人教版物理八年级下册同步提优训练 9.1压强 第2课时　压强知识的综合应用（有解析）

第1节　压强
第2课时　压强知识的综合应用
1　增大或减小压强的应用
1.(2021台州)电动自行车驾驶人应佩戴安全头盔并扣好系带。如图所示,系带设计得比较宽是为了 (　　)
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
2.(2021北京)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是 (　　)
3.(2021东营)劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地,同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具(图)。镰刀刀刃磨得非常锋利,是通过　　　　　来增大压强的;扁担中段制作得稍宽,是通过　　　　　　　来减小压强的。
2　压强的综合应用
4.质量为60 kg的张超为了估测自己双脚站立时对水平地面的压强,穿上一双平底鞋站在一张方格纸上,描画出一只鞋的鞋底边缘的轮廓如图所示,已知每个正方形小方格的边长为2 cm,他对地面的压强大约是 (　　)
A.1.5×104 Pa B.3.0×104 Pa
C.1.5×103 Pa D.3.0×103 Pa
5.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。已知机器人的质量为500 kg,每条履带与地面的接触面积为1000 cm2,问:(g取10 N/kg)
(1)机器人的重力为多少
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4.2×104 Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗
(3)如果科考队员的质量为72 kg,他的双脚与冰面的接触面积为300 cm2,那么科考队员能在(2)问中的冰面上安全行走吗
6.在海滩案发现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立时的脚印,公安人员立即用蜡浇铸了如图所示的一只脚的鞋模,蜡鞋模的平均厚度为3 cm、质量为675 g,侦察人员又在脚印旁边放一个平底圆柱形容器,并向容器内缓慢加入小钢珠,使圆柱形容器陷入沙地里的深度也刚好为3 cm,并测出平底圆柱形容器的底面积为20 cm2,容器和钢珠的总质量为3.4 kg。(ρ蜡= 0.9×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)675 g蜡的体积为多少
(2)圆柱形容器对沙滩的压强为多少
(3)该犯罪嫌疑人的质量为多少千克
3　柱形物体压强问题分析
7.一块砖的长、宽、高之比为4∶2∶1,若把它分别平放、侧放、立放在水平地面上,如图所示,这三种方法中,砖对地面的压力分别为F1、F2、F3,压强分别为p1、p2、p3,则 (　　)
A.F1∶F2∶F3=1∶1∶1,p1∶p2∶p3=1∶2∶4
B.F1∶F2∶F3=1∶2∶4,p1∶p2∶p3=4∶2∶1
C.F1∶F2∶F3=1∶1∶1,p1∶p2∶p3=1∶1∶4
D.F1∶F2∶F3=1∶1∶1,p1∶p2∶p3=4∶2∶1
8.(2021自贡)如图所示,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,下列判断正确的是 (　　)
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
9.用两种物质分别制成边长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。若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
10.某A4纸型号为80 g/m2(表示每平方米纸张的质量为80 g),厚度为0.1 mm,该型号A4纸的密度为　　　　g/cm3;为满足特殊用途,将该包A4纸(500张/包)裁剪成200 mm×250 mm的尺寸,裁剪后(总数仍为500张)把它平放在水平桌面上,它对水平桌面的压强是　　　　Pa。(g取10 N/kg)
11.(2020南宁)如图所示,体积相同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,对地面的压强分别为p甲、p乙,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙。Δp甲<Δp乙,则 (　　)
A.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙 B.ρ甲<ρ乙,p甲C.ρ甲>ρ乙,p甲>p乙 D.ρ甲>ρ乙,p甲第1节　压强
第2课时　压强知识的综合应用
1.D
2.A　 饮料管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积的方法来增大压强的,A符合题意;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,都是通过增大受力面积的方法来减小压强的。
3.减小受力面积　增大受力面积
刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;扁担中段制作得稍宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。
4.A　 人对地面的压力:F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N;一只鞋底占有的小方格数约为50格,一小格的面积为2 cm×2 cm=4 cm2,张超双脚站立时与地面的接触面积S=2×50×4 cm2=400 cm2=0.04 m2,他对地面的压强:p===1.5×104 Pa。
5.(1)机器人的重力:G=mg=500 kg×10 N/kg=5000 N。
(2)机器人对冰面的压力:F=G=5000 N,受力面积为4条履带与冰面的接触面积之和,则机器人对冰面的压强:p机器===1.25×104 Pa,
因为p机器(3)科考队员对冰面的压力:F人=G人=m人g=72 kg×10 N/kg=720 N,
科考队员在冰面上行走时,单脚着地,冰面的受力面积:S人===150 cm2,
科考队员对冰面的压强:p人===4.8×104 Pa,
因为p人>p冰,所以,人不能在冰面上安全行走。
6.(1)ρ蜡=0.9×103 kg/m3=0.9 g/cm3,
根据ρ=可得675 g蜡的体积:
V===750 cm3。
(2)容器和钢珠对沙滩的压力:
F=G总=m总g=3.4 kg×10 N/kg=34 N,
圆柱形容器对沙滩的压强:
p===1.7×104 Pa。
(3)蜡鞋模的底面积:
S'===250 cm2=2.5×10-2 m2,
由题知犯罪嫌疑人对沙滩的压强与圆柱形容器对沙滩的压强相等,
根据p=可知该犯罪嫌疑人对沙滩的压力:
F'=p×2S'=1.7×104 Pa×2×2.5×10-2 m2=850 N,
故该犯罪嫌疑人的重力:G=F'=850 N,
根据G=mg可知该犯罪嫌疑人的质量:
m人===85 kg。
7.A
8.A　 圆柱体对水平地面的压强:p======ρgh;甲、乙两圆柱体的高度相同,且对地面的压强相等,故ρ甲=ρ乙;乙、丙两圆柱体,丙的高度大,且它们对地面的压强相等,则ρ乙>ρ丙,故ρ甲=ρ乙>ρ丙,A正确、B错误。已知三个圆柱体对地面的压强相等,根据F=pS,且S甲9.A　 本题求的是“边长相同的实心正方体”对水平地面的压强,显然,这可以利用柱形固体对水平地面的压强公式p=ρgh来计算。从质量和体积的关系图象上“寻觅”两个“亮点”(也就是特殊点),如甲(1 cm3,8 g),乙(4 cm3,4 g),由密度公式算出它们的密度分别为8 g/cm3和1 g/cm3。其密度之比ρ甲∶ρ乙=8∶1,高度之比h甲∶h乙=1∶1(边长相等),故它们对水平地面的压强之比为p甲∶p乙=ρ甲gh甲∶ρ乙gh乙=ρ甲∶ρ乙=8∶1。
10.0.8　400
(1)1 m2A4纸的体积:V=Sd=1 m2×0.1×10-3 m=1×10-4 m3,
1 m2A4纸的质量:m=80 g=8×10-2 kg,
A4纸的密度:
ρ===0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3。
(2)将该包A4纸裁剪成200 mm×250 mm的尺寸,裁剪后把它平放在水平桌面上时,
纸的总厚度:h=0.1 mm×500=50 mm=0.05 m,
因为此时纸张对水平桌面的压力和自身的重力相等,所以,它对水平桌面的压强:
p======ρgh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=400 Pa。
11.B　 设甲平放时高为a,立放时高为b;则乙立放时高为b,平放时高为a。甲、乙都是密度均匀的规则柱体,所以它们对水平地面的压强可以采用公式p=ρgh计算,可知甲、乙位置改变后对地面压强的变化量分别为:
Δp甲=ρ甲g(b-a),
Δp乙=ρ乙g(b-a)。
由于Δp甲<Δp乙,即ρ甲g(b-a)<ρ乙g(b-a),
所以ρ甲<ρ乙;
由于p甲=ρ甲ga,p乙=ρ乙gb,ρ甲<ρ乙,a所以p甲