8.1 认识压强
第2课时 压强的应用
知识点 1 增大、减小压强的方法
1.如所示的现象中,属于减小压强的是 ( )
2.如0所示,盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;另一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为指示盲道。砖上的条形或圆点高出水平地面5 mm,当盲人走在上面时( )
A.增大了对脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了对脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了对脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了对脚底的压强,使脚底产生感觉
3.如1所示,斧头用过一段时间后会变钝,磨一磨可以减小 ,从而增大 ,更有利于使用。
4.2是我国研制的“玉兔号”月球车,月球车装配有表面凹凸很深的六只“大脚”,这样设计的目的是 、 。
知识点 2 压强的综合应用
5.普氏野马属于国家一级保护动物。我国动物保护组织成员曾发现普氏野马饮水时在沙地上留下了一些足迹,深度达1.2 cm (四蹄着地)。通过实验测出该沙地要达到相同的深度,受到的压强为9×104 Pa,由此估算出,一匹成年普氏野马的质量约为360 kg。
(1)在沙地上实验时让沙地达到相同深度的目的: 。
(2)成年普氏野马对水平地面的压力约为 N,它的一个蹄印的面积大约为
cm2。(g取10 N/kg)
6.用螺钉紧固机器零件时,通常要在螺帽与零件之间及螺母与零件之间各垫一个较大的垫圈片,使用垫圈片的目的是( )
A.使螺钉拧得更紧
B.减小螺母、螺帽对零件的压力
C.使紧固的零件更美观
D.以防零件的紧固处发生变形
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3所示。这三种放法中,砖对地面的压力分别为F1、F2、F3,对地面的压强分别为p1、p2、p3,则( )
A.F1∶F2∶F3=1∶1∶1 p1∶p2∶p3=1∶1∶B.F1∶F2∶F3=1∶2∶4 p1∶p2∶p3=4∶2∶C.F1∶F2∶F3=1∶1∶1 p1∶p2∶p3=1∶2∶D.F1∶F2∶F3=1∶1∶1 p1∶p2∶p3=4∶2∶8.如4所示,三个高度相同的实心圆柱体a、b、c放在水平桌面上,a、b是铁制的,c是铜制的,已知ρ铁<ρ铜,它们对水平桌面的压强分别是pa、pb、pc,则 ( )
A.pa=pb=pc B.pa=pb
C.papb>pc
9.(2020黄石)如5所示是a、b两种物质的m-V图像,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是( )
A.a、b的密度之比为4∶B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4∶C.a、b的密度之比为2∶D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2∶10.(2020达州)如6所示,把用ρ=1.0×103 kg/m3的复合材料制成的边长分别为2 m和3 m的甲、乙两实心正方体放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙;把G1=2×104 N的物体叠放在甲上,把G2=3×104 N的物体叠放在乙上,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲'、p乙'。则下列结果正确的是(g取10 N/kg)( )
A.p甲∶p乙=2∶3 p甲'∶p乙'=3∶B.p甲∶p乙=2∶3 p甲'∶p乙'=4∶C.p甲∶p乙=3∶2 p甲'∶p乙'=3∶D.p甲∶p乙=3∶2 p甲'∶p乙'=4∶11.(2020广东)如7所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(前两空均选填“>”“<”或“=”);若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6m2,则p2= Pa。
12.封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×104 Pa,在冰面上滑行的雪橇质量是200 kg,它与冰面的总接触面积是0.4 m2。求:(g取10 N/kg)
(1)雪橇对冰面的压力和压强。
(2)在保证安全的情况下,雪橇上最多能装载多少千克的货物。
考|题|展|示
13.(2021菏泽)下列生活实例采取的做法中,为了增大压强的是 ( )
A.火车钢轨下垫上枕木
B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利
D.滑雪板做得比较宽大
答案
8.1 认识压强
第2课时 压强的应用
1.D 蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A不符合题意;鳄鱼的牙齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故B不符合题意;啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故C不符合题意;宽大的滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D符合题意。
2.B 3.受力面积 压强
4.[教材信息题P67图8-6(d)] 减小对月球表面的压强 增大与月球表面的摩擦
装配“大脚”的目的是增大月球车与月球表面的接触面积,从而减小对月球表面的压强,防止月球车陷入月球表面;同时“大脚”的表面凹凸不平,可增大“大脚”与月球表面的摩擦,从而利于运动。
5.(1)使实验时对沙地产生的压强跟普氏野马对沙地产生的压强相同
(2)3600 10(1)深度相同说明压力的作用效果相同,也就是产生了相同的压强。(2)F=G=mg=360 kg×10 N/kg=3600 N,S0=S=×=×=1×10-2 m2=100 cm2。
6.D 通常要在螺帽与零件之间及螺母与零件之间各垫一个较大的垫圈片,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,保护零件,故D正确。
7.C
8.B 设实心圆柱体的密度为ρ,底面积为S,高度为h,则实心圆柱体对水平桌面的压力为F=G=ρVg=ρShg,对水平桌面的压强为p===ρgh。由题意可知,ρ铁<ρ铜,而a、b、c三个圆柱体的高度相同,所以两个铁圆柱体对桌面的压强相等,铜圆柱体对桌面的压强大于铁圆柱体对桌面的压强。
9.B 由图像可知,当ma=mb=80 g时,Va=5 cm3、Vb=40 cm3,
a、b两种物质的密度分别为ρa===16 g/cm3,ρb===2 g/cm3,
a、b的密度之比:ρa∶ρb=16 g/cm3∶2 g/cm3=8∶1,故A、C错误;
用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,其体积之比:
V甲∶V乙=∶=ρb∶ρa=1∶8,
由V=L3可得正方体的边长之比:
L甲∶L乙=1∶2,
因为正方体对水平地面的压强:
p======ρLg,
所以,甲、乙两正方体对水平地面的压强之比:====,故B正确、D错误。
10.A 由题意知,将边长分别为2 m和3 m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强为p甲=====ρga甲,
乙对地面的压强为p乙=====ρga乙,
所以甲、乙对地面的压强之比为p甲∶p乙==a甲:a乙=2∶3;
甲的重力为G甲=m甲g=ρV甲g=ρg=1.0×103 kg/m3×(2 m)3×10 N/kg=8×104 N,
把G1=2×104 N的物体放在甲上,此时甲对地面的压强为p甲'====×104 Pa,
乙的重力为G乙=m乙g=ρV乙g=ρg=1.0×103 kg/m3×(3 m)3×10 N/kg=2.7×105 N,
把G2=3×104 N的物体放在乙上,乙对地面的压强为p乙'====×104 Pa,
甲、乙对地面的压强之比为p甲'∶p乙'=×104 Pa∶×104 Pa=3∶4,故B、C、D错误,A正确。
11.= < 1×106 根据力作用的相互性,可得两个手指受到的压力大小相等,即F1=F2;因拇指的受力面积大于食指的受力面积,根据p=可知p112.(1)雪橇对冰面的压力:
F=G=mg=200 kg×10 N/kg=2×103 N,
雪橇对冰面的压强:
p===5×103 Pa。
(2)冰面能承受的最大压力:F大=p大S=4×104 Pa×0.4 m2=1.6×104 N,
即雪橇与所载货物的最大总重力:
G总=F大=1.6×104 N,
能载货物的最大重力:G货=G总-G=1.6×104 N-2×103 N=1.4×104 N,
雪橇最多能装载货物的质量:
m货===1400 kg。
13.C 火车钢轨下垫上枕木和滑雪板做得比较宽大,都是通过增大受力面积来减小压强的,故A、D不符合题意;禁止货车超载是过减小压力来减小压强的,故B不符合题意;刀刃磨得锋利是通过减小受力面积来增大压强的,故C符合题意。8.1 认识压强
第1课时 压力和压强
知识点 1 认识压力
1.下列关于压力的说法中正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.放在水平地面上的物体对水平地面的压力大小一定等于物体受到的重力
C.与受力物体的接触面垂直的力一定是压力
D.压力的方向一定和受力物体的接触面垂直
2.中表示压力示意图的是( )
3. 作用在物体表面上的力叫压力。质量为2.5 kg的物体自由静止在水平地面上,如甲所示,物体对水平地面的压力是 N。若此物体被200 N竖直向下的力F压在水平地面上静止,如图乙所示,此时物体对水平地面的压力为 N。若此物体被200 N的水平压力F'压在竖直墙上静止,如图丙所示,此时物体对墙的压力是 N。(g取10 N/kg)
知识点 2 探究压力的作用效果跟哪些因素有关
4.在“探究影响压力作用效果因素”的实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究,如所示。
(1)实验中用 来反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)比较图甲和图乙可以得出: ;
比较图 和图丙,可以得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)本实验还采用了 的研究方法。
知识点 3 认识压强
5.在物理学中,用压强表示 ,压强用符号 表示,压强的公式为 。
6.小明同学的体重为600 N,当他双脚着地,站在水平地面上时,双脚与地面的接触面积为0.03 m2,那么地面受到的压强为 Pa;如果他一只脚着地,那么地面受到的压强为
Pa。
7.将重2 N、底面积为4×10-2 m2的物理书平放在水平课桌桌面的中央,课桌桌面的面积为0.2 m2,求物理书对课桌的压强。
8.如所示,水平雪地上,穿着滑雪板的芳芳总质量为70 kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg,却深陷雪地。下列说法中正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明小
B.芳芳对雪地的压力和小明一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
9.家用四轮小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2,车重1.2×104 N,驾驶员及乘客共重3×103 N。在水平地面上小轿车对地面的压强是( )
A.3.00×105 Pa B.3.75×105 Pa
C.1.20×106 Pa D.1.50×106 Pa
10.如所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至木块一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数 ,木块对桌面的压力 ,木块对桌面的压强 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
11.小宇同学利用A、B两物体和海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”,实验过程如所示。
(1)实验中小宇是通过观察
来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示的实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 所示的实验。
(4)小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
12.如所示是“天鹅”轻盈地立在“王子”肩上的情景。若女演员的质量为45 kg,脚尖与男演员肩膀的接触面积约为1×10-3 m2,男演员的质量为60 kg,双脚与水平地面的接触面积约为3.5×10-2 m2。求:(g取10 N/kg)
(1)女演员对男演员肩膀的压力。
(2)图中男演员对水平地面的压强。
考|题|展|示
13.(2021岳阳)如甲所示,用手握住一个核桃很难将核桃捏破;如图乙所示,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对A的力大于A对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
答案
8.1 认识压强
第1课时 压力和压强
1.D 2.C 3.垂直 25 225 204.[教材信息题P63活动1] (1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 乙 (3)控制变量
(1)该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的,这里用到了转换法。(2)图甲和图乙中,物体的受力面积相同而压力不同,图乙中压力大,压力的作用效果明显,由此可得,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;图乙和图丙中,压力相同而受力面积不同,图乙中受力面积小,压力的作用效果明显,由此可得,压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)影响压力作用效果的因素是压力和受力面积,研究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力相同;研究压力的作用效果与压力大小的关系时需要控制受力面积相同,这里用到了控制变量法。
5.压力的作用效果 p p=
6.2×104 4×107.物理书对课桌的压力:F=G=2 N,
物理书对课桌的压强:p===50 Pa。
8.C 由于m芳芳总=70 kg,m小明总=50 kg,根据G=mg可知G芳芳总>G小明总,由于在水平雪地上,压力大小等于重力,所以F芳芳总>F小明总,故A、B选项错误。由题可知,芳芳没有陷入雪地,说明芳芳对雪地的压力的作用效果不明显,则芳芳对雪地单位面积的压力比小明小,故C选项正确,D选项错误。
9.B 由题意知,受力面积为S=4×0.01 m2=0.04 m2,
小轿车对地面的压力为F=1.2×104 N+3×103 N=1.5×104 N,
根据p=可得,小轿车对地面的压强是p===3.75×105 Pa,故B正确。
10.不变 不变 变大
木块放在水平桌面上,对桌面的压力大小等于木块的重力,在拉动过程中,木块的重力不变,故木块对桌面的压力不变;在木块前端离开桌面至木块一半移出桌面的过程中,受力面积在不断地变小,所以木块对桌面的压强变大;滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,影响滑动摩擦力大小的两个因素不变,滑动摩擦力大小不变,因是匀速滑动,拉力和滑动摩擦力,大小相等,则弹簧测力计的示数不变。
11.(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)甲、丙
(4)没有控制压力大小不变
12.(1)女演员对男演员肩膀的压力:
F1=G1=m1g=45 kg×10 N/kg=450 N。
(2)受力面积:S=3.5×10-2 m2,
男演员对水平地面的压力:F=G1+G2=G1+m2g=450 N+60 kg×10 N/kg=1050 N,
男演员对水平地面的压强为p===3×104 Pa。
13.D 两个核桃放在一起容易捏破,是因为将两个核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一个核桃与手之间的受力面积,根据p=可知,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两个核桃放在一起时容易捏碎主要是因为增大了压强;两个核桃相互挤压时A对B的力与B对A的力是一对相互作用力,大小相等,而两个核桃的受力面积相同,根据p=可知,A受到的压强等于B受到的压强。