内容正文:
专题02 压力和压强
3大高频考点概览
考点01 压力大小及其计
考点02 压强公式及其计算
考点03 探究影响压力作用效果的因素
考点04 改变压强的方法和应用
地 城
考点01
压力大小及其计
1.(24-25八下·上海进才中学北校·期中)如图所示,放在水平桌面上的足够高的圆柱形薄壁容器A中装有某种液体后重力为G,现将重力为G0的立方体物块B从液面处缓慢释放,待物块静止后容器对桌面的压力( )
A.可能等于G B.一定小于G+G0 C.一定等于G+G0 D.可能大于G+G0
【答案】C
【详解】由题知容器A足够高,则物块B放入容器A中后液体不会溢出,无论物块静止后是漂浮、悬浮还是沉底状态,容器对桌面的压力都等于容器、液体和物块的总重力,即F=G+G0。
故选C。
2.(24-25八下·上海金山区·期中)如图所示,有一矿泉水瓶置于水平桌面上,瓶中装有适量水,水的重力为G,水对瓶底的压强为p,现将瓶身倒置为虚线情况。
(1)瓶子对桌面的压力将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)水对瓶盖的压强_____p,水对瓶盖的压力______G(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)不变
(2) > <
【详解】(1)固体对水平面的压力等于自身重力,水瓶由正立变为倒放,瓶子的重力不变,则瓶子对桌面的压力不变。
(2)[1]由图可知,当水瓶由正立变为倒放,水变深,根据可知,水对瓶盖的压强大于水对瓶底的压强p。
[2]瓶子正立时,装水的部分为规则形状的柱体,则水对瓶底的压力F水等于水的重力G,瓶子倒立时,则水对瓶盖的压力等于瓶盖以上柱体部分的水的重力,即G。
3.(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)质量为50千克的中学生在水平地面上双脚站立,此时他对地面产生的压力是______ N,压强大约是1.4×104Pa;若有10位相同的中学生均双脚站立时,他们整体对水平地面产生的压强大约是______ Pa,它表示______。
【答案】 500 1.4×104 每平方米的面积上受到的压力是1.4×104N
【详解】[1]该中学生受到的重力
此时他对地面产生的压力
[2][3]有10位相同的中学生均双脚站立时,根据可知,他们整体对水平地面产生的压强不变,所以他们整体对水平地面产生的压强大约是;它表示的物理意义是每平方米的面积上受到的压力是。
4.(24-25八下·上海延安初级中学·期中)如图所示,一个重力为20N物体放在斜面上,对斜面的压力为15N,画出物体对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【详解】物体对斜面的压力垂直斜面向下,大小为15N,作用点在接触面的中心,如图所示:
5.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,A对桌面的压力将 _______ ,A对桌面的压强将 _______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 不变 变小
【详解】[1]物体对水平面压力大小等于物体重力,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,在此过程中,物体所受重力不变,故对桌面的压力不变。
[2]在物体移动的过程中接触面积变大,由p可知,当压力不变的情况下,A对桌面的压强将变小。
地 城
考点02
压强公式及其计算
6.(24-25八下·上海崇明区九校·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,瓶子对桌子的压力为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,瓶子对桌子的压力为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】D
【详解】瓶子对桌面的压力等于瓶子和饮料的总重力,即
因为瓶子和饮料的总重力不变,所以正放和倒放时,瓶子对桌面的压力相等,即
根据压强公式,压力相等时,受力面积越小,压强越大。正放时瓶子与桌面的接触面积大,倒放时接触面积小,即,由可知,。
故选D。
7.(24-25八下·上海黄浦区·期中)如图所示,均匀实心圆柱体A静止在水平地面上。
(1)若A的质量为1千克,求A对地面的压力FA;
(2)若A的密度为2×103千克/米3,高0.1米,求A对地面的压强pA。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)A对地面的压力为
(2)A对地面的压强
8.(24-25八下·上海黄浦区·期中)一个底面积为2×10-2米2薄壁容器静止在水平地面上,容器内装有重力为15牛的水。已知水对容器底部的压力为19.6牛,容器对地面的压力为20牛,求:
(1)容器对水平地面的压强p容。
(2)容器的重力G容。
(3)容器中水的深度h水。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)容器对水平地面的压强为
(2)容器的重力为
(3)水对容器底的压强为
容器中水的深度
9.(24-25八下·上海金山区·期中)北方冬季的湖面会结冰,对南方的游客来说,在冰面上行走是一种新奇的体验,但并不是所有冰面都是安全的游玩区域(g=9.8N/kg)。
(1)质量为50kg的人站在冰面上,则此人对冰面的压力是多少?
(2)若此人每只鞋与地面的接触面积约为2×10-2m2,冰面能够承受最大的压强为1.47×104Pa,通过计算说明此人是否能够安全地站在冰面上。
【答案】(1)490N
(2)能安全站在冰面上
【详解】(1)人对水平冰面的压力等于自身重力,为
(2)人对水平冰面的压强
所以此人是否能够安全地站在冰面上。
10.(24-25八下·上海延安初级中学·期中)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,如图所示,底面积为2×10-2m2。求:
(1)该物体对桌面的压力;
(2)该物体对桌面的压强;
(3)若该物体在水中释放后,静止时漂浮在水面上,求它受到的浮力。
【答案】(1)20N
(2)1000Pa
(3)20N
【详解】(1)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,该物体对桌面的压力等于其重力,即F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)该物体对桌面的压强
(3)由题意知,该物体在水中释放后,静止时漂浮在水面上,根据浮与沉的条件可知,F浮=G=20N
11.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】A
【详解】如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,压力和受力面积均减小,但受力面积减小的比例更大,根据可知剩下部分对地面的压强与原压强相比变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示,甲、乙两个正方体放在相同的海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确的是( )
A.甲、乙所受重力相同
B.甲、乙对海绵的压力相同
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上,海绵的下陷程度相同
D.甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同
【答案】D
【详解】AB.由图可知,甲、乙两正方体放在海绵上时海绵的凹陷程度相同,则甲、乙对海绵的压强相等。图中甲对海绵产生压强的受力面积小于乙,由可知,甲对海绵的压力较小,由水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,甲的重力较小,故A错误,B错误;
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上时两者的重力相等,对海绵的压力相等,而甲的底面积小,乙放在甲上时受力面积小,由可知,乙放在甲上对海绵压强的压强大,即海绵凹陷程度大,故C错误;
D.图中物体虽然压力和受力面积都不同,但海绵的凹陷程度相同,两物块对海绵压力作用效果相同,压强相等,即单位面积上受到的压力相等,甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同,故D正确。
故选D。
13.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)甲乙两个质量分布均匀的物体,下列说法中正确的是( )
A.甲放在乙的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲放在乙的上面,甲对乙的压强总是用甲的重力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙相互接触,则它们之间一定存在压力
D.甲放在乙的上面,甲对乙的压强不一定小于乙对地面的压强
【答案】D
【详解】A.只有物体自由放置在水平面上时,压力大小才等于物体的重力,若甲乙的接触面是非水平面,则甲对乙的压力就不等于甲的重力,故A错误;
B.求压强时用压力除以受力面积,甲物体放在乙物体的上面,相互接触的面积为受力面积,若甲的下表面未完全接触乙,则接触面积小于甲的下表面积,受力面积不一定是甲的下表面的面积,故B错误;
C.两物体接触并相互挤压时会产生压力,若甲乙两物体轻轻靠在一起并放置在水平面上,虽然接触,但甲乙之间无挤压不产生压力,故C错误;
D.若甲乙的接触面和乙与地面的接触面均为水平面,甲乙的接触面积为、乙与地面的接触面积为,则甲对乙的压强为
乙对地面的压强为
若极小、极大,则可能大于,故D正确。
故选D。
14.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积关系图像,若用质量相同的甲、乙两种物质分别制成实心立方体A、B,把它们放在水平地面上,立方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A.27∶8 B.3∶2 C.9∶4 D.2∶3
【答案】C
【详解】由图可知,甲的密度
乙的密度
则甲、乙密度之比
由题意可知,,则甲、乙的体积之比
当甲、乙同为实心立方体时,则高度之比
根据压强的计算公式可得
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15.(24-25八下·上海进才中学·期中)一本八年级物理课本平放在水平桌面上,它对桌面的压强大小最接近的是( )
A.500Pa B.50Pa C.5Pa D.0.5Pa
【答案】B
【详解】八年级物理课本质量约为m =0.25kg ,则重力G=mg=0.25kg ×10N/kg =2.5N
课本平放时长约0.25m,宽约0.2m,面积S=0.25m×0.2m=0.05m2
它对桌面的压强
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,正方体铁块A、B边长之比为,则A对B的压力与B对地面的压力之比为___________,A对B的压强与B对地面的压强之比为___________。
【答案】 1∶28 9∶28
【详解】[1]AB都是铁块,密度相同,A的重力
B的重力
A对B的压力大小等于A的重力,B对地面的压力之比为AB重力之和,它们的比是
[2] A对B的压强
B对地面的压强
A对B的压强与B对地面的压强之比为
17.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)长江三峡大坝是世界上最大的水利枢纽工程之一。在经过三峡大坝时,小明观察到三峡大坝坝体做成上窄下宽,主要是根据_________(选填“固体压强”或“液体压强”)的规律。三峡大坝的正常蓄水位为175m,则离水面距离为30m、面积为的大坝表面受到水的压强为______Pa,受到水的压力为______N。(g=10N/kg)
【答案】 液体压强 3×105 3×105
【详解】[1]因为液体内部的压强随深度的增加而增大,大坝底部所处深度大,受到的压强大,所以坝体做成上窄下宽是根据液体压强的规律。
[2]水的密度,,此处深度30m,水的压强为
[3]面积为的大坝表面受到水的压力为
18.(24-25八下·上海进才中学·期中)湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印,队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印,如图所示,并测出“野人”每只脚的面积约为,脚印深3cm。为了估测“野人”的质量,小明从背包中拿出一个边长为5cm的正方体铝块,放在“野人”脚印旁的相同的水平泥地上,并在铝块上面加岩石块,当铝块陷入泥中的深度也正好为3cm时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为75N。此时铝块对水平泥地面的压强为______帕,据此算出“野人”对地面的压力为______牛,野人的质量约为______千克。(保留一位小数)
【答案】 3×104 600 61.2
【详解】[1]铝块的底面积S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2
铝块和岩石块对地面的压力F=G=75N
当铝块陷入泥中的深度也为3cm时,铝块和岩石块对地面的压强
[2]野人对地面的压强大小等于铝块和岩石块对地面的压强,“野人”对地面的压力F压=pS野人=3×104Pa×200×10-4m2=600N
[3]“野人”的重力等于对地面的压力G野人=F压=600N
“野人”的质量应为
19.(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图所示,底面积为S、重为G容的薄壁容器内盛有密度为ρ的液体,液体体积为V液、深度为h,则液体对容器底的压力为______,容器对桌面的压强为______,(前两空均用字母表示)。若将该容器倒置,则倒置后容器对桌面的压强将______,液体对容器底的压力将______(后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】 ρghS 变大 变小
【详解】[1]容器内液体的深度为h、液体的密度为,液体对容器底的压强;底面积为S,由可得液体对容器底的压力为
[2]由可得液体的质量,其重力为
容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
[3]若将该容器倒置,总重力不变、对桌面的压力不变,而受力面积变小,由可得倒置后容器对桌面的压强变大。
[4]容器正放时,容器上小下大,液体对容器的压力大于液体的重力;倒置后上大下小,液体对容器的压力小于液体的重力,由此可知液体对容器底压力变小。
20.(24-25八下·上海金山区·期中)寒假时,小金同学与父母一起去“冰城”哈尔滨旅游。
(1)为避免脚陷入雪地,当地向导会要求游客穿上雪鞋,如图所示,这是通过____________的方式减小压强。
(2)在冰面玩耍时,如果突然发现冰面开裂,更容易安全离开的做法是( )
A.趴下往岸边爬 B.站在原地不动
C.变成单脚站立 D.以上都不对
(3)在雪面上行走时,他发现爸爸留下的脚印总是比自己深,这是因为( )
A.爸爸的重力更大 B.爸爸的脚更小
C.爸爸对雪面的压强更大 D.以上都不对
【答案】(1)增大受力面积
(2)A
(3)C
【详解】(1)雪鞋通过增大脚与雪地的接触面积来分散压力,根据压强公式,在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。这是生活中常见的减小压强的方法。
(2)趴下可以增大身体与冰面的接触面积,根据压强公式,从而减小对冰面的压强,降低冰面进一步破裂的风险。同时,爬行可以缓慢移动,避免突然施力导致冰面坍塌。站在原地不动,冰面可能会继续开裂,比较危险。变成单脚站立,减小了受力面积,压强会增大,更加危险。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)脚印深度反映了对雪面的压强大小。在相同雪地条件下,爸爸脚印更深说明他对雪面的压强更大。根据,压强大的原因有可能是由于爸爸体重更大(F更大)或脚掌面积更小(S更小)导致的,但这两个原因都不能确定,能确定的是他的爸爸对地面的压力与受力面积的比值,即压强更大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21.(24-25八下·上海杨浦区·期中)小杨想进一步通过实验探究压力的形变效果跟受力面积的关系,他找到了三块同样的砖,把它们分为两组,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长∶宽∶高=4∶2∶1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为和;B组砖对水平地面的压力和压强分别为和;
(1)则______;______。
(2)若将A砖立放,对水平地面的压强将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 1:2 1:1
(2)增大
【详解】(1)[1][2]设砖块的重力为G,A、B两组砖对地面的压力大小等于砖的重力,则它们对水平地面的压力之比为
A组砖块对地面的压强为
B组砖块对地面的压强为
两组砖块对地面的压强之比为
(2)将A砖立放,A砖对地面的压力不变,由于受力面积变小,根据可知,A对水平地面的压强变大。
22.(24-25八下·上海杨浦区·期中)将1千克水倒入底面积为的水壶中,如图所示,水深20cm。容器重力为2N,放在水平桌面中央,求:
(1)容器底部受到水的压力;
(2)容器对桌面的压力;
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)20N
(2)12N
(3)
【详解】(1)容器底部受到水的压强
由可得,容器底部受到水的压力
(2)水的重力
容器对桌面的压力等于壶和水的总重力,即
(3)容器对桌面的压强
23.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,放在水平地面上的薄壁容器内有重20牛的水,水深0.2米,容器底面积为米,容器本身重10牛,求
(1)水对容器底部的压力
(2)地面受到的压强
【答案】(1)20 N
(2)3 × 10³ Pa
【详解】(1)水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
(2)地面受到的总压力
地面受到的压强
24.(24-25八下·上海嘉定区·期中)人工智能逐渐融入我们的生活,如图所示,某餐厅的送餐机器人所受重力为400N,它与地面的接触面积为0.01m2,若某次送餐时机器人托着5kg的物体。
(1)求机器人托着的物体所受重力。
(2)求机器人在该次送餐时对地面的压力与压强。
【答案】(1)50N
(2)450N,4.5×104Pa
【详解】(1)机器人托着的物体所受的重力为
(2)机器人在该次送餐时对地面的压力等于它和物体受到的总重力,即
机器人在该次送餐时对地面的压强为
地 城
考点03
探究影响压力作用效果的因素
25.(24-25八下·上海进才中学·期中)如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵凹陷程度来反映压力大小,用到的科学研究方法是转换法
B.甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.乙与丙两图对比说明,压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
【答案】D
【详解】A.本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,即压强,采用了转换法,故A错误;
B.甲与乙两图中,受力面积相同,压力不同,海绵凹陷程度不同,因此研究的是压力作用效果与压力的关系,故B错误;
C.若把图丙的海绵换成木板,因为压力和受力面积不变,压强也不变,所以木板受到的压强等于海绵受到的压强,故C错误;
D.乙与丙两图对比,压力大小相同,受力面积小的海绵凹陷程度较大,所以说明压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,故D正确。
故选D。
26.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为______(选填“正确”或“不正确”),理由:______。
(4)若该木块的质量为m,把它平放在水平地面上,如图(a)所示,其长、宽、高分别为a、b、c,(a>b>c),则该木块对水平地面的压力为______,压强为______(两空均用所给字母表示)。若该木块按如图(b)所示方式竖放,则其对水平地面的压强将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F’甲和F’乙、压强p’甲和p’乙的关系是( )
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】(1)凹陷程度
(2)压力
(3) 不正确 没有控制受力面积不变
(4) mg 变大
(5)A
【详解】(1)本实验采用转换法,实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大表示压力的作用效果越明显。
(2)对比甲、丙两图,受力面积相同,木块的重力不同,木块对海绵的压力不同,海绵的凹陷程度不同。因此可得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]对比甲、丁两图,受力面积不同,木块对海绵的压力不同,海绵的凹陷程度相同,由于没有控制受力面积不变,不能得出压力作用效果与压力大小无关。
(4)[1]木块平放在水平地面上,对水平地面的压力为F=G=mg
[2]木块对水平地面的压强为
[3]若该木块竖放,受力面积变小,压力不变,由可知,其对水平地面的压强将变大。
(5)当在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度, 使剩余部分的高度相等时,由图可知切去的高度关系为Δh甲<Δh乙,体积关系为ΔV甲<ΔV乙,而切去的质量关系Δm甲>Δm乙,又由于剩余部分的高度相等,则剩余部分的质量m甲>m乙,重力G甲>G乙,静止在水平面的物体,对地面的压力大小等于物体的重力,因此剩余部分对地面压力的关系为F甲ʹ>F乙ʹ;由图可知,受力面积S甲<S乙,由可知,剩余部分对地面压强p’甲>p’乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27.(24-25八下·上海崇明区九校·期中)了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道。李刚在盲道上行走,感觉到脚有些不舒服。从物理学角度分析,这是因为:走在盲道上,脚与地面的____减小了,从而增大了____。如上图所示,工人师傅装修房屋时,用灌水的透明长塑料管检查两个窗台是否在同一水平面,这是利用了_____原理。
【答案】 受力面积 压强 连通器
【详解】[1][2]马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道是为了在压力一定时,减小脚与地面的受力面积,从而增大地面对脚的压强。
[3]连通器的原理是在连通器中的同种液体在液面不流动时,总保持相平;透明塑料软管两端开口、底部连通,符合连通器的构造,可以检查两个窗台是否在同一水平面。
28.(24-25八下·上海杨浦区·期中)2024年“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回。
(1)航天员在空间站外工作时,不可能做到的是( )
A.用吸管吸饮料
B.用铅笔写字
C.用纸巾吸水滴
D.轻易举起在地面上举不动的物体
(2)物体在月球表面所受的重力约为地球表面的六分之一,如图所示,质量约为750千克的嫦娥六号着陆器着陆在月球表面上,其受到月球的重力约为______牛。若陆器共有4个大脚掌,这是为了______(选填“增大”或“减小”)着陆器对月球表面的压强。若每个大脚掌的面积约为,着陆器对月球表面的压强为______帕。
【答案】(1)A
(2) 1250 减小 1250
【详解】(1)A.用吸管吸饮料时,饮料在大气压作用下被压入嘴中,在空间站外,没有大气压,不可能用吸管吸饮料,故A符合题意;
B.宇航员用力可以用铅笔写字,依靠摩擦力,用铅笔写字与大气压无关,可正常进行,故B不符合题意;
C.用纸巾吸水滴,与大气压无关,可正常进行,故C不符合题意;
D.在空间站外,物体不受重力作用,故轻易能举起在地面上举不动的物体,故D不符合题意。
故选A。
(2)[1]嫦娥六号着陆器在地球上受到的重力
则嫦娥六号着陆器着陆在月球表面上,其受到月球的重力约为
[2]若陆器共有4个大脚掌,这是为了在压力一定时,通过增大受力面积减小着陆器对月球表面的压强。
[3]着陆器对月球表面的压强为
29.(24-25八下·上海黄浦区·期中)冰雪主题的娱乐项目越来越受人们喜爱。如图所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
冰受到的压强(个大气压)
1
500
1000
2000
冰熔化时的温度(℃)
0
-4
-8.7
-17.9
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大_______,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
(3)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料:① 冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。② 冰熔化时的温度与冰受到的压强关系如表所示。③ 如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因:__________________。
【答案】(1)受力面积
(2)B
(3)使冰熔化,形成水膜,减小摩擦
【详解】(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大对冰面的压强,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋,在压力一定时,通过减小受力面积增大了对冰面的压强,使冰熔化时的温度降低,促进冰熔化成水,使冰刀和冰面之间形成一层很薄的水膜,会起到润滑作用,减小摩擦,从而可以在冰面上快速滑行。
地 城
考点04
改变压强的方法和应用
30.(24-25八下·上海奉贤区·期中)汽车不慎驶入水中或遇雨被淹,乘客应尽早开门逃生,水越深车门越难推开。如图(a)所示,在车门下部距水面0.3米处的O处,水的压强是_______帕,若车门在水下部分的面积为,此时车门受到水的压力为_______牛。如图(b)所示为紧急逃生锤,当车门因水压过大无法打开,紧急情况下应挥动逃生锤所示的_______(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【答案】 B
【详解】[1]水的密度 ,重力加速度 ,深度,则水的压强是。
[2]受力面积 ,则压力为。
[3]由图知,B处比A处的面积小,所以用B端砸向玻璃窗的边角,通过减小受力面积的方法来增大压强,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。
31.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)雪时穿上宽大的滑雪板可以增大______,减小对雪地的______,防止滑雪时陷入松软的雪地中。下列图所示中,能达到同样目的的有______。
A.骆驼宽大的脚掌B.锋利的刀刃
C.老虎锋利的牙齿D.铁轨下铺枕木
【答案】 受力面积 压强 AD
【详解】[1][2]宽大的滑雪板与雪地的接触面积大,即滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大受力面积,由得,在压力一定时,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
[3]AD.骆驼有宽大的脚掌、铁轨下面铺放枕木是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故AD符合题意;
BC.锋利的刀刃、老虎锋利的牙齿是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故BC不符合题意。
故选AD。
32.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.篆刻刀很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【详解】A.篆刻刀很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大、书包带做得很宽都是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
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专题02 压力和压强
3大高频考点概览
考点01 压力大小及其计
考点02 压强公式及其计算
考点03 探究影响压力作用效果的因素
考点04 改变压强的方法和应用
地 城
考点01
压力大小及其计
1.(24-25八下·上海进才中学北校·期中)如图所示,放在水平桌面上的足够高的圆柱形薄壁容器A中装有某种液体后重力为G,现将重力为G0的立方体物块B从液面处缓慢释放,待物块静止后容器对桌面的压力( )
A.可能等于G B.一定小于G+G0 C.一定等于G+G0 D.可能大于G+G0
2.(24-25八下·上海金山区·期中)如图所示,有一矿泉水瓶置于水平桌面上,瓶中装有适量水,水的重力为G,水对瓶底的压强为p,现将瓶身倒置为虚线情况。
(1)瓶子对桌面的压力将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)水对瓶盖的压强_____p,水对瓶盖的压力______G(选填“>”、“<”或“=”)。
3.(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)质量为50千克的中学生在水平地面上双脚站立,此时他对地面产生的压力是______ N,压强大约是1.4×104Pa;若有10位相同的中学生均双脚站立时,他们整体对水平地面产生的压强大约是______ Pa,它表示______。
4.(24-25八下·上海延安初级中学·期中)如图所示,一个重力为20N物体放在斜面上,对斜面的压力为15N,画出物体对斜面的压力F的示意图。
5.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,A对桌面的压力将 _______ ,A对桌面的压强将 _______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
地 城
考点02
压强公式及其计算
6.(24-25八下·上海崇明区九校·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,瓶子对桌子的压力为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,瓶子对桌子的压力为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
7.(24-25八下·上海黄浦区·期中)如图所示,均匀实心圆柱体A静止在水平地面上。
(1)若A的质量为1千克,求A对地面的压力FA;
(2)若A的密度为2×103千克/米3,高0.1米,求A对地面的压强pA。
8.(24-25八下·上海黄浦区·期中)一个底面积为2×10-2米2薄壁容器静止在水平地面上,容器内装有重力为15牛的水。已知水对容器底部的压力为19.6牛,容器对地面的压力为20牛,求:
(1)容器对水平地面的压强p容。
(2)容器的重力G容。
(3)容器中水的深度h水。
9.(24-25八下·上海金山区·期中)北方冬季的湖面会结冰,对南方的游客来说,在冰面上行走是一种新奇的体验,但并不是所有冰面都是安全的游玩区域(g=9.8N/kg)。
(1)质量为50kg的人站在冰面上,则此人对冰面的压力是多少?
(2)若此人每只鞋与地面的接触面积约为2×10-2m2,冰面能够承受最大的压强为1.47×104Pa,通过计算说明此人是否能够安全地站在冰面上。
10.(24-25八下·上海延安初级中学·期中)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,如图所示,底面积为2×10-2m2。求:
(1)该物体对桌面的压力;
(2)该物体对桌面的压强;
(3)若该物体在水中释放后,静止时漂浮在水面上,求它受到的浮力。
11.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
12.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示,甲、乙两个正方体放在相同的海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确的是( )
A.甲、乙所受重力相同
B.甲、乙对海绵的压力相同
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上,海绵的下陷程度相同
D.甲、乙对海绵的压力和受力面积的比值相同
13.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)甲乙两个质量分布均匀的物体,下列说法中正确的是( )
A.甲放在乙的上面,甲对乙的压力就等于甲的重力
B.甲放在乙的上面,甲对乙的压强总是用甲的重力除以甲的下表面的面积
C.甲、乙相互接触,则它们之间一定存在压力
D.甲放在乙的上面,甲对乙的压强不一定小于乙对地面的压强
14.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积关系图像,若用质量相同的甲、乙两种物质分别制成实心立方体A、B,把它们放在水平地面上,立方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A.27∶8 B.3∶2 C.9∶4 D.2∶3
15.(24-25八下·上海进才中学·期中)一本八年级物理课本平放在水平桌面上,它对桌面的压强大小最接近的是( )
A.500Pa B.50Pa C.5Pa D.0.5Pa
16.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,正方体铁块A、B边长之比为,则A对B的压力与B对地面的压力之比为___________,A对B的压强与B对地面的压强之比为___________。
17.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)长江三峡大坝是世界上最大的水利枢纽工程之一。在经过三峡大坝时,小明观察到三峡大坝坝体做成上窄下宽,主要是根据_________(选填“固体压强”或“液体压强”)的规律。三峡大坝的正常蓄水位为175m,则离水面距离为30m、面积为的大坝表面受到水的压强为______Pa,受到水的压力为______N。(g=10N/kg)
18.(24-25八下·上海进才中学·期中)湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印,队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印,如图所示,并测出“野人”每只脚的面积约为,脚印深3cm。为了估测“野人”的质量,小明从背包中拿出一个边长为5cm的正方体铝块,放在“野人”脚印旁的相同的水平泥地上,并在铝块上面加岩石块,当铝块陷入泥中的深度也正好为3cm时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为75N。此时铝块对水平泥地面的压强为______帕,据此算出“野人”对地面的压力为______牛,野人的质量约为______千克。(保留一位小数)
19.(24-25八下·上海闵行区部分学校·期中)如图所示,底面积为S、重为G容的薄壁容器内盛有密度为ρ的液体,液体体积为V液、深度为h,则液体对容器底的压力为______,容器对桌面的压强为______,(前两空均用字母表示)。若将该容器倒置,则倒置后容器对桌面的压强将______,液体对容器底的压力将______(后两空均选填“变小”、“不变”或“变大”)。
20.(24-25八下·上海金山区·期中)寒假时,小金同学与父母一起去“冰城”哈尔滨旅游。
(1)为避免脚陷入雪地,当地向导会要求游客穿上雪鞋,如图所示,这是通过____________的方式减小压强。
(2)在冰面玩耍时,如果突然发现冰面开裂,更容易安全离开的做法是( )
A.趴下往岸边爬 B.站在原地不动
C.变成单脚站立 D.以上都不对
(3)在雪面上行走时,他发现爸爸留下的脚印总是比自己深,这是因为( )
A.爸爸的重力更大 B.爸爸的脚更小
C.爸爸对雪面的压强更大 D.以上都不对
21.(24-25八下·上海杨浦区·期中)小杨想进一步通过实验探究压力的形变效果跟受力面积的关系,他找到了三块同样的砖,把它们分为两组,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长∶宽∶高=4∶2∶1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为和;B组砖对水平地面的压力和压强分别为和;
(1)则______;______。
(2)若将A砖立放,对水平地面的压强将______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
22.(24-25八下·上海杨浦区·期中)将1千克水倒入底面积为的水壶中,如图所示,水深20cm。容器重力为2N,放在水平桌面中央,求:
(1)容器底部受到水的压力;
(2)容器对桌面的压力;
(3)容器对桌面的压强。
23.(24-25八下·上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图,放在水平地面上的薄壁容器内有重20牛的水,水深0.2米,容器底面积为米,容器本身重10牛,求
(1)水对容器底部的压力
(2)地面受到的压强
24.(24-25八下·上海嘉定区·期中)人工智能逐渐融入我们的生活,如图所示,某餐厅的送餐机器人所受重力为400N,它与地面的接触面积为0.01m2,若某次送餐时机器人托着5kg的物体。
(1)求机器人托着的物体所受重力。
(2)求机器人在该次送餐时对地面的压力与压强。
地 城
考点03
探究影响压力作用效果的因素
25.(24-25八下·上海进才中学·期中)如图是某同学“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验过程,下列关于本实验的说法中正确的是( )
A.通过海绵凹陷程度来反映压力大小,用到的科学研究方法是转换法
B.甲与乙两图研究的是压力的作用效果与重力的关系
C.若把图丙的海绵换成木板,木板受到的压强小于海绵受到的压强
D.乙与丙两图对比说明,压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
26.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为______(选填“正确”或“不正确”),理由:______。
(4)若该木块的质量为m,把它平放在水平地面上,如图(a)所示,其长、宽、高分别为a、b、c,(a>b>c),则该木块对水平地面的压力为______,压强为______(两空均用所给字母表示)。若该木块按如图(b)所示方式竖放,则其对水平地面的压强将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F’甲和F’乙、压强p’甲和p’乙的关系是( )
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
27.(24-25八下·上海崇明区九校·期中)了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道。李刚在盲道上行走,感觉到脚有些不舒服。从物理学角度分析,这是因为:走在盲道上,脚与地面的____减小了,从而增大了____。如上图所示,工人师傅装修房屋时,用灌水的透明长塑料管检查两个窗台是否在同一水平面,这是利用了_____原理。
28.(24-25八下·上海杨浦区·期中)2024年“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回。
(1)航天员在空间站外工作时,不可能做到的是( )
A.用吸管吸饮料
B.用铅笔写字
C.用纸巾吸水滴
D.轻易举起在地面上举不动的物体
(2)物体在月球表面所受的重力约为地球表面的六分之一,如图所示,质量约为750千克的嫦娥六号着陆器着陆在月球表面上,其受到月球的重力约为______牛。若陆器共有4个大脚掌,这是为了______(选填“增大”或“减小”)着陆器对月球表面的压强。若每个大脚掌的面积约为,着陆器对月球表面的压强为______帕。
29.(24-25八下·上海黄浦区·期中)冰雪主题的娱乐项目越来越受人们喜爱。如图所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
冰受到的压强(个大气压)
1
500
1000
2000
冰熔化时的温度(℃)
0
-4
-8.7
-17.9
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大_______,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰鞋上的冰刀是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
(3)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料:① 冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。② 冰熔化时的温度与冰受到的压强关系如表所示。③ 如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因:__________________。
地 城
考点04
改变压强的方法和应用
30.(24-25八下·上海奉贤区·期中)汽车不慎驶入水中或遇雨被淹,乘客应尽早开门逃生,水越深车门越难推开。如图(a)所示,在车门下部距水面0.3米处的O处,水的压强是_______帕,若车门在水下部分的面积为,此时车门受到水的压力为_______牛。如图(b)所示为紧急逃生锤,当车门因水压过大无法打开,紧急情况下应挥动逃生锤所示的_______(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
31.(24-25八下·上海松江区(五四制)·期中)雪时穿上宽大的滑雪板可以增大______,减小对雪地的______,防止滑雪时陷入松软的雪地中。下列图所示中,能达到同样目的的有______。
A.骆驼宽大的脚掌B.锋利的刀刃
C.老虎锋利的牙齿D.铁轨下铺枕木
32.(24-25八下·上海嘉定区·期中)如图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.篆刻刀很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
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