【精品解析】2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷:9.1压强

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名称 【精品解析】2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷:9.1压强
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-03-13 20:54:39

文档简介

2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷:9.1压强
一、选择题
1.如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为60kg,没有陷人雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地.下列说法正确的是(  )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
2.(2023八下·武昌期中)校园吉祥物是校园文化的重要组成部分,现武昌区某学校吉祥物“乐乐”是密度的实心花岗岩雕刻而成,体积为,“乐乐”单脚落地成奔跑姿势与地面的接触面积为,地面能够承受的最大压强为,则说法正确的是(  )(g=10N/kg)
A.“乐乐”受到的重力为1000N
B.“乐乐”站在坚硬底座上,底座没有发生形变
C.设计者为“乐乐”装上了一个高为0.5m高的底座,底座材料密度为,则圆柱体底座的面积至少0.625m2
D.“乐乐”单脚直接站在地面上,地面可以承受其压强
3.(2023八下·南岗期中)如图所示,用两食指同时按压铅笔两端,左面的手指受到的压力为F1、压强为p1,右边的手指受到的压力为F2、压强为p2,下列说法正确的是(  )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1>F2,p1>p2
C.F1=F2,p1<p2 D.F1=F2,p1>p2
4.(2023八下·高明月考)如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中(  )
A.字典对桌面的压力大小变小
B.字典对桌面的压强变大
C.只有匀速推动时桌面对字典的摩擦力大小才不变
D.无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
5.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2
6.(2023八下·金安期末)如图所示的实验装置,甲、乙均为实心正方体,甲的边长为,密度为,在如图所示的静止状态下甲对水平地面的压强为,乙的边长为。下列说法错误的是(  )
A.甲所受的重力为 B.乙的密度为
C.测力计的示数为 D.甲对水平地面的压力为
7.(2023八下·肇东期末) 把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为 100Pa、200Pa,若把甲叠放在乙的上面,如图所示,则乙对水平地面
的压强为(  )
A.300 Pa B.225 Pa C.150 Pa D.75 Pa
二、填空题
8.(2023八下·相城期末考)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p0.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p1=   ,若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,整体对桌面的压强p2    p1(>/=/<);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强p3    p1(>/=/<)。
9.(2023八下·南宁期中)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△h, 剩 余部分对地面的压强p 与△h 的关系如图所示,已知p甲=8×10 kg/m , 乙的边长为20cm, 则 甲 的质量是    kg, 图 中A 点横坐标是    .
10.热爱滑板运动的小明质量为52 kg,站在水平的滑板上对滑板的压力是   N.当他站在滑板上,向后蹬地时,滑板就能向前运动,这是因为   (g取10 N/kg)
11.(2023八下·南岗期中)某同学的质量是60kg,他测出每只脚与地面的接触面积是200cm2,这个同学双脚站立在水平地面上时,对地面的压强为    Pa;当他走路时,对地面的压强为    Pa。(g取10N/kg)
三、实验探究题
12.(2017八下·德惠月考)老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.小亮找到的器材有海绵、木板和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察   来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制   大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是   。
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:   。
(4)设图乙中矿泉水对海绵的压强是P乙,图丙中矿泉水对木板的压强是P丙,则P乙   (填“大于”、“等于”或“小于”)P丙。
四、计算题
13.(2023八下·东凤期中)无人机运送快递已经成为一种新型便捷的快递运送模式,如图所示是某公司运送快递的无人机,相关参数如下表所示:(),求:
无人机自重(含电池)G
最大升力F
最大飞行速度v
脚架与水平地面总接触面积S
(1)无人机送货时最大能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着货物降落在水平地面上时,对地面的压强是多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.根据题意可知,芳芳的总质量大于小明的总质量,根据F=G=mg可知,芳芳对雪地的压力大于小明对雪地的压力,故A、B错误;
CD.根据图片可知,滑雪板的底面积大于脚的底面积,即芳芳对雪地的接触面积更大。芳芳没有陷入雪地,而小明陷入雪地,则芳芳对地面的压强小,即芳芳对雪地单位面积的压力更小,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.物体对水平地面的压力等于自身重力;
C.根据图片比较两人与雪地的接触面积大小;
D.根据压力对雪地的作用效果比较压强的大小。
2.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.“乐乐”的质量m=ρ花岗V=2.5×103kg/m3×0.4m3=1×103kg,
则重力为:G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N,故A错误;
B.底座由于受到“乐乐”施加的压力,所以发生了形变,故B错误;
C.底座的体积:V座=S座h=0.625m2×0.5m=0.3125m3,
底座的质量m座=ρ座V座=2.0×103kg/m3×0.3125m3=625kg,
底座的重力为:G座=m座g=625kg×10N/kg=6250N,
水平底座对地面的压力F=G+G座=1×104N+6250N=16250N,
则圆柱体底座的底面积
水平底座对地面产生的压强,
故C正确;
D.“乐乐”单脚直接站在地面上对地面产生的压强:,
所以乐乐”单脚直接站在地面上,
故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据m=ρV求出“乐乐”的质量,然后根据G=mg求出重力;
(2)压力属于弹力,只要受到压力,则物体肯定会发生弹性形变;
(3)根据V=Sh求出底座的体积,根据m=ρV求出底座的质量,根据G=mg求出底座的重力,底座对水平底座的压力等于“乐乐”和底座的重力之和,最后根据求出水平底座对地面产生的压强,然后与地面能够承受的最大压强比较即可判断;
D.根据求出“乐乐”单脚直接站在地面上对地面产生的压强,然后与地面能够承受的最大压强比较即可判断。
3.【答案】C
【知识点】压强;压强大小比较
【解析】【解答】 铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。
由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同。
由图可知,右手指的受力面积比较小,根据可知,右手指受到的压强比较大,即p1<p2。
故答案为:C。
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式判断手指受到的压强关系。
4.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】A、水平桌面上,字典对桌面的压力大小与字典的重力相等,重力不变,压力不变,故A错误;
B、推动过程中,字典对桌面的压力不变,两者接触的面积变大,根据压强的计算公式,字典对桌面的压强变小,故B错误;
CD、无论是否匀速运动,压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此摩擦力大小不变,故C错误、D正确;
故选:D。
【分析】水平面上压力大小等于重力;根据公式,可比较压强大小;压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变。
5.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当m乙=4g时,V乙=4cm3,
则甲的密度,
乙的密度,
那么甲和乙的密度之比:,
圆柱体对水平地面的压强:,
所以等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
故选A。
【分析】根据图象读出任意一组质量和体积,利用密度公式求出两物质的密度,进一步求出它们的密度之比;圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,最后根据p=ρgh求出等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比。
6.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A:甲的体积为,甲的重力为,A正确;
D:甲对地面的压力为,D正确;
C:由力的相互性可知地面对甲的支持力为。以甲为研究对象,由力的平衡可得测力计的拉力为,C错误;
B:由图可知乙的重力为,由可得乙的密度为,B正确。
故选C。
【分析】甲受到竖直向上的拉力(拉力等于弹簧测力计示数),竖直向上的支持力(支持力大小由甲对地面的压强计算,即)和竖直向下的重力,这三个力的平衡关系为;乙静止,弹簧测力计示数等于乙的重力大小。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】上下粗细一致的柱体对地面的压强:;
二者的压强之比:p甲:p乙=100Pa:200Pa=1:2;
且二者的密度相同,根据p=ρgh可知,二者的高度之比:h甲:h乙=1:2;
根据G=ρgV得到:甲的重力G甲=F甲=p甲S甲=100Pa×h甲2;
乙的重力G乙=F乙=p乙S乙=200Pa×h乙2;
那么二者叠放时,乙对地面的压强:.
故选B。
【分析】首先根据F=G分别计算出甲和乙的重力,再根据计算二者叠放时乙对地面的压强。
8.【答案】0.5Pa;<;=
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)设正方体的重力为G,底面积为S,正方体对地面的压力大小F=G,对地面的压强,
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力F1等于剩余部分的重力,大小为正方体重力的一半,
即F1=G,受力面积不变,则剩余部分对地面的压强;
(2)按图丙放置时,切下来的部分对的地面的压力F2=F1=G,图丙中受力面积S′>S,由可知,按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p2<p1;
(3)图丁中,设正方体的边长为a,切去部分边长为l,正方体的密度为ρ,则切去后剩余部分的体积为V剩=a2(a-L),剩余部分对地面的压强;
图乙中,剩余部分的体积,对地面的压强;由以上分析可知,p3=p1。
【分析】(1)根据描述分析正方体对地面的压力和受力面积的变化,再根据计算出压强,然后作比即可;
(2)若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,首先分析压力的变化,再分析受力面积的关系,再根据比较压强大小;
(3)根据公式分别计算出两个压强大小,然后再比较大小即可。
9.【答案】8;8:4
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)乙的底面积为:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的体积为:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:p乙0=6×103Pa,
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:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度为:;
由图可知,甲的边长为:h甲=10cm=0.1m,
则甲的体积为:V甲=(h甲)3=(0.1m)3=0.001m3,
所以甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=8×103kg/m3×0.001m3=8kg;
(2)图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,
即:p甲'=p乙',
由p=ρhg可知,ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
则:ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙(h乙-Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m-Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m-Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m-0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A点的坐标为:(4,4.8),即A点的横坐标为4。
【分析】(1)根据正方形的面积公式和正方体的体积公式求出乙底面积和体积,根据p算出切之前乙对地面的压力,根据G=F计算乙的重力,根据G=mg=ρVg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m=ρV求出甲的质量;
(2)图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh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Δh,从而求出A点的坐标。
10.【答案】520;力的作用是相互的
【知识点】力作用的相互性;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)站在水平的滑板上对滑板的压力等于物体的重力,根据G=mg,G=52kg×10 N/kg =520N,所以压力是520N
(2)当他站在滑板上,向后蹬地时,地面给脚一个向前的力,使滑板向前运动,这两个力是相互作用力
【分析】(1)水平面上受到的压力等于物体的重力
(2)利用力的作用是相互的进行判断
11.【答案】1.5×104;3×104
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 这个同学站立在水平地面上时,对水平地面的压力等于自身重力,即F=G=mg=60kg×910N/kg=600N,双脚站立时,地面的受力面积等于两只脚与地面的接触面积,则双脚站立时,他对地面的压强,他走路时对地面的压力不变,地面的受力面积等于一只脚与地面的接触面积,则他走路时,对地面的压强。
【分析】 根据F=G=mg得出对地面的压力,根据公式计算出这个同学双脚站立时对地面的压强和他走路时对地面的压强。
12.【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 。要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应使受力面积相同,压力大小不同。所以他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与中间瓶子的作用效果相比较。
设图乙中矿泉水对海绵的压强是P乙,图丙中矿泉水对木板的压强是P丙,因为乙丙实验中压力大小不变,受力面积不变,则P乙等于P丙。
【分析】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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
13.【答案】(1)解: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
由可得所载货物的最大质量为
答:无人机送货时最大能装载的货物;
(2)解:根据速度公式可知需要的最短时间为
答:现要将货物送到的地方,最快需要;
(3)解:当无人机载着货物降落在水平地面上时,对水平地面的压力为
则对地面产生的压强为
答:当无人机载着货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对无人机进行受力分析,根据平衡力的知识得到无人机的最大升力、自重和货物重力之间的数量关系,据此计算最大重力,最后根据 计算最大货物质量。
(2)根据公式 计算需要的最少时间;
(3)首先根据 计算无人机对地面的压力,再根据 计算无人机对地面的压强。
1 / 12023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练培优卷:9.1压强
一、选择题
1.如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为60kg,没有陷人雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地.下列说法正确的是(  )
A.芳芳对雪地的压力比小明的小
B.芳芳对雪地的压力和小明的一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.根据题意可知,芳芳的总质量大于小明的总质量,根据F=G=mg可知,芳芳对雪地的压力大于小明对雪地的压力,故A、B错误;
CD.根据图片可知,滑雪板的底面积大于脚的底面积,即芳芳对雪地的接触面积更大。芳芳没有陷入雪地,而小明陷入雪地,则芳芳对地面的压强小,即芳芳对雪地单位面积的压力更小,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】AB.物体对水平地面的压力等于自身重力;
C.根据图片比较两人与雪地的接触面积大小;
D.根据压力对雪地的作用效果比较压强的大小。
2.(2023八下·武昌期中)校园吉祥物是校园文化的重要组成部分,现武昌区某学校吉祥物“乐乐”是密度的实心花岗岩雕刻而成,体积为,“乐乐”单脚落地成奔跑姿势与地面的接触面积为,地面能够承受的最大压强为,则说法正确的是(  )(g=10N/kg)
A.“乐乐”受到的重力为1000N
B.“乐乐”站在坚硬底座上,底座没有发生形变
C.设计者为“乐乐”装上了一个高为0.5m高的底座,底座材料密度为,则圆柱体底座的面积至少0.625m2
D.“乐乐”单脚直接站在地面上,地面可以承受其压强
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.“乐乐”的质量m=ρ花岗V=2.5×103kg/m3×0.4m3=1×103kg,
则重力为:G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N,故A错误;
B.底座由于受到“乐乐”施加的压力,所以发生了形变,故B错误;
C.底座的体积:V座=S座h=0.625m2×0.5m=0.3125m3,
底座的质量m座=ρ座V座=2.0×103kg/m3×0.3125m3=625kg,
底座的重力为:G座=m座g=625kg×10N/kg=6250N,
水平底座对地面的压力F=G+G座=1×104N+6250N=16250N,
则圆柱体底座的底面积
水平底座对地面产生的压强,
故C正确;
D.“乐乐”单脚直接站在地面上对地面产生的压强:,
所以乐乐”单脚直接站在地面上,
故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据m=ρV求出“乐乐”的质量,然后根据G=mg求出重力;
(2)压力属于弹力,只要受到压力,则物体肯定会发生弹性形变;
(3)根据V=Sh求出底座的体积,根据m=ρV求出底座的质量,根据G=mg求出底座的重力,底座对水平底座的压力等于“乐乐”和底座的重力之和,最后根据求出水平底座对地面产生的压强,然后与地面能够承受的最大压强比较即可判断;
D.根据求出“乐乐”单脚直接站在地面上对地面产生的压强,然后与地面能够承受的最大压强比较即可判断。
3.(2023八下·南岗期中)如图所示,用两食指同时按压铅笔两端,左面的手指受到的压力为F1、压强为p1,右边的手指受到的压力为F2、压强为p2,下列说法正确的是(  )
A.F1<F2,p1<p2 B.F1>F2,p1>p2
C.F1=F2,p1<p2 D.F1=F2,p1>p2
【答案】C
【知识点】压强;压强大小比较
【解析】【解答】 铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等。
由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同。
由图可知,右手指的受力面积比较小,根据可知,右手指受到的压强比较大,即p1<p2。
故答案为:C。
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式判断手指受到的压强关系。
4.(2023八下·高明月考)如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中(  )
A.字典对桌面的压力大小变小
B.字典对桌面的压强变大
C.只有匀速推动时桌面对字典的摩擦力大小才不变
D.无论是否匀速推动,桌面对字典的摩擦力大小都不变
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别;压强大小比较
【解析】【解答】A、水平桌面上,字典对桌面的压力大小与字典的重力相等,重力不变,压力不变,故A错误;
B、推动过程中,字典对桌面的压力不变,两者接触的面积变大,根据压强的计算公式,字典对桌面的压强变小,故B错误;
CD、无论是否匀速运动,压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此摩擦力大小不变,故C错误、D正确;
故选:D。
【分析】水平面上压力大小等于重力;根据公式,可比较压强大小;压力和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变。
5.如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】由图可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当m乙=4g时,V乙=4cm3,
则甲的密度,
乙的密度,
那么甲和乙的密度之比:,
圆柱体对水平地面的压强:,
所以等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比:
故选A。
【分析】根据图象读出任意一组质量和体积,利用密度公式求出两物质的密度,进一步求出它们的密度之比;圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,最后根据p=ρgh求出等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比。
6.(2023八下·金安期末)如图所示的实验装置,甲、乙均为实心正方体,甲的边长为,密度为,在如图所示的静止状态下甲对水平地面的压强为,乙的边长为。下列说法错误的是(  )
A.甲所受的重力为 B.乙的密度为
C.测力计的示数为 D.甲对水平地面的压力为
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A:甲的体积为,甲的重力为,A正确;
D:甲对地面的压力为,D正确;
C:由力的相互性可知地面对甲的支持力为。以甲为研究对象,由力的平衡可得测力计的拉力为,C错误;
B:由图可知乙的重力为,由可得乙的密度为,B正确。
故选C。
【分析】甲受到竖直向上的拉力(拉力等于弹簧测力计示数),竖直向上的支持力(支持力大小由甲对地面的压强计算,即)和竖直向下的重力,这三个力的平衡关系为;乙静止,弹簧测力计示数等于乙的重力大小。
7.(2023八下·肇东期末) 把同种材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为 100Pa、200Pa,若把甲叠放在乙的上面,如图所示,则乙对水平地面
的压强为(  )
A.300 Pa B.225 Pa C.150 Pa D.75 Pa
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】上下粗细一致的柱体对地面的压强:;
二者的压强之比:p甲:p乙=100Pa:200Pa=1:2;
且二者的密度相同,根据p=ρgh可知,二者的高度之比:h甲:h乙=1:2;
根据G=ρgV得到:甲的重力G甲=F甲=p甲S甲=100Pa×h甲2;
乙的重力G乙=F乙=p乙S乙=200Pa×h乙2;
那么二者叠放时,乙对地面的压强:.
故选B。
【分析】首先根据F=G分别计算出甲和乙的重力,再根据计算二者叠放时乙对地面的压强。
二、填空题
8.(2023八下·相城期末考)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p0.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p1=   ,若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,整体对桌面的压强p2    p1(>/=/<);若该正方体按图丁方式沿ABCD面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强p3    p1(>/=/<)。
【答案】0.5Pa;<;=
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)设正方体的重力为G,底面积为S,正方体对地面的压力大小F=G,对地面的压强,
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力F1等于剩余部分的重力,大小为正方体重力的一半,
即F1=G,受力面积不变,则剩余部分对地面的压强;
(2)按图丙放置时,切下来的部分对的地面的压力F2=F1=G,图丙中受力面积S′>S,由可知,按图丙方式放置在地面上对桌面的压强p2<p1;
(3)图丁中,设正方体的边长为a,切去部分边长为l,正方体的密度为ρ,则切去后剩余部分的体积为V剩=a2(a-L),剩余部分对地面的压强;
图乙中,剩余部分的体积,对地面的压强;由以上分析可知,p3=p1。
【分析】(1)根据描述分析正方体对地面的压力和受力面积的变化,再根据计算出压强,然后作比即可;
(2)若将切除部分按图丙方式放置于剩余部分左侧,首先分析压力的变化,再分析受力面积的关系,再根据比较压强大小;
(3)根据公式分别计算出两个压强大小,然后再比较大小即可。
9.(2023八下·南宁期中)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△h, 剩 余部分对地面的压强p 与△h 的关系如图所示,已知p甲=8×10 kg/m , 乙的边长为20cm, 则 甲 的质量是    kg, 图 中A 点横坐标是    .
【答案】8;8:4
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)乙的底面积为:S乙=(h乙)2=(0.2m)2=0.04m2,
乙的体积为:V乙=(h乙)3=(0.2m)3=0.008m3,
由图可知,切之前乙对地面的压强为:p乙0=6×103Pa,
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:G乙=F乙=p乙0S=6×103Pa×0.04m2=240N,
由G=mg=ρVg可知,乙的密度为:;
由图可知,甲的边长为:h甲=10cm=0.1m,
则甲的体积为:V甲=(h甲)3=(0.1m)3=0.001m3,
所以甲的质量为:m甲=ρ甲V甲=8×103kg/m3×0.001m3=8kg;
(2)图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分对地面的压强相等,
即:p甲'=p乙',
由p=ρhg可知,ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,
则:ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙(h乙-Δh)g,
即:8×103kg/m3×(0.1m-Δh)×10N/kg=3×103kg/m3×(0.2m-Δh)×10N/kg,
解得:Δh=0.04m=4cm,
所以p甲'=p乙'=3×103kg/m3×(0.2m-0.04m)×10N/kg=4.8×103Pa,
故A点的坐标为:(4,4.8),即A点的横坐标为4。
【分析】(1)根据正方形的面积公式和正方体的体积公式求出乙底面积和体积,根据p算出切之前乙对地面的压力,根据G=F计算乙的重力,根据G=mg=ρVg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m=ρV求出甲的质量;
(2)图中A点表示将甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh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Δh,从而求出A点的坐标。
10.热爱滑板运动的小明质量为52 kg,站在水平的滑板上对滑板的压力是   N.当他站在滑板上,向后蹬地时,滑板就能向前运动,这是因为   (g取10 N/kg)
【答案】520;力的作用是相互的
【知识点】力作用的相互性;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】(1)站在水平的滑板上对滑板的压力等于物体的重力,根据G=mg,G=52kg×10 N/kg =520N,所以压力是520N
(2)当他站在滑板上,向后蹬地时,地面给脚一个向前的力,使滑板向前运动,这两个力是相互作用力
【分析】(1)水平面上受到的压力等于物体的重力
(2)利用力的作用是相互的进行判断
11.(2023八下·南岗期中)某同学的质量是60kg,他测出每只脚与地面的接触面积是200cm2,这个同学双脚站立在水平地面上时,对地面的压强为    Pa;当他走路时,对地面的压强为    Pa。(g取10N/kg)
【答案】1.5×104;3×104
【知识点】压强;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 这个同学站立在水平地面上时,对水平地面的压力等于自身重力,即F=G=mg=60kg×910N/kg=600N,双脚站立时,地面的受力面积等于两只脚与地面的接触面积,则双脚站立时,他对地面的压强,他走路时对地面的压力不变,地面的受力面积等于一只脚与地面的接触面积,则他走路时,对地面的压强。
【分析】 根据F=G=mg得出对地面的压力,根据公式计算出这个同学双脚站立时对地面的压强和他走路时对地面的压强。
三、实验探究题
12.(2017八下·德惠月考)老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.小亮找到的器材有海绵、木板和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察   来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制   大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是   。
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:   。
(4)设图乙中矿泉水对海绵的压强是P乙,图丙中矿泉水对木板的压强是P丙,则P乙   (填“大于”、“等于”或“小于”)P丙。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)压力;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
(4)等于
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小.从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 。要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应使受力面积相同,压力大小不同。所以他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与中间瓶子的作用效果相比较。
设图乙中矿泉水对海绵的压强是P乙,图丙中矿泉水对木板的压强是P丙,因为乙丙实验中压力大小不变,受力面积不变,则P乙等于P丙。
【分析】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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
四、计算题
13.(2023八下·东凤期中)无人机运送快递已经成为一种新型便捷的快递运送模式,如图所示是某公司运送快递的无人机,相关参数如下表所示:(),求:
无人机自重(含电池)G
最大升力F
最大飞行速度v
脚架与水平地面总接触面积S
(1)无人机送货时最大能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着货物降落在水平地面上时,对地面的压强是多大?
【答案】(1)解: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
由可得所载货物的最大质量为
答:无人机送货时最大能装载的货物;
(2)解:根据速度公式可知需要的最短时间为
答:现要将货物送到的地方,最快需要;
(3)解:当无人机载着货物降落在水平地面上时,对水平地面的压力为
则对地面产生的压强为
答:当无人机载着货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对无人机进行受力分析,根据平衡力的知识得到无人机的最大升力、自重和货物重力之间的数量关系,据此计算最大重力,最后根据 计算最大货物质量。
(2)根据公式 计算需要的最少时间;
(3)首先根据 计算无人机对地面的压力,再根据 计算无人机对地面的压强。
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