暑假作业07 固体压强综合专题(巩固培优)八年级物理新教材人教版
2026-06-01
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2份
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53页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 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 | 36.17 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58152059.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“知识梳理-题型速练-解题规范”构建系统训练体系,融合物理观念与科学思维,实现固体压强从概念到应用的深度突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|5类方法总结|归纳通用/柱体公式等,明确适用范围|从压力压强概念到公式推导,再到影响因素及应用,形成完整认知链|
|题型速练|42小题分9类|针对切割/叠放等场景提炼受力面积判断、公式选择技巧|基础辨析→计算应用→实验探究,梯度覆盖中考高频考点|
|解题步骤|4步规范流程|“定对象-算压力-找面积-选公式”标准化解题|强化科学推理,提升问题解决能力|
内容正文:
完成时间: 月 日 今日打卡:☐ 已完成
用时: min 自评勋章:
暑假作业07 固体压强综合专题
目 录
01 知识积累
02 题型速练
一.压力与压强基础概念辨析(共 5 小题)
二.受力面积的判断与单位换算(共 4小题)(易错★★)
三.固体压强基础与综合计算(共 5小题)(难★★)
四.均匀柱体压强的特殊计算(共 4 小题)(难★)
五.固体压强大小比较(共 4小题)(易错★★)
六.固体切割后的压强变化分析(共 5 小题)(难★★★)
七.物体叠放与互换的压强计算(共 5 小题)(难★★)
八.增大和减小压强的方法应用(共 5 小题)
九.探究压力作用效果的影响因素(共 5 小题)
03 巩固提升练
04 能力培优练
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
一、固体压强计算方法
方法
公式
适用范围
通用公式法
p=
所有固体压强计算,通用万能公式
柱体专用公式法
P=ρgh
均匀实心柱体(正方体、长方体、圆柱体等)竖直放置在水平地面
压力推导法
F=pS
已知压强、受力面积,求解压力大小
面积推导法
S=
已知压力、压强,求解受力面积大小
注意:(1)水平面上静止的固体,在不受其他竖直外力时,压力大小等于物体重力,即F=G。
(2)公式中 S 为实际接触受力面积,并非物体总面积,单位必须统一为平方米。
二、压强公式核心变形式
“受力面积”两层含义:物体完全接触时,受力面积等于接触面总面积;物体部分接触时,受力面积等于实际重叠接触面积。
三、固体压强大小影响因素
1. 当受力面积一定时,压力越大,固体压强越大。
2. 当压力大小一定时,受力面积越小,固体压强越大。
3. 均匀实心柱体竖直放置在水平面时,压强大小只与物体密度和物体高度有关,与底面积大小无关。
四、增大和减小固体压强的方法
1. 增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力;同时增大压力、减小受力面积。
2. 减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力;同时减小压力、增大受力面积。
五、叠加固体压强规律
1. 多个物体叠加在水平地面时,总压力等于所有物体总重力。
2. 叠加物体压强计算,受力面积取最下方物体与地面的接触面积。
3. 单独上层物体对下层物体的压强,压力等于上层物体重力,受力面积为上下物体接触面积。
题型速练
一题一思,查漏补缺,轻松迎开学
一.压力与压强基础概念辨析(共 5小题)
1.下图中正确表示压力示意图的是( )
A B C D
2.对于压强的公式的理解,下列说法正确的是( )
A.受力面积越小,压强越大 B.压力一定时,压强与受力面积成反比
C.物体受到的压力越大,压强越大 D.受力面积一定时,重力越大,压强越大
3. 关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
4.一个半球形实心金属块,按如图甲、乙所示的两种方法放置,则两种方法中金属块对支持面的压力_________,对支持面的压强_________。(均选填“>”“<”或“=”)
5.拎重物,手会痛。北京市顺义区小店乡农民胡振远发明如图所示的“方便提手”解决了这一问题,并申请了国家专利,产品还远销国际市场,“方便提手”是通过___________来减小压强。交通安全宣传标语中写着“严禁超载”的目的之一是通过___________来减小压强,从而避免损坏路面。
二.受力面积的判断与单位换算(共 4小题)
6.如图所示,将完全相同的正方体木块分两部分叠放在水平地面上,它们对地面的压强p甲︰p乙等于( )
A.3︰5 B.3︰2
C.2︰5 D.9︰10
7.一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上,如图所示,关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是( )
A.平放时,压力最大,压强最小 B.侧放时,压力最小,压强最大
C.立放时,压力最大,压强也最大 D.三种放法压力一样大,立放时压强最大
8.少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇,表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.2×108 Pa B.2×106 Pa
C.2×104 Pa D.2×102 Pa
9.机器狗在生活中的应用日益广泛。如图是一只四足救援机器狗,质量为70kg,每只脚与水平地面的接触面积为,它站立时四只脚着地,而在灾后水平地面执行搜救任务行走时,仅用两脚着地,则行走时对地面的压强为______Pa;与站立时相比,执行搜救任务行走时,它对地面的压强将______(填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
三.固体压强基础与综合计算(共 5小题)
10. 一名初中生站立在水平地面上,对地面的压强约为( )
A.14Pa B.140Pa C.1400Pa D.14000Pa
11.如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,木块能承受的最大压强是6×108Pa,按压时拇指与图钉帽接触部分能将图钉帽全覆盖,当图钉进入木块瞬间,下列说法中正确的是( )
A.拇指用的力是300N B.拇指用的力是6×108N
C.拇指受到的压强是6×108Pa D.拇指受到的压强是3×105Pa
12.如图所示,用刀切橙子时,刀对橙子产生的压强高达2×10⁶Pa,刀与橙子间的压力大小为18N,则刀与橙子间的受力面积为______m²。
13.如图所示,普氏野马是我国重点保护动物。研究人员曾发现普氏野马在沙地上站立时留下的足印,总面积为,深度达1.2 cm。为了计算野马的质量,研究人员把一个底面积为的容器放在足印附近的沙地上,再慢慢往容器里倒入铅粒,测量出铅粒和容器的总质量以及容器使地面下陷的深度,如下表所示()
实验序号
总质量(千克)
深度(厘米)
1
70
1
2
90
1.2
(1)实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力___________N;
(2)为了计算普氏野马的质量,应选择哪次实验中的数据,并说明理由:___________;
(3)野马的质量m=___________kg。
14. 2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。某款参赛机器人质量为47kg,站立时双脚与水平地面接触的总面积为0.02。某时段匀速跑步10m用时5s,g取10N/kg。求该机器人:
(1)该时段跑步的速度;
(2)站立时双脚对水平地面的压强。
四.均匀柱体压强的特殊计算(共 4小题)
15.如图所示,三个底面积不同、等高的实心铜圆柱体放在水平地面上,则它们对地面的压强关系是( )
A.甲对地面的压强最大 B.丙对地面的压强最大
C.甲、乙、丙对地面的压强一样大 D.条件不足,无法判断
16.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
17.用两种物质分别制成质量相同的实心正方体甲、乙,它们的质量和体积的关系如图所示。把它们平放在水平地面上,则它们对水平地面的压强之比p甲∶p乙为( )
A.8∶1 B.4∶3 C.4∶1 D.1∶2
18.如图所示,甲、乙两个密度均匀的不同实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则:两圆柱体的密度ρ甲________ρ乙,两圆柱体的重力G甲________G乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
五.固体压强大小比较(共 4 小题)
19.如图所示,甲乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同,大小不同的脚印,则( )
A.甲所受的重力较大
B.甲所受的重力与乙相等
C.甲对沙滩的压强较大
D.甲对沙滩的压强较小
20.水平地面上有长、宽、高,密度的长方体砖块,其两种放置方式,如图所示。。下列说法正确的是( )
A.砖块的质量
B.两种放置方式砖块对水平地面的压力不同
C.竖放时砖块对地面的压强,水平切去一半后,砖块对地面压强不变
D.平放时砖块对地面的压强,竖直切去一半后,砖块对地面压强不变
21.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.2m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板受到的摩擦力变小
22.有三块同样的砖,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 FA和pA;B组砖对水平地面的压力和压强分别为FB和pB;则 FA:FB=___________,pA:pB=___________。若将A砖立放,对水平地面的压强将___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
六.固体切割后的压强变化分析(共 5 小题)
23.如图所示,若将正方体沿水平方向从一半处切开,拿走上边一半,则下边一半对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
24.将一均匀长方体放在水平桌面上,如图所示。若沿虚线切开拿走左上方的一半,则长方体的密度、长方体对桌面的压强及压力的变化情况为( )
A.密度不变,压强不变,压力减小
B.密度减小,压强减小,压力减小
C.密度不变,压强不变,压力不变
D.密度不变,压强减小,压力减小
25.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,现在沿着如图所示的水平虚线切去部分后,使得甲乙剩余部分的高度均为h,若此时甲乙剩余部分对地面压力相等,则甲乙原先对地面的压强p甲___________p乙。(选填“大于”“等于”或“小于”)
26.两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为,A剩余部分对地的压强为、与L的变化关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.切除之前,A的重力为160N
B.A与B的密度之比为1:2
C.时,:7
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为
27.水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的高为,B的高为。将B沿如图甲所示的方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上(其他条件不变),此时B2对桌面的压强为;如果只将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为。改变切割位置,随a的变化关系如图乙所示。下列计算正确的是( )
A.图中 B.
C.B的密度为 D.A的重力为10N
七.物体叠放与互换的压强计算(共 5 小题)
28.如图(a)中,同种材料制成的甲、乙两个实心立方体,甲、乙两物体对水平桌面的压强分别为40 Pa和20 Pa。如图(b),把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压强是( )
A.60 Pa B.100 Pa
C.180 Pa D.240 Pa
29. A、B两个实心正方体的质量相等,边长之比lA︰lB=1︰2,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=2︰1,p甲︰p乙=1︰4
30.A、B是两个表面材质均相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,水平推力分别是、、,水平桌面受到的压力分别是、、,A和B整体对水平桌面的压强分别是、、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
31.如图所示,质量为0.2kg的正方体冰块静止在水平放置的圆柱形容器中,冰块对容器底部的压力为______N。当冰熔化成水后(),它的质量将______,对容器底部的压强将______(后两空均选填“变小”“不变”或“变大”)。
32.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________。
八.增大和减小压强的方法应用(共 5 小题)
33. 动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A B. C D
34.如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
35.图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B.B给A的力大于A给B的力
C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
36.随着自然的进化,动物界中出现了许多压强应用高手,如图所示的公鸡,爪子尖尖的,觅食时减小 _____ ,增大 ___ 。
37.插秧凳是我国劳动人民智慧的结晶,它可以减少农民伯伯弯腰劳作,如图所示的插秧凳的底部做得很宽是通过 _____ 的方式来 ____ (选填“增大”或“减小”)压强,从而导致插秧凳不容易陷进泥里。
九.探究压力作用效果的影响因素(共 5 小题)
38.如图所示,小明用一块金属块和一块海绵探究“影响压力作用效果的因素”。通过观察,你认为小明这一实验可探究影响压力作用效果的因素是( )
A.压力大小 B.受力面积 C.重力大小 D.重心高度
39.甲、乙两个实心圆柱体放在相同的海绵上,海绵的形变程度如图所示,下列判断中一定正确的是( )
A.甲对海绵的压强比乙小 B.甲的质量比乙小
C.甲的密度比乙大 D.甲的体积比乙小
40. 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小莉同学用同一组器材分别进行了如图所示的实验。
(1)实验中,通过观察___________来比较压力的作用效果。
(2)比较甲、乙两图的实验现象可得,受力面积相同时,___________,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较乙、丙两图的实验现象___________(选填“可以”或“不可以”)得到压力作用效果与受力面积的关系,原因是___________。
41.如图,一个长方体小木块放在水平桌面上,要测出它对桌面的压强,老师提供的器材有:刻度尺、天平、量筒.请你选择实验器材,完成下列实验步骤。
(1)测出小木块与桌面的接触面积,用____测量小木块的长和宽,再计算出它的底面积S;
(2)用_____测量小木块的质量m;
(3)根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式________________。
42.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”)。
做题关键注意事项(高频易错)
1. 最大易错点:受力面积S,S是实际接触面积,不是物体底面积、不是桌面面积,取两者重叠的最小面积。
2. 压力不一定等于重力:物体受到向上拉力、向下压力时,必须重新计算压力。
3. 柱体公式不可乱用:不规则固体、空心物体、非水平放置,严禁使用p=gh。
4. 压强大小与压力、受力面积同时有关:压力大,压强不一定大;受力面积小,压强不一定小。
5. 截去物体题型:水平截去一部分,压力减小、受力面积不变,压强减小;竖直均匀截去柱体,压力和面积同比例减小,压强不变。
6. 单位必须统一:计算时压力单位N,面积单位必须换算成m²。
7. 增大、减小压强辨析:改变压力、改变受力面积两种方式,生活实例优先看受力面积变化。
8. 叠加物体切记分清对象:求地面压强看总重力、底面积;求物体间压强看上层重力、接触面积。
解题通用步骤
定对象
明确求的是 "物体对地面的压强" 还是 "叠放物体间的压强"
算压力
水平面上优先用F=G总,注意叠加、外力的影响
找面积
取实际接触面积,严格换算单位
选公式
柱体优先用P=ρgh,非柱体用p=
一、单项选择题
1.下图分别是四位同学画的物块所受重力G与物块对接触面压力F的示意图,其中画法正确的是( )
A B C D
2.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
3.如图表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图中的哪几种情形( )
A.甲与乙
B.乙与丙
C.甲与丙
D.以上都不对
4.如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,下面手指感觉更疼.下列说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强等于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
5.压力计重为,如图甲所示,用大小为的力竖直向上把压力计压在水平板上,静止时探头受到的压强为。若用大小为的力竖直向下把压力计压在水平地面上,静止时探头受到的压强是( )
A. B. C. D.
6.《天工开物》记载了人们劳作时的情景,图中减小压强的工具是( )
A.锋利的锄头 B.重重的碾子 C.宽宽的扁担 D.尖尖的凿子
二、多项选择题
7.把装满水的矿泉水瓶从正立变为倒立下列物理量大小改变的是( )
A.桌面的受力面积大小
B.矿泉水瓶的重力大小
C.矿泉水瓶对桌面的压力大小
D.矿泉水瓶对桌面的压强大小
三、填空题
8.如图所示,在①推土机、②篆刻刀、③破窗锤、④火车轨道中,_______(填序号)是减小压强的,是通过______方式减小压强的。
9.如图所示,用刀剁排骨时,需要用力剁,才能把排骨剁开。这说明压力的作用效果与______有关。
10.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板放在水平桌面上。如图乙所示,用水平力F向右缓慢推动长木板使其右端逐渐伸出桌面边缘,在未掉落之前,长木板对桌面的压力________,压强________(均选填“变大”“变小”或“不变”)
11.水平桌面上有一个质量为m的长方体木块,木块与桌面的接触面积为S,则木块对桌面的压强P1=______。如图所示,将木块沿竖直方向切掉一部分,则剩余部分对桌面的压强P2______P1(选填“>”、“<”或“=”)。
四、作图题
12.一物体所受的重力是100N,将它放在水平地面上时,画出它对地面的压力的示意图。
13.图中有一只木箱A,放在斜面上静止; 画出木箱A对斜面的压力的示意图;
五、计算题
14.成都市第十三个五年规划明确提出要加速市域轨道交通建设。某在建工地使用了一种大型工程车,请完成下列相关计算:
(1)若工程车满载后的总质量为30t,则该车对水平路面的压力为多大?(g取10N/kg)
(2)已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa,假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2,通过计算说明满载的该工程车会不会对路面造成损伤。
六、实验题
15.小红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,小红利用小桌、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_______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:当物体的受力面积相同时,_______越大,压力的作用效果越明显。
(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。下列实例中,直接应用该结论的是_______(填字母)。
A.火车轨道铺在枕木上 B.严禁货车超载
C.书包要用宽的背带 D.菜刀要经常磨一磨
(4)比较丙、丁两图,小红得出结论: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:_______。
1.如图是我国陆军第78集团军某旅合成营装备的轮式突击车在某次训练过程中静止在冰面上的情景,此轮式突击车装有多个宽大的轮胎,请你用所学物理知识解释它不会将冰面压裂的原因。
2.人在行走、站立、平躺等不同情况时,对水平地面的压强大小不同。已知人的质量为50千克,行走时与地面的接触面积为0.02米2
①求人行走时对地面压强的大小p人。___________
②为了表示不同情况压强的大小,用水平方向的格数表示接触面面积、竖直方向的格数表示相应的压强,如图所示,图中表示了人背负物体(甲或乙)、不背负物体时,行走、站立及平躺时的情况。
(a)求乙物体的质量m乙。___________
(b)判断:C表示人是___________的(选填“站立”或“行走”),此时人是否背负甲或乙物体,请通过计算说明___________。
3.小晋想知道放在斜面上的物体对斜面的压力和物体所受重力之间有什么关系,于是他设计了如下实验。
步骤一:在一个长木板上装上压力传感器。
步骤二:将一个重为10N的物体放在长木板上。
步骤三:改变长木板与水平面之间的夹角,将压力传感器的数据记录在下表中。
序号
1
2
3
4
角度/°
0
30
45
60
重力/N
10
10
10
10
压力/N
10
8.66
7.07
5.00
(1)通过表格数据可知,长木板与水平面之间的夹角增大,物体受到的重力大小___________,对长木板的压力___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)小晋联想到周末和妈妈去菜市场买菜,他发现卖家在称量东西时总会把台秤放在一个水平台面上。根据上述信息提出一个可探究的科学问题:____________________。
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暑假作业07 固体压强综合专题
目 录
01 知识积累
02 题型速练
一.压力与压强基础概念辨析(共 5 小题)
二.受力面积的判断与单位换算(共 4小题)(易错★★)
三.固体压强基础与综合计算(共 5小题)(难★★)
四.均匀柱体压强的特殊计算(共 4 小题)(难★)
五.固体压强大小比较(共 4小题)(易错★★)
六.固体切割后的压强变化分析(共 5 小题)(难★★★)
七.物体叠放与互换的压强计算(共 5 小题)(难★★)
八.增大和减小压强的方法应用(共 5 小题)
九.探究压力作用效果的影响因素(共 5 小题)
03 巩固提升练
04 能力培优练
知识梳理
一天一练,温故知新,快乐过暑假
一、固体压强计算方法
方法
公式
适用范围
通用公式法
p=
所有固体压强计算,通用万能公式
柱体专用公式法
P=ρgh
均匀实心柱体(正方体、长方体、圆柱体等)竖直放置在水平地面
压力推导法
F=pS
已知压强、受力面积,求解压力大小
面积推导法
S=
已知压力、压强,求解受力面积大小
注意:(1)水平面上静止的固体,在不受其他竖直外力时,压力大小等于物体重力,即F=G。
(2)公式中 S 为实际接触受力面积,并非物体总面积,单位必须统一为平方米。
二、压强公式核心变形式
“受力面积”两层含义:物体完全接触时,受力面积等于接触面总面积;物体部分接触时,受力面积等于实际重叠接触面积。
三、固体压强大小影响因素
1. 当受力面积一定时,压力越大,固体压强越大。
2. 当压力大小一定时,受力面积越小,固体压强越大。
3. 均匀实心柱体竖直放置在水平面时,压强大小只与物体密度和物体高度有关,与底面积大小无关。
四、增大和减小固体压强的方法
1. 增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力;同时增大压力、减小受力面积。
2. 减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力;同时减小压力、增大受力面积。
五、叠加固体压强规律
1. 多个物体叠加在水平地面时,总压力等于所有物体总重力。
2. 叠加物体压强计算,受力面积取最下方物体与地面的接触面积。
3. 单独上层物体对下层物体的压强,压力等于上层物体重力,受力面积为上下物体接触面积。
题型速练
一题一思,查漏补缺,轻松迎开学
一.压力与压强基础概念辨析(共 5小题)
1.下图中正确表示压力示意图的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】AC.物体对地面的压力作用在地面上,且指向地面,故AC不符合题意;
BD.物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.对于压强的公式的理解,下列说法正确的是( )
A.受力面积越小,压强越大 B.压力一定时,压强与受力面积成反比
C.物体受到的压力越大,压强越大 D.受力面积一定时,重力越大,压强越大
【答案】B
【详解】A.根据,压力未知,所以受力面积越小,压强不一定越大,故A错误;
B.根据,压力一定时,压强与受力面积的乘积为定值,则压强与受力面积成反比,故B正确;
C.根据,受力面积未知,所以物体受到的压力越大,压强不一定越大,故C错误;
D.压力大小不一定等于重力大小,所以受力面积一定时,重力越大,压强不一定越大,故D错误。
故选B。
3. 关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【答案】C
【详解】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
4.一个半球形实心金属块,按如图甲、乙所示的两种方法放置,则两种方法中金属块对支持面的压力_________,对支持面的压强_________。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 = >
【详解】[1]由图甲、乙可知,半球形实心金属块是放在水平面上,水平面上的物体对水平面(支持面)的压力与重力大小相等,同一个物体,重力不变,压力不变,则金属块对支持面的压力
[2]由图可知甲与水平面的接触面积小,根据可知甲图金属块对支持面的压强大,即
5.拎重物,手会痛。北京市顺义区小店乡农民胡振远发明如图所示的“方便提手”解决了这一问题,并申请了国家专利,产品还远销国际市场,“方便提手”是通过___________来减小压强。交通安全宣传标语中写着“严禁超载”的目的之一是通过___________来减小压强,从而避免损坏路面。
【答案】 增大受力面积 减小压力
【详解】[1]“方便提手”与手的接触面积相对较大,这是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强的。
[2]“严禁超载”的目的之一是通过在受力面积一定时,减小压力来减小压强,从而避免损坏路面。
二.受力面积的判断与单位换算(共 4小题)
6.如图所示,将完全相同的正方体木块分两部分叠放在水平地面上,它们对地面的压强p甲︰p乙等于( )
A.3︰5 B.3︰2
C.2︰5 D.9︰10
【答案】D
【详解】设每个正方体的重力为G,底面积为S,木块对水平地面的压力等于总重力,题图甲中木块对地面的压力F甲=3G,受力面积S甲=2S;题图乙中木块对地面的压力F乙=5G,受力面积S乙=3S;根据可得,它们对地面的压强之比
故选D。
7.一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上,如图所示,关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是( )
A.平放时,压力最大,压强最小 B.侧放时,压力最小,压强最大
C.立放时,压力最大,压强也最大 D.三种放法压力一样大,立放时压强最大
【答案】D
【详解】由题意可知,砖无论平放、侧放、立放,其本身的重力都不变,也就是说砖对地面的压力都不变,根据压强公式 ,受力面积越小,压强越大。砖平放时的受力面积最大,压强最小;立放时的受力面积最小,压强最大,故D正确,ABC错误。
故选D。
8.少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇,表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.2×108 Pa B.2×106 Pa
C.2×104 Pa D.2×102 Pa
【答案】B
【详解】一个人的体重大约为60kg,约为600N,两个手指与地面的接触面积约为3×10-4m2,根据公式
可知,压强约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.机器狗在生活中的应用日益广泛。如图是一只四足救援机器狗,质量为70kg,每只脚与水平地面的接触面积为,它站立时四只脚着地,而在灾后水平地面执行搜救任务行走时,仅用两脚着地,则行走时对地面的压强为______Pa;与站立时相比,执行搜救任务行走时,它对地面的压强将______(填“增大”“减小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 增大
【详解】[1]行走时,机器狗双脚着地,和地面的接触面积为
对地面的压强为
[2]行走时与站立时相比,与地面的接触面积减小,由可知,与站立时相比,执行搜救任务行走时,它对地面的压强将增大。
三.固体压强基础与综合计算(共 5小题)
10. 一名初中生站立在水平地面上,对地面的压强约为( )
A.14Pa B.140Pa C.1400Pa D.14000Pa
【答案】D
【详解】一个中学生对地面的压力约600N,双脚与地面的接触面积约420cm2=0.042m2
双脚站立时对地面的压强约为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,木块能承受的最大压强是6×108Pa,按压时拇指与图钉帽接触部分能将图钉帽全覆盖,当图钉进入木块瞬间,下列说法中正确的是( )
A.拇指用的力是300N B.拇指用的力是6×108N
C.拇指受到的压强是6×108Pa D.拇指受到的压强是3×105Pa
【答案】D
【详解】AB.木块能承受的最大压强是6×108Pa,则拇指将图钉按入木块瞬间,图钉对木块的压强为6×108Pa,由得,此时图钉对木块的压力为
拇指用的力是
故AB错误;
CD.由力的作用是相互的得,此时拇指受到的压力为
拇指受到的压强是
故C错误,D正确。
故选D。
12.如图所示,用刀切橙子时,刀对橙子产生的压强高达2×10⁶Pa,刀与橙子间的压力大小为18N,则刀与橙子间的受力面积为______m²。
【答案】9×10-6
【解析】【小题1】由可知,刀与橙子间的受力面积为
13.如图所示,普氏野马是我国重点保护动物。研究人员曾发现普氏野马在沙地上站立时留下的足印,总面积为,深度达1.2 cm。为了计算野马的质量,研究人员把一个底面积为的容器放在足印附近的沙地上,再慢慢往容器里倒入铅粒,测量出铅粒和容器的总质量以及容器使地面下陷的深度,如下表所示()
实验序号
总质量(千克)
深度(厘米)
1
70
1
2
90
1.2
(1)实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力___________N;
(2)为了计算普氏野马的质量,应选择哪次实验中的数据,并说明理由:___________;
(3)野马的质量m=___________kg。
【答案】(1)700
(2)第2次容器使地面下陷的深度为1.2厘米时,与普氏野马对沙地的压力的作用效果相同,即两者对地面的压强相同
(3)360
【详解】(1)实验序号1中,倒入铅粒和容器的总重力
(2)容器和铅粒对地面的压力等于容器和铅粒的重力,当地面下陷的深度相同时,容器和铅粒与野马对地面的压强相同,根据可得野马对地面的压力,根据可得野马的质量,实验序号2中容器使地面下陷的深度与普氏野马对沙地下陷的深度相同,故为了计算普氏野马的质量,应选择实验序号2中的数据。
(3)根据可得
代入数据可得
解得野马的质量
14. 2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。某款参赛机器人质量为47kg,站立时双脚与水平地面接触的总面积为0.02。某时段匀速跑步10m用时5s,g取10N/kg。求该机器人:
(1)该时段跑步的速度;
(2)站立时双脚对水平地面的压强。
【答案】(1)2m/s
(2)2.35×104Pa
【详解】(1)机器人跑步的路程s=10m,时间t=5s,则该时段跑步的速度
(2)机器人的重力G=mg=47kg×10N/kg = 470N
机器人站立时双脚对水平地面的压力等于其重力,即F=G= 470N
站立时双脚对水平地面的压强
四.均匀柱体压强的特殊计算(共 4小题)
15.如图所示,三个底面积不同、等高的实心铜圆柱体放在水平地面上,则它们对地面的压强关系是( )
A.甲对地面的压强最大 B.丙对地面的压强最大
C.甲、乙、丙对地面的压强一样大 D.条件不足,无法判断
【答案】C
【详解】三个底面积不同、等高的实心铜圆柱体放在水平地面上,它们的密度和高度都相等,根据
可知它们对地面的压强相等。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
16.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
【详解】由题意可知,设整块蛋糕的质量是,蛋糕与水平桌面的接触面积是,蛋糕对水平桌面的压强是
当小华竖直切去蛋糕的后,剩余蛋糕的质量是,剩余蛋糕与水平桌面的接触面积是,那么根据 可知,剩余蛋糕对水平桌面的压强是
即剩余蛋糕对水平桌面的压强不变。
故选D。
17.用两种物质分别制成质量相同的实心正方体甲、乙,它们的质量和体积的关系如图所示。把它们平放在水平地面上,则它们对水平地面的压强之比p甲∶p乙为( )
A.8∶1 B.4∶3 C.4∶1 D.1∶2
【答案】C
【详解】由图象可知,当时,,根据密度公式,可得甲的密度
当时,,根据密度公式,可得乙的密度
所以甲、乙的密度之比为
根据题意可知,甲、乙两正方体质量相同,即,根据密度公式,可得甲、乙的体积之比为
根据正方体的体积公式,可得甲、乙的边长之比为
根据正方体的面积公式,可得甲、乙的底面积之比为
因为甲、乙两正方体平放在水平地面上,所以它们对地面的压力
又因为甲、乙两正方体质量相同,所以,根据压强公式,可得甲、乙对地面的压强之比为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18.如图所示,甲、乙两个密度均匀的不同实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则:两圆柱体的密度ρ甲________ρ乙,两圆柱体的重力G甲________G乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 大于 小于
【详解】[1]因甲、乙对地面的压强相等,乙的高度大于甲的高度,根据柱体的压强公式可知,所以甲的密度大于乙的密度。
[2]根据压强公式可知,它们对地面的压强相等,甲的底面积小,所以甲对地面的压力小,因固体对水平地面的压力等于其重力,所以甲受到的重力小于乙受到的重力。
五.固体压强大小比较(共 4 小题)
19.如图所示,甲乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同,大小不同的脚印,则( )
A.甲所受的重力较大
B.甲所受的重力与乙相等
C.甲对沙滩的压强较大
D.甲对沙滩的压强较小
【答案】A
【详解】由于甲、乙两人在沙滩上留下的脚印深浅相同,即压力的作用效果相同,所以甲、乙对沙滩的压强相等,由图可知,甲的脚印大,接触面积大,根据可知,甲对沙滩的压力大,由于水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,所以甲受到的重力大于乙受到的重力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.水平地面上有长、宽、高,密度的长方体砖块,其两种放置方式,如图所示。。下列说法正确的是( )
A.砖块的质量
B.两种放置方式砖块对水平地面的压力不同
C.竖放时砖块对地面的压强,水平切去一半后,砖块对地面压强不变
D.平放时砖块对地面的压强,竖直切去一半后,砖块对地面压强不变
【答案】D
【详解】A.砖块的体积为,砖块的质量为,故A错误;
B.图中两种放置方式,砖块对水平地面的压力都等于自身重力,故砖块对水平地面的压力相同,故B错误;
C.由图可知,竖放时受力面积的大小为
砖块对地面的压强为
水平切去一半后,砖块对地面的压力减半,受力面积不变,根据可知,砖块对地面的压强减半,故C错误;
D.由图可知,平放时受力面积的大小为
砖块对地面的压强为
竖直切去一半后,压力和受力面积同时减半,由可知,砖块对地面的压强不变,故D正确。
故选D。
21.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当x=0.26m时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当x=0.2m时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板受到的摩擦力变小
【答案】B
【详解】A.木板的长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板移动0.1m以内,木板对桌面的压强不变,则木板没有伸出桌面,则木板伸出的长度为0.3m-0.1m=0.2m
则木板的总长度l=0.20m×4=0.80m
长木板的底面积为S=0.80m×0.25m=0.2m2
故A错误;
B.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力F=pS=30Pa×0.2m2=6N
当x=0.26m时,受力面积为S1=(0.80m-0.26m+0.10m)×0.25m=0.16m2
由于木板的重心没有离开桌面,所以压力不变,则木板对桌面的压强为
故B正确;
C.当x=0.2m时,由于木板的重心没有离开桌面,所以木板对桌面的压力不变为6N,故C错误;
D.移动过程中,由于木板的重心没有离开桌面,木板对桌面的压力等于重力,大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木板受到的摩擦力不变,故D错误。
故选B。
22.有三块同样的砖,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 FA和pA;B组砖对水平地面的压力和压强分别为FB和pB;则 FA:FB=___________,pA:pB=___________。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】 1:2 1:1 增大
【详解】[1]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
[2]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
[3]若将A砖立放,A砖对地面的压力不变,受力面积变小,由可知,压强变大。
六.固体切割后的压强变化分析(共 5 小题)
23.如图所示,若将正方体沿水平方向从一半处切开,拿走上边一半,则下边一半对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
【答案】A
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体对水平面的压强
沿如图所示的虚线去掉一半,其余部分不动时,剩余物体的重力减半,物体对水平桌面的压力减半,受力面积不变,则此时物体对水平桌面的压强
故选A。
24.将一均匀长方体放在水平桌面上,如图所示。若沿虚线切开拿走左上方的一半,则长方体的密度、长方体对桌面的压强及压力的变化情况为( )
A.密度不变,压强不变,压力减小
B.密度减小,压强减小,压力减小
C.密度不变,压强不变,压力不变
D.密度不变,压强减小,压力减小
【答案】D
【详解】若沿虚线切开拿走左上方的一半,质量减少一半,体积减少一半,由得,密度不变;质量减少一半,重力减少一半,压力减少一半,受力面积不变,由得,压强减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
25.如图所示,实心均匀圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,现在沿着如图所示的水平虚线切去部分后,使得甲乙剩余部分的高度均为h,若此时甲乙剩余部分对地面压力相等,则甲乙原先对地面的压强p甲___________p乙。(选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】小于
【详解】切去之后甲、乙对地面的压力相等,甲乙在水平桌面上,甲乙对水平桌面的压力等于其重力,则甲、乙剩余部分的重力相等,由得,甲、乙剩余部分的质量也相等;由于甲、乙剩余部分的高度均为h,且
所以
由可知
由图可知,原来两柱体的高度关系为
由柱体对水平面压强
可知,原来的压强关系为
26.两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为,A剩余部分对地的压强为、与L的变化关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.切除之前,A的重力为160N
B.A与B的密度之比为1:2
C.时,:7
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为
【答案】D
【详解】A.由图乙知A和B原来对地面的压强相同,均为,A的边长
则A的面积
A的体积为
物体单独放置在水平面上时,物体的重力与物体对地面的压力相等,切除之前,A的重力,故A错误;
B.物体A的质量
A的密度
B单独放置在水平地面上时对地面的压强……①
由图乙知,当A全部放置在B上时,B对地面的压强
……②
由①②得:
物体B的质量
物体B的底面积
物体B的体积
B的密度
则A与B的密度之比,故B错误;
C.当时,A切去一半体积,A的质量减半、重力减半,对地面的压力减半,A与地面的接触面积不变,由知,A对地面的压强减半,即
A切去的部分受到的重力
A切去部分放置在B上之后,B对地面的压力
此时B对地面的压强
则时,,故C错误;
D.若将B叠放在A上,A对地面的压力
A对地面的压强为,故D正确。
故选D。
27.水平桌面上有A、B两个质地均匀的实心正方体,A的高为,B的高为。将B沿如图甲所示的方向切割为两个长方体B1和B2,如果只将B1放在B2上(其他条件不变),此时B2对桌面的压强为;如果只将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为。改变切割位置,随a的变化关系如图乙所示。下列计算正确的是( )
A.图中 B.
C.B的密度为 D.A的重力为10N
【答案】A
【详解】由可知,将B1放在B2上,B2对桌面的压强为
由此可知,p1与a成反比,故图像p-a中的曲线表示的是p1与a的关系;将B2放在A上(其他条件不变),此时A对桌面的压强为
由此可知,p2与a成正比 ,故图像p-a中的直线表示的是p2与a的关系。
由图像可知,当a=0时, ①
当a=5cm时, ②
当a=L2时, ③
④
由①②③④解得L2=2L1,代入①②③④解得L1=10cm,L2=20cm,p3=4000Pa,GA=30N,GB=40N
则B的质量
B的密度
故A正确,BCD错误。
故选A。
七.物体叠放与互换的压强计算(共 5 小题)
28.如图(a)中,同种材料制成的甲、乙两个实心立方体,甲、乙两物体对水平桌面的压强分别为40 Pa和20 Pa。如图(b),把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压强是( )
A.60 Pa B.100 Pa
C.180 Pa D.240 Pa
【答案】C
【详解】放在水平桌面的立方体,则水平桌面受到的压力和立方体的重力,故对水平桌面的压强, 为立方体密度,h为立方体的高,即为立方体棱长L
则立方体的棱长L为
立方体的重力
把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力
此时对桌面的压强
故选C。
29. A、B两个实心正方体的质量相等,边长之比lA︰lB=1︰2,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=2︰1,p甲︰p乙=1︰4
【答案】B
【详解】放在水平面的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据可知,地面受到的压力之比为
A、B的底面积之比(即受力面积之比)为
地面受到的压强之比为
综上所述,,,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
30.A、B是两个表面材质均相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,水平推力分别是、、,水平桌面受到的压力分别是、、,A和B整体对水平桌面的压强分别是、、,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
物体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即
故A错误;
B.根据图示可知,与水平面的接触面积,而桌面受到的压力等于物体的总重力,总的重力相等,则压力相同,即
故B错误;
CD.由于,
根据可得,故C错误,D正确。
故选D。
31.如图所示,质量为0.2kg的正方体冰块静止在水平放置的圆柱形容器中,冰块对容器底部的压力为______N。当冰熔化成水后(),它的质量将______,对容器底部的压强将______(后两空均选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 2 不变 变小
【详解】[1]冰块对容器底部的压力等于自身的重力,所以冰块对容器底部的压力为
[2][3]质量是物体自身的属性,不随物质状态而改变,所以冰熔化后它的质量不变;因质量不变则其重力不变,对容器底部的压力也不变,但冰熔化成水后,水与容器底面的接触面积变大,根据压强公式可知,对容器底部的压强变小。
32.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
八.增大和减小压强的方法应用(共 5 小题)
33. 动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A B. C D
【答案】C
【详解】遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,“逃生锤”应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可减小受力面积,增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
34.如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【答案】B
【详解】压强的大小与受力面积的大小和接触面受到的压力大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压强越大,盲道上凸起的圆点是为了通过减小受力面积而增大压强,可以方便盲人通行,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
35.图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B.B给A的力大于A给B的力
C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
【答案】D
【详解】A.两个核桃放在一起容易捏破,是因为减小了受力面积,增大了压强,故A错误;
B.物体间力的作用是相互的,B给A力的同时A也给B的相同大小的力,故B错误;
CD.A、B接触处,A、B受到的压力大小相同,受力面积也相同,根据,故A受到的压强等于B受到的压强,故C错误,D正确。
故选D。
36.随着自然的进化,动物界中出现了许多压强应用高手,如图所示的公鸡,爪子尖尖的,觅食时减小 _____ ,增大 ___ 。
【答案】 受力面积 压强
【详解】公鸡的爪子尖尖的,是在压力一定时,可以通过减小受力面积来增大压强。
37.插秧凳是我国劳动人民智慧的结晶,它可以减少农民伯伯弯腰劳作,如图所示的插秧凳的底部做得很宽是通过 _____ 的方式来 ____ (选填“增大”或“减小”)压强,从而导致插秧凳不容易陷进泥里。
【答案】 增大受力面积 减小
【详解】如图所示的插秧凳的底部做得很宽,增大了受力面积,在压力一定时,可以减小压强,从而导致插秧凳不容易陷进泥里。
九.探究压力作用效果的影响因素(共 5 小题)
38.如图所示,小明用一块金属块和一块海绵探究“影响压力作用效果的因素”。通过观察,你认为小明这一实验可探究影响压力作用效果的因素是( )
A.压力大小 B.受力面积 C.重力大小 D.重心高度
【答案】B
【详解】本实验采用了转换法,通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,通过比较图可知,当压力大小一定时,受力面积不同,压力作用效果也不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
39.甲、乙两个实心圆柱体放在相同的海绵上,海绵的形变程度如图所示,下列判断中一定正确的是( )
A.甲对海绵的压强比乙小 B.甲的质量比乙小
C.甲的密度比乙大 D.甲的体积比乙小
【答案】C
【详解】A.海绵的形变程度表示压力的作用效果,形变越明显,压强越大。由图可知,甲所在海绵形变程度比乙更明显,因此甲对海绵的压强比乙大。故A错误;
B.由图可知,S甲>S乙,且p甲>p乙
由压强公式可得F=pS,则F甲>F乙
即甲对海绵的压力大于乙。在水平面上,物体的压力大小与其重力相等,则G甲>G乙
由G=mg得m甲>m乙。故B错误;
C.由图可知,h甲<h乙,且p甲>p乙
由柱体压强公式可知ρ甲>ρ乙。故C正确;
D.甲的质量比乙大,密度也比乙大,由得,无法比较甲、乙的体积大小关系,故D错误。
故选 C。
40. 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,小莉同学用同一组器材分别进行了如图所示的实验。
(1)实验中,通过观察___________来比较压力的作用效果。
(2)比较甲、乙两图的实验现象可得,受力面积相同时,___________,压力的作用效果越明显。
(3)通过比较乙、丙两图的实验现象___________(选填“可以”或“不可以”)得到压力作用效果与受力面积的关系,原因是___________。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力越大
(3) 不可以 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)实验中采用了转换法,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这是压力效果的直观体现。
(2)比较甲、乙两图的实验现象发现受力面积相同,乙中海绵受到的压力更大,海绵形变程度更大,即压力的作用效果更明显,因此可以得出结论,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]要探究压力作用效果与受力面积大小的关系时,应采用控制变量法,控制压力大小相同。丙中海绵斜放在小桌上,小桌与砝码对海绵的压力比乙图中小桌与砝码对海绵的压力小,没有控制压力大小一定,所以不能由乙、丙两图实验现象得出压力作用效果与受力面积的关系。
41.如图,一个长方体小木块放在水平桌面上,要测出它对桌面的压强,老师提供的器材有:刻度尺、天平、量筒.请你选择实验器材,完成下列实验步骤。
(1)测出小木块与桌面的接触面积,用____测量小木块的长和宽,再计算出它的底面积S;
(2)用_____测量小木块的质量m;
(3)根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式________________。
【答案】 刻度尺 天平
【详解】(1)长方体木块是规则的物体,所以用刻度尺测出小木块的长和宽,利用长乘以宽计算出它的底面积S,即得小木块与桌面的接触面积。
(2)天平是测量质量的工具,所以可以用天平测量小木块的质量m,则木块的重为G=mg;
(3)木块放在水平桌面上时,对桌面的压力等于木块的重,所以计算小木块对桌面压强的表达式为
42.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。
做题关键注意事项(高频易错)
1. 最大易错点:受力面积S,S是实际接触面积,不是物体底面积、不是桌面面积,取两者重叠的最小面积。
2. 压力不一定等于重力:物体受到向上拉力、向下压力时,必须重新计算压力。
3. 柱体公式不可乱用:不规则固体、空心物体、非水平放置,严禁使用p=gh。
4. 压强大小与压力、受力面积同时有关:压力大,压强不一定大;受力面积小,压强不一定小。
5. 截去物体题型:水平截去一部分,压力减小、受力面积不变,压强减小;竖直均匀截去柱体,压力和面积同比例减小,压强不变。
6. 单位必须统一:计算时压力单位N,面积单位必须换算成m²。
7. 增大、减小压强辨析:改变压力、改变受力面积两种方式,生活实例优先看受力面积变化。
8. 叠加物体切记分清对象:求地面压强看总重力、底面积;求物体间压强看上层重力、接触面积。
解题通用步骤
定对象
明确求的是 "物体对地面的压强" 还是 "叠放物体间的压强"
算压力
水平面上优先用F=G总,注意叠加、外力的影响
找面积
取实际接触面积,严格换算单位
选公式
柱体优先用P=ρgh,非柱体用p=
一、单项选择题
1.下图分别是四位同学画的物块所受重力G与物块对接触面压力F的示意图,其中画法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】重力是物体由于地球的吸引而受到的力,重力的方向总是竖直向下的,作用点在物体的重心上。 压力是由于物体之间发生形变而产生的力,压力的方向垂直于接触面指向被压物体,作用点在接触面上。
A.重力方向竖直向下,作用点在物块重心,压力方向垂直斜面向下,作用点在接触面上,符合重力和压力的特点,故A正确;
B.重力方向竖直向下,作用点在物块重心,压力的方向应垂直斜面向下,作用点在接触面上,而图中压力作用在重心上,故B错误;
C.重力方向竖直向下,作用点在物块重心,压力是物块对接触面的力,作用点应在接触面上,而图中重力作用点画在了接触面上,故C错误;
D.重力方向竖直向下,作用点在物块重心,压力是物块对接触面的力,方向应垂直于接触面指向接触面,而图中压力作用在重心上,故D错误。
故选A 。
2.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。
3.如图表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图中的哪几种情形( )
A.甲与乙
B.乙与丙
C.甲与丙
D.以上都不对
【答案】B
【详解】表示体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,
研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,不符合题意;
甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量,故不符合题意;
故乙、丙两个实验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关.
故选B.
4.如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,下面手指感觉更疼.下列说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强等于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【答案】A
【详解】AB.因为下手指受到的压力等于上手指对铅笔的压力与铅笔的重力之和,故上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力,故A符合题意,B不符合题意。故A正确,B错误;
CD.因为,且,则,即上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强,故CD不符合题意,故CD错误。
故选A。
5.压力计重为,如图甲所示,用大小为的力竖直向上把压力计压在水平板上,静止时探头受到的压强为。若用大小为的力竖直向下把压力计压在水平地面上,静止时探头受到的压强是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对甲图中的压力计进行受力分析:压力计受竖直向下的重力,受到向上的力,水平板对探头的支持力为。根据力的平衡可知,因此
压力和支持力为一对相互作用力,大小相等,所以探头对水平板的压力,对乙图中的压力计进行受力分析,地面对探头的支持力为。根据力的平衡可知
压力和支持力为一对相互作用力,大小相等,所以探头对地面的压力,探头的受力面积S不变。已知甲图中压强
所以乙图中探头受到的压强
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.《天工开物》记载了人们劳作时的情景,图中减小压强的工具是( )
A.锋利的锄头 B.重重的碾子 C.宽宽的扁担 D.尖尖的凿子
【答案】C
【详解】A.锋利的锄头,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.重重的碾子,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.宽宽的扁担,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.尖尖的凿子,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选C。
二、多项选择题
7.把装满水的矿泉水瓶从正立变为倒立下列物理量大小改变的是( )
A.桌面的受力面积大小
B.矿泉水瓶的重力大小
C.矿泉水瓶对桌面的压力大小
D.矿泉水瓶对桌面的压强大小
【答案】AD
【详解】A.如图,因为瓶底的面积大于瓶盖的面积,所以把矿泉水瓶从正立变为倒立后,桌面的受力面积变小了,故A符合题意;
B.矿泉水瓶从正立放置变为倒立放置,质量没有变化,根据可知,质量不变则重力不变,故B不符合题意;
C.由题可知,矿泉水瓶对桌面的压力始终等于矿泉水瓶和瓶内水的总重力,矿泉水瓶从正立放置变为倒立放置,其总重力不变,则矿泉水瓶对桌面的压力大小不变,故C不符合题意;
D.矿泉水瓶从正立放置变为倒立放置,矿泉水瓶对桌面的压力大小不变,根据可知,压力相等时,受力面积小的压强大,所以矿泉水瓶从正立变为倒立的过程中,矿泉水瓶对桌面的压强变大,故D符合题意。
故选AD。
三、填空题
8.如图所示,在①推土机、②篆刻刀、③破窗锤、④火车轨道中,_______(填序号)是减小压强的,是通过______方式减小压强的。
【答案】 ①④ 增大受力面积
【详解】[1][2]推土机:推土机安装履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。
篆刻刀:篆刻刀刃磨得锋利,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强。
破窗锤:破窗锤的敲击端做成锥状,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积增大压强。
火车轨道:火车轨道铺设在枕木上,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积减小压强。
所以减小压强的是①④,是通过增大受力面积的方式减小压强的。
9.如图所示,用刀剁排骨时,需要用力剁,才能把排骨剁开。这说明压力的作用效果与______有关。
【答案】压力的大小
【详解】压力作用效果与压力大小、受力面积大小有关;用刀剁排骨时,刀刃的面积不变,排骨的受力面积不变,用力剁排骨,增加了排骨受到的压力,排骨被剁开,说明压力作用效果与压力大小有关。
10.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板放在水平桌面上。如图乙所示,用水平力F向右缓慢推动长木板使其右端逐渐伸出桌面边缘,在未掉落之前,长木板对桌面的压力________,压强________(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变大
【详解】[1][2]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推长木板的过程中,长木板对桌面的压力不变;向右缓慢地推长木板的过程中,受力面积变小,根据可知长木板对桌面的压强p变大。
11.水平桌面上有一个质量为m的长方体木块,木块与桌面的接触面积为S,则木块对桌面的压强P1=______。如图所示,将木块沿竖直方向切掉一部分,则剩余部分对桌面的压强P2______P1(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 =
【详解】[1]根据题意可知,木块对桌面的压力为
F=G=mg
因为木块与桌面的接触面积为S,根据压强公式可得,木块对桌面的压强为
[2]将木块沿竖直方向切掉一部分,由于压力和受力面积同时减小一半,所以剩余部分对桌面的压强保持不变,即P2=P1。
四、作图题
12.一物体所受的重力是100N,将它放在水平地面上时,画出它对地面的压力的示意图。
【答案】
【详解】压力的作用点在接触面的中央,过作用点作垂直于水平地面,并指向下的力,且大小等于重力,即
如图所示:
13.图中有一只木箱A,放在斜面上静止; 画出木箱A对斜面的压力的示意图;
【答案】
【详解】由题意知,木箱A静止在斜面上,因此木箱A对斜面的压力垂直于斜面向下,作用点在接触面的中心,如图所示:
五、计算题
14.成都市第十三个五年规划明确提出要加速市域轨道交通建设。某在建工地使用了一种大型工程车,请完成下列相关计算:
(1)若工程车满载后的总质量为30t,则该车对水平路面的压力为多大?(g取10N/kg)
(2)已知柏油路面能承受的压强不得超过7×105Pa,假设轮胎与地面接触的总面积约为0.5m2,通过计算说明满载的该工程车会不会对路面造成损伤。
【答案】(1)3×105N
(2)不会对路面造成损伤
【详解】(1)工程车满载后的总质量
因为工程车对水平路面的压力等于其重力,所以该车对水平路面的压力
(2)由题意,轮胎与地面接触总面积,则该车对水平路面的压强
因为,即满载时压强未超过路面承受极限,所以不会造成损伤。
六、实验题
15.小红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,小红利用小桌、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_______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:当物体的受力面积相同时,_______越大,压力的作用效果越明显。
(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。下列实例中,直接应用该结论的是_______(填字母)。
A.火车轨道铺在枕木上 B.严禁货车超载
C.书包要用宽的背带 D.菜刀要经常磨一磨
(4)比较丙、丁两图,小红得出结论: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:_______。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 可以
(2)压力
(3) 乙、丙 受力面积越小 D
(4)没有控制受力面的材料相同
【详解】(1)[1]实验中是通过海绵的凹陷程度实来比较压力的作用效果的,这里采用是转换法,海绵凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
[2]沙子在力的作用下,也容易发生形变,所以可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)甲、乙两图中,受力面积相同,乙图海绵受到的压力大,海绵的形变明显,所以可得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1]验证猜想二即验证压力的作用效果可能与受力面积的大小有关,需控制压力大小相等,改变受力面积,由图可知,应比较乙、丙两图。
[2]乙、丙两图中,压力大小相等,乙图中海绵的受力面积小,海绵的形变明显,可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显。
[3]AC.火车轨道铺在枕木上、书包要用宽的背带是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强的,故AC不符合题意;
B.严禁货车超载是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强的,故B不符合题意;
D.菜刀要经常磨一磨,可以减小受力面积,这样可以在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故D符合题意。
故选D。
(4)不同的物体受力改变形状的难易程度是不同的,丙、丁两图中,实验受压面不同,海绵比较容易改变形状,木板不易发生形变,受到相同的压力时,物体的形变程度不同,所以小红会得出前后两个结论不一致,是由于没有控制受力面的材料相同。
1.如图是我国陆军第78集团军某旅合成营装备的轮式突击车在某次训练过程中静止在冰面上的情景,此轮式突击车装有多个宽大的轮胎,请你用所学物理知识解释它不会将冰面压裂的原因。
【答案】轮式突击车装有多个宽大的轮胎,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对冰面的压强,所以不会将冰面压裂。
【详解】根据压强公式可知,当压力F一定时,受力面积S越大,压强p越小。 轮式突击车自身重力较大,对冰面的压力F等于其重力,是一定的。而它装有多个宽大的轮胎,增大了与冰面的接触面积,也就是增大了受力面积S。 根据上述压强公式,在压力F不变的情况下,受力面积S增大,会使压强p减小,从而避免冰面因承受过大压强而被压裂。
2.人在行走、站立、平躺等不同情况时,对水平地面的压强大小不同。已知人的质量为50千克,行走时与地面的接触面积为0.02米2
①求人行走时对地面压强的大小p人。___________
②为了表示不同情况压强的大小,用水平方向的格数表示接触面面积、竖直方向的格数表示相应的压强,如图所示,图中表示了人背负物体(甲或乙)、不背负物体时,行走、站立及平躺时的情况。
(a)求乙物体的质量m乙。___________
(b)判断:C表示人是___________的(选填“站立”或“行走”),此时人是否背负甲或乙物体,请通过计算说明___________。
【答案】 24500Pa 50kg 站立 见解析
【详解】[1]根据重力的计算公式可得,人行走时对地面压力为
根据压强的计算公式可得,人行走时对地面的压强为
[2]由图可知,不负重行走和平躺举起乙物体时对水平地面的压强关系为
pB=5pD
受力面积的关系为
SD=10SB
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以有
,
代入数据可得,有
解得
m乙=m人=50kg
[3]由图可知,三种情况下的受力面积关系为
SC=2SA=2SB
则C表示人是站立的。
[4]由图可知,背负甲行走和站立时对水平地面的压强关系为
pA=2pC
根据压强的计算公式可得,人对地面的压力为
所以,此时人背负甲或乙物体。
3.小晋想知道放在斜面上的物体对斜面的压力和物体所受重力之间有什么关系,于是他设计了如下实验。
步骤一:在一个长木板上装上压力传感器。
步骤二:将一个重为10N的物体放在长木板上。
步骤三:改变长木板与水平面之间的夹角,将压力传感器的数据记录在下表中。
序号
1
2
3
4
角度/°
0
30
45
60
重力/N
10
10
10
10
压力/N
10
8.66
7.07
5.00
(1)通过表格数据可知,长木板与水平面之间的夹角增大,物体受到的重力大小___________,对长木板的压力___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)小晋联想到周末和妈妈去菜市场买菜,他发现卖家在称量东西时总会把台秤放在一个水平台面上。根据上述信息提出一个可探究的科学问题:____________________。
【答案】(1) 不变 减小
(2)把台秤放在水平面和放在斜面上,测量同一个物体,测量结果是否相同
【详解】(1)[1]通过表格中的数据可以看出,无论长木板和水平面之间夹角多大,物体受到的重力的大小都不变。
[2]观察表格中的数据,随着木板与水平面之间夹角的增大,物体对长木板的压力逐渐变小。
(2)根据题中的信息,可以提出以下问题:把台秤放在水平面和放在斜面上,测量同一个物体,测量结果是否相同。
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