七下第三章 第7节 压强 举一反三(含解析)

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名称 七下第三章 第7节 压强 举一反三(含解析)
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文件大小 5.7MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-05-17 16:49:28

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第7节 压强
考点一、压力
压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。压力作用在受力物体的表面上,力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。
(1)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。
(2)压力的作用点:作用在受力物体表面,作用点等效作用在接触面中心。
(3)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。
压力和重力的辨析
压力 重力
定义 垂直作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而受到的力
产生原因 物体之间相互接触并挤压 地球的吸引
施力物体 对物体产生挤压的物体 地球
受力物体 受到挤压的物体 物体本身
大小 可小于、等于、大于重力,也可能与重力无关 与物体的质量成正比
方向 垂直于受力物体表面并指向受力物体 竖直向下
作用点 受力物体的接触面 重心
【能力拓展】由于受力物体的受力面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是斜面,因此压力的方向没有固定的指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直。
典例1:如图所示,物体G重为6 N,物体M重为4 N,力F为4 N。在下列各图中,物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据压力产生的原因分别计算出各个选项中压力的大小即可。
【解答】A.压力由物体的重力产生,即压力F=G=6N,故A不合题意;
B.压力由两个物体的重力产生,即压力F=6N+4N=10N,故B不合题意;
C.压力等于物体的重力与竖直向上的拉力的差,即压力F=6N-4N=2N,故C不合题意;
D.压力由作用在物体上的水平推力F产生,即F=4N,故D符合题意。
变式1:(2021七下·杭州期末)如图是小方堆的石头塔,三块石头的重力分别为GA=10N,GB=20N,GC=30N,则A对地面的压力为(  )
A.0N B.30N C.60N D.10N
【答案】A
【解析】根据图片可知,石头A并没有直接与地面接触,因此它不会对地面产生压力,即A对地面的压力为零,故A正确,而B、C、D错误。
变式2:在下图中,正确表示压力的是 (  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】物理学上的压力,是指发生在两个物体的接触表面的作用力,或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力,或者是液体对于固体表面的垂直作用力;压力的作用方向通常垂直于物体的接触面,而指向被压的物体。压力示意图中一般将压力的作用点画在接触面之间。
【解答】A、物体对地面的压力是地面受到的,作用点在地面,A错误;
B、物体对斜面的压力,方向垂直于斜面,且是斜面受到的力,B错误;
C、压力垂直于接触面且指向被压的物体,作用点在接触上,表示正确,C正确;
D、压力垂直于接触面且指向被压的物体,D错误。
变式3:一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:
①每人各选三张相同的白纸,按图a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   (选填“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:
支柱形状 四棱柱 圆柱 三棱柱
塑料板与细沙总质量/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(取g=10N/kg)。
【答案】(1)从小到大 (2)丙 (3)4
【解析】(1)甲同学在添加砝码时,如果从大到小添加,那么可能放上第一个砝码时,支柱就被压塌,从而无法完成测量;
(2)沙子的质量比砝码或钩码要小得多,因此有利于对压力进行精细调节,从而得到十分准确的测量数据;
(3)根据表格确定支柱被压塌时,上面塑料板和沙子的最大质量,然后根据F=G=mg计算最大压力。
【解答】(1)此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是从小到大;
(2)最能精确反映支柱所能承受最大压力的是丙同学所做的实验;
(3)根据表格可知,圆柱被压塌时,上面塑料板和细沙的质量最大为400g,那么能承受的最大压力为:F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。
考点二、压力的作用效果
(一)实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码,按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码,按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中小桌对海绵的压力大,乙图中的海绵被压下得深,即乙图压力的作用效果比甲图的明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图海绵的受力面积小,乙图中海绵被压下得深,即乙图压力的作用效果比丙图的明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(二)压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强,F表示压力,S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2,帕斯卡是一个很小的单位, 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1帕;一块平放的砖对地面的压强约为103帕,坦克履带对地面的压强约为105帕。
【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时,使受力面积保持不变,改变压力的大小,观察受压物体形变的大小;研究压力的作用效果跟受力面积的关系时,使压力大小保持不变,改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。。
典例1:(2022七下·定海期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌子、海棉、砝码、木板)设计了如图甲、乙两个实验,通过观察图甲、乙后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上,发现小桌子对木板的压力效果不够明显,如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是通过   来比较压力的作用效果的
(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是   。
(3)若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙,图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ,则 p乙  p丙 (选填“大于”、等于”、或“小于”)
【答案】(1)比较凹陷程度(2)没有控制材质相同(3)等于
【解析】(1)小桌子对海绵产生压力,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。
(2)只有当小桌下面的材质相同时,才能通过凹陷程度判断压力作用效果的大小;
(3)根据公式比较压强的大小。
【解答】(1)小明和小华是通过比较凹陷程度来比较压力的作用效果的;
(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是:没有控制材质相同;
(3)根据图片可知,图乙和图丙中,桌子对下表面的压力相同,且接触面积相同,根据可知,压强相等,即p乙=p丙。
变式1:(2022七下·诸暨期末)小敏利用海绵、小方桌和砝码进行了如图探究活动。下列分析不正确的是(  )
A.探究的方法:控制变量法
B.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
C.探究过程的分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断压力的作用效果
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关
【答案】C
【解析】根据探究压力作用效果影响因素的实验的过程、现象、方法分析判断。
【解答】探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力相等;探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积相等,故A、B、D正确不合题意;
在实验过程中,通过观察海绵凹陷程度的大小判断压力的作用效果,故C错误符合题意。
变式2:(2022七下·滨江期末)上、下底及材料相同,质量相同的两圆台形物体置于水平地面上,如图放置,若用大小分别为Fa和Fb,的水平拉力拉动物体在同一水平地面上做匀速直线运动,则    (选填“Fa>Fb”“FaPb”"Pa【答案】Fa=Fb;Pa【解析】(1)首先根据影响滑动摩擦力的因素比较摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识比较拉力的大小;
(2)根据公式P=F/S比较即可。
【解答】(1)两个圆台的重力相等,即对地面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,那么运动时它们受到的摩擦力相等。当它们在水平方向做匀速直线运动时,它们受到的拉力和摩擦力相互平衡,即f=F。比较可知,它们受到的的拉力相等,即Fa=Fb;
(2)两个圆台对地面的压力都等于自身重力,即压力相等,接触面积Sa>Sb,根据公式P=F/S可知,它们对地面的压强pa变式3:(2022七下·南浔期末)我国生产的某型号的重型卡车,空载时质量2×104kg,最大载货量4×104kg,满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积为0.05m3,共有轮胎个数为16个。当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍。则:
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
【答案】(1)改变物体的运动状态
(2)解:空载时所受重力:G0=m0g=2×104kg×10N/kg=2×105N
空载时,匀速行驶受到的摩擦力:f=0.2G0=0.2×2×105N=4x104N
牵引力和摩擦力为一对平衡力,牵引力:F=f=4×104N
(3)解:满载时总重力:G总=m总g=6×104kg×10N/kg=6x105N
对水平路面的压力:F=G总=6×105N ,S=0.05m2×16=0.8m2
对路面压强:p=F/S=6×105N/0.8m2=7.5×105Pa<9×105Pa,该卡车满载时通过路面不会对其造成损坏
【解析】(1)力的作用效果包括:①力改变物体的形状;②力改变物体的运动状态;
(2)首先根据G=mg计算出卡车空载时的重力,再根据f=0.2G计算出匀速行驶受到的摩擦力,最后根据二力平衡的知识计算出卡车受到的牵引力,即F=f。
(3)首先根据G总=m总g计算出满载时卡车的总重力,再根据F=G总计算出卡车对地面的压力,接下来根据计算出卡车对路面的压强,最后与路面承受的最大压强进行比较即可。
【解答】(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能改变物体的运动状态。
考点三、增大或减小压强的方法
由压强公式可知,压强的大小与压力大小和受力面积大小有关,因此改变压强的途径是:若压力大小一定,改变受力面积大小;若受力面积大小一定,改变压力大小;或者两者同时改变。
(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时),或者增大压力的同时减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时),增大受力面积(压力一定时),或者减小压力的同时增大受力面积。
典例1:下列关于压力和压强的说法中,正确的是(  )
A.压力越大,支持面所受到的压强就一定越大
B.物体越重对支持面的压力就一定会越大
C.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定越小
D.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定会越大
【答案】D
【解析】压强是指单位面积上受到的压力,故A错误;
压强的大小与受力面积和压力大小有关,单位面积上受到的压力越大,压强越大。故B错误;
由p=可得,压力一定时,受力面积越小,压强越大;故C错误,D正确
变式1:下列生活实例中,属于增大压强的是(  )
A.剪刀的刀刃做得很薄
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.大型载重货车有很多车轮
【答案】A
【解析】A、剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A符合题意;
B、铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意;
C、取出一些书的书包背起来更舒服,是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。故C不合题意;
D、大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故D不合题意。
变式2:2020年6 月1日起,公安部在全国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬,内部材料松软),开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是(  )
A.发生碰撞时,头盔可增大头部的受力面积,从而增大压强
B.发生碰撞时,头盔可减小头部的惯性,从而减小撞击力
C.系安全带可减小人体的惯性,避免出现安全事故
D.系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
【答案】D
【解析】发生碰撞时,头盔可以增大头部的受力面积,从而减小压强,故A错误;
惯性的大小与物体的质量大小有关,与其它因素无关,故B、C错误;
系上安全带后,会对人体施加阻力,从而减小人体的撞击速度,进而减小惯性造成的伤害,故D正确。
考点四、液体的压强
(一)科学中,常用压强计来比较液体内部的压强。
(二)压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时,U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差就越大。
(三)液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明,液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,液体的深度越大,产生的压强越大。
液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强,液体的内部也存在压强。例如,游泳时,若潜入水中,水的压强会使你感到胸闷。
(四)研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强,这些压强可能相等。
②水的内部压强大小可能与水的深度有关。
(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。
(3)设计实验方案
实验方法:控制变量法和转换法。
具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面),探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等;控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下),改变金属盒在水中的深度,探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西,使问题简化,这是运用了转换法。
结论:水的内部向各个方向都存在压强,在同一-深度,水对各个方向的压强都相等;水的深度对水的内部的压强有影响,深度越大,水的内部压强越大。
(五)液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用,所以液体对容器底产生压强;由于液体具有流动性,所以对阻碍它流动的容器壁产生压强;由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压,所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同,深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。
典例1:(2022七下·仙居期末)小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。
①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。
②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时,橡皮膜变平(图丙)。
③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验①中的现象,可以说明   。
(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是   。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1   h2
(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)水对容器底部有压强(2)液体密度相同时,深度越深,压强越大(3)<
【解析】(1)根据橡皮膜所在的位置确定液体压强产生的位置和方向;
(2)橡皮膜凸起的程度越大,说明液体压强越大,据此分析液体压强和深度的关系即可;
(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)在实验(1)中,橡皮膜在玻璃管的底部,且向下凸起,那么说明:水对容器底部有压强。
(2)将玻璃管放入水中后,向下运动的距离越大,橡皮膜向上的凸起程度越大,那么得到结论:液体密度相同时,深度越深,压强越大。
(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,
即p盐水=p水;
ρ盐水gh1=ρ水gh2;
ρ盐水h1=ρ水h2;因为盐水密度大于水的密度,所以h1变式1:如图所示,一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没,水对容器底部的(  )
A.压力不变,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力变大,压强不变
【答案】A
【解析】首先分析水面高度的变化,再根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部压强的变化,最后根据F=pS判断水对容器底部压力的变化。
【解答】烧杯中装满水,将木块缓慢下压至浸没时,水会不断的流出,但是水面的高度保持不变。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对容器底部的压强不变。根据F=pS可知,水对容器底部的压力不变。故选A。
变式2:(2022七下·鹿城月考)如图所示,底面积和质量都相同的 A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强 pA     pB,容器对桌面的压强 pA′  pB′ (均选填“>”“=”“<”)
【答案】<;=
【解析】(1)首先根据密度公式比较两种液体的密度大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据公式P=F/S比较容器对桌面的压强大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积VA>VB,且质量mA=mB,根据密度公式可知,液体密度ρA<ρB。液体的深度hA=hB,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强:pA(2)容器的质量相等,液体的质量也相等,根据F=G总=m总g可知,容器对桌面的压力相等。容器与桌面的接触面积相等,根据公式P=F/S可知,容器对桌面的压强pA'=pB'。
变式3:(2022七下·新昌期末)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是   (选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度   ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将    (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
【答案】(1)装置漏气 (2)越大 (3)变大
【解析】(1)在使用U形管压强计时,如果装置的气密性良好,那么橡皮膜受到挤压后,与管相连的一侧液面会下降,另一侧液面会上升;否则,装置可能漏气了。
(2)分析乙和丙中哪个因素不同即可;
(3)根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。
【解答】(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是装置漏气。
(2)根据图片可知,在乙和丙中,液体的种类不同,也就是液体的密度不同,那么得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(3)图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,金属盒所在的深度会增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,橡皮膜受到液体压强将变大。
1.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
【答案】B
【解析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】当压力相同时,一把大头针与气球的接触面积大于一根大头针,则前者对气球的压强远远小于后者,因此前者气球无恙而后者气球被刺破,故B正确,而A、C、D错误。
2.如图所示,小明将压强计的探头放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是( )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左移动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
【答案】A
【解析】增大U形管液面的高度差h,即增大压强计探头受到的压强,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,要么增大液体的密度,要么增大探头所处的深度,故A正确,而B、C、D错误。
3.如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是(  )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
【答案】C
【解析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强:。故C正确,而A、B、D错误。
4.(2022七下·诸暨期末)如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲>F乙;p甲p乙
C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲【答案】D
【解析】(1)两个物体质量相等,根据G=mg可知,则它们的重力相等,对地面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,那么它们受到的滑动摩擦力相等。当两个物体都做匀速直线运动时,它们受到的拉力与摩擦力相互平衡,即拉力等于摩擦力。比较可知,二者受到的拉力相等,即F甲=F乙。
(2)两个物体的重力相等,则对地面的压力相等,且受力面积S甲>S乙,根据公式可知,对地面的压强p甲5.(2022七下·杭州期末)如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲和乙的密度相等,甲的边长大于乙的边长。甲对地面压强为p1,乙对地面压强为p2。下列判断正确的是(  )
A.p1=p2
B.p1 >p2
C.若将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为 p1
D.若将乙放到甲上,甲对地面的压强将小于p1
【答案】B
【解析】水平面上的物体对地面的压力等于自身重力,根据公式分析判断。
【解答】AB.设甲的边长为a,乙的边长为b,由题意知a>b;
甲、乙的密度相等,甲的边长大于乙的边长,
因实心正方体物块对水平地面的压强:,所以p1>p2,故A错误,B正确;
C.由前面解答可知,p1=ρga,p2=ρgb;
将甲放到乙上,乙对地面的压强:
因为a>b,所以a2>b2,即;则;
所以p2'>p1,故C错误;
D.将乙放到甲上,与甲相比,甲对地面的压力变大,受力面积不变,所以甲对地面的压强变大,即p1'>p1,故D错误。故选B。
6.(2022七下·婺城期末)如图是生活中常见的两种玻璃水杯,它们的底面积相同,将它们放在水平的桌面上。甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中(未溢出),水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。请判断:F1   F2,p1   p2。(均填“>”、“<”或“=”)。
【答案】<;<
【解析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化,再根据F=pS分析水对杯底压力的变化。
【解答】甲杯上口大下口小,乙杯上下粗细一致,则将甲杯中的水倒入乙杯后,水面的高度会增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对杯底的压强会增大,即p17.(2022七下·新昌期末)长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S'(S【答案】小于;大于
【解析】(1)甲和乙对地面的压强相等,且接触面积S(2)若将二者叠放在一起时,它们对地面的压力都等于二者重力之和,即对地面的压力相等,且接地面积S8.如图1是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,则a、b两种物质密度之比为    ,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图2)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为
   。
【答案】2:1;2:1
【解析】(1)根据公式分别计算出a、b的密度,然后做比即可;
(2)根据压强公式推导计算出甲、乙对地面的压强之比。
【解答】(1)根据图1可知,a的密度:;
b的密度:;
则a、b的密度之比为:。
(2)上下粗细一致且密度均匀柱体,对地面压强:;
则甲乙对水平地面的压强之比为:。
9.(2022七下·杭州期末)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端,使铅笔处于静止状态。
(1)根据你所学的知识判断   (填“图甲”或“图乙”)的方法不合理,理由是  。
(2)图甲中,铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端,则笔尖对手指的压强为 Pa。
【答案】(1)乙;乙图中没有控制压力相同 (2)4×106
【解析】(1)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力相等,对铅笔进行受力分析即可;
【解答】(1)根据图乙可知,下面手指对铅笔的支持力等于上面手指对铅笔的压力与铅笔重力之和,即下面手指对铅笔的力大于上面手指对铅笔的力,则乙不合理,理由是:没有控制压力相等。
(2)笔尖对手指的压强:。
10.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则:液体对容器底部的压强p甲   p乙;容器对桌面的压强p甲‘   p乙’p。(均填“>”“=“或“<")
【答案】>;=
【解析】(1)首先根据m=ρV比较液体密度的大小,再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小;
(2)首先根据F=G总比较容器对桌面的压力大小,再根据公式比较容器对桌面的压强大小。
【解答】(1)根据图片可知,液体的体积V甲ρ乙。此时液体深度h甲=h乙,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体压强p甲>p乙。
(2)容器的质量和液体的质量相同,根据G=mg可知,容器和液体的总重力相等。根据F=G总可知,容器对桌面的压力相等。容器的底面积S甲=S乙,根据可知,容器对桌面的压力p甲'=p乙'。
11.(2022七下·武义期末)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为P1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为P2,已知P1:P2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙=   ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为P3,则P3:P1=   。
【答案】(1)3:1 (2)4:1
【解析】(1)已知A、B的边长之比可求体积之比,在水平桌面上压力等于物体自身的重力,根据公式,利用压强之比进一步求出重力之比。
(2)根据分别列出两个压强的表达式,然后作比即可。
【解答】(1)A、B的体积之比;
将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为;
取走乙,甲对地面的压强为;所以;甲与乙的重力之比是:。
(2)若将甲叠放在乙上方时,
物块乙对桌面的压强为;
那么:。
12.(2022七下·诸暨期末)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d.抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜    (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)观察到橡皮膜    (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了   法。
【答案】(1)C (2)bd (3)转换
【解析】(1)橡皮膜总是向压强小的方向凸起,即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
(2)根据结论确定液体压强影响因素的大小关系;
(3)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)要证明液体内部向上有压强,那么橡皮膜必须向上凸起,故选C。
(2)根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知,选取的位置必须深度相同,故选bd。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了转换法。
13.(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方,结果如图乙。小明想研究液体压强与   的关系。
(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体,液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,请推测他所看到的现象并说明原因。
【答案】(1)深度
(2)橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【解析】(1)根据乙图确定哪个因素不同即可;
(2)首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大,然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。【解答】(1)根据乙图可知,液体密度相同而深度不同,则小明想研究液体压强与深度的关系。
(2)小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,它看到的现象和原因为:
①橡皮膜向右凸时,左侧液体压强大于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时,左侧液体压强等于右侧,而左侧液体深度却小于右侧,则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
14.(2021七下·临海期末)液体内部的压强大小与什么因素有关?
(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论:   。
(2)继续实验
实验目的:证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(如图乙) :上端开口形状不同的玻璃容器3个(虚线A以下完全相同),橡皮膜,刻度尺,水。
实验步骤与预测结果:   。
【答案】(1)液体的压强随深度的增加而增大(合理即可)
(2)向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。 橡皮膜向下凸出的程度相同。
【解析】(1)玻璃筒中的水越多,橡皮膜所在的深度越大;而橡皮膜凸起程度越大,说明受到的压强越大,据此分析液体压强随深度的变化规律即可。
(2)根据乙图可知,三个形状不同的容器中注入高度相同的水后,其中水的质量肯定不同。根据p=ρ水gh可知,此时橡皮膜受到的压强相同,则橡皮膜的凸起程度相同,从而可以知道:液体的质量不同时,产生的压强可能相等,即液体的压强与液体质量无关,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论:液体的压强随深度的增加而增大。
(2)实验步骤:向三个容器中加水,使水面超过 A 且深度相同,观察橡皮膜凸出程度。
预测结果: 橡皮膜向下凸出的程度相同。
15.(2022七下·椒江期末)小科将书本放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)下列属于一对平衡力的是 。
A.书本对桌面的压力 B.桌面对书本的支持力 C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是 。
A.压力减小,压强不变 B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大 D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置O移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是   。
【答案】(1)C
(2)B
(3)书本受到的重力与支持力不能保持平衡
【解析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)水平面上的物体对地面的压力等于自身重力,根据公式分析压强的变化;
(3)根据二力平衡的知识分析解答。
【解答】(1)桌面对书本的支持力作用在书本上,方向竖直向上;书本受到的重力作用在书本上,方向竖直向下。则这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,是一对平衡力。
故选BC。
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,书本对桌面的压力始终等于重力。因为重力不变,所以它对桌面的压力不变。书本与桌面的接触面积减小,根据可知,书本对桌面的压强增大,故选B。
(3)根据图乙可知,当书本的重心移出桌面边缘时,它受到的重力和支持力就不在同一直线上了,此时二者不能平衡,因此:小科认为书本翻落的原因是书本受到的重力与支持力不能保持平衡。
16.用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)如图甲所示,压强计是通过比较   来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该   ,而小明同学却观察到如图甲所示的情景,应进行调节。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水),如图乙和丙所示,他发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图    (填“乙”或“丙”)杯子中盛的是水,理由是    。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差;相平(2)乙;金属盒浸入液体中较深,但压强小
【解析】(1)当压强计的金属盒上不受压强时,U形管两侧液面的高度差相等;金属盒上受到的压力越大,U形管两侧液面的高度差越大。
【解答】(1)如图甲所示,压强计是通过比较U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边液面应该相平,而小明同学却观察到如图甲所示的情景,应进行调节。
(2)根据图片可知,乙图中U形管液面的高度差小,即金属盒上受到的压强较小,但是它的深度较大,根据p=ρ液gh可知,乙的密度肯定小于丙的密度,则乙中盛的是水。
17.(2022七下·丽水期末)某实验小组利用压强计探究“影响液体内部压强大小因素”。请回答:
(1)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲。调节方法是取下左侧橡皮管,重新组装,使U形管左右两侧液面保持   ;
(2)比较乙、丙两图可得到的结论是   ;
(3)图丁的烧杯中分别盛有体积相同的水和酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3)。实验现象如图,则烧杯A盛的液体是   。
【答案】(1)相平(2)同种液体,液体内部的压强随着深度增大而增大(3)水
【解析】(1)当U形管内左右两边的液面相平时,说明液面上方的气压与外界的大气压强相等,这样才能开始测量;
(2)比较乙和丙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)根据U形管液面的高度差确定液体压强的大小,再根据p=ρ液gh比较液体密度的大小即可。
【解答】(1)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲。调节方法是取下左侧橡皮管,重新组装,使U形管左右两侧液面保持相平。
(2)根据图乙和图丙可知,液体的密度相等,而金属盒的深度不同,那么得到结论:同种液体,液体内部的压强随着深度增大而增大。
(3)根据图丁可知,U形管左边的液面低,则左边液体的压强大于右边。根据p=ρ液gh可知,左边液体的密度大于右边,那么A盛的是水。
18.(2022七下·椒江期末)小科利用水槽、底面积100厘米2的轻质长方体塑料简、滑轮、弹簧测力计,设计了探究“影响液体压强因素"的实验,如图所示。
(1)小科缓缓拉动弹簧测力计,多次改变塑料简底部浸入水中深度,观察记录测力计的示数如下表:
实验次序 塑料简底部深度/cm 测力计拉力/N
1 1 1
2 1.4
3 2 2
第2次实验测力计拉力大小如图所示,其中拉力大小为   。根据记录的实验数据,分析并计算第2次实验塑料筒底部受到的液体压强为   。
(2)通过该实验,小科得出的结论是   。
【答案】(1)1.4N;140Pa (2)当液体密度相同时,深度越大,液体产生的压强越大
【解析】(1)根据图片可知,弹簧测力计的的分度值为0.2N,则第2次实验中弹簧测力计的示数为1.4N。第2次实验中塑料桶底部受到的液体压强为:p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.014m=140Pa。
(2)根据表格数据可知,当塑料桶底部的深度增大时,弹簧测力计的示数不断增大,即底部受到的压力不断增大,即底部受到的压强不断增大,那么得到结论:当液体密度相同时,深度越大,液体产生的压强越大。
19.(2022七下·滨江期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由   。
【答案】(1)变大(2)变小(3)平面;橡皮膜上下两个表面受到的水的压强相等
【解析】(1)液体压强随深度的增加而增大,而橡皮膜的凸起程度反映它所处位置液体压强的大小;
(2)玻璃管内的水对橡皮膜产生向下的压强,而玻璃管外的水对橡皮膜产生向上的压强。随着橡皮膜的深度逐渐增大,则向上的压强逐渐增大,而上下方向上的压强相互抵消,从而造成橡皮膜受到向下的压强减小,据此判断橡皮膜的凸起程度的改变;
(3)当橡皮膜不受压强时,它应该保持水平状态,据此分析解答。
【解答】(1)向管内缓缓注水,水的密度不变,水的深度增加,根据p=ρgh得到,水对橡皮膜的压强增大,水对橡皮膜的压力增大,橡皮膜向外凸的程度会变大。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动,橡皮膜受到水向上压强增大,压力增大,管内水对橡皮膜向下的压力不变,所以橡皮膜向外凸的程度会变小。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等,受力面积相同,所以上下受到的压力大小相等,方向相反,使橡皮膜水平。
20.(2022七下·金东期末)为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,同学们进行如图所示的操作进行探究。甲装置U形管内装有已染色的水,实验装置经测试可以正常使用。
(1)如图甲若在使用压强计前,将橡皮膜置于空气中,发现U形管内液面已有高度差,可以通过   的方法可以进行调节。
(2)调节好压强计,小东同学按照图乙、丙、丁所示进行实验,比较丙、丁两图可知,液体内部压强与液体的   有关;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将   。
(4)小东同学提出若U形管左右两侧液面的高度差较小,测量时会导致较大误差,下面操作能增大U形管左右两侧液面高度差的操作是 。
A.将U形管换成更粗的 B.将U形管换成更细的
C.U形管中换用密度更大的液体 D.U形管中换用密度更小的液体
【答案】(1)拆除软管重新安装(或重装) (2)密度(或种类) (3)不变 (4)D
【解析】(1)在实验开始前,要控制橡皮管内气压等于外面的大气压强,此时U形管两侧液面的高度差相同。如果高度差不相同,那么只能将橡胶管拆下来重新组装即可。
【解答】(1)如图甲,若在使用压强计前,将橡皮膜置于空气中,发现U形管内液面已有高度差,可以通过拆除软管重新安装(或重装)的方法可以进行调节。
(2)在图丙和图丁中,液体密度不同而探头所在的深度相同,因此:可探究液体内部压强与液体密度的关系;
(3)在同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等,即:图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(4)根据液体压强公式p=ρ液gh,液体压强的大小只与液体的密度和深度h有关。要增大U形管两侧液面的高度差h,只能通过减小液体密度的方法,故D正确,而A、B、C错误。故选D。
21.(2022七下·武义期末)小科经常开展家庭小实验,他用如图所示的其中一种或多种器材,分别完成了三个指定实验。
[实验:1]:探究“液体对侧壁的压强是否与 有关”
选用器材:锥子、塑料瓶及水;
操作方法:用锥子在塑料瓶侧壁上按不同深度扎透几个等大的洞;
实验现象:有水喷出,且深度越深喷出的水越远。
[实验.2] :探究“物体是否具有惯性”
选用器材:小石块、一张白纸;
操作方法将小石块静分别放在白纸上,快速水平抽出小石块下方的白纸;
实验现象: 。
[实验3]:探究“压力的作用效果与受力面积是否有关”
选用器材:装满水的矿泉水瓶、橡皮泥;
操作方法:分别将装满水的矿泉水瓶正放和倒放在橡皮泥上;.
实验现象:矿泉水瓶倒放时,橡皮泥凹陷明显。
请根据要求,完成下列问题。
(1)实验:1探究的是“液体对侧壁的压强是否与   有关”;
(2)实验2现象:小石块    ;
(3)通过实验3可以得出的结论是:    ;
(4)写出实验3中用到的其中一种研究方法:   。
【答案】(1)深度
(2)停留在原位置附近(或“不跟随白纸运动”或“仍保持静止状态”或“停留在原位置”)
(3)压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显
(4)转换法(或控制变量法)
【解析】(2)白纸受力由静止变为运动状态,而石块由于惯性保持原来的静止状态停留在原来位置;
(4)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。探究某个因素对物理量的影响时,控制其它因素相同,这就是控制变量法。
【解答】(1)根据“按不同深度扎透几个等大的洞”可知,实验(1)探究“液体对侧壁的压强是否与深度有关”;
(2)实验2现象:小石块停留在原位置附近(或“不跟随白纸运动”或“仍保持静止状态”或“停留在原位置”);
(3)根据描述可知,实验3中“正放和倒放”时与橡皮泥的接触面积不同,而压力相同,那么得到结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
(4)将压强大小转换为橡皮泥的凹陷程度,探究压力作用效果与受力面积的关系时,控制压力相等,因此实验3使用了转换法和控制变量法。
22.(2022七下·丽水期末)小丽为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,采用U形管压强计研究液体内部的压强规律,并记录实验数据如下表所示。
序号 液体 深度/厘米 橡皮膜朝向 U型管液面高度差/厘米
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝左面 4.9
4 水 10 朝左面 9.7
5 水 15 朝左面 14.6
6 酒精 15 朝左面 11.8
7 盐水 15 朝左面 16.9
(1)实验中液体压强的大小是通过比较U型管液面高度差来判断的,这用到的科学方法是   ;(2)小丽在检查压强计时发现,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小丽却观察到如图所示的情景。为了能正常完成实验,小丽接下来应该做的是   ;
(3)实验序号1、2、3探究的目的是   ;
(4)本实验可得出的结论是   。
【答案】(1)转换法
(2)打开橡胶管上的夹子
(3)探究液体内部同一深度向各个方向压强的大小关系
(4)在同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等。液体压强随深度的增加而增大;液体压强与液体的密度有关
【解析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)当U形管两侧的液面高度不同时,说明内外气压不同,此时可以打开橡胶管上的夹子,让内外空气相通,这样液面可以恢复相平。
(3)分析实验1、2、3中哪些因素相同,哪个因素不同,从而确定探究目的;
(4)根据表格数据,分析液体压强与深度、方向和液体密度的关系即可。
【解答】(1)实验中液体压强的大小是通过比较U型管液面高度差来判断的,这用到的科学方法是转换法;
(2)小丽在检查压强计时发现,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小丽却观察到如图所示的情景。为了能正常完成实验,小丽接下来应该做的是:打开橡胶管上的夹子。
(3)在实验1、2、3中,液体的种类相同,深度相同,只是橡皮膜的朝向不同,那么探究的目的是:液体内部同一深度向各个方向压强的大小关系。
(4)比较实验1、2、3可知,在同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
比较实验3、4、5可知,液体压强随深度的增加而增大;
比实验5、6、7可知,液体压强与液体的密度有关。
23.(2022七下·温州期末)北京冬奥会高山滑雪项目,需要高质量的雪道。雪道的制造主要经历造雪、铺雪、压实等过程。
(1)造雪阶段。为实现更高速滑行,需减小滑雪板滑行时所受的摩擦,则图甲中最符合要求的雪是   。
(2)铺雪、压实阶段。压雪机(如图乙)利用车头的除雪铲将成堆的雪推平,同时,车下的履带将铺平的雪道压实。
①除雪铲在推动雪堆往前运动的过程中,也会受到雪堆对它的阻力,这说明 ▲ 。
②某品牌压雪机的质量为6400千克,股带与地面的总接触面积为8米2。则该压雪机工作时,对雪道产生的压强为多少帕?
【答案】(1)C
(2)①力的作用是相互的;
②F=G=mg= 6400千克×10牛/千克=64000牛
P= =8000帕
【解析】(1)根据减小摩擦力的方法分析解答;
(2)①根据力的作用的相互性解答;
②首先根据F=G=mg计算出压雪机对雪道的压力,再根据计算出它对雪道的压强。
【解答】(1)雪道表面的雪保持结晶状态,从而使雪道表面光滑平整,从而减小摩擦力,故选C。
(2)①除雪铲在推动雪堆往前运动的过程中,也会受到雪堆对它的阻力,这说明力的作用是相互的。
24.(2022七下·诸暨期末)如图所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。当小敏用大小为100牛顿的水平推力向前推时,没推动,加把劲才推动。当推力为200牛顿时,木块做匀速直线运动,请回答下列问题:(g取10Nkg)
(1)木块受到的重力   牛 。
(2)没推动木箱时,木箱受到的摩擦力为   牛。
(3)求木箱对地面的压强。(写出计算过程)
【答案】(1)1000 (2)100
(3)木箱与地面的接触面积S=ab=0.4m×0.5m=0.02m2; 则木箱对地面压强:。
【解析】(1)木块受到的重力:G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
(2)没推动木箱时,木箱受到的摩擦力与推力相互平衡,即二者大小相等,那么摩擦力f=F=100N;
(3)木箱与地面的接触面积S=ab=0.4m×0.5m=0.02m2;则木箱对地面压强:。
25.(2022七下·新昌期末)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在我国举行,中国运动员谷爱凌在女子自由式滑雪大跳台项目中夺得冠军,在中国掀起一股滑雪热。
(1)甲图是一款滑雪板,某运动员使用该套滑雪板滑雪时,连同装备的总质量为60千克,滑雪板与地面的总接触面积0.4米2。她站立在雪地上时,雪地受到的压强为多大?
(2)乙图是比赛场地,丙图是跳台侧视图。当运动员正常完成一次比赛时,请你在丙图中画出运动员离开A点后可能的运动轨迹(运动员连同滑板整体可视为一个点),并说明你的理由。
【答案】(1)解: F=G=mg=60 千克×10牛/千克=600牛
p= =1500帕
(2)解:作图。
理由: 运动员沿滑道滑到A点时,由于具有惯性,还能继续向前运动
运动员离开A点后,只受到竖直向下的重力作用,且重力方向与运动方向不在同一直线上,重力改变了人的运动方向
【解析】(1)首先根据F=G=mg计算出雪地受到的压力,再根据计算出雪地受到的压强;
(2)根据惯性的知识和重力对物体的作用效果分析解答。
【解答】(2)运动员沿滑道滑到A点时,由于具有惯性,还能继续向斜上方运动。运动员离开A点后,只受到竖直向下的重力作用,且重力方向与运动方向不在同一直线上,因此它会先向斜上方运动,且向上的速度不断减小。当到达最高点后,再向斜下方运动,如下图所示:
26.(2022七下·丽水期末)近年来,电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2,行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍,g取10牛千克。求:
(1)四轮电动汽车放在水平地面上时,车轮会对地面产生压力,请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图;
(2)一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强;
(3)若某次行驶时,车内人和物品总质量是200千克,则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
【答案】(1)
(2)汽车对地面的压力F=G总=1.6×103kg×10N/kg+600N=16600N;
则汽车对地面的压强:;
(3)汽车行驶受到的阻力:f=0.1G总'=0.1×(1.6×103kg+200kg)×10N/kg=1800N;
根据二力平衡的知识可知,汽车匀速行驶时受到的牵引力f=f=1800N。
【解析】(1)确定车轮对地面压力的大小、方向和作用力,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
(2)首先根据F=G总计算出汽车对地面的压力,再根据计算出汽车对地面的压强;
(3)首先根据f=0.1G总'计算出汽车行驶受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
【解答】(1)车轮对地面的压力作用在接触位置的地面上,方向竖直向下,大小为:F=G=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N,如下图所示:
27.(2022七下·滨江期末)电动汽车绿色环保,能有效降低碳排放,越来越受人们的欢迎。如图是小杭购入的某品牌电动汽车,部分参数如表格所示:
车身质量 2t
充电一次最大行驶里程 600千米
最高车速 200千米/小时
每个车轮与地面接触面积 100cm2
已知小杭质量为70千克,从滨江出发到杭州千岛湖出差,其中高速路段长约150千米,允许行驶最高时速为120千米/小时,该车行驶时受到的阻力是车总重力的0.1倍。
(1)小杭以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要多少时间?
(2)汽车匀速行驶在高速路时,受到的牵引力是多少?
(3)下高速路段后,该电动汽车遇到红绿灯原地等待时对水平地面的压强是多大?
【答案】(1)小杭以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要:;
(2)汽车受到的阻力f=0.1G总=0.1×(2000kg+70kg)×10N/kg=2070N;
根据二力平衡的知识可知,汽车受到的牵引力F=f=2070N;
(3)汽车对地面的压力:F=G=(2000kg+70kg)×10N/kg=20700N;
汽车对地面的压强:。
【解析】(1)根据公式计算需要的时间;
(2)首先根据f=0.1G总计算出汽车受到的阻力,再根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力,即F=f;
(3)首先根据F=G总计算出汽车对地面的压力,再根据计算出汽车对地面的压强。
28.(2022七下·武义期末)快递机器人能自动识别快递单号、规划运输路线,还能自动充电,在物流行业有着广泛的应用。某型号快递机器人,整机质量为8千克,与水平地面总接触面积为20厘米2。该机器人以10.8千米/时的速度匀速行驶了30秒,把一个2千克的快递成功运送到目的地。求:①快递机器人匀速行驶30秒移动的距离;
②静止时,载着快递的机器人对水平地面的压强;
③若快递机器人所受的摩擦力为重力的0.2倍,则快递机器人在空载情况下,做匀速直线运动时的动力大小。
【答案】①解:v=10.8km/h=3m/s
s=vt=3m/s×30s=90m
②解:压力F=G=mg=(8kg+2kg)×10N/kg=100N
受力面积S=20m2=0.002m2
p=F/S=100N/0.002m2=5×104Pa
③解:由于做匀速直线运动,所以F=f=0.2G'=0.2m'g=0.2×8kg×10N/kg=16牛。
【解析】①根据公式s=vt计算出机器人移动的距离;
②机器人对地面的压力等于它与快递的总重力,再根据计算出它对地面的压强;
③首先根据f=0.2G'计算出它受到的摩擦力,再根据二力平衡的知识计算出它受到的动力。
29.(2022七下·乐清期末)温州瓯江北口大桥采用“两桥合建”的创新设计,大桥全长7.9公里,上层为六车道高速公路,下层按一级公路标准建设。5月7日,大桥上共静止停放每辆重35吨的重型卡车144辆,进行静力荷载试验。
(1)桥梁静力荷载试验,通过观察桥塔、桥面发生弯曲的程度来判断桥梁的工程质量,其运用的力学原理是   。
(2)重型卡车有14个宽大的车轮,这是通过   的方式减小对路面的压强。
(3)静力荷载试验时每辆重型卡车与桥面的接触面积约为0.35米2,求重型卡车对桥面的压强大小?【答案】(1)力能使物体发生形变 (2)增大受力面积
(3)解:F=G-mg=3.5×10kg×10N/kg=3.5×10N
【解析】(1)力的作用效果:①力改变物体的运动状态;②力使物体发生形变;
(2)减小压强的方法:①增大受力面积;②减小压力;
(3)首先根据F=G=mg计算出卡车对桥面的压力,再根据计算出桥面受到的压强。
【解答】(1)桥梁静力荷载试验,通过观察桥塔、桥面发生弯曲的程度来判断桥梁的工程质量,其运用的力学原理是:力能使物体发生形变。
(2)重型卡车有14个宽大的车轮,这是通过增大受力面积的方式减小对路面的压强。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第7节 压强
考点一、压力
压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。压力作用在受力物体的表面上,力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。
(1)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。
(2)压力的作用点:作用在受力物体表面,作用点等效作用在接触面中心。
(3)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。
压力和重力的辨析
压力 重力
定义 垂直作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而受到的力
产生原因 物体之间相互接触并挤压 地球的吸引
施力物体 对物体产生挤压的物体 地球
受力物体 受到挤压的物体 物体本身
大小 可小于、等于、大于重力,也可能与重力无关 与物体的质量成正比
方向 垂直于受力物体表面并指向受力物体 竖直向下
作用点 受力物体的接触面 重心
【能力拓展】由于受力物体的受力面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是斜面,因此压力的方向没有固定的指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直。
典例1:如图所示,物体G重为6 N,物体M重为4 N,力F为4 N。在下列各图中,物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是(  )
A. B. C. D.
变式1:(2021七下·杭州期末)如图是小方堆的石头塔,三块石头的重力分别为GA=10N,GB=20N,GC=30N,则A对地面的压力为(  )
A.0N B.30N C.60N D.10N
变式2:在下图中,正确表示压力的是 (  )
A. B. C. D.
变式3:一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:
①每人各选三张相同的白纸,按图a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   (选填“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:
支柱形状 四棱柱 圆柱 三棱柱
塑料板与细沙总质量/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(取g=10N/kg)。
考点二、压力的作用效果
(一)实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码,按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码,按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中小桌对海绵的压力大,乙图中的海绵被压下得深,即乙图压力的作用效果比甲图的明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图海绵的受力面积小,乙图中海绵被压下得深,即乙图压力的作用效果比丙图的明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(二)压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强,F表示压力,S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2,帕斯卡是一个很小的单位, 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1帕;一块平放的砖对地面的压强约为103帕,坦克履带对地面的压强约为105帕。
【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时,使受力面积保持不变,改变压力的大小,观察受压物体形变的大小;研究压力的作用效果跟受力面积的关系时,使压力大小保持不变,改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。。
典例1:(2022七下·定海期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌子、海棉、砝码、木板)设计了如图甲、乙两个实验,通过观察图甲、乙后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上,发现小桌子对木板的压力效果不够明显,如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是通过   来比较压力的作用效果的
(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是   。
(3)若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙,图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ,则 p乙  p丙 (选填“大于”、等于”、或“小于”)
变式1:(2022七下·诸暨期末)小敏利用海绵、小方桌和砝码进行了如图探究活动。下列分析不正确的是(  )
A.探究的方法:控制变量法
B.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
C.探究过程的分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断压力的作用效果
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关
变式2:(2022七下·滨江期末)上、下底及材料相同,质量相同的两圆台形物体置于水平地面上,如图放置,若用大小分别为Fa和Fb,的水平拉力拉动物体在同一水平地面上做匀速直线运动,则    (选填“Fa>Fb”“FaPb”"Pa变式3:(2022七下·南浔期末)我国生产的某型号的重型卡车,空载时质量2×104kg,最大载货量4×104kg,满载时每只轮胎行驶时与地面的接触面积为0.05m3,共有轮胎个数为16个。当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.2倍。则:
(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能   
(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是多少 (写出计算过程)
(3)已知某路面能承受的最大压强为9×105Pa,该卡车满载时通过该路面是否会对其造成损坏 (写出计算过程)
考点三、增大或减小压强的方法
由压强公式可知,压强的大小与压力大小和受力面积大小有关,因此改变压强的途径是:若压力大小一定,改变受力面积大小;若受力面积大小一定,改变压力大小;或者两者同时改变。
(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时),或者增大压力的同时减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时),增大受力面积(压力一定时),或者减小压力的同时增大受力面积。
典例1:下列关于压力和压强的说法中,正确的是(  )
A.压力越大,支持面所受到的压强就一定越大
B.物体越重对支持面的压力就一定会越大
C.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定越小
D.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定会越大
变式1:下列生活实例中,属于增大压强的是(  )
A.剪刀的刀刃做得很薄
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.大型载重货车有很多车轮
变式2:2020年6 月1日起,公安部在全国开展“一盔一带”安全守护行动,要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬,内部材料松软),开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是(  )
A.发生碰撞时,头盔可增大头部的受力面积,从而增大压强
B.发生碰撞时,头盔可减小头部的惯性,从而减小撞击力
C.系安全带可减小人体的惯性,避免出现安全事故
D.系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
考点四、液体的压强
(一)科学中,常用压强计来比较液体内部的压强。
(二)压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时,U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差就越大。
(三)液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明,液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,液体的深度越大,产生的压强越大。
液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强,液体的内部也存在压强。例如,游泳时,若潜入水中,水的压强会使你感到胸闷。
(四)研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强,这些压强可能相等。
②水的内部压强大小可能与水的深度有关。
(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。
(3)设计实验方案
实验方法:控制变量法和转换法。
具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面),探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等;控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下),改变金属盒在水中的深度,探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西,使问题简化,这是运用了转换法。
结论:水的内部向各个方向都存在压强,在同一-深度,水对各个方向的压强都相等;水的深度对水的内部的压强有影响,深度越大,水的内部压强越大。
(五)液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用,所以液体对容器底产生压强;由于液体具有流动性,所以对阻碍它流动的容器壁产生压强;由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压,所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同,深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。
典例1:(2022七下·仙居期末)小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。
①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。
②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时,橡皮膜变平(图丙)。
③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)根据实验①中的现象,可以说明   。
(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是   。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1   h2
(选填“>”、“<”或“=”)。
变式1:如图所示,一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没,水对容器底部的(  )
A.压力不变,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变大 D.压力变大,压强不变
变式2:(2022七下·鹿城月考)如图所示,底面积和质量都相同的 A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部的压强 pA     pB,容器对桌面的压强 pA′  pB′ (均选填“>”“=”“<”)
变式3:(2022七下·新昌期末)小明为探究“影响液体内部压强的因素”,进行了如下实验:
(1)如图甲,小明用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果发现U形管两侧液面高度无明显变化,原因可能是   (选填“装置漏气”或“管内液体密度太小”)。
(2)排除故障后,小明继续实验,由乙、丙两图可知:在深度相同时,液体的密度   ,压强越大。
(3)在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量水后(液体不溢出) ,橡皮膜受到的液体压强将    (选填“变大”“变小”或“无法判断”)。
1.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
2.如图所示,小明将压强计的探头放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是( )
A.将探头向下移动一段距离
B.将探头水平向左移动一段距离
C.将探头放在酒精中的同样深度处
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
3.如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是(  )
A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕
4.(2022七下·诸暨期末)如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是(  )
A.F甲>F乙;p甲p乙
C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲5.(2022七下·杭州期末)如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲和乙的密度相等,甲的边长大于乙的边长。甲对地面压强为p1,乙对地面压强为p2。下列判断正确的是(  )
A.p1=p2
B.p1 >p2
C.若将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为 p1
D.若将乙放到甲上,甲对地面的压强将小于p1
6.(2022七下·婺城期末)如图是生活中常见的两种玻璃水杯,它们的底面积相同,将它们放在水平的桌面上。甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中(未溢出),水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。请判断:F1   F2,p1   p2。(均填“>”、“<”或“=”)。
7.(2022七下·新昌期末)长方体物块甲、乙置于水平地面上,甲、乙与地面的接触面积分别为S、S'(S8.如图1是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,则a、b两种物质密度之比为    ,如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图2)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为
   。
9.(2022七下·杭州期末)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端,使铅笔处于静止状态。
(1)根据你所学的知识判断   (填“图甲”或“图乙”)的方法不合理,理由是  。
(2)图甲中,铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端,则笔尖对手指的压强为 Pa。
10.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则:液体对容器底部的压强p甲   p乙;容器对桌面的压强p甲‘   p乙’p。(均填“>”“=“或“<")
11.(2022七下·武义期末)如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平桌面上,它们的边长之比l甲:l乙=2:1。将乙叠放在甲上方时,物块甲对桌面的压强为P1,拿走物块乙,甲对桌面的压强为P2,已知P1:P2=4:3。回答下列问题。
(1)甲、乙两个正方体的重力之比G甲:G乙=   ;
(2)若将甲叠放在乙上方时,物块乙对桌面的压强为P3,则P3:P1=   。
12.(2022七下·诸暨期末)如图,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d.抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)通过观察橡皮膜    (填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)观察到橡皮膜    (填字母)形变程度相同,可知:同种液体同一深度的液体内部压强相等。
(3)通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小,这运用了   法。
13.(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方,结果如图乙。小明想研究液体压强与   的关系。
(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体,液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2,请推测他所看到的现象并说明原因。
14.(2021七下·临海期末)液体内部的压强大小与什么因素有关?
(1)如图甲,往玻璃筒中逐渐加水,底部橡皮膜下凸程度增加,由此可得结论:   。
(2)继续实验
实验目的:证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(如图乙) :上端开口形状不同的玻璃容器3个(虚线A以下完全相同),橡皮膜,刻度尺,水。
实验步骤与预测结果:   。
15.(2022七下·椒江期末)小科将书本放在水平桌面上,如图甲所示。
(1)下列属于一对平衡力的是 。
A.书本对桌面的压力 B.桌面对书本的支持力 C.书本受到的重力
(2)小科将书本向右缓缓移动,使书本慢慢伸出桌面,下列关于此过程中书本对桌面的压力与压强的变化情况分析,正确的是 。
A.压力减小,压强不变 B.压力不变,压强变大
C.压力减小,压强变大 D.压力不变,压强不变
(3)当书本的重心位置O移出桌子边缘时,书本会立马翻落到地面。小科对其进行受力分析,如图乙。小科认为书本翻落的原因是   。
16.用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)如图甲所示,压强计是通过比较   来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该   ,而小明同学却观察到如图甲所示的情景,应进行调节。
(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水),如图乙和丙所示,他发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图    (填“乙”或“丙”)杯子中盛的是水,理由是    。
17.(2022七下·丽水期末)某实验小组利用压强计探究“影响液体内部压强大小因素”。请回答:
(1)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲。调节方法是取下左侧橡皮管,重新组装,使U形管左右两侧液面保持   ;
(2)比较乙、丙两图可得到的结论是   ;
(3)图丁的烧杯中分别盛有体积相同的水和酒精(酒精的密度为0.8×103kg/m3)。实验现象如图,则烧杯A盛的液体是   。
18.(2022七下·椒江期末)小科利用水槽、底面积100厘米2的轻质长方体塑料简、滑轮、弹簧测力计,设计了探究“影响液体压强因素"的实验,如图所示。
(1)小科缓缓拉动弹簧测力计,多次改变塑料简底部浸入水中深度,观察记录测力计的示数如下表:
实验次序 塑料简底部深度/cm 测力计拉力/N
1 1 1
2 1.4
3 2 2
第2次实验测力计拉力大小如图所示,其中拉力大小为   。根据记录的实验数据,分析并计算第2次实验塑料筒底部受到的液体压强为   。
(2)通过该实验,小科得出的结论是   。
19.(2022七下·滨江期末)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会   (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是   (选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由   。
20.(2022七下·金东期末)为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,同学们进行如图所示的操作进行探究。甲装置U形管内装有已染色的水,实验装置经测试可以正常使用。
(1)如图甲若在使用压强计前,将橡皮膜置于空气中,发现U形管内液面已有高度差,可以通过   的方法可以进行调节。
(2)调节好压强计,小东同学按照图乙、丙、丁所示进行实验,比较丙、丁两图可知,液体内部压强与液体的   有关;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将   。
(4)小东同学提出若U形管左右两侧液面的高度差较小,测量时会导致较大误差,下面操作能增大U形管左右两侧液面高度差的操作是 。
A.将U形管换成更粗的 B.将U形管换成更细的
C.U形管中换用密度更大的液体 D.U形管中换用密度更小的液体
21.(2022七下·武义期末)小科经常开展家庭小实验,他用如图所示的其中一种或多种器材,分别完成了三个指定实验。
[实验:1]:探究“液体对侧壁的压强是否与 有关”
选用器材:锥子、塑料瓶及水;
操作方法:用锥子在塑料瓶侧壁上按不同深度扎透几个等大的洞;
实验现象:有水喷出,且深度越深喷出的水越远。
[实验.2] :探究“物体是否具有惯性”
选用器材:小石块、一张白纸;
操作方法将小石块静分别放在白纸上,快速水平抽出小石块下方的白纸;
实验现象: 。
[实验3]:探究“压力的作用效果与受力面积是否有关”
选用器材:装满水的矿泉水瓶、橡皮泥;
操作方法:分别将装满水的矿泉水瓶正放和倒放在橡皮泥上;.
实验现象:矿泉水瓶倒放时,橡皮泥凹陷明显。
请根据要求,完成下列问题。
(1)实验:1探究的是“液体对侧壁的压强是否与   有关”;
(2)实验2现象:小石块    ;
(3)通过实验3可以得出的结论是:    ;
(4)写出实验3中用到的其中一种研究方法:   。
22.(2022七下·丽水期末)小丽为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,采用U形管压强计研究液体内部的压强规律,并记录实验数据如下表所示。
序号 液体 深度/厘米 橡皮膜朝向 U型管液面高度差/厘米
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝左面 4.9
4 水 10 朝左面 9.7
5 水 15 朝左面 14.6
6 酒精 15 朝左面 11.8
7 盐水 15 朝左面 16.9
(1)实验中液体压强的大小是通过比较U型管液面高度差来判断的,这用到的科学方法是   ;(2)小丽在检查压强计时发现,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小丽却观察到如图所示的情景。为了能正常完成实验,小丽接下来应该做的是   ;
(3)实验序号1、2、3探究的目的是   ;
(4)本实验可得出的结论是   。
23.(2022七下·温州期末)北京冬奥会高山滑雪项目,需要高质量的雪道。雪道的制造主要经历造雪、铺雪、压实等过程。
(1)造雪阶段。为实现更高速滑行,需减小滑雪板滑行时所受的摩擦,则图甲中最符合要求的雪是   。
(2)铺雪、压实阶段。压雪机(如图乙)利用车头的除雪铲将成堆的雪推平,同时,车下的履带将铺平的雪道压实。
①除雪铲在推动雪堆往前运动的过程中,也会受到雪堆对它的阻力,这说明 ▲ 。
②某品牌压雪机的质量为6400千克,股带与地面的总接触面积为8米2。则该压雪机工作时,对雪道产生的压强为多少帕?
24.(2022七下·诸暨期末)如图所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。当小敏用大小为100牛顿的水平推力向前推时,没推动,加把劲才推动。当推力为200牛顿时,木块做匀速直线运动,请回答下列问题:(g取10Nkg)
(1)木块受到的重力   牛 。
(2)没推动木箱时,木箱受到的摩擦力为   牛。
(3)求木箱对地面的压强。(写出计算过程)
25.(2022七下·新昌期末)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在我国举行,中国运动员谷爱凌在女子自由式滑雪大跳台项目中夺得冠军,在中国掀起一股滑雪热。
(1)甲图是一款滑雪板,某运动员使用该套滑雪板滑雪时,连同装备的总质量为60千克,滑雪板与地面的总接触面积0.4米2。她站立在雪地上时,雪地受到的压强为多大?
(2)乙图是比赛场地,丙图是跳台侧视图。当运动员正常完成一次比赛时,请你在丙图中画出运动员离开A点后可能的运动轨迹(运动员连同滑板整体可视为一个点),并说明你的理由。
26.(2022七下·丽水期末)近年来,电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2,行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍,g取10牛千克。求:
(1)四轮电动汽车放在水平地面上时,车轮会对地面产生压力,请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图;
(2)一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强;
(3)若某次行驶时,车内人和物品总质量是200千克,则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
27.(2022七下·滨江期末)电动汽车绿色环保,能有效降低碳排放,越来越受人们的欢迎。如图是小杭购入的某品牌电动汽车,部分参数如表格所示:
车身质量 2t
充电一次最大行驶里程 600千米
最高车速 200千米/小时
每个车轮与地面接触面积 100cm2
已知小杭质量为70千克,从滨江出发到杭州千岛湖出差,其中高速路段长约150千米,允许行驶最高时速为120千米/小时,该车行驶时受到的阻力是车总重力的0.1倍。
(1)小杭以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要多少时间?
(2)汽车匀速行驶在高速路时,受到的牵引力是多少?
(3)下高速路段后,该电动汽车遇到红绿灯原地等待时对水平地面的压强是多大?
28.(2022七下·武义期末)快递机器人能自动识别快递单号、规划运输路线,还能自动充电,在物流行业有着广泛的应用。某型号快递机器人,整机质量为8千克,与水平地面总接触面积为20厘米2。该机器人以10.8千米/时的速度匀速行驶了30秒,把一个2千克的快递成功运送到目的地。求:①快递机器人匀速行驶30秒移动的距离;
②静止时,载着快递的机器人对水平地面的压强;
③若快递机器人所受的摩擦力为重力的0.2倍,则快递机器人在空载情况下,做匀速直线运动时的动力大小。
29.(2022七下·乐清期末)温州瓯江北口大桥采用“两桥合建”的创新设计,大桥全长7.9公里,上层为六车道高速公路,下层按一级公路标准建设。5月7日,大桥上共静止停放每辆重35吨的重型卡车144辆,进行静力荷载试验。
(1)桥梁静力荷载试验,通过观察桥塔、桥面发生弯曲的程度来判断桥梁的工程质量,其运用的力学原理是   。
(2)重型卡车有14个宽大的车轮,这是通过   的方式减小对路面的压强。
(3)静力荷载试验时每辆重型卡车与桥面的接触面积约为0.35米2,求重型卡车对桥面的压强大小?
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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