学思堂提优——第7节 压强

第7节 压强
产生原因：物体之间的相互挤压
压力 特点：力作用在物体表面上，力的方向与受力物体的表面垂直(注意：压力不一定
与重力有关)
定义：物体单位面积上所受到的压力
意义：表示压力对受力面的作用效果
压强 计算公式：p=F／S
单位：帕(Pa) 1帕=l牛／米2
改变压强的方法 增大：压力一定时可减小受力面积；受力面积一定时可增大压力等
减小：压力一定时可增大受力面积；受力面积一定时可减小压力等

产生的原因：液体受到重力作用
测量工具：压强计
液体压强 特点：液体对容器底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强
液体内部同一深度向各个方向的压强都相等等
液体内部压强随着深度的增加而增大21*cnjy*com
液体的压强随着液体密度的增加而增大21*cnjy*com
解题指引
例1 (湖州中考题)科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等，然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为l0厘米2，容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下“脚印”，测得质量为40克；在同一张纸上剪下一块边长l0厘米的正方形，测出质量为5克。
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为 帕。
(2)大象的质量约为 千克。
【指引】 问题(1)关键是理解压强是反映压力作用效果的物理量。所以．根据深度相同得知，大象对地面的压强等于试验用容器对地面的压强。根据压强公式便可求得结果。问题(2)中给出了一个不规则形状面积的特殊测量方法，将面积的测量转换成质量的测量。根据“脚印”质量与正方形纸板质量比，就可以得出脚印的面积。然后利用大象着地面积(两只脚)与(1)中所得压强就可求压力，即为大象重力，然后便可求出质量。
【答案】(1)2．5×105 (2)4000
【探究】 压强的计算题型一直是中考重点，题目情景新颖多变，但解题思路、方式大同小异。关键是要熟悉压力、重力、质量、密度、体积、面积等物理量之间的转换关系，以及单位的换算和统一。
例2 下表是某同学在做“研究液体的压强”实验时得到的实验数据。根据表中数据，比较序号为 的三组数据可得出结论：在同一种液体中，液体内部的压强随深度增加而增大；比较序号为 的三组数据可得出结论：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；比较序号为 的两组数据可得出结论：不同液体的压强还跟密度有关系。
【指引】从实验可知，液体内部压强的大小与液体的深度和密度有关，在归纳时应注意变量的控制。控制同种液体和金属盒同一朝向，比较得出液体内部的压强与深度的关系，即比较序号为1、4、5的三组数据可得出结论：在同一种液体中，液体内部的压强随深度增加而增大；控制同种液体和金属盒同一深度，比较得出金属盒不同朝向时，液体向各个方向的压强关系，即比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；控制金属盒同一深度和朝向，比较得出不同液体内部的压强关系，即比较序号为5、6的西组数据可得出结论：不同液体的压强还跟密度有关系。
【探究】 本题提示我们在实验探索时，应注意观察实验现象，做好相关的实验记录；当一个量同时受多个变量影响时，在实验设计和归纳表述时，应注意变量的控制。
例3 一块质量是8．9千克的正方体铜块放在一个0．5米2的平台上，铜块对平台的压强有多大?
【指引】 铜块放在水平台面上。台面受到的压力等于铜块的重力，台面的受力面积，不是台面的面积而是铜块与台面接触部分的面积。所以耍先求出铜块的底面积，进而求出压力与受力面积的比值才能确定压强的大小。
铜块的体积V===1×10-3米3
铜块的边长l===0.1米
铜块底面积S=l2=（0.1米）2=0.01米2
铜块对台面压强p====8722帕
答：铜块对台面的压强是8722帕。
【探究】 在运用压强公式p=计算时．应区分受力面积与物体表面积，同时还应注意压力与重力的区别，只有当物体放在水平台面上时，对台面的压力才等于重力，但不能把压强公式写成p=。21*cnjy*com
例4 某海滩浴场发现犯罪嫌疑人在作案现场留下了清晰的鞋印，侦察员立即浇注了鞋印蜡模，测出蜡模的平均厚度约为3厘米，一只蜡模质量为729克。试验还表明：达到鞋印同样深度的压强约有l8000帕，查得蜡的密度是900千克／米3。请帮助侦察员估算一下犯罪嫌疑人的质量。(g取l0牛／千克) 21*cnjy*com
【指引】该题可根据压强和受力面积求出压力F大小，再根据行走时F=G=mg，即可求出m。而求压力F的关键是利用蜡模质量、蜡的密度和蜡模的平均厚度先求出蜡模的底面积。
【答案】48．6千克
达标练习
1．平放在水平地面的一块砖，沿竖直方向切去一半，则剩下的半块砖对地面 ( )
A．压力增大 B．压力不变 C．压强减小 D．压强不变
2．拖拉机能在松软、潮湿的地面上行驶，而汽车却不能，这是因为两者对地面的 ( )
A．压力不同 B．压强不同 C．速度不同 D．重力不同
3．小明同学早上起床后，拿着一个普通柱形的刷牙杯去刷牙。当他在杯中装满水时，突然想知道水对杯底的压强。请你帮他在四个结果中选一个恰当的，应是 ( )
A．10帕 B．100帕 C．1000帕D．10000帕
4．一名体操运动员做表演时，展示了独掌支撑的演技，此时他的手掌对地面的压强最接近于 ( )
A．500帕 B．5000帕 C．50000帕 D．500000帕
5．在太空行走的宇航员，宇航服中需要充入一定质量的气体，其目的是 ( )
A．增大体积 B．供呼吸用
C．增大重力 D．保持体内外压强相等
6．(盐城中考题)今年4月，水下考古队员从“南澳l号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面。碗在海里上升的过程中 ( )
A．水只对碗的外壁有压强 B．水只对碗的内壁有压强
C．水对碗的压强逐渐变大 D．水对碗的压强逐渐变小
7．(南昌中考题)用螺丝固定-件时，要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈，使用垫圈是为了
( )
A．增大螺帽对T件的压强 B．减小螺帽对l二件的压力
C．增大格触面的粗糙程度。防滑 D．增大工件受力面积，减小压强
8．(台州中考题)据报道，一个普通农民发明了塑料袋小提手，能防止双手被较重的塑料袋勒得发痛。使用这种小提手提塑料袋能( )
A．减小对手的压强 B．减小对手的压力
C．增大对手的压强 D．增大对手的压力
图3—66
9．(宁波中考题)下列动物的特征中能够增大压强的是 ( )
10．(嘉兴中考题)把吹胀的气球压在一根大头针上，稍一用力气球就被刺破。而用同样大小的力把它压在大量的大头针上，气球却安然无恙(如图3-67所示)，这是因为 ( ’
A．气球受到的压力减小了
B．气球的受力面积增大了
C．气球受到的压强增大了
D．压力对气球的作用效果更明显了
图3-67
11．(福州中考题)一未装满橙汁的密闭杯子，先正立放在桌面上(如图3-68A)，然后反过来倒立在桌面上(如图B)，两次放置橙汁对杯底的压强分别是PA和PB则 ( )
A．Pa>PB B．PA C．PA=pB D．无法判断
图3—68
12．(宁波中考题)如图3-69所示，煤气管道包括户外和户内两部分，二者之间i车接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内管道后，都要检查一下管道是否漏气。有一种检测装置，在两端开口的透明U形管中装有水，当U形管两端压强相等时，两侧水面相平。检测时，关闭开关，用力向户内管道口Y内吹气，然后迅速将U形管的Y′一端与Y相连接，U形管内水面出现高度差，继续观察U形管中水面的变化 ( )
A．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气21*cnjy*com
B．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气21*cnjy*com
C．若水面高度差保持不变，则表明有漏气21*cnjy*com
D．若水面高度差保持不变，则表明不漏气21*cnjy*com
图3-69
13．(宿迁中考题)著名的“木桶理论”：是指用木桶来装水，若制作木桶的木板参差不齐，那么它能盛下水的容量，不是由这个木桶中最长的木板来决定的，而是由最短的木板来决定，所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是 ( )
A．木桶的粗细 B ．木桶的轻重
C．最短的一块木板 D．最长的一块木板
图3- 70
14．(杭州中考题)如图3—71所示，用两食指同时压铅笔两端，左手指受到的压力为F1，压强为P1，右手指受到的压力为F2，压强为P2，下列说法正确的是 ( )
A．F1F2
C．P1P2
图3—71
15．(绍兴中考题)小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图3—72探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是 ( )
A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
B．探究的方法：控制变量法
图3 -72
C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
16．(温州中考题)小明在学习液体压强时，用压强计做了如下实验，获得下表数据：
序号
液体
深度(厘米)
橡皮膜方向
压强计液面高度差(厘米)
1
3
朝上
2.8
2
水
6
朝上
5.8
3
9
朝上
8.4
据表中信息，判断小明研究的问题是 ( )
A．液体压强与液体深度的关系 B．液体压强与液体密度的关系
C．液体压强与液体温度的关系 D．液体压强与气压的关系
17．(衢州中考题)许多同学喜爱滑板运动。某同学用脚对地面向后施力时滑板前行，说明力能改变物体的 ；滑板由板面、支架和轮子组成，当一个同学站在滑板上匀速直线滑行时，人和滑板受到的总重力约为600牛，轮子与水平地面的总接触面积约为8×10-4米2，则水平地面受到的压强约为 帕。
18．(连云港中考题)体重为500牛的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!
他及时卧在冰面上匍匐前进，避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400厘米2，则小明双脚站立时对冰面的压强为 帕，平卧时能避免意外发生的原因是 。
19．(湖州市中考题)科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等，然后又做了脚印的石膏模型。回到学校后测得该容器的底面积为10厘米2，容器和小钢珠的总质量为25千克。把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下“脚印”，测得质量为40克。在同一张纸上剪下一块边长l0厘米的正方形，测出质量为5克。
(1)利用平底圆柱形容器可以算出行走(两脚着地)时大象对地面的压强为 帕。
(2)大象的质量约为 千克。
20．(烟台中考题)下表是小明同学利用如图3—73所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。

图3 -73
(1)实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为 。
(2)综合分析上表实验数据，可以归纳得出液体压强的规律：① ，
该结论是通过分析比较实验序号 的数据得出来的。② ，
该结论是通过分析比较实验序号 的数据得出来的。
21．(湖州中考题)一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：
图3 -74
①每人各选三张相同的白纸，按图3-74a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b)，接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量(如图c)；乙同学往塑料板上不断添加钩码(每个钩码质量为50克)，直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，记录相关实验数据。
(1)此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是 (填“从大到小”或“从小到大”)。
(2)最能精确反映支柱所能承受最大压力的是 同学所做的实验。
(3)下表为丙同学测得的实验数据：21*cnjy*com
支柱形状
四棱柱
圆柱
三棱柱
翅料板与细沙总质量／克
392
400
243
根据丙同学测得的数据，三个支柱中能承受的最大压力为 牛。
22．(上海中考题)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验。他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片，并将玻璃管竖直插入液体槽中，然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水．如图3—75所示．直至观察到薄片脱离管口下落。记录玻璃管的管口面积S、槽中液体密度和玻璃管插入液体的深度h，测出注入管中水的质量m。运用公式P==．计算出管内产生的压强P。改变深度h，重复实验。甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验。所有数据均记录在下表。(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
图3—75
(1)在此实验中，经分析得出，当薄片恰好脱离管口时，薄片处管外液体的压强
管内水产生的压强。(选填“等于”或“小于”)
(2)各组同学分析了本组的实验数据和相关条件，其中乙组同学由实验序号 初步
得出：同种液体内部的压强与深度成正比。甲组同学由实验序号3、4初步判断：玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得 。(选填“有关”或“无关”)
(3)三组同学互动交流，分析实验序号1、5、8的数据，发现液体内部的压强(P1、P5、P8)与密度()满足关系 ，可以归纳得出的初步结
论：相同深度，液体内部的压强与液体密度成正比。21*cnjy*com
(4)进一步综合分析表中数据，经运算归纳得出：液体内部的压强与
的比值是一个定值。
23．用一种密度=1．8×10 3千克／米的砖来砌墙，墙基允许承受的最大压强是4．9×105帕。若墙体上下厚度一致，砖缝砂浆密度与砖相同，则该墙最多能砌多高?
24．目前世界上的主战坦克的质量约为3．0×104千克到6．0×10。1千克左右，履带着地面积是4米2以上。问：质量是4．0×104千克，每条履带着地面积是2．5米2的坦克对地面的压强是多少帕?
25．下列表格是李敏同学用压强计研究液体的压强实验时记录下的部分数据，试回答下列
问颢．
实验次数
水的深度／厘米
橡皮膜方向
压强计左右水面高度差／厘米
1
4
朝上
3.2
2
4
朝侧面
3.2
3
4
朝下
3.2
4
10
朝下
9.2
(1)从表格数据分析，你能得出明5些绢论?
(2)如果李敏同学将压强计的金属盒放入水中的深度为l5厘米·你推测压强计左右水面高度差将 9．2厘米(填“大于”、”小于”或“等于”)，其理由是
____________________________________________________。
(3)如果他把金属盒放入10厘米深处的盐水中。你推测压强计左右水面高度差将
_________9．2厘米(填“大于”、“小于”或“等于”)。其理由是
_______________________________________________________________。
26．天安门广场上的人民英雄纪念碑，修建时耍考虑碑体对地面的压强·在设计中可将碑体看成一个长方体，使问题简化。现要求碑体用花岗岩做成(花岗岩的密度是2·7×103千克／米3)，问：
(1)如果碑体高10米、长3米、宽2米．计算碑体对地面产生的压强。
(2)若只知碑体的高为l0米，计算碑体产生的压强。
(3)评价上面两种计算方法，哪一种算法简便?这种方法能普遍使用吗?
参考答案：
1．B 2．C 3．B 4．C 5．D 6．D 7．D 8．A 9．D l0．B ll．A l2．C l3．C l4．C l5．C 16．A l7．运动状态 7．5×105 18．1．25×104 增大受力面积，减小压强 19．(1)250000 (2)4000
20．(1)4 (2)液体内部的压强随深度的增加而增大 l、2、3(或1、2、5或l、2、6) 在同一深度，液体向各个方向的压强相等3、5、6
21．(1)从小到大 (2)丙 (3)4 22．(1)等于 (2)5、6、7；无关 (3)P1：P5：P8=：： (4)液体密度和深度的乘积 23．27．8米 24．7．84×104帕 25．(1)在同一深度，水向各个方向的压强都相等，并且压强随水的深度增加而增大 (2)大于 同一种液体深度越深，压强越大 (3)大于 液体同一深度时，密度大的液体压强大26．(1)2．646×105帕 (2)2．646×105帕 (3)第二种方法简便，但这种方法不能普遍使用，它只适合于求水平放置的实心柱体产生的压强。