更贴合且让瓷砖尽可能水平,工人在铺上瓷砖后都会用一个锤子来回敲打瓷砖。你认为最适合工人师傅使用的锤子是( )
A.柱形的铁锤
B.球形的木锤
C.两头尖的塑料锤
D.圆台形的橡胶锤
【答案】D
【解析】A.柱形的铁锤硬度较大,容易导致瓷砖破裂,故A不符合题意;
B.球形的木锤与瓷砖的接触面积只有一个点,受力面积过小,压强较大,容易导致瓷砖破裂,故B不符合题意;
C.两头尖的塑料锤与瓷砖间的受力面积较小,压强较大,容易导致瓷砖破裂,故C不符合题意;
D.圆台形的橡胶锤,硬度适中,受力面积较大,有助于减小压强,故D符合题意。
【强化训练3】小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强
B.减小压强
C.增大摩擦
D.减小摩擦
【答案】B
【解析】水桶的提手处设计成弯曲形状,贴合手形,增大受力面积,从而减小了对手的压强。故ACD不符合题意,B符合题意。
【强化训练4】如图,小明滑雪时要穿戴宽大的滑雪板,这是采用 (选填“增大”或“减小”)受力面积的方法, (选填“增大”或“减小”)对雪地的压强。
【答案】 增大 减小
【解析】小明滑雪时要穿戴宽大的滑雪板,这是在压力一定时,采用增大受力面积的方法来减小对雪地的压强,避免陷入雪地中。
【强化训练5】总重量为560N的人直接站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,如图所示。泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的 ,从而减小压强来保护鸡蛋。如果脚与鸡蛋的总接触面积约为1.4×10﹣3m2,此时脚对鸡蛋的压强为 Pa。
【答案】受力面积 4×105
【解析】人对鸡蛋的压力是一定的,等于其自身重力,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的受力面积,减小了对鸡蛋的压强。
人对鸡蛋的压力F=G=560N,脚对鸡蛋的压强p4×105Pa
【强化训练6】用过一段时间的菜刀,要把它磨一磨,这是为了减小 ,从而达到增大压强的目的。动车铁轨下垫着枕木,是为了 。
【答案】 受力面积 减小压强
【解析】用过一段时间的菜刀,要把它磨一磨,这是为了减小受力面积,在压力一定时,实现增大压强的目的,从而容易把菜切断。
动车铁轨下垫着枕木,是在压力大小一定时,通过增大受力面积而减小压强。
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