10.1 压强
知识梳理分类练
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知识点01压力
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
【知识拓展】
1、产生的条件:相互接触的两个物体相互挤压。例如:静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的作用,篮球对地面有压力;静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压,所以没有压力。
2、方向:与受力物体的支持面垂直,并指向支持面,由于受力物体的受力支持面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直。
3、单位:牛顿,符号:N
4、压力和重力的区别:
压力 重力
施力物体 物体 地球
受力物体 支持物 物体
大小 决定于相互挤压所发生形变大小 G=mg
方向 垂直于受力物体表面,并指向支持面 竖直向下
作用点 在支持面上 物体重心
力的性质 接触的物体间相互挤压而发生形变产生的,属于弹力 来源于万有引力,是非接触力
受力示意图
1.关于压力,下列说法正确的是
A. 压力的施力物体一定是地球 B. 压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C. 压力的大小总是等于重力的大小 D. 压力的方向总是竖直向下的
2.质量为的直升机停在机场上时,对地面的压力是______ ;当它悬停在空中时,旋翼要提供的向上托力至少应为______ 取。
3.如图,一木块静止在粗糙的斜面上,试画出它对斜面的压力示意图。
知识点02 压强
表示压力作用效果的物理量。
1、压力的作用效果与压力和受力面积有关。
探究实验
提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关。
猜想和假设:跟压力的大小有关,跟受力面积的大小有关。
进行实验:
① 照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;
②再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;
③ 再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
实验步骤①、②是受力面积一定,改变压力的大小,步骤②、③是压力一定,改变受力面积。
实验结果:泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。压力越大,效果越明显,受力面积越小效果越明显。
2、定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
3、计算公式及单位
①公式:(定义公式)
②单位:国际单位为帕斯卡(Pa),简称帕。
1Pa=1N/m2。表示1m2面积上所受的压力是1N,Pa是一个很小的单位,一张报纸平放时对桌面的压强约1Pa。实际应用中常用千帕(kPa) 兆帕(MPa)作单位,气象学中常用百帕(hPa)作单位,换算=,,。
4、注意:压强大小是由压力和受力面积共同决定的,不仅仅决定于压力大小。压力F和受力面积S之间不存在因果关系,但压强p和F、S之间有着密切联系,在S一定时,p与F成正比,在F一定时,p与S成反比。
4.对压强的定义式的理解,下列说法正确的是( )
A. 压力越大,压强一定越大
B. 受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大
C. 受力面积越小,压强一定越大
D. 压力不变,受力面积越大,压强一定越小
5.在探究“压力的作用效果”时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行如图所示的实验。
实验中通过观察海绵的____________________________来比较压力的作用效果。
分析图乙和_____所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
比较图甲、乙所示实验,可得出结论:受力的面积相同时,___________越大,压力的作用效果越明显.下列实例中,直接应用该结论的是________选填“”或“”。
A、图钉的一端做得很尖 、交通管理部门规定,严禁货车超载。
6.如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为和,受到的压强分别为和。则 , 若,笔尖的面积为,则 。前两空均选填“”“”或“”
7.如图所示,是北京冬奥会上我国运动员谷爱凌参加滑雪比赛的瞬间,运动员和滑雪板的总质量约为,滑雪板与地面接触的总面积约为,取。请通过计算回答:
运动员和滑雪板对水平雪面的压力?
运动员和滑雪板对水平雪面的压强?
知识点03 增大和减小压强的方法
在生活中我们常常会遇到要增大或减小压强的问题,根据影响压强大小的两个因素,可以从两个方面来增大或减小压强。
1、增大压强的方法
2、减小压强的方法
8.下列实例中,为了减小压强的是( )
A. 推土机的推土铲刃做得很锋利
B. 篆刻的刀刀口做得很锋利
C. 破窗锤的敲击端做成锥形
D. 火车轨道铺在枕木上
9.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A. 书包的背带做得较宽 B. 铁路的钢轨铺在枕木上
C. 滑雪板的面积较大 D. 剪刀的刀刃做得很薄
10.一个质量分布均匀的正方体物体放在水平桌面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 沿切去一半,余下部分对桌面的压力不变
B. 沿切去一半,余下部分对桌面的压强不变
C. 沿切去一半,余下部分对桌面的压强不变
D. 沿切去一半,余下部分对桌面的压强变小
11.如图所示,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体和,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力、与压强、的大小关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
规律方法整合练
12.我国运动员谷爱凌获得北京冬奥会女子大跳台比赛冠军,如图是她在斜面上滑行时的简笔画,则她对斜面压力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,一块质量分布均匀的砖块平放在水平地面上,将砖从正中间沿虚线切断,并拿走其中一小块,则剩余的另一小块砖对地面的( )
A. 压力减半 B. 压强减半
C. 压力变大 D. 压强变大
14.下面对压强的理解正确的是( )
A. 物体密度越大,对接触面的压强就越大 B. 物体体积越大,对接触面的压强就越大
C. 物体重力越大,对接触面的压强就越大 D. 压力一定时,受力面积越大,产生压强越小
15.甲、乙两圆柱体轻放在相同的水平沙地上,然后把它们取走,沙地上留下深浅、大小不同的印痕,如图所示。则( )
A. 甲对沙地压强比乙的小
B. 甲所受的重力比乙的大
C. 甲对沙地的压力比乙的小
D. 单位面积上,甲对沙地的压力比乙的大
16.如图所示的四个实例中,为了减小压强的是( )
A. 用很细的钢丝切肥皂 B. 锋利的刀刃
C. 铁轨铺在枕木上 D. 针头做得很尖
17.如图的生活事例中,有利于减小压强的是( )
A. 啄木鸟有长长的尖嘴
B. 老虎有锐利的牙齿
C. 火星探测器有宽大的轮子
D. 斧头有窄窄的刃
18.如图所示,如果把书从桌子的边缘慢慢拉开,但不离开桌面,书受到的重力______ ,书对桌面的压力______ ,压强______ 。以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”
19.如图,质量相等的实心均匀正方体和平放在水平地面上,它们对地面的压强分别为和,则 ______ 。现竖直切去左半部分如图中虚线所示,剩余部分对地面的压强分别为和,则 ______ , ______ 。均选填“”、“”或“”
20.如图,质地均匀的长方体重,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为,则它对桌面的压强为 。若将其水平向左推回至全部压在桌子上,它对桌面的压强会 选填“变小”、“不变”或“变大”。
21.小琪在家用磅秤测出自己的质量为,然后用方格纸测量出自己站立时每只鞋底和地面的接触面积,如图所示。已知:图中每个小格的面积为,取。求:
该鞋底在方格纸上占有______个小格;不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算
小琪双脚站立时对水平地面的压强。
22.为了倡导绿色出行,广州市投放了大量的共享自行车。小明在水平路面上匀速骑行,所用时间为时,人与车总质量约每个轮胎与地面接触面积约为求:
自行车行驶的速度为多少;
自行车对地面的压力;
此时自行车对地面的压强。
规律方法提优练
23.如图甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A. 所受的重力较大
B. 所受的压力与乙的相等
C. 对沙滩的压强较大
D. 对沙滩的压强较小
24.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
25.如图所示,质量相等的甲、乙两个实心均匀圆柱体放置在水平地面上。现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度相等,则它们剩余部分对地面压强、和压力、的关系是 ( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
26.如图,往足够大的量杯中匀速注水,关于量杯对桌面的压强随时间的关系图线中描述正确的是( )
A. B.
C. D.
27.如图甲所示,木板平放在水平台阶上,现将它水平向右拉动,直到有一半伸出台阶如图乙所示。在此过程中,木板对台阶的压力将______ ,压强将______ ,木板所受的摩擦力将______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。
28.如图所示,实心长方体和放在水平地面上,高度之比::,底面积之比::,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比:______;它们对地面的压力之比:______。
29.如图,边长分别为和的实心正方体、放置在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,则: ______ 。若将、分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强 ______ 选填“”“”或“”。
30.将完全相同且均匀的长方体放在水平桌面上,如图所示,若沿虚线切掉一半,拿走一半后剩余图中的、、部分,则长方体剩余部分对桌面的压强用、、表示,则 ______ , ______ 。选填“”、“”或“”
31.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
本实验是通过观察______ 来比较压力作用效果的。
通过比较图甲、乙,说明______ 一定时,______ 越大,压力作用效果越明显。
通过比较图______ ,说明压力作用效果与受力面积大小有关。
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 ______ 选填“”、“”或“”。
实验后,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。他在探究过程中存在的问题是______ 。
32.随着“双碳”政策实施,绿色能源快速发展,新能源汽车迅速进入人们的生活。如图是某品牌纯电动汽车,汽车质量为,每个轮胎与地面的接触面积为,汽车轮胎能承受的最大压强为,取。求:
汽车的重力;
一辆空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强;
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
拓展提优创新练
33.两块完全相同的砖块,如图所示叠放在水平地面上,砖块立放砖块平放,砖块的长、宽、高之比为::,若砖块对砖块的压力是,压强为;砖块对地面的压力是,压强为,则( )
A. ::;::
B. ::;::
C. ::;::
D. ::;::
34.如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上.现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为则图甲中砖块对水平地面的压强为( )
A. B. C. D.
35.如图所示,质量相等的均匀正方体甲、乙置于水平地面上,若沿水平方向切去相同厚度,切去部分质量为、,剩余部分对地面压强为、,则下列说法正确的是( )
A. 一定大于
B. 可能大于
C. 一定大于
D. 可能大于
36.把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为和把甲放在乙的上面,如图所示,则乙对桌面的压强为( )
A. B. C. D.
37.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,分别将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,乙的边长为,则甲的质量是 ,图中点横坐标是 。
38.如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强 ,若将切除部分按图丙方式放置在地面上,对桌面的压强______ __填“”“”或“”;若该正方体按图丁方式沿、、、面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强___ _____填“”“”或“”.
39.两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为,体积为,则甲的密度为____ ____如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为,将它们均顺时针旋转,旋转后甲对地面的压强为,乙对地面的压强为___ _____取
40.如图,质量相等的均质实心圆柱体和放置于水平地面,底面积之比::,,此时、对水平面的压强之比: ______ 。若将水平截去一段叠放在的正上方后,剩余部分对水平面的压强恰好等于此时对水平地面的压强,且剩余部分的高度与叠放后的总高度相同,则的密度为______ 。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,所以压力的施力物体不是地球,故A错误;
B、压力的作用效果与压力大小和受力面积都有关,故B正确;
C、只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力,故C错误;
D、压力的方向总是垂直于物体的接触面,并不一定竖直向下,故D错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】解:直升飞机的重力为:
直升机停在机场上,所以直升机对地面的压力等于直升机的重力。
当它悬停在空中时,旋翼对直升机向上的托力与重力是一对平衡力,托力与重力相等。
故答案为:;。
要解决此题,需要掌握二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
同时要知道物体处于静止状态和匀速直线运动状态都属于平衡状态,此时物体受力平衡。
此题主要考查了二力平衡条件的应用,知道物体处于静止状态和匀速直线运动状态,物体受力平衡。并且考查了重力的计算:。
3.【答案】解:在木块和斜面的接触面的中点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为。
如图所示:
【解析】用一根带箭头的线段来表示力的三要素,这种表示方法叫力的示意图。
木箱对斜面的压力,作用在斜面上,作用点就画在斜面上,方向是垂直斜面向下的。
本题考查力的示意图的画法,注意压力的作用点在接触面上,方向与接触面垂直。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】凹陷程度;
丙;
压力;
【解析】【分析】
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;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,
即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的大小不变,
探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。由图中现象有分析回答。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用和增大减小压强的运用。
【解答】
解:实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,只改变受力面积大小,故分析图乙和丙所示两图实验,可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
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、图钉的一端做得很尖,通过减小受力面积增大压强,不符合题意;
B、交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,符合题意;
故选B。
故答案为:凹陷程度;丙;压力;。
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】解:运动员和滑雪板的总重力,
因为站在水平雪面上,所以;
滑雪板对雪面的压强。
答:雪地受到的压力是;
雪地受到的压强是。
【解析】本题考查重力公式、压强公式的应用,掌握在水平面上物体对水平面的压力等于物体的重力是解题的关键。
物体静止在水平桌面上,物体对水平桌面的压力大小等于物体重力的大小,再根据得出滑雪板对雪地的压力;
根据得出滑雪板对地面的压强。
8.【答案】
【解析】【分析】
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
解答此题的关键是掌握减小压强的方法。根据压强的定义式可知,要减小压强有三种方法:一是当压力一定时,需增加受力面积;二是当受力面积一定时,需减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积。同理,增大压强也有三种方法。
【解答】
A.推土机的推土铲刃做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意。
B.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥形,是压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意;
D.火车轨道铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,符合题意。
故选D。
9.【答案】
【解析】解:、将书包的背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,肩膀感到舒服。不符合题意。
B、将铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小列车对路基的压强,保护路基。不符合题意。
C、滑雪运动员穿上滑雪板,是在压力一定时,增大受力面积来减小滑雪者对雪地的压强,不至于陷入雪地。不符合题意。
D、剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大刀对物体的压强,容易把物体剪断。符合题意。
故选:。
压强大小跟压力大小和受力面积有关,增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强。在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关,一般采用控制变量法,改变一个量来增大压强或减小压强。
10.【答案】
【解析】解:、因为在水平桌面上,所以对桌面的压力等于其重力,,沿切开一半,拿走上部分,变小减半,所以压力减半;
与桌面的受力面积不变,由可知,在受力面积不变时,压力减半,则压强也会减半,故AB错误;
、因为在水平桌面上,所以对桌面的压力等于其重力,,沿切开一半,变小减半,所以压力减半;
与桌面的受力面积减半,由可知,在受力面积减半,压力减半,则压强不变,故C正确,D错误。
故选:。
物体在水平桌面上,对桌面的压力,若将它沿水平方向截去一半,其重力减去一半,对地面的压力会减小一半;但是其受力面积不变,若将它沿竖直方向截去一半,其重力减去一半,对地面的压力会减小一半;但是其受力面积减半,由压强公式即可知木块对桌面的压强变化。
本题考查压力、压强的变化,关键是弄清楚压力和受力面积的变化,注意在水平面上的物体,压力等于物体的重力。
11.【答案】
【解析】解:放在水平桌面上的物体对桌面的压力等于自身的重力,两个实心物体的大小、材料完全相同,
由公式可知,两个物体重力相等,所以对桌面的压力也相等,即;
由图可知,受力面积,
根据压强的计算公式可知,在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小,所以。
故选:。
两个形状、大小、材料完全相同的实心物体,它们的重力相等,
当它们放在水平地面上时,压力等于它们的重力,由此可以确定两者对地面的压力大小关系;
根据图示的受力面积的大小关系,利用压强的计算公式可以确定两者对桌面压强的大小关系。
当物体放在水平面上时,若物体在竖直方向上不再受到其他的力的作用,此时其对桌面的压力等于物体的重力,这是解决此题的入手点。
12.【答案】
【解析】解:压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末端画上箭头表示力的方向,故C正确。
故选:。
斜面受到的压力的作用点在斜面上,从作用点起沿力的方向画线段,在线段的末端画出箭头表示力的方向。
本题考查了力的示意图的画法。力的示意图要把力的方向和作用点画出来;注意压力的作用点在接触面上,方向垂直于接触面。
13.【答案】
【解析】解:质量分布均匀的砖块平放在水平地面上,砖对水平地面的压力大小等于砖的重力;将砖从正中间沿虚线切断,并拿走其中一小块,则剩下砖对地面压力减半,受力面积也减半,由可知,剩下部分砖对地面的压强不变。
故选:。
根据切去一半后压力和受力面积的变化情况,由压强公式剩下部分砖对地面的压强的变化。
本题考查了学生对压强公式的掌握和运用,分析压强变化要同时考虑压力和受力面积。
14.【答案】
【解析】解:单位面积上所受到的压力大小叫做压强,在压力一定的情况下,压强的大小与受力面积成反比,即受力面积越大,产生压强越小;
受力面积越小,产生的压强越大。压强的大小与物体的体积,密度和重力没有直接关系,故A、、选项错误,选项正确。
故选:。
从压强的定义去分析,单位面积上所受到的压力大小叫做压强,压强的大小与物体的体积,密度和重力没有直接关系,即可作出判断。
此题主要考查学生对压强定义的理解,此题难度不大,属于基础题。
15.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了压强大小和压力大小的比较,会根据深浅得出压强关系是关键。
两圆柱体在沙地上留下深浅、大小不同的印痕,甲的印痕浅,乙的印痕深,说明甲对沙地压强比乙的小;再结合分析即可。
压强大小指的是单位面积上受到压力的大小。
【解答】
两圆柱体在沙地上留下深浅、大小不同的印痕,甲的印痕浅,乙的印痕深,说明甲对沙地压强比乙的小;由 得,压强大小与压力、受力面积有关,甲对地面的受力面积大,压强小,乙对地面的受力面积小,压强大,甲乙压强大小可能与受力面积大小有关,无法得出甲乙对沙地的压力大小;甲乙对沙地的压力等于甲乙自身的重力,则无法判断出重力大小,故A符合题意,不符合题意;
D.压强大小指的是单位面积上受到压力的大小。甲对沙地压强比乙的小,说明单位面积上,甲对沙地的压力比乙的小,故D不符合题意。
故选A。
16.【答案】
【解析】解:、用很细的钢丝切肥皂,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、锋利的刀刃,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C、铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D、注射器的针头做得很尖,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:。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
17.【答案】
【解析】解:、啄木鸟有长长的尖嘴是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B、老虎有锐利的尖尖的牙齿是通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C、火星探测器有宽大的轮子是通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D、斧头有窄窄的刀刃是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
本题考查了增大或减小压强的判断,要学会学以致用,使用控制变量法进行分析。
18.【答案】不变 不变 变大
【解析】解:书的质量不变,根据可知书的重力不变;
把书从桌子的边缘慢慢拉开,但不离开桌面,书对桌面的压力等于书的重力,不改变,但受力面积减小,根据可知压强增大。
故答案为:不变;不变;变大。
书的质量不变,根据可知书的重力的变化情况;物体在水平桌面上对桌面的压力等于自身的重力。分析接触面积和压力的变化,然后利用判断压强的变化;
生活实例应用,通过分析受力面积、压力物理量的变化来判断压强是否改变。
19.【答案】
【解析】解:当物体放在水平地面上时,压力,由于质量相等,则压力相等,从图中看出的边长小,受力面积较小,根据压强公式,的压强较大;
现竖直切去左半部分如图中虚线所示,该物体都是柱体,而对于柱状实心物体,可根据,切去后密度和高度没有改变,因而每个的压强和切去之前相等,则;则,。
故答案为:;;。
当物体放在水平地面上时,压力,通过压强公式比较压强大小;
对于柱状实心物体,可根据判断压强的变化;
此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用可以简化计算。
20.【答案】;变小
【解析】【分析】
本题主要考查了固体压强的计算及比较,难度不大。
解决此题的关键是利用好公式,将两次压强的大小均与比较。
【解答】
长方体对桌面的压力为:;
长方体对桌面的压强为:;
若将其水平向左推回至全部压在桌子上,压力大小不变,受力面积增大,故压强变小。
21.【答案】;
小琪双脚站立时对水平地面的压力等于自身的重力,即,
小琪双脚站立时对水平地面的压强:。
答:;
小琪双脚站立时对水平地面的压强为。
【解析】由图示可知鞋印所占格子个数;
小琪双脚站立时对水平地面的压力等于自身的重力,根据计算小琪的重力,根据压强公式计算小琪双脚站立时对水平地面的压强。
本题考查重力公式、压强公式的灵活运用,属于基础题。
22.【答案】解:自行车行驶的速度:
;
自行车对地面的压力:
;
此时自行车对地面的压强:
。
答:自行车行驶的速度为;
自行车对地面的压力为;
此时自行车对地面的压强为。
【解析】知道自行车行驶的路程和时间,根据求出其速度;
自行车对地面的压力和自身的重力相等,根据求出其大小;
自行车对地面产生压强的受力面积等于个轮胎与地面接触面积之和,根据求出对地面的压强。
本题考查了速度公式和压力、压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
23.【答案】
【解析】解:甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相等,即,故错误;
因,所以,由可得,,故错误;
由于物体对水平面的压力等于重力,因此甲的重力较大,故正确。
故选:。
物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅相同,可知二人压力作用效果关系,又知道受力面积关系,根据可知他们对沙地的压力关系,再根据物体对水平面的压力等于重力可知重力的大小关系。
本题考查了压强大小和压力大小的比较,会根据脚印的深浅得出压强关系是关键。
24.【答案】
【解析】因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,所以对水平地面的压强由图知甲、乙、丙的高度,且三者对地面的压强相等,所以由可知,三圆柱体的密度关系:由图知甲、乙的底面积,高度,所以,因为,,所以甲、乙圆柱体的质量关系:已知乙、丙的底面积,对地面的压强相等,则由可知,对地面的压力,水平地面压力等于重力,则,所以三圆柱体的质量关系:故A正确,、、D错误。故选A
25.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了有关压强和压力的大小比较,关键能够利用好图示,得出切去部分与剩下部分的比例关系。
圆柱体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,根据压强公式来判断压强大小关系。
【解答】
由图知,切去后甲切去部分与甲整体的比例大于乙切去部分与乙整体的比例,所以剩余部分占整体的比例甲的小于乙的比例,由于甲、乙两个均匀圆柱体质量相等,所以甲剩余部分的重力小于乙剩余部分的重力;由于甲、乙两个均匀圆柱体放置在水平地面上对地面的压力与重力相等,所以剩余部分对地面压力;
由图知,甲的底面积大于乙的底面积,由可知,。
故选:。
26.【答案】
【解析】解:设往桌上量杯中匀速注水直至注满的过程中,单位时间内注入水的重力为,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,量杯对桌面的压力,
则桌面受的压强:
,
因、和均为定值,所以,此过程中桌面受的压强随时间变化关系为一次函数,
由选项可知,ACD错误、B正确。
故选:。
往桌上量杯中匀速注水直至注满的过程中,设单位时间内注入水的重力为,容器对桌面的压力等于杯子的重力加上水的重力,根据求出桌面受的压强,然后根据表达式得出答案。
本题考查了压强公式的灵活应用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
27.【答案】不变 变大 不变
【解析】解:台阶水平放置,木板对台阶的压力等于木板的重力,将木板水平向右拉动,直到有一半伸出台阶,此时木板对台阶的压力依然等于木板的重力,故在此过程中,木板对台阶的压力将不变;根据,压力不变,受力面积变小,木板对台阶的压强将变大;滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,水平拉动时,压力大小和接触面粗糙程度均不变,故木板所受的摩擦力将不变。
故答案为:不变;变大;不变。
台阶水平放置,木板对台阶的压力等于木板的重力;根据判断压强的变化;滑动摩擦力与压力大小和接触面粗糙程度有关,与其他因素无关。
本题考查学生对压强、压力的理解以及对滑动摩擦力的影响因素掌握情况。
28.【答案】: :
【解析】解:
因为,
所以长方体密度之比为::;
因为,
所以长方体对地面的压力之比为::::。
故答案为::;:。
已知两个长方体高度之比、对地面的压强相同,利用公式得到两种材料的密度关系;
已知长方体对地面的压强关系和底面积关系,可以得到压力关系。
弄清题目中的关键条件,知道此时的压力等于重力,灵活运用压强的公式,再利用数学的运算可解答。
29.【答案】:
【解析】解:、放置在水平地面上,它们对水平地面的压强和相等,由得:
解得::::;
若沿水平方向分别截去相同厚度,根据可知,剩余部分对地面的压强分别为:
;
;
因为,所以;
由可知,。
故答案为::;。
根据分析物体密度的大小关系;根据压强公式表示剩余部分对地面的压强和剩余部分对地面的压强,比较可知将、分别沿水平方向切去相同厚度,剩余部分对地面的压强的大小关系。
本题考查固体压强公式的灵活运用,综合性强,有一定难度。
30.【答案】
【解析】解:因为是完全相同且均匀的长方体放在水平桌面上,所以这三个完全相同且均匀的长方体对桌面的压强相等都等于。
A、图中压力减小一半,受力面积没变,所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强;
B、图中压力和受力面积都减小一半,所以所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强;
C、图中压力减小一半,受力面积没变,所以由压强公式可知,长方体剩余部分对桌面的压强;
综上分析可得,,。
故答案为:;。
根据物体静止在水平桌面上,对桌面的压力等于物体重力。在确定各图中的均匀的长方体对水平地面的压力和受力面积。然后根据压强公式,即可得出答案。
对于固体对桌面的压力和压强的计算:先计算压力在水平桌面上,再利用公式计算压强,计算时要注意压力与受力面积的对应性。
31.【答案】海绵的凹陷程度;
受力面积;压力;
乙、丙;
;
没有控制压力一定。
【解析】解:根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
通过比较图甲、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,压力作用效果越明显;
研究作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同,故通过比较图乙、丙,说明压力作用效果与受力面积大小有关;
图丙中和图丁支持面受到的压力相同,受力面积也相同,根据,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为;
研究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力相同,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力变小了,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力一定。
故答案为:海绵的凹陷程度;
受力面积;压力;
乙、丙;
;
没有控制压力一定。
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;
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,据此分析;
根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显,
若被压物质不同,不能根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,根据分析。
本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
32.【答案】解:汽车的重力;
一辆空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压力,
汽车对地面的压强;
汽车轮胎能承受的最大压力,
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总重力,
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
答:汽车的重力;
一辆空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强;
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
【解析】根据计算重力;
水平地面上的汽车对地面的压力等于重力,根据计算压强;
根据计算能承受的最大压力,减去空车的重力即为汽车允许乘坐的人员和携带货物的总重力,根据计算汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
本题考查了重力、压力、压强的计算,属于基础题,要求学生掌握。
33.【答案】
【解析】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两块完全相同砖块的重力相等,
所以,砖块对砖块的压力和砖块对地面的压力之比:
;
受力面积之比:
,
砖块对砖块的压强和砖块对地面压强之比:
,故B正确,ACD错误。
故选:。
水平面上物体的压力和自身的重力相等,砖块对砖块的压力等于一块砖的重力,砖块对地面的压力等于两块砖的重力之和,据此求出两者的压力之比;根据求出砖块立放、平方时的底面积之比即为受力面积之比,根据求出砖块对砖块的压强和砖块对地面压强之比。
本题考查了压力之比和压强之比的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
34.【答案】
【解析】设图乙中砖块重力为,底面积为,图丙中砖块底面积为,由可知,图乙中砖块对地面压力,图丙中砖块对地面压力,又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,,即,解得,将乙、丙两图组装为一组合长方体,则,,组合长方体对水平地面的压强,由于图甲中砖块和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对地面的压强为.
35.【答案】
【解析】解:、由图甲和乙都为正方体,,,所以,甲、乙质量相等,由,可得,
则,
,
因为,
所以,
现沿水平方向切去相同的厚度后,都为,切去的质量,
,
,
则,故AB都错误。
、因为,,,所以,
甲乙都放在水平地面上,甲乙对地面的压强:,
甲乙切去厚度相同,甲和乙剩余的高度:,,
因为,所以,
又因为,
根据得,甲乙对地面的压强有三种可能:
可能大于;
可能等于;
可能小于。
故C错误,D正确。
故选:。
甲、乙质量相等,由,得,根据沿水平方向切去相同的厚度后,结合甲、乙的密度与底面积的乘积关系,由得到切去的质量关系。
由剩余部分质量分析得到和大小关系,分析甲乙对地面的压力,比较甲乙的底面积,根据压强公式比较甲乙对地面的压强大小。
本题根据甲乙质量相等列出等式,判断甲乙的密度关系,这是本题的关键,如果固体规则的柱体,根据判断固体对水平面的压强是常用的一种方法。
36.【答案】
【解析】设两正方体的密度为,棱长分别为和,因为,所以正方体的棱长分别为,,把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力,乙对桌面的压强,故 B正确.
37.【答案】
【解析】解:乙的底面积为:,
乙的体积为:,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:,
放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,
所以乙的重力为:,
由可知,乙的密度为:
;
由图可知,甲的边长为:,
则甲的体积为:,
所以甲的质量为:;
图中点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为时,剩余部分对地面的压强相等,即:,
由可知,
,
则:,
即:,
解得:,
所以,
故A点的坐标为:,即点的横坐标为。
故答案为:;。
先求出乙底面积和体积,根据算出切之前乙对地面的压力,放在水平地面上物体对水平面的压力等于重力,根据求出乙的密度;
由图像可知切之前甲的高度,从而求出甲的体积,根据求出甲的质量;
图中点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为时,剩余部分对地面的压强相等,根据建立方程可求出切去高度均,从而求出点的坐标。
本题是一道固体压强计算的选择题,除了固体压强公式的运用,还考查了规则固体压强计算的特殊公式的灵活运用,题目有一定的难度。
38.【答案】
【解析】设正方体的重力为,底面积为,正方体对地面的压力的大小为,对地面的压强,乙图沿对角线切除后,剩余部分对地面的压力等于剩余部分的重力,大小为,受力面积不变,剩余部分对地面的压强按图丙放置时,切下来的部分对地面的压力,图丙中受力面积,由可知图丁中,设正方体的边长为,切去部分边长为,正方体的密度为,则有切去后剩余部分的体积为,剩余部分对地面的压强,图乙中,剩余部分的体积为,对地面的压强,由上述分析可知.
39.【答案】
【解析】由题意知,甲的质量为,甲的体积为,故甲的密度为,设长方体的质量为,底面积为,故由受力分析可知,长方体对水平地面的压强为设长方体竖放高度为,平放高度为,故由题意可知,解得竖放高度为,因,故有;又因旋转后甲平放时对地面的压强为,即有,解得平放高度为,代入中,解得乙的密度为故旋转后乙竖放时对地面的压强为.
40.【答案】:
【解析】解:设两个密度均匀质量相等圆柱体、的质量为,由可知,、的重力相等。
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,、对水平面的压强之比:;
由可知,圆柱体的密度和横截面积不变时,与成正比,
则圆柱体截去部分的质量,剩余部分的质量,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,剩余部分和此时对水平地面的压力之比:
:::,
因剩余部分对水平面的压强恰好等于此时对水平地面的压强,所以,由可得:,
则,即,
解得:,即,
因剩余部分的高度与叠放后的总高度相同,即:,
则的高度,
由可得,和的体积之比:,
由可得,、的密度之比:,
故A的密度:。
故答案为::;。
两个密度均匀质量相等圆柱体、对水平面的压力相等,根据求出、对水平面的压强之比;
根据可知,密度和横截面积相同时,截去部分的质量和长度成正比,据此得出圆柱体截去部分的质量,剩余部分的质量,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等得出剩余部分和此时对水平地面的压力之比,根据结合剩余部分对水平面的压强恰好等于此时对水平地面的压强得出等式即可求出的值;根据剩余部分的高度与叠放后的总高度相同得出的高度,然后求出、的高度之比,根据求出体积之比,利用求出、的密度之比,进一步求出的密度。
本题考查了压强公式和密度公式的应用,根据题意得出两者对地面的压力关系和高度关系是关键。
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