华师大版初中科学八年级上学期 2.1 压强(第2课时)
一、夯实基础
1.如图所示,一只“火烈鸟”在湖边觅食,当它抬起的一只脚落回到沙面上时,下列说法正确的是( )
A.它对沙面的压强变大了 B.它对沙面的压强变小了
C.它对沙面的压强不变 D.不知道鸟的质量,无法判断
【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式可知,压强与压力成正比,与受力面积成反比,据此分析判断。
【解答】“火烈鸟”对沙地的压力始终等于自身的重力,因此它对沙地的压力保持不变。当它抬起一只脚后再落回地面时,受力面积增大,因此对沙地的压强减小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.在日常生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,下列四图中为了减小压强的是( )
A.冰鞋上装有冰刀
B.飞镖的箭头很尖
C.载重车装有许多车轮
D.压路机上的碾子质量很大
【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】A.冰鞋上装有冰刀,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.飞镖的箭头很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故B不合题意;
C.载重车装有许多车轮,通过增大压力的方式增大压强,故C不合题意;
D.压路机上的碾子质量很大,是通过增大压力的方向增大压强,故D不合题意。
故选B。
3.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们均为实心匀质,且高度均为h,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R=a>2r,它们对桌面的压强p甲=p乙=p丙,则甲、乙、丙三者质量的关系是( )
A.m乙>m甲>m丙 B.m甲=m丙>m乙
C.m甲【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)水平面上,物体对桌面的压力等于物体自身的重力;
(2)首先根据题目信息比较三者底面积的大小,然后根据F=pS比较桌面受到压力的大小,再根据(1)中规律得到三者重力的大小,最后根据比较质量的大小。
【解答】甲的底面积:S甲=πR2;
乙的底面积:S乙=(2R)2=4R2;
丙的底面积:S丙=πr2;
因为2R=a>2r,
所以S乙>S甲>S丙;
根据F=pS可知,
当p甲=p乙=p丙时,对桌面的压力F乙>F甲>F丙;
因为对桌面的压力等于自身重力,
所以它们的重力大小依次为:G乙>G甲>G丙。
根据公式可知,
它们的质量大小依次为:m乙>m甲>m丙。
故选A。
4.洒水车在晨曦中辛勤地工作,已知洒水车自重2.5t,满载时装水10t,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2(g取10N/kg),求:
(1)洒水车与水共重多少牛顿?
(2)洒水车在2min内沿平直街道匀速行驶600m,求洒水车的速度是多少米每秒?
(3)装满水时洒水车对地面的压强是多少帕斯卡?
【答案】(1)洒水车与水共重:G=mg=(2.5×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.25×105N。
(2)洒水车的速度:v= =5m/s。
(3)装满水时,汽车对地面的压力:F=G=1.25×105N,汽车对地面的压强:p= =1.25×105N/(0.05m2×10)=2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=m总g=(m车+m水)g计算装满水后车的总重力;
(2)根据公式计算洒水车的速度;
(3)洒水车对地面的压力等于车的总重力,即F=G,然后用轮胎的接地面积×个数计算出轮船的总接触面积,最后根据公式计算洒水车对地面的压强即可。
5.一块质量为2.7kg的正方体铝块,静止放在面积为100dm2的水平桌面上,求桌面受到的压强是多大?(ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】铝块对桌面的压力:F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N。
由ρ= 可得,正方体铝块的体积:V= =1×10-3m3,由V=L3可得,正方体铝块的边长:L= =0.1m,底面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,铝块对桌面的压强:p= =2700Pa。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】铝块对桌面的压力等于铝块的重力,即F=G=mg。首先根据计算出铝块的体积,然后根据V=L3计算出铝块的边长,根据S=L2计算出铝块的底面积,与桌面的面积进行比较,从而确定铝块与桌面的接触面积,最后根据公式计算对桌面的压强即可。
二、能力提升
6.如图所示,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上,若每个磁铁受的重力均为G,则磁铁d对底板的压力是( )
A.G B.2G C.3G D.4G
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将四个磁环看做一个整体,对它进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出底板对d的支持力,最后根据相互作用力原理计算磁铁d对底板的压力。
【解答】将四个磁环看做一个整体,它们的总重力为4G。因为它们处于静止状态,所以底板对它们的支持力等于它们的总重力,即支持力为4G。底板对d的支持力与d对底板的压力为相互作用力,二者大小相等,方向相反,因此它等于4G。
故选D。
7.小强同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行实验,步骤如下:先用双面胶把一个100g的砝码固定在50cm长的一块弹性薄钢片上,将钢片的左端固定在桌子的一端;接着缓缓抬起钢片右端,使其与水平方向成一定夹角;继续抬高右端,增大钢片与水平方向的夹角。现象依次如图甲、乙、丙所示。
(1)该实验是通过观察 来判断物体对斜面压力大小的。
(2)斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若继续增大斜面倾斜程度,直到斜面与水平方向垂直,则 。
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还与什么因素有关?请你再提一个猜想: 。
【答案】(1)钢片的弯曲程度
(2)减小
(3)物体对斜面压力为0
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还可能与受力面积大小有关
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)钢片受到压力会弯曲,且压力越大,完全程度越大;
(2)将甲、乙、丙三个实验进行比较,分析斜面的压力与倾斜角度的关系;
(3)根据(2)中的结论进行推导即可;
(4)在斜面上的物体,与斜面的接触面积越大,物体重力在斜面上分担的越多,据此进行猜想即可。
【解答】(1)该实验是通过观察钢片的弯曲程度来判断物体对斜面压力大小的。
(2)斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度的增大而减小;
(3)根据实验现象可知,斜面的倾斜角度越大,斜面受到的压力越小;若继续增大斜面倾斜程度,直到斜面与水平方向垂直,此时倾斜角度最大,那么物体对斜面的压力最小为零。
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还可能与受力面积大小有关。
8.一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2.12m2。已知每立方米砖的质量为2.05×103kg(包含基座砖缝中的水泥砂浆,g取10N/kg)。求:
(1)石料对基座的压强。
(2)石料对基座与基座对地面的压强之比。
【答案】(1)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,F石=G石=m石g=31.8×103kg×10N/kg=3.18×105N,
则石料对基座的压强:
p石= =1.5×105Pa。
(2)基座受到的重力大小:
G基=m基g=2.05×103kg/m3×(4m×2m×0.5m)×10N/kg=8.2×104N,
基座对地面的压强:
p基= =5×104Pa,
故石料对基座和基座对地面的压强之比p石:p基=3∶1。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F石=G石=m石g计算处石料对基座的压力,然后根据计算石料对基座的压强;
(2)根据公式G基=m基g计算出基座的重力,然后将基座和石料的重力之和计算出基座对地面的压力,最后根据公式 计算计算基座对地面的压强,最后将两个压强作比即可。
1 / 1华师大版初中科学八年级上学期 2.1 压强(第2课时)
一、夯实基础
1.如图所示,一只“火烈鸟”在湖边觅食,当它抬起的一只脚落回到沙面上时,下列说法正确的是( )
A.它对沙面的压强变大了 B.它对沙面的压强变小了
C.它对沙面的压强不变 D.不知道鸟的质量,无法判断
2.在日常生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,下列四图中为了减小压强的是( )
A.冰鞋上装有冰刀
B.飞镖的箭头很尖
C.载重车装有许多车轮
D.压路机上的碾子质量很大
3.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们均为实心匀质,且高度均为h,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R=a>2r,它们对桌面的压强p甲=p乙=p丙,则甲、乙、丙三者质量的关系是( )
A.m乙>m甲>m丙 B.m甲=m丙>m乙
C.m甲4.洒水车在晨曦中辛勤地工作,已知洒水车自重2.5t,满载时装水10t,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2(g取10N/kg),求:
(1)洒水车与水共重多少牛顿?
(2)洒水车在2min内沿平直街道匀速行驶600m,求洒水车的速度是多少米每秒?
(3)装满水时洒水车对地面的压强是多少帕斯卡?
5.一块质量为2.7kg的正方体铝块,静止放在面积为100dm2的水平桌面上,求桌面受到的压强是多大?(ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)
二、能力提升
6.如图所示,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上,若每个磁铁受的重力均为G,则磁铁d对底板的压力是( )
A.G B.2G C.3G D.4G
7.小强同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行实验,步骤如下:先用双面胶把一个100g的砝码固定在50cm长的一块弹性薄钢片上,将钢片的左端固定在桌子的一端;接着缓缓抬起钢片右端,使其与水平方向成一定夹角;继续抬高右端,增大钢片与水平方向的夹角。现象依次如图甲、乙、丙所示。
(1)该实验是通过观察 来判断物体对斜面压力大小的。
(2)斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若继续增大斜面倾斜程度,直到斜面与水平方向垂直,则 。
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还与什么因素有关?请你再提一个猜想: 。
8.一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2.12m2。已知每立方米砖的质量为2.05×103kg(包含基座砖缝中的水泥砂浆,g取10N/kg)。求:
(1)石料对基座的压强。
(2)石料对基座与基座对地面的压强之比。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【分析】根据压强公式可知,压强与压力成正比,与受力面积成反比,据此分析判断。
【解答】“火烈鸟”对沙地的压力始终等于自身的重力,因此它对沙地的压力保持不变。当它抬起一只脚后再落回地面时,受力面积增大,因此对沙地的压强减小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】增大或减小压强的方法
【解析】【分析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【解答】A.冰鞋上装有冰刀,通过减小受力面积的方式增大压强,故A不合题意;
B.飞镖的箭头很尖,通过减小受力面积的方式增大压强,故B不合题意;
C.载重车装有许多车轮,通过增大压力的方式增大压强,故C不合题意;
D.压路机上的碾子质量很大,是通过增大压力的方向增大压强,故D不合题意。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)水平面上,物体对桌面的压力等于物体自身的重力;
(2)首先根据题目信息比较三者底面积的大小,然后根据F=pS比较桌面受到压力的大小,再根据(1)中规律得到三者重力的大小,最后根据比较质量的大小。
【解答】甲的底面积:S甲=πR2;
乙的底面积:S乙=(2R)2=4R2;
丙的底面积:S丙=πr2;
因为2R=a>2r,
所以S乙>S甲>S丙;
根据F=pS可知,
当p甲=p乙=p丙时,对桌面的压力F乙>F甲>F丙;
因为对桌面的压力等于自身重力,
所以它们的重力大小依次为:G乙>G甲>G丙。
根据公式可知,
它们的质量大小依次为:m乙>m甲>m丙。
故选A。
4.【答案】(1)洒水车与水共重:G=mg=(2.5×103kg+10×103kg)×10N/kg=1.25×105N。
(2)洒水车的速度:v= =5m/s。
(3)装满水时,汽车对地面的压力:F=G=1.25×105N,汽车对地面的压强:p= =1.25×105N/(0.05m2×10)=2.5×105Pa。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据G=m总g=(m车+m水)g计算装满水后车的总重力;
(2)根据公式计算洒水车的速度;
(3)洒水车对地面的压力等于车的总重力,即F=G,然后用轮胎的接地面积×个数计算出轮船的总接触面积,最后根据公式计算洒水车对地面的压强即可。
5.【答案】铝块对桌面的压力:F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N。
由ρ= 可得,正方体铝块的体积:V= =1×10-3m3,由V=L3可得,正方体铝块的边长:L= =0.1m,底面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,铝块对桌面的压强:p= =2700Pa。
【知识点】密度公式的应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】铝块对桌面的压力等于铝块的重力,即F=G=mg。首先根据计算出铝块的体积,然后根据V=L3计算出铝块的边长,根据S=L2计算出铝块的底面积,与桌面的面积进行比较,从而确定铝块与桌面的接触面积,最后根据公式计算对桌面的压强即可。
6.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将四个磁环看做一个整体,对它进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出底板对d的支持力,最后根据相互作用力原理计算磁铁d对底板的压力。
【解答】将四个磁环看做一个整体,它们的总重力为4G。因为它们处于静止状态,所以底板对它们的支持力等于它们的总重力,即支持力为4G。底板对d的支持力与d对底板的压力为相互作用力,二者大小相等,方向相反,因此它等于4G。
故选D。
7.【答案】(1)钢片的弯曲程度
(2)减小
(3)物体对斜面压力为0
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还可能与受力面积大小有关
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】(1)钢片受到压力会弯曲,且压力越大,完全程度越大;
(2)将甲、乙、丙三个实验进行比较,分析斜面的压力与倾斜角度的关系;
(3)根据(2)中的结论进行推导即可;
(4)在斜面上的物体,与斜面的接触面积越大,物体重力在斜面上分担的越多,据此进行猜想即可。
【解答】(1)该实验是通过观察钢片的弯曲程度来判断物体对斜面压力大小的。
(2)斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度的增大而减小;
(3)根据实验现象可知,斜面的倾斜角度越大,斜面受到的压力越小;若继续增大斜面倾斜程度,直到斜面与水平方向垂直,此时倾斜角度最大,那么物体对斜面的压力最小为零。
(4)放在斜面上的物体对斜面的压力还可能与受力面积大小有关。
8.【答案】(1)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,F石=G石=m石g=31.8×103kg×10N/kg=3.18×105N,
则石料对基座的压强:
p石= =1.5×105Pa。
(2)基座受到的重力大小:
G基=m基g=2.05×103kg/m3×(4m×2m×0.5m)×10N/kg=8.2×104N,
基座对地面的压强:
p基= =5×104Pa,
故石料对基座和基座对地面的压强之比p石:p基=3∶1。
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)首先根据F石=G石=m石g计算处石料对基座的压力,然后根据计算石料对基座的压强;
(2)根据公式G基=m基g计算出基座的重力,然后将基座和石料的重力之和计算出基座对地面的压力,最后根据公式 计算计算基座对地面的压强,最后将两个压强作比即可。
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