【题型攻略】第二章题型专题练习-压强(一)-2026-2027学年浙教版八年级上册科学
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内容正文:
八年级上册科学第二章重点题型专题练习
1压力、压强的概念
1.在下图中,正确表示压力的是 ( )
A. B. C. D.
2.关于压力和压强,下列理解中正确的是( )
A.压力的大小可能比重力大
B.压强是反映压力大小的物理量
C.重力越大的物体对接触面的压力越大
D.密度越大的物体对地面产生的压强也越大
3.下列有关液体压强的说法,正确的是( )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体压强与深度有关,与液体密度无关
D.液体内部同一深度处,朝各个方向的压强都相等
4.如图所示的三种情况下,下列说法中,正确的是 ( )
A.压力的方向竖直向下 B.压力不一定由重力产生
C.压力与重力是一对平衡力 D.压力的大小一定等于重力
2 压力的作用效果影响因素实验
1.我们在学习科学的过程中往往会用到①转换法:②类比法:③等效替代法:④控制变量法等科学方法。如图为课本实验“探究压力作用效果的相关因素”的实验程序图,其中用到的科学方法主要是
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
2.小新利用海绵、小方桌和砝码进行了如图所示探究实验。下列对探究活动的分析不正确的是
A.实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果
B.甲、乙两个实验,说明压力作用的效果与压力的大小有关
C.乙、丙两个实验,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关
D.若将海绵换成木板,实验现象会更明显,更容易得出正确结论
3.如图1所示,为探究“影响压力作用效果的因素”的实验,实验中,根据 来比较压力的作用效果。如图2所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下深浅相同,大小不同的脚印,则甲对沙滩的压强 乙对沙滩的压强,甲所受的重力 乙所受的重力(填“大于”“等于”或“小于”)。
4.“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对平衡力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。
(2)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为大气压的存在。
(3)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:____ 。
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕木
C.破窗锤的敲击端做成锥状
5.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,分析并回答下列问题。
(1)小邹可以通过比较 来确定压力作用效果的大小,所采用的科学方法是 。
(2)比较图乙和图丙的实验,该实验的变量是 。
6.小舟要探究压力的作用效果与什么因素有关,进行了以下实验。
(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方。把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码。小舟通过观察橡皮泥的 ,来反映压力的作用效果,初步分析可得出结论: 。
(2)小舟想继续探究压力的作用效果与压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成相同宽度的两段,在下方挂 (选填“相同”或“不同”),数量的钩码,观察橡皮泥的变化。
(3)若要使实验结论更具有说服力,还可以 重复上述实验。
7.为探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,小科利用三本完全相同的字典和海绵进行了如图所示的实验。请回答下列问题:
(1)实验时,通过观察 来比较字典对海绵压力的作用效果,这种实验方法叫作 。
(2)分析(b)、(c)两图,可以得出的结论是 。
(3)通过实验(b)和(d)对比,得到的结论可以解释以下现象中的 (填序号,可多选)。
①书包的背带做得又宽又大 ②压路机的碾子很重更易压平路面
③图钉的顶尖比较尖锐而钉帽比较大 ④把刀磨得越锋利切菜就越容易
3 压强大小比较(固体压强、液体压强)
1.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是( )
A. B. C. D.
(1题图) (2题图)
2.如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底部的压强为p1;将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底部的压强为 p2。则( )
A.p1>p2 B. C.p2>p1 D.无法确定
3.如图所示,水池中水的质量m甲>m乙>m丙,M、N、Q分别位于甲、乙、丙三个水池的池底,则这三个位置受到水的压强大小关系为( )
A. pM>pN>pQ B. PM< PN<PQ
C. pN>pQ>pM D. pм=pN=PQ
4.如图所示, A、B、C三点的液体压强大小关系是
A.A点最大 B.B点最大 C.C点最大 D.三点一样大
(4题图) (5题图)
5.如图所示,将一个底部扎有橡皮膜的塑料瓶竖直向下逐渐浸入水中。在向下浸入的过程中,橡皮膜受到水的压强的变化情况为
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
6.在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱,A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开,释放掉少量水后立刻关闭阀门,A、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度和之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
(6题图) (7题图)
7.如图所示,两只容器分别盛有相同高度的酒精和水,在A、B、C三点中,液体产生的压强分别为 pA、pB、pC。已知酒精的密度为 则pA、pB、pC 的大小关系为( )。
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA<pB=pC D.pA=pB<pC
8.某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,水龙头关闭 abcd四处,所受液体压强最大的点是( )
A.a B.b C.c D.d
9.当用手按图钉帽时,图钉能大小不变地将压力传递至图钉尖,使图钉进入墙壁中.那么当液体受压时,也会有上述现象吗?小明对此作了如下猜想:液体受压时也能大小不变地传递压力.他设计了如图所示的装置来探究.容器中利用两个活塞(自重、摩擦不计)封装着若干液体,在两边活塞上加砝码M,使两边平衡.改变砝码质量,将数据记录在表一中, 分别为两个活塞的横截面积。
表一:
次数
1
0.1
0.98
0.4
3.92
2
0.2
1.96
0.8
7.84
3
0.3
2.94
1.2
11.76
(1)从表1中的数据可知,小明的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)。
(2)联系表1中的F和S,可知密闭液体大小不变传递的是 。
(3)根据上述结论,填写表2的空格:
表二:
次数
1
20
(4)如图,左右两人都将活塞往对方推,两人的力气差不多大,这场比赛的结果是 边(填“左”或“右”)的人将获胜。
10.请用所学的压力、压强知识解决下列问题:
(1)如图甲,用60N的水平推力去压图钉,已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是 帕。
(2)有一个装满红色水(密度近似等于纯水的密度)的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而 。
(3)把A、B两个小孔用塞子塞住,将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。当两容器内液面相平时,拔出B孔上的塞子,可观察到____(填字母)。
A.浓盐水流入红色水中 B.红色水流入浓盐水中
C.红色水、浓盐水都不流动 D.无法确定
11.压强计可以用来测量液体内部的压强,如图甲所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。请回答下列问题:
(1)保持图甲中金属盒位置不变,只改变金属盒面的朝向,U形管两侧液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)将压强计的金属盒分别放置在乙、丙两杯液体中,金属盒距离杯底同一高度处的A、B两点,此时U形管两侧液面高度差相等,则 (选填“乙”或“丙”)杯液体密度大;乙杯液体对杯底压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)丙杯液体对杯底压强。
12.小余和同学们一起玩“抛瓶倒立”的游戏,将放置于桌面上的水瓶抛起后,使得瓶盖端倒立于桌面,如甲图所示,其中瓶内液面变化如乙图所示。在瓶子倒立后,瓶内的液体对容器底部压强 (填“变大”、“变小”或“不变”),压力 (填“变大”、“变小”或“不变”) 。
(12题图) (13题图)
13.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。图中显示橡皮膜凹向左侧,说明在此处 (填“左”或“右”)侧液体产生的压强大,左侧液体的密度 (填“大”或“小”)。倒出原有液体,再重新向此容器左、右两侧分别倒入 h1 和h2 ()深度的水时,橡皮膜将凹向 侧。
4 固体压强简单计算
1.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是50N B.L=2.5cm时,
C.B 的底面积为100cm2 D.A 切去一半后,
2.如图是某公司发布的一款体感平衡“椅车”。它可当椅子坐,也可当电动车行驶。当驾驶者身体前倾时它会前行,身体后仰时就会倒退,而且能做到侧开。这款车的最大承载质量为80kg,而它自身质量为5kg,车轮与地面的接触总面积为25cm2。请回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)“椅车”的车轮刻有花纹的作用是 。
(2)“椅车”匀速行驶时受到的摩擦力是总重力的0.2倍,则行驶时“椅车”受到的摩擦力最大为多少牛?
(3)当“椅车”处于最大载重时,对地面的压强是多少?
3.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600千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100厘米2,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)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)在方框内以黑点表示小汽车,画出小汽车静止时的受力示意图;
(3)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(4)配送车空载时对水平路面的压强;
(5)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。
4.高速公路上为避免发生汽车追尾事故,有关部门在路边竖立有距离确认牌,从确认牌开始,沿路分别竖立50米、100米、200米标志牌。小明为了估测所乘汽车的速度,他用手表测出汽车从50米到200米标志牌的时间为5秒。如表是该车部分技术参数。
整车质量(kg)
4000
百公里油耗(L)
≤25
载重(kg)
4000
车轮数量
4
最高车速(km/h)
140
(1)该车空车的重力为多少?
(2)根据小明的测量,估测出汽车的平均速度为多少千米/时?
(3)已知每只轮胎与地面接触的总面积为0.1m2,求满载的车静止在水平地面上对地面的压强。
5.如图所示,是一辆城市洒水车,在平直的公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.05倍,其部分参数如表所示。
自身质量m/t
4
储水罐容积V/L
8×103
每个车轮与地面的接触面积s/cm2
1×103
车轮个数
6
(1)洒水车的轮胎上“凹凸不平”的花纹,目的是 ;在洒水作业过程中,洒水车对水平地面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)该洒水车储水罐装满水时的总重力为多少 ?
(3)该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强为多少 ?
(4)该洒水车装满水在水平路面匀速直线行驶时的牵引力为多少 ?
6.为了能在初中社会实践活动中一展厨艺,小红决定从切菜开始练习。为了轻松顺利地将排骨切成块,小红找到两种切排骨的方案。小红家的砍骨刀规格参数如图(1)。
方案一:将砍骨刀悬空,刀刃根部对准排骨,加速垂直落刀,利用冲击力砍断排骨,如图(2)所示。冲击力与速度之间的关系如图(3)所示。
品名:巧媳妇砍骨刀
质量:0.5kg
材质:不锈钢
尺寸信息:刀长30cm,宽9.5cm,厚0.3mm
图(1)
方案二:将直径为6厘米、质量忽略不计的“切菜辅助神器”安装在刀背上,切排骨时用手对它竖直向下施力,利用手部施加的力和刀的自重切断排骨。如图(4)所示。
(1)若采用方案一,刀刃与排骨接触瞬间的速度达到4.5m/s,则刀对排骨产生 冲击力;
(2)若采用方案二,切断一根排骨压强至少达到4.2×106Pa,刀刃与排骨接触面积约5×10-6m2,手部与“切菜辅助神器”的接触面积约8cm2,小红手受到的压强为多大 ?
7.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
单股带宽度(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?
5 切割体与叠加压强计算
1.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体的物质的密度分别为ρA和ρB。若将B 放在水平地面上,A叠放在B 上面(如图甲所示),则B 对地面的压强为p1;若把B叠放在A 上面(如图乙所示),则B 对A 的压强为p2。若 则ρA:ρB为( )
A.3:2 B.1:3 C.2:9 D.9:4
2.如图甲所示,一质地均匀的长方体木块放在水平地面上,底面积为S,木块对地面的压强为900 Pa。以下说法中,正确的是( )
①将木块水平切去一半,剩余部分对地面的压强为450 Pa
②将木块竖直切去一半,剩余部分对地面的压强为450 Pa
③将木块斜切去一部分如图乙所示,切去部分底面积为原来的三分之一,剩余部分对地面的压强为750 Pa
④将木块斜切去一部分如图丙所示,切去部分底面积为原来的三分之一,剩余部分对地面的压强为300 Pa
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A 和B,尺寸如图所示,密度分别为1.5ρ和ρ。用它们自制双层米糕:将A 置于水平桌面上,趁热将B放在A 的上表面正中央,待冷却后自动黏合成一个双层米糕(忽略冷却过程A 和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是( )
A.先增大后减小最后不变 B.先减小后不变
C.先增大后不变 D.始终不变
4.如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 现将甲和乙分别沿水平方向切去同样高度的一段,剩余部分对水平面的压强相等。则原来甲、乙两物体对水平面的压强p甲、p乙的大小关系为( )
A.p甲> p乙 B.p甲< p乙 C.p甲=p乙 D.无法确定
(4题图) (5题图)
5.如图所示,取完全相同的砖块1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和(已知底面积),则( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,质地均匀的实心圆柱体叠放在水平地面上,的上表面全部与密合。已知它们的密度之比,底面积之比对的压强和对地面的压强之比,则它们的高度之比为()
A.9:4 B.3:2 C.9:2 D.4:9
7.如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB, 且 将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是 ( )
A.FB
B.pA
C.ρA>ρB
D.切割前后A、B对地面的压强均不变
(7题图) (8题图)
8.如图所示,将质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 现将甲和乙分别沿水平方向切去比例N1和 N2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为、,对地面的压强变化量为△p甲、△pz,下列说法中,一定成立的是( )
A.若 则△p甲>△p乙 B.若 则
C.若 则△p甲>△p乙 D.若 则
9.“俄罗斯方块”被称为史上最经典的游戏,通过摆放五种基本形状块来进行游戏。用相同的均质材料制成的游戏中五个基本形状块 (每一方块都是一样大小的正方体形状),都放在水平桌面上,有关它们对桌面的压力、压强的结论正确的是 ( )
10.平放在水平地面上的砖沿竖直方向(如图)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比
A.对地面的压力不变 B.对地面的压强不变
C.砖的密度减小一半 D.砖受到地面的支持力不变
11.如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为,对地面的压强分别为,将它们顺时针旋转,甲、乙对地面压强的变化量分别为、若变化量,则( )
A. B.
C. D.
12.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为60N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将 b 沿水平方向政取高度叠放在 a 的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
6均匀柱体固体压强计算
1.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙的高度相同,乙、丙的底面积相同。三者对地面的压强相等,下列判断中正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. D.
(1题图) (2题图)
2.高度、材料相同的实心长方体 A 和 B 放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为 FA、FB,压强分别为 pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是( )
A.FA<FB,pA<pB B.FA>FB,pA=pB
C.FA>FB,pA>pB D.FA>FB,pA<pB
3.如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断中,正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大 B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小 D.甲的密度小,甲的质量小
(3题图) (4题图)
4.如图所示为放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强力入pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的质量可能等于B的质量 B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度 D.A的密度一定小于B的密度
5.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙;F甲<F乙 B.p甲>p乙;F甲=F乙
C.p甲<p乙;F甲=F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
(5题图) (6题图)
6.如图所示,由铁制成的的实心立方体、长方体和圆柱体均放在水平地面上,其高度从左到右依次增大,质量从左至右依次减小,它们对地面的压强依次为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.缺少条件,无法判断
7 压强增大或减少的方法
1.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
2.生物的结构与功能相适应。下列各种生物的结构特征中,与增大压强有关的是( )
A.鸭子扁平的蹼足 B.啄木鸟尖而长的喙 C.鲫鱼流线型的身体 D.骆驼宽大的趾
3.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
4.下列事例中,为了减小压强的是( )
A.压路机前轮重 B.吸管一端斜口
C.图钉帽面积大 D.安全锤头为锥形
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八年级上册科学第二章重点题型专题练习
1压力、压强的概念
1.在下图中,正确表示压力的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】物理学上的压力,是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力;压力的作用方向通常垂直于物体的接触面,而指向被压的物体。压力示意图中一般将压力的作用点画在接触面之间。
【解答】A、物体对地面的压力是地面受到的,作用点在地面,A错误;
B、物体对斜面的压力,方向垂直于斜面,且是斜面受到的力,B错误;
C、压力垂直于接触面且指向被压的物体,作用点在接触上,表示正确,C正确;
D、压力垂直于接触面且指向被压的物体,D错误。
故选C
2.关于压力和压强,下列理解中正确的是( )
A.压力的大小可能比重力大
B.压强是反映压力大小的物理量
C.重力越大的物体对接触面的压力越大
D.密度越大的物体对地面产生的压强也越大
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
(2)压强是反映压力作用效果的物理量。
(3)压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力的方向与受力面垂直,重力的方向总是竖直向下。当把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,F=G,即此时的压力等于重力,即重力越大,压力越大。
(4)压强的大小与物体的体积、密度和重力没有直接关系。
【解答】A、压力是垂直作用在物体表面上的力,自由放置在水平面上的物体,压力大小等于重力大小,当再给物体施加一个向下的力时,物体对水平面的压力大于物体的重力,故A正确。
B、压强是单位面积上受到的压力,也就是反映压力作用效果的物理量,故B错误。
C、自由放置在水面地面上的物体对地面的压力是由于重力而产生的,但有时压力的大小不一定与重力有关,例如压在竖直墙面上的物体对墙的压力,此时的压力与重力无关,故C错误。
D、单位面积上所受到的压力大小叫做压强,在压力一定的情况下,压强的大小与受力面积成反比,即受力面积越大,产生压强越小;受力面积越小,产生的压强越大。压强的大小与物体的体积、密度和重力没有直接关系,故D错误。
故答案为:A。
3.下列有关液体压强的说法,正确的是( )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体压强与深度有关,与液体密度无关
D.液体内部同一深度处,朝各个方向的压强都相等
【答案】D
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】根据液体压强的产生位置、影响因素和方向的知识判断。
【解答】AB.液体对容器底部有压强,对容器侧壁有压强,对液体内部也有压强,故A、B错误;
C.液体压强与深度有关,与液体密度有关,故C错误;
D.液体内部同一深度处,朝各个方向的压强都相等,故D正确。
故选D。
4.如图所示的三种情况下,下列说法中,正确的是 ( )
A.压力的方向竖直向下 B.压力不一定由重力产生
C.压力与重力是一对平衡力 D.压力的大小一定等于重力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别;压力及重力与压力的区别
【解析】【分析】当物体放置在水平面上时,给水平面的压力等于物体的重力。
【解答】A、物体对水平面的压力的作用点在物体和水平面接触的位置,受力物体是水平面,不是物体,故A错误;
B、重力是地球对物体的吸引力,压力指的是物体间由于相互挤压而垂直作用在物体表面上的力,压力不一定是由重力产生的,故B正确;
C、压力和重力受力物体不同,不属于平衡力,故C错误;
D、压力不一定等于重力,故D错误。
故答案为:B。
2 压力的作用效果影响因素实验
1.我们在学习科学的过程中往往会用到①转换法:②类比法:③等效替代法:④控制变量法等科学方法。如图为课本实验“探究压力作用效果的相关因素”的实验程序图,其中用到的科学方法主要是
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】探究压力作用效果实验中,通过海绵凹陷深浅反映压力作用效果,运用转换法;探究压力、受力面积两个影响因素时,每次只改变一个量、控制另一个不变,运用控制变量法。
【解答】A、①转换法(海绵形变体现压力作用效果)、④控制变量法(分别控制压力或受力面积不变),两种方法均用到,所以 A 符合题意;
B、②类比法、③等效替代法,本实验未使用,所以 B 不符合题意;
C、②类比法本实验未使用,所以 C 不符合题意;
D、③等效替代法本实验未使用,所以 D 不符合题意;
故答案选 A。
2.小新利用海绵、小方桌和砝码进行了如图所示探究实验。下列对探究活动的分析不正确的是
A.实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果
B.甲、乙两个实验,说明压力作用的效果与压力的大小有关
C.乙、丙两个实验,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关
D.若将海绵换成木板,实验现象会更明显,更容易得出正确结论
【答案】D
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】A.实验中,海绵的凹陷程度越大,则压力的作用效果越大,据此分析判断;
BC.根据图片确定对照实验中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
D.根据木板受到压力作用时形变程度大小即可。
【解答】A. 实验中,海绵的凹陷程度越大,则压力的作用效果越大,则用海绵的形变(凹陷程度)来直观反映压力的作用效果,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,甲和乙中桌子与海绵的接触面积相同,乙中有砝码则压力大,且海绵凹陷程度大,那么得到: 压力作用的效果与压力的大小有关 ,故B正确不合题意;
C.根据图片可知,丙和乙中桌子对海绵的压力相同,乙的接触面积小,且海绵凹陷程度大,那么得到: 压力作用的效果与受力面积的大小有关 ,故C正确不合题意;
D. 木板硬度较大,受压时形变不明显,难以观察压力的作用效果,则不能用木板代替海绵,故D错误符合题意。
故选D。
3.如图1所示,为探究“影响压力作用效果的因素”的实验,实验中,根据 来比较压力的作用效果。如图2所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下深浅相同,大小不同的脚印,则甲对沙滩的压强 乙对沙滩的压强,甲所受的重力 乙所受的重力(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】海绵的凹陷程度;等于;大于
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】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;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,可知二人压力作用效果关系,又知道受力面积关系,根据可知他们对沙地的压力关系
【解答】探究“影响压力作用效果的因素”的实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。由题意知,脚印的深浅相同,说明甲对沙滩的压强等于乙的压强,甲的受力面积较大,由得,甲对沙滩的压力大于乙的压力,所以甲的重力大于乙的重力。
4.“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对平衡力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验。
(2)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为大气压的存在。
(3)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:____ 。
A.限制货车超载
B.铁轨下面铺放枕木
C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】(1)相互作用
(2)A和B
(3)A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)平衡力与相互作用力区分:平衡力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、同一直线;相互作用力作用在两个不同物体上,物体 A 对 B、物体 B 对 A,同时产生同时消失。瓶子重力、桌面支持力都作用在瓶子上,属于平衡力;瓶子对桌面压力、桌面对瓶子支持力分别作用桌面、瓶子,是一对相互作用力。
(2)液体压强与大气压:同种液体,深度越深液体压强越大;拧紧瓶盖后,瓶内上方与外界大气隔绝,瓶内水产生的压强小于外界大气压,大气压会抵住小孔,A、B 两个小孔都会立刻停止出水。
(3)压强影响因素:压力不变时,受力面积越大,压强越小,物体形变越不明显;铁轨铺枕木是增大受力面积减小压强;限制超载是减小压力减小压强;破窗锤锥状是减小受力面积增大压强。
【解答】(1) 瓶子对桌面的压力受力物体是桌面,桌面对瓶子的支持力受力物体是瓶子,两个力作用在两个不同物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线,属于一对相互作用力;
(2) 拧紧瓶盖后,瓶内上方不再与大气相通,外界大气压大于瓶内液体产生的压强,大气压会阻挡水向外流出,A、B 两个小孔都会立即停止出水;
(3) 塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,受力面积不变,而压力大小不同,探究的是压力的作用效果与压力大小的关系,A.限制货车超载是改变压力大小,符合要求;BC.都是改变受力面积,不符合要求;
故选A。
故答案为:(1)相互作用;
(2)A和B;
(3)A。
5.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,分析并回答下列问题。
(1)小邹可以通过比较 来确定压力作用效果的大小,所采用的科学方法是 。
(2)比较图乙和图丙的实验,该实验的变量是 。
【答案】(1)比较海绵凹陷的程度;转换法
(2)受力面积
【知识点】控制变量法;压力的作用效果
【解析】【分析】(1)转换法:将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)根据图像进行分析,乙和丙海绵相同,所以压力大小相同,放置方式不同,所以受力面积不同,可知变量为受力面积。
【解答】(1)根据转换法,在该实验中,小邹可以通过比较海绵的凹陷程度来确定压力作用效果的大小,所采用的科学方法是转换法。
(2)比较图乙和图丙的实验,两图中压力相同,而受力面积不同,所以该实验的变量是受力面积。
(1)[1][2]根据转换法,在该实验中,小邹可以通过比较海绵的凹陷程度来确定压力作用效果的大小,所采用的科学方法是转换法。
(2)比较图乙和图丙的实验,两图中压力相同,而受力面积不同,所以该实验的变量是受力面积。
6.小舟要探究压力的作用效果与什么因素有关,进行了以下实验。
(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方。把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码。小舟通过观察橡皮泥的 ,来反映压力的作用效果,初步分析可得出结论: 。
(2)小舟想继续探究压力的作用效果与压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成相同宽度的两段,在下方挂 (选填“相同”或“不同”),数量的钩码,观察橡皮泥的变化。
(3)若要使实验结论更具有说服力,还可以 重复上述实验。
【答案】(1)凹陷程度;压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
(2)不同
(3)换用不同宽度的包装带(或挂其他数量不同的钩码)合理即可
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)转换法与控制变量法:压力的作用效果无法直接测量,本实验通过观察橡皮泥的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的应用。在探究压力作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小(钩码数量)相同,改变受力面积(包装带宽度),这是控制变量法的应用。
(2)控制变量法的应用:在探究压力作用效果与压力大小的关系时,需要控制受力面积(包装带宽度)相同,改变压力大小(钩码数量)。
(3)实验结论的普遍性:为了避免实验结论的偶然性,使结论更具普遍性和说服力,需要换用不同的实验条件(如不同宽度的包装带、不同数量的钩码)多次重复实验。
【解答】(1)小舟通过观察橡皮泥的凹陷程度来反映压力的作用效果。实验中,钩码数量相同(压力大小相同),包装带宽度不同(受力面积不同),受力面积越小,橡皮泥凹陷越明显,因此可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,因此应在下方挂不同数量的钩码。
(3)在科学探究中,单次实验的结果往往具有偶然性,可能无法代表普遍规律。为了使实验结论更具说服力和普遍性,避免因特殊情况导致的片面结论,我们需要进行多次重复实验。
具体来说,可以采取以下方式:
改变受力面积:换用不同宽度的包装带,重复探究压力作用效果与受力面积的关系。
改变压力大小:挂不同数量的钩码,重复探究压力作用效果与压力大小的关系。
更换实验材料:使用海绵、泡沫板等其他易发生形变的材料代替橡皮泥,重复实验。
7.为探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,小科利用三本完全相同的字典和海绵进行了如图所示的实验。请回答下列问题:
(1)实验时,通过观察 来比较字典对海绵压力的作用效果,这种实验方法叫作 。
(2)分析(b)、(c)两图,可以得出的结论是 。
(3)通过实验(b)和(d)对比,得到的结论可以解释以下现象中的 (填序号,可多选)。
①书包的背带做得又宽又大 ②压路机的碾子很重更易压平路面
③图钉的顶尖比较尖锐而钉帽比较大 ④把刀磨得越锋利切菜就越容易
【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)在受力面积相同时,压力越大,其作用效果越明显
(3)①③④
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)转换法的应用:压力的作用效果无法直接观察,实验中通过观察海绵的凹陷程度来间接比较压力的作用效果,这种将不可见的物理量转换为可见现象的方法叫作转换法。
(2)控制变量法探究压力的影响。
(3)控制变量法探究受力面积的影响。
【解答】(1)实验时,通过观察海绵的凹陷程度来比较字典对海绵压力的作用效果,这种实验方法叫作转换法。
(2)(b)、(c) 两图中,字典与海绵的接触面积(受力面积)相同,(c) 图中字典数量更多,压力更大,海绵凹陷程度更明显。因此可得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)(b)、(d) 两图中,字典对海绵的压力相同,(d) 图中字典与海绵的接触面积更小,海绵凹陷程度更明显。结论为:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
①书包背带宽大:增大受力面积,减小压力作用效果,符合结论。
②压路机碾子重:增大压力,增大压力作用效果,不符合。
③图钉顶尖尖锐、钉帽宽大:顶尖减小受力面积增大作用效果,钉帽增大受力面积减小作用效果,符合。
④刀刃锋利:减小受力面积增大作用效果,符合。
因此可解释①③④。
3 压强大小比较(固体压强、液体压强)
1.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】液体压强的应用
【解析】【分析】由图可知,三容器内所装液体的深度关系hA>hB>hC,而三容器内液体对容器底部的压强相等,根据液体压强公式p=ρgh可得三液体的密度关系ρA<ρB<ρC;抽出相同深度的液体,则抽取液体的压强,又因为原来它们对容器底部的压强相等,从而得出剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系。
【解答】由题意知, 开始时液体A、B、C对容器底部的压强相等,根据影响液体压强的因素可知ρA<ρB<ρC;若分别从三个容器内抽出相同深度的液体,根据影响液体压强的因素可知减小的压强 则剩余液体的压强 ;故 A正确,B、C、D错误。
故选A。
(1题图) (2题图)
2.如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底部的压强为p1;将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底部的压强为 p2。则( )
A.p1>p2 B. C.p2>p1 D.无法确定
【答案】C
【知识点】液体压强的应用
3.如图所示,水池中水的质量m甲>m乙>m丙,M、N、Q分别位于甲、乙、丙三个水池的池底,则这三个位置受到水的压强大小关系为( )
A. pM>pN>pQ B. PM< PN<PQ
C. pN>pQ>pM D. pм=pN=PQ
【答案】B
【知识点】液体压强的应用
4.如图所示, A、B、C三点的液体压强大小关系是
A.A点最大 B.B点最大 C.C点最大 D.三点一样大
【答案】D
【知识点】液体压强的应用
(4题图) (5题图)
5.如图所示,将一个底部扎有橡皮膜的塑料瓶竖直向下逐渐浸入水中。在向下浸入的过程中,橡皮膜受到水的压强的变化情况为
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
【答案】A
【知识点】液体的压强;液体压强的应用
6.在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱,A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开,释放掉少量水后立刻关闭阀门,A、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度和之间的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】液体压强的应用
【解析】【分析】①释放掉少量水后BC段内的压强减小,根据一定量的气体压强与体积成反比可得,BC段内的体积变大,如果与的大小相同,则AB两液面的高度差不变气体的压强不变,与压强减小矛盾,故必须>才能满足压强减小的条件。
②分析B和C的液面,由于BC段内压强减小C液面上升,D液面下降,如果C液面上升的高度大于B液面下降的高度,则BC段的气体体积将减小,压强将增大,这是不可能的;如果和相等,也不满足BC段的气体压强减小,进而推导出关系。
【解答】释放掉少量水后立刻关闭阀门,空气柱长度增大,压强减小,C液面上升,B液面下降,A液面下降,AB之间液面高度差减小,根据分析可知。
故答案选B。
(6题图) (7题图)
7.如图所示,两只容器分别盛有相同高度的酒精和水,在A、B、C三点中,液体产生的压强分别为 pA、pB、pC。已知酒精的密度为 则pA、pB、pC 的大小关系为( )。
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA<pB=pC D.pA=pB<pC
【答案】B
【知识点】液体压强的应用
8.某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,水龙头关闭 abcd四处,所受液体压强最大的点是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【知识点】液体的压强;液体压强的应用
【解析】【分析】由液体压强进行分析,可知液体密度越大、深度越深、液体压强越大。
【解答】由图可知,a深度最深,由题目可知,a点受到的液体压强最大。
故答案为:D。
9.当用手按图钉帽时,图钉能大小不变地将压力传递至图钉尖,使图钉进入墙壁中.那么当液体受压时,也会有上述现象吗?小明对此作了如下猜想:液体受压时也能大小不变地传递压力.他设计了如图所示的装置来探究.容器中利用两个活塞(自重、摩擦不计)封装着若干液体,在两边活塞上加砝码M,使两边平衡.改变砝码质量,将数据记录在表一中, 分别为两个活塞的横截面积。
表一:
次数
1
0.1
0.98
0.4
3.92
2
0.2
1.96
0.8
7.84
3
0.3
2.94
1.2
11.76
(1)从表1中的数据可知,小明的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)。
(2)联系表1中的F和S,可知密闭液体大小不变传递的是 。
(3)根据上述结论,填写表2的空格:
表二:
次数
1
20
(4)如图,左右两人都将活塞往对方推,两人的力气差不多大,这场比赛的结果是 边(填“左”或“右”)的人将获胜。
【答案】(1)错误
(2)压强
(3)1200
(4)右
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)活塞上产生的压力等于上面砝码的重力,根据表格数据分析解答;
(2)分别计算出每组数据中压力和活塞受力面积的比值,然后比较大小即可;
(3)根据(2)中得到的结论列式计算F2;
(4)根据(2)中得出的结论分析判断。
【解答】 (1)根据表格数据可知,0.98N≠3.92N,1.96N≠7.84N……,那么得到活塞上受到的压力不相等,所以小明的猜想错误;
(2)根据表格数据可知,;;;
即:;
即p1=p2,则密闭液体大小不变传递的是压强;
(3)综上所述,大小活塞上产生的压强相等,即p1=p2;
;,
即:;
解得:F2=1200N。
(4)综上所述,左右两个活塞上产生的压强相等,根据F=pS可知,左边活塞横截面积大,则左边活塞上需要的压力更大。因为两人的力气相同,所以右边的人将获胜。
10.请用所学的压力、压强知识解决下列问题:
(1)如图甲,用60N的水平推力去压图钉,已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是 帕。
(2)有一个装满红色水(密度近似等于纯水的密度)的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而 。
(3)把A、B两个小孔用塞子塞住,将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。当两容器内液面相平时,拔出B孔上的塞子,可观察到____(填字母)。
A.浓盐水流入红色水中 B.红色水流入浓盐水中
C.红色水、浓盐水都不流动 D.无法确定
【答案】(1)2×108
(2)增大
(3)A
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】(1)固体压强计算:固体压强公式为,其中 F 是压力,S 是受力面积。计算时需注意单位统一,将面积单位从 mm2 转换为 m2。
(2)液体压强规律:液体内部压强随深度的增加而增大,深度越深,压强越大,因此液体流出速度越快。
(3)液体压强与密度:当两容器液面相平时(h 相同),浓盐水密度 ρ盐水>ρ水,因此 B 孔处浓盐水对容器壁的压强大于红色水的压强,导致浓盐水流入红色水中。
【解答】(1)已知压力 F=60 N,尖端面积 S=0.3 mm2=0.3×10−6 m2=3×10−7 m2。根据压强公式:
(2)B 孔比 A 孔深,B 孔流出的水更急,说明液体内部的压强随深度的增大而增大。
(3)当两容器液面相平时,B 孔处深度 h 相同,浓盐水密度 ρ盐水>ρ水。浓盐水产生的压强更大,因此浓盐水会流入红色水中,对应选项A。
11.压强计可以用来测量液体内部的压强,如图甲所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。请回答下列问题:
(1)保持图甲中金属盒位置不变,只改变金属盒面的朝向,U形管两侧液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)将压强计的金属盒分别放置在乙、丙两杯液体中,金属盒距离杯底同一高度处的A、B两点,此时U形管两侧液面高度差相等,则 (选填“乙”或“丙”)杯液体密度大;乙杯液体对杯底压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)丙杯液体对杯底压强。
【答案】(1)不变
(2)丙;小于
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强的应用
12.小余和同学们一起玩“抛瓶倒立”的游戏,将放置于桌面上的水瓶抛起后,使得瓶盖端倒立于桌面,如甲图所示,其中瓶内液面变化如乙图所示。在瓶子倒立后,瓶内的液体对容器底部压强 (填“变大”、“变小”或“不变”),压力 (填“变大”、“变小”或“不变”) 。
【答案】变大;变小
【知识点】压力及重力与压力的区别;液体压强的应用
【解析】【分析】液体上下同宽,对容器底部的压力等于液体的重力;下窄上宽,液体对底部的压力小于液体的重力;上窄下宽,液体对底部的压力大于液体的重力。
(12题图) (13题图)
13.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。图中显示橡皮膜凹向左侧,说明在此处 (填“左”或“右”)侧液体产生的压强大,左侧液体的密度 (填“大”或“小”)。倒出原有液体,再重新向此容器左、右两侧分别倒入 h1 和h2 ()深度的水时,橡皮膜将凹向 侧。
【答案】右;小;右
【知识点】液体压强的应用
4 固体压强简单计算
1.A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是50N B.L=2.5cm时,
C.B 的底面积为100cm2 D.A 切去一半后,
【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;压强的变化
【解析】【分析】根据图乙求得A和B的边长,根据压强公式计算出A和B的重力。
【解答】AC、由图可知,L最大值为10cm,可知a的边长为10cm,则b的边长为20cm,只有B时,压强为,可得B的重力为,故AC错误;
B、L等于10cm时,A全放在B上,压强为,可知A和B的总重力为,可知A的重力为40N。当L=2.5cm时,A对地面的压强为B对地面的压强为,压强之比为,故B正确;
D、A切去一半后,对地面的压强为,故D错误。
故答案为:B。
2.如图是某公司发布的一款体感平衡“椅车”。它可当椅子坐,也可当电动车行驶。当驾驶者身体前倾时它会前行,身体后仰时就会倒退,而且能做到侧开。这款车的最大承载质量为80kg,而它自身质量为5kg,车轮与地面的接触总面积为25cm2。请回答下列问题。(g取10N/kg)
(1)“椅车”的车轮刻有花纹的作用是 。
(2)“椅车”匀速行驶时受到的摩擦力是总重力的0.2倍,则行驶时“椅车”受到的摩擦力最大为多少牛?
(3)当“椅车”处于最大载重时,对地面的压强是多少?
【答案】(1)增大摩擦
(2),则。
(3).
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 (1)“椅车”的车轮刻有花纹,这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
【分析】 (1)增大摩擦的方法:在接触面的粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)利用G=mg求出人和“椅车”的总重力,然后利用摩擦力和重力的关系求出行驶时“椅车”受到的最大摩擦力;
(3)车对水平地面的压力等于人和车的总重力,又知受力面积,利用计算对地面的压强。
3.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600千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100厘米2,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)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)在方框内以黑点表示小汽车,画出小汽车静止时的受力示意图;
(3)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(4)配送车空载时对水平路面的压强;
(5)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。
【答案】(1)减小
(2)
(3)空载时配送车匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和阻力是一对平衡力,所以,空载时配送车匀速行驶时的牵引力
F牵=f=0.1G0=0.1×6000N=600N
(4)配送车空载时对水平路面的压力
F压=G0=6000N
配送车半空载时对水平路面的压强
(5)装上货物后对水平地面的压力
F=pS=4×105Pa×4×100×10-4m2=16000N
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,所装货物的重力
G=G总-G0=F-G0=16000N-6000N=10000N
则所装货物的质量
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)滑动摩擦变成滚动摩擦可以减小摩擦;
(2)小车做匀速直线运动,受到两对平衡力的作用,竖直方向受到重力和支持力为一对平衡力,水平方向上受到的牵引力与摩擦力为一对平衡力,据此画出车的受力示意图;
(3)知道空载时配送车的质量,根据G=mg求出其重力,空载时配送车匀速行驶时处于平衡状态,牵引力和阻力是一对平衡力,根据F=f= 0.1 G求出空载时配送车匀速行驶时的牵引力;
(4)置于水平面上的物体对水平面的压力等于重力;受力面积等于4个轮胎与地面的接触面积之和,根据得出配送车空载时对水平路面的压强;
(5)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=mg求出所装货物的质量。
4.高速公路上为避免发生汽车追尾事故,有关部门在路边竖立有距离确认牌,从确认牌开始,沿路分别竖立50米、100米、200米标志牌。小明为了估测所乘汽车的速度,他用手表测出汽车从50米到200米标志牌的时间为5秒。如表是该车部分技术参数。
整车质量(kg)
4000
百公里油耗(L)
≤25
载重(kg)
4000
车轮数量
4
最高车速(km/h)
140
(1)该车空车的重力为多少?
(2)根据小明的测量,估测出汽车的平均速度为多少千米/时?
(3)已知每只轮胎与地面接触的总面积为0.1m2,求满载的车静止在水平地面上对地面的压强。
【答案】(1)解:G=mg=4000kg×10N/kg=40000N
(2)解:s=200m-50m=150m
v===30m/s=108km/h
(3)解:F=G′=(4000kg+4000kg)×10N/kg=8×104N
S=4×0.1m2=0.4m2
p===2×105Pa
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算空车的重力;
(2)首先将两个标识牌上的距离相减得到汽车通过的路程,再根据公式计算该车的速度;
(3)首先将整车质量和载重相加得到满载时的总质量,再根据F=G'=m'g计算出该车对地面的压力,接下来用每只轮胎的触地面积×4计算出该车与地面的总接触面积,最后根据公式计算出该车对地面的压强。
5.如图所示,是一辆城市洒水车,在平直的公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.05倍,其部分参数如表所示。
自身质量m/t
4
储水罐容积V/L
8×103
每个车轮与地面的接触面积s/cm2
1×103
车轮个数
6
(1)洒水车的轮胎上“凹凸不平”的花纹,目的是 ;在洒水作业过程中,洒水车对水平地面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)该洒水车储水罐装满水时的总重力为多少 ?
(3)该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强为多少 ?
(4)该洒水车装满水在水平路面匀速直线行驶时的牵引力为多少 ?
【答案】通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦;变小;1.2×105N;2×105Pa;6×103N
【知识点】增大或减小摩擦的方法;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 (1)①增大摩擦力的方法: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根据压力的变化分析洒水车对水平地面的压强的变化。
(2)由公式m=ρV和重力计算公式G=mg计算出水和车的质量和重力,再计算出洒水车装满水时的总重力。(3)洒水车对水平地面的压力等于其总重力,利用求车对水平地面的压强。
(4)利用表中提供的阻力与总重的关系求出阻力,根据二力平衡条件求出牵引力。
【解答】(1)①根据题意可知,洒水车的轮胎上有“凹凸不平”的花纹,目的是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
②根据题意可知,洒水车匀速直线洒水作业过程中,水罐中水的质量变小,则车的总质量变小。根据F=G=mg可知,水平地面受到的压力变小。此时受力面积不变,根据可知,洒水车对水平地面的压强变小。
(2)水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×8m3=8×103kg;
水的重力G水=m水g=8×103kg×10N/kg=8×104N;
车的质量m车=4t=4×103kg;
车的重力G车=m车g=4×103kg×10N/kg=4×104N;
该洒水车储水罐装满水时的总重力为G总=G车+G水=4×104N+8×104N=1.2×105N。
答:该洒水车储水罐装满水时的总重力为1.2×105N;
(3)该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压力F= G总=1.2×105N;
受力面积S=6×1×103cm2=0.6m2,
该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强。
答:该洒水车装满水静止在水平地面时对路面的压强为2×105Pa;
(4)阻力的大小f阻=0.05G总=0.05×1.2×105N=6×103N;
洒水车匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力F牵引=f阻=6×103N。
答:该洒水车装满水在水平路面匀速直线行驶时的牵引力为6×103N。
6.为了能在初中社会实践活动中一展厨艺,小红决定从切菜开始练习。为了轻松顺利地将排骨切成块,小红找到两种切排骨的方案。小红家的砍骨刀规格参数如图(1)。
方案一:将砍骨刀悬空,刀刃根部对准排骨,加速垂直落刀,利用冲击力砍断排骨,如图(2)所示。冲击力与速度之间的关系如图(3)所示。
品名:巧媳妇砍骨刀
质量:0.5kg
材质:不锈钢
尺寸信息:刀长30cm,宽9.5cm,厚0.3mm
图(1)
方案二:将直径为6厘米、质量忽略不计的“切菜辅助神器”安装在刀背上,切排骨时用手对它竖直向下施力,利用手部施加的力和刀的自重切断排骨。如图(4)所示。
(1)若采用方案一,刀刃与排骨接触瞬间的速度达到4.5m/s,则刀对排骨产生 冲击力;
(2)若采用方案二,切断一根排骨压强至少达到4.2×106Pa,刀刃与排骨接触面积约5×10-6m2,手部与“切菜辅助神器”的接触面积约8cm2,小红手受到的压强为多大 ?
【答案】(1)22.5N
(2)2.625×104Pa
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)图像分析:通过观察冲击力与速度关系图像,找出速度与冲击力的对应关系,从而根据给定速度求出冲击力。
(2)压强计算:利用压强公式,先根据切断排骨所需压强和刀刃与排骨接触面积求出总压力,再减去刀的重力得到手部施加的压力,最后根据手部与 “切菜辅助神器” 接触面积求出手部受到的压强。
【解答】(1)由冲击力与速度之间的是线性关系可知
则
(2)由可求出刀刃产生的冲击力
小红手部受到的压强
(1)由冲击力与速度之间的是线性关系可知
则
(2)由可求出刀刃产生的冲击力
小红手部受到的压强
7.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
单股带宽度(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?
【答案】(1)该挖掘机的重力
(2)该挖掘机静止在水平地面上时,受力面积
则对地面的压强
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)结合题意,根据重力公式计算挖掘机的重力;
(2)先计算出挖掘机静止在水平面上的受力面积,再根据压强公式计算对地面的压强。
(1)该挖掘机的重力
(2)该挖掘机静止在水平地面上时,受力面积
则对地面的压强
5 切割体与叠加压强计算
1.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体的物质的密度分别为ρA和ρB。若将B 放在水平地面上,A叠放在B 上面(如图甲所示),则B 对地面的压强为p1;若把B叠放在A 上面(如图乙所示),则B 对A 的压强为p2。若 则ρA:ρB为( )
A.3:2 B.1:3 C.2:9 D.9:4
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 知道两个实心圆柱体A、B的底面积之比和高度之比,根据V=Sh求出体积之比,水平面上物体的压力和自身的重力相等,图甲中B对地面的压力等于A和B的重力之和,根据求出B对地面的压强;图乙中B对A的压力等于B的重力,受力面积为A的底面积,根据求出B对A的压强,利用p1:p2=1:2求出ρA与ρB的比值。
【解答】两个实心圆柱体A、B的体积之比 ,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由G= mg=ρVg可得,
图甲中 B 对地面的压力 ,B对地面的压强
图乙中 B 对 A 的压力,B对A的压强,则,
解得 。
故选D。
2.如图甲所示,一质地均匀的长方体木块放在水平地面上,底面积为S,木块对地面的压强为900 Pa。以下说法中,正确的是( )
①将木块水平切去一半,剩余部分对地面的压强为450 Pa
②将木块竖直切去一半,剩余部分对地面的压强为450 Pa
③将木块斜切去一部分如图乙所示,切去部分底面积为原来的三分之一,剩余部分对地面的压强为750 Pa
④将木块斜切去一部分如图丙所示,切去部分底面积为原来的三分之一,剩余部分对地面的压强为300 Pa
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 上下同宽的规则物体, 。
【解答】将木块水平切去一半,受力面积不变,压力减小为原来的一半,由 得,剩余部分对地面压强变为原来的一半,为450 Pa,故①正确;
将木块竖直切去一半,受力面积减小为原来的一半,压力减小为原来的一半,由 得,剩余部分对地面压强不变,为900 Pa,故②错误;
将木块斜切去一部分如图乙所示,受力面积不变,切去部分底面积为原来的三分之一,切去部分的重力为总重力的六分之一,剩余部分的压力为原来的六分之五,由p= Fs得,剩余部分对地面的压强变为原来的六分之五,为 750 Pa,故③正确;
将木块斜切去一部分如图丙所示,切去部分底面积为原来的三分之一,受力面积变为原来的三分之二,剩余部分压力为原来的六分之五,由 得,剩余部分对地面的压强变为原来的 即为 ,故④错误,故 A 正确,B、C、D错误。
故选A。
3.现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A 和B,尺寸如图所示,密度分别为1.5ρ和ρ。用它们自制双层米糕:将A 置于水平桌面上,趁热将B放在A 的上表面正中央,待冷却后自动黏合成一个双层米糕(忽略冷却过程A 和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是( )
A.先增大后减小最后不变 B.先减小后不变
C.先增大后不变 D.始终不变
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 根据判断压强变化情况,当物体质量均匀、形状规则时,可用判断压强变化情况。
【解答】根据 可知,当0<x≤0.5a 时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但受力面积减小得更快,所以压强变大;当0.5a<x<1.5a 时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但压力减小得更快,所以压强变小;当1.5a≤x<2a时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,且等比例减小,所以压强不变。所以若从左到右、竖直向下切割双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是先增大后减小最后不变。
故选A。
4.如图所示,高度相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 现将甲和乙分别沿水平方向切去同样高度的一段,剩余部分对水平面的压强相等。则原来甲、乙两物体对水平面的压强p甲、p乙的大小关系为( )
A.p甲> p乙 B.p甲< p乙 C.p甲=p乙 D.无法确定
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】 柱形物体对水平面的压强公式,据此比较甲、乙密度的关系,再根据p=ρgh判断出原来甲、乙两物体对水平面的压强关系。
【解答】 根据题意可知,甲和乙圆柱体原来的高度相等,将甲和乙分别沿水平方向切去同样高度的一段,剩余部分的高度相等,剩余部分对水平面的压强相等。根据p=ρgh可知,甲、乙的密度相等,则原来甲、乙两物体对水平面的压强相等,故C正确,而ABD错误。
故选C。
(4题图) (5题图)
5.如图所示,取完全相同的砖块1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和(已知底面积),则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上的物体对地面的压力等于物体的重力,然后比较受力面积的大小,最后根据公式比较它们对地面的压强大小。
【解答】根据题可知,砖块静止在水平面上,则它们对地面的压力与砖块重力大小相等。
甲图中,1块砖竖放,此时砖块对地面的压强;
乙图中,2块砖水平放置,总重力为2G,此时砖块对地面的压强;
丙图中,3块砖并排竖放,总重力为3G,总底面积为3S,此时砖块对地面的压强;
比较可知,砖块对地面的压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示,质地均匀的实心圆柱体叠放在水平地面上,的上表面全部与密合。已知它们的密度之比,底面积之比对的压强和对地面的压强之比,则它们的高度之比为()
A.9:4 B.3:2 C.9:2 D.4:9
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据体积公式求出两圆柱体的体积,根据表示出质量,根据G=mg表示出重力,然后根据表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比。
【解答】根据可知,实心圆柱体A、B的质量为:,,
根据可知,A对B的压强和B对地面的压强之比:
则,则,即有。
故答案选A。
7.如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为ρA和ρB,底面积分别为SA和SB, 且 将它们放在水平地面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是 ( )
A.FB
B.pA
C.ρA>ρB
D.切割前后A、B对地面的压强均不变
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】对于柱状实心物体,可根据p=ρgh判断,已知原来两物体对地面的压强相等,由高度关系可知密度关系,由压强公式可求得剩余部分对地面的压强和压力的关系。
【解答】 设A的高度为hA,B的高度为hB,
对于柱状实心物体,则根据p=ρgh可得原来A、B对地面的压强分别为:
pA0=ρAghA,pB0=ρBghB,
已知原来它们对地面的压强相等,即:pA0=pB0,
所以ρAghA=ρBghB;
由图可知:hA<hB,
所以ρA>ρB,故C正确;
长方体A、B沿水平割去上半部分(如图中虚线所示),则,,
则剩余部分对地面的压强分别为:
pA=ρAghA'=ρAghA=ρAghA=pA0,
pB=ρBghB'=ρBghB=ρBghB=pB0,即切割后A、B对地面的压强均减小,故D错误;
已知pA0=pB0,则pA=pB,故B错误;
由图可知SA>SB,且pA=pB,则根据F=pS可得剩余部分对地面的压力关系为:FA>FB,故A错误。
故选C。
(7题图) (8题图)
8.如图所示,将质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 现将甲和乙分别沿水平方向切去比例N1和 N2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为、,对地面的压强变化量为△p甲、△pz,下列说法中,一定成立的是( )
A.若 则△p甲>△p乙 B.若 则
C.若 则△p甲>△p乙 D.若 则
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;压强的变化
【解析】【分析】 根据切去的比例和甲、乙横截面积的大小分析切去的物体的重力的大小关系,从而得出压力的大小关系,根分析压强变化量的大小关系。
【解答】根据题意可知,实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,即甲、乙的高度相同时,其质量也相同,重力也相同,对水平面的压力也相同。若 (即甲切去比例更大),则甲切去的部分更重,即 将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,与原来相比,甲对地面的压力变化量等于减少的重力与增加的重力之差,即△= 同理可得乙对地面的压力变化量, -,则△=△,由图可知底面积关系为S甲< S乙,对地面的压强变化量为 所以△p甲>△p乙,故 A正确。
因甲切去部分更重,则将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,甲增加的重力小于减少的重力(即甲对地面的压力变小),而乙增加的重力大于减少的重力(即乙对地面的压力变大),所以此时它们对地面的压力关系为<,故B错误。
根据题意可知,实心圆柱体甲、乙的质量和高度均相同,若 (即甲、乙切去的比例相同),则甲、乙切去的部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,与原来相比,甲、乙对地面的压力均不变,即 0,此时对地面的压力关系仍为 而对地面的压强变化量为 所以△p甲=△p乙=0,故C、D错误。
故答案为:A。
9.“俄罗斯方块”被称为史上最经典的游戏,通过摆放五种基本形状块来进行游戏。用相同的均质材料制成的游戏中五个基本形状块 (每一方块都是一样大小的正方体形状),都放在水平桌面上,有关它们对桌面的压力、压强的结论正确的是 ( )
A. B. C.p2=p5 D.
【答案】C
【知识点】重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】重力是物体由于地球的吸引而受到的力。物体的重力跟它的质量成正比。 因每一方块都是一样大小的正方体,故每一方块的重力一样大。压强是单位面积上所受到的压力的大小。公式p=F/S ,此公式适合于任何求压强的情况。
【解答】物体是同种均质材质材料制成,大小一样,每一块质量相同,重力为G,设一个物体的底面积为S,重力为G。
因为物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于其重力,所以F1=F2=F3=F4=F5=4G。故A,D错误,不符合题意。
由图可知,S1=4S,S2=S5=3S,S3=S4=2S,根据压强公式可知,,,因此。故B错误,不符合题意。
,故,故C错误,符合题意。
故正确答案为:C。
10.平放在水平地面上的砖沿竖直方向(如图)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比
A.对地面的压力不变 B.对地面的压强不变
C.砖的密度减小一半 D.砖受到地面的支持力不变
【答案】B
【知识点】密度及其特性;二力平衡的条件及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】A、根据水平放置时压力等于重力进行分析。
B、根据进行分析。
C、密度是物质本身的一种特性,和物质的质量、体积无关。
D、压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,根据压力变化量确定支持力变化量。
【解答】A、水平放置时,砖块对地面的压力等于其自身重力,截去一般,重力减小,可知压力减小,故A错误;
B、截去一般,压力减为原来的一半,与地面之间的接触面积也减为原来的一半,由可知,压强大小不变,故B正确;
C、砖的密度是砖的属性,不会因为被截去一半而减小,故C错误;
D、砖对地面的压力等于地面给砖的支持力,压力减为原来的一半,可知支持力也为原来的一半,故D错误。
故答案为:B。
11.如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为,对地面的压强分别为,将它们顺时针旋转,甲、乙对地面压强的变化量分别为、若变化量,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】 【分析】根据题意,甲、乙都是密度均匀的规则柱体,可以利用液体压强公式分别求出甲、乙位置改变后压强差,根据,即可求出甲、乙的密度关系。
【解答】设甲平放时高为a,立放时高为b;同理乙先立放高为b,平放时高为a;
且甲、乙都是密度均匀的规则柱体,所以可以使用液体压强公式,
根据液体压强公式,可知甲、乙位置改变后压强差分别为:
,
,
由于,即,
所以;
由于,,
因为,
所以。
故答案选B。
12.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】物体对水平地面的压力大小等于物体的重力,根据分析剩下的b部分对水平地面产生的压强。【解答】当沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分时,
由密度公式可知,剩下的b部分的质量为原来的,
由G=mg可知,b的重力变为原来的,
根据F=G可知,则b对水平地面的压力也变为原来的,因
此四种分割方法中,剩下的b部分对水平地面产生的压力相等;
由图可知,D图中剩下的b部分的受力面积最小,
由可知,D图中剩下的b部分对水平地面产生的压强最大。
故选D。
13.如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为60N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将 b 沿水平方向政取高度叠放在 a 的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。
【答案】6000;12000
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)固体压强公式,水平面上物体对桌面压力大小等于物体自身重力;均匀柱体对水平面压强也可以使用推导式。
(2) (2)沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则pa=1.5pb;因为柱状固体放在水平地面上的压强可以公式;可得ha=1.5hb,
据此计算a的上表面,如图丁,可求a对桌面的压强。
(3)叠放问题:叠放之后对桌面的总压力等于各个物体重力之和,受力面积等于a与桌面的接触面积,再用计算叠放之后的压强。
【解答】 边长为10cm的均匀正方体的底面积S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2;
根据水平面上的压力等于重力,则正方体对桌面的压强为;
柱体对桌面压强为;
可得ha=1.5hb,
可得ha=1.5hb,由此可得,,所以Ga=20N,Gb=40N;
又因为ha=10cm,所以;
再将b沿水平方向截高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为:
。
故答案为:6000;1.2×104。
6均匀柱体固体压强计算
1.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙的高度相同,乙、丙的底面积相同。三者对地面的压强相等,下列判断中正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C. D.
【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】 根据压强公式分析判断。
【解答】圆柱体对水平地面的压强
甲、乙两圆柱体,高度相同,对地面的压强相等,故ρ甲=ρ乙;
乙、丙两圆柱体,丙的高度大,两者对地面的压强相等,则
所以 ,A 正确,B错误;
三个圆柱体对地面的压强相等,根据F=pS,由 得: ,则 ,可得 ,故C、D错误。
故选A。
(1题图) (2题图)
2.高度、材料相同的实心长方体 A 和 B 放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为 FA、FB,压强分别为 pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是( )
A.FA<FB,pA<pB B.FA>FB,pA=pB
C.FA>FB,pA>pB D.FA>FB,pA<pB
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】(1)同种材料的均匀柱体对水平面的压强为:;
(2)已知压强和受力面积根据F=Ps比较压力的大小。
【解答】实心长方体A和B对水平桌面的压强可用公式计算,因为密度和高度相同,所以它们对桌面的压强相等,即pA=pB;
根据公式F=ps可知,因为pA=pB,且SA>SB,所以FA>FB。
故答案为:B。
3.如图所示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上。其中甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断中,正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力大 B.甲的密度大,甲的质量小
C.甲的密度小,甲受到的重力小 D.甲的密度小,甲的质量小
【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】上下同宽的规则物体,可以用p=ρgh计算压强大小。
【解答】实心圆柱体对水平桌面的压强 =ρgh;又h甲< h乙,p甲= p乙,故ρ甲>ρ乙,因为G=F=pS,S甲>S乙,故G甲> G乙,结合G= mg 可知,m甲> m乙。
故答案为:A。
(3题图) (4题图)
4.如图所示为放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强力入pA=pB。下列判断正确的是( )
A.A的质量可能等于B的质量 B.A的质量一定大于B的质量
C.A的密度可能等于B的密度 D.A的密度一定小于B的密度
【答案】B
【知识点】密度公式的应用;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】AB.首先根据F=pS比较物体对地面的压力大小,再根据F=G比较物体的质量大小,最后根据比较物体质量大小;
CD.根据公式比较二者密度大小。
【解答】AB.根据题意可知,物体对地面的压强相等,而与地面的接触面积SA>SB,根据F=pS可知,A对地面的压力大于B对地面的压力。根据F=G可知,A的重力大于B的重力。根据可知,A的质量大于B的质量,故A错误,B正确;
CD.A的质量大于B的质量,且体积VA<VB, 根据可知,A的密度大于B的密度,故C、D错误。
故选B。
5.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和p乙,容器中的液体对底部的压力F甲和F乙的大小关系( )
A.p甲=p乙;F甲<F乙 B.p甲>p乙;F甲=F乙
C.p甲<p乙;F甲=F乙 D.p甲<p乙;F甲<F乙
【答案】C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【分析】由图可知两容器中液体的深度关系,又知液体的密度关系,根据公式p=ρgh可知两容器底受到液体的压强关系。对于柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力。
【解答】 由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同一种液体,所以由p=ρgh可知乙容器底受到的压强大,即p甲<p乙;由于两容器都是柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力,而液体的质量相同,故对容器底部的压力相同,即F甲=F乙,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
(5题图) (6题图)
6.如图所示,由铁制成的的实心立方体、长方体和圆柱体均放在水平地面上,其高度从左到右依次增大,质量从左至右依次减小,它们对地面的压强依次为p1、p2和p3,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.缺少条件,无法判断
【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【分析】压强。
【解答】由图可知,三个物体上下同宽,形状规则,材质相同,说明材料的密度相同,由可知,从左到右,高度逐渐变大,则对地面的压强逐渐变大。
故答案为:B。
7 压强增大或减少的方法
1.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
【答案】B
【知识点】动物的呼吸作用;力与运动的关系;增大或减小压强的方法;月球的概况
【解析】【分析】根据可知,减小压力和增大受力面积可减小压强。
【解答】A、由可知,增大受力面积,可减小压强,故A正确,不符合题意;
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,符合题意;
C、月球上没有大气,需要配置氧气供应系统为航天员的有氧呼吸提供氧气,故C正确,不符合题意;
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,不符合题意。
故答案为:B。
2.生物的结构与功能相适应。下列各种生物的结构特征中,与增大压强有关的是( )
A.鸭子扁平的蹼足 B.啄木鸟尖而长的喙 C.鲫鱼流线型的身体 D.骆驼宽大的趾
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
【解答】A. 鸭子的蹼足是扁平的,增大了与水的接触面积,从而减小压强,故A不合题意;
B. 啄木鸟的喙尖锐且细长,受力面积小,则对树干的压强更大,故B符合题意;
C. 鲫鱼的身体呈流线型,表面光滑, 减少水中游动时的阻力,提高游泳效率 ,与压强大小无关,故C不合题意;
D. 骆驼的脚趾宽大,增大了与地面的接触面积,从而减小压强, 防止陷入松软的沙漠中,故D符合题意。
故选B。
3.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
【答案】C
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】本题考查压强知识在生活中的应用,书包肩带宽大是通过增大受力面积来减小压强。
【解答】A、书包肩带宽大不能增大压力,所以 A 不符合题意;
B、书包肩带宽大不能减小重力,所以 B 不符合题意;
C、书包肩带宽大,增大受力面积,减小压强,所以 C 符合题意;
D、书包肩带宽大不是为了增大摩擦力,所以 D 不符合题意;
故答案选 C。
4.下列事例中,为了减小压强的是( )
A.压路机前轮重 B.吸管一端斜口
C.图钉帽面积大 D.安全锤头为锥形
【答案】C
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法包括:减小压力或增大受力面积。
【解答】 A. 压路机前轮重:压路机前轮较重是为了增大压力,从而增大压强,使路面更容易压实,故A不合题意;
B. 吸管一端斜口:吸管斜口是为了减小受力面积,增大压强,便于刺破包装,故B不合题意;
C. 图钉帽面积大:图钉帽面积大是为了增大受力面积,从而减小压强,避免手指被压伤,故C符合题意;
D. 安全锤头为锥形:锥形锤头是为了减小受力面积,增大压强,便于击碎玻璃,故D不合题意。
故选C。
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