第九章 压强
第一节 压强---能力提高篇(答案)
1. 【答案】C
【解析】压强是表示压力作用效果的物理量,影响压强即压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小;探究时要采用控制变量法,探究压强和压力的关系时要保证受力面积一定而压力不同;探究压强和受力面积的关系时要保证压力相同而受力面积不同.探究压强大小跟哪些因素有关时,要采用控制变量法.探究压强和压力的关系时:采用木块叠加的方式改变压力的大小,都采用平放的方式使受力面积一定;探究压强和受力面积的关系时:采用同一木块保证压力的大小一定,采用分别平放、侧放和竖放改变受力面积.因为海绵是比较容易发生形变的,可使用海绵来感受压强,海绵发生形变程度大的,说明海绵受到的压强大.故选C.
2. 【答案】C
【解析】压力的作用效果与受力面积和压力大小有关,探究压力作用效果时要用到控制变量法;即探究压力的作用效果与压力关系时应控制受力面积一定,探究压力的作用效果与受力面积关系时应控制压力一定;压力的作用效果可以利用泡沫塑料的凹陷程度来体现.
将大圆柱体放在泡沫塑料上,然后将小圆柱体竖直放在大圆柱体的正上方,观察泡沫塑料被压下的深浅程度;比较两次泡沫塑料被压下的深浅程度即可探究压力的作用效果与压力大小的关系.故选C.
3. 【答案】A
【解析】先根据甲、乙体积关系和对地面的压力的关系确定甲乙密度的关系;然后再根据m=ρv比较切去部分质量关系,最后根据甲乙原理的质量和切去部分质量的关系可知余下部分对地面压力的关系.
放在水平地面上的柱形物体甲、乙体积相等,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,说明甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,由密度公式可知,甲的密度小于乙的密度;若在两物体上部沿水平方向切去相同的体积,则剩下的体积也一定相等,由m=ρv可知,余下部分甲的质量一定小于乙的质量,故余下部分对地面的压力F甲一定小于F乙.故选A.
4. 【答案】C
【解析】物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力大小等于物体的重力,但不能说就是重力.压力是由于物体的形变而产生的.
A、茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;茶杯受到的重力的施力物体是地球,受力物体是茶杯.两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,但两者大小相等;故A错误;B、茶杯对桌面的压力,是茶杯对桌面施加了一个作用,故施力物体是茶杯,受力物体是桌面.故B错误.CD、当茶杯放在水平桌面上时,由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力,使茶杯底部发生微小的弹性形变,从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力,即茶杯对桌面的压力.故C正确.D错误.故选C.
5. 【答案】B
【解析】首先对木桩进行受力分析,明确木桩在水平方向的受力情况及大小,然后根据力的作用的相互性得到木桩对墙的压力.分析知:木桩在水平方向受到两个力的作用:6N向左的压力和墙向右的支持力,由于木桩处于平衡状态,所以墙的支持力等于压力,为6N;由于力的作用是相互的,所以木桩对墙的压力等于墙对木桩的支持力,并且大小相等,都是6N.故选B.
6. 【答案】A
【解析】由球被踩瘪,我们首先可以判断出乒乓球的体积减小了,即球内气体体积减小了;然后根据没有破裂和质量的定义判断出球内气体的质量不会发生变化;最后根据质量不变、体积减小判断出球内气体密度、压强变化情况.
A、质量是物体内所含物质的多少.当球被踩瘪时,虽然球内的气体体积减小,但由于球没有破裂,球内气体的分子数量没有增多也没有减少,所以球内气体的质量没有发生变化,故选项A正确;B、当球被踩瘪时,球内气体质量不变,但由于气体体积减小,所以球内气体的密度会变大,故选项B不正确;C、质量一定的气体,压强与体积有关,体积减小,压强增大.由于球被踩瘪,质量不变,体积减小,所以球内气体压强增大,故选项C不正确;D、当球被踩瘪时,球的体积减小,所以球内气体的体积也减小了,故选项D不正确.故选 A.
7. 【答案】A
【解析】(1)水平面上的固体对水平面的压力等于其重力的大小;(2)压强与受力面积和压力大小有关;压力越大、压强越大;受力面积越小、压强越大;p=.
压力等于其重力,即F=G,由于切去一半,剩余部分的重力G减小一半,则剩余部分对桌面的压力减小一半;切去一半后,由于压力F减小一半,面积S不变,根据p=可知,则剩余部分对桌面的压强减小一半;故BCD错误;A正确;故选A.
8. 【答案】AD
【解析】①固体能够传递压力,水平桌面受到的压力等于容器及容器内物体的总重力;固体压强的大小用公式P=比较;②液体对容器底的压力不一定等于液体的重力,压力大小与容器的形状有关;在受力面积一定时,不同状态的物体对容器底的压强用公式P=比较.
A、容器重力不变,冰熔化成水重力也不变,容器和水对桌面的压力等于容器重和水重之和.所以桌面受到的压力不变.此选项正确,符合题意;B、容器与桌面的接触面积一定,因为压力不变,所以由公式P=知,压强也不变.此选项错误,不符合题意;C、容器上口大,下口小,冰熔化成水后,压力有一部分作用在容器壁上,因此底部受到的压力减小.此选项错误,不符合题意;D、冰熔化前后,与容器底的接触面积不变,由C知,压力减小,根据公式P=得:压强减小.此选项正确,符合题意.故选:A、D.
9. 【答案】D
【解析】瓶子粗细不均匀,上面细下面粗,倒过来后液体深度会发生变化,与桌面的接触面积也发生变化,根据液体压强公式P=ρgh和压强公式P=具体分析即可正确解答.
由于瓶内水不满,而瓶子上细下粗,所以倒过来时水的深度变大,由公式P=ρgh可知,液体对瓶塞的压强变大.瓶对桌面的压力等于瓶和里面水的总重力,无论瓶口朝上还是朝下,它们的重力不变,所以对桌面的压力也不变.但倒过来后受力面积变小,所以对桌面的压强变大.即将瓶子从正放(如图甲)变为倒放(如图乙),则p变大,p′变大.故选D.
10. 【答案】B
【解析】根据压强的计算公式P=可知,在压力一定时,受力面积越大,压强越大;在受力面积一定时,压力越大,压强越大.题中所说的4种情况,运动员都是双脚着地的,地面的受力面积是一个定值,而举重时,对地面的压力等于人和杠铃的总重力,压力是最大的.根据P=可知受力面积一定,压力越大,压强越大.故选B.
11. 【答案】C
【解析】对于质地均匀,上下横截面积相同的固体放在水平桌面上,对水平桌面的压强可以采用p=ρgh进行判断.物体放在水平桌面上对水平桌面的压强为:p=ρgh.三个铝制的实心圆柱体,质地均匀,上下横截面积相同,放在水平桌面上,对水平桌面的压强为:p=ρgh,密度相同,高度相同,三个圆柱体对水平桌面的压强相同.故选C.
12. 【答案】D
【解析】从图可知五种放法中,砖对地面的压力相等,都等于两块砖的重;又知道每块砖的长、宽、高之比,可以求出砖平放、侧放和立放的地面受力面积的大小关系,再求出五个图地面的受力面积的大小关系;再利用压强公式分析判断.
∵在水平地面上,∴砖对地面的压力:F=G,∴①②③④中砖对地面的压力相等;∵每块砖的长、宽、高之比为4:2:1,∴砖平放、侧放和立放的地面受力面积:S平:S侧:S立=(4×2):(4×1):(2×1)=4:2:1,和甲图受力面积相同的是②④两图,∵p=,∴与图甲放法对水平地面的压强相等的是②④.故选D.
13. 【答案】A
【解析】根据实心圆柱体放在水平桌面上可知F=G=mg=ρgsh;根据P=表示出物体对桌面的压强;然后根据h甲<h乙和p甲=p乙判断甲乙密度的关系;再根据F=Ps和S甲<S乙判断甲乙的重力大小关系.实心圆柱体对水平桌面的压强:p=ρgh;∵h甲<h乙,p甲=p乙,∴ρ甲>ρ乙因为两金属块对地面的压强相等,故G=F=Ps,且S甲<S乙∴G甲<G乙故选A.
14. 【答案】C
【解析】交通事故中,需要打破车窗进行逃生,要增加击打物体对玻璃的压强,增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.击打玻璃时压力一定,减小受力面积才能增大击打物体对玻璃的压强,用高跟鞋击打时,比拖鞋、运动鞋、平底凉鞋击打玻璃时受力面积大小,压强大,容易打破玻璃.故选C.
15. 【答案】A
【解析】解答此题从以下知识点入手:(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积的大小.(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力增大压强.
脚踩在盲道上,脚对盲道的压力不变,砖上的条形或圆点减小了脚和地面的受力面积,增大了地面对脚的压强,增大脚的感觉.故选A.
16. 【答案】C
【解析】(1)影响压强大小的因素:压力大小和受力面积的大小.(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.根据压强的计算公式P=?可知,在压力一定时,受力面积越小,压强越大.由压强公式P=可知,在压力一定的情况下,受力面积越小,压强越大.由图示可知,在压力一定时,C图中受力面积最小,所以压强最大.故选C.
17. 【答案】B
【解析】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:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
A、固定零件时,常要在螺母下面垫上一片比较大的垫圈,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,保护零件.不符合题意.B、菜刀钝了磨一磨,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,使它锋利些.符合题意.C、在坦克的轮子上安装履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,保护路面.不符合题意.D、房屋的地基砌得比墙厚,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,保护地基.不符合题意.故选B.
18. 【答案】C
【解析】杯子放在水平地面上,杯子对水平地面的压力等于杯子自身的重力;地面的受力面积等于杯子和桌面的接触面积;可以设一个杯子的重力为G,杯子的下表面积为S1,杯子的上表面积为S2;根据压强的计算公式P=求出各种情况下的压强,进行比较得出结论.
两个装满豆浆的密闭杯子的重力是一定的,杯子放在水平地面上对水平地面的压力就等于杯子的重力;设一个装满豆浆的杯子的重力为G,杯子正放时地面的受力面积等于杯子的下表面积S1,倒放时地面的受力面积等于杯子的上表面积S2,S2=2S1;甲图中地面受到的压强P甲=;乙图中地面受到的压强P乙=;丙图中地面受到的压强P丙=;丁图中地面受到的压强P丁=.通过比较可知,p乙<p甲=p丁<p丙.故选C.
19. 【答案】(1)这桶水的质量为18kg;(2)水桶对地面的压强为1800Pa.
【解析】已知水的体积,由密度公式的变形公式可以求出水的质量.忽略塑料水桶的质量时,水桶对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出对地面的压强.
(1)一桶桶装纯净水的体积:V=18L=0.018m3,由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×0.018m3=18kg;(2)水桶对地面的压力:F=G=mg=18kg×10N/kg=180N,对地面的压强:p==1800Pa.答:(1)这桶水的质量为18kg;(2)水桶对地面的压强为1800Pa.
20. 【答案】(1)人和自行车对地面的压力为600N.(2)人和自行车对地面的压强为6×104Pa.
【解析】因为在水平路面上,人和自行车对地面的压力等于人和自行车的重力,已知自行车和人的质量,可利用公式G=mg计算车和人的总重力,从而可求出对地面的压力.自行车与地面的接触面积已知,根据公式P=可求人和自行车对地面的压强.
(1)∵人和自行车的质量为:m=m人+m车=45kg+15kg=60kg,∴人和自行车的重力为:G=mg=60kg×10N/kg=600N.在水平路面上,人和自行车对地面的压力等于人和自行车的重力,∴F=G=600N.(2)∵S=0.01m2,∴人和自行车对地面的压强为:P==6×104Pa.答:(1)人和自行车对地面的压力为600N.(2)人和自行车对地面的压强为6×104Pa.
第九章 压强
第一节 压强---能力提高篇(精编精析)
1. 为了“研究压强大小跟哪些因素有关”,现有下列实验器材:(1)弹簧测力计、(2)天平和砝码、(3)统一规格的长方体木块2~3块、(4)海绵、(5)量杯.其中一组可以达到实验目的是( )
A.(2)、(3) B.(3)、(5) C.(3)、(4) D.(1)、(4)
2. 图中A、B两个均匀圆柱体是由同种材料制成的,若按图所示把它们依次放在一块海棉上,那可以探究压力的作用效果与( )
A.受力面积的关系 B.材料密度的关系
C.压力大小的关系 D.无法确定
3. 如图所示,放在水平地面上的柱形物体甲、乙体积相等,甲对地面的压力小于乙对地面的压力.在两物体上部沿水平方向切去相同的体积,则余下部分对地面的压力F甲、F乙关系是( )
A.F甲一定小于F乙 B.F甲可能等于F乙
C.F甲一定大于F乙 D.F甲可能大于F乙
4. 放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法中,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力就是重力
B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
D.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
5. 一根重4牛顿的木桩,如示意图所示,现用6牛顿的力压木桩的粗端,使尖端压在墙壁上,则木桩对墙的压力( )
A.等于10牛 B.等于6牛 C.等于4牛 D.介于4牛和6牛之间
6. 小明同学打乒乓球时不小心将球踩瘪了,但没有破裂.对于球内气体,没有发生变化的物理量是( )
A.质量 B.密度 C.压强 D.体积
7. 一长方体金属块放在水平桌面上,若沿虚线切去一半,如图所示,则剩余部分对桌面的压力和压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力不变,压强减半 D.压力不变,压强不变
8. (多选)水平桌面上的圆台形容器内有一块冰.当这块冰全部融化成水后,下列说法正确的是
A.桌面受到的压力不变
B.桌面受到的压强变大
C.容器底的内表面受到的压力变大
D.容器底的内表面受到的压强变小
9. 如图所示,设液体对瓶子底部的压强为P,瓶子对桌面的压强为P′,将瓶子从正放(甲图)变为倒放(乙图),则P和P'的变化情况是( )
A.P变小 P′变大 B.P变大 P′变小
C.P变小 P′变小 D.P变大 P′变大
10. 如图是2008年第29届奥运会的几个运动项目的图标,体重相同的运动员在参加这些活动时对水平地面压强最大的是( )
11. 如图,在水平桌面上放着三个铝制实心的圆柱体,它们的质量分别是100?克、130?克、170?克,它们对桌面的压强大小判断正确的是( )
A.甲最大 B.丙最大 C.一样大 D.条件不足,无法判断
12. 两块完全相同的砖如图甲所示,每块砖的长、宽、高之比为4:2:1,图乙的四种放法中,有两种与图甲放法对水平地面的压强相等,它们是( )
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
13. 如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力小 B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度大,甲受到的重力大 D.甲的密度小,甲受到的重力大
14. 有些交通事故中,需要打破车窗玻璃逃生,在没有破窗锤的情况下,下列物品可替代的( )
A.拖鞋 B.运动鞋 C.高跟鞋 D.平底凉鞋
15. 全国优秀旅游城市-开封,在干道旁或旅游景点周边都铺有盲道,它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;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,称为提示盲道,砖上的条形或圆点高出地面1cm,当盲人走在上面时( )
A.增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
B.增大了脚底的压力,使脚底产生感觉
C.减小了脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
16. 如图所示,2010年上海世博会EXPO的吉祥物“海宝”造型各异,下列造型中对地面产生压强最大的是( )
A B C D
17. 下列事例中,能够增大压强的是( )
A.固定零件时,常要在螺母下面垫上一片比较大的垫圈
B.菜刀钝了磨一磨,使它锋利些
C.在坦克的轮子上安装履带
D.房屋的地基砌得比墙厚
18. 如图所示,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,以下列四种不同的方式放在水平桌面上,若杯子上表面面积是下表面面积的2倍,它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则( )
A.p甲<p乙<p丙<p丁 B.p乙<p甲<p丁<p丙
C.p乙<p甲=p丁<p丙 D.p丙<p乙<p丁=p甲
19. 一桶桶装纯净水的体积为l8L,放在水平地面上时,桶底和地面的接触面积是0.1m2.求:(1)这桶水的质量;(2)水桶对地面的压强.(忽略塑料水桶的质量,g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3)
20. 自行车是一种很普及的环保交通工具,一辆自行车的质量大约为15kg,小红的质量为45kg,骑自行车在水平路面行进时,前后轮胎着地总面积约为0.01m2.(g取10N/kg)求:(1)人和自行车对地面的压力.(2)人和自行车对地面的压强.