2026年中考物理26个实验通关秘笈(全国通用)专题12 探究压力的作用效果跟哪些因素有关 课件+教案+试卷
2026-05-21
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6份
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76页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 备课综合 |
| 知识点 | 压力与压强 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 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 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | wl8901wjhy |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57966155.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
探究压力的作用效果跟哪些因素有关
中考复习微课
报告人名称: 九年物理组
2026.03.01
一、微课目标
1
二、知识回顾
2
三、核心:压力作用效果的影响因素
3
四、实验精讲
4
五、中考必考题型
5
六、课堂小结
6
目录
一、微课目标
明确学习方向,掌握知识要点
牢记核心概念,理解物理意义
牢记影响因素
牢记压力作用效果的影响因素,为后续学习奠定基础。
01
掌握核心方法
掌握控制变量法和转换法在本实验中的应用。
02
理解压强意义
理解压强的物理意义,建立相关概念。
03
1. 知识目标
掌握中考必考内容,提高应试能力
01
掌握实验器材、操作规范等五大中考必考点。
掌握五大考点
02
熟悉实验的各个环节和注意事项。
熟悉实验流程
03
明确中考对本实验的考查重点和方向。
明确考试重点
2. 考点目标
学会解答中考真题,提升解题能力
1
会解现象判断
学会根据实验现象判断压力作用效果。
2
会解因素分析
能够分析影响压力作用效果的因素。
3
会解实验纠错
掌握实验纠错的方法,找出问题所在。
4
会解压强方法
学会解答增大和减小压强的方法类题目。
3. 解题目标
二、知识回顾
回顾基础知识,巩固学习根基
压力的定义
压力是垂直作用在物体表面上的力,方向特殊。
01
压力作用效果体现
压力使物体发生形变,本实验通过海绵凹陷体现。
02
形变程度与效果关系
海绵凹陷程度越深,压力作用效果越明显。
03
1. 压力与压力作用效果
掌握实验中的关键方法
转换法的应用
用海绵凹陷深浅直观反映压力作用效果强弱。
01
控制变量法的操作
分别探究压力与受力面积对作用效果的影响。
02
探究与压力关系操作
控制受力面积不变,改变压力大小进行探究。
03
探究与受力面积关系操作
控制压力大小不变,改变受力面积进行探究。
04
2. 实验核心方法
三、核心:压力作用效果的影响因素
深入探究影响压力作用效果的因素
受力面积相同时结论
受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显。
01
02
压力大小相同时结论
压力大小相同时,受力面积越小,作用效果越明显。
综合影响因素
压力作用效果由压力和受力面积共同决定。
03
04
与材质无关说明
压力作用效果与接触物体材质无关。
总结实验得出的重要结论
1. 实验核心结论
注意考试中容易出错的地方
压力与重力区别
压力≠重力,只有物体自由放置时压力才等于重力。
01
实验材料选择要点
必须选用易形变材料,硬材质形变不明显。
02
受力面积定义易错点
受力面积是两物体的接触面积,不是底面积。
03
判断效果注意事项
判断压力作用效果需同时看压力和受力面积。
04
2. 中考必坑
四、实验精讲
详细讲解实验过程及注意事项
认识实验所需器材
海绵
用于观察压力作用效果的形变情况。
1
小桌
可放置砝码改变压力,同时可改变受力面积。
2
砝码
增加压力大小,探究压力对作用效果的影响。
3
4
木板
用于对比不同材质对实验效果的影响。
5
刻度尺
辅助测量海绵凹陷深度,保证对比准确。
1. 实验器材
掌握实验关键步骤和得出的结论
选材规范
选用质地均匀的海绵,保证形变效果明显。
1.
探究压力影响操作
小桌正放,依次加砝码改变压力,观察凹陷。
2.
探究受力面积影响操作
保持砝码不变,小桌正放、倒放改变面积,观察凹陷。
3.
观察记录方法
平视观察海绵凹陷深度,可用刻度尺测量。
4.
对比分析要点
整理现象,总结压力、受力面积对作用效果的影响。
5.
多次实验目的
更换重物、调整面积重复实验,避免偶然性,得出普遍规律。
6.
2. 关键操作与结论
了解实验中可能出现的误差和问题
01
选用硬质材料问题
木板、桌面形变不明显,无法观察对比现象。
02
海绵质地不均影响
质地不均导致凹陷无规律,使实验结论有偏差。
03
未控制变量后果
同时改变压力和受力面积,无法单独探究因素影响。
04
放置歪斜影响
小桌、砝码放置倾斜,压力分布不均,影响形变效果。
3. 常见误差与问题
五、中考必考题型
针对中考题型进行讲解和练习
考查对实验操作的理解和判断
01
考查如何控制变量进行实验探究。
控制变量方法考查
02
考查选用海绵作为实验材料的原因。
选用海绵原因考查
03
考查转换法在实验中的具体应用。
转换法应用考查
04
考查实验的设计步骤是否合理。
实验步骤设计考查
1. 实验操作判断
根据实验现象进行分析和推理
小桌正放时,砝码越多,海绵凹陷越深,说明压力大效果明显。
小桌正放现象分析
1
压力不变,小桌倒放,受力面积变大,凹陷变浅,说明面积大效果弱。
小桌倒放现象分析
2
2. 实验现象分析
压力作用效果决定因素
压力作用效果由压力和受力面积共同决定。
01
单独因素无法决定效果说明
单独一个因素无法决定压力作用效果的强弱。
02
分析影响压力作用效果的因素
3. 影响因素辨析
易形变海绵便于观察对比,得出准确结论。
选用易形变海绵原因
01
确保每次只改变一个因素,避免多因素干扰。
控制单一变量要点
02
器材平稳放置可保证压力均匀分布,效果准确。
平稳放置器材要求
03
多次实验可避免偶然性,得出普遍适用的规律。
多次实验找规律目的
04
找出实验中的错误并提出改进方法
4. 实验纠错改进
了解增大和减小压强的方法
01
增大压力或减小受力面积可增大压强。
增大压强方法
02
减小压力或增大受力面积可减小压强。
减小压强方法
03
结合生活实例,如书包带设计等,辨析压强方法。
生活实例辨析
5. 增大和减小压强
六、课堂小结
总结课堂内容,加深记忆
总结实验得出的核心结论
压力大、受力面积小时,压力作用效果明显。
压大面小效果明显
1
压力小、受力面积大时,压力作用效果微弱。
压小面大效果微弱
2
1. 结论总结
回顾实验中的核心方法
控制变量控条件
通过控制变量,分别探究不同因素的影响。
1
2
转换法看海绵形变
用海绵凹陷深浅直观反映压力作用效果强弱。
2. 方法回顾
强调实验中需要注意的事项
01
选择易形变材料,如海绵,保证实验效果。
选对材料
02
每次只改变一个因素,确保实验准确性。
控好变量
03
器材平稳放置,避免压力分布不均。
放平器材
04
认真观察海绵凹陷程度,得出正确结论。
观察形变
3. 实验注意事项
提醒考试中容易出错的地方
01
压力不等同重力
压力与重力是两个不同的概念,要注意区分。
02
受力面积是接触面积
受力面积是指两物体的接触面积,不是底面积。
03
硬材不适合做实验
硬质材料形变不明显,不适合用于本实验。
4. 易错点提醒
谢谢观看
$中考实验专项分层训练(物理) 基础卷·必会题
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)基础卷
一、选择题(共2小题)
1.(2026•福州模拟)如图所示的科学家中,其名字被命名为压强的单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.帕斯卡 D.伽利略
2.(2025春•东台市期中)如图,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,沙滩上留下深浅相同、大小不同的脚印,则( )
A.甲对沙的压强比乙对沙的压强大 B.甲对沙的压强比乙对沙的压强小
C.甲的重力与乙的重力相等 D.甲的重力比乙的重力大
第2题图 第5题图
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•楚雄州期末)学雷锋活动月,同学们到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列实例与物理知识对应正确的是( )
A.戴远视眼镜看报纸——远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用
B.照着镜子梳头发——人在靠近镜子的过程中,镜中的像变大
C.用高压锅烹饪食物——利用增大锅内气压升高水的沸点的方法来加快煮熟食物
D.切肉前先磨刀——利用减小受力面积的方法来增大压强
(多选)4.(2025春•兰考县期末)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。下列实例中,分析正确的是( )
A.施加相同压力,图钉尖面积越小,越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时,刀口越钝,所用压力越小
C.列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,可以防止压坏路基
D.家里的桌子边缘做成圆弧状,可以减小人碰到时对人的压力
三、填空题(共2小题)
5.(2025春•南开区期末)如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则高度之比hA:hB为 ,质量之比mA:mB为 。
6.(2025春•道里区校级月考)由压强的定义可知,增大受力面积或减小压力都可以减小压强;减小受力面积或增大压力都可以增大压强。以下现象常会出现在我们的学习和生活中:
A.打桩机的汽锤很重 B.石像有宽大底座
C.载重车车轮很多而且宽大 D.图钉头很尖
E.刀口磨得很锋利F.铁轨铺设在枕木上 G.铁线可以切割皮蛋H.有些拖拉机做成履带式
I.书包的背带做得比较宽J.往墙上钉钉子时,要用力击打
其中属于减小压强的是 ;属于增大压强的是 。(均选填序号)
四、作图题(共1小题)
7.(2025春•松江区期中)如图所示,重20牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为16牛,用力的示意图画出斜面受到的压力F。
第7题图 第8题图
五、实验探究题(共3小题)
8.(2025春•长乐区期中)小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了深浅不同的脚印,由此他们产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?于是做出了如下猜想:
猜想与假设
猜想1:压力的作用效果可能与压力有关。 猜想依据:压路机的碾子做得很重。
猜想2:压力的作用效果可能与 有关。 猜想依据:火车轨道上铺枕木。
设计与进行实验
(1)他们利用小桌、砝码和海绵等器材进行了如图所示的实验,实验中砝码的作用是 。
(2)实验中是通过观察 来比较压力的作用效果的,利用的物理方法是 。
(3)此实验不能用硬纸板代替海绵,原因是 。
(4)为了验证猜想1,比较 两图的实验,可以得出结论:受力面积相同时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。比较乙、丙两图的实验,可以得出结论:压力相同时, 越小,压力的作用效果越明显。小华增添了两块木块进行了如图丁所示的实验,对比A、B两图,小华认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点是 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 。
第8题图 第9题图
9.(2025春•二道区校级期中)小强同学利用小桌,海绵及砝码等实验器材“探究影响压力的作用效果的因素”,如图所示。
(1)小强通过观察海绵 来比较压力的作用效果,这种方法叫 法;
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:在 一定时,压力越大,压力的作用效果越明显:下列实例中,可用此结论解释的是 (填字母);
A.菜刀要经常磨一磨; B.书包要用宽的背带;
C.汽车限重; D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙。
(3)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”)。
10.(2025春•长春校级期中)小致利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)本实验通过观察 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法是 ;
(2)改进实验后,比较 两图的实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;下列实例中,可用此结论解释的是 ;
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(3)如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比 ;
(4)小致在进行该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图戊所示。发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ;
(5)小致进一步思考:如果将海绵换成长木板, (选填“能”或“不能”)探究出压力的作用效果与受力面积的关系。
六、综合能力题(共1小题)
11.如图所示,一辆洒水车空车质量为3t,水罐容积为3m3,装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2。求:(1)装满水时水的质量为 kg;(2)装满水时洒水车对地面的压强 Pa;
(3)装满水时洒水车在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.3倍,此时该车的牵引力是 N。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•青羊区校级月考)阅读短文,回答问题。
“失重”在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降,同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(g取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为 N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度 m/s。
(3)根据图丙分析,小勇在 (选填“0﹣t1”“t1﹣t2”“t2﹣10s”)段时间内处于失重状态。此时小勇所受合力为 N。
(4)分析图丙可知,在t2﹣10s时间段内小勇对秤台的压力 他的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(5)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力F为零,我们称这种现象为完全失重,如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg,F合=G﹣F,小勇完全失重时加速度a= N/kg。
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$中考实验专项分层训练(物理) 提升卷·能力题
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)提升卷
一、选择题(共2小题)
1.(2026•模拟)动物进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列动物适应环境的实例中,属于增大压强的是( )
A
B
C
D
A.北极熊在冰面匍匐爬行 B.鸭子脚趾间有蹼
C.啄木鸟用尖喙啄树皮 D.骆驼脚掌宽厚
2.(2026春•鼓楼区校级期中)正方体甲和乙的边长之比是2:3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p',则它们的密度之比ρ甲:ρ乙压强之比p:p'分别为( )
A.3:2、9:13 B.9:4、13:9 C.3:2、2:1 D.1:1、2:5
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•郏县期中)如图所示,均匀实心正方体甲、乙分别置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,则( )
A.甲的密度一定大于乙的密度
B.甲的质量一定大于乙的质量
C.若将甲高出部分切去,则甲对水平面的压强一定小于乙对水平面的压强
D.甲的密度可能等于乙的密度
(多选)4.(2025春•长沙期中)甲、乙两物体重叠置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止。如图所示,已知甲的底面积为100cm2,重为10N,乙的底面积为50cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压强为2000Pa
B.乙对地面的压力为20N
C.甲受到的摩擦力为5N,方向为水平向右
D.乙受到地面的摩擦力为3N,方向水平向右
三、填空题(共2小题)
5.(2026•八步区一模)如图所示,密度为2×103kg/m3的均匀实心长方体棱长分别为0.1m、0.2m、0.4m,它可以平放、侧放或立放在水平地面上,当它平放时对水平地面的压强为 Pa;为了使该长方体对水平地面的压强变为1500Pa,在其上部沿水平方向切去一定质量m,若可改变长方体的放置方式,要使切去的质量m最大,则m的最大值为 kg。
6.(2023•全椒县一模)如图所示,放在水平面上由同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,高度均为h0,质量比为1:3,则左右两个圆柱体的底面积比为 ;将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,则所截的高度h与原高度h0的比h:h0= 。
第6题图 第7题图
四、作图题(共1小题)
7.(2024春•同步)一密度均匀的正方体放在水平桌面上,小明从中间将正方体切割成左右两半,使得左右剩余部分对地面的压强p左>p右,请画出小明的大致切法。
五、实验探究题(共3小题)
8.(2026春•章丘区校级月考)小明发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小明利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
第8题图 第9题图
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果:我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)比较甲、乙两图实验,可得出结论: ;
(3)比较 两图实验能验证猜想二是正确的。可得出结论:压力大小相同时, 压力的作用效果越明显;
(4)比较丙、丁两图,小明得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因: 。
9.(2025春•金凤区校级期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个钩码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较 来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是 法;
(2)分析比较图 的实验现象,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;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是 (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论: ,这种科学探究方法是 法;
(4)将该小桌和钩码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”)。
10.(2025春•望奎县期末)小明设计了一个实验来“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察甲、乙两图后得出结论: ;
(2)图丙中小桌对木板的压强为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙 (选填“大于”“小于”或“等于”)p丁;由此可见,压强能反映压力作用效果的前提是 ;
(3)老师还提供了图戊所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器,供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的的是 。
A.①③⑥ B.③④⑤ C.②③④ D.②⑤
六、综合能力题(共1小题)
11.(2026•铜山区校级模拟)阅读短文,回答文后问题。
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于 减小的体积。
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样本,烘干后测得密度为1.8×103kg/m3,已知土粒的密度为2.7×103kg/m3,则土的孔隙比为 。
(3)对上述样本土进行压缩试验,得到孔隙比和所加压强的数据如下表所示,请在坐标图中画出e﹣p关系图像。
压强p/105Pa
1
2
3
4
孔隙比e
0.45
0.42
0.40
0.39
(4)若该房屋的重力为1×107N,地基面积为40m2,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为 m。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•南山区校级期中)阅读下面的项目式资料,回答问题:
在现代家庭中汽车越来越普及,汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。小明和实践小组的同学们开展了调查汽车安全带结构、原理及使用的实践活动。
【项目分解】
(1)了解汽车安全带的结构;
(2)了解汽车安全带的原理及使用。
【项目实施】
(1)了解汽车安全带的结构小明和实践小组的同学们观察汽车的安全带,看到其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,如图甲所示。他们还上网查阅了卷带装置的内部结构,如图乙所示。
(2)了解汽车安全带的原理及使用
安全带的软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。请回答以下问题:
(1)安全带的软带做得很宽,目的是通过 来减小压强;交通部门要求乘坐小轿车的乘客必须扣安全带,其目的是减小乘客因为具有 而可能带来的危害;
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(3)人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用同时也受到气囊的作用力,理由是 。
(4)下列说法正确的是 (多选)。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩;
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些;
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动;
D.发生碰撞时,安全带能对人体的运动起到缓冲作用;
【项目拓展】
(5)小明和实践小组的同学们在了解了汽车安全带结构、原理及使用相关知识后,分别绘制了发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像如图丙所示,你认为正确的是 (填正确选项的字母)。
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$中考实验专项分层训练(物理) 提升卷·能力题
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)提升卷
一、选择题(共2小题)
1.(2026•模拟)动物进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列动物适应环境的实例中,属于增大压强的是( )
A
B
C
D
A.北极熊在冰面匍匐爬行 B.鸭子脚趾间有蹼
C.啄木鸟用尖喙啄树皮 D.骆驼脚掌宽厚
2.(2026春•鼓楼区校级期中)正方体甲和乙的边长之比是2:3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p',则它们的密度之比ρ甲:ρ乙压强之比p:p'分别为( )
A.3:2、9:13 B.9:4、13:9 C.3:2、2:1 D.1:1、2:5
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•郏县期中)如图所示,均匀实心正方体甲、乙分别置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,则( )
A.甲的密度一定大于乙的密度
B.甲的质量一定大于乙的质量
C.若将甲高出部分切去,则甲对水平面的压强一定小于乙对水平面的压强
D.甲的密度可能等于乙的密度
(多选)4.(2025春•长沙期中)甲、乙两物体重叠置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止。如图所示,已知甲的底面积为100cm2,重为10N,乙的底面积为50cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压强为2000Pa
B.乙对地面的压力为20N
C.甲受到的摩擦力为5N,方向为水平向右
D.乙受到地面的摩擦力为3N,方向水平向右
三、填空题(共2小题)
5.(2026•八步区一模)如图所示,密度为2×103kg/m3的均匀实心长方体棱长分别为0.1m、0.2m、0.4m,它可以平放、侧放或立放在水平地面上,当它平放时对水平地面的压强为 Pa;为了使该长方体对水平地面的压强变为1500Pa,在其上部沿水平方向切去一定质量m,若可改变长方体的放置方式,要使切去的质量m最大,则m的最大值为 kg。
6.(2023•全椒县一模)如图所示,放在水平面上由同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,高度均为h0,质量比为1:3,则左右两个圆柱体的底面积比为 ;将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,则所截的高度h与原高度h0的比h:h0= 。
第6题图 第7题图
四、作图题(共1小题)
7.(2024春•同步)一密度均匀的正方体放在水平桌面上,小明从中间将正方体切割成左右两半,使得左右剩余部分对地面的压强p左>p右,请画出小明的大致切法。
五、实验探究题(共3小题)
8.(2026春•章丘区校级月考)小明发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小明利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
第8题图 第9题图
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果:我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)比较甲、乙两图实验,可得出结论: ;
(3)比较 两图实验能验证猜想二是正确的。可得出结论:压力大小相同时, 压力的作用效果越明显;
(4)比较丙、丁两图,小明得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因: 。
9.(2025春•金凤区校级期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个钩码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较 来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是 法;
(2)分析比较图 的实验现象,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;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是 (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论: ,这种科学探究方法是 法;
(4)将该小桌和钩码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”)。
10.(2025春•望奎县期末)小明设计了一个实验来“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察甲、乙两图后得出结论: ;
(2)图丙中小桌对木板的压强为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙 (选填“大于”“小于”或“等于”)p丁;由此可见,压强能反映压力作用效果的前提是 ;
(3)老师还提供了图戊所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器,供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的的是 。
A.①③⑥ B.③④⑤ C.②③④ D.②⑤
六、综合能力题(共1小题)
11.(2026•铜山区校级模拟)阅读短文,回答文后问题。
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于 减小的体积。
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样本,烘干后测得密度为1.8×103kg/m3,已知土粒的密度为2.7×103kg/m3,则土的孔隙比为 。
(3)对上述样本土进行压缩试验,得到孔隙比和所加压强的数据如下表所示,请在坐标图中画出e﹣p关系图像。
压强p/105Pa
1
2
3
4
孔隙比e
0.45
0.42
0.40
0.39
(4)若该房屋的重力为1×107N,地基面积为40m2,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为 m。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•南山区校级期中)阅读下面的项目式资料,回答问题:
在现代家庭中汽车越来越普及,汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。小明和实践小组的同学们开展了调查汽车安全带结构、原理及使用的实践活动。
【项目分解】
(1)了解汽车安全带的结构;
(2)了解汽车安全带的原理及使用。
【项目实施】
(1)了解汽车安全带的结构小明和实践小组的同学们观察汽车的安全带,看到其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,如图甲所示。他们还上网查阅了卷带装置的内部结构,如图乙所示。
(2)了解汽车安全带的原理及使用
安全带的软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。请回答以下问题:
(1)安全带的软带做得很宽,目的是通过 来减小压强;交通部门要求乘坐小轿车的乘客必须扣安全带,其目的是减小乘客因为具有 而可能带来的危害;
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(3)人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用同时也受到气囊的作用力,理由是 。
(4)下列说法正确的是 (多选)。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩;
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些;
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动;
D.发生碰撞时,安全带能对人体的运动起到缓冲作用;
【项目拓展】
(5)小明和实践小组的同学们在了解了汽车安全带结构、原理及使用相关知识后,分别绘制了发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像如图丙所示,你认为正确的是 (填正确选项的字母)。
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)提升卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共2小题)
1.(2026•模拟)动物进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列动物适应环境的实例中,属于增大压强的是( )
A.北极熊在冰面匍匐爬行
B.鸭子脚趾间有蹼
C.啄木鸟用尖喙啄树皮
D.骆驼脚掌宽厚
【分析】(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
【解答】解:A、北极熊匍匐爬行,增大了与冰面的接触面积,即增大了受力面积,压力不变,是减小压强,故A错误;
B.鸭子脚趾间的蹼,增大了受力面积,压力不变,是减小压强,故B错误;
C.啄木鸟的尖喙,在压力一定时,通过减小受力面积,增大了对树皮的压强,便于啄开树皮,故C正确;
D.骆驼脚掌宽厚,增大了与沙地的受力面积,压力不变,是减小压强,故D错误。
故选C。
【点评】本题考查增大减小压强的方法,属于基础题。
2.(2026春•鼓楼区校级期中)正方体甲和乙的边长之比是2:3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p',则它们的密度之比ρ甲:ρ乙压强之比p:p'分别为( )
A.3:2、9:13 B.9:4、13:9 C.3:2、2:1 D.1:1、2:5
【分析】正方体对水平地面的压强pρgh;根据压强公式和边长关系得出两者的密度关系,根据压强相等,结合底面积之比计算压力之比,即重力之比,将甲放置在乙上面时,对桌面的压力等于两者的重力之和,根据压强公式表示出对桌面的压强,进一步比较与乙物体的压强关系即可得出答案。
【解答】解:正方体甲和乙对桌面的压强均为p且是规则固体,所以
p=ρ甲gL甲=ρ乙gL乙
甲和乙的边长之比
它们的密度之比
甲和乙的体积之比
甲和乙质量之比
水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以压强之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了压强公式和密度公式、重力公式的灵活应用,属于中档题。
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•郏县期中)如图所示,均匀实心正方体甲、乙分别置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,则( )
A.甲的密度一定大于乙的密度
B.甲的质量一定大于乙的质量
C.若将甲高出部分切去,则甲对水平面的压强一定小于乙对水平面的压强
D.甲的密度可能等于乙的密度
【分析】正方体对水平地面的压强为p=ρgh,由甲、乙对水平地面的压强相等可知密度关系;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以根据公式G=mg可得质量大小。
【解答】解:AD.根据pρgh,
由题意可知,甲、乙对水平地面的压强相等,甲的高度大于乙的高度,因此甲的密度一定小于乙的密度,故AD错误;
B.甲、乙是正方体,对水平地面的压强相等,甲的受力面积比乙的大,根据F=pS可得,F甲>F乙,它们对地压力大小等于重力,即G甲>G乙,m甲>m乙,故B正确;
C.甲、乙对水平地面的压强相等,将甲高出部分切去,甲对水平面的压力减小,则甲对水平面的压强一定小于乙对水平面的压强,故C正确。
故选:BC。
【点评】本题考查了重力公式以及压强公式的灵活运用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
(多选)4.(2025春•长沙期中)甲、乙两物体重叠置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止。如图所示,已知甲的底面积为100cm2,重为10N,乙的底面积为50cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压强为2000Pa
B.乙对地面的压力为20N
C.甲受到的摩擦力为5N,方向为水平向右
D.乙受到地面的摩擦力为3N,方向水平向右
【分析】(1)根据压强公式p进行计算;
(2)根据平衡条件,摩擦力产生的条件对物体进行受力分析。
【解答】解:
A.甲对乙的压强p甲2000Pa,故A正确;
B.乙对地面的压力F=G甲+G乙=10N+20N=30N,故B错误;
C.甲受到的摩擦力,由于甲、乙在受到水平拉力时保持静止,故甲受力平衡,甲受到向右5N的水平拉力,则甲受到水平向左的摩擦力f=5N,故C错误;
D.乙受到地面的摩擦力,由于甲、乙在受到水平拉力时保持静止,根据力的作用是相互的,甲对乙的摩擦力为5N,方向水平向右,根据平衡关系可知,地面对乙的摩擦力为f=8N﹣5N=3N,方向水平向右,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查摩擦力与压强公式的计算,属于基础题。
三、填空题(共2小题)
5.(2026•八步区一模)如图所示,密度为2×103kg/m3的均匀实心长方体棱长分别为0.1m、0.2m、0.4m,它可以平放、侧放或立放在水平地面上,当它平放时对水平地面的压强为 2000 Pa;为了使该长方体对水平地面的压强变为1500Pa,在其上部沿水平方向切去一定质量m,若可改变长方体的放置方式,要使切去的质量m最大,则m的最大值为 13 kg。
【分析】(1)根据体积公式求出该长方体的体积,利用ρ求出该长方体的质量;水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据p和G=mg=ρVg求出该长方体对水平地面的压强;
(2)由题意可知,要使该长方体对水平地面的压强为1500Pa,且沿水平方向在上部切去一定质量Δm较小,根据p可知应使长方体对水平地面产生压强的受力面积最小,根据G=F=pS求出此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力,根据G=mg求出长方体剩余部分的质量,然后求出m的最大值。
【解答】解:
(1)该长方体的体积:V=abh=0.4m×0.2m×0.1m=8×10﹣3m3,
由ρ可得,该长方体的质量:m长方体=ρV=2×103kg/m3×8×10﹣3m3=16kg;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,该长方体对水平地面的压强:pρgh=2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=2000Pa;
(2)由题意可知,要使该长方体对水平地面的压强为1500Pa,且沿水平方向在上部切去一定质量m最大,
由p可知,应使长方体对水平地面产生压强的受力面积最小,即将长方体立放,
此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力:G′=F′=p′S=p′bh=1500Pa×0.2m×0.1m=30N,
由G=mg可知,长方体剩余部分的质量:m′3kg,
则m=m长方体﹣m′=16kg﹣3kg=13kg。
故答案为:2000;13。
【点评】本题考查了密度公式和重力公式、压强公式的综合应用,灵活地利用压强公式p和p=ρgh是关键,有一定的难度。
6.(2023•全椒县一模)如图所示,放在水平面上由同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,高度均为h0,质量比为1:3,则左右两个圆柱体的底面积比为 1:3 ;将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,则所截的高度h与原高度h0的比h:h0= 1:2 。
【分析】(1)同种材料制成的实心圆柱体,则密度相同,根据ρ求出其体积之比,然后利用V=Sh求可求底面积之比;
(2)两个均匀实心圆柱体对水平地面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg,根据p求h与原高度h0的比。
【解答】解:
(1)已知同种材料制成的左右两个均匀实心圆柱体,密度相同,高度均为h0,质量比为,
根据ρ可得,两个圆柱体的体积之比:
;
因为高度均为h0,
所以两个圆柱体的底面积比:
;
(2)水平地面上的物体对水平面的压力等于其重力,
将两圆柱体沿水平方向截去某一相同的高度h,并将所截去的部分叠放至对方剩余部分上表面,叠放后新组合的两物体对水平面的压强比为3:1,
根据G=mg、ρ和V=Sh,并结合题意可得:
,
化简可得:h0=2h,
则所截的高度h与原高度h0的比h:h0=1:2。
故答案为:1:3;1:2。
【点评】本题考查压强大小的计算,同时考查密度、重力和体积公式的应用,知道水平地面上的物体对水平面的压力等于其重力是解答此题的关键。
四、作图题(共1小题)
7.(2024春•同步)一密度均匀的正方体放在水平桌面上,小明从中间将正方体切割成左右两半,使得左右剩余部分对地面的压强p左>p右,请画出小明的大致切法。
【分析】正方体对水平桌面的压强为pρgh,据此分析能否竖直切割,然后根据p分析大致的切法。
【解答】解:一密度均匀的正方体放在水平桌面上,正方体对水平桌面的压强为pρgh,若竖直切割,则剩余的左右两部分对水平面的压强是相同的;
根据p可知,要使左右剩余部分对地面的压强p左>p右,则应减小左侧部分的受力面积、增大左侧部分的压力或增大右侧部分的受力面积、减小右侧部分的压力,所以应斜向左切割,如图所示:
【点评】本题考查了压强计算公式的应用,难度不大。
五、实验探究题(共3小题)
8.(2026春•章丘区校级月考)小明发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。
猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小明利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
(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:我们 可以 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)比较甲、乙两图实验,可得出结论: 当物体的受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ;
(3)比较 乙、丙 两图实验能验证猜想二是正确的。可得出结论:压力大小相同时, 受力面积越小 压力的作用效果越明显;
(4)比较丙、丁两图,小明得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因: 没有控制受力面的材料相同 。
【分析】(1)根据海绵(或沙子)的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法;
(4)根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显。
【解答】解:(1)实验中探究压力的作用效果,由于压力的作用效果无法直接观察,需采用转换法,通过观察被压力作用的物体的形变程度来间接判断。海绵质地较软,在压力作用下会产生明显的凹陷,凹陷程度越大,说明压力的作用效果越显著,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
沙子与海绵类似,在压力作用下也会发生形变,且形变程度能直观观察,同样可以通过沙子的凹陷(或下陷)程度来反映压力的作用效果,满足实验对器材的要求,所以可以用沙子代替海绵完成实验。
(2)甲、乙两图中,受力面均为海绵(受力面材料相同),小桌与海绵的接触面积相同(即受力面积相同),乙图中在小桌上增加了砝码,导致小桌对海绵的压力大于甲图。通过观察可知,乙图中海绵的凹陷程度比甲图更明显,由此可得出结论:当物体的受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)验证猜想二(压力的作用效果与受力面积大小有关),需遵循控制变量法,保证压力大小、受力面材料等因素不变,只改变受力面积。乙图中小桌正放,桌面与海绵接触(受力面积为桌面面积);丙图中小桌倒放,桌腿与海绵接触(受力面积为桌腿底面积),两图中小桌上均放置了相同的砝码(压力大小相同),受力面均为海绵(材料相同),因此比较乙、丙两图实验能验证猜想二。
观察乙、丙两图可知,乙图受力面积大,海绵凹陷程度小;丙图受力面积小,海绵凹陷程度大,由此可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)丙图的受力面是海绵,丁图的受力面是木板,两者的材料不同,在相同压力作用下形变程度远小于海绵,无法通过形变程度准确地反映压力作用效果与受力面积的关系。探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制受力面材料这一变量相同,而丙、丁两图中受力面材料不同,不符合控制变量法的要求,因此导致得出的结论与之前(乙、丙图)不一致。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;可以;
(2)当物体的受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)乙、丙;受力面积越小;
(4)没有控制受力面的材料相同。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
9.(2025春•金凤区校级期中)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个钩码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:
(1)实验中小明是通过比较 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是 转换 法;
(2)分析比较图 甲、乙 的实验现象,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;
(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是 增大 (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论: 当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 ,这种科学探究方法是 控制变量 法;
(4)将该小桌和钩码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 = p丁(选填“>”“<”或“=”)。
【分析】(1)图中的实验采用了转换法,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果:
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。压力不变,受力面积不变,压力作用效果不变。
【解答】解:(1)实验中海绵受到力的作用,形状发生变化,故小明可以通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,这种科学探究方法是转换法。
(2)根据控制变量法,探究压力的作用效果和压力的关系时,应控制受力面积相同,压力不同,乙图中小桌子上加砝码的目的是增大压力大小,因此应比较甲、乙两图,受力面积相同,乙图压力较大,海绵的凹陷程度更大,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。
(3)丙图中小桌子倒放,受力面积发生变化,其目的是增大受力面积大小,比较乙、丙两图,压力相同,受力面积不同,压力一定时,受力面积越小,海绵的凹陷程度更大,可以得出结论:当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。这种控制单一变量的实验方法,称之为控制变量法。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,压力相同,受力面积也相同,因此压强大小相同,只是因为木转换不易形变,所以效果不明显。故图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;转换;(2)甲、乙;(3)增大;当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;控制变量;(4)=。
【点评】在探究“压力作用效果”的实验中,要熟悉控制变量法和转换法的运用,体现了过程与方法的考查。
10.(2025春•望奎县期末)小明设计了一个实验来“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察甲、乙两图后得出结论: 压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 ;
(2)图丙中小桌对木板的压强为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)p丁;由此可见,压强能反映压力作用效果的前提是 受压物体材料相同 ;
(3)老师还提供了图戊所示的器材:①用钉子做腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器,供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的的是 B 。
A.①③⑥
B.③④⑤
C.②③④
D.②⑤
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法;
(2)由分析;根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;
(3)影响压强在小的因素有压力的大小和接触面积的大小,根据这两个因素,运用转换法和控制变量的方法可以选用不同的器材设计出相应的实验来进行探究。对照选项中的器材看能否完成这一探究便可做出判断。
【解答】解:(1)由图甲、乙可知,甲、乙压力大小相同,乙的受力面积更小,海绵的凹陷程度更大,说明压力作用效果越明显,故可以得出结论:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)由图丙、丁可知,丙和丁压力大小相同,受力面积也相同,由可知,压强相同,则p丙等于p丁。
图丙和丁压强相等,但受压物体凹陷程度不同,因受压面的材料不同,所以压强能反映压力作用效果的前提是受压物体材料相同。
(3)A.①③⑥:可将桌子正放在装有沙子的容器上,观察海绵的凹陷程度,再将桌子倒放在装有沙子的容器上,观察沙子的凹陷程度,可探究压力的作用效果与受力面积的关系;将桌子正放在装有沙子的容器上,再将砝码放在桌子上,观察沙子的凹陷程度,可探究压力的作用效果与压力大小的关系,故A不符合题意;
B.③④⑤:由于木板受力之后不容易发生形变,所以不能观察到明显现象,故B符合题意;
C.②③④:可将木板平放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,再将木板竖直放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,可探究压力的作用效果与受力面积的关系;将砝码放在水平放置在海绵上的木板上,观察海绵的凹陷程度,可探究压力的作用效果与压力大小的关系,故C不符合题意;
D.②⑤:将矿泉水正放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,再将矿泉水瓶倒放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,可用于探究压力的作用效果与受力面积的关系;将矿泉水瓶内的水倒掉一部分后,再将矿泉水瓶正放在海绵上,观察海绵的凹陷程度,可探究压力的作用效果与压力大小的关系,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)等于;受压物体材料相同;
(3)B.
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
六、综合能力题(共1小题)
11.(2026•铜山区校级模拟)阅读短文,回答文后问题。
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勘测地层,预估地基的沉降量。
(1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于 孔隙 减小的体积。
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样本,烘干后测得密度为1.8×103kg/m3,已知土粒的密度为2.7×103kg/m3,则土的孔隙比为 0.5 。
(3)对上述样本土进行压缩试验,得到孔隙比和所加压强的数据如下表所示,请在坐标图中画出e﹣p关系图像。
压强p/105Pa
1
2
3
4
孔隙比e
0.45
0.42
0.40
0.39
(4)若该房屋的重力为1×107N,地基面积为40m2,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为 0.36 m。
【分析】(1)土中存在孔隙,压缩时能够将这些孔隙压缩掉;
(2)设样品的质量为m,根据密度公式表示出烘干后样品和孔隙的总体积和实心的土粒体积,两者之差即为孔隙体积,根据e算出孔隙比;
(3)根据表格数据描点画出图像;
(4)根据V=Sh算出地基总体积,根据(2)孔隙比算出V土粒和V孔隙的体积,根据p算出房屋对地基的压强,由图可知,此压强下对应的孔隙比,利用此孔隙比算出此时孔隙的体积,两次孔隙体积之差就是压缩的体积,根据Δh算出沉降量。
【解答】解:(1)土中存在孔隙,压缩时能够将这些孔隙压缩掉,所以土被压缩的体积可以认为等于空隙减小的体积;
(2)设样品的质量为m,烘干后样品和孔隙的总体积为:
V总,
实心的土粒体积:
V土粒,
空隙体积:
V孔=V总﹣V土粒,
孔隙比:
e0.5;
(3)取对应的孔隙比数据为纵坐标,压强数据为横坐标,描点作图,如图所示:
;
(4)地基总体积为:V=Sh=40m2×6m=240m3=V土粒+V孔隙……①;
0.5﹣﹣﹣﹣②;
由①②得V土粒=160m3,
V孔隙=240m3﹣160m3=80m3,
房屋对地基的压强为:
p2.5×105Pa,
由图可知,此压强下对应的孔隙比约为e=0.41,
即0.41,
V孔隙′=0.41V土粒=0.41×160m3=65.6m3,
压缩的体积为:
ΔV=V孔隙﹣V孔隙′=80m3﹣65.6m3=14.4m3,
沉降量为:
Δh0.36m。
故答案为:(1)孔隙;(2)0.5;(3)如图所示:(4)0.36。
【点评】本题考查了密度的公式及其变形公式的应用,此题在中考题中不是很常见,属于难题。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•南山区校级期中)阅读下面的项目式资料,回答问题:在现代家庭中汽车越来越普及,汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。小明和实践小组的同学们开展了调查汽车安全带结构、原理及使用的实践活动。
【项目分解】
(1)了解汽车安全带的结构;
(2)了解汽车安全带的原理及使用。
【项目实施】
(1)了解汽车安全带的结构小明和实践小组的同学们观察汽车的安全带,看到其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,如图甲所示。他们还上网查阅了卷带装置的内部结构,如图乙所示。
(2)了解汽车安全带的原理及使用
安全带的软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。请回答以下问题:
(1)安全带的软带做得很宽,目的是通过 增大受力面积 来减小压强;交通部门要求乘坐小轿车的乘客必须扣安全带,其目的是减小乘客因为具有 惯性 而可能带来的危害;
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 运动状态 ;
(3)人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用同时也受到气囊的作用力,理由是 物体间力的作用是相互的 。
(4)下列说法正确的是 CD (多选)。
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩;
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些;
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动;
D.发生碰撞时,安全带能对人体的运动起到缓冲作用;
【项目拓展】
(5)小明和实践小组的同学们在了解了汽车安全带结构、原理及使用相关知识后,分别绘制了发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像如图丙所示,你认为正确的是 B (填正确选项的字母)。
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(2)力可以改变物体的运动状态和运动方向;
(3)物体间力的作用是相互的。
(4)汽车刹车时,如果没有安全带的保护,驾驶员会因为自身惯性向前运动而发生事故,所以要让安全带起到保护人体的作用,防止惯性带来的伤害;
(5)根据发生碰撞时,力的变化做出选择。
【解答】解:(1)安全带的软带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
乘客必须扣安全带,主要是刹车时,乘客具有惯性,要保持原来向前的运动状态,安全带会限制人向前运动,因此其目的是减小乘客因为具有惯性可能带来的危害。
(2)紧急制动时,由于惯性,人会继续向前运动,这时安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的运动状态。
(3)由于物体间力的作用是相互的,人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用,同时也受到气囊的作用力。
(4)A.汽车突然拐弯时,汽车的运动状态发生急剧变化,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了保证安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住,固定在某一个位置,不能被拉动,故C正确;
D.快速行驶的汽车,发生碰撞时,车身停止运动,而乘客由于惯性会继续向前运动,此时安全带能限制人体运动,对人体的运动起到缓冲作用,故D正确。
故选CD。
(5)正常行驶时,安全带对人起束缚作用,即开始时拉力不为零;发生碰撞时,安全带迅速发力,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,拉力变小,最后锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,拉力不变,所以安全带对人的拉力随时间变化的规律是先变大、再变小、最后不变,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
故答案为:(1)增大受力面积;惯性;
(2)运动状态;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)CD;
(5)B.
【点评】本题考查了力学的多个知识点,具有较强的综合性,解答时需要准确区分各物理知识点及其应用,这些知识点中考出现概率很高。
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$中考实验专项分层训练(物理) 基础卷·必会题
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)基础卷
一、选择题(共2小题)
1.(2026•福州模拟)如图所示的科学家中,其名字被命名为压强的单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.帕斯卡 D.伽利略
2.(2025春•东台市期中)如图,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,沙滩上留下深浅相同、大小不同的脚印,则( )
A.甲对沙的压强比乙对沙的压强大 B.甲对沙的压强比乙对沙的压强小
C.甲的重力与乙的重力相等 D.甲的重力比乙的重力大
第2题图 第5题图
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•楚雄州期末)学雷锋活动月,同学们到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列实例与物理知识对应正确的是( )
A.戴远视眼镜看报纸——远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用
B.照着镜子梳头发——人在靠近镜子的过程中,镜中的像变大
C.用高压锅烹饪食物——利用增大锅内气压升高水的沸点的方法来加快煮熟食物
D.切肉前先磨刀——利用减小受力面积的方法来增大压强
(多选)4.(2025春•兰考县期末)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。下列实例中,分析正确的是( )
A.施加相同压力,图钉尖面积越小,越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时,刀口越钝,所用压力越小
C.列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,可以防止压坏路基
D.家里的桌子边缘做成圆弧状,可以减小人碰到时对人的压力
三、填空题(共2小题)
5.(2025春•南开区期末)如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则高度之比hA:hB为 ,质量之比mA:mB为 。
6.(2025春•道里区校级月考)由压强的定义可知,增大受力面积或减小压力都可以减小压强;减小受力面积或增大压力都可以增大压强。以下现象常会出现在我们的学习和生活中:
A.打桩机的汽锤很重 B.石像有宽大底座
C.载重车车轮很多而且宽大 D.图钉头很尖
E.刀口磨得很锋利F.铁轨铺设在枕木上 G.铁线可以切割皮蛋H.有些拖拉机做成履带式
I.书包的背带做得比较宽J.往墙上钉钉子时,要用力击打
其中属于减小压强的是 ;属于增大压强的是 。(均选填序号)
四、作图题(共1小题)
7.(2025春•松江区期中)如图所示,重20牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为16牛,用力的示意图画出斜面受到的压力F。
第7题图 第8题图
五、实验探究题(共3小题)
8.(2025春•长乐区期中)小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了深浅不同的脚印,由此他们产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?于是做出了如下猜想:
猜想与假设
猜想1:压力的作用效果可能与压力有关。 猜想依据:压路机的碾子做得很重。
猜想2:压力的作用效果可能与 有关。 猜想依据:火车轨道上铺枕木。
设计与进行实验
(1)他们利用小桌、砝码和海绵等器材进行了如图所示的实验,实验中砝码的作用是 。
(2)实验中是通过观察 来比较压力的作用效果的,利用的物理方法是 。
(3)此实验不能用硬纸板代替海绵,原因是 。
(4)为了验证猜想1,比较 两图的实验,可以得出结论:受力面积相同时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。比较乙、丙两图的实验,可以得出结论:压力相同时, 越小,压力的作用效果越明显。小华增添了两块木块进行了如图丁所示的实验,对比A、B两图,小华认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点是 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 。
第8题图 第9题图
9.(2025春•二道区校级期中)小强同学利用小桌,海绵及砝码等实验器材“探究影响压力的作用效果的因素”,如图所示。
(1)小强通过观察海绵 来比较压力的作用效果,这种方法叫 法;
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:在 一定时,压力越大,压力的作用效果越明显:下列实例中,可用此结论解释的是 (填字母);
A.菜刀要经常磨一磨; B.书包要用宽的背带;
C.汽车限重; D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙。
(3)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”)。
10.(2025春•长春校级期中)小致利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)本实验通过观察 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法是 ;
(2)改进实验后,比较 两图的实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;下列实例中,可用此结论解释的是 ;
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(3)如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比 ;
(4)小致在进行该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图戊所示。发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ;
(5)小致进一步思考:如果将海绵换成长木板, (选填“能”或“不能”)探究出压力的作用效果与受力面积的关系。
六、综合能力题(共1小题)
11.如图所示,一辆洒水车空车质量为3t,水罐容积为3m3,装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2。求:(1)装满水时水的质量为 kg;(2)装满水时洒水车对地面的压强 Pa;
(3)装满水时洒水车在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.3倍,此时该车的牵引力是 N。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•青羊区校级月考)阅读短文,回答问题。
“失重”在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降,同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(g取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为 N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度 m/s。
(3)根据图丙分析,小勇在 (选填“0﹣t1”“t1﹣t2”“t2﹣10s”)段时间内处于失重状态。此时小勇所受合力为 N。
(4)分析图丙可知,在t2﹣10s时间段内小勇对秤台的压力 他的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(5)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力F为零,我们称这种现象为完全失重,如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg,F合=G﹣F,小勇完全失重时加速度a= N/kg。
12探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)基础卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共2小题)
1.(2026•福州模拟)如图所示的科学家中,其名字被命名为压强的单位的是( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.帕斯卡 D.伽利略
【分析】牛顿是力的单位;阿基米德和伽利略的名字没有命名物理量单位;帕斯卡是压强的单位。
【解答】解:名字被命名为压强的单位的科学家是帕斯卡,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】此题考查了压强的单位,属基础题目。
2.(2025春•东台市期中)如图,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,沙滩上留下深浅相同、大小不同的脚印,则( )
A.甲对沙的压强比乙对沙的压强大
B.甲对沙的压强比乙对沙的压强小
C.甲的重力与乙的重力相等
D.甲的重力比乙的重力大
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅相同,可知二人对沙的压力作用效果(即可知压强的关系);又知道受力面积的关系,根据公式F=pS可知他们对沙地的压力关系,再根据物体对水平面的压力大小等于重力可知两人重力的大小关系。
【解答】解:甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,说明他们对沙地的压强相等,即p甲=p乙;
BC、由图知S甲>S乙,且p甲=p乙,由F=pS可知甲对沙地的压力较大,即F甲>F乙;由于物体对水平面的压力大小等于重力,所以甲受到的重力较大;
综上所述,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了压强大小和压力大小的比较,会根据脚印的深浅得出压强关系是关键。
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•楚雄州期末)学雷锋活动月,同学们到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列实例与物理知识对应正确的是( )
A.戴远视眼镜看报纸——远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用
B.照着镜子梳头发——人在靠近镜子的过程中,镜中的像变大
C.用高压锅烹饪食物——利用增大锅内气压升高水的沸点的方法来加快煮熟食物
D.切肉前先磨刀——利用减小受力面积的方法来增大压强
【分析】(1)矫正近视眼用凹透镜,矫正远视眼用凸透镜。
(2)物体在平面镜中成像时,像与物大小相等。
(3)对于液体的沸点来说,气压越高,沸点越高;
(4)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
【解答】解:A、远视眼镜的镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,故A正确。
B.根据平面镜成像特点可知,人在靠近镜子的过程中,镜中的像大小不变,故B错误。
C.气压越高,沸点越高;高压锅就是利用增大压强升高沸点的原理尽快煮熟食物的,故C正确;
D.切肉前先磨刀,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查的是远视眼的矫正、平面镜成像特点、沸点与气压的关系、增大压强的方法等,具有一定综合性,但难度不大,属基础知识的考查。
(多选)4.(2025春•兰考县期末)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。下列实例中,分析正确的是( )
A.施加相同压力,图钉尖面积越小,越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时,刀口越钝,所用压力越小
C.列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,可以防止压坏路基
D.家里的桌子边缘做成圆弧状,可以减小人碰到时对人的压力
【分析】减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
【解答】解:A、在施加相同压力,由于图钉尖面积越小,钉尖产生的压强大,越容易压入墙面,故A正确;
B.用菜刀将肉切成肉片时,刀口产生的压强不变,刀口越钝,受力面积越大,所用压力越大,故B错误;
C.列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,可以增大受力面积,减小压强,防止压坏路基,故C正确;
D.家里的桌子边缘做成圆弧状,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选:AC。
【点评】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,会解释生活中的现象是解答的关键。
三、填空题(共2小题)
5.(2025春•南开区期末)如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比pA:pB=1:3,则高度之比hA:hB为 2:3 ,质量之比mA:mB为 1:3 。
【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、密度公式、重力公式、体积公式得出圆柱体对地面的压强,然后求出两圆柱体的高度之比;
(2)已知两圆柱体的底面积相等以及压强关系,根据压强公式求出两者对地面的压力,再根据重力公式求出两圆柱体的质量之比。
【解答】解:(1)圆柱体对地面的压强:
pρgh,
∵ρA:ρB=1:2,pA: pB=1:3,
∴;
(2)∵两圆柱体的粗细相同,即受力面积相等,
∴F=pS,
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴根据G=mg可得:
。
故答案为:2:3;1:3。
【点评】本题考查了压强的计算及其应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,同时要注意规则、均匀物体(正方体、长方体、圆柱体等)对水平面的压力可以利用p=ρgh进行解答。
6.(2025春•道里区校级月考)由压强的定义可知,增大受力面积或减小压力都可以减小压强;减小受力面积或增大压力都可以增大压强。以下现象常会出现在我们的学习和生活中:
A.打桩机的汽锤很重 B.石像有宽大底座
C.载重车车轮很多而且宽大 D.图钉头很尖
E.刀口磨得很锋利F.铁轨铺设在枕木上
G.铁线可以切割皮蛋H.有些拖拉机做成履带式
I.书包的背带做得比较宽J.往墙上钉钉子时,要用力击打
其中属于减小压强的是 BCFHI ;属于增大压强的是 ADEGJ 。(均选填序号)
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A.打桩机的汽锤很重,是通过增大压力来增大压强;
B.石像有宽大底座,是通过增大受力面积来减小压强;
C.载重车车轮很多而且宽大,是通过增大受力面积来减小压强;
D.图钉头很尖,是通过减小受力面积来增大压强;
E.刀口磨得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强;
F.铁轨铺设在枕木上,是通过增大受力面积来减小压强;
G.铁线可以切割皮蛋,是通过减小受力面积来增大压强;
H.有些拖拉机做成履带式,是通过增大受力面积来减小压强;
I.书包的背带做得比较宽,是通过增大受力面积来减小压强;
J.往墙上钉钉子时,要用力击打,是通过增大压力来增大压强;
其中属于减小压强的是BCFHI;属于增大压强的是ADEGJ。
故答案为:BCFHI;ADEGJ。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
四、作图题(共1小题)
7.(2025春•松江区期中)如图所示,重20牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为16牛,用力的示意图画出斜面受到的压力F。
【分析】先确定斜面受到的压力的大小、方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:斜面受到的压力的大小F=16N、方向垂直斜面向下,作用点可以画在接触面的中点,从作用点沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上F=16N,如图所示:
【点评】本题考查了力的示意图的画法,明确力的方向、作用点是关键,属于基础题目。
五、实验探究题(共3小题)
8.(2025春•长乐区期中)小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了深浅不同的脚印,由此他们产生了疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?于是做出了如下猜想:
猜想与假设
猜想1:压力的作用效果可能与压力有关。
猜想依据:压路机的碾子做得很重。
猜想2:压力的作用效果可能与 受力面积 有关。
猜想依据:火车轨道上铺枕木。
设计与进行实验
(1)他们利用小桌、砝码和海绵等器材进行了如图所示的实验,实验中砝码的作用是 改变压力大小 。
(2)实验中是通过观察 海绵凹陷程度 来比较压力的作用效果的,利用的物理方法是 转换法 。
(3)此实验不能用硬纸板代替海绵,原因是 硬纸板发生形变的程度不明显,不容易观察到压力的作用效果 。
(4)为了验证猜想1,比较 甲、乙 两图的实验,可以得出结论:受力面积相同时,压力 越大 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显。比较乙、丙两图的实验,可以得出结论:压力相同时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。小华增添了两块木块进行了如图丁所示的实验,对比A、B两图,小华认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点是 错误 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 没有控制受力面积相同 。
【分析】火车轨道上铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(1)砝码的重力会使小桌对海绵的压力增大;
(2)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(3)选用的受压材料形变要明显;
(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
【解答】解:火车轨道上铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,避免铁轨陷入地面。所以猜想2:压力的作用效果可能与受力面积有关。
(1)在实验中,小桌放在海绵上,砝码放在小桌上,砝码的重力会使小桌对海绵的压力增大,所以砝码的作用是改变压力的大小。
(2)压力的作用效果是使物体发生形变,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。这种通过海绵的凹陷程度来间接反映压力作用效果的方法,利用的物理方法是转换法。
(3)海绵容易发生形变,能明显地显示出压力的作用效果;而硬纸板发生形变的程度不明显,不容易观察到压力的作用效果,所以此实验不能用硬纸板代替海绵。
(4)要验证猜想1,即压力的作用效果与压力有关,需要控制受力面积相同,改变压力大小。比较甲、乙两图的实验,甲图中只有小桌,乙图中小桌上放了砝码,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵凹陷程度更明显,可以得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
比较乙、丙两图的实验,乙图和丙图中砝码数量相同,即压力相同,乙图中受力面积更小,海绵凹陷程度更明显,可以得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同,对比A、B两图,压力的大小不同,受力面积的大小也不同,没有控制受力面积相同,所以不能得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,他的观点是错误的。
故答案为:受力面积;(1)改变压力大小;(2)海绵凹陷程度;转换法;(3)硬纸板发生形变的程度不明显,不容易观察到压力的作用效果;(4)甲、乙;越大;受力面积;错误;没有控制受力面积相同。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
9.(2025春•二道区校级期中)小强同学利用小桌,海绵及砝码等实验器材“探究影响压力的作用效果的因素”,如图所示。
(1)小强通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力的作用效果,这种方法叫 转换 法;
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:在 受力面积 一定时,压力越大,压力的作用效果越明显:下列实例中,可用此结论解释的是 C (填字母);
A.菜刀要经常磨一磨;
B.书包要用宽的背带;
C.汽车限重;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙。
(3)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 相等 (选填“相等”或“不等”)。
【分析】(1)压力的作用效果主要体现在物体的形变上,被压物体的形变程度越大,说明压力的作用效果越明显;
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;要得出压力作用效果和压力大小的关系,就要保证受力面积的大小一定,而压力大小不同;
(3)压强的大小等于压力与受力面积之比。
【解答】解:(1)小强通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,形变程度越大,表明压力的作用效果越明显,把不便于观察和测量的力的作用效果转换为便于观察和测量的海绵的形变程度,这种方法叫转换法;
(2)甲、乙两图中,海绵的受力面积相同,乙图中海绵受到的压力较大,海绵的形变程度较大,分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压力相同、受力面积也相同,则压强相等。
故答案为:(1)凹陷程度;转换;(2)受力面积;C;(3)相等。
【点评】本实验中,重点要掌握转换法和控制变量法的运用,明确压力的大小和受力面积的大小是如何影响压力作用效果的是本题的解决关键。
10.(2025春•长春校级期中)小致利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)本实验通过观察 海绵凹陷程度 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法是 转换法 ;
(2)改进实验后,比较 甲、乙 两图的实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;下列实例中,可用此结论解释的是 A ;
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(3)如图丁所示,将小桌和砝码沿海绵向右平移,此时海绵的凹陷程度与图丙中相比 更深 ;
(4)小致在进行该实验时,将砖块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,如图戊所示。发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力大小相等 ;
(5)小致进一步思考:如果将海绵换成长木板, 不能 (选填“能”或“不能”)探究出压力的作用效果与受力面积的关系。
【分析】(1)压力作用效果通过海绵的凹陷程度来反映,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这种方法是转换法;
(2)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关,探究压力作用效果跟其中一个因素的关系时,要控制其他因素不变,这种方法是控制变量法;
(3)(4)压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(5)实验中要用易于变形的材料。
【解答】解:(1)本实验运用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,而乙中小桌对海绵的压力更大,海绵凹陷更深,说明乙中小桌对海绵的压力作用效果更明显,故可得出结论:当受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
A.限载是为了减小压力,从而减小压强,与上述结论相符合,故A符合题意;
B.蚊子的口器比较尖锐,是通过减小受力面积来增大压强的,与上述结论不相符,故B不符合题意。
故选A。
(3)如图丁,将小桌和砝码沿海绵向右平移,受力面积变小,压力的作用效果变大,所以此时海绵的凹陷程度与图丙中相比更深。
(4)戊图中物体A、B两部分对海绵的压力大小和受力面积均不同,没有控制压力大小相同,故无法探究压力作用效果与受力面积的关系。
(5)由于木板的形变不明显,无法判断压力作用效果,故若将海绵换成长木板,不能探究出压力的作用效果与受力面积的关系。
故答案为:(1)海绵凹陷程度;转换法;(2)甲、乙;A;(3)更深;(4)没有控制压力大小相等;(5)不能。
【点评】本实验利用转换法和控制变量法探究压力作用效果的影响因素,得到实验结论:压力作用效果跟压力大小和受力面积有关。压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
六、综合能力题(共1小题)
11.如图所示,一辆洒水车空车质量为3t,水罐容积为3m3,装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2。求:
(1)装满水时水的质量为 3×103 kg;
(2)装满水时洒水车对地面的压强 1.2×105 Pa;
(3)装满水时洒水车在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.3倍,此时该车的牵引力是 1.8×104 N。
【分析】(1)水罐的容积即为装满水后水的体积,根据m=ρV求出水的质量;
(2)根据G=mg求出装满水时洒水车的总重力,装满水的洒水车静止在水平路面时,对地面的压力等于总重力,利用p求出洒水车对地面的压强;
(3)利用f=0.3G总求出该车做匀速直线运动时所受阻力,该车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出该过程中洒水车受到的牵引力。
【解答】解:(1)该车装满水时水的体积V水=3m3,
由ρ可得,水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3m3=3×103kg;
(2)装满水时洒水车的总重力:
G总=(m车+m水)g=(3×103kg+3×103kg)×10N/kg=6×104N,
装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压力:
F=G总=6×104N,
受力面积S=0.5m2,
洒水车对地面的压强:
p1.2×105Pa;
(3)装该车做匀速直线运动时所受阻力:
f=0.3G总=0.3×6×104N=1.8×104N,
因该车做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,该过程中洒水车受的牵引力:F=f=1.8×104N。
故答案为:(1)3×103;(2)1.2×105;(3)1.8×104。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、固体压强公式、二力平衡条件的应用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
七、科普阅读题(共1小题)
12.(2025春•青羊区校级月考)阅读短文,回答问题。
“失重”在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降,同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”,小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg(g取10N/kg)。
(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力为 600 N。
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,电梯这段运动时间内的平均速度 1.8 m/s。
(3)根据图丙分析,小勇在 0﹣t1 (选填“0﹣t1”“t1﹣t2”“t2﹣10s”)段时间内处于失重状态。此时小勇所受合力为 150 N。
(4)分析图丙可知,在t2﹣10s时间段内小勇对秤台的压力 大于 他的重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(5)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力F为零,我们称这种现象为完全失重,如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg,F合=G﹣F,小勇完全失重时加速度a= 10 N/kg。
【分析】(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力等于其重力,根据F=G=mg求小勇对秤台的压力;
(2)已知电梯这段运动时间内的路程,根据v可求得这段运动时间内的平均速度;
(3)已知小勇的实际质量为60kg,根据F=mg求得此时他对秤台的压力,从而得出结论;根据力的相互性可知小勇受到的支持力,根据力的合成求他受到的合力;
(4)已知小勇的实际质量为60kg,结合图像判断在t2﹣10时间段内小勇所处的状态,然后判断他对秤台的压力的大小;
(5)完全失重时F=0,物体所受合力F合=G﹣F,根据F合=ma求完全失重时加速度a的大小。
【解答】解:(1)电梯静止时,小勇对秤台的压力:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)电梯在10s内的平均速度:v1.8m/s;
(3)已知小勇的实际质量为60kg,由图像可知,在0~t1阶段,台秤的示数为45kg,
此时他对秤台的压力:F′=m′g=45kg×10N/kg=450N,小于G=600N,故他处于失重状态;
根据力的相互性可知小勇受到的支持力为F支=F′=450N,
则他受到的合力:F合=G﹣F′=600N﹣450N=150N;
(4)根据图丙可知,在t2﹣10s时间段内,台秤的示数大于他的实际质量60kg,
即小勇处于超重状态,所以他对秤台的压力大于他的重力;
(5)小勇完全失重时,他对体重秤的压力F=0,此时他受到的合力:F合=G﹣F=G﹣0=G,
根据F合=G=ma可知,小勇完全失重时加速度:a10N/kg。
故答案为:(1)600;(2)1.8;(3)0~t1;150;(4)大于;(5)10。
【点评】本题考查压力及重力与压力的区别,变速运动与平均速度的计算,题中涉及失重状态及完全失重时加速度的求法,难度适中。
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探究压力的作用效果跟哪些因素有关(中考复习微课)
人教版初中物理|8分钟精讲
一、微课目标
1.牢记压力作用效果的影响因素,掌握控制变量法和转换法的应用,理解压强的物理意义。
2.掌握实验器材、操作规范、现象分析、误差分析、实验改进五大中考必考点。
3.会解实验现象判断、影响因素分析、实验纠错、增大和减小压强方法类中考真题。
二、知识回顾(1分钟)
1. 压力与压力作用效果
· 压力:垂直作用在物体表面上的力,方向垂直于接触面指向被压物体。
· 压力作用效果:使物体发生形变,本实验通过海绵的凹陷程度体现压力作用效果。
2. 实验核心方法
· 转换法:用海绵的凹陷深浅,直观反映压力作用效果的强弱,凹陷越深,效果越明显。
· 控制变量法:分别探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系。
· 探究与压力的关系:控制受力面积不变,改变压力大小;
· 探究与受力面积的关系:控制压力大小不变,改变受力面积。
三、核心:压力作用效果的影响因素(2分钟)
记忆口诀:压力作用看两点,压力大小受力面;压大面小形变深,作用效果越明显
1. 实验核心结论
· 受力面积相同时,接触面受到的压力越大,压力作用效果越明显;
· 压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
· 压力作用效果由压力大小和受力面积共同决定,与接触物体材质无关。
中考必坑:
· 压力≠重力,只有物体自由放置在水平面上时,压力大小才等于重力大小。
· 必须选用海绵等易形变物体,不能用桌面、木板等硬材质,否则形变不明显。
· 受力面积是两物体的接触面积,不是物体的底面积。
· 判断压力作用效果,需同时看压力和受力面积两个因素,不可单一判断。
四、实验精讲(中考高频·2分钟)
实验器材
海绵、小桌、砝码、木板、刻度尺
关键操作与结论
1.选材规范:选用质地均匀的海绵,保证形变效果明显,便于观察对比。
2.探究压力的影响:将小桌正放在海绵上,依次在桌面上加砝码,改变压力,观察海绵凹陷程度。
3.探究受力面积的影响:保持砝码不变,将小桌正放、倒放,改变接触面积,观察凹陷程度。
4.观察记录:平视观察海绵凹陷深度,可借助刻度尺测量,保证对比准确。
5.对比分析:整理实验现象,总结压力、受力面积对作用效果的影响。
6.多次实验:更换重物、调整受力面积,重复实验,避免偶然性,得出普遍规律。
常见误差与问题
· 选用硬质材料:木板、桌面形变极不明显,无法观察对比实验现象。
· 海绵质地不均:海绵软硬不一,导致凹陷程度无规律,实验结论偏差。
· 未控制变量:同时改变压力和受力面积,无法单独探究某一因素的影响。
· 放置歪斜:小桌、砝码放置倾斜,压力分布不均,影响形变效果。
五、中考必考题型(2分钟)
1. 实验操作判断
常考:控制变量的方法、选用海绵的原因、转换法的应用、实验步骤设计。
2. 实验现象分析
例:小桌正放时,砝码越多,海绵凹陷越深;压力不变,小桌倒放,受力面积变大,凹陷变浅。
3. 影响因素辨析
压力作用效果由压力和受力面积共同决定,单独一个因素无法决定效果强弱。
4. 实验纠错改进
常考:选用易形变海绵、控制单一变量、平稳放置器材、多次实验找规律。
5. 增大和减小压强
增大压强:增大压力、减小受力面积;减小压强:减小压力、增大受力面积,贴合生活实例辨析。
六、课堂小结(1分钟)
· 结论:压大面小,作用效果明显;压小面大,作用效果微弱。
· 方法:控制变量控条件,转换法看海绵形变。
· 实验:选对材料、控好变量、放平器材、观察形变。
· 易错:压力不等同重力,受力面积是接触面积,硬材不适合做实验。
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