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华师大八年级科学上册期中真题分类汇编 2.1 压强(原卷版)
一.压强的计算(共19小题)
1.(2022秋 鄞州区校级期中)右图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两种物体对水平面的压强之比P甲:P乙为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
2.(2022秋 象山县校级期中)少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图。这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102Pa B.3×104Pa C.3×106Pa D.3×108Pa
3.(2022秋 宁海县校级期中)A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1
D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
4.(2022秋 海曙区期中)图甲是a、b两种物质的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的棱长之比为1:2.将它们如图乙叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.1:2 D.2:1
5.(2022秋 鄞州区期中)如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:2,它们对地面的压力和压强分别是FA、FB和pA、pB,则下列正确的是( )
A.FA:FB=2:1,pA:pB=2:1 B.FA:FB=1:1,pA:pB=2:1
C.FA:FB=1:1,pA:pB=1:1 D.FA:FB=2:1,pA:pB=1:1
6.(2022秋 鄞州区校级期中)甲、乙两个正方实心体,分别由密度为ρ1、ρ2的物质组成,将它们放在水平地面上,甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。若把甲放在乙的上面时乙对地面的压强与把乙放在甲上面时甲对地面的压强之比为 。
7.(2022秋 余姚市校级期中)如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 。
8.(2022秋 北仑区期中)A、B均为正方体,正方体A的边长为10cm,重力为20N;正方体B的边长为20cm,重力为160N。将他们叠放在水平地面上,如图所示,则A对B的压强为 Pa,B对水平地面的压强为 Pa。如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 。
9.(2022秋 宁海县期中)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= 。
10.(2022秋 宁海县校级期中)A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比是 和压强之比是 。
11.(2022秋 慈溪市期中)如图为某款擦窗机器人,它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压,牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答:
(1)当它静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是 。
(2)擦窗机器人的擦试速度是2分钟/米2,要擦完总面积为3米2的窗玻璃需要 分钟。
(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛,内外气压差达到800帕,则擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为 米2。
12.(2022秋 镇海区校级期中)如图所示,甲物重45N,乙物重25N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,已知同一条绳子上的弹力处处相等,则弹簧测力计的示数为 N,如果甲物体是边长为20cm的正方体,则此时甲物体对水平地面的压强为 Pa。
13.(2022秋 海曙区期中)某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:
无人机自重(含电池)G 100N
最大升力F 200N
最大飞行速度v 24km/h
脚架与水平地面接触面积S 10﹣2m2
求:(1)无人机送货时最大能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
14.(2022秋 慈溪市期中)小莉同学的质量为45kg,她每只鞋接触地面的面积为1.5×10﹣2m2,她站在了一块泥地上,为了不让脚陷进泥地,她在水平泥地上放一块重力为200N的木板,当她站在木板中央时,地面受到压强为325Pa。
求:(1)她对木板的压强;
(2)木板与地面的接触面积。
15.(2022秋 镇海区校级期中)我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务。该公司如图所示无人机相关信息如下表:
无人机自重(含电池)G 160N
最大升力F 260N
最大飞行速度v 54km/h
脚架与水平地面接触面积S 10﹣2m2
求:(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物?(取g=10N/kg)
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要多少min?
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
16.(2022秋 北仑区期中)某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1)该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2)车静止时,水平路面对车的支持力是多少?
(3)匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(4)车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
17.(2022秋 宁海县校级期中)冰面能够承受的压强为1.5×104Pa的压强,质量为66kg的人,每只鞋底与地面的接触面积为200cm2。
(1)求他对冰面的压力。
(2)通过计算说明他能否安全的站在冰面上。
(3)若他站在一块质量可以忽略不计的木板上,而不会把冰面压裂,求木板的最小面积。
18.(2022秋 宁海县期中)超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,不仅对公路造成损害,还可能引发道路交通事故,因此整治超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2t的4轮汽车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2,该货车某次实际装货4t,如图甲所示。该货车在水平路面上行驶一段时间的v﹣t图象。如图乙所示,求:
(1)通过计算判断该货车超载。
(2)若货车在这段路面上共行驶12s,在t=7s时刚好达到了这段路程的中点,求0﹣7s该货车的平均速度?(结果保留一位小数)
19.(2022秋 慈溪市期中)2021年5月15日,我国首个火星探测器“天问一号”成功登陆火星,这是中国航天领域的里程碑事件。图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图,已知g火星=3.76N/kg。请回答:
(1)“天问一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是 。动力减速采用喷气方式,利用了力能 的原理,在此过程中着陆器受力是 (选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右,也被叫做“恐怖9分钟”。这是因为火星距离地球遥远(5.5×1010米~4×1011米),如果“祝融号”火星车及其着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信,信号来回至少需要几分钟?(电磁波在真空中传播速度为3×108米/秒)
(3)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,它受到重力是多少?
(4)火星车共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10﹣3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
二.增大或减小压强的方法及其应用(共9小题)
20.(2022秋 象山县校级期中)为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
D.要提高实验的可靠性还需多次实验
21.(2022秋 江北区校级期中)在2022年冬奥会上,中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得男子1000米短道速滑的金牌。下列关于比赛中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A.任子威在快速滑行过程中,冰鞋与冰面间摩擦力为零,因鞋底的冰刃与冰面接触面积小
B.冰鞋上的冰刀通过减小受力面积的方式来减小压强,可以防止运动员陷入冰面
C.任子威到达终点时还要前行一段距离,不能立即停下来,是因为他受到了惯性作用
D.在比赛结束时,为了“急停”,任子威右脚对冰面进行了“侧滑”,说明力可以改变物体的运动状态
22.(2022秋 鄞州区校级期中)下列动物身体部位的形态特点,有利于减小压强的是( )
A.啄木鸟的喙尖尖的 B.鸭子趾间有蹼
C.狼的犬齿尖锐 D.老鹰的爪非常锋利
23.(2022秋 镇海区校级期中)如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速运动(不掉落),在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强不变
B.M对桌面的压力变小,摩擦力变小,压强不变
C.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强变大
D.M对桌面的压力变大,摩擦力变大,压强变大
24.(2022秋 宁海县校级期中)膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用,下列关于膨胀式安全带说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减少
B.当车紧急刹车时,人会向后倒
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.安全带充气后增大与人的接触面积减小压强,避免人员被勒伤
25.(2022秋 宁海县校级期中)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.坦克装有宽大的履带 B.在铁轨下面铺枕木
C.斧刃磨得很锋利 D.书包背带做得较宽
26.(2022秋 宁海县期中)如图所示的一次性使用医用口罩,由罩体、松紧和铝条组成佩戴时,罩体紧粘面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条。使口罩上端紧贴鼻梁。然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴,关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.任何物质的分子都不能通过罩体
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,对耳根处的压强越小
27.(2022秋 余姚市校级期中)生活中的下列现象在改变压强方面,与其他三项不同的是( )
A.载重车装有很多车轮 B.逃生锤的头很尖
C.盲道上有凸起 D.吸管的一端剪成斜口
28.(2022秋 象山县校级期中)两个物体相互接触时,下面哪种说法一定可以增大压强?( )
A.增大压力,减小受力面积
B.减小压力,增大受力面积
C.同时增大它们之间的压力和受力面积
D.同时减小它们之间的压力和受力面积
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华师大八年级科学上册期中真题 2.1 压强(解析版)
一.压强的计算(共19小题)
1.(2022秋 鄞州区校级期中)右图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两种物体对水平面的压强之比P甲:P乙为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
【答案】B
【解答】解:从物质的质量和体积的关系图可知,横坐标为条体积,纵坐标为质量,
则甲、乙两种物质的密度为:
ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,∴==,
因为A,B两个正方体质量相等,即m甲=m乙,
所以==×=×=,
又因为都是正方体,== 所以它们的边长之比为:=,
则底面积之比为==,
平面上静止的物体,对水平面的压力等于其自身的重力,两个物块的质量相同,所以两个物块的重力相同,对水平面的压力也相同,即此时F相等,
则甲、乙两种物体对水平面的压强之比为:==×==。
故选:B。
2.(2022秋 象山县校级期中)少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图。这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102Pa B.3×104Pa C.3×106Pa D.3×108Pa
【答案】C
【解答】解:估测成人体重大约为600N,两个手指面积约为2平方厘米,所以P====3×106Pa。
故选:C。
3.(2022秋 宁海县校级期中)A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:2 B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=1:4
C.F甲:F乙=1:2,p甲:p乙=2:1 D.F甲:F乙=8:1,p甲:p乙=1:8
【答案】B
【解答】解:(1)若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力F甲=GA+GB,
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力F乙=GA+GB,
故==1:1;
(2)由ρ=,ρA:ρB=8:1,mA:mB=1:1,可得,=,
则边长之比为,则面积之比为,
因为=1:1,
所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是p甲:p乙=1:4。故选:B。
4.(2022秋 海曙区期中)图甲是a、b两种物质的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的棱长之比为1:2.将它们如图乙叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.4:3 B.3:4 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解答】解:根据图甲可知,当ma=4g时,Va=2cm3,当mb=2g,Vb=4cm3,则a、b的密度之比:====,
a、b两种物质制成的两个实心正方体的棱长之比为1:2,则两个实心正方体的底面积之比=,体积之比=,
根据G=mg,m=ρV可得两个实心正方体重力之比===,
a对b的压强和b对地面的压强之比:====。
5.(2022秋 鄞州区期中)如图所示,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比为hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1:2,它们对地面的压力和压强分别是FA、FB和pA、pB,则下列正确的是( )
A.FA:FB=2:1,pA:pB=2:1 B.FA:FB=1:1,pA:pB=2:1
C.FA:FB=1:1,pA:pB=1:1 D.FA:FB=2:1,pA:pB=1:1
【答案】B
【解答】解:设A和B的密度为ρ,根据p=====ρgh得,A、B对地面的压强之比为:==;根据p=得,A、B对地面的压力之比为:==×=,故B正确。故选:B。
6.(2022秋 鄞州区校级期中)甲、乙两个正方实心体,分别由密度为ρ1、ρ2的物质组成,将它们放在水平地面上,甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。若把甲放在乙的上面时乙对地面的压强与把乙放在甲上面时甲对地面的压强之比为 。
【解答】解:∵正方实心体放在水平地面上,F=G,
G=mg,m=ρV,
p======ρLg,
p1=ρ1L甲g,即L甲=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
p2=ρ2L乙g,即L乙=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
把甲放在乙的上面时乙对地面的压强:
p3==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
把乙放在甲上面时甲对地面的压强:
p4==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由①②③④可得:
=( )2=()2=。故答案为:。
7.(2022秋 余姚市校级期中)如图甲所示,一个长方体木块在水平拉力F作用下,在水平桌面上运动,已知拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力f1等于 3 N,它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1 = f2(选填“>”、“=”或“<”);如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 1:1 。
【答案】3;=;1:1。
【解答】解:(1)由图丙可知:第2~6s时,木块做匀速运动,此时的摩擦力与拉力是平衡力,
根据图乙可知:此时摩擦力f=F=3N,
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关。
所以,第7s时摩擦力f1=f=3N,第1s时摩擦力f2=f=3N,故f1=f2;
(2)将木块竖直切去,
则前后压强之比p:p'=:=:=1:1。
故答案为:3;=;1:1。
8.(2022秋 北仑区期中)A、B均为正方体,正方体A的边长为10cm,重力为20N;正方体B的边长为20cm,重力为160N。将他们叠放在水平地面上,如图所示,则A对B的压强为 2000 Pa,B对水平地面的压强为 4500 Pa。如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,则切割前后木块对桌面的压强之比是 1:1 。
【答案】2000;4500;1:1。
【解答】解:(1)A对B的压力为:F1=GA=20N,
正方体A的边长为:a=10cm=0.1m,
A的受力面积为:S1=a2=0.1m×0.1m=0.01m2,
A对B的压强为:pA===2000Pa;
B对水平地面的压力为:F2=GAB=20N+160N=180N,
正方体B的边长为:a′=20cm=0.2m,
受力面积为:S2=0.2m×0.2m=0.04m2,
B对地面的压强为:pB===4500Pa;
(2)长方体对水平面的压强只与物体的密度和长方体的高度有关,如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一,因木块的高度不变,根据长方体对水平地面的压强p======ρgh可知,切割前后木块对桌面的压强相等,即切割前后木块对桌面的压强之比是1:1。故答案为:2000;4500;1:1。
9.(2022秋 宁海县期中)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= 3:1 ;
(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= 4:1 。
【答案】3:1;4:1。
【解答】解:(1)将乙叠放在甲上方时,乙对甲的压力等于自身重力,物块甲对桌面的压力等于物块甲和物块乙的重力之和,
已知l甲:l乙=2:1,根据G=mg、ρ=、V=l3可得:
======,解得ρ甲:ρ乙=3:8,
则G甲:G乙===3:1;
(2)将甲叠放在乙上方时物块乙对桌面的压力,将乙叠放在甲上方时物块甲对桌面的压力,都等于物块甲和物块乙的重力之和,
则=====。故答案为:3:1;4:1。
10.(2022秋 宁海县校级期中)A,B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA:ρB=8:1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比是 1:1 和压强之比是 1:4 。
【答案】1:1;1:4。
【解答】解:(1)若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力F甲=GA+GB,
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力F乙=GA+GB,
则地面受到的压力之比==1:1;
(2)已知ρA:ρB=8:1,mA:mB=1:1,由ρ=可得,=,
则边长之比为,则面积之比=,因为=1:1,
所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是p甲:p乙===。故答案为:1:1;1:4。
11.(2022秋 慈溪市期中)如图为某款擦窗机器人,它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压,牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答:
(1)当它静止在竖直玻璃上时,受到的摩擦力方向是 竖直向上 。
(2)擦窗机器人的擦试速度是2分钟/米2,要擦完总面积为3米2的窗玻璃需要 6 分钟。
(3)工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛,内外气压差达到800帕,则擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为 0.035 米2。
【答案】(1)竖直向上;(2)6;(3)0.035。
【解答】解:(1)擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二力的方向相反,故摩擦力的方向是竖直向上的;
(2)擦窗机器人的擦拭速度是2min/m2,
要擦完总面积3m2的窗户玻璃需要的时间为:t=2min/m2×3m2=6min;
(3)擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为:S===0.035m2。
12.(2022秋 镇海区校级期中)如图所示,甲物重45N,乙物重25N,甲、乙均静止,不计弹簧测力计自重,已知同一条绳子上的弹力处处相等,则弹簧测力计的示数为 25 N,如果甲物体是边长为20cm的正方体,则此时甲物体对水平地面的压强为 500 Pa。
【解答】解:由题知,甲、乙均处于静止状态,对乙进行受力分析,由二力平衡知,绳子对乙的拉力等于乙的重力,即:F=G乙=25N,由于弹簧测力计处于静止状态,由二力平衡知,弹簧测力计两端绳子的拉力相等,弹簧测力计的示数等于其一端受到绳子拉力的大小,则弹簧测力计的示数为25N;
拉甲绳子上的拉力等于弹簧测力计的示数,即:F′=25N,对甲进行受力分析,地面对甲的支持力等于甲的重力减去绳子的拉力,即F支=G甲﹣F′=45N﹣25N=20N,根据力的作用是相互的知,甲对地面的压力等于地面对甲的支持力,即:F压=F支=20N,已知甲是边长为20cm的正方体,则甲与地面的接触面积为:S=0.2m×0.2m=0.04m2,所以甲物体对地面的压强为:p===500Pa。故答案为:25;500。
13.(2022秋 海曙区期中)某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:
无人机自重(含电池)G 100N
最大升力F 200N
最大飞行速度v 24km/h
脚架与水平地面接触面积S 10﹣2m2
求:(1)无人机送货时最大能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
【答案】(1)无人机送货时最大能装载10kg的货物;
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要67.5min;
(3)当无人机载着60N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是1.4×104Pa。
【解答】解:(1)无人机以最大升力送货时,在空中匀速行驶时处于平衡状态,所载货物的重力最大,
则最大装载货物的重力G货物=F升﹣G飞机=200N﹣100N=100N,
由G=mg可得所载货物的最大质量:m货物===10kg;
(2)根据速度公式可知需要的最短时间:t===1.125h=67.5min;
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对水平地面的压力:
F压=G飞机+G货物′=100N+40N=140N,
则对地面产生的压强:p===1.4×104Pa。
14.(2022秋 慈溪市期中)小莉同学的质量为45kg,她每只鞋接触地面的面积为1.5×10﹣2m2,她站在了一块泥地上,为了不让脚陷进泥地,她在水平泥地上放一块重力为200N的木板,当她站在木板中央时,地面受到压强为325Pa。
求:(1)她对木板的压强;
(2)木板与地面的接触面积。
【解答】解:(1)人对木板的压力等于人的重力F=G=mg=45kg×10N/kg=450N,
她对木板的压强P===15000Pa。
答:她对木板的压强为15000Pa。
(2)人和木板对地面的压力F1=G+G1=450N+200N=650N,
木板与地面的接触面积S1===2m2
答:木板与地面的接触面积为2m2。
15.(2022秋 镇海区校级期中)我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务。该公司如图所示无人机相关信息如下表:
无人机自重(含电池)G 160N
最大升力F 260N
最大飞行速度v 54km/h
脚架与水平地面接触面积S 10﹣2m2
求:(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物?(取g=10N/kg)
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要多少min?
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
【解答】解:
(1)无人机上货物的最大重力G=F﹣G机=260N﹣160N=100N;
根据G=mg得,无人机送货时最大能装载的货物为:m===10kg;
(2)根据v=得,t===0.5h=30min;
(3)无人机对地面的压力F′=G机+G货=160N+40N=200N,
地面受到的压强为:p===2×104Pa。
答:(1)无人机送货时最大能装载10kg的货物;
(2)现要将货物送到27km的地方,最快需要30min
(3)当无人机载着40N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是2×104Pa。
16.(2022秋 北仑区期中)某电动汽车,质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2,该车在水平路面上直线行驶12km,用时10min,受阻力是车重的0.05倍,求:
(1)该车匀速行驶时的速度是多少m/s?
(2)车静止时,水平路面对车的支持力是多少?
(3)匀速行驶过程中,汽车受到的牵引力是多少?
(4)车静止在水平路面上时,车对路面的压强是多少?
【解答】解:(1)该车在水平路面上直线行驶12km=12000m,用时10min=600s,
所以该车匀速行驶时的速度为:v===20m/s;
(2)该汽车的质量为1.8t=1800kg,所以该汽车的重力为G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N,
车静止时,水平路面对车支持力的大小等于车的重力,即F支=G=1.8×104N;
(3)汽车匀速行驶,处于平衡状态,所以汽车的牵引力等于汽车所受阻力,汽车受阻力是车重的0.05倍,即F牵=f=0.05G=0.05×1.8×104N=900N;
(4)汽车对地面的压力等于重力,即F压=G=1.8×104N,
汽车与路面的接触面积S=750cm2=7.5×10﹣2m2,所以车对路面的压强为:p===2.4×105Pa。
17.(2022秋 宁海县校级期中)冰面能够承受的压强为1.5×104Pa的压强,质量为66kg的人,每只鞋底与地面的接触面积为200cm2。
(1)求他对冰面的压力。
(2)通过计算说明他能否安全的站在冰面上。
(3)若他站在一块质量可以忽略不计的木板上,而不会把冰面压裂,求木板的最小面积。
【解答】解:(1)人的重力:
G=mg=66kg×10N/kg=660N,
人对冰面的压力:
F压=G=660N;
(2)因为人站立时双脚与地面接触,所以人站立时对冰面的压强:
p===1.65×104Pa>1.5×104Pa,
因此人不能安全的站在冰面上;
(3)由p=可知,木板的最小面积:S最小===0.044m2。
18.(2022秋 宁海县期中)超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,不仅对公路造成损害,还可能引发道路交通事故,因此整治超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2t的4轮汽车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2,该货车某次实际装货4t,如图甲所示。该货车在水平路面上行驶一段时间的v﹣t图象。如图乙所示,求:
(1)通过计算判断该货车超载。
(2)若货车在这段路面上共行驶12s,在t=7s时刚好达到了这段路程的中点,求0﹣7s该货车的平均速度?(结果保留一位小数)
【答案】(1)该货车超载;
(2)若货车在这段路面上共行驶12s,在t=7s时刚好达到了这段路程的中点,0﹣7s该货车的平均速度为4.3m/s。
【解答】解:
(1)装货后总质量:
m=2t+4t=6t=6000kg;
总重力为:
G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N;
汽车对路面的压力:F=G=6×104N,
受力面积:S=4×0.02m2=0.08m2,
车对路面的压强:
p===7.5×105Pa,
因为7.5×105Pa>p最大=7×105Pa,
所以该货车超载;
(2)由图知7~12s货车匀速v=6m/s,故7~12s行驶的路程:
s=vt=6m/s×5s=30m,
货车在t=7s时刚好到达这段路程的中点,
所以,0~7s通过的路程s′=s=30m,
货车在0~7s内的平均速度为:
v′==≈4.3m/s。
答:(1)该货车超载;
(2)若货车在这段路面上共行驶12s,在t=7s时刚好达到了这段路程的中点,0﹣7s该货车的平均速度为4.3m/s。
19.(2022秋 慈溪市期中)2021年5月15日,我国首个火星探测器“天问一号”成功登陆火星,这是中国航天领域的里程碑事件。图为探测器离轨着陆火星全过程及“祝融号”火星车的示意图,已知g火星=3.76N/kg。请回答:
(1)“天问一号”探测器着陆有降落伞减速和动力减速等过程,而“嫦娥五号”在降落月球时没有采用降落伞减速的原因是 月球表面没有大气层 。动力减速采用喷气方式,利用了力能 改变物体运动状态 的原理,在此过程中着陆器受力是 不平衡 (选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右,也被叫做“恐怖9分钟”。这是因为火星距离地球遥远(5.5×1010米~4×1011米),如果“祝融号”火星车及其着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信,信号来回至少需要几分钟?(电磁波在真空中传播速度为3×108米/秒)
(3)着陆后,“祝融号”火星车从着陆器中驶出。已知火星车质量为240kg,它受到重力是多少?
(4)火星车共有6个车轮,若每个车轮与火星表面的接触面积为4.0×10﹣3m2,求“祝融号”对火星水平平整表面的压强。
【解答】解:(1)月球表面没有大气层,降落伞不能工作,不能依靠空气阻力使“嫦娥五号”减速,故“嫦娥五号”没有采用降落伞方式降落;
“天问一号”探测器动力减速采用喷气方式,其速度大小不断变化,利用了力能改变物体运动状态的原理,在此过程中着陆器受力是不平衡的;
(2)根据速度公式得,信号来回的至少时间t==≈366.7s≈6min。
(3)火星车受到的重力G火星=mg火星=240kg×3.76N/kg=902.4N;
(4)“祝融号”对火星水平平整表面的压力:F=G火星=902.4N,
受力面积:S=6×4.0×10﹣3m2=2.4×10﹣2m2,
“祝融号”对火星水平平整表面的压强:p===3.76×104Pa。
故答案为:(1)月球表面没有大气层;改变物体运动状态;不平衡;
(2)信号来回至少需要6分钟;
(3)它受到重力是902.4N;
(4)“祝融号”对火星水平平整表面的压强为3.76×104Pa。
二.增大或减小压强的方法及其应用(共9小题)
20.(2022秋 象山县校级期中)为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
D.要提高实验的可靠性还需多次实验
【答案】B
【解答】解:AB、放上瓶盖后,鸡蛋上方的受力面积增大了,根据p=可知,在压力一定时,鸡蛋受到的压强减小了,所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故A正确、B错误;
C、鸡蛋乙被敲碎,说明力能改变物体的形状,故C正确;
D、为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律,所以要提高实验的可靠性还需多次实验,故D正确。
故选:B。
21.(2022秋 江北区校级期中)在2022年冬奥会上,中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得男子1000米短道速滑的金牌。下列关于比赛中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A.任子威在快速滑行过程中,冰鞋与冰面间摩擦力为零,因鞋底的冰刃与冰面接触面积小
B.冰鞋上的冰刀通过减小受力面积的方式来减小压强,可以防止运动员陷入冰面
C.任子威到达终点时还要前行一段距离,不能立即停下来,是因为他受到了惯性作用
D.在比赛结束时,为了“急停”,任子威右脚对冰面进行了“侧滑”,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解答】解:
A、任子威在快速滑行过程中,溜冰鞋与冰面间摩擦力较小,但不为零,故A错误;
B、滑冰鞋上的冰刀很薄,是在压力大小一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强,故B错误;
C、任子威到达终点时不能立即停下来,是因为他具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力或作用,故C错误;
D、任子威右脚对冰面进行“侧滑”,运动速度大小发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。故选:D。
22.(2022秋 鄞州区校级期中)下列动物身体部位的形态特点,有利于减小压强的是( )
A.啄木鸟的喙尖尖的 B.鸭子趾间有蹼
C.狼的犬齿尖锐 D.老鹰的爪非常锋利
【答案】B
【解答】解:A、啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B、鸭子趾间有蹼,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C、狼的犬齿尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、老鹰的爪非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。故选:B。
23.(2022秋 镇海区校级期中)如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速运动(不掉落),在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强不变
B.M对桌面的压力变小,摩擦力变小,压强不变
C.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强变大
D.M对桌面的压力变大,摩擦力变大,压强变大
【答案】C
【解答】解:
AB、木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,大小不变;
但在这一过程中,受力面积逐渐减小,由p=可得,对桌面的压强逐渐增大,A、B错误;
CD、因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变,故C正确,D错误。
故选:C。
24.(2022秋 宁海县校级期中)膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用,下列关于膨胀式安全带说法正确的是( )
A.该安全带会使人的惯性减少
B.当车紧急刹车时,人会向后倒
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.安全带充气后增大与人的接触面积减小压强,避免人员被勒伤
【答案】D
【解答】解:A、在紧急刹车或撞上前车时,该车司机由于惯性会向前冲;系上安全带,能减小因紧急刹车或撞上前车对司机造成的伤害;惯性的大小只和物体的质量有关,系安全带并不能减小惯性,故A错误。
B、行驶的汽车突然刹车,车上的人下半身随车停止运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,所以人会向前倾,故B错误;
C、安全带紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速充气,迅速形成气囊袋,当车加速时,安全带紧缚力不会增大,故C错误;
D、安全带扁宽能增大与人体的接触面积,在压力一定时,增大受力面积,可减小压强,从而避免人员被勒伤,故D正确。故选:D。
25.(2022秋 宁海县校级期中)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.坦克装有宽大的履带 B.在铁轨下面铺枕木
C.斧刃磨得很锋利 D.书包背带做得较宽
【答案】C
【解答】解:A、坦克装有宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意;
B、在铁轨下面铺枕木,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、斧头磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故C符合题意;
D、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;故D不合题意。
故选:C。
26.(2022秋 宁海县期中)如图所示的一次性使用医用口罩,由罩体、松紧和铝条组成佩戴时,罩体紧粘面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条。使口罩上端紧贴鼻梁。然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴,关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.任何物质的分子都不能通过罩体
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,对耳根处的压强越小
【答案】C
【解答】解:
A、透过罩体人能正常呼吸空气,说明有空气分子通过,故A错误;
B、压弯的铝条,铝条弯曲变形,撤去外力,铝条不能恢复原状,发生的不是弹性形变,故B错误;
C、松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用,故C正确;
D、在受力面积相同时,松紧拉得越长,压力越大,对耳根处的压强越大,故D错误。
故选:C。
27.(2022秋 余姚市校级期中)生活中的下列现象在改变压强方面,与其他三项不同的是( )
A.载重车装有很多车轮 B.逃生锤的头很尖
C.盲道上有凸起 D.吸管的一端剪成斜口
【答案】A
【解答】解:A、载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
B、逃生锤的头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
C、盲道上有凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
D、吸管的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
综上所述,只有A与其他三项不同。
故选:A。
28.(2022秋 象山县校级期中)两个物体相互接触时,下面哪种说法一定可以增大压强?( )
A.增大压力,减小受力面积
B.减小压力,增大受力面积
C.同时增大它们之间的压力和受力面积
D.同时减小它们之间的压力和受力面积
【答案】A
【解答】解:A、增大压力,减小受力面积,增大压强。符合题意。
B、减小压力,增大受力面积,减小压强。不符合题意。
C、同时增大它们之间的压力和受力面积,压强可能增大,可能减小,可能不变。不符合题意。
D、同时减小它们之间的压力和受力面积,压强可能增大,可能减小,可能不变。不符合题意。
故选:A。
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