第八讲 固体压强暑假讲义2026-2027学年浙教版八年级科学上册
2026-07-16
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | 20.15 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | xkw_088512386 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58840398.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:
学科教师辅导讲义
学员编号: 年 级: 课 时 数: 1
学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
授课类型
T同步( )
C专题( )
T能力( )
授课日期及时段
教学内容
(
第八讲 固体压强
)
(
同步知识梳理
)(大脑放电影~)
一、压力的作用效果
1. 压力
(1)压力的概念:压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。
(2)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。
(3)压力的作用点:作用在受力物体表面,作用点等效作用在接触面中心。
(4)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。
2. 探索活动:探究影响压力作用效果的因素
【实验过程】
(1)按图甲、乙、丙进行实验,观察并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
(2)小凳子对海绵的压力,小凳子与海绵的接触面积(即受力面积),是两个需要考虑的因素。
(3)图甲和图乙相比,哪个因素相同、哪个因素不同?图乙和图丙相比,哪个因素相同、哪个因素不同?
(4)压力作用的效果各有什么区别?从图甲与图乙的比较、图乙与图丙的比较,可以得出什么结论?
【分析与论证】①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中小凳子对海绵的压力大,乙图中的海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比甲图的明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图海绵的受力面积小,乙图中海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比丙图的明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【结论】影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
3. 压强
(1) 物理意义:表示压力的作用效果。
(2) 定义:物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(3) 定义式:压强 = , p = (p表示压强, F表示压力,S表示受力面积)。
(4) 单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号为Pa。1Pa = 1N/m2,常用的压强单位还有千帕(kPa)。
帕斯卡是一个很小的单位,一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1Pa;一块平放的砖对地面的压强约为103Pa;坦克履带对地面的压强约为105Pa。
二、增大或减小压强的方法
1.生活中增大或减小压强的方法
(1)坦克装有宽宽的履带、铁轨下面铺枕木,都增大了受力面积,从而减小了压强
(2)切蛋器上装有细钢丝、足球鞋底的鞋钉,都减小了受力面积,从而增大了压强
2.增大或减小压强的方法
(1)减小压强:压力一定时,增大受力面积可以减小物体所受的压强;受力面积一定时,减小压力也可以减小物体所受的压强。
(2)增大压强:压力一定时,减小受力面积可以增大物体所受的压强;受力面积一定时,增大压力也可以增大物体所受的压强。
(
同步题型分析
)(热个身先~~~)
1. 探究影响压强的因素
典例
1.(2025秋•下城区校级期中)在探究“压强与哪些因素有关”的实验中,小明利用如图所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验。
(1)通过比较小桌在海绵表面的 反映小桌对海绵压强的大小;
(2)从(a)、(b)两个实验可以得出结论: 。
(3)此后小明把小桌放到一块木板上,发现小桌对木板压痕的深浅比图(a)中对海绵的压痕深浅小,如图(c)所示。比较图(a)、(c),能否得出“压力一定时,受力面积越小,压强越小”的结论? ,为什么? 。
变式
2.(2025秋•西湖区校级期末)在探究压力作用效果与哪些因素有关时,小科猜想“压力作用效果可能与压力大小和受力面积有关”,为验证“压力作用效果是否与受力面积有关”,小科采用如图甲和图乙两种方法静止在两手指间的铅笔来进行实验,请分析回答下列问题:
(1)图 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)中铅笔受到了平衡力的作用。
(2)图 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想。
3.(2024秋•宁波校级月考)如图是我们常见的图象,这种图象如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述各种物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力的关系
B.弹性限度内,弹簧伸长的长度与弹簧所受拉力的关系
C.光在真空中传播距离与时间的关系
D.压力相等时,物体受到的压强与受力面积的关系
4.(2023•玉环市校级三模)为了研究压强大小是否与受力面积有关,小柯用两手指挤压铅笔,实验方法如图甲、乙,他可以通过观察 比较手指所受压强的大小,两种实验方法 更合理。
2. 增大或减小压强的方法和应用
典例
5.(2026春•井冈山市期中)下列关于压强的说法,正确的是( )
A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.刀刃磨得薄是为了增大压强
D.书包带宽是为了增大压强
6.(2025秋•拱墅区期末)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.吸管一端做成尖形
B.盲道上凸起的圆点
C.滑雪板的面积较大
D.安全锤的锤头做的很尖
7.(2025秋•路桥区期末)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.图甲:菜刀的刀刃很锋利
B.图乙:穿滑雪板滑雪
C.图丙:书包背带较宽
D.图丁:铁轨下铺枕木
变式
8.(2026春•义乌市期末)我国计划2030年前实现中国人首次登陆月球,两名航天员将驾驶“探索”号载人月球车在月面开展科考活动。“探索”号载人月球车的轮胎宽大且花纹多是为了( )
A.减小压强 减小摩擦力 B.减小压强 增大摩擦力
C.增大压强 减小摩擦力 D.增大压强 增大摩擦力
9.(2025秋•宁波期末)下列工具的结构,在使用时用来减小压强的是( )
A.宽大的座椅 B.菜刀的刀刃
C.水泥桩的尖端 D.挖掘机的尖刺
10.(2025秋•金东区期末)同学们每天上学都要背书包,书包的肩带设计很宽大,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小重力
C.减小压强 D.增大摩擦力
11.(2025秋•宁波校级期末)动物大多有各自的求生绝活,如图所示“绝活”中,能减小压强的是( )
A.啄木鸟的尖嘴 B. 骆驼的巨掌
C. 鹰的利爪 D. 野牛的锥角
12.(2025秋•鹿城区校级期末)生物的结构与功能相适应,下列生物结构用压强知识所做的解释错误的是( )
A.狗的犬齿很尖————减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
B.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
C.青蛙脚趾间有发达的蹼膜——增大受力面积,增大压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠上行走
13.(2025秋•越城区校级期末)如图是超市购物袋的加宽小提手,拎重物时能防止手被塑料袋勒得发痛。下列生活实例中,对改变压强的方式,与加宽小提手原理不相同的是( )
A.刀的刀刃磨得很锋利
B.铁轨铺设在枕木上
C.大型货车有数量较多的轮胎
D.坦克有两条宽的履带
14.(2025秋•桐庐县期末)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.
3. 固体压强计算
典例
15.(2026春•杭州校级期中)龙卷风是一种风力极强而范围不太大的涡旋,状如漏斗,风速极快,破坏力很大的灾害性天气。如图,有资料说明在刮龙卷风时,大气压强可以达到9×104Pa,当时室内的气压为1×105Pa。如果此时刮龙卷风,那么一座面积为200m2的简易平顶厂房房顶受到的压力差大小为 N,方向 (填“向上”或“向下”)。
16.(2025秋•椒江区期末)为确保低层住户的基本用水需求,国家标准规定,城市居民楼入户水压不低于1.4千克/厘米2。1.4千克/厘米2相当于( )
A.1.4×102帕
B.1.4×103帕
C.1.4×104帕
D.1.4×105帕
17.(2026春•浙江月考)大人双脚站立对地的压强为p1,小孩双脚站立对地的压强为p2,下列说法正确的是( )
A.大人行走时对地的压强一定为2p1
B.小孩行走时对地的压强可能大于2p2
C.大人背着小孩双脚站立对地的压强为p1+p2
D.大人背着小孩双脚站立对地的压强为p1p2
变式
18.(2025秋•拱墅区校级期末)如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A.p甲:p乙=1:8 B.p甲:p乙=1:4
C.p甲:p乙=1:2 D.p甲:p乙=1:1
19.(2025秋•萧山区期末)某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是(g取10N/kg)( )
A.合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B.当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C.当数字测力计拉力为4N时,合金块受到电子秤的支持力为20N
D.当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa
20.(2025秋•萧山区期末)如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 。
21.(2025秋•平湖市期末)在九龙建材批发城采购了一批自带电子秤的平板车(图甲)。某次,工人师傅运送一批瓷砖也使用这种手推车,车上的电子秤面积为1m2,瓷砖厚度都为1cm,分AB两种规格:规格A边长80cm×80cm,每片质量10kg;规格B边长60cm×60cm(图乙)。
在水平地面逐片卸货的过程中,电子秤示数变化如图丙所示,则型号B的瓷砖,每片的质量为 kg,规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为 ,当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为 Pa。
22.(2025秋•钱塘区校级月考)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p2= Pa。
23.(2025秋•东阳市期末)小东家有一款质量为1kg的磁性机器人玻璃擦,该玻璃擦利用内外磁片的吸引力紧贴玻璃,通过遥控实现移动,如图所示。
(1)当磁性玻璃擦匀速上行过程中,它受到摩擦力的方向是 。
(2)将玻璃擦静止吸附在竖直玻璃面上,此时玻璃对玻璃擦的支持力为30N,则玻璃擦受到的摩擦力大小为 N。
(3)小东测得在工作状态下,玻璃擦对玻璃的压强约为600Pa,对玻璃的压力为30N。则玻璃擦与玻璃的有效接触面积约为 m2。
24.(2025秋•宁波期末)某舞蹈演员的质量为50kg,她单脚的脚尖与地面的接触面积为10cm2(g取10N/kg)
(1)求该舞蹈演员受到的重力是多少牛?
(2)该舞蹈演员单脚脚尖触地时,地面受到的压强多大?
25.(2025秋•海宁市校级期末)我国科学家研制了“月壤砖”拟用于未来建造月球基地,计划将搭乘天舟八号飞船前往空间站。“月壤砖”的主要成分是模拟月壤,密度与普通砖块相当,抗压强度(在无侧束状态下所能承受的最大压力)却是普通红砖的三倍以上,相当于每平方米能承受约1×108N的压力。
(1)根据以上信息,请计算这种月壤砖在无侧束状态下能承受的最大压强是多少?
(2)某品牌红砖的密度为1.5g/cm3,体积为2000cm3,则将一块等体积的“月壤砖”带上月球受到的重力是多少?(月球的重力是地球的六分之一)
26.(2025秋•镇海区校级期末)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速直线行驶 。
自重
5×104N
车轮个数
8
每个轮胎触地面积
2×10﹣2m2
车厢容积
10m3
(1)车厢内所装沙子的重力是多少?
(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车和货物总重的0.05倍,这段时间内货车牵引力多大?
(3)货车满载后轮胎对地面的压强是多少Pa?
27.(2025秋•宁波校级期末)随着科技的发展,我国生产出一种智能送药机器人,由一台智能机器人配送物资可以顶替四个人的工作,还可以减少感染,发挥了极大的作用。如图所示,某智能送药机器人空载时质量为60kg,轮子与水平地面的总接触面积为200cm2,机器人在水平地面上匀速直线行驶时所受阻力是总重力的0.05倍。
(1)机器人空载在水平地面匀速直线行驶时,所受牵引力是多少?
(2)若在机器人内部放置了20kg药品,求此时机器人对水平地面的压强是多大?
28.(2025秋•杭州校级月考)陕汽是我国著名的重工企业。它生产的某型号载重卡车的技术参数如表,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。请分析计算:
卡车型号
ZJS25GJB2
自重
2×104kg
最大载货量
4×104kg
满载行驶时轮胎与地面的接触总面积
0.6m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa,判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥?
(
T
能力
——
综合训练(综合测试)
)
29.(2025秋•镇海区校级期末)如图所示,这是某滑雪运动员在北京冬奥会比赛中从山上滑下的情景。关于此情景,下列说法正确的是( )
A.滑雪板做得较宽大是为了减小对雪地的压力
B.滑雪板底面做得较光滑是为了增大与雪地间的摩擦
C.滑雪板受到的重力和地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
D.滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力是一对相互作用力
30.(2026•临安区校级二模)我国计划在2030年前实现载人登月开展月面科学研究,下列描述不符合科学原理的是( )
A.登月车的车轮与月面接触面积较大,减小了对月面的压强
B.登月舱可通过展开降落伞,辅助减速实现安全登月
C.登月服内置了氧气供应系统,以支持航天员呼吸
D.登月返回舱加速上升时,产生的推力大于重力
31.(2025秋•钱塘区期末)《中小学生午休课桌椅通用技术要求》国家标准将于2026年2月1日正式实施。如图为一款放在水平地面上的午休课桌椅,相关说法正确的是( )
A.静止放置的午休课桌椅没有惯性
B.螺钉下面放置垫片是为了增大压强
C.课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D.座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
32.(2026•舟山一模)小刚在超市买了猪肉、萝卜、散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,他想把三样食材放在环保袋中提回家,根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是( )
A. B.
C. D.
33.(2025秋•东阳市期末)膨胀式安全带受力达到一定值时,藏在安全带里的气囊会自动充气形成气囊袋,保护驾乘人员。下列说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.安全带充气后增大了受力面积,减小压强,避免人员勒伤
34.(2025秋•鄞州区期末)2025年九•三阅兵上展示了多款先进的武器装备,集中体现了我国强大的军事实力。如图是东风﹣5C洲际导弹运输车正缓缓驶离天安门城楼,运输车的车轮数量较多,轮胎较宽,这样的设计是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
35.(2026•舟山模拟)如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 为一对平衡力。
36.(2026•浙江模拟)2025年11月2日浙大开放日中,某“飞行家”驾驶着国产飞行书包成功“飞行”(如图甲所示)。
(1)要使该“飞行家”悬停在空中,背包喷出气体的方向应该是 。
(2)该“飞行家”腾空而起,动力来源是 (填“周围的空气”或“背包喷出的气体”)。
(3)如图乙所示,飞行书包的背带宽一些是为了 。
37.(2026•瑞安市模拟)在时光的长河中,建筑如同一座座不朽的丰碑,见证着人类文明的演进与发展。
(1)埃菲尔铁塔由钢铁建造而成,钢铁具有 的特性:在夏季高温时,铁塔会因为钢铁的膨胀而“长高”大约15厘米,而在冬季寒冷的时候则会“缩短”回原来的高度。
(2)胡夫金字塔由巨大的石块堆砌而成,底部承受着巨大的压力。古埃及人通过将石块打磨平整,使得石块之间的接触面增大,从而减小了 ,保证了金字塔的稳定性。
38.(2026•瑞安市二模)某工厂采用AI机器人分拣精密零件,机器人通过视觉传感器识别零件,由机械臂抓取并放置至指定位置。
(1)当机器臂托着2千克的零件保持静止时,零件受到的支持力为 N。
(2)机械臂的夹爪表面有花纹,同时可自动压紧包裹,这样的设计的目的均是为了 ,防止包裹滑落。
(3)测试发现抓取力过大,精密零件表面易产生压痕。在抓取力不变的情况下,可通过 方法来减少压强。
39.(2026春•嵊州市校级月考)第24届北京冬奥会践行了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念。
(1)奥运会是前沿科技的“试验田”。无人机在比赛现场不但能提供影像资料,还能实时预测运动轨迹,预判潜在的危险,保障运动员的安全。如图1为无人机进行航拍时的场景。航拍时,为使镜头里有更大的视野,需要控制无人机飞的 (选填“高”或“低”)些;
(2)奥运会是运动健儿的“竞技场”。中国选手高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34.32秒,打破了奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。
①参加知道速滑运动员往有一个蹬冰的动作(如图2)。蹬冰能使地面对人有一个向前的力,也能使刀刃接触点的冰熔化成水形成水膜从而减小摩擦,请写出涉及的科学原理。(写出一条即可) 。
②若高亭宇和冰刀的总质量是60kg,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2,则他在单脚滑行时,对冰面产生的压强是多少 ?(g取10N/kg)
40.(2025秋•永康市期末)科学就在我们身边。
(1)月球车有很多轮子可以像骆驼宽大的脚掌一样避免陷入沙子中,它们共同的原理是 ;
(2)火箭向下喷高温气体就能往高处飞行如同游泳时向后划水人就能前进一样,它们共同的原理是 。
41.(2025•普陀区二模)每天上学都要背书包,书包的肩带设计很宽大,这样的目的是( )
A.增大压力
B.减小压力
C.减小压强
D.增大压强
42.(2025秋•仙居县期末)使用工具能提高工作效率,下列是使用扳手时遇到的问题。
(1)如图甲用扳手顺时针拧紧螺母,手握在A点比握在B点要更省力,这说明力的作用效果跟力的 有关。
(2)为了减小螺母和工件间的压强,应选择乙图中的D螺母,这是通过 来减小压强。
43.(2025秋•杭州期中)如图所示,属于减小压强的是( )
A.轨道下的枕木 B.斜口的吸管
C.尖尖的口器 D.锋利的刀刃
44.(2025秋•西湖区期中)在准备科技节“力学知识应用展板”时,杭十三整理关于摩擦力和压强的实例。下列说法正确的是( )
A.气垫船是通过减小接触面的粗糙程度,减小摩擦
B.手上涂防滑粉是通过增大压力,增大摩擦
C.书包的背带是通过增大受力面积,减小压强
D.压路机的碾子是通过增大受力面积,减小压强
45.(2025秋•浙江期中)载重汽车通过增加轮子来减小对地面的压强,下列改变压强的方法与载重汽车相同的是( )
A.破窗锤 B.火车轨道
C.足球鞋底做了鞋钉 D.啄木鸟尖而长的喙
46.(2025秋•余姚市期中)如图所示,建筑工人使用夹砖器(取砖工具)夹住砖块竖直提起后静止在空中。下列说法正确的是( )
A.砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
B.砖块的重力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
C.夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力越大
D.夹子与砖块的接触部分做宽,是为了增大受力面积,从而增大压强
47.(2025秋•金东区期末)中国的基建能力世界领先,其中挖掘机是基建工程中的重要设备。如表是某双履带品牌挖掘机的部分技术参数表。
挖掘机参数表(部分)
整机工作质量(kg)
14000
最大挖掘深度(mm)
5600
最大卸载高度(mm)
6400
行走速度(km/h)
3.3~5.2
单履带宽度(mm)
500
单履带长度(mm)
4000
请计算:
(1)该挖掘机的重力有多大?
(2)该挖掘机静止在水平地面上时对地面的压强为多少?
48.(2025秋•西湖区校级期末)AG600大型水陆两栖飞机主要用于森林灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从水面起飞和降落,最大巡航速度可以达到 500km/h,空载时质量为30t,最多可储水10t,停在停机坪时靠3个小轮即可支撑,每个轮子的受力面积仅为0.01m2,求:
(1)满载时,飞机所受的总重力。
(2)飞机空载静止于水平地面上时,对水平地面的压强。
49.(2025秋•永康市期末)随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车已经成为一种时尚。小明骑山地自行车出行,他的山地自行车的相关数据见表。
(1)求这辆山地自行车车架的重力?
(2)质量是50kg的小明骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,求此时自行车受到的摩擦力是多少?
(3)小明骑行时,自行车对地面的压强为多少?
车架材料
碳纤维
车架体积/cm3
2500
车架质量/kg
5
整车质量/kg
12
单轮接触地面面积/cm2
5
50.(2025秋•临平区期末)“十一”国庆节,小王同学一家去某公园游玩,看到如图所示的新型太阳能电动观光车。该车的整车质量为500kg。请你思考并回答下列问题:
(1)该车的重力是多少?
(2)若当质量为60kg的人驾驶该电动观光车在平直公路上匀速行驶时,电动观光车受到的阻力为总重的0.2倍,则匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(3)60kg的人驾驶该观光车静止在水平路面上,车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则该观光车此时对地面的压强是多少?
51.(2025秋•诸暨市期末)某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1)该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2)匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(3)车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
52.(2025秋•南湖区校级月考)随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中,如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为500千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100平方厘米,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
(2)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时求货物的质量。
53.(2025秋•余姚市期末)现代物流中心使用智能机器人进行分拣,分拣严格按照计算机数据要求来进行,其中涉及物体体积,质量以及密度。如图所示,一款分拣机器人正顶着一个质量为5kg的包裹在水平地面上匀速直线行驶,准备将包裹运送至指定的分拣区。
(1)该包裹受到的重力大小为多少?
(2)若机器人质量为20kg,其顶着该包裹匀速行驶时,轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,计算此时机器人对地面的压强是多少?
54.(2026•舟山三模)某款新能源汽车(如图)满载时总质量约为3.3吨。请回答以下问题:
(1)当该新能源汽车在盘山公路上转弯时,其运动状态 (选填“改变”或“不变”)。
(2)如果该汽车满载时在水平路面匀速行驶,受到的阻力为总重的0.05倍。它在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少?
(3)已知该车满载停在水平地面上时,每个车胎与地面的接触面积约为0.03平方米,求此时汽车对水平面的压强。
55.(2025秋•宁波校级期末)陕汽是我国著名的重工企业。如图所示是它生产的某型号载重卡车,其技术参数如表,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算(g取10N/kg):
卡车型号
ZJS25GJB2
自重
2×104kg
轮胎个数
12
最大载货量
4×104kg
满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积
0.05m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了 (选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑。
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少N?
(3)已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa,判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥?
56.(2025秋•嘉兴期末)祝融号火星车(如图)成功着陆火星,使我国成为第二个独立掌握火星着陆、巡视、探测技术的国家。
(1)火星车的车轮表面有凸棱结构,其目的是通过 来增大摩擦力,避免在火星表面运动时打滑。
(2)火星车的总质量为240kg,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2。当火星车静止在火星表面时,轮胎对地面的压强为多少帕?(火星上的重力约为地球的0.38倍)
1
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第八讲 固体压强
)
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同步知识梳理
)(大脑放电影~)
一、压力的作用效果
1. 压力
(1)压力的概念:压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。
(2)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。
(3)压力的作用点:作用在受力物体表面,作用点等效作用在接触面中心。
(4)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。
2. 探索活动:探究影响压力作用效果的因素
【实验过程】
(1)按图甲、乙、丙进行实验,观察并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
(2)小凳子对海绵的压力,小凳子与海绵的接触面积(即受力面积),是两个需要考虑的因素。
(3)图甲和图乙相比,哪个因素相同、哪个因素不同?图乙和图丙相比,哪个因素相同、哪个因素不同?
(4)压力作用的效果各有什么区别?从图甲与图乙的比较、图乙与图丙的比较,可以得出什么结论?
【分析与论证】①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中小凳子对海绵的压力大,乙图中的海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比甲图的明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图海绵的受力面积小,乙图中海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比丙图的明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【结论】影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
3. 压强
(1) 物理意义:表示压力的作用效果。
(2) 定义:物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(3) 定义式:压强 = , p = (p表示压强, F表示压力,S表示受力面积)。
(4) 单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号为Pa。1Pa = 1N/m2,常用的压强单位还有千帕(kPa)。
帕斯卡是一个很小的单位,一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1Pa;一块平放的砖对地面的压强约为103Pa;坦克履带对地面的压强约为105Pa。
二、增大或减小压强的方法
1.生活中增大或减小压强的方法
(1)坦克装有宽宽的履带、铁轨下面铺枕木,都增大了受力面积,从而减小了压强
(2)切蛋器上装有细钢丝、足球鞋底的鞋钉,都减小了受力面积,从而增大了压强
2.增大或减小压强的方法
(1)减小压强:压力一定时,增大受力面积可以减小物体所受的压强;受力面积一定时,减小压力也可以减小物体所受的压强。
(2)增大压强:压力一定时,减小受力面积可以增大物体所受的压强;受力面积一定时,增大压力也可以增大物体所受的压强。
(
同步题型分析
)(热个身先~~~)
1. 探究影响压强的因素
典例
1.(2025秋•下城区校级期中)在探究“压强与哪些因素有关”的实验中,小明利用如图所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验。
(1)通过比较小桌在海绵表面的 凹陷程度 反映小桌对海绵压强的大小;
(2)从(a)、(b)两个实验可以得出结论: 压力相同时,受力面积越小,海绵所受的压强越大 。
(3)此后小明把小桌放到一块木板上,发现小桌对木板压痕的深浅比图(a)中对海绵的压痕深浅小,如图(c)所示。比较图(a)、(c),能否得出“压力一定时,受力面积越小,压强越小”的结论? 不能 ,为什么? 因为两次实验的受压面材料不同,且木板表面不易发生形变 。
【分析】(1)压强的大小用物体形变大小来反映;
(2)压强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,压强越大;在受力面积一定时,压力越大,压强越大;
(3)要想用物体形变大小来很好的反映压强大小,对被压物体有个要求:物体容易形变,同一实验采用相同材料。
【解答】(1)实验中,通过比较小桌在海绵表面的凹陷程度反映小桌对海绵压强的大小,属转换法。
(2)比较(a)、(b)两个实验,压力相同,接触面积小,海绵表面的凹陷程度大,故可得出结论:压力相同时,受力面积越小,海绵所受的压强越大。
(3)比较图(a)、(c),不能得出“压力一定时,受力面积越小,压强越小”的结论,这是因为两次实验的受压面材料不同,且木板表面不易发生形变。不遵循控制变量法。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)压力相同时,受力面积越小,海绵所受的压强越大;(3)不能;因为两次实验的受压面材料不同,且木板表面不易发生形变。
【点评】掌握压强的影响因素,利用控制变量法和转换法探究压强的影响因素是解答的关键,体现了对过程与方法的考查。
变式
2.(2025秋•西湖区校级期末)在探究压力作用效果与哪些因素有关时,小科猜想“压力作用效果可能与压力大小和受力面积有关”,为验证“压力作用效果是否与受力面积有关”,小科采用如图甲和图乙两种方法静止在两手指间的铅笔来进行实验,请分析回答下列问题:
(1)图 甲和乙 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)中铅笔受到了平衡力的作用。
(2)图 甲 (选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想。
【分析】(1)图甲与图乙中铅笔都处于静止状态,受到了平衡力的作用;
(2)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:(1)图甲与图乙中铅笔都处于静止状态,则铅笔都受到了平衡力的作用;
(2)为验证“压力作用的效果是否与受力面积有关”,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力大,所以用甲图的方法能验证“压力作用效果是否与受力面积有关”的猜想,而图乙不能。
故答案为:(1)甲和乙;(2)甲。
【点评】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查二力平衡的知识和控制变量法的应用,体现了对过程和方法的考查。
3.(2024秋•宁波校级月考)如图是我们常见的图象,这种图象如果在横、纵坐标加上适当的物理量及单位,可以用来描述各种物理量之间的关系,以下选项与此图不符的是( )
A.粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力的关系
B.弹性限度内,弹簧伸长的长度与弹簧所受拉力的关系
C.光在真空中传播距离与时间的关系
D.压力相等时,物体受到的压强与受力面积的关系
【分析】观察分析图像可知,纵坐标和横坐标表示的物理量之间成正比关系,看选项中哪些物理量之间的关系与图像相符,找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】解:分析图像可知,纵坐标和横坐标表示的物理量之间成正比关系;
A、在接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与压力成正比,故A与图像相符;
B、在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,故B与图像相符;
C、光在真空中的传播速度是一个定值,由公式s=vt可知,光在真空中传播距离与时间成正比,故C与图像相符;
D、压力相等时,根据p知,物体受到的压强与受力面积成反比,故D与图像不相符。
故选:D。
【点评】本题考查了学生的图像分析能力以及对相关物理知识的掌握情况,有一定的综合性。
4.(2023•玉环市校级三模)为了研究压强大小是否与受力面积有关,小柯用两手指挤压铅笔,实验方法如图甲、乙,他可以通过观察 手指的凹陷程度 比较手指所受压强的大小,两种实验方法 甲 更合理。
【分析】在物理学中,用压强这一物理量来表示压力的作用效果,则本实验中手指所受压强的大小可通过手指的凹陷程度来反映;
压强的大小与压力大小和受力面积有关,当研究压强大小与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,只改变受力面积。
【解答】解:该实验中,可以通过观察手指的凹陷程度来比较手指所受压强的大小;
为了研究压强大小是否与受力面积有关,应控制压力大小不变,只改变受力面积,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受到的压力大,则该方法不合理;图甲中,用两手指沿水平方向挤压铅笔,根据平衡力和相互作用力的知识可知两侧手指受到的压力大小相同,而受力面积不同,所以方法甲更合理。
故答案为:手指的凹陷程度;甲。
【点评】本题是探究影响压力作用效果的因素的实验,考查了控制变量法和转换法的综合运用,难度不大。
2. 增大或减小压强的方法和应用
典例5.(2026春•井冈山市期中)下列关于压强的说法,正确的是( )
A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.刀刃磨得薄是为了增大压强
D.书包带宽是为了增大压强
【分析】根据压强公式p,利用控制变量法分析压强与压力和受力面积的关系。
【解答】解:AB.根据压强公式可知,压强大小由压力和受力面积共同决定,压力大,压强不一定大,受力面积小,压强也不一定大,故AB错误;
C.刀刃磨得薄,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,这样能更易切断物体,故C正确;
D.书包带宽,是在压力一定时,增大了受力面积,根据,会减小压强,使肩膀更舒服,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了影响压强大小的因素,属于基础题。
6.(2025秋•拱墅区期末)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.吸管一端做成尖形
B.盲道上凸起的圆点
C.滑雪板的面积较大
D.安全锤的锤头做的很尖
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、吸管一端做成尖形,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、盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意。
C、滑雪板的面积较大,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、安全锤的锤头做的很尖,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。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
7.(2025秋•路桥区期末)如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.图甲:菜刀的刀刃很锋利
B.图乙:穿滑雪板滑雪
C.图丙:书包背带较宽
D.图丁:铁轨下铺枕木
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【解答】解:A、菜刀的刀刃很锋利通过减小受力面积增大压强,故A符合题意;
B、穿滑雪板滑雪是通过增大受力面积减小压强,故B不合题意;
C、书包背带较宽是通过增大受力面积减小压强,故C不合题意;
D、铁轨下铺枕木是通过增大受力面积减小压强,故D不合题意。
故选:A。
【点评】掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法。能把压强知识应用到生活中。
变式
8.(2026春•义乌市期末)我国计划2030年前实现中国人首次登陆月球,两名航天员将驾驶“探索”号载人月球车在月面开展科考活动。“探索”号载人月球车的轮胎宽大且花纹多是为了( )
A.减小压强 减小摩擦力
B.减小压强 增大摩擦力
C.增大压强 减小摩擦力
D.增大压强 增大摩擦力
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:月球车的轮胎宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小对月球表面的压强;
轮胎上有凸凹不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故选项B符合题意,ACD不合题意。
故选:B。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦力的问题。
9.(2025秋•宁波期末)下列工具的结构,在使用时用来减小压强的是( )
A.宽大的座椅
B.菜刀的刀刃
C.水泥桩的尖端
D.挖掘机的尖刺
【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、宽大的座椅,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意。
BCD、菜刀的刀刃、水泥桩的尖端、挖掘机的尖刺,都是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故BCD不合题意。
故选:A。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
10.(2025秋•金东区期末)同学们每天上学都要背书包,书包的肩带设计很宽大,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小重力
C.减小压强 D.增大摩擦力
【分析】减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】解:书包肩带比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,不能增大压力、减小重力、增大摩擦力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【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。
11.(2025秋•宁波校级期末)动物大多有各自的求生绝活,如图所示“绝活”中,能减小压强的是( )
A.啄木鸟的尖嘴 B. 骆驼的巨掌
C. 鹰的利爪 D. 野牛的锥角
【分析】影响压强大小的因素是压力大小和受力面积的大小,在压力一定的情况下,要判断是否减小压强,关键看是否增大了受力面积。
【解答】解:A、啄木鸟的嘴尖,受力面积小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
B、骆驼脚掌面积比较大,在压力一定时,可减小压强,符合题意;
C、老鹰的利爪,受力面积比较小,在压力一定时,可增大压强,不合题意;
D、野牛的锥角,受力面积非常小,在压力一定时,可增大压强,不合题意。
故选:B。
【点评】动物器官中有些是具有增大压强功能的,特点是受力面积小,有此是具有减小压强功能的,特点是受力面积大,应注意区分。
12.(2025秋•鹿城区校级期末)生物的结构与功能相适应,下列生物结构用压强知识所做的解释错误的是( )
A.狗的犬齿很尖————减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
B.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
C.青蛙脚趾间有发达的蹼膜——增大受力面积,增大压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠上行走
【分析】压强与压力的大小和受力面积的大小有关。
在压力一定时,受力面积越小,压强就越大;在受力面积一定时,压力越大,其压强就越大。
在压力一定时,受力面积越大,其压强越小;在受力面积一定时,压力越小,其压强越小。
【解答】解:A.狗的犬齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,故A正确;
B.啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,故B正确;
B.青蛙脚趾间有发达的蹼膜,是在压力一定时,通过增大受力面积,减小压强,有利于水中游行,故C错误;
D.骆驼的趾特别宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了影响压强大小的因素,是一道基础题。在生活中很多的动物植物都包含很多的物理知识,所以我们平时要认真观察。
13.(2025秋•越城区校级期末)如图是超市购物袋的加宽小提手,拎重物时能防止手被塑料袋勒得发痛。下列生活实例中,对改变压强的方式,与加宽小提手原理不相同的是( )
A.刀的刀刃磨得很锋利
B.铁轨铺设在枕木上
C.大型货车有数量较多的轮胎
D.坦克有两条宽的履带
【分析】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。
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:超市购物袋的加宽小提手,是在压力一定时,增大受力面积,可减小压强。
A、刀的刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积,可增大压强,故A符合题意;
BCD、铁轨铺设在枕木上、大型货车有数量较多的轮胎、坦克有两条宽的履带,都是在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,故BCD不合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了对生活中增大或减小压强方法应用实例的分析,属基础题。
14.(2025秋•桐庐县期末)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.
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
“逃生锤”的目的是击碎玻璃,因此应从减小受力面积增大压强的角度进行分析。
【解答】解:遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,因此,“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,故图C符合要求。
故选:C。
【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。
3. 固体压强计算
典例
15.(2026春•杭州校级期中)龙卷风是一种风力极强而范围不太大的涡旋,状如漏斗,风速极快,破坏力很大的灾害性天气。如图,有资料说明在刮龙卷风时,大气压强可以达到9×104Pa,当时室内的气压为1×105Pa。如果此时刮龙卷风,那么一座面积为200m2的简易平顶厂房房顶受到的压力差大小为 2×106 N,方向 向上 (填“向上”或“向下”)。
【分析】根据题目已知厂房房顶内外的大气压强,根据F=pS,分别求出房顶内外的压力,即可求压力差;压力差的方向与较大压力方向相同,由此解答。
【解答】解:室内大气对房顶向上的压力;
室外大气对房顶向下的压力;
房顶受到的压力差。
因为F内>F外,且压力差的方向与较大压力方向一致,所以压力差的方向向上。
故答案为:2×106;向上。
【点评】本题考查大气压强的应用,灵活运用压强公式,并通过考查压强、压力来巩固合力及合力方向的识记和应用。
16.(2025秋•椒江区期末)为确保低层住户的基本用水需求,国家标准规定,城市居民楼入户水压不低于1.4千克/厘米2。1.4千克/厘米2相当于( )
A.1.4×102帕 B.1.4×103帕 C.1.4×104帕 D.1.4×105帕
【分析】可先利用重力公式求出1.4kg物体的重力,可得水的压力,再利用压强公式p可计算压强的大小。
【解答】解:水的压力等于1.4kg水的重力,则:F=G=mg=1.4kg×10N/kg=14N,
这些水产生的压强为:p1.4×105Pa。
即1.4千克/厘米2相当于1.4×105帕。故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了对压强单位的换算,要注意生活中的常用单位与国际单位往往不同,但它们之间都有固定的换算关系。
17.(2026春•浙江月考)大人双脚站立对地的压强为p1,小孩双脚站立对地的压强为p2,下列说法正确的是( )
A.大人行走时对地的压强一定为2p1
B.小孩行走时对地的压强可能大于2p2
C.大人背着小孩双脚站立对地的压强为p1+p2
D.大人背着小孩双脚站立对地的压强为p1p2
【分析】(1)根据压力一定时,结合受力面积分析;
(2)根据受力面积的变化分析压强变化;
(3)根据压力大小和受力面积大小分析比较压强。
【解答】解:A、大人双脚站立对地的压强为p1,如果行走时单脚接触地面,受力面积变为一半,压强变为2倍,故为2p1,但实际走路过程中行走时单脚着地的受力面积不一定严格等于双脚站立时的面积的一半,因此不能说一定为2p1,故A错误;
B、小孩行走时,如果行走时单脚接触地面,受力面积变为一半,但实际走路过程中行走时单脚着地的受力面积不一定严格等于双脚站立时的面积的一半,因此不能说一定为2p2,也可能大于2p2,故B正确;
CD、大人背着小孩双脚站立对地的压力等于二者的重力,即pp1,由于大人的脚底面积比小孩大,故小于p1+p2,故CD错误;
故选:B。
【点评】本题考查压强公式的应用,属于中档题。
变式
18.(2025秋•拱墅区校级期末)如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成甲、乙两个实心正方体,甲的边长是乙的2倍,把它们放在水平地面上,甲、乙两物体对水平地面的压强之比为( )
A.p甲:p乙=1:8 B.p甲:p乙=1:4
C.p甲:p乙=1:2 D.p甲:p乙=1:1
【分析】由图像数据,结合密度公式得出甲、乙两种物质的密度及它们比值,知道边长之比,利用pρgh求压强之比。
【解答】解:由图像数据可得,甲、乙两物质的密度分别是:
ρ甲2g/cm3,ρ乙8g/cm3,
因此甲、乙两物体的密度之比ρ甲:ρ乙=2g/cm3:8g/cm3=1:4。
因为甲的边长是乙的2倍,所以甲、乙边长之比为h甲:h乙=2:1,
因为正方体对水平地面的压强pρgh,
所以压强之比:
p甲:p乙=ρ甲gh甲:ρ乙gh乙=ρ甲h甲:ρ乙h乙=(1×2):(4×1)=1:2。
故选:C。
【点评】本题考查密度和压强公式的应用,根据图像得到相关信息是关键。
19.(2025秋•萧山区期末)某科技小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是(g取10N/kg)( )
A.合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B.当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C.当数字测力计拉力为4N时,合金块受到电子秤的支持力为20N
D.当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为1.5×102Pa
【分析】(1)分析物体的受力情况,静止的物体受到平衡力的作用。
(2)区分平衡力和相互作用力。
(3)固体压强计算方法:p。
【解答】解:A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B、合金块受到3个力的作用:重力G、拉力F拉、支持力F支,当数字测力计拉力为4N时,支持力为:F支=G﹣F拉=mg﹣F拉=1.6kg×10N/kg﹣4N=12N,合金块在三个力的作用下平衡,故B错误;
C、当数字测力计拉力为4N时,支持力为:F支=G﹣F拉=mg﹣F拉=1.6kg×10N/kg﹣4N=12N,故C错误;
D、当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压力为:F压=F支=G﹣F拉=16N=14.5N=1.5N,合金块的面积为:S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,压强为:p1.5×102Pa,故D正确。
故选:D。
【点评】准确分析物体的受力情况,受力运用压强的计算公式,是解答此题的关键。
20.(2025秋•萧山区期末)如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 3 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 = f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 1:1 。
【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。根据二力平衡的条件得出匀速运动时的摩擦力,整个运动过程中摩擦力是相等的;
(2)如图切去,对桌面的压力是原来的,受力面积也是原来的,压强的大小不变。
【解答】解:(1)由图丙可知:第2~6s时,木块做匀速运动,此时的摩擦力与拉力是平衡力,
根据图乙可知:此时摩擦力f=F=3N,
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
所以,第7s时摩擦力f1=f=3N,第1s时摩擦力f2=f=3N,故f1=f2;
(2)将木块竖直切去,
则前后压强之比p:p'::1:1。
故答案为:3;=;1:1。
【点评】本题考查的是影响滑动摩擦力大小的因素、二力平衡、压强的相关知识,知道滑动摩擦力的大小与运动的速度无关。
21.(2025秋•平湖市期末)在九龙建材批发城采购了一批自带电子秤的平板车(图甲)。某次,工人师傅运送一批瓷砖也使用这种手推车,车上的电子秤面积为1m2,瓷砖厚度都为1cm,分AB两种规格:规格A边长80cm×80cm,每片质量10kg;规格B边长60cm×60cm(图乙)。
在水平地面逐片卸货的过程中,电子秤示数变化如图丙所示,则型号B的瓷砖,每片的质量为 5 kg,规格A与规格B两种瓷砖的密度之比为 9:8 ,当卸掉4片瓷砖时,B对A的压强为 5000 Pa。
【分析】从图像丙可知,手推车上40块B瓷砖,60块A瓷砖,100块瓷砖的质量为800kg,由题意可知,每块A瓷砖的质量为10kg,60块A瓷砖的质量可知,40块B瓷砖的质量等于总质量减去60块A瓷砖的质量,可求出每块B瓷砖的质量;由密度公式可求出A、B瓷砖的密度之比;当卸掉4片B瓷砖时,36块B瓷砖对A瓷砖的压力大小等于其重力,接触面积为B瓷砖的面积,B对A的压强p。
【解答】解:从图像丙可知,40块B瓷砖的质量m1=m总﹣m2=800kg﹣10kg×(100﹣40)=200kg,
每块B瓷砖的质量m;
规格A与规格B两种瓷砖的密度之:9:8;
当卸掉4片B瓷砖时,36块B瓷砖对A瓷砖的压力大小等于其重力,即F=GB=mB′g=(40﹣4)×5kg×10N/kg=1800N,
B对A的压强p5000Pa。
故答案为:5;9:8:5000。
【点评】本题考查了密度公式的应用,固体压强的计算。
22.(2025秋•钱塘区校级月考)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 = F2,p1 < p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p2= 1×106 Pa。
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,然后根据压强公式p判断手指受到的压强关系;
根据p求出压强的大小。
【解答】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;
手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,所以两手指受到的铅笔的压力相等,即F1=F2;
由图可知,食指的受力面积比较小,根据p可知,食指受到的压强比较大,即p1<p2;
若F2=1N,笔尖的面积为1×10﹣6m2,则p21×106Pa。
故答案为:=;<;1×106。
【点评】解决本题的关键是要知道两手指受到的压力是相同的,然后再根据压强的计算公式来判断。
23.(2025秋•东阳市期末)小东家有一款质量为1kg的磁性机器人玻璃擦,该玻璃擦利用内外磁片的吸引力紧贴玻璃,通过遥控实现移动,如图所示。
(1)当磁性玻璃擦匀速上行过程中,它受到摩擦力的方向是 竖直向上 。
(2)将玻璃擦静止吸附在竖直玻璃面上,此时玻璃对玻璃擦的支持力为30N,则玻璃擦受到的摩擦力大小为 10 N。
(3)小东测得在工作状态下,玻璃擦对玻璃的压强约为600Pa,对玻璃的压力为30N。则玻璃擦与玻璃的有效接触面积约为 0.05 m2。
【分析】(1)摩擦力方向与相对运动方向相反;
(2)根据二力平衡求出玻璃擦受到的摩擦力大小;
(3)根据p求出玻璃擦与玻璃的有效接触面积。
【解答】解:(1)当磁性玻璃擦匀速上行过程中,由于摩擦力方向与运动方向相反,因此它受到摩擦力的方向是竖直向上;
(2)将玻璃擦静止吸附在竖直玻璃面上,玻璃擦粗腰平衡状态,在竖直方向上玻璃擦所受的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此玻璃擦受到的摩擦力大小为f=G=mg=1kg×10N/kg=10N;
(3)小东测得在工作状态下,玻璃擦对玻璃的压强约为600Pa,对玻璃的压力为30N,根据p可知,玻璃擦与玻璃的有效接触面积为:
S0.05m2。
故答案为:(1)竖直向上;(2)10;(3)0.05。
【点评】本题考查了摩擦力、重力和压强公式的应用,属于中档题。
24.(2025秋•宁波期末)某舞蹈演员的质量为50kg,她单脚的脚尖与地面的接触面积为10cm2(g取10N/kg)
(1)求该舞蹈演员受到的重力是多少牛?
(2)该舞蹈演员单脚脚尖触地时,地面受到的压强多大?
【分析】(1)根据G=mg进行计算。
(2)根据压强公式进行计算。
【解答】解:(1)舞蹈演员受到的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N。
(2)该舞蹈演员单脚脚尖触地时,地面受到的压强为:。
答:(1)该舞蹈演员受到的重力是500N。
(2)该舞蹈演员单脚脚尖触地时,地面受到的压强是5×105Pa。
【点评】本题考查的是重力和压强的计算,属于基础性计算。
25.(2025秋•海宁市校级期末)我国科学家研制了“月壤砖”拟用于未来建造月球基地,计划将搭乘天舟八号飞船前往空间站。“月壤砖”的主要成分是模拟月壤,密度与普通砖块相当,抗压强度(在无侧束状态下所能承受的最大压力)却是普通红砖的三倍以上,相当于每平方米能承受约1×108N的压力。
(1)根据以上信息,请计算这种月壤砖在无侧束状态下能承受的最大压强是多少?
(2)某品牌红砖的密度为1.5g/cm3,体积为2000cm3,则将一块等体积的“月壤砖”带上月球受到的重力是多少?(月球的重力是地球的六分之一)
【分析】(1)根据p算出月壤砖在无侧束状态下能承受的最大压强;
(2)“月壤砖”密度与普通砖块相当,由密度公式算出“月壤砖”的质量,根据G=mg算出“月壤砖”在地球上的重力,根据月球的重力是地球的六分之一算出“月壤砖”在月球上的重力。
【解答】解:(1)每平方米能承受约1×108N的压力,最大压强;
(2)等体积“月壤砖”的质量;
该“月壤砖”在地球上受到的重力G地=mg=3kg×10N/kg=30N;
该“月壤砖”在月球上受到的重力。
答:(1)这种月壤砖在无侧束状态下能承受的最大压强是1×108Pa;
(2)某品牌红砖的密度为1.5g/cm3,体积为2000cm3,则将一块等体积的“月壤砖”带上月球受到的重力是5N。
【点评】此题考查了压强公式、重力和密度计算公式的应用,计算过程不复杂,难度不大。
26.(2025秋•镇海区校级期末)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速直线行驶 。
自重
5×104N
车轮个数
8
每个轮胎触地面积
2×10﹣2m2
车厢容积
10m3
(1)车厢内所装沙子的重力是多少?
(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车和货物总重的0.05倍,这段时间内货车牵引力多大?
(3)货车满载后轮胎对地面的压强是多少Pa?
【分析】(1)车厢内装满沙子时沙子的体积等于车厢的容积,根据m=ρV求出车厢内所装沙子的质量;根据G=mg得到车厢内所装沙子的重力;
(2)货车匀速运动时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据所受阻力为车重的0.05倍求出其大小;
(3)已知每个车轮与地面的接触面积及车轮数,可以得到货车与地面的总接触面积;货车对水平路面的压力等于总重;已知货车对路面的压力和接触面积,可以得到货车对路面的压强。
【解答】解:(1)车厢内所装沙子的质量m,
沙子的重力G=mg=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N。
(2)货车和沙子总重为,
因为货车匀速运动时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以货车的牵引力。
(3)每个车轮与地面接触面积S=2×10﹣2m2,车轮与地面接触面积,
货车满载后轮胎对地面的压强p。
答:(1)车厢内所装沙子的重力是2.5×105N。
(2)货车牵引力为1.5×104N。
(3)货车满载后轮胎对地面的压强是1.875×106Pa。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、压强公式和二力平衡条件的应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,同时要求我们注意生活中超速或超载的危害。
27.(2025秋•宁波校级期末)随着科技的发展,我国生产出一种智能送药机器人,由一台智能机器人配送物资可以顶替四个人的工作,还可以减少感染,发挥了极大的作用。如图所示,某智能送药机器人空载时质量为60kg,轮子与水平地面的总接触面积为200cm2,机器人在水平地面上匀速直线行驶时所受阻力是总重力的0.05倍。
(1)机器人空载在水平地面匀速直线行驶时,所受牵引力是多少?
(2)若在机器人内部放置了20kg药品,求此时机器人对水平地面的压强是多大?
【分析】(1)机器人在水平地面上匀速直线行驶时所受阻力是总重力的0.05倍,据此求出阻力,根据二力平衡求出牵引力;
(2)机器人对水平地面的压力等于总的重力,根据p求出此时机器人对水平地面的压强。
【解答】解:(1)由于机器人空载在水平地面匀速直线行驶,由二力平衡可知F牵=f=0.05G=0.05mg=0.05×60kg×10N/kg=30N;
(2)若在机器人内部放置了20kg药品,药品受到的重力G′=m′g=20kg×10N/kg=200N,
机器人和药品的总重力G总=G+G′=600N+200N=800N,
此时机器人对水平地面的压力F=G总=800N,
此时机器人对水平地面的压强为:
。
答:(1)机器人空载在水平地面匀速直线行驶时,所受牵引力是30N;
(2)若在机器人内部放置了20kg药品,此时机器人对水平地面的压强是40000Pa。
【点评】本题考查了二力平衡、重力公式和压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
28.(2025秋•杭州校级月考)陕汽是我国著名的重工企业。它生产的某型号载重卡车的技术参数如表,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。请分析计算:
卡车型号
ZJS25GJB2
自重
2×104kg
最大载货量
4×104kg
满载行驶时轮胎与地面的接触总面积
0.6m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少?
(2)已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa,判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥?
【分析】(1)已知卡车空载时的质量,利用G=mg求其所受重力,该卡车空载时,匀速行驶受到的摩擦力等于车重的0.2倍,由于卡车匀速行驶,卡车受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,可求在水平路面上匀速行驶所受的牵引力;
(2)卡车满载时对地面的压力等于卡车自重和最大载货量的重力之和,根据p求出卡车对桥面的压强,和桥面承受的最大压强比较得出答案。
【解答】解:(1)该卡车空载时所受重力为:,
该卡车空载时,匀速行驶受到的摩擦力为:,
因为卡车匀速行驶,卡车受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,所以在水平路面上匀速行驶所受的牵引力为:F=f=4×104N;
(2)卡车满载时对地面的压力等于卡车自重和最大载货量的重力之和,即卡车满载时对地面的压力为:,
卡车满载时对地面的压强为:,
该卡车满载时通过会对大桥造成损坏,不能安全通过。
答:(1)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是4×104N;(2)该卡车满载时不能安全通过这座大桥。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式以及二力平衡条件的应用,认真审题,从题中获取相关信息是关键。
(
T
能力
——
综合训练(综合测试)
)
29.(2025秋•镇海区校级期末)如图所示,这是某滑雪运动员在北京冬奥会比赛中从山上滑下的情景。关于此情景,下列说法正确的是( )
A.滑雪板做得较宽大是为了减小对雪地的压力
B.滑雪板底面做得较光滑是为了增大与雪地间的摩擦
C.滑雪板受到的重力和地面对滑雪板的支持力是一对平衡力
D.滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力是一对相互作用力
【分析】(1)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;
(2)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动
(3)一对平衡力必须同时符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:
A、滑雪板做得较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷下去,而不是为了增大压力,故A错误;
B、滑雪板底面做得较光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度减小与雪地间的摩擦,故B错误;
C、运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力大小不在同一直线上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D、滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力同时作用在运动员和滑雪板上,符合相互作用力的条件,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
【点评】从运动员滑雪的一个场景中,挖掘一些细节的具体的动作或设备的特点,将其与对应的物理知识联系起来,是解决此题的重点。
30.(2026•临安区校级二模)我国计划在2030年前实现载人登月开展月面科学研究,下列描述不符合科学原理的是( )
A.登月车的车轮与月面接触面积较大,减小了对月面的压强
B.登月舱可通过展开降落伞,辅助减速实现安全登月
C.登月服内置了氧气供应系统,以支持航天员呼吸
D.登月返回舱加速上升时,产生的推力大于重力
【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。
(2)(3)月球上没有大气。
(4)根据力与运动的关系,判断推力和重力的关系。
【解答】解:A.登月车的车轮与月面接触面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减对月面的压强,故A正确;
B.月球上没有大气,打开降落伞不会受到气体的阻力,不能辅助减速,故B错误;
C.月球上没有大气,登月服内置氧气供应系统,为航天员的呼吸提供氧气,故C正确;
D.返回舱加速上升,说明动力大于阻力,即推力大于重力,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查了力学的多个知识点,具有较强的综合性,但都属于基础知识的考查,需要在平时学习中反复理解才能灵活应用。
31.(2025秋•钱塘区期末)《中小学生午休课桌椅通用技术要求》国家标准将于2026年2月1日正式实施。如图为一款放在水平地面上的午休课桌椅,相关说法正确的是( )
A.静止放置的午休课桌椅没有惯性
B.螺钉下面放置垫片是为了增大压强
C.课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D.座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【分析】(1)一切物体在任何情况下都具有惯性。
(2)在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
(3)(4)根据平衡力和相互作用力的概念进行分析判断。
【解答】解:A.惯性是一切物体固有的属性,一切物体在任何情况下都具有惯性,故A错误;
B.螺钉下放置垫片,增大了受力面积,在压力一定时,是为了减小压强,故B错误;
C.相互作用力的两个力分别作用在两个物体上;课桌受到的支持力和重力都作用在课桌上,二者是一对平衡力,故C错误。
D.座椅静止在水平地面,受力平衡,座椅受到的重力和地面对座椅的支持力,二力平衡,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的是惯性的基本概念;知道增大和减小压强的办法;会判断平衡力和相互作用力。
32.(2026•舟山一模)小刚在超市买了猪肉、萝卜、散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,他想把三样食材放在环保袋中提回家,根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是( )
A. B. C. D.
【分析】把不同食材放入同一个袋子里,要考虑他们承受压强的能力。
【解答】解:猪肉、萝卜、散装鸡蛋三种食材中,散装鸡蛋最容易碎裂,能承受的压强要最小,应放在最上方;猪肉比较软,可以增大散装鸡蛋与萝卜的受力面积,减小压强,所以把萝卜放在下面,猪肉放在中间比较合理,故ABD不符合题意、C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查的问题与实际生活关系紧密,体现了生活中处处有物理的思想。
33.(2025秋•东阳市期末)膨胀式安全带受力达到一定值时,藏在安全带里的气囊会自动充气形成气囊袋,保护驾乘人员。下列说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.安全带充气后增大了受力面积,减小压强,避免人员勒伤
【分析】(1)惯性是物体的固有属性,其大小只和质量有关;由于惯性当紧急刹车时,人会前冲,安全带可以防止人冲上前窗玻璃;
(2)安全带不能使人所承受的力减小;
(3)安全带紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋;
(4)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、惯性大小只和质量有关,故系安全带不会改变车及人的惯性大小,故A错误;
B、该安全带不能使人所承受的力减小,故B错误;
C、由题意“紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋”,而不是当车加速时,该安全带就会自动充气,故C错误;
D、该安全带充气后增大与人体的接触面积,在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,从而避免人员被勒伤,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查减小压强的方法和惯性,一切物体都具有惯性,有时我们要利用物体的惯性,有时我们要防止惯性带来的危害;体现了物理服务于人们的生活,生活中处处有物理。
34.(2025秋•鄞州区期末)2025年九•三阅兵上展示了多款先进的武器装备,集中体现了我国强大的军事实力。如图是东风﹣5C洲际导弹运输车正缓缓驶离天安门城楼,运输车的车轮数量较多,轮胎较宽,这样的设计是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【分析】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:运输车的车轮数量较多,轮胎较宽,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路面的压强,防止路面被压坏,故D正确、ABC错误。
故选:D。
【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。
35.(2026•舟山模拟)如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 增大受力面积 减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 摩擦力 ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 重力 为一对平衡力。
【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。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
【解答】解:(1)多功能手杖的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,从而提高舒适度。
(2)多功能手杖的手柄上有花纹,这样设计是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,处于平衡状态,受到地面的支持力与重力符合二力平衡条件,为一对平衡力。
故答案为:(1)增大受力面积;(2)摩擦力;(3)重力。
【点评】此题是一道综合题目,需要结合多个力学知识点进行分析解答,属于综合题目,是中考中的典型题目。
36.(2026•浙江模拟)2025年11月2日浙大开放日中,某“飞行家”驾驶着国产飞行书包成功“飞行”(如图甲所示)。
(1)要使该“飞行家”悬停在空中,背包喷出气体的方向应该是 竖直向下 。
(2)该“飞行家”腾空而起,动力来源是 背包喷出的气体 (填“周围的空气”或“背包喷出的气体”)。
(3)如图乙所示,飞行书包的背带宽一些是为了 减小压强 。
【分析】(1)悬停在空中的直升机悬停在空中时,受到了重力和升力的作用,物体间力的作用是相互的,当物体对另一个物体施加力时,另一个物体必然对该物体施加一个大小相等的反作用力;
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
【解答】解:(1)(2)悬停在空中的直升机悬停在空中时,受到了重力和升力的作用,喷气背包向下快速喷气时,气体受到向下的力,由于力的作用是相互的,所以背包喷出的气体对背包产生了向上的反作用力,即为升力;
(3)在压力一定时,增大受力面积来减小压强,飞行书包的背带宽一些是为了减小压强。
故答案为:(1)竖直向下;(2)背包喷出的气体;(3)减小压强。
【点评】本题考查了力的相互作用和减小压强的方法,属于基础题。
37.(2026•瑞安市模拟)在时光的长河中,建筑如同一座座不朽的丰碑,见证着人类文明的演进与发展。
(1)埃菲尔铁塔由钢铁建造而成,钢铁具有 热胀冷缩 的特性:在夏季高温时,铁塔会因为钢铁的膨胀而“长高”大约15厘米,而在冬季寒冷的时候则会“缩短”回原来的高度。
(2)胡夫金字塔由巨大的石块堆砌而成,底部承受着巨大的压力。古埃及人通过将石块打磨平整,使得石块之间的接触面增大,从而减小了 压强 ,保证了金字塔的稳定性。
【分析】(1)一般物体具有热胀冷缩的性质;
(2)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:(1)钢铁具有热胀冷缩的特性,在夏季高温时,铁塔会因为钢铁的膨胀而“长高”大约15厘米,而在冬季寒冷的时候则会“缩短”回原来的高度。
(2)古埃及人通过将石块打磨平整,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强。
故答案为:(1)热胀冷缩;(2)压强。
【点评】本题考查物质的性质和减小压强的方法,属于基础题。
38.(2026•瑞安市二模)某工厂采用AI机器人分拣精密零件,机器人通过视觉传感器识别零件,由机械臂抓取并放置至指定位置。
(1)当机器臂托着2千克的零件保持静止时,零件受到的支持力为 20 N。
(2)机械臂的夹爪表面有花纹,同时可自动压紧包裹,这样的设计的目的均是为了 增大摩擦力 ,防止包裹滑落。
(3)测试发现抓取力过大,精密零件表面易产生压痕。在抓取力不变的情况下,可通过 增大受力面积 方法来减少压强。
【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力,一对平衡力大小相等;
(2)增大摩擦力的方法:在压力一定时,增大接触面粗糙程度增大摩擦力;在接触面粗糙程度一定时,增大压力增大摩擦力;
(3)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;(1)零件受到的重力为:G=mg=2kg×10N/kg=20N,
机器臂托着2千克的零件保持静止时,零件处于平衡状态,受到的支持力和重力是一对平衡力,二力的大小相等,所以零件受到的支持力为F支=G=20N;
(2)机械臂的夹爪表面有花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,防止包裹滑落。
(3)在抓取力不变的情况下,可通过增大受力面积方法来减少压强。
故答案为:(1)20;(2)增大摩擦力;(3)增大受力面积。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、增大摩擦力的方法和减小压强的方法,属于综合题。
39.(2026春•嵊州市校级月考)第24届北京冬奥会践行了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念。
(1)奥运会是前沿科技的“试验田”。无人机在比赛现场不但能提供影像资料,还能实时预测运动轨迹,预判潜在的危险,保障运动员的安全。如图1为无人机进行航拍时的场景。航拍时,为使镜头里有更大的视野,需要控制无人机飞的 高 (选填“高”或“低”)些;
(2)奥运会是运动健儿的“竞技场”。中国选手高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34.32秒,打破了奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。
①参加知道速滑运动员往有一个蹬冰的动作(如图2)。蹬冰能使地面对人有一个向前的力,也能使刀刃接触点的冰熔化成水形成水膜从而减小摩擦,请写出涉及的科学原理。(写出一条即可) 冰刀是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强 。
②若高亭宇和冰刀的总质量是60kg,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2,则他在单脚滑行时,对冰面产生的压强是多少 4×105Pa ?(g取10N/kg)
【分析】(1)照相机成倒立、缩小的实像;凸透镜成实像时,根据“物近像远像变大,物远像近像变小”即可判断;
(2)在受力面积一定时,增大压力来增大压强,随着压强的增大,冰的熔点会降低,影响摩擦力大小的因素:根据压强公式进行计算;
【解答】解:(1)无人机的摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;为了镜头里能出现更多景色,需要将像拍摄小些,根据“物远像近像变小”可知,需要无人机飞的高些来增大物距;
(2)冰刀是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,随着压强的增大,冰的熔点会降低,冰熔化后使接触面脱离,从而减小了摩擦;
由题意可知,高亭宇和冰刀的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N,则对冰面的压力等于总重力,即F=G=600N;
已知每只冰刀与冰面的接触面积为S=15cm2=1.5×10﹣3m2;
所以他在单脚滑行时对冰面产生的压强是。
故答案为:(1)高;(2)冰刀是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;4×105Pa。
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用、减小摩擦力的方法以及压强的计算等知识的掌握情况,是一道基础题,难度不大。
40.(2025秋•永康市期末)科学就在我们身边。
(1)月球车有很多轮子可以像骆驼宽大的脚掌一样避免陷入沙子中,它们共同的原理是 在压力一定时,增大受力面积可以减小压强 ;
(2)火箭向下喷高温气体就能往高处飞行如同游泳时向后划水人就能前进一样,它们共同的原理是 物体间力的作用是相互的 。
【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。
(2)物体间力的作用是相互的。
【解答】解:(1)月球车有很多轮子可以像骆驼宽大的脚掌一样避免陷入沙子中,它们共同的原理在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;
(2)游泳时手和脚向后划水,人对水有一个向后的作用力,同时人可以前进,即水对人有一个向前的作用力,利用的是物体间力的作用是相互的,
火箭对燃气有一个向下的作用力,而火箭升空时,燃气对火箭有一个向上的作用力,利用的是物体间力的作用是相互的。
故答案为:(1)在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;(2)物体间力的作用是相互的。
【点评】本题考查了减小压强的方法和物体间力的作用是相互的,属于基础题。
41.(2025•普陀区二模)每天上学都要背书包,书包的肩带设计很宽大,这样的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.减小压强 D.增大压强
【分析】增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】解:书包肩带比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故选C。
【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。
42.(2025秋•仙居县期末)使用工具能提高工作效率,下列是使用扳手时遇到的问题。
(1)如图甲用扳手顺时针拧紧螺母,手握在A点比握在B点要更省力,这说明力的作用效果跟力的 作用点 有关。
(2)为了减小螺母和工件间的压强,应选择乙图中的D螺母,这是通过 增大受力面积 来减小压强。
【分析】(1)力的三要素:力的大小、方向、作用点,力的三要素影响力的作用效果;
(2)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:(1)在生活中用扳手拧螺母,在远离螺母处用力更容易拧开,这说明力的作用效果跟力的作用点有关;
(2)用螺母固定工件时,D螺母的底面积更大(受力面积更大),目的是在压力一定时,增大受力面积,从而减小螺母和工件间的压强,防止损坏。
故答案为:(1)作用点;(2)增大受力面积。
【点评】正确理解力的三要素对力的作用效果的影响、减小压强的方法是解题的关键,要认真审题,从题目中找到有用的信息。
43.(2025秋•杭州期中)如图所示,属于减小压强的是( )
A.轨道下的枕木
B.斜口的吸管
C.尖尖的口器
D.锋利的刀刃
【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.铁轨下铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小铁轨对路基的压强,故A符合题意;
B.吸管的斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.锋利的刀刃,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:A。
【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。
44.(2025秋•西湖区期中)在准备科技节“力学知识应用展板”时,杭十三整理关于摩擦力和压强的实例。下列说法正确的是( )
A.气垫船是通过减小接触面的粗糙程度,减小摩擦
B.手上涂防滑粉是通过增大压力,增大摩擦
C.书包的背带是通过增大受力面积,减小压强
D.压路机的碾子是通过增大受力面积,减小压强
【分析】(1)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)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;
(4)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、气垫船是通过使接触面脱离来减小摩擦的,故A错误;
B、手上涂防滑粉是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、书包的背带比较宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C正确;
D、压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D错误。
故选:C。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强、增大或减小摩擦,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
45.(2025秋•浙江期中)载重汽车通过增加轮子来减小对地面的压强,下列改变压强的方法与载重汽车相同的是( )
A.破窗锤
B.火车轨道
C.足球鞋底做了鞋钉
D.啄木鸟尖而长的喙
【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:载重汽车通过增加轮子,是在压力一定时增大受力面积来减小对地面的压强。
A.破窗锤:锤头很尖,是在压力一定时减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.火车轨道:铁轨下铺枕木,是在压力一定时增大受力面积来减小对地面的压强,故B符合题意;
C.足球鞋底做了鞋钉:鞋钉减少受力面积来增大压强,防止打滑,故C不符合题意;
D.啄木鸟尖而长的喙:减小受力面积来增大压强,便于啄开树木,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
46.(2025秋•余姚市期中)如图所示,建筑工人使用夹砖器(取砖工具)夹住砖块竖直提起后静止在空中。下列说法正确的是( )
A.砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
B.砖块的重力与夹子对砖块的摩擦力是一对平衡力
C.夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力越大
D.夹子与砖块的接触部分做宽,是为了增大受力面积,从而增大压强
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(2)处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。
(3)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、砖块对夹子的摩擦力与夹子对砖块的摩擦力不是作用在同一物体上的两个力,不是一对平衡力,故A错误。
B、砖块静止受力平衡,砖块的重力与夹子对砖块的摩擦力大小相等,作用在同一物体、同一直线上,方向相反,是一对平衡力,故B正确。
C、砖块静止受力平衡,摩擦力与重力平衡,大小相等,夹子对砖块的压力越大,砖块受到的摩擦力仍等于重力,重力不变,摩擦力不变,故C错误。
D、夹子与砖块的接触部分做宽,是为了增大受力面积,从而减小压强,故D错误。
故选:B。
【点评】此题以选择题的形式,考查力学的多个知识点,具有较强的综合性,难度中等,属于中考常见题型,熟练掌握相关基础知识和规律是关键。
47.(2025秋•金东区期末)中国的基建能力世界领先,其中挖掘机是基建工程中的重要设备。如表是某双履带品牌挖掘机的部分技术参数表。
挖掘机参数表(部分)
整机工作质量(kg)
14000
最大挖掘深度(mm)
5600
最大卸载高度(mm)
6400
行走速度(km/h)
3.3~5.2
单履带宽度(mm)
500
单履带长度(mm)
4000
请计算:
(1)该挖掘机的重力有多大?
(2)该挖掘机静止在水平地面上时对地面的压强为多少?
【分析】(1)根据G=mg进行计算。
(2)根据压强公式进行计算。
【解答】解:(1)该挖掘机的重力G=mg=14000kg×10N/kg=1.4×105N。
(2)该挖掘机静止在水平地面上时,受力面积S=2×500×4000×10﹣6m2=4m2
则对地面的压强。
答:(1)该挖掘机的重力有1.4×105N。
(2)该挖掘机静止在水平地面上时对地面的压强为3.5×104Pa。
【点评】本题考查的是重力和压强的计算,属于基础性题目。
48.(2025秋•西湖区校级期末)AG600大型水陆两栖飞机主要用于森林灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从水面起飞和降落,最大巡航速度可以达到 500km/h,空载时质量为30t,最多可储水10t,停在停机坪时靠3个小轮即可支撑,每个轮子的受力面积仅为0.01m2,求:
(1)满载时,飞机所受的总重力。
(2)飞机空载静止于水平地面上时,对水平地面的压强。
【分析】(1)满载时的飞机的总重力等于空载时的重力加最多储水的重力;
(2)空载时对地面的压力等于自身的重力,根据p求出飞机空载静止于水平地面上时,对水平地面的压强。
【解答】解:(1)满载时的飞机的总重力G=(m+m水)g=(30×103kg+10×103kg)×10N/kg=4×105N;
(2)空载时对地面的压力等于自身的重力,则空载静止于水平地面上时,对水平地面的压强为:
p1×107Pa。
答:(1)满载时的飞机的总重力是4×105N;
(2)空载静止于水平地面上时,对水平地面的压强为1×107Pa。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
49.(2025秋•永康市期末)随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车已经成为一种时尚。小明骑山地自行车出行,他的山地自行车的相关数据见表。
(1)求这辆山地自行车车架的重力?
(2)质量是50kg的小明骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,求此时自行车受到的摩擦力是多少?
(3)小明骑行时,自行车对地面的压强为多少?
车架材料
碳纤维
车架体积/cm3
2500
车架质量/kg
5
整车质量/kg
12
单轮接触地面面积/cm2
5
【分析】(1)根据G=mg求出这辆山地自行车车架的重力;
(2)质量是50kg的小明骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,据此求出自行车受到的摩擦力;
(3)小明骑行时,自行车对地面的压力等于自行车受到的总重,根据p求出自行车对地面的压强。
【解答】解:(1)这辆山地自行车车架的重力为:
G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)自行车受到的摩擦力:
f=0.05G'=0.05(m车+m人)g=0.05×(12kg+50kg)×10N/kg=31N;
(3)小明骑行时,自行车对地面的压力等于自行车受到的总重,即F=G'=(m车+m人)g=(12kg+50kg)×10N/kg=620N,则自行车对地面的压强为:
p6.2×105Pa。
答:(1)这辆山地自行车车架的重力为50N;
(2)此时自行车受到的摩擦力是31N;
(3)小明骑行时,自行车对地面的压强为6.2×105Pa。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
50.(2025秋•临平区期末)“十一”国庆节,小王同学一家去某公园游玩,看到如图所示的新型太阳能电动观光车。该车的整车质量为500kg。请你思考并回答下列问题:
(1)该车的重力是多少?
(2)若当质量为60kg的人驾驶该电动观光车在平直公路上匀速行驶时,电动观光车受到的阻力为总重的0.2倍,则匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(3)60kg的人驾驶该观光车静止在水平路面上,车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则该观光车此时对地面的压强是多少?
【分析】(1)根据G=mg求出观光车的重力;
(2)根据G=mg求出人的重力,进一步求出观光车对和人的总重力,观光车匀速行驶时处于平衡状态,所受牵引力和阻力为平衡力,二者大小相等,且该车行驶所受阻力是其总重的0.2倍,据此求出车的牵引力大小;
(3)观光车静止时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G求出其大小,利用p求出该观光车此时对地面的压强。
【解答】解:(1)观光车的重力为:G车=m车g=500kg×10N/kg=5000N;
(2)人的重力为:G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
观光车和人的总重力为:G总=G车+G人=5000N+600N=5600N,
观光车匀速行驶时处于平衡状态,所受车的牵引力和阻力为平衡力,二者大小相等,且该车行驶所受阻力是其总重的0.2倍,车的牵引力为:
F=f=0.2G=0.2×5600N=1120N;
(3)观光车静止时对水平地面的压力为:F压=G总=m总g=5600N,
该观光车此时对地面的压强为:p1.12×105Pa。
答:(1)该车的重力是5000N;
(2)电动观光车匀速行驶时所受的牵引力是1120N;
(3)该观光车此时对地面的压强是1.12×105Pa。
【点评】本题考查压强的计算、牵引力的计算,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等,是一道基础题。
51.(2025秋•诸暨市期末)某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1)该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2)匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(3)车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
【分析】(1)根据速度公式计算该车匀速行驶时的速度;
(2)根据重力公式计算该汽车的重力,汽车匀速行驶,处于平衡状态,所以汽车的牵引力等于汽车所受阻力,汽车受阻力是车重的0.05倍,据此计算汽车的牵引力;
(3)汽车对地面的压力等于重力,根据压强公式计算车对路面的压强。
【解答】解:(1)该车在水平路面上直线行驶12km=12000m,用时10min=600s,
所以该车匀速行驶时的速度为:v20m/s;
(2)该汽车的质量为1.8t=1800kg,所以该汽车的重力为:G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车对地面的压力等于重力,即F压=G=1.8×104N,
汽车匀速行驶,处于平衡状态,所以汽车的牵引力等于汽车所受阻力,汽车受阻力是车重的0.05倍,即F牵=f=0.05G=0.05×1.8×104N=900N;
(3)汽车对地面的压力等于重力,即F压=G=1.8×104N,
汽车与路面的接触面积S=750cm2=7.5×10﹣2m2,所以车对路面的压强为:
p2.4×105Pa。
答:(1)该车匀速行驶时的速度为20m/s;
(2)匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力为900N;
(3)车静止在水平路面上时,车对路面的压强为2.4×105Pa。
【点评】本题考查速度公式、重力公式、压强公式以及二力平衡的灵活运用,知道水平面上的物体对水平面的压力等于自身重力。
52.(2025秋•南湖区校级月考)随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中,如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为500千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100平方厘米,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
(2)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时求货物的质量。
【分析】(1)根据二力平衡求出配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(2)根据 F=pS 求出装上货物后对水平地面的压力,其大小等于配送车的总重力,然后求出所装货物的重力,利用 G=m g求出所装货物的质量。
【解答】解:(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶,根据二力平衡可知,牵引力等于阻力,即F=f=0.1G=0.1mg=0.1×500kg×10N/kg=500N;
(2)根据可得装上货物后对水平地面的压力为:
F=pS=4×105Pa×4×100×10﹣4m2=16000N;由于物体对水平面的压力和自身的重力相等,则所装货物的重力为:
G0=G总﹣G=F﹣G=F﹣mg=16000N﹣500kg×10N/kg=11000N;
根据G=mg可得所装货物的质量为:
m01100kg。
答:(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力为500N;
(2)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时,货物的质量为1100kg。
【点评】本题考查了二力平衡、重力公式和压强公式的应用,基础题。
53.(2025秋•余姚市期末)现代物流中心使用智能机器人进行分拣,分拣严格按照计算机数据要求来进行,其中涉及物体体积,质量以及密度。如图所示,一款分拣机器人正顶着一个质量为5kg的包裹在水平地面上匀速直线行驶,准备将包裹运送至指定的分拣区。
(1)该包裹受到的重力大小为多少?
(2)若机器人质量为20kg,其顶着该包裹匀速行驶时,轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,计算此时机器人对地面的压强是多少?
【分析】(1)根据G=mg求出该包裹受到的重力大小;
(2)机器人对地面的压力等于自身重力与包裹重力之和,根据p求出此时机器人对地面的压强;
【解答】解:(1)该包裹受到的重力大小为:
G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)机器人对地面的压力等于自身重力与包裹重力之和,即F=G+G'=G+m'g=50N+20kg×10N/kg=250N,则此时机器人对地面的压强为:
p2.5×104Pa。
答:(1)该包裹受到的重力大小为50N;
(2)此时机器人对地面的压强是2.5×104Pa。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对地面的压力等于物体重力。
54.(2026•舟山三模)某款新能源汽车(如图)满载时总质量约为3.3吨。请回答以下问题:
(1)当该新能源汽车在盘山公路上转弯时,其运动状态 改变 (选填“改变”或“不变”)。
(2)如果该汽车满载时在水平路面匀速行驶,受到的阻力为总重的0.05倍。它在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少?
(3)已知该车满载停在水平地面上时,每个车胎与地面的接触面积约为0.03平方米,求此时汽车对水平面的压强。
【分析】(1)运动状态改变是指速度大小的改变、运动方向的改变或者二者同时改变。
(2)根据G=mg汽车满载时受到的重力,
f=0.05G计算汽车在水平路面匀速行驶受到的阻力。
汽车在水平路面匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等。
(3)汽车满载停在水平地面上时,对地面的压力与重力相等,根据压强公式计算此时汽车对水平面的压强。
【解答】解:(1)新能源汽车在盘山公路上转弯时,其运动方向发生了变化,运动状态发生了改变。
(2)汽车满载时受到的重力G=mg=3.3×103kg×10N/kg=3.3×104N,
汽车在水平路面匀速行驶受到的阻力f=kG=0.05×3.3×104N=1.65×103N。
汽车在水平路面匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力,
(3)汽车满载停在水平地面上时,对地面的压力,
受力面积S=4×0.03m2=0.12m2
此时汽车对水平面的压强。
故答案为:(1)改变;
(2)它在水平路面上匀速行驶时牵引力是1.65×103N;
(3)此时汽车对水平面的压强为2.75×105Pa。
【点评】本题考查了物体运动状态的改变、重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对水平地面的压力等于物体重力。
55.(2025秋•宁波校级期末)陕汽是我国著名的重工企业。如图所示是它生产的某型号载重卡车,其技术参数如表,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算(g取10N/kg):
卡车型号
ZJS25GJB2
自重
2×104kg
轮胎个数
12
最大载货量
4×104kg
满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积
0.05m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了 增大 (选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑。
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少N?
(3)已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa,判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥?
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)知道卡车空载时的质量,利用G=mg求所受重力;该卡车空载时,匀速行驶受到的摩擦力等于车重的0.2倍,由于卡车匀速行驶,卡车受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,可求在水平路面上匀速行驶所受的牵引力;
(3)求出该卡车满载时总质量,利用G=mg求总重力,对桥面的压力等于总重力,求出受力面积,利用p求卡车对桥面的压强,和桥面承受的最大压强比较得出答案。
【解答】解:(1)平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大车轮与地面的摩擦力,防止平衡车打滑;
(2)该卡车空载时所受重力:
G0=m0g=2×104kg×10N/kg=2×105N;
该卡车空载时,匀速行驶受到的摩擦力:
f=0.2G0=0.2×2×105N=4×104N,
因为卡车匀速行驶,卡车受到的牵引力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,
所以在水平路面上匀速行驶所受的牵引力:
F=f=4×104N;
(3)该卡车满载时,总质量:
m总=2×104kg+4×104kg=6×104kg,
总重力:
G总=m总g=(2×104kg+4×104kg)×10N/kg=6×105N,
对水平路面的压力:
F=G总=6×105N,
受力面积:S=0.05m2×12=0.6m2,
对桥面的压强:
p1×106Pa>9×105Pa,
所以该卡车满载时通过会对大桥造成损坏,不能安全通过。
答:(1)增大;
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是4×104N;
(3)该卡车满载时不能安全通过这座大桥。
【点评】本题考查了重力公式、压强公式以及二力平衡条件的应用,认真审题,从题中获取相关信息是关键。
56.(2025秋•嘉兴期末)祝融号火星车(如图)成功着陆火星,使我国成为第二个独立掌握火星着陆、巡视、探测技术的国家。
(1)火星车的车轮表面有凸棱结构,其目的是通过 增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦力,避免在火星表面运动时打滑。
(2)火星车的总质量为240kg,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2。当火星车静止在火星表面时,轮胎对地面的压强为多少帕?(火星上的重力约为地球的0.38倍)
【分析】(1)在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
(2)根据G=mg计算火星车在地球上的重力,再根据题意求出火星车在火星上受到的重力,火星车静止时对水平火星表面的压力等于自身重力,根据压强公式计算火星车静止时对水平火星表面的压强。
【解答】解:(1)火星车的车轮表面有凸棱结构,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)火星车在地球上受到的重力为:G=mg=240kg×10N/kg=2400N,
火星车在火星上受到的重力为:G火=0.38G=0.38×2400N=912N,
当火星车静止在火星表面时,轮胎对地面的压强为:。
答:(1)增大接触面的粗糙程度;(2)当火星车静止在火星表面时,轮胎对地面的压强为3040Pa。
【点评】本题考查重力公式、压强公式的灵活运用,难度适宜。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/6/11 20:55:43;用户:科学;邮箱:19963406294;学号:69206967
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