第1节 压强
要点详解
知识点1 压力
1.通常把
作用在物体表面的力叫做压力。
说明 ①压力的方向跟受力面垂直,并指向受力物体。压力的作用点在受力物体表面。在水平面上的压力是由重力引起的。
②压力不一定是由重力引起的。如用手把物体压在竖直墙壁上,此时墙壁受到的压力是由于手的压力引起的,而不是物体的重力。
例1 如图是物体A静止在斜面上,请作出物体A的重力和斜面受到的压力的示意图。
2.压力的作用效果跟
和
有关。为了比较压力作用效果,科学上引入
了
的概念。
说明 ①受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
②压力作用效果的大小,可以用易形变的物体发生形变的大小来显示。这个方法叫转换法。
例2 如图在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样大
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
知识点2压强
物理学上把物体单位面积上受到的
叫做压强。
压强的计算公式:
。压强的单位是
,读作
,它有一个专门的名称叫做
,简称
,符号
。
说明 ①10Pa表示的意义是物体每平方米面积上受到的压力为10牛。
②p=F/S中,应该注意F和S的对应性,即S指受力面积,不是指物体的表面积或底面积,同时要注意F有几部分组成。
例3 社团活动在某校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立。当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么( )
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度
D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
例4 切割大理石、钢板的“水刀”可以对切割表面产生高达108Pa的压强,那么“水刀”作用在10-7m2的面积上,产生的压力为
N。
知识点3增大或减小压强的方法
在压力不变时,利用增大
的方法,可以减小压强;利用减小
的方法,可以增大压强。在受力面积一定时,利用减小
的方法,可以减小压强;利用增大
的方法,可以增大压强。
说明 同时增大压力和减小受力面积,可以增大压强;同时减小压力和增大受力面积,可以减小压强。同时增大压力和受力面积,或者同时减小压力和受力面积,压强变化不确定。
例5 下列实例中,为了减小压强的是( )
易错点拨
易错点1压力与重力的区别
例6 如图所示,A、B、C三图是同一物体在三种不同情况下静止时的情形,其中物体对支持面压力大小等于重力的是图
;物体对支持面压力大小小于重力的是图
;物体对支持面压力大小与重力无关的是图
。由此可知,压力有时和重力是无关的。
易错点2 压强大小的比较
例7 A、B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA∶ρB=8∶1,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=8∶1,p甲∶p乙=1∶8
综合运用
例8 一场大雪后,博远同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他作出如下猜想:
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。
为了验证自己的猜想,博远用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行一系列操作,将实验情况记录在下表中。
实验序号
水瓶放置方式
装水情况
雪中压痕深度/cm
1
正放
满瓶水
1.5
2
倒放
满瓶水
2.5
3
正放
半瓶水
0.5
(1)为了验证猜想一,应选择
(填实验序号)两次实验进行分析,可得出结
论:
一定,
越大,压力的作用效果越明显。
(2)选择2、3两次实验来验证猜想二合理吗?答:
,理由是
。
(3)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想
(填“一”
或“二”)的结论来解释。
巩固提升
1.如图,甲、乙两个实心正方体放在水平地面上,若沿水平方向切去相同的厚度,甲、乙切去部分质量相同。则甲、乙剩余部分对地面的压力F甲′、F乙′和甲、乙密度满足的关系是( )
第1题图
A.F甲′>F乙′;
ρ甲>ρ乙
B.F甲′<F乙′;ρ甲>ρ乙
C.F甲′>F乙′;
ρ甲<ρ乙
D.F甲′<F乙′;
ρ甲<ρ乙
2.太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实。研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,它能推动飞船前进,如图所示。推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104m2
,在1小时内前进100
km,下列分析正确的是( )
第2题图
A.推进阶段,飞船相对太阳是静止的
B.推进阶段,飞船的平均速度约为100m/s
C.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6Pa
D.推进阶段飞船的太阳帆受到的压力为5×104N
3.最近,某网络平台上线了“共享汽车”服务,如图所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车的1/8。
第3题图
(1)某市民驾驶该车行驶在回家的路上,若以该车为参照物,路旁的树木是
(填“运动”或“静止”)的。
(2)该车以36km/h的速度匀速行驶6min,求通过的路程。
(3)一辆空车静止在水平地面上,轮胎与地面的总接触面积为0.08m2,已知车对地面的压强是1.2×105Pa,求空车的质量。(g取10N/kg)
参考答案
【要点详解】知识点1:垂直
例1
压力大小
受力面积
压强
例2
C
知识点2:压力
p=F/S
牛/米2 牛每平方米
帕斯卡
帕
Pa
例3
C
例4
10
知识点3:受力面积
受力面积
压力
压力
例5
D
【易错点拨】例6
B
C
A
例7
B
【综合应用】例8
(1)1、3 受力面积 压力 (2)不合理 压力大小也不同 (3)二
【巩固提升】1.B
2.C
3.(1)运动 (2)该车以36km/h的速度匀速行驶6min,通过的路程为3600m。 (3)空车的质量为960kg。