【中考锁分】2022中考物理一轮 精讲精练学案 第十一章 压力和压强(原卷+解析卷)(全国版)

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名称 【中考锁分】2022中考物理一轮 精讲精练学案 第十一章 压力和压强(原卷+解析卷)(全国版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2021-11-29 15:37:00

文档简介

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第十一章 压力和压强
解析卷
■考点一 压力
1、垂直作用在物体表面上的力叫做压力,当物体放在水平面上时,压力的大小等于物体受到的重力的大小,如果物体不是放在水平面上,压力的大小就不等于重力的大小;压力的方向垂直于受力面;压力的作用点在受力面上。
2、压力的实质是弹力,压力的单位是牛,符号是N
■考点二 压强
3、在探究影响压力作用效果的因素实验中,是通过观察物体的形变程度来判断压力的作用效果,压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,实验中所用的物理方法是:控制变量法。
4、在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其数学表达式为,压强的物理意义是表示压力作用效果的物理量,压强在数值上等于物体单位面积所受的压力,压强越大,压力的作用效果就越明显。
5、压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa,1帕=1牛/米2,1米2=104厘米2,
6、增大压强的方法是:增大压力和减小受力面积;减小压强的方法是:减小压力和增大受力面积。
■易错提示
1、压力与压强的区别和联系
2、影响压力作用效果的因素
规律总结1
★压力和压强:(1)压力是垂直作用在物体表面上的力;
(2)压力的作用效果与受力面积和压力大小有关;
(3)只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(4)压力的方向总是垂直于物体的表面。
经典例题
【例1】(2021 内江)关于压力下列说法正确的是(  )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
【考查角度】压力及重力与压力的区别.
【解析】A、压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,所以压力的施力物体不是地球,故A错误;
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积都有关,故B正确;
C、只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力,故C错误;
D、压力的方向总是垂直于物体的接触面,并不一定竖直向下,故D错误。
故选:B。
【答案】B
规律总结2
★压强:(1)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
(2)(1)根据即可计算合金块对桌面的压强;
(3)长方体的桌面的压强为,由此判断合金块对桌面的压强变化。
经典例题
【例1】(2021 凉山州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10-3m2,下列说法正确的是(  )。
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【考查角度】压强的大小及其计算.
【解析】柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,三个柱状物对桌面的压强:

因P甲=P乙=P丙,且它们的高度均为h,
所以,甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙.故选D.(1)合金块的桌面的压力为F=G=1.2N,对桌面的压强为,故①错误,②正确;
(2)长方体的桌面的压强为,由此可见,长方体对桌面的压强与物体的密度和高度有关,沿竖直方向切去一块,物体密度和高度不变,所以剩余部分对桌面的压强不变,③正确;沿水平方向切去一块,密度不变,高度减小,剩余部分对桌面的压强变小,④错误,所以正确的是②③。
故选:B。
【答案】B
规律总结3
★增大和减小压强的方法: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: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。
经典例题
【例1】(2021 湘西州)中国有句俗语“磨刀不误砍柴工”,用来比喻事先做好准备而不影响后面工作。从物理学角度来看“磨刀”是为了增大压强。请问是通过下面哪种方法来增大压强的(  )
A.增大受力面积 B.减小受力面积
C.增大压力 D.减小压力
【考查角度】增大压强的方法及其应用.
【解析】刀刃磨得很薄是在压力一定时,通过减小受力面积的方式,增大了压强。
故选:B。
【答案】B
一.选择题(共8小题)
1.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
【解析】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:p===1.5×102Pa,故D正确。
故选:D。
【答案】D
2.如图所示,人坐在沙发上比坐在木凳上感觉要舒服,是因为(  )
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡
B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强
D.减小了人体受到的压力和压强
【解析】人坐在沙发上或木凳上,受到的支持力或弹力与人体受到的重力平衡,即人体受到的支撑面的压力相等,坐沙发身体被包围的面积大,即受力面积大,这样人体受到的压强就小,从而感觉舒服;
故选项A、B、D错误,选项C正确。
故选:C。
【答案】C
3.国产99A主战坦克在高原进行的军事演习中纵横驰骋,高速运动中精准命中目标,展现了卓越性能。下列相关分析正确的是(  )
A.坦克装配宽大的履带是为了减小对地面的压力
B.坦克在水平路面做匀速直线运动时处于平衡状态
C.炮弹离开坦克在空中飞行时仍然受到坦克的推力作用
D.在空中飞行的炮弹不受重力作用
【解析】A、坦克装有宽大的履带,在压力一定时,增大受力面积来减小坦克对地面的压强,故A错误;
B、坦克在水平路面做匀速直线运动时处于平衡状态,受平衡力作用,故B正确;
CD、炮弹在炮膛内离开炮膛前受重力与推力作用,当炮弹离开炮膛后,由于惯性在空中飞行,不再受到坦克推力的作用,但受到重力和空气阻力作用,故CD错误;
故选:B。
【答案】B
4.在探究压强与哪些因素有关时,小明猜想“压强可能与压力和接触面积有关”,为验证“压强是否与接触面积有关”,小明采用如图甲和图乙两种方法静止地挤压在两手指间来进行实验,下列说法不正确的是(  )
A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.实验中用到转换法这种研究方法
C.图甲、图乙的方法都合理
D.用图甲的方法还能研究压强与压力的关系
【解析】A、图甲与图乙中铅笔都静止,处于平衡状态,因此都受到了平衡力的作用,故A正确;
B、实验中,通过手指受压的感觉或手指的凹陷程度体现压力的作用效果,用到了转换法,故B正确;
C、为验证“压强是否与接触面积有关”,应控制压力大小不变,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,所以甲图方法合理,乙图方法不合理,故C错误;
D、用不同的力挤压两次观察手指的凹陷程度,指腹的压痕越深,表明所受压强越大,所以用图甲的方法可以研究压强与压力的关系,故D正确。
故选:C。
【答案】C
5.在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是(  )
①速度:物体在单位时间内通过的路程
②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A.只有①② B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④都可以
【解析】①速度是指物体在单位时间内通过的路程,公式为v=,可以使用数学方法表示;
②压强是指物体单位面积受到的压力,公式为p=,可以使用数学方法表示;
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量,例如在10米2的地里种了50棵玉米,则玉米的种群密度为5棵/米2,可以使用数学方法表示;
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,显然这是用公式来计算溶质的质量分数,可以使用数学方法表示。
故选:D。
【答案】D
6.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是(  )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽 D.图钉帽的面积做得较大
【解析】
A、饮料管的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A正确;
BCD、在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故BCD错误。
故选:A。
【答案】A
7.均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等.现沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,如图所示。则关于甲、乙剩余部分对地面的压力F甲、F乙的判断,正确的是(  )
A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定小于F乙
C.F甲可能小于F乙 D.F甲可能等于F乙
【解析】均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,根据p======ρgh可知,ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;
沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,设高度为h;
则:F甲=ρ甲ghS甲=ρ甲gh,F乙=ρ乙ghS乙=ρ甲gh;
==;根据图可知,h甲>h乙,由于ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,则F甲一定大于F乙。
故选:A。
【答案】A
8.如图、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。则甲(  )
A.所受的重力较大 B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大 D.对沙滩的压强较小
【解析】
A、因为甲乙脚印的深浅程度相同,说明两者的压强相同,根据G=F=pS,受力面积大的物体压力大,水平地面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正确;
B、甲受到的重力大于乙受到的重力,故B错误;
CD、由于甲乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲乙对沙滩的压强相等,故CD错误。
故选:A。
【答案】A
二.填空题(共7小题)
9.如图所示,一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是5×10﹣4cm2,手指对钉帽的压力是20N,图钉尖对墙的压强为________Pa。图钉尖做的很尖,是为了在压力一定时,通过减小受力面积达到________(填“增大”或“减少”)压强的目的。
【解析】(1)图钉尖对墙的压强为:
p===4×108Pa;
(2)图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,减小受力面积来达到增大压强的目的。
【答案】4×108;增大。
10.2020年12月1日,嫦娥五号探测器在月球预选着陆区着陆,并成功地将“玉兔号”月球车降落在月球表面(如图乙),“玉兔号”月球车的车轮做的比较宽大,是为了________(选填“增大”或“减小”)对月球表面的压强。2021年5月15日,天问一号巡视器成功地在火星预选着陆区着陆(如图甲),天问一号向火星着陆过程中,它相对于火星地面是________(选填“静止的”或“运动的”)。
【解析】月球车的车轮做得比较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小车对地面的压强;
天问一号向火星着陆过程中,它与火星地面之间发生了位置的改变,是运动的。
【答案】减小;运动的。
11.如图所示,小益用一块长方体金属块和一块海绵,探究影响压力作用效果的因素。实验现象说明,在________一定时,________,压力的作用效果越明显。
【解析】
三个图中,压力相同(都等于长方体金属块的重力),左图的受力面积小于中间图的受力面积,而中间图的受力面积小于右图的受力面积,从左向右海绵的凹陷程度逐渐变小,此实验可以说明:当海绵受到的压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【答案】压力;受力面积越小。
12.速度是表示物体________的物理量,5m/s表示________;压力是________作用在物体________的力,压强的物理意义是________,5pa表示________。
【解析】
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,5m/s的物理意义是:每秒内物体通过的路程为5米;
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力;
压强是表示压力作用效果的物理量,等于物体在单位面积上受到的压力。
5Pa=5N/m2,它的意思是每平方米的面积上受到的压力为5牛。
【答案】运动快慢;每秒内物体通过的路程为5米;垂直;表示压力的作用效果;每平方米的面积上受到的压力为5牛。
13.2020年5月27日11点,我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过________的方法________冰雪受到的压强,保障行走安全。
【解析】队员脚穿布满尖钉的登山鞋,在压力相同的情况下,减小受力面积来增大压强鞋对冰雪的压强。
【答案】减小受力面积; 增大。
14.热爱滑板运动的小明质量为52kg,站在水平的滑板上对滑板的压力是________N.当他站在滑板上,向后蹬地时,滑板就能向前运动,这是因为________。(g=10N/kg)
【解析】(1)小明的质量为52kg,所以他的重力G=mg=52kg×10N/kg=520N;由于小孩在水平滑板上,因此他对滑板的压力等于他的重力,即F=G=520N;
(2)将一只脚踏在滑板上,另一只脚向后蹬地,给地面一个向后的力,物体间力的作用是相互的,地面给人一个向前的力,推动人前进。
【答案】520;物体间力的作用是相互的。
15.如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边缘相齐,在其右端施加一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压强________,木板A对桌面的压力________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【解析】因在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L时,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,所以,由p=可知,A对桌面的压强不断增大;
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以在板A移动过程中,A对桌面的压力不变。
【答案】增大;不变。
三.作图题(共2小题)
16.如图所示,物体A放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
【解析】物体A对斜面的压力垂直于斜面向下,作用点可画在接触面的中点处;过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,标出符号F,即为压力的示意图,如图所示:
【答案】见解析
17.请在图中画出跳水运动员对跳板的压力。(按要求完成图)
【解析】跳水运动员对跳板的压力的作用点在跳板上,方向垂直于跳板向下,从作用点起,垂直跳板画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,如下图所示:
【答案】见解析
四.实验探究题(共1小题)
18.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材进行以下实验。
实验1:用小桌、重物、海绵按如图1所示方式进行实验。
(1)本实验可以通过观察 ________来比较压力作用效果的大小,这是因为力可以使物体发生________。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图1中的________(选填“甲”、“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图1中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是________。
实验2:将小桌和重物放入水中按图2所示方式进行实验,静止后小桌桌面均与水面平行。
(4)图2﹣乙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了△h1,图2﹣丙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了△h2,则△h1=________△h2。
(5)若图1﹣丙中桌面对海绵的压强为p1,图2﹣乙中桌面对水的压强为p2,请你推断p1________p2(选填“>”、“=”或“<”)。
【解析】(1)海绵受到了压力的作用,压力可以改变海绵的形状;实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
(2)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,要控制压力大小相同,应通过比较图乙和丙所示实验;
(3)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,故结论为:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)由图可知,图2﹣乙比图2﹣甲中对小桌的压力增大了F,图2﹣丙比图2﹣甲中对小桌的压力增大了2F,则压力的作用效果变为原来的2倍,即浸入水中的深度变为原来的2倍,即△h1=0.5△h2;
(5)图1﹣丙和图2﹣乙中,小桌的总重力不变,产生的压力不变,受力面积相同,根据p=可知,产生的压强是相同的,即p1=p2。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;形变;(2)乙、丙;(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(4)0.5;(5)=。
五.计算题(共2小题)
19.如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ﹣15式轻型坦克,它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息,该型坦克重3.5×105N,履带与地面的总接触面积约3.5m2。求该轻型坦克对水平地面的压强。
【解析】该轻型坦克对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=3.5×105N,
该轻型坦克对水平地面的压强:p===1×105Pa。
答:该轻型坦克对水平地面的压强为1×105Pa。
【答案】见解析
20.根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为6750kg,体积约为0.2m3,横截面积约为0.03m2,g取10N/kg。求:
(1)金箍棒的密度;
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强。
【解析】(1)金箍棒的密度ρ===33.75×103kg/m3;
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压力F=G=mg=6750kg×10N/kg=67500N,
对地面的压强p===2.25×106Pa。
答:(1)金箍棒的密度为33.75×103kg/m3;
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强为2.25×106Pa。
【答案】见解析
六.综合能力题(共1小题)
21.货车超载容易造成交通隐患,所以交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。请你说出货车超载带来的一个危害,并应用所学的物理知识解释其原因。
【解析】(1)货车超载后,对路面的压力增大,在受力面积一定的情况下,根据p=可知,货车对地面的压强增大,容易压坏路面;
(2)货车超载后,质量增大,惯性增大,遇到紧急情况不容易改变车的运动状态,容易发生交通事故;
(3)货车超载后,质量增大,在速度一定时,货车的动能增大,刹车时车不容易停下来,发生交通事故时将造成更大的伤害。
【答案】货车超载后,对路面的压力增大,在受力面积一定的情况下,根据p=可知,货车对地面的压强增大,容易压坏路面(也可从惯性和动能的角度进行回答,合理即可)。
七.解答题(共1小题)
22.如图是我国自主设计制造的某品牌纯电动公交车,其质量为1.2×104kg,静止时轮胎与地面的总接触面积为4000cm2。它在平直公路上匀速行驶100s,行驶路程是1.2km,所受阻力为车重的0.02倍。(g取10N/kg)
(1)公交车匀速行驶过程中速度是多少千米/小时。
(2)计算公交车静止时对水平地面的压强。
(3)公交车起步时,乘客会听到“车辆起步,抓好扶手”的温馨提示语。请用所学物理知识解释其中的道理。
【解析】(1)公交车匀速行驶过程中速度:
v===12m/s=43.2km/h;
(2)公交车静止时对水平地面的压力:
F=G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N,
受力面积:S=4000cm2=0.4m2,
则公交车静止时对水平地面的压强:
p===3×105Pa;
(3)公交车启动前,人和车处于静止状态;公交车启动后,乘客的脚因为受到摩擦力的作用向前运动,而乘客的上半身由于惯性仍要保持原来的静止状态,容易摔倒,造成伤害,故应抓好扶手。
答:(1)公交车匀速行驶过程中速度是43.2km/h;
(2)公交车静止时对水平地面的压强为3×105Pa;
(3)公交车启动前,人和车处于静止状态;公交车启动后,乘客的脚因为受到摩擦力的作用向前运动,而乘客的上半身由于惯性仍要保持原来的静止状态,容易摔倒,造成伤害。
【答案】见解析
知识网络图
考点梳理
考点突破
考场演练
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第十一章 压力和压强
原卷
■考点一 压力
1、垂直作用在物体表面上有力叫做____,当物体放在水平面上时,压力的大小等于物体受到的____的大小,如果物体不是放在水平面上,压力的大小就不等于重力的大小;压力的方向____于受力面;压力的作用点在____面上。
2、压力的实质是____,压力的单位是___,符号是___
■考点二 压强
3、在探究影响压力作用效果的因素实验中,是通过观察物体的____程度来判断压力的作用效果,压力的作用效果跟_______和________有关,实验中所用的物理方法是:_______。
4、在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做____,其数学表达式为____,压强的物理意义是表示________的物理量,压强在数值上等于物体_______所受的压力,压强越大,压力的作用效果就越____。
5、压强的单位是___,简称__,符号是__,1帕=__牛/米2,1米2=__厘米2,
6、增大压强的方法是:______和________;减小压强的方法是:______和________。
■易错提示
1、压力与压强的区别和联系
2、影响压力作用效果的因素
规律总结1
★压力和压强:(1)压力是垂直作用在物体表面上的力;
(2)压力的作用效果与受力面积和压力大小有关;
(3)只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力;
(4)压力的方向总是垂直于物体的表面。
经典例题
【例1】(2021 内江)关于压力下列说法正确的是(  )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
【考查角度】压力及重力与压力的区别.
【解析】A、压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,所以压力的施力物体不是地球,故A错误;
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积都有关,故B正确;
C、只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力,故C错误;
D、压力的方向总是垂直于物体的接触面,并不一定竖直向下,故D错误。
故选:B。
【答案】B
规律总结2
★压强:(1)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
(2)(1)根据即可计算合金块对桌面的压强;
(3)长方体的桌面的压强为,由此判断合金块对桌面的压强变化。
经典例题
【例1】(2021 凉山州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10-3m2,下列说法正确的是(  )。
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【考查角度】压强的大小及其计算.
【解析】柱状物对水面桌面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式、压强公式得出对桌面的压强,根据它们的高度和对桌面的压强相等得出密度关系.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,三个柱状物对桌面的压强:

因P甲=P乙=P丙,且它们的高度均为h,
所以,甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙.故选D.(1)合金块的桌面的压力为F=G=1.2N,对桌面的压强为,故①错误,②正确;
(2)长方体的桌面的压强为,由此可见,长方体对桌面的压强与物体的密度和高度有关,沿竖直方向切去一块,物体密度和高度不变,所以剩余部分对桌面的压强不变,③正确;沿水平方向切去一块,密度不变,高度减小,剩余部分对桌面的压强变小,④错误,所以正确的是②③。
故选:B。
【答案】B
规律总结3
★增大和减小压强的方法: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: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。
经典例题
【例1】(2021 湘西州)中国有句俗语“磨刀不误砍柴工”,用来比喻事先做好准备而不影响后面工作。从物理学角度来看“磨刀”是为了增大压强。请问是通过下面哪种方法来增大压强的(  )
A.增大受力面积 B.减小受力面积
C.增大压力 D.减小压力
【考查角度】增大压强的方法及其应用.
【解析】刀刃磨得很薄是在压力一定时,通过减小受力面积的方式,增大了压强。
故选:B。
【答案】B
一.选择题(共8小题)
1.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
2.如图所示,人坐在沙发上比坐在木凳上感觉要舒服,是因为(  )
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡
B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强
D.减小了人体受到的压力和压强
3.国产99A主战坦克在高原进行的军事演习中纵横驰骋,高速运动中精准命中目标,展现了卓越性能。下列相关分析正确的是(  )
A.坦克装配宽大的履带是为了减小对地面的压力
B.坦克在水平路面做匀速直线运动时处于平衡状态
C.炮弹离开坦克在空中飞行时仍然受到坦克的推力作用
D.在空中飞行的炮弹不受重力作用
4.在探究压强与哪些因素有关时,小明猜想“压强可能与压力和接触面积有关”,为验证“压强是否与接触面积有关”,小明采用如图甲和图乙两种方法静止地挤压在两手指间来进行实验,下列说法不正确的是(  )
A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.实验中用到转换法这种研究方法
C.图甲、图乙的方法都合理
D.用图甲的方法还能研究压强与压力的关系
5.在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是(  )
①速度:物体在单位时间内通过的路程
②压强:物体单位面积受到的压力
③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量
④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
A.只有①② B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④都可以
6.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是(  )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽 D.图钉帽的面积做得较大
7.均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等.现沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,如图所示。则关于甲、乙剩余部分对地面的压力F甲、F乙的判断,正确的是(  )
A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定小于F乙
C.F甲可能小于F乙 D.F甲可能等于F乙
8.如图、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。则甲(  )
A.所受的重力较大 B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大 D.对沙滩的压强较小
二.填空题(共7小题)
9.如图所示,一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是5×10﹣4cm2,手指对钉帽的压力是20N,图钉尖对墙的压强为    Pa。图钉尖做的很尖,是为了在压力一定时,通过减小受力面积达到    (填“增大”或“减少”)压强的目的。
10.2020年12月1日,嫦娥五号探测器在月球预选着陆区着陆,并成功地将“玉兔号”月球车降落在月球表面(如图乙),“玉兔号”月球车的车轮做的比较宽大,是为了    (选填“增大”或“减小”)对月球表面的压强。2021年5月15日,天问一号巡视器成功地在火星预选着陆区着陆(如图甲),天问一号向火星着陆过程中,它相对于火星地面是    (选填“静止的”或“运动的”)。
11.如图所示,小益用一块长方体金属块和一块海绵,探究影响压力作用效果的因素。实验现象说明,在   一定时,   ,压力的作用效果越明显。
12.速度是表示物体   的物理量,5m/s表示   ;压力是   作
用在物体   的力,压强的物理意义是   ,5pa表示   。
13.2020年5月27日11点,我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过   的方法   冰雪受到的压强,保障行走安全。
14.热爱滑板运动的小明质量为52kg,站在水平的滑板上对滑板的压力是   N.当他站在滑板上,向后蹬地时,滑板就能向前运动,这是因为   。(g=10N/kg)
15.如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边缘相齐,在其右端施加一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压强   ,木板A对桌面的压力   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
三.作图题(共2小题)
16.如图所示,物体A放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
17.请在图中画出跳水运动员对跳板的压力。(按要求完成图)
四.实验探究题(共1小题)
18.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材进行以下实验。
实验1:用小桌、重物、海绵按如图1所示方式进行实验。
(1)本实验可以通过观察    来比较压力作用效果的大小,这是因为力可以使物体发生    。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图1中的    (选填“甲”、“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图1中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是    。
实验2:将小桌和重物放入水中按图2所示方式进行实验,静止后小桌桌面均与水面平行。
(4)图2﹣乙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了△h1,图2﹣丙比图2﹣甲小桌浸入水的深度增加了△h2,则△h1=   △h2。
(5)若图1﹣丙中桌面对海绵的压强为p1,图2﹣乙中桌面对水的压强为p2,请你推断p1   p2(选填“>”、“=”或“<”)。
五.计算题(共2小题)
19.如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ﹣15式轻型坦克,它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息,该型坦克重3.5×105N,履带与地面的总接触面积约3.5m2。求该轻型坦克对水平地面的压强。
20.根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为6750kg,体积约为0.2m3,横截面积约为0.03m2,g取10N/kg。求:
(1)金箍棒的密度;
(2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强。
六.综合能力题(共1小题)
21.货车超载容易造成交通隐患,所以交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。请你说出货车超载带来的一个危害,并应用所学的物理知识解释其原因。
七.解答题(共1小题)
22.如图是我国自主设计制造的某品牌纯电动公交车,其质量为1.2×104kg,静止时轮胎与地面的总接触面积为4000cm2。它在平直公路上匀速行驶100s,行驶路程是1.2km,所受阻力为车重的0.02倍。(g取10N/kg)
(1)公交车匀速行驶过程中速度是多少千米/小时。
(2)计算公交车静止时对水平地面的压强。
(3)公交车起步时,乘客会听到“车辆起步,抓好扶手”的温馨提示语。请用所学物理知识解释其中的道理。
知识网络图
考点梳理
考点突破
考场演练
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