人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——9.1压强

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名称 人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——9.1压强
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-04-20 14:27:08

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人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——9.1压强
一、压力和重力的区别:水平面上压力大小等于重力,不能说压力是重力。
1.(2023·龙马潭模拟)如图所示,长方体A在斜面上保持静止,请画出斜面所受的压力F;
【答案】解:如图所示:
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
【分析】压力方向垂直于接触面向下。
2.(2023·普陀模拟)在图中,手指压物块的力为6牛,请用力的图示法画出物块对竖直墙面的压力F。
【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由于固体能够传递力,所以物块对竖直墙面的压力也为6N,此力垂直墙面向力,作用点在墙面上,如图所示:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直向里,利用线段长度表示力的大小。
3.(2022九上·黄浦期中)如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有(  )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】①柱形容器中装的液体全部压在容器底上,因此液体对容器底的压力和液体的重力相等,故①正确;
②容器横截面积上大下小,一部分液体压在容器侧壁上,因此对容器底的压力小于液体的体积,即 ,故②正确;
③④固体对水平面的压力与形状无关,都等于固体的重力,故③正确,④错误。
故答案为:A。
【分析】柱形容器中,底面积受到的压力等于液体的重力;固体对水平面的压力等于物体的重力。
4.(2022八下·岳池期中)如图所示,物体在水平面上向右做匀速直线运动,画出物体受到的摩擦力和物体对地面的压力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体在水平面上向右做匀速直线运动,物体相对地面向右运动,地面会对物体施加一个阻碍其相对运动的力,所以摩擦力方向水平向左,用f表示,作用点画在物体重心。物体对地面的压力垂直地面向下,作用点在地面上,用F表示,如图:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
5.(2022八下·中山期中)如图所示,篮球在运动的过程中,卡在一角落里,此时篮球与墙面的接触点为A点,请画出篮球对墙面A处的压力。
【答案】解:如图所示;
【知识点】力的三要素及力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】篮球对墙面A处的压力的作用点在A点,方向垂直于墙面向左,如图所示:
【分析】压力方向垂直于接触面。
二、压强的计算
6.如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止(桌面足够长),①②③各为其中的,此时它对桌面的压强为p1。小明同学首先只切除③,余下的木板对桌面的压强为p2,则p1   p2;小明同学拉着余下的木板在水平桌面上匀速直线运动,若此时木板所受的重力突然消失,则木板将   运动。
【答案】=;加速直线
【知识点】力与运动的关系;压强的大小及其计算
【解析】【解答】假设①②③每部分的重力为G,底面积为S,则整个长方体木板的重力为3G,底面积为3S,根据题意以及可得,完整长方体木板对桌面的压强为
只切除③,余下的木板对桌面的压强为
则p1=p2。
若此时木板所受的重力突然消失,木板对桌面不会再有压力,因此木板受到桌面对它的摩擦力为0,木板在水平方向上受力不平衡,因此做加速直线运动。
【分析】水平面上,压力等于重力,根据,可求出压强关系;重力消失,压力消失,不存在摩擦力,物体做加速运动。
7.(2023·深圳模拟)2023届深马以“新时代、新深马”为主题,线路全新升级,全程路线从莲花山下的市民中心出发,跨越福田、南山、宝安和前海4个区域。途经深南大道、沙河西路、望海路等,展示深圳山海连城的靓丽风景和改革开放的发展历程。活动分半程马拉松21km和全程马拉松42km,在马拉松活动中还安排随行救助车,救助车具体参数如表:
空车质量 1080kg 轮胎个数 4个
满载人员数 12人 电动机额定电压 48V
空载时轮胎与地面的总接触面积 2.5dm2 最大时速 36km/h
匀速行驶过程中的总阻力 总重的0.02倍 平均行驶里程 ≤80km
求:
(1)空载时,救助车对水平路面的压强;
(2)若质量为60kg的小明在水平路面以最大速度驾驶救助车随行出发,此时该车受到的牵引力是多大?
【答案】(1)解:救助车空载时,车对水平路面的压力大小F=G车=m车g=1080kg×10N/kg=10800N
空载时轮胎与地面的总接触面积S=2.5dm2=2.5×10﹣2m2
空载时,车对地面的压强
答:空载时,救助车对水平路面的压强为4.32×105Pa;
(2)解:车和人的总质量m总=m车+m人=1080kg+60kg=1140kg
人和车的总重力G总=m总g=1140kg×10N/kg=11400N
该车受到的阻力f=0.02G总=0.02×11400N=228N
因为该车在水平地面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,所以,此时该车受到的牵引力F牵=f=228N
答:此时该车受到的牵引力是228N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力。
8.(2023·漳州模拟)新能源汽车自推出以来受到市民的青睐,它不仅环保,而且使用成本比传统汽车低。如图所示是某品牌新能源汽车,在水平路面进行测试,记录数据如表所示。求:
轮胎与地面接触的总面积 0.1m2 车身总质量 1500kg
电动机最大功率 70kW 最大时速 150km/h
(1)该汽车以最大时速行驶2h通过的距离;
(2)该汽车自身的重力;
(3)该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强。
【答案】(1)解:根据 可得,汽车以最大时速行驶2h通过的距离为
答:该汽车以最大时速行驶2h通过的距离为300km;
(2)解:根据 可得,该汽车自身的重力为
答:该汽车自身的重力为1.5×104N;
(3)解:根据 可得,该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为
答:该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为1.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式s=vt,可求出距离;
(2)根据公式G=mg,可求出重力;
(3)根据公式,可求出压强。
9.(2023·长宁模拟)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】将长方体切去一半后,剩余阴影部分对桌面的压力也会变为原来的一半,即四种切法剩余阴影部分对桌面的压力相同,其中C答案的切法受力面积最大,由 可知,此时阴影部分对桌面压强最小。
故答案为:C。
【分析】根据公式,可比较压强的大小。
10.(2023·杨浦模拟)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲和p乙。现沿竖直方向截取相同厚度,再将截取部分叠放在自身剩余部分上面,若此时它们对水平地面的压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲<F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲>p乙 D.F甲>F乙,p甲<p乙
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由于物体是均匀正方体,放置在水平地面上,压力等于其自身的重力。若截去部分的长度为L,甲的边长为a,压力为F甲,乙的边长为b,压力为F乙,由 可得 ,由于 ,因此 ,故 ;因为 ,且截去之前 , ,因此 ,因此 ,因为 ,因此 ,故 ,即p甲故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据公式,可比较压强。
11.(2023·徐汇模拟)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积。现沿水平方向切去甲、乙相同的体积,并将切下部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为、,对地面的压强变化量为、,则(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 ,质量关系 ,高度关系 ,故体积关系为 ,因密度公式 ,故甲乙两物体的密度关系为 ,又因为沿水平方向切去甲、乙相同的体积,故切去的甲乙的质量关系为 ,所以将切下部分叠放到对方剩余部分的上方后,相当于把 和 互换,故 ,因而甲乙对地面的压力的变化量相等,为 ,故甲的压强变化量为 ,乙的压强变化量为 ,因 ,故甲乙的压强变化量关系为 ,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】质量相同的物体,体积越大,密度越小;体积相同时,密度越小,物体的质量越小,根据物体重力的变化判断压力变化;根据压力和受力面积的比值, 判断压强的大小。
12.(2023·松江模拟)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙上各沿水平方向切去相同体积部分,并叠放在对方剩余部分的上方,叠放后与切去前相比,甲、乙对地面压强的变化量为Δp甲、Δp乙,叠放后甲、乙对地面的压强为p甲、p乙。则下列说法正确的是(  )
A.Δp甲>Δp乙,p甲>p乙 B.Δp甲<Δp乙,p甲C.Δp甲>Δp乙,p甲p乙
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可得 ,由题意及 可知 ,剪去相同的体积,由 及 可得 ,由题意有,减小的压强为 , ,结合上述分析可得 ,由于剪切之前对立面压强相等,剪切后对地面的压强为 ,剪切部分对甲、乙的压强为 , ,由甲、乙切去部分体积相同及上述分析可得 ,叠放后甲、乙对地面的压强为 , ,
故答案为:D。
【分析】根据柱形固体的压强相等,结合高度关系,判断密度大小;根据密度和体积的乘积计算质量,利用压力和受力面积的比值,判断压强的大小变化。
三、增大或减小压强的方法
13.(2023·徐汇模拟)如图所示,平板拖车通常装有几十个轮胎是为了(  )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】平板拖车对地面的压力大小等于拖车的重力大小,通常装有几十个轮胎是为了增大受力面积,根据 可知,装有几十个轮胎是为了减小压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
14.(2023·松江模拟)下列事例中属于减小压强的是(  )
A.足球鞋底做了鞋钉 B.菜刀的刀刃做得很薄
C.书包背带做得很宽 D.切蛋器上装有细钢丝
【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.足球鞋做了鞋钉,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.菜刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,B不符合题意;
C.书包背带做得很宽,是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.切蛋器上装有细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】减小压力或增大受力面积,可以减小压强。
15.(2023八上·通州期末)俗话说“磨刀不误砍柴工”,意思是“将刀磨得锋利,砍柴变得容易”。磨刀是为了在压力大小一定时,通过减少   来增大压强,使得砍柴更容易。
【答案】受力面积
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】磨刀时,将刀刃变薄,砍柴时受力面积减小,所以磨刀是为了在压力大小一定时,通过减少受力面积来增大压强,使得砍柴更容易。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
16.(2023八上·丰台期末)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是(  )
A.逃生锤的锤头很尖
B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽
D.图钉帽的面积做得较大
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A符合题意;
B.在铁轨下面铺枕,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,B不符合题意;
C.木书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C不符合题意;
D.图钉帽的面积做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力或减小受力面积可以增大压强。
17.(2022九上·嘉定期中)压强是表示压力产生的形变效果的物理量。人躺着对床面的压强大约为3×103帕,这个压强值表示床面每平方米面积上所受的   。当人站立或走路时,对地面的压强大于这个值,是因为减小   时,压强会增大。图钉按不进木板中,可以通过增大   的方法来增大压强,从而使图钉能戳进木板中。
【答案】压力为3×103牛;受力面积;压力
【知识点】压强;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】物体所受的压力与受力面积的比叫压强。人躺着对床面的压强大约为3×103帕,这个压强值表示床面每平方米面积上所受的压力为3×103N。
在压力一定时,受力面积越小,压强越大,当人站立或走路时,对地面的压强大于这个值,是因为减小受力面积时,压强会增大。
在受力面积一定时,增大压力可增大压强,图钉按不进木板中,可以通过增大压力的方法来增大压强,从而使图钉能戳进木板中。
【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力;压力一定时,受力面积减小,压强变大;增大压力可以增大压强。
四、探究压力的作用效果的影响因素
18.(2022八下·大洼期末)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵   表现出来的;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力    (选填“越大”或“越小” ),压力的作用效果越明显;通过比较图    ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是   (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2)越大;乙、丙
(3)控制变量法
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显。
探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,只改变受力面积大小,故通过比较图乙、丙得出,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)根据(2)要知,实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;
(2)受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
19.(2022八下·伊通期末)小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究压力的作用效果与什么因素有关的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察海绵   来比较压力的作用效果;
(2)若要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应选择   两图进行比较;
(3)甲、乙两图比较可以得到:受力面积一定时,   越大,压力的作用效果越明显。下列实例中,可用此结论解释的是   ;(填序号)
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(4)小明同学在上述实验的基础上又将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,取走左边小物块,此时物体B剩余部分对海绵的压强与丁图相比   (选填变大、变小或不变)。
【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、丙
(3)压力;A
(4)不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,因此我们可以通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)研究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应该改变受力面积并保证压力大小相同,故应该选择甲和丙。
(3)比较图甲、乙所示实验,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出结论:受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t ,平均承载越大对车轴压强越大,A符合题意;
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破是通过减小受力面积增大压强,B不符合题意;
故答案为:A。
(4) 物体B是规则的质量分布均匀的柱状固体,根据公式
可知,切去一部分密度不变,高度不变,所以压强不变。
【分析】(1)实验中通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)研究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应该改变受力面积并保证压力大小相同;
(3)受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)根据,确定压强的变化。
20.(2022八下·封开期末)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过观察   来比较压力作用效果的,我们   (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明   ,压力的作用效果越明显,通过比较图   (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是   (填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1   p2(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明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   ;
【答案】(1)海绵的凹陷程度;可以
(2)受力面积一定时,压力越大;乙
(3)控制变量法
(4)=
(5)未控制压力相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵凹陷程度来体现的。
沙子受力的作用也可以发生明显的形变,因此我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时乙中压力大,压力作用效果明显,故压力越大,压力的作用效果越明显。
研究压力作用效果与受力面积关系时,要控制压力相同,受力面积不同,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)甲乙两图比较,受力面积相同,压力不同;乙丙两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法。
(4)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来,故海绵受到的压强p1和木板受到的压强p2的大小关系为p1=p2。
(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力也发生了改变,即没有控制压力大小相同,故他不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
【分析】(1)压力的作用效果是通过海绵凹陷程度来体现的;沙子受力的作用也可以发生明显的形变,因此我们可以用沙子代替海绵来完成实验;
(2)压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)本实验中运用了控制变量法;
(4)压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的;
(5)没有控制压力大小相同,不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
21.(2022八下·麻章期末)探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题。
(1)实验中通过观察比较海绵的   来确定压力的作用效果;
(2)分析比较图甲和丙的实验现象,可得出结论:在受力面积相同时,   ,压力的作用效果越明显。以下实例应用该结论的有   (填序号);
①菜刀要经常磨一磨 ②书包要用宽的背带
③汽车限重 ④给压路机装上质量很大的碾子
(3)小红利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图丁、戊所示的两种方案,你认为图   的方案更合理一些,另一种方案不足的原因是没有控制   相同;
(4)若将图甲中的砖块平移到桌面上,砖块对桌面的压强   砖块对海绵的压强。
【答案】(1)凹陷程度
(2)压力越大;③④
(3)戊;压力大小
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小明通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)比较图甲和丙可知,受力面积相同,而压力不同,且压力越大,海绵的凹陷程度越大,故可得结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
①菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故①不符合题意;
②书包要用宽的背带,是压力一定时,增大受力面积来减小压强,故②不符合题意;
③汽车限重,是受力面积一定时,减小压力来减小压强,故③符合题意;
④给压路机装上质量很大的碾子,是受力面积一定时,增大压力来增大压强,故④符合题意。
故答案为:③④。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,图戊中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;而图丁铅笔竖放,由于铅笔的的重力作用,使得铅笔上方的手对铅笔的压力小于下方的手对铅笔的压力,故图丁的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
(4)压强的大小与压力的大小和受力面积有关,将图甲中的砖块平移到桌面上,压力的大小和受力面积都不变,压强也不变,砖块对桌面的压强等于砖块对海绵的压强。
【分析】(1)实验中小明通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同;
(4)压力的大小和受力面积都不变,压强不变。
22.(2022八下·阜平期末)探究影响压力作用效果的影响因素。小红同学利用小桌、海绵和钩码(实验中钩码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察海绵的   ,比较压力的作用效果的,这种研究方法称为   ;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是   ;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用   两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强   (填“相同”成“不相同”);
(5)质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半在桌面上。切割后,桌面受到的压强大小不变的是____。
A.  
B.  
C.
【答案】(1)凹陷程度;转换法
(2)在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)相同
(5)B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这种研究方法称为转换法。
(2)比较甲、乙两图,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显,故初步得出的结论是在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)乙、丙两实验中,压力相同,丙中受力面积大,压力作用效果不明显,坦克(对地面的压力不变)的履带面积比较大,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的,故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释。
(4)如图丁所示,若将有砝码的小桌放在木板上,比较图丁与图丙可知,压力相同,受力面积的大小相同,根据得到小桌对木板和海绵的压强相同。
(5)A.因为在水平桌面上,压力大小等于重力大小,图中沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,S不变,根据得到压强变为原来一半,A不符合题意。
B.在水平桌面上,压力大小等于重力大小,沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,S减半,根据得到压强不变,B符合题意。
C.在水平桌面上,压力大小等于重力大小,图中沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,若去掉左半部分,剩下部分的受力面积小于一半,压强比原来增大,若去掉右半部分,剩下部分的受力面积大于一半,压强比原来减小,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)探究压力的作用效果时,根据海绵的凹陷程度可以反应,是转换法的利用;
(2)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)当压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显;
(4)当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(5)当物体受到的压力和受力面积成相同比例变化时,压强不变。
五、综合训练
23.(2022九上·奉贤期中)物理学上把单位面积上受到的压力叫做压强,由此,这是比值定义法。请运用比值定义法分析如下物理问题,如图所示,甲、乙两圆柱体放在水平地面上,现将它们水平截去一部分,使剩余部分的高度均为h。若两个圆柱体剩余部分对地面的质量相等,则甲、乙截去部分的质量   (均选填“大于”、“等于”或“小于”),分析时你运用比值定义法建立的新定义是   。对于这个物理性质,你觉的取比较合理的概念名称为   。
【答案】大于;密度等于质量的变化量和体积的变化量之比;密度
【知识点】密度及其特性;压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体对水平地面的压力 ,因截去一部分后,剩余部分的高度均为h,且两个圆柱体剩余部分对地面的压力相等,所以 ,即 ,因由图可知甲原来的高度大于乙原来的高度,所以,甲截取的高度 大于乙截取的高度 ,则 ,由 ,可知 ,在该计算过程中, ,所以运用比值定义法建立的新定义是密度等于质量的变化量和体积的变化量之比。由新定义的结果可知,这种概念名称为密度。
【分析】当质量相同时,体积越小,密度越大;深度相同时,柱体的密度越大, 对地面的压强越大;根据质量的变化量和体积的变化量的比值,可以计算密度。
24.(2022九上·镇江开学考)如图所示,一块长为L的均匀木板A放在水平桌面上,A右端与桌面相齐。在A的右端施一个水平力F使其右端缓慢离开桌面,在A移动过程中,木板A(  )
A.对桌面压强变大 B.对桌面压力变小
C.与桌面摩擦力变大 D.对桌面压强变小
【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】B.放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变,B不符合题意;
AD.在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由压强公式 可知,压强逐渐增大,A符合题意、D不符合题意;
C.物体在水平力F作用下匀速直线运动,由二力平衡可知所受摩擦力也是F,滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关,故保持不变,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据,判断压强变化;滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关。
25.(2022八下·新抚期末)小亮利用玻璃瓶、海绵和水来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)小亮将装水的玻璃瓶分别正放、倒放和减少水的质量正放在海绵上,如图所示。通过观察海绵的   来反映压力的作用效果;
(2)分析比较   两图中的实验现象,可以得到结论:压力大小相同时,   越小,压力的作用效果越明显;
(3)比较图甲和丙两图中的实验现象,可以得到结论:   相同时,   越大,压力的作用效果越明显;
(4)小亮还想探究液体压强大小和哪些因素有关,他在中间带有隔板的容器中装入不同深度的水,如图丁所示。通过观察橡皮膜的形状,可以得出:液体压强的大小和   有关。小亮还想探究和液体压强有关的另一个因素,他应该在这个容器中两侧分别装入   相同,   不同的液体。
【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙;受力面积
(3)受力面积;压力
(4)深度;深度;密度
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)分析比较图甲和乙的实验现象可知,两图的压力大小相同,乙图中受力面积减小,海绵的凹陷程度较大,压力作用效果较明显,可以得到压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)比较图甲和丙两图中的实验现象,两图的受力面积相同,压力大小不同,甲图中压力越大的,海绵的凹陷程度越明显,故可以得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)图丁中,容器中隔板两侧水的深度不一样,而橡皮膜向深度比较浅的一侧凸出去,说明了液体压强大小与液体的深度有关。
液体压强大小除了与液体的深度有关,还与液体的密度有关,要探究液体压强大小与密度的关系,就应该在容器两侧装入密度不同深度相同的液体。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以反应压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果和受力面积的关系,保持压力相同,当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)受力面积相同时,压力越大, 压力的作用效果越明显;
(4)液体密度相同时,液体压强和深度有关;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同。
26.(2022八下·长春期末)某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过     来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,     越大,压力作用效果越     ;
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:     一定时,受力面积越大,压力作用效果越     ;
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙   p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)泡沫塑料凹陷程度
(2)压力;明显
(3)压力;不明显
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,泡沫塑料凹陷程度越大,压力作用效果越明显.用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果。
(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料凹陷的程度越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)乙、丙两图,压力相同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度大,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中手里面积相同,压力相等,所以产生的压强相等。
【分析】(1)实验中,用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)面积相同,压力相等,产生的压强相等。
27.(2022八下·新抚期末)如图所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上。如果先竖直切除①部分,剩余部分对桌面的压力将   ,压强将   。如果再竖直切除②部分,剩余部分对桌面的压强将   。(以上三空均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小;变小;不变
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】如果先竖直切除该物体右边的阴影部分①,其重力变小,对桌面的压力变小,而受力面积不变,根据可知,物体剩余部分对桌面的压强变小了。
直柱体对支持面(柱体全部放在支持面上)的压强为
即压强大小只与柱体的密度和高度有关,如果再竖直切除该物体右边的阴影部分②,柱体的密度和高度不变,故压强不变。
【分析】受力面积一定时,减小压力,压强减小;规则柱形固体,竖直切去部分时,压强不变。
28.(2022八下·耒阳期末)如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中(  )
A.字典对桌面的压强变大
B.字典对桌面的压强不变
C.字典对桌面的压力变大
D.无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】ABC.在字典被推回的过程中,压力等于重力,重力不变,故压力大小不变,再根据压强公式可得,字典对桌面的压强变小,ABC不符合题意;
D.无论是否匀速推动字典,压力大小和接触面的粗糙程度都没有变化,因此摩擦力大小不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】水平面受到的压力等于重力;压力一定时,增大受力面积,压强变小;滑动摩擦力和和压力、粗糙程度有关。
29.(2022八下·南关期末)如图所示放在水平地面上的质量分布均匀的长方体物块甲、乙,密度分别是ρ甲、ρ乙,底面积分别是S甲、S乙,已知S甲>S乙,它们对地面的压强相等,现在沿图中对角线虚线切去斜上方的部分,则剩余部分对地面的压力分别为F甲、F乙;压强分别为p甲、p乙;下列说法正确的是(  )
A.ρ甲=ρ乙 B.p甲>p乙 C.F甲【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由题意可知甲、乙对地面的压强相等,由图可知甲乙高度关系h甲根据
可知甲乙的密度关系ρ甲>ρ乙
A不符合题意;
C.由于甲、乙对地面的压强相等,且S甲>S乙
由F=pS可知原来甲乙对地面的压力关系F甲原>F乙原
沿图中对角线虚线切去斜上方的部分,甲、乙的重力变为原来的一半,甲、乙对桌面的压力也变为原来的一半,所以剩余部分对地面的压力的关系F甲>F乙
C不符合题意;
BD.由于受力面积不变,压力变为原来的一半,由可知,甲、乙对地面的压强变为原来的一半,由于原来压强相同,所以现在的压强仍然相等,即p甲=p乙
B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当受力面积一定时,压力减小,压强减小;柱形固体的压强和密度、高度有关。
30.(2022八下·英德期末)小明观察到滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,如图所示。为了进一步探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,他用海绵、小桌、砝码进行了如图所示探究:
(1)在图三次实验中,均通过   来显示小桌对海绵的压力作用效果,这种方法叫   法;
(2)若图中滑雪者和步行者的体重相同,此情景与实验中   两图原理相同,由此两图可以得出结论:   ;
(3)小红利用两个相同的木块和一块海绵,做了如图所示的实验,得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,请你指出他在此探究时存在的问题:   ;
(4)为了更全面地反映压力的作用效果,物理学中引入   (填物理量名称)来表示压力的作用效果;
(5)若小明在进行上述实验操作时发现实验室没有海绵,还可以   用来代替海绵(填一种即可)。
【答案】(1)海绵的形变程度;转换
(2)乙丙;当压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
(3)没有控制受力面积相同
(4)压强
(5)细沙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,压力的作用不同,海绵的形变程度也不同,所以可通过海绵的形变程度来显示小桌对海绵的压力作用效果。这是转换法。
(2)滑雪者和步行都的体重相同,即对雪地的压力相同,但受力面积不同,这与实验中的乙、丙两图的原理相同。
图乙、丙中,压力相同,甲中受力面积小,海绵的形变程度明显,所以可得:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)小红的实验中,压力改变的同时,受力面积的大小也改变了,要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变。
(4)在物理学中,用压强来表示压力的作用效果。
(5)实验室没有海绵,可选用较易发生细沙来代替海绵。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以反应压力的作用效果;是转换法的利用;
(2)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果和压力的 关系时,要保持受力面积相同;
(4)压力的作用效果利用压强表示;
(5)可以利用细沙代替海绵,反应压力的作用效果。
31.(2022·呼和浩特)如左图所示,是呼和浩特市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t,装有10m3消毒液,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,右图是消毒车运动的s﹣t图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3,求:
(1)10min内消毒车的平均速度;消毒液的质量;
(2)喷洒前,消毒液质量和消毒车对水平地面的压强。
【答案】(1)解:由图得,消毒车10min运动的路程为4km,平均速度为
由 得,消毒液的质量得
答:10min内消毒车的平均速度24km/h;消毒液的质量1.01×104kg;
(2)解:喷洒前,消毒液的体积为10m3,质量为1.01×104kg。
消毒车对水平地面的压力
消毒车对水平地面的压强
答:喷洒前,消毒液质量1.01×104kg,消毒车对水平地面的压强4.02×105Pa。
【知识点】密度公式及其应用;速度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;根据密度和体积的乘积,计算质量;
(2)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
32.(2022八下·罗湖期末)
(1)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明利用两块完全相同的木块A、B设计了如图所示的实验。
①实验时,小明用弹簧测力计拉动物体在水平桌面上做匀速直线运动,根据   原理,测出了摩擦力的大小;
②甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度一定时,   越大,滑动摩擦力越大;
③通过比较实验乙、丙两次实验,可以得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小   (选填“有关”或“无关”);
④小明对实验装置进行改进,如实验丁所示。在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计    (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中    (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(2)小青同学在利用小桌、砝码、海绵,探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,实验过程如图所示:
①该实验是通过观察   来显示压力的作用效果;
②由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是    (选填“A”或“B”);
A.缝衣针一端做得很尖
B.交管部门规定,严禁汽车超载
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   两图所示实验得出结论。
④该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示。则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p甲   p乙(填“大于”、“小于”或“等于”);
⑤实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小青发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是   。
【答案】(1)二力平衡;压力;无关;A;不一定
(2)海绵的凹陷程度;B;乙、丙;等于;没有控制压力大小不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)①实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理可知,此时木块所受摩擦力的大小与拉力的大小相等。
②由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,乙图的压力大,弹簧测力计的示数大,摩擦力大,所以可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
③由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
④由图丁所示实验可知,在用力将木板向右拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计A向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计A的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;弹簧测力计固定不动,便于读数。
(2)①根据转换法,该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果。
②对比甲、乙两图,受力面积相同而压力不同,乙图压力大,乙图力的作用效果明显,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。
A.缝衣针的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,A不符合题意;
B.货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,B符合题意;
故答案为:B。
③研究压力作用效果与受力面积关系时,要控制压力大小相同,改变受力面积,图乙、丙符合题意。
④[9]从乙、丁两图可以看到,小桌和砝码的压力是相同的,接触面积也相同,根据
可知,乙、丁两种情况中小桌产生的压强是相同的,即
⑤[10]研究压力的作用效果与受力面积的关系要控制压力大小相等,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,对支持面的压力大小发生了改变,故他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力大小不变。
【分析】(1)根据滑动摩擦力的影响因素时,根据物体的匀速直线运动,结合二力平衡,计算摩擦力;当粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力和接触面相同时,滑动摩擦力大小和接触面积无关;当物体固定不动时,拉住物体的弹簧测力计的示数,测量了摩擦力的大小;拉动物体下面的接触面时,不一定匀速直线运动;
(2)探究压力的作用效果的影响因素时,通过海绵的凹陷程度反应压力的作用效果;当受力面积一定时,压力越大, 压力的作用效果越明显;探究压力的作用效果和受力面积的关系,要保持压力相等;当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要保持压力相等。
33.(2022八下·靖西期末)如图所示,将一个物块以不同方式放在水平桌面上,它对桌面的压力分别为F甲和F乙,对桌面的压强分别为p甲和p乙,则(  )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲=F乙,p甲C.F甲p乙
【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】因为在水平面上压力等于重力,所以物块以不同方式放在水平桌面上时对水平面的压力相等,即F甲=F乙
甲方式受力面积较小,由可知甲方式对桌面的压强较大,即p甲>p乙。
故答案为:D。
【分析】水平面受到的压力等于重力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
34.(2022八下·大安期末)为什么人坐在沙发上比坐在木凳上舒服?
【答案】沙发比凳子软,坐在沙发上,压力一定时,身体的受力面积比较大,压强小,所以坐凳子不如沙发舒服。
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【分析】在压力一定时,通过增大受力面积的方法可以减小压强。
35.(2023九下·天桥开学考)2022年2月8日,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛落幕,18岁的中国选手谷爱凌夺金。这个年轻女孩向我们展示了她的实力,也创造了中国冬季运动项目的历史。如图所示,已知运动员和滑雪板的总质量约为60kg,滑雪过程中滑雪板的总受力面积约为0.4m2。g取10N/kg,求运动员在水平雪面上时:
(1)雪地受到的压力;
(2)雪地受到的压强。
【答案】(1)解:运动员的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
在水平雪面上,雪地受到的压力F=G=600N
答:雪地受到的压力是600N
(2)解:雪地受到的压强
答:雪地受到的压强是1500Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
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人教版八年级下物理“举一反三”变式练习——9.1压强
一、压力和重力的区别:水平面上压力大小等于重力,不能说压力是重力。
1.(2023·龙马潭模拟)如图所示,长方体A在斜面上保持静止,请画出斜面所受的压力F;
2.(2023·普陀模拟)在图中,手指压物块的力为6牛,请用力的图示法画出物块对竖直墙面的压力F。
3.(2022九上·黄浦期中)如图所示,压力与重力大小关系表示正确的有(  )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
4.(2022八下·岳池期中)如图所示,物体在水平面上向右做匀速直线运动,画出物体受到的摩擦力和物体对地面的压力的示意图。
5.(2022八下·中山期中)如图所示,篮球在运动的过程中,卡在一角落里,此时篮球与墙面的接触点为A点,请画出篮球对墙面A处的压力。
二、压强的计算
6.如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止(桌面足够长),①②③各为其中的,此时它对桌面的压强为p1。小明同学首先只切除③,余下的木板对桌面的压强为p2,则p1   p2;小明同学拉着余下的木板在水平桌面上匀速直线运动,若此时木板所受的重力突然消失,则木板将   运动。
7.(2023·深圳模拟)2023届深马以“新时代、新深马”为主题,线路全新升级,全程路线从莲花山下的市民中心出发,跨越福田、南山、宝安和前海4个区域。途经深南大道、沙河西路、望海路等,展示深圳山海连城的靓丽风景和改革开放的发展历程。活动分半程马拉松21km和全程马拉松42km,在马拉松活动中还安排随行救助车,救助车具体参数如表:
空车质量 1080kg 轮胎个数 4个
满载人员数 12人 电动机额定电压 48V
空载时轮胎与地面的总接触面积 2.5dm2 最大时速 36km/h
匀速行驶过程中的总阻力 总重的0.02倍 平均行驶里程 ≤80km
求:
(1)空载时,救助车对水平路面的压强;
(2)若质量为60kg的小明在水平路面以最大速度驾驶救助车随行出发,此时该车受到的牵引力是多大?
8.(2023·漳州模拟)新能源汽车自推出以来受到市民的青睐,它不仅环保,而且使用成本比传统汽车低。如图所示是某品牌新能源汽车,在水平路面进行测试,记录数据如表所示。求:
轮胎与地面接触的总面积 0.1m2 车身总质量 1500kg
电动机最大功率 70kW 最大时速 150km/h
(1)该汽车以最大时速行驶2h通过的距离;
(2)该汽车自身的重力;
(3)该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强。
9.(2023·长宁模拟)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2023·杨浦模拟)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲和p乙。现沿竖直方向截取相同厚度,再将截取部分叠放在自身剩余部分上面,若此时它们对水平地面的压强相等,则下列判断正确的是(  )
A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲<F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲>p乙 D.F甲>F乙,p甲<p乙
11.(2023·徐汇模拟)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积。现沿水平方向切去甲、乙相同的体积,并将切下部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为、,对地面的压强变化量为、,则(  )
A., B.,
C., D.,
12.(2023·松江模拟)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙上各沿水平方向切去相同体积部分,并叠放在对方剩余部分的上方,叠放后与切去前相比,甲、乙对地面压强的变化量为Δp甲、Δp乙,叠放后甲、乙对地面的压强为p甲、p乙。则下列说法正确的是(  )
A.Δp甲>Δp乙,p甲>p乙 B.Δp甲<Δp乙,p甲C.Δp甲>Δp乙,p甲p乙
三、增大或减小压强的方法
13.(2023·徐汇模拟)如图所示,平板拖车通常装有几十个轮胎是为了(  )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
14.(2023·松江模拟)下列事例中属于减小压强的是(  )
A.足球鞋底做了鞋钉 B.菜刀的刀刃做得很薄
C.书包背带做得很宽 D.切蛋器上装有细钢丝
15.(2023八上·通州期末)俗话说“磨刀不误砍柴工”,意思是“将刀磨得锋利,砍柴变得容易”。磨刀是为了在压力大小一定时,通过减少   来增大压强,使得砍柴更容易。
16.(2023八上·丰台期末)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是(  )
A.逃生锤的锤头很尖
B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽
D.图钉帽的面积做得较大
17.(2022九上·嘉定期中)压强是表示压力产生的形变效果的物理量。人躺着对床面的压强大约为3×103帕,这个压强值表示床面每平方米面积上所受的   。当人站立或走路时,对地面的压强大于这个值,是因为减小   时,压强会增大。图钉按不进木板中,可以通过增大   的方法来增大压强,从而使图钉能戳进木板中。
四、探究压力的作用效果的影响因素
18.(2022八下·大洼期末)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图所示。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵   表现出来的;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力    (选填“越大”或“越小” ),压力的作用效果越明显;通过比较图    ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是   (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
19.(2022八下·伊通期末)小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究压力的作用效果与什么因素有关的实验。如图所示。
(1)实验中小明是通过观察海绵   来比较压力的作用效果;
(2)若要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应选择   两图进行比较;
(3)甲、乙两图比较可以得到:受力面积一定时,   越大,压力的作用效果越明显。下列实例中,可用此结论解释的是   ;(填序号)
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
(4)小明同学在上述实验的基础上又将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,取走左边小物块,此时物体B剩余部分对海绵的压强与丁图相比   (选填变大、变小或不变)。
20.(2022八下·封开期末)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过观察   来比较压力作用效果的,我们   (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明   ,压力的作用效果越明显,通过比较图   (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是   (填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p1和图丁中木板受到的压强p2的大小关系为p1   p2(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明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   ;
21.(2022八下·麻章期末)探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题。
(1)实验中通过观察比较海绵的   来确定压力的作用效果;
(2)分析比较图甲和丙的实验现象,可得出结论:在受力面积相同时,   ,压力的作用效果越明显。以下实例应用该结论的有   (填序号);
①菜刀要经常磨一磨 ②书包要用宽的背带
③汽车限重 ④给压路机装上质量很大的碾子
(3)小红利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,她设计了如图丁、戊所示的两种方案,你认为图   的方案更合理一些,另一种方案不足的原因是没有控制   相同;
(4)若将图甲中的砖块平移到桌面上,砖块对桌面的压强   砖块对海绵的压强。
22.(2022八下·阜平期末)探究影响压力作用效果的影响因素。小红同学利用小桌、海绵和钩码(实验中钩码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察海绵的   ,比较压力的作用效果的,这种研究方法称为   ;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是   ;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用   两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强   (填“相同”成“不相同”);
(5)质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半在桌面上。切割后,桌面受到的压强大小不变的是____。
A.  
B.  
C.
五、综合训练
23.(2022九上·奉贤期中)物理学上把单位面积上受到的压力叫做压强,由此,这是比值定义法。请运用比值定义法分析如下物理问题,如图所示,甲、乙两圆柱体放在水平地面上,现将它们水平截去一部分,使剩余部分的高度均为h。若两个圆柱体剩余部分对地面的质量相等,则甲、乙截去部分的质量   (均选填“大于”、“等于”或“小于”),分析时你运用比值定义法建立的新定义是   。对于这个物理性质,你觉的取比较合理的概念名称为   。
24.(2022九上·镇江开学考)如图所示,一块长为L的均匀木板A放在水平桌面上,A右端与桌面相齐。在A的右端施一个水平力F使其右端缓慢离开桌面,在A移动过程中,木板A(  )
A.对桌面压强变大 B.对桌面压力变小
C.与桌面摩擦力变大 D.对桌面压强变小
25.(2022八下·新抚期末)小亮利用玻璃瓶、海绵和水来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)小亮将装水的玻璃瓶分别正放、倒放和减少水的质量正放在海绵上,如图所示。通过观察海绵的   来反映压力的作用效果;
(2)分析比较   两图中的实验现象,可以得到结论:压力大小相同时,   越小,压力的作用效果越明显;
(3)比较图甲和丙两图中的实验现象,可以得到结论:   相同时,   越大,压力的作用效果越明显;
(4)小亮还想探究液体压强大小和哪些因素有关,他在中间带有隔板的容器中装入不同深度的水,如图丁所示。通过观察橡皮膜的形状,可以得出:液体压强的大小和   有关。小亮还想探究和液体压强有关的另一个因素,他应该在这个容器中两侧分别装入   相同,   不同的液体。
26.(2022八下·长春期末)某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过     来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,     越大,压力作用效果越     ;
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:     一定时,受力面积越大,压力作用效果越     ;
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙   p丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
27.(2022八下·新抚期末)如图所示,质地均匀的长方体放在水平桌面上。如果先竖直切除①部分,剩余部分对桌面的压力将   ,压强将   。如果再竖直切除②部分,剩余部分对桌面的压强将   。(以上三空均填“变大”“变小”或“不变”)
28.(2022八下·耒阳期末)如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中(  )
A.字典对桌面的压强变大
B.字典对桌面的压强不变
C.字典对桌面的压力变大
D.无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
29.(2022八下·南关期末)如图所示放在水平地面上的质量分布均匀的长方体物块甲、乙,密度分别是ρ甲、ρ乙,底面积分别是S甲、S乙,已知S甲>S乙,它们对地面的压强相等,现在沿图中对角线虚线切去斜上方的部分,则剩余部分对地面的压力分别为F甲、F乙;压强分别为p甲、p乙;下列说法正确的是(  )
A.ρ甲=ρ乙 B.p甲>p乙 C.F甲30.(2022八下·英德期末)小明观察到滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,如图所示。为了进一步探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,他用海绵、小桌、砝码进行了如图所示探究:
(1)在图三次实验中,均通过   来显示小桌对海绵的压力作用效果,这种方法叫   法;
(2)若图中滑雪者和步行者的体重相同,此情景与实验中   两图原理相同,由此两图可以得出结论:   ;
(3)小红利用两个相同的木块和一块海绵,做了如图所示的实验,得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,请你指出他在此探究时存在的问题:   ;
(4)为了更全面地反映压力的作用效果,物理学中引入   (填物理量名称)来表示压力的作用效果;
(5)若小明在进行上述实验操作时发现实验室没有海绵,还可以   用来代替海绵(填一种即可)。
31.(2022·呼和浩特)如左图所示,是呼和浩特市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t,装有10m3消毒液,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,右图是消毒车运动的s﹣t图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3,求:
(1)10min内消毒车的平均速度;消毒液的质量;
(2)喷洒前,消毒液质量和消毒车对水平地面的压强。
32.(2022八下·罗湖期末)
(1)为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明利用两块完全相同的木块A、B设计了如图所示的实验。
①实验时,小明用弹簧测力计拉动物体在水平桌面上做匀速直线运动,根据   原理,测出了摩擦力的大小;
②甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度一定时,   越大,滑动摩擦力越大;
③通过比较实验乙、丙两次实验,可以得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小   (选填“有关”或“无关”);
④小明对实验装置进行改进,如实验丁所示。在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计    (选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中    (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(2)小青同学在利用小桌、砝码、海绵,探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,实验过程如图所示:
①该实验是通过观察   来显示压力的作用效果;
②由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是    (选填“A”或“B”);
A.缝衣针一端做得很尖
B.交管部门规定,严禁汽车超载
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   两图所示实验得出结论。
④该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示。则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p甲   p乙(填“大于”、“小于”或“等于”);
⑤实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小青发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此她得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是   。
33.(2022八下·靖西期末)如图所示,将一个物块以不同方式放在水平桌面上,它对桌面的压力分别为F甲和F乙,对桌面的压强分别为p甲和p乙,则(  )
A.F甲>F乙,p甲>p乙 B.F甲=F乙,p甲C.F甲p乙
34.(2022八下·大安期末)为什么人坐在沙发上比坐在木凳上舒服?
35.(2023九下·天桥开学考)2022年2月8日,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛落幕,18岁的中国选手谷爱凌夺金。这个年轻女孩向我们展示了她的实力,也创造了中国冬季运动项目的历史。如图所示,已知运动员和滑雪板的总质量约为60kg,滑雪过程中滑雪板的总受力面积约为0.4m2。g取10N/kg,求运动员在水平雪面上时:
(1)雪地受到的压力;
(2)雪地受到的压强。
答案解析部分
1.【答案】解:如图所示:
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
【分析】压力方向垂直于接触面向下。
2.【答案】
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】由于固体能够传递力,所以物块对竖直墙面的压力也为6N,此力垂直墙面向力,作用点在墙面上,如图所示:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直向里,利用线段长度表示力的大小。
3.【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】①柱形容器中装的液体全部压在容器底上,因此液体对容器底的压力和液体的重力相等,故①正确;
②容器横截面积上大下小,一部分液体压在容器侧壁上,因此对容器底的压力小于液体的体积,即 ,故②正确;
③④固体对水平面的压力与形状无关,都等于固体的重力,故③正确,④错误。
故答案为:A。
【分析】柱形容器中,底面积受到的压力等于液体的重力;固体对水平面的压力等于物体的重力。
4.【答案】解:如图所示:
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】物体在水平面上向右做匀速直线运动,物体相对地面向右运动,地面会对物体施加一个阻碍其相对运动的力,所以摩擦力方向水平向左,用f表示,作用点画在物体重心。物体对地面的压力垂直地面向下,作用点在地面上,用F表示,如图:
【分析】物体受到的压力和支撑面垂直;摩擦力的方向和物体相对运动方向相反。
5.【答案】解:如图所示;
【知识点】力的三要素及力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】篮球对墙面A处的压力的作用点在A点,方向垂直于墙面向左,如图所示:
【分析】压力方向垂直于接触面。
6.【答案】=;加速直线
【知识点】力与运动的关系;压强的大小及其计算
【解析】【解答】假设①②③每部分的重力为G,底面积为S,则整个长方体木板的重力为3G,底面积为3S,根据题意以及可得,完整长方体木板对桌面的压强为
只切除③,余下的木板对桌面的压强为
则p1=p2。
若此时木板所受的重力突然消失,木板对桌面不会再有压力,因此木板受到桌面对它的摩擦力为0,木板在水平方向上受力不平衡,因此做加速直线运动。
【分析】水平面上,压力等于重力,根据,可求出压强关系;重力消失,压力消失,不存在摩擦力,物体做加速运动。
7.【答案】(1)解:救助车空载时,车对水平路面的压力大小F=G车=m车g=1080kg×10N/kg=10800N
空载时轮胎与地面的总接触面积S=2.5dm2=2.5×10﹣2m2
空载时,车对地面的压强
答:空载时,救助车对水平路面的压强为4.32×105Pa;
(2)解:车和人的总质量m总=m车+m人=1080kg+60kg=1140kg
人和车的总重力G总=m总g=1140kg×10N/kg=11400N
该车受到的阻力f=0.02G总=0.02×11400N=228N
因为该车在水平地面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力、阻力是一对平衡力,大小相等,所以,此时该车受到的牵引力F牵=f=228N
答:此时该车受到的牵引力是228N。
【知识点】重力及其大小的计算;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据质量计算重力,结合摩擦力和重力关系,计算摩擦力。
8.【答案】(1)解:根据 可得,汽车以最大时速行驶2h通过的距离为
答:该汽车以最大时速行驶2h通过的距离为300km;
(2)解:根据 可得,该汽车自身的重力为
答:该汽车自身的重力为1.5×104N;
(3)解:根据 可得,该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为
答:该汽车静止在水平地面上时,车对地面的压强为1.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式s=vt,可求出距离;
(2)根据公式G=mg,可求出重力;
(3)根据公式,可求出压强。
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】将长方体切去一半后,剩余阴影部分对桌面的压力也会变为原来的一半,即四种切法剩余阴影部分对桌面的压力相同,其中C答案的切法受力面积最大,由 可知,此时阴影部分对桌面压强最小。
故答案为:C。
【分析】根据公式,可比较压强的大小。
10.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由于物体是均匀正方体,放置在水平地面上,压力等于其自身的重力。若截去部分的长度为L,甲的边长为a,压力为F甲,乙的边长为b,压力为F乙,由 可得 ,由于 ,因此 ,故 ;因为 ,且截去之前 , ,因此 ,因此 ,因为 ,因此 ,故 ,即p甲故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据公式,可比较压强。
11.【答案】B
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积 ,质量关系 ,高度关系 ,故体积关系为 ,因密度公式 ,故甲乙两物体的密度关系为 ,又因为沿水平方向切去甲、乙相同的体积,故切去的甲乙的质量关系为 ,所以将切下部分叠放到对方剩余部分的上方后,相当于把 和 互换,故 ,因而甲乙对地面的压力的变化量相等,为 ,故甲的压强变化量为 ,乙的压强变化量为 ,因 ,故甲乙的压强变化量关系为 ,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】质量相同的物体,体积越大,密度越小;体积相同时,密度越小,物体的质量越小,根据物体重力的变化判断压力变化;根据压力和受力面积的比值, 判断压强的大小。
12.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可得 ,由题意及 可知 ,剪去相同的体积,由 及 可得 ,由题意有,减小的压强为 , ,结合上述分析可得 ,由于剪切之前对立面压强相等,剪切后对地面的压强为 ,剪切部分对甲、乙的压强为 , ,由甲、乙切去部分体积相同及上述分析可得 ,叠放后甲、乙对地面的压强为 , ,
故答案为:D。
【分析】根据柱形固体的压强相等,结合高度关系,判断密度大小;根据密度和体积的乘积计算质量,利用压力和受力面积的比值,判断压强的大小变化。
13.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】平板拖车对地面的压力大小等于拖车的重力大小,通常装有几十个轮胎是为了增大受力面积,根据 可知,装有几十个轮胎是为了减小压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
14.【答案】C
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.足球鞋做了鞋钉,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;
B.菜刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,B不符合题意;
C.书包背带做得很宽,是通过增大受力面积来减小压强,C符合题意;
D.切蛋器上装有细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】减小压力或增大受力面积,可以减小压强。
15.【答案】受力面积
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】磨刀时,将刀刃变薄,砍柴时受力面积减小,所以磨刀是为了在压力大小一定时,通过减少受力面积来增大压强,使得砍柴更容易。
【分析】压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
16.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A符合题意;
B.在铁轨下面铺枕,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,B不符合题意;
C.木书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,C不符合题意;
D.图钉帽的面积做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】增大压力或减小受力面积可以增大压强。
17.【答案】压力为3×103牛;受力面积;压力
【知识点】压强;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】物体所受的压力与受力面积的比叫压强。人躺着对床面的压强大约为3×103帕,这个压强值表示床面每平方米面积上所受的压力为3×103N。
在压力一定时,受力面积越小,压强越大,当人站立或走路时,对地面的压强大于这个值,是因为减小受力面积时,压强会增大。
在受力面积一定时,增大压力可增大压强,图钉按不进木板中,可以通过增大压力的方法来增大压强,从而使图钉能戳进木板中。
【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力;压力一定时,受力面积减小,压强变大;增大压力可以增大压强。
18.【答案】(1)凹陷程度
(2)越大;乙、丙
(3)控制变量法
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显。
探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力的大小不变,只改变受力面积大小,故通过比较图乙、丙得出,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)根据(2)要知,实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果;
(2)受力面积一定时,压力越大压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
19.【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、丙
(3)压力;A
(4)不变
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,因此我们可以通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)研究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应该改变受力面积并保证压力大小相同,故应该选择甲和丙。
(3)比较图甲、乙所示实验,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,故可得出结论:受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t ,平均承载越大对车轴压强越大,A符合题意;
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破是通过减小受力面积增大压强,B不符合题意;
故答案为:A。
(4) 物体B是规则的质量分布均匀的柱状固体,根据公式
可知,切去一部分密度不变,高度不变,所以压强不变。
【分析】(1)实验中通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果;
(2)研究压力的作用效果与受力面积大小的关系时应该改变受力面积并保证压力大小相同;
(3)受力的面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)根据,确定压强的变化。
20.【答案】(1)海绵的凹陷程度;可以
(2)受力面积一定时,压力越大;乙
(3)控制变量法
(4)=
(5)未控制压力相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵凹陷程度来体现的。
沙子受力的作用也可以发生明显的形变,因此我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时乙中压力大,压力作用效果明显,故压力越大,压力的作用效果越明显。
研究压力作用效果与受力面积关系时,要控制压力相同,受力面积不同,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)甲乙两图比较,受力面积相同,压力不同;乙丙两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法。
(4)图丁和图丙中,压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的,只是由于木板不易发生形变,其效果显现不出来,故海绵受到的压强p1和木板受到的压强p2的大小关系为p1=p2。
(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力也发生了改变,即没有控制压力大小相同,故他不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
【分析】(1)压力的作用效果是通过海绵凹陷程度来体现的;沙子受力的作用也可以发生明显的形变,因此我们可以用沙子代替海绵来完成实验;
(2)压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)本实验中运用了控制变量法;
(4)压力大小和受力面积均相同,所以对接触面的压强是相等的;
(5)没有控制压力大小相同,不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
21.【答案】(1)凹陷程度
(2)压力越大;③④
(3)戊;压力大小
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中小明通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)比较图甲和丙可知,受力面积相同,而压力不同,且压力越大,海绵的凹陷程度越大,故可得结论:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
①菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故①不符合题意;
②书包要用宽的背带,是压力一定时,增大受力面积来减小压强,故②不符合题意;
③汽车限重,是受力面积一定时,减小压力来减小压强,故③符合题意;
④给压路机装上质量很大的碾子,是受力面积一定时,增大压力来增大压强,故④符合题意。
故答案为:③④。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,图戊中铅笔水平放置且处于静止状态,则两手指对铅笔的压力是一对平衡力;而图丁铅笔竖放,由于铅笔的的重力作用,使得铅笔上方的手对铅笔的压力小于下方的手对铅笔的压力,故图丁的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
(4)压强的大小与压力的大小和受力面积有关,将图甲中的砖块平移到桌面上,压力的大小和受力面积都不变,压强也不变,砖块对桌面的压强等于砖块对海绵的压强。
【分析】(1)实验中小明通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同;
(4)压力的大小和受力面积都不变,压强不变。
22.【答案】(1)凹陷程度;转换法
(2)在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)相同
(5)B
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这种研究方法称为转换法。
(2)比较甲、乙两图,受力面积相同,乙中压力大,压力的作用效果明显,故初步得出的结论是在受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)乙、丙两实验中,压力相同,丙中受力面积大,压力作用效果不明显,坦克(对地面的压力不变)的履带面积比较大,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的,故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释。
(4)如图丁所示,若将有砝码的小桌放在木板上,比较图丁与图丙可知,压力相同,受力面积的大小相同,根据得到小桌对木板和海绵的压强相同。
(5)A.因为在水平桌面上,压力大小等于重力大小,图中沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,S不变,根据得到压强变为原来一半,A不符合题意。
B.在水平桌面上,压力大小等于重力大小,沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,S减半,根据得到压强不变,B符合题意。
C.在水平桌面上,压力大小等于重力大小,图中沿虚线切去一半,G变小减半,所以压力减半,若去掉左半部分,剩下部分的受力面积小于一半,压强比原来增大,若去掉右半部分,剩下部分的受力面积大于一半,压强比原来减小,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)探究压力的作用效果时,根据海绵的凹陷程度可以反应,是转换法的利用;
(2)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)当压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显;
(4)当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;
(5)当物体受到的压力和受力面积成相同比例变化时,压强不变。
23.【答案】大于;密度等于质量的变化量和体积的变化量之比;密度
【知识点】密度及其特性;压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体对水平地面的压力 ,因截去一部分后,剩余部分的高度均为h,且两个圆柱体剩余部分对地面的压力相等,所以 ,即 ,因由图可知甲原来的高度大于乙原来的高度,所以,甲截取的高度 大于乙截取的高度 ,则 ,由 ,可知 ,在该计算过程中, ,所以运用比值定义法建立的新定义是密度等于质量的变化量和体积的变化量之比。由新定义的结果可知,这种概念名称为密度。
【分析】当质量相同时,体积越小,密度越大;深度相同时,柱体的密度越大, 对地面的压强越大;根据质量的变化量和体积的变化量的比值,可以计算密度。
24.【答案】A
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】B.放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变,B不符合题意;
AD.在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由压强公式 可知,压强逐渐增大,A符合题意、D不符合题意;
C.物体在水平力F作用下匀速直线运动,由二力平衡可知所受摩擦力也是F,滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关,故保持不变,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】水平面上,压力等于重力;根据,判断压强变化;滑动摩擦力与压力与接触面粗糙度有关。
25.【答案】(1)凹陷程度
(2)甲、乙;受力面积
(3)受力面积;压力
(4)深度;深度;密度
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(2)分析比较图甲和乙的实验现象可知,两图的压力大小相同,乙图中受力面积减小,海绵的凹陷程度较大,压力作用效果较明显,可以得到压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)比较图甲和丙两图中的实验现象,两图的受力面积相同,压力大小不同,甲图中压力越大的,海绵的凹陷程度越明显,故可以得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)图丁中,容器中隔板两侧水的深度不一样,而橡皮膜向深度比较浅的一侧凸出去,说明了液体压强大小与液体的深度有关。
液体压强大小除了与液体的深度有关,还与液体的密度有关,要探究液体压强大小与密度的关系,就应该在容器两侧装入密度不同深度相同的液体。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以反应压力的作用效果;
(2)探究压力的作用效果和受力面积的关系,保持压力相同,当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)受力面积相同时,压力越大, 压力的作用效果越明显;
(4)液体密度相同时,液体压强和深度有关;探究液体压强和液体密度的关系时,需要保持深度相同。
26.【答案】(1)泡沫塑料凹陷程度
(2)压力;明显
(3)压力;不明显
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,泡沫塑料凹陷程度越大,压力作用效果越明显.用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果。
(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料凹陷的程度越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)乙、丙两图,压力相同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度大,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中手里面积相同,压力相等,所以产生的压强相等。
【分析】(1)实验中,用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)面积相同,压力相等,产生的压强相等。
27.【答案】变小;变小;不变
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】如果先竖直切除该物体右边的阴影部分①,其重力变小,对桌面的压力变小,而受力面积不变,根据可知,物体剩余部分对桌面的压强变小了。
直柱体对支持面(柱体全部放在支持面上)的压强为
即压强大小只与柱体的密度和高度有关,如果再竖直切除该物体右边的阴影部分②,柱体的密度和高度不变,故压强不变。
【分析】受力面积一定时,减小压力,压强减小;规则柱形固体,竖直切去部分时,压强不变。
28.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】ABC.在字典被推回的过程中,压力等于重力,重力不变,故压力大小不变,再根据压强公式可得,字典对桌面的压强变小,ABC不符合题意;
D.无论是否匀速推动字典,压力大小和接触面的粗糙程度都没有变化,因此摩擦力大小不变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】水平面受到的压力等于重力;压力一定时,增大受力面积,压强变小;滑动摩擦力和和压力、粗糙程度有关。
29.【答案】D
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.由题意可知甲、乙对地面的压强相等,由图可知甲乙高度关系h甲根据
可知甲乙的密度关系ρ甲>ρ乙
A不符合题意;
C.由于甲、乙对地面的压强相等,且S甲>S乙
由F=pS可知原来甲乙对地面的压力关系F甲原>F乙原
沿图中对角线虚线切去斜上方的部分,甲、乙的重力变为原来的一半,甲、乙对桌面的压力也变为原来的一半,所以剩余部分对地面的压力的关系F甲>F乙
C不符合题意;
BD.由于受力面积不变,压力变为原来的一半,由可知,甲、乙对地面的压强变为原来的一半,由于原来压强相同,所以现在的压强仍然相等,即p甲=p乙
B不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】当受力面积一定时,压力减小,压强减小;柱形固体的压强和密度、高度有关。
30.【答案】(1)海绵的形变程度;转换
(2)乙丙;当压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
(3)没有控制受力面积相同
(4)压强
(5)细沙
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中,压力的作用不同,海绵的形变程度也不同,所以可通过海绵的形变程度来显示小桌对海绵的压力作用效果。这是转换法。
(2)滑雪者和步行都的体重相同,即对雪地的压力相同,但受力面积不同,这与实验中的乙、丙两图的原理相同。
图乙、丙中,压力相同,甲中受力面积小,海绵的形变程度明显,所以可得:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
(3)小红的实验中,压力改变的同时,受力面积的大小也改变了,要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积不变。
(4)在物理学中,用压强来表示压力的作用效果。
(5)实验室没有海绵,可选用较易发生细沙来代替海绵。
【分析】(1)通过海绵的凹陷程度可以反应压力的作用效果;是转换法的利用;
(2)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)探究压力的作用效果和压力的 关系时,要保持受力面积相同;
(4)压力的作用效果利用压强表示;
(5)可以利用细沙代替海绵,反应压力的作用效果。
31.【答案】(1)解:由图得,消毒车10min运动的路程为4km,平均速度为
由 得,消毒液的质量得
答:10min内消毒车的平均速度24km/h;消毒液的质量1.01×104kg;
(2)解:喷洒前,消毒液的体积为10m3,质量为1.01×104kg。
消毒车对水平地面的压力
消毒车对水平地面的压强
答:喷洒前,消毒液质量1.01×104kg,消毒车对水平地面的压强4.02×105Pa。
【知识点】密度公式及其应用;速度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用路程和时间的比值, 计算速度;根据密度和体积的乘积,计算质量;
(2)根据物体的质量计算重力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
32.【答案】(1)二力平衡;压力;无关;A;不一定
(2)海绵的凹陷程度;B;乙、丙;等于;没有控制压力大小不变
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)①实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理可知,此时木块所受摩擦力的大小与拉力的大小相等。
②由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,乙图的压力大,弹簧测力计的示数大,摩擦力大,所以可以得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
③由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
④由图丁所示实验可知,在用力将木板向右拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计A向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计A的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;弹簧测力计固定不动,便于读数。
(2)①根据转换法,该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果。
②对比甲、乙两图,受力面积相同而压力不同,乙图压力大,乙图力的作用效果明显,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。
A.缝衣针的一端做得很尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,A不符合题意;
B.货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,B符合题意;
故答案为:B。
③研究压力作用效果与受力面积关系时,要控制压力大小相同,改变受力面积,图乙、丙符合题意。
④[9]从乙、丁两图可以看到,小桌和砝码的压力是相同的,接触面积也相同,根据
可知,乙、丁两种情况中小桌产生的压强是相同的,即
⑤[10]研究压力的作用效果与受力面积的关系要控制压力大小相等,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,对支持面的压力大小发生了改变,故他在探究过程中存在的问题是:没有控制压力大小不变。
【分析】(1)根据滑动摩擦力的影响因素时,根据物体的匀速直线运动,结合二力平衡,计算摩擦力;当粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;压力和接触面相同时,滑动摩擦力大小和接触面积无关;当物体固定不动时,拉住物体的弹簧测力计的示数,测量了摩擦力的大小;拉动物体下面的接触面时,不一定匀速直线运动;
(2)探究压力的作用效果的影响因素时,通过海绵的凹陷程度反应压力的作用效果;当受力面积一定时,压力越大, 压力的作用效果越明显;探究压力的作用效果和受力面积的关系,要保持压力相等;当压力和受力面积相同时,压力的作用效果相同;探究压力的作用效果和受力面积的关系时,要保持压力相等。
33.【答案】D
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】因为在水平面上压力等于重力,所以物块以不同方式放在水平桌面上时对水平面的压力相等,即F甲=F乙
甲方式受力面积较小,由可知甲方式对桌面的压强较大,即p甲>p乙。
故答案为:D。
【分析】水平面受到的压力等于重力;利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
34.【答案】沙发比凳子软,坐在沙发上,压力一定时,身体的受力面积比较大,压强小,所以坐凳子不如沙发舒服。
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【分析】在压力一定时,通过增大受力面积的方法可以减小压强。
35.【答案】(1)解:运动员的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
在水平雪面上,雪地受到的压力F=G=600N
答:雪地受到的压力是600N
(2)解:雪地受到的压强
答:雪地受到的压强是1500Pa。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强。
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