9.1 压强
知识点梳理
1.压力:把 压在物体表面的力叫做压力。
2.压力的三要素:
(1)方向:总是与被压物体表面 ,并指向被压物体内部;
(2)作用点:在被压物体表面;
(3)大小:当物体静止在水平地面上时,物体对水平地面的压力大小 重力大小。
3.探究影响压力作用效果的因素:
(1)图示:
(2)实验方法: 法或转换法:(转换法:观察 来比较压力作用效果);
(3)结论:①当受力面积一定时,压力越 ,压力的作用效果越明显;②当压力一定时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
4.压强:在物理学中,物体所受 的大小与 之比叫做压强。用符号 表示。
(1)公式:
(2)单位:帕斯卡,简称帕,符号: 。
5.增大压强或减小压强方法:
(1)增大压强:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力。
(2)减小压强:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。
练习题
一、选择题
1.国际单位制规定,压强的单位是( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.千米 D.千克
2.关于压力、压强的概念,下列说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下 B.压强在数值上等于单位面积上的压力大小
C.压力越大,产生的压强就一定越大 D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
3.如图所示,一匀质木块放在水平桌面上,若将它沿竖直虚线截去右边一部分,则剩下左边部分对桌面的压力和压强说法正确的是( )
A.压力变小,压强不变 B.压力变小,压强变小
C.压力变小,压强增大 D.压力不变,压强不变
4.在日常生活和生产中有很多关于压强的现象,图中是为了增大压强的是( )
A.火车道上的枕木 B. 啄木鸟的喙很尖
C.重型卡车轮子多 D.坦克的履带
5.如图所示,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至木块右端与桌边对齐,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是( )
A.F和p不变,f变大 B.F和f不变,p变大
C.F变小,p和f变大 D.F和f不变,p变小
6.如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止.下列说法中正确的是( )
A.铅笔对右侧食指的压力较大
B.铅笔对左右两侧食指的压力是一对平衡力
C.两侧食指的凹陷程度不同,是因为所受压力大小不同
D.铅笔对右侧食指的压强较大
7.如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,各为其中的,此时它对桌面的压强为。小龙同学首先只切除,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
8.甲、乙是由同种材料制成的规格相同的实心长方体,现将乙平放在水平面上,甲整放在乙的上表面中央,若长方体的长、宽、高三者中,长度为a、高度为c,a与c之比为3∶1,如图所示。则:甲对乙的压强与乙对地面的压强之比为( )
A.1∶1 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2
二、填空题
9. 如图所示,公交车扶手上装有拉环,避免乘客受到伤害。拉环在设计上注重人性化,拉环上有凹凸纹且拉环做得比较厚大。拉环做得比较厚大是通过 的方法来 压强;公交车向右急转弯时乘客将会向 倾倒。
10. 小川同学学习了“压强”的知识后,想要计算他双脚站立时对水平地面的压强。先用电子秤测得他的体重是,可以得到他站立时对水平地面的压力是 ,再用方格纸测出一只鞋底与地面接触面积共,根据以上信息,小川双脚站立时对地面的压强为 。
11.如图一块重50N的长方形砖块的长、宽、高分别为20cm、10cm和5cm,将它平放、侧放、竖放在水平地面上,这三种情况下砖块对地面的最大压强为 pa,最小压强为 pa。
12.啄木鸟是我们熟悉的森林益鸟(如图),当觉察到树内有虫子爬动时,就啄破树皮,用舌将虫子钩出来吃掉,故有“森林医生”的美称。它那坚而硬的喙有利于 (选填“增大”或“减小”)压强,从而啄破树皮。粗略估计啄树木时施加力的大小约为0.5N,喙与树木的接触面积约为10﹣6m2,则喙啄树木时产生的压强约为 Pa。
13. 如图所示,普氏野马属于国家重点保护动物。我国动物保护组织成员曾发现普氏野马饮水时四蹄着地在沙地上留下的一些足迹,深度达。通过实验测得要使该沙地达到相同的深度,压强为,并由此估算出,一匹成年普氏野马的质量约为。成年普氏野马对水平地面的压力约为 ,它的一个蹄印的面积大约为 。
三、实验探究题
14.在学习“压力的作用效果与哪些因素有关”的知识后,小明设计了如下实验来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。请你利用学过的知识分析:
(1)此实验通过观察 来判断压力的作用效果,这种物理研究方法叫 。
(2)通过观察甲、乙两组实验得出的结论是 。
(3)图甲中小桌对海绵的压强设为p甲,图丙中小桌对木板的压强设为p丙,则p甲 p丙(选填“大于”“小于”或“等于”)(甲、丙是同一小桌同一砝码)。
(4)比较丙、丁两组实验得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。这个结论 (“正确”、“不正确”),理由 。
15.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用的效果。
(2)对比甲、丙两图,可以得出:当受力面积一定时, 越大,压力的作用效果越明显。
(3)下列实例中,直接应用的中的结论的是 。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(4)对比甲、丁两图,得出压力作用效果与压力大小无关,你认为 选填“正确”或“不正确”,理由是 。
四、计算题
16.一辆汽车的质量为2000kg,车轮与水平路面接触的总面积约为0.08m2,g取10N/kg。求该汽车静止在水平路面时:
(1)汽车受到的重力大小;
(2)汽车对水平路面的压强。
17.某头大象质量约6000kg,每只脚底的面积是0.06m2;芭蕾舞演员重约475N,一脚点地,脚尖与地面接触面积是9.5cm2(如图17所示)。求:
(1)大象受到的重力;
(2)大象四脚站立时对地面的压强;
(3)大象与芭蕾舞演员对地面的压强谁更大?
参考答案
1.B
2.B
3.A
4.B
5.D
6.D
7.B
8.D
9.增大受力面积;减小;左
10.500;
11.2500;10000
12.增大;5×105
13.3600;0.01
14.(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显
(3)等于
(4)不正确;受压物体的材料不同
15.(1)凹陷程度
(2)压力
(3)B
(4)不正确;没有控制受力面积大小不变
16.(1)由题意及重力公式可得,汽车受到的重力为
G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
答:汽车受到的重力为20000N;
(2)由题意可得,汽车对水平面的压力大小等于自身重力,由可得
答:汽车对水平路面的压强为2.5×105Pa。
17.(1)解:大象受到的重力为
答:大象受到的重力为6×104 N;
(2)解:大象对地面的压强为
答:大象四脚站立时对地面的压强为2.5×105 Pa;
(3)解:芭蕾舞演员对地面的压强为
故芭蕾舞演员对地面的压强更大。
答:芭蕾舞演员对地面的压强更大。