9.1 压强 同步练习
一、单选题
1.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则( )
A.p甲可能小于p乙 B.p甲可能大于p乙
C.p甲一定小于p乙 D.p甲 一定大于p乙
2.如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.滑雪板的面积较大 B. 压路机的质量很大
C.图钉帽的面积较大 D.书包的背带较宽
3.如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )
A.2250Pa B.2400Pa C.2500Pa D.2750Pa
4.如图所示,甲、乙为两个实心正方体,它们对水平地面的压力相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,它们切去的质量为Δm甲和Δm乙,则( )
A.Δm甲一定大于Δm乙
B.Δm甲可能小于Δm乙
C.Δm甲可能大于Δm乙
D.Δm甲一定等于Δm乙
5.我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋,在高速运动中对假想目标进行了精准炮击,展现了我国99A坦克的卓越性能,下列相关分析正确的是( )
A.炮弹在空中飞行过程中坦克对炮弹继续做功
B.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零
C.99A坦克宽大的履带是为了增大对地面的压强
D.如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持静止
6.下列最接近实际情况的是( )
A.一个鸡蛋的重力约为2N
B.中学生站立时对地面的压强约为1.5×103Pa
C.八年级下册物理课本的重力约为3N
D.学生课桌的桌面面积约为300cm2
7.下列关于某名初二学生的相关数据不符合实际的是( )
A.质量约50kg
B.身高约1.58m
C.百米赛跑成绩约14s
D.双脚静止站立时对水平地面的压强约50Pa
8.图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
B.B给A的力大于A给B的力
C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
9.下图所示的四个实例中,为了减小压强的是( )
A.雪地车轮上安装较宽的履带 B.切蛋器装有很细的钢丝
C.打孔机上安装很尖的钻头 D.剪刀刃做的很簿
10.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m甲’和m乙’的大小关系正确的是( )
A.m甲’一定大于m乙’
B.m甲’一定等于m乙’
C.m甲’可能小于m乙’
D.m甲’可能不等于m乙’
11.如图所示,两个底面积和高都相同的容器甲和乙放在水平桌面上,注满质量相等的不同液体,甲容器底部受到液体的压力为F1,乙容器底部受到液体的压力为F2,则( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法判断
12.如图所示,均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的质量分别为m甲、m乙,对地面的压强分别为p甲、p乙。现沿水平方向均切去相同厚度后,甲、乙对地面的压力变化量相等,则( )
A.m甲 > m乙,p甲 > p乙
B.m甲 < m乙,p甲 > p乙
C.m甲 > m乙,p甲 < p乙
D.m甲 < m乙,p甲 < p乙
二、填空题
13.如图所示,实心均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先的质量m甲______m乙,原先对地面的压强p甲______p乙。(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
14.篆刻是我国一门古老的艺术形式,篆刻刀的刀口做得很锋利是为了增大________;“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_________。
15.如图,边长为0.1m的正方体木块放在水平桌面中央,已知木块密度为0.5×103kg/m3,木块质量为______kg,它对桌面的压强为______Pa, 木块在大小为1.5N的水平向右的拉力作用下从A点匀速直线运动到B点,它所受摩擦力为______N,此过程中,它对桌面的压强______(填“变大”、“变小”成“不变”)。(g=10N/kg)
16.一个圆柱体质量为0.5kg,底面积为25cm2,高度如图所示为__________cm,将其竖立在水平面上,其对水平面的压强为_________Pa。
三、综合题
17.阅读短文,回答问题
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,物体在月球上的重力只有地球上的。
嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程,最终在月球背面软着陆,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”(如图乙所示)。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件,可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,巡视器与着陆器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
阅读短文,回答问题:
(1)如图甲“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力______(选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可______(选填“减小”或“增大”)对月面的压强;
(3)为增大与月面间的摩擦,“玉兔二号”采用的装置是______;
(4)若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2,则“玉兔二号”对水平月面的压强为______Pa(地球上g取10N/kg)。
18.阅读短文,回答问题:
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,月球绕地球公转的周期与自转周期相同,所以月球总是同一面背对地球,这一面被称为月球背面,物体在月球上的重力只有地球上的。
2018年12月8日,嫦娥四号经历地月转移、近月制动和落月过程,最终在月球背面软着陆,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力,防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件,可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,巡视器与着陆器成功分离,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
(1)嫦娥四号在环月飞行时,受到的力______(选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可______(选填“减小”或“增大”)对月面的压强;
(3)为增大与月面间的摩擦,“玉兔二号”采用的装置是______;
(4)“玉兔二号”在月球上受到的重力为______。
19.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。
(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是______;
(2)包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时(如图所示),包裹共受到______个力的作用;
(3)已知长方体包裹长 50cm,宽 30cm,高 10cm,质量为 15kg。如果包裹平放在水平传送带上,则对传送带的压强为______Pa。传送过程中当包裹有一小部分离开传送带时,它对传送带的压力______(选填“变小”、“不变”或“变大”,下同),压强______。
20.阅读短文,回答文后问题
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是图为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勤测地层,预估地基的沉降量。
(1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于______减小的体积;
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样木,烘干后测得密度为1.8×103kg/m3,已知土粒的密度为2.7×103kg/m3,则土的孔隙比为______;
(3)对上述样本土进行压缩试验,根据得到孔隙比和所加压强的数据,画出e﹣p关系图象;
孔隙比e 0.50 0.42 0.38
压强p(×105Pa) 0 2.5 5
( )
(4)若该房屋的重力为1×107N,地基面积为40m2,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为______m。
21.如图,质量均为m的实心均匀圆柱体A、B竖直放置在水平地面上。已知A的密度和高度分别为4ρ和5h,B的密度和高度分别为5ρ和8h。
(1)试求A、B对地面压强之比pA:pB( )
(2)为了使A、B对地面的压强相等,可以在它们上部沿水平方向分别截去相同的______(选填“质量”、“高度”、“体积”或“无法实现”),并通过计算简述你的理由( )。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
正方体水平放置在地面上,物体对地面的压强为
所以有
若沿水平方向截去相同体积后,甲、乙剩余部分的高度为,,因为甲、乙剩余部分对地面的压强相等。则有
由图可知
所以有
切去的体积相同,则有
因为,所以得
则切去后甲对地面的压强减少量为
乙对地面的压强减少量为
所以
则有
因为
所以
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.B
【解析】
【详解】
A.压力一定时,压强与受力面积成反比,滑雪板的面积较大,可以在压力一定时,减小压强,故A不符合题意;
B.在受力面积一定时,压强与压力成正比,压路机的质量很大,重力很大,对水平面的压力就很大,在受力面积一定时,通过增大压力增大了对路面的压强,故B符合题意;
C.压力一定时,压强与受力面积成反比,图钉帽的面积较大,可以在压力一定时,减小压强,故C不符合题意;
D.压力一定时,压强与受力面积成反比,书包的背带较宽,可以在压力一定时,减小压强,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
观察图甲可知,这是一个质地均匀的长方体砖块,设这个长方体砖块的高度是h,密度是,那么图甲中砖块对水平地面的压强
再观察图乙,设上面的边长是,下面的边长是,高度还是h,密度还是,这砖块往里面的那条边长是,则图乙中砖块体积
图乙中砖块的质量
图乙中砖块的重力
图乙中砖块对水平地面的压力
图乙中砖块与水平地面的接触面积
那么根据可知,图乙中砖块对水平地面的压强
同理,图丙中砖块对水平地面的压强
两个压强相比可得
可设
,
再把两个压强相减可得
代入数据解得
解得
图甲中砖块对水平地面的压强是2400Pa。
故选B。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
甲、乙为两个实心正方体,它们对水平地面的压力相等,可以得到它们的重力相等,由G=mg可知它们的质量相等,甲的体积小于乙的体积,由可知甲的密度大于乙的密度,切去相同高度的时候甲切掉的部分占总体积的比重大,所以
Δm甲>Δm乙
故选A。
5.B
【解析】
【详解】
A.坦克射出去的炮弹由于惯性在空中飞行过程中,推力已经消失,故坦克没有对炮弹继续做功,故A错误;
B.99A坦克在水平路面做匀速直线运动时,处于平衡状态,所受到的合力为零,故B正确;
C.99A坦克宽大的履带是通过增大受力面积减小对地面的压强,故C错误;
D.物不受力时,将保持原来的运动状态不变,如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持匀速直线运动,故D错误。
故选B。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.托起两个鸡蛋约需要1N的力,那么一个鸡蛋的重力约为0.5N,故A不符合题意;
B.中学生的重力约为500N,站立时与地面的接触面积大小约为0.04m2,那么压强约为
故B不符合题意;
C.一本物理课本的质量约为300g,其重力约为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
故C符合题意;
D.学生课桌的长约为1m,宽约为0.5m,其面积约为
S=1m×0.5m=0.5m2=5000cm2
故D不符合题意。
故选C。
7.D
【解析】
【详解】
A.中学生年龄较小,体重较轻,质量在50kg左右,A符合实际,故A不符合题意;
B.初二学生年龄较小,身高在158cm=1.58m左右,B符合实际,故B不符合题意;
C.初二学生百米赛跑成绩约为14s,C符合实际,故C不符合题意;
D.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强在
左右,D不符合实际,故D符合题意。
故选D。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.两个核桃放在一起容易捏破,是因为减小了受力面积,增大了压强,故A错误;
B.物体间力的作用是相互的,B给A力的同时A也给B的相同大小的力,故B错误;
CD.A、B接触处,A、B受到的压力大小相同,受力面积也相同,根据,故A受到的压强等于B受到的压强,故C错误,D正确。
故选D。
9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.雪地车轮上安装较宽的履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小车对地面的压强。故A符合题意;
B.切蛋器装有很细的钢丝,是在压力一定时,减小受力面积来增大钢丝对鸡蛋的压强。故B不符合题意;
C.打孔机上安装很尖的钻头,是在压力一定时,减小受力面积来增大钻头对物体的压强。故C不符合题意;
D.剪刀刃做的很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大剪刀对物体的压强。故D不符合题意。
故选A。
10.A
【解析】
【详解】
对于柱状物体竖直放在水平面上时,其对水平面的压强可表示为
可见压强与受力面积无关,只与物体密度及高度有关,沿竖直方向切相同宽度后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即
沿竖直方向切时,高度不变,其对地压强不变,可知对于切下的相同宽度,对地压强也应该相等,即
甲边长比乙大,切下部分宽度相同,则切下部分的底面积
所以
故A正确,BCD不正确。
故选A。
11.C
【解析】
【详解】
由图可知
V甲液>V乙液
两液体质量相等,由ρ=可得
ρ甲<ρ乙
已知两容器高度相同,注满质量相等的不同液体,由p=ρgh可知,甲容器底部受到液体的压强
p1<p2
又知道两个底面积相同的容器甲和乙放在水平桌面上,由p=可得
F=pS
则两容器底部受到液体的压力为
F1<F2
故选C。
12.B
【解析】
【详解】
由图示知,两个正方体的底面积及高度关系为
S甲
切去相同厚度,甲、乙减少的重力分别为
G1=m1g=ρ甲S甲 h,G2=m2g=ρ乙S乙 h
据题意有
ρ甲S甲 h=ρ乙S乙 h
则有
ρ甲S甲=ρ乙S乙
而甲、乙的质量
m=ρSh
所以
m甲设甲、乙的边长分别为a和b,则有
ρ甲a2=ρ乙b2
据得
,
而
a所以
p甲>p乙
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
13. > <
【解析】
【详解】
[1]甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,可知剩余部分的重力是相等的,故可得
即
而甲乙原先的高度关系为
h甲>h乙
故
即
m甲>m乙
[2]根据规则物体的压强
由于甲和乙原先都为正方体,且
可得
又
h甲>h乙
故可得
故
所以甲、乙原先对地面的压强p甲14. 压强 形状
【解析】
【分析】
【详解】
[1]篆刻刀的刀口做得很锋利,是通过减小受力面积,达到增大压强的目的。
[2]艺人对泥施加力的作用,使泥的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状。
15. 1.5 不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]木块的质量
[2]它对桌面的压强为
[3]木块在大小为1.5N的水平向右的拉力作用下从A点匀速直线运动到B点,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,二力大小相等,故它所受摩擦力为1.5N。
[4]此过程中,桌面的受力面积不变,压力大小不变,故它对桌面的压强不变。
16. 3.00(2.97至3.03均可给分) 2000(或2×103)
【解析】
【分析】
【详解】
[1]刻度尺分度值1mm,物体下端在零刻度线,上端在3.00cm,长度为3.00cm。
[2]对水平面的压强为
17. 不是 减小 带齿纹的轮子 3750
【解析】
【详解】
(1)[1]中继星做的是曲线运动,运动状态发生了变化,所以,它受到的力不是平衡力。
(2)[2]在压力不变的情况下,增大受力面积,可以减小压力的作用效果,即压强。脚掌大,是增大了受力面积,故减小了压强。
(3)[3]带齿纹的轮子,增大了接触面的粗糙程度,增大了轮子与月面之间的摩擦力。
(4)[4]月兔二号质量为135kg,其对月面的压力为
轮子与月面接触的总面积为
对月面的压强为
18. 不是 减小 带齿纹的轮子 225N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]嫦娥四号在环月飞行时,运动方向改变,不是处于平衡状态,所受到的力不是平衡力。
(2)[2]探测器上的大脚掌是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(3)[3]由短文知,玉兔二号是采用带齿纹的轮子,通过增大接触面的粗糙程度来增大与月面间的摩擦。
(4)[4]玉兔二号在月球上受到的重力
G=mg=135kg××10N/kg=225N
19. 增大接触面粗糙程度,增大摩擦力 2 1000 不变 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]传送带的表面往往比较粗糙,其目的是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)[2]包裹与传送带一起做水平匀速直线运动,则包裹相对与传送带静止,包裹不受摩擦力作用,只受到自身竖直向下的重力和向上的支持力的作用,所以包裹共受到2个力的作用。
[3]包裹与传送带的接触面积
包裹对传送带的压力等于自身重力,即
则包裹对传送带的压强
[4][5]传送过程中当包裹有一小部分离开传送带时,包裹对传送带受力面积变小,而质量不变,则对传送带的压力不变;受力面积变小,根据可知,压强变大。
20. 土粒间的孔隙 0.5 0.32
【解析】
【详解】
(1)[1]由材料可知,土被压缩的体积可以认为等于土粒间的孔隙减小的体积。
(2)[2]由题可知土的密度为=1.8×103kg/m3,土粒的密度为=2.7×103kg/m3,烘干前后土的质量不变,只是蒸发掉了水分,设土的质量为m,则土的孔隙比为
e==0.5
(4)[3]地面受到的压强
由题可知孔隙比e==则有
V孔=
由图可知,土没有受到压强时孔隙的总体积是
V孔1=V土×40m2×6m×()=80m3
此时压强是2.5×105Pa对应的孔隙比是0.42,房屋下面土中孔隙的总体积是
V孔2=40m2×6m×()=67.2m3
孔隙压缩的体积
ΔV孔=V孔1-V孔2=80m3-67.2m3=12.8m3
地基的沉降量
21. 1∶2 体积 见解析
【解析】
【详解】
解:(1)[1]A、B对地面压强之比
(2)[2][3]两个圆柱体的体积之比
两个圆柱体的底面积之比
①若截去相同的质量,由于原来的质量相等,则剩余圆柱体的质量也相同,对地面的压力也相同,但两圆柱体的底面积不同,所以剩余圆柱体对地面的压强仍然不相等,故不可以采取。
②若截去相同的高度,根据
=ρgh
可知,AB对地面的压强分别为
pA=ρAg(hA-Δh)=4ρg(5h-Δh)
pB=ρBg(hB-Δh)=5ρg(8h-Δh)
若压强相等,即
pA=pB
4ρg(5h-Δh)= 5ρg(8h-Δh)
Δh=20h
由于A的高度是5h,B的高度是8h,所以不可能截取相同的高度。
③若截取相同的体积,由于A的密度为4ρ,B的密度为5ρ,根据m=ρV可知,截去部分的质量
Δm甲<Δm乙
由ΔF=Δmg可知,A的压力变化量小于B的压力变化量,在受力面积不变的情况下,B的压强减小的多,而原来A、B对地面的压强
pA<pB
则该方法可以使甲、乙对地面的压强相等,故可以采取。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页