2024年中考物理一轮复习考点梳理学案 第15讲　压强（含解析）

第15讲　压强
命题分析　
广东省近五年中考物理命题分析
考点 2023 2022 2021 2020 2019
压力与压强的理解 ___ ___ ___ 省题10 ___
增大或减小压强的方法 省题3 ___ ___ ___ ___
压力与压强的计算 省题19 省题19 省题1 ___ 省题19
[课程标准]　
2．2.7　通过实验，理解压强。知道增大和减小压强的方法，并了解其在生产生活中的应用。
例　估测自己站立时对地面的压强。
考点一　压力与压强的理解
一、压力
1．定义：垂直作用在物体表面的力。
2．压力与重力的比较：
力 压力 重力
力的性质 弹力 引力
力的示意图
作用点 被压物体表面 重心
方向 垂直于受力面，指向被压的物体 竖直向下
大小 与挤压程度有关 与质量成正比，G＝mg
比较
3.影响压力作用效果的因素：压力大小(F)，受力面积(S)。
二、压强
1．定义：在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
2．公式：p＝。
3．单位：
(1)国际单位：帕，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2。
(2)1 Pa的物理意义：1 m2的面积上受到的压力是1 N。
4．压强的物理意义：表示压力的作用效果，压强越大，压力产生的效果越明显。
(1)重力越大的物体产生的压力一定越大。(　×　)
(2)放在水平面上的物体，压力的大小可能比重力大。(　√　)
(3)压力的方向一定垂直于接触面。(　√　)
(4)受力面积越小，产生的压强一定越大。(　×　)
(5)在任何情况下压强都可以用p＝＝进行计算。(　×　)
(6)单位面积上所受的压力大，则压强一定大。(　√　)
例1　(2021·广东改编)如图所示，物体A静止在斜面上，画出A所受重力G和斜面受到物体A压力F的示意图。
答案　
解析　重力的作用点在物体的重心，方向竖直向下，过重心作一条竖直向下的线段，在末端画上箭头，即为重力G的示意图；物体A对斜面的压力垂直于斜面向下，作用点可画在接触面的中点处，过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段，标出符号F，即为压力F的示意图，如答图所示。
例2　(2020·广东)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F1和F2，受到的压强分别为p1和p2。则F1________F2，p1________p2(均选填“>”“<”或“＝”)。若F2＝1 N，笔尖的面积为1×10－6 m2，则p2＝________ Pa。
答案　＝　<　1×106
易错提醒　受力面积是相互挤压发生形变的接触面积。
考点二　增大或减小压强的方法
增大或减小压强的方法
项目 方法 实例
增大压强 受力面积一定时，增大压力 压路机碾子的质量很大
压力一定时，减小受力面积 刀刃磨得很薄；钉子、针、啄木鸟的喙和鹰的爪子都很尖锐
增大压力，同时减小受力面积 菜刀刀刃磨得很薄，且切菜时要用力往下按
减小压强 受力面积一定时，减小压力 车辆限载
压力一定时，增大受力面积 滑雪板；骆驼长着宽大的脚掌；推土机的宽大履带
减小压力，同时增大受力面积 在冰面上行走发现冰面即将破裂时，立刻爬行并丢弃一些负重
(1)啄木鸟用力啄树是为了增大对树皮的压强。(　√　)
(2)建筑中采用空心砖是为了增大对地基的压强。(　×　)
(3)盖房子打的地基很宽是为了减小压强。(　√　)
(4)铅笔刀的刃很薄是为了增大压强。(　√　)
例3　(从生活到物理)在日常生产生活中，根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是(　　)
答案　B
名师点拨
考点三　压力与压强的计算
(1)p＝公式只适用于计算固体产生的压强。(　×　)
(2)8 m2＝800 dm2＝8 000 cm2。(　×　)
(3)已知物体受到的压力和压强，可以由公式S＝求出物体的受力面积。(　√　)
(4)把物体水平放置，受力面积等于物体的底面积。(　×　)
(5)(2021·广东改编)中学生站立时对地面的压强约为500 Pa。(　×　)
例4　(2022·广东改编)图中某智能机器人的质量为80 kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5 cm2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：(g取10 N/kg)
(1)机器人对水平地面的压力；
(2)机器人对水平地面的压强。
分析　(1)利用G＝mg计算出机器人的重力；在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力大小等于机器人自身的重力大小。(2)利用p＝计算出机器人对水平地面的压强。
解：(1)机器人的重力：G＝mg＝80 kg×10 N/kg＝800 N；
在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力：F＝G＝800 N。
(2)机器人对水平地面的压强：p＝＝＝1.6×106 Pa。
答：(1)机器人对水平地面的压力为800 N；
(2)机器人对水平地面的压强为1.6×106 Pa。
易错提醒　计算时一定要注意单位，把常用单位换成国际单位再进行计算。1 Pa＝1 N/m2,1 Pa≠1 N/cm2。
例5　(切割类)如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体对水平地面的压强相等。若沿水平方向将甲、乙分别切去质量相等的部分，剩余部分对水平地面的压力为F甲和F乙、压强为p甲和p乙，则(　　)
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　C
解析　甲、乙两个实心均匀正方体对水平地面的压强相等，由题图可知，甲的受力面积大于乙的受力面积，根据F＝pS可知，甲对地面的压力大于乙对地面的压力；水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，所以甲的重力大于乙的重力；若沿水平方向将甲、乙分别切去质量相等的部分，根据G＝mg可知，甲、乙两个物体减小的重力相同，所以甲剩余部分的重力大于乙剩余部分的重力，故F甲＞F乙；减小的重力相同，减小的压力相同，甲的受力面积大，根据p＝可知，甲减小的压强小于乙减小的压强，根据p′＝p－Δp可知，甲剩余部分的压强大于乙剩余部分的压强，即p甲＞p乙，故C正确。
例6　(柱体压强)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、丙底面积相同，三者对地面的压强相等，下列判断正确的是(　　)
A．ρ甲＝ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＜ρ丙
C．m甲＜m乙＝m丙 D．m甲＝m乙＝m丙
答案　C
解析　因物体对水平面的压力和自身的重力相等，实心圆柱体对水平地面的压强p＝＝＝＝＝＝ρgh，由题图结合题意可知，三个实心圆柱体的高度关系为h甲＝h乙＜h丙，因三者对地面的压强相等，三者的密度关系为ρ甲＝ρ乙＞ρ丙，故A、B错误；由题图可知，三个实心圆柱体的底面积关系为S甲＜S乙＝S丙，因三者对地面的压强相等，所以，由p＝＝＝的变形式m＝可知，三者的质量关系为m甲＜m乙＝m丙，故C正确。
名师点拨　柱体压强问题(圆柱体、长方体、正方体) 只要涉及柱体压强问题，首先考虑使用压强与重力的导出公式p＝ρgh来解决，计算题一定要写出公式的推导过程(p＝＝＝＝＝＝ρgh)。
例7　(比例类)如图是甲、乙两种物质的重力和体积的关系图象，若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成两个圆柱体A、B，其底面积SA∶SB＝1∶4。把它们平放在水平地面上，则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(　　)
A．3∶1 B．4∶3
C．4∶1 D．3∶4
答案　C
解析　圆柱体对水平地面的压力F＝G＝mg，且两圆柱体的质量相等，则A、B两圆柱体对水平地面的压力之比FA∶FB＝GA∶GB＝mAg∶mBg＝mA∶mB＝1∶1；受力面积SA∶SB＝1∶4，所以A、B两圆柱体对水平地面的压强之比pA∶pB＝∶＝∶＝4∶1。故C正确。
名师点拨　(1)若压力F相等，则＝。 (2)若受力面积S相等，则＝。 (3)若压力F和受力面积S均不相等，则＝·。
实验　探究影响压力作用效果的因素
实验装置　
实验设计　(1)显示压力作用效果的方法：通过海绵的凹陷程度来反映(转换法)。
(2)探究压力作用效果与压力的关系(控制变量法)
思路：控制受力面积不变，改变压力，观察海绵的凹陷程度。
操作：在小桌上加减砝码如图甲、乙。
(3)探究压力作用效果与受力面积的关系(控制变量法)
思路：控制压力不变，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度。
操作：把小桌倒置如图乙、丙。
实验结论　压力的作用效果与压力和受力面积有关：
(1)压力一定时，受力面积越小压力的作用效果越明显；
(2)受力面积一定时，压力越大压力的作用效果越明显。
例8　如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验，甲图所示，将小桌放在海绵上；乙图所示，在小桌上放一个砝码；丙图所示，把小桌翻过来，桌面朝下，并在它上面放一个砝码。
　　
[实验设计与进行]
(1)此实验中运用到的主要探究方法是______________________。
(2)我们________(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。
[分析与论证](重点)
(3)比较________两图可知，当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
(4)比较乙、丙两图可知，当压力一定时，________________，压力的作用效果越明显。
(5)有的同学认为要比较甲、丙两次实验也能验证“压力作用效果与受力面积的关系”，你认为合理吗？________理由：________________________。如用甲、丙所示装置探究“压力作用效果与受力面积的关系”，应采取的措施为：______________________________________。
(6)(新知识应用)比较乙、丙两图的实验，可得出结论：压力大小相同时，________越小，压力的作用效果越明显。下列实例中，直接应用该结论的是________(填字母)。
A．菜刀要经常磨一磨
B．交通管理部门规定，严禁货车超载
C．坐在沙发上比坐在硬板凳上舒服
(7)除了控制变量法，本实验所采用的科学探究方法还有一种，下列实验也运用了这种方法的是________。
A．用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B．当电压一定时，探究电流与电阻的关系
C．用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
[交流与评估](难点)
(8)此实验________(选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵，原因是_________________。
(9)①若将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p乙________p丁(选填“＞”“＜”或“＝”)。
②同组的小红选用丙、丁两图的实验，得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显。她的结论是否合理？________，原因是___________________________。
[实验拓展与创新]
(10)(实验器材生活化)另一组的小刚同学利用了两个相同的木块和一块海绵，进行了如图戊所示的实验。对比两图，小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点________(选填“正确”或“错误”)，并说明理由：_____________________________________________。
(11)(实验器材生活化)课后老师要求同学们用身边的物品探究压力的作用效果与压力大小的关系。小明选择的器材是海绵和两瓶完全相同的矿泉水。请帮他设计实验方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(12)(实践与生活)小明做完实验后思考：日常乘坐的公共汽车上都配有破窗锤(如图己所示)，它的作用是在有意外发生时可以敲碎车窗玻璃，帮助乘客逃生。破窗锤一端很尖锐的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)控制变量法和转换法　(2)可以　(3)甲、乙　(4)受力面积越小　(5)不合理　没有控制压力大小相同　取下丙图的砝码　(6)受力面积　A　(7)C　(8)不能　硬纸板不易形变，作用效果不明显　(9)①＝　②不合理　承受压力的材料不同　(10)错误　没有控制受力面积一定　(11)把其中一瓶矿泉水倒出一些水后正立(或倒立)放在海绵上，另一瓶也正立(或倒立)放在海绵上，观察对比海绵的凹陷程度(开放性试题，答案合理即可)　(12)在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强从而更容易敲碎车窗玻璃
考点一　压力与压强的理解
1．(概念理解)关于压力下列说法正确的是(　　)
A．压力的方向总是竖直向下的
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．压力的施力物体一定是地球
D．压力的大小总是等于重力的大小
答案　B
2.(2013·广东)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，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边但未落下，在此过程中，下列说法正确的是(　　)
A．M对桌面的压强变小，压力不变 B．M对桌面的压强不变，压力不变
C．M对桌面的压强变大，摩擦力不变 D．M对桌面的压强变大，摩擦力变小
答案　C
3.请在图中画出跳水运动员对跳板的压力。(按要求完成图)
答案　
解析　跳水运动员对跳板的压力的作用点在跳板上，方向垂直于跳板向下，从作用点起，垂直跳板画线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向，如答图所示。
考点二　增大或减小压强的方法
4．(2023·宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是(　　)
答案　A
解析　载重汽车有很多个宽大的车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。冰刀鞋的刀刃做得很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。破窗锤的敲击端做成锥状，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。切蛋器上的不锈钢丝做得很细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。故选A。
5.(教材素材)如图所示，一个图钉帽的面积是0.8 cm2，图钉尖的面积为5×10－8 m2，手指对钉帽的压力是20 N，钉帽对手指的压力为________ N，图钉尖对墙的压强为________ Pa。图钉尖做得很尖，是为了在压力一定时，通过减小受力面积达到________(选填“增大”或“减小”)压强的目的。
答案　20　4×108　增大
考点三　压力与压强的计算
6．(切割类)一个质量分布均匀的立方体，静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分，剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是(　　)
答案　D
7．(2019·广州)如图甲所示，钢制的圆柱展示台，底面积S＝1 dm2，右侧为钢制的圆台零件，上底面积S1＝3 dm2，下底面积S2＝12 dm2。把零件分别按图乙和图丙所示的方式静置在展示台上，两物体的轴在同一直线上。图乙中零件对展示台面的压力为F1，压强为p1。图丙中零件对展示台面的压力为F2，压强为p2。F1________F2，p1________p2。(均选填“＞”“＝”或“＜”)
答案　＝　＝
解析　由题图乙可知，零件对展示台面的压力等于零件的重力，即F1＝G，压强p1＝＝，由题图丙可知，零件对展示台面的压力等于零件的重力，即F2＝G，压强为p2＝＝，由于同一个零件重力不变，所以F1＝F2，p1＝p2。
8.(原创题)广东广式糕点味道鲜美。小明为奶奶买了一个六盒装的大礼包放在餐桌上如图，每个包装盒的规格相同，长、宽、高分别是20 cm、16 cm、5 cm。(g取10 N/kg)。求：
(1)大礼包的重力G；
(2)按如图所示放置在水平桌面上，每个盒子对水平桌面的压强p。
解：(1)大礼包的质量m＝1 200 g＝1.2 kg，
大礼包的重力G＝mg＝1.2 kg×10 N/kg＝12 N，
(2)每盒的受力面积S＝20 cm×5 cm＝100 cm2＝1×10－2 m2，
每盒对水平桌面的压力F＝G＝×12 N＝2 N，
对水平桌面的压强p＝＝＝2×102 Pa。
答：(1)大礼包的重力G为12 N；
(2)每个盒子对水平桌面的压强p为2×102 Pa。
9．(实验创新)在学习“压力”时，小欣同学用双手食指指尖抵住铅笔两端，使铅笔静止，如图甲所示，发现两手指与铅笔接触部位在受压力作用时都有凹陷的现象存在；同时还发现：抵住________(选填“笔尖”或“笔尾”)的手指凹陷程度更明显。由此引发“压力作用效果与哪些因素有关”的实验探究。
小欣同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动。如图乙所示，将橡皮泥做成长方体平放于木条上方，把包装带撕成相同宽度的两段，并将两段包装带绕过橡皮泥，且在包装带下方挂上不同数量的钩码，观察对比橡皮泥上端的变化。
(1)实验过程中，小欣同学是通过观察橡皮泥________来比较压力作用效果的，该步骤采用的实验方法是________。
(2)由图中现象，可得出结论：当受力面积相同时，________，压力的作用效果越明显。
(3)小欣同学想继续探究压力的作用效果与受力面积的关系，应进行的操作是：将橡皮泥恢复原状，把包装带撕成________宽度的两段，两包装带下方挂________数量的钩码。(均选填“相同”或“不同”)
答案　笔尖　(1)凹陷程度　转换法　(2)压力越大　(3)不同　相同
10．(从生活到物理)在实际生活中，人们都知道汽车行驶时轮胎气压过高或者过低都会损坏轮胎，影响行车安全，除此以外，是否还有其他影响呢？某小组同学查阅资料发现，汽车行驶时轮胎对沥青路面产生的压强称为轮胎平均接地压强，这一压强过大将会对沥青路面产生不利的影响，而轮胎平均接地压强与汽车荷载以及轮胎气压密切相关，如表是有关的实验数据。
序号 轮胎气压(×106 Pa) 汽车荷载(×103 N) 轮胎平均接地压强(×106 Pa)
1 0.6 110 0.76
2 131 0.84
3 151 0.88
4 0.7 110 0.88
5 131 0.94
6 151 0.99
7 1.0 110 1.00
8 131 1.05
9 151 1.14
(1)分析实验序号1、2、3(或4、5、6，或7、8、9)的数据可得出的初步结论是：当轮胎气压一定时，________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)分析实验序号1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的数据可得出的初步结论是：当汽车荷载相同时，__________________________________________________；由此可以猜想：当汽车荷载一定时，轮胎气压改变，可能导致轮胎与地面间的______________改变，从而改变了轮胎平均接地压强。
(3)分析实验序号3、4的数据可得出的初步结论是：当轮胎气压从0.6×106 Pa增大至0.7×106 Pa时，所产生的效果相当于在轮胎气压保持0.6×106 Pa的情况下增加约____________ N的汽车荷载。
(4)如果你是道路养护单位的工作人员，请结合上述结论和所学的物理知识，向广大车主解释在汽车荷载一定时，为什么夏天比冬天温度高反而给轮胎加气少？_____________________
________________________________________________________(提示：爆胎情况不用分析)。
答案　(1)汽车荷载越大，轮胎平均接地压强越大　(2)轮胎气压越大，轮胎平均接地压强越大　接触面积　(3)4.1×104　(4)在汽车荷载一定时，夏天比冬天给轮胎加气少，是为了减小轮胎气压，减小轮胎平均接地压强，保护沥青路面
解析　(3)分析实验序号3、4的数据可得出的初步结论是，当轮胎气压从0.6×106 Pa增大至0.7×106 Pa时，所产生的效果相当于在轮胎气压保持0.6×106 Pa的情况下增加约151×103 N－110×103 N＝4.1×104 N的汽车荷载。
(4)由(2)知，当汽车荷载相同时，轮胎气压越小，轮胎平均接地压强越小，故夏天比冬天给轮胎加气少，是为了减小轮胎气压，减小轮胎平均接地压强，保护沥青路面。