9.1 压强
知识点回顾
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.增大和减小压强的途径与方法:
(1)要增大压强,一方面可以增大压力,另一方面可以减小受力面积。
(2)要减小压强,一方面可以减小压力,另一方面可以增大受力面积。
练习题
一、选择题
1.下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的 B.压力的大小总是和重力大小有关
C.在铁轨下面铺设枕木是为了减小对地面的压力 D.相对较小的压力可能产生很大的压强
2.如图所示的四个实例中,为了减小压强的是( )
A. 缝针时手指上带有顶针 B. 压路机的碾子很重
C. 安全锤的锤头很尖 D. 盲道上凸起的圆点
3.如图所示,用两食指同时压铅笔的两端,铅笔保持静止。左手指受到的压力为,压强为;右手指受到的压力为,压强为。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
4.甲、乙两正方体放海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确是( )
A.甲、乙对海绵的压力大小相等
B.甲的密度小于乙的密度
C.把甲放在乙上和把乙放在甲上海绵下陷程度相同
D.把乙竖直截去一定的宽度后,乙下陷程度不变
5.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F1,向右匀速地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,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的变化情况是( )
A.F、f不变,p变大 B.F变小,p、f变大
C.F、p不变,f变大 D.F、f不变,p变小
6.一位质量为60kg的滑雪运动员,其脚下每块滑雪板长2m、宽0.1m、重10N。则该运动员站立在水平雪面上时,水平雪面受到的压强为(g取10N/kg)( )
A.3.1×103Pa B.3.05×103Pa
C.1.55×103Pa D.1.525×103Pa
7. 如图所示,、是两个同样材料制成的实心正方体,边长之比为2:1,将叠放在上后再放在水平桌面中央,则对的压强与对桌面的压强之比为( )
A.1:2 B.8:9 C.2:9 D.1:8
8.如图甲、乙所示为高度相同的实心铁质圆柱体,已知甲、乙两圆柱体的底面积之比为4:1,现将它们放在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲、乙对宗面的压力之比为2:1 B.圆柱体甲、乙对察面的压力之比为1:4
C.圆栍体甲、乙对莫面的压强之比为1:4 D.圆栍体甲、乙对案面的压强之比为1:1
二、填空题
9.物理学中,把物体所受的压力与 的比叫做压强,压强是描述 的物理量。
10.如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹是为了增大 ;而钳口非常尖是为了增大 。
11.如图所示,生活中人们发现游A、B两个核桃放在一起捏比单独捏一个核桃更容易捏破,这是通过
的方法增大了压强。小明捏的时候发现核桃A被捏破,B还完好。小明捏核桃时,核桃A对B的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)核桃B对A的压强。
12.一辆坦克的质量为18t,它有两条履带,每条履带与水平地面的接触面积为1.5m2,该坦克对水平地面的压力为 N,压强为 Pa。
13.如图所示,A为重10N,底面积0.04m2的正方体木块,放在水平桌面上,F为竖直向下作用在A上的力,大小为14N。则桌面受到的压力是 N,压强是 Pa。
三、实验探究题
14.小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如图甲、乙所示的实验;
(1)实验中观察 来判断压力的作用效果,这里所涉及到的科学探究方法是 ;
(2)甲、乙所示的实验可知在受力面积一定的时候,压力的作用效果与 有关;
(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再作图 填“丙”或“丁”所示实验,由 填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”所示的实验可知 一定的时候, ,压力的作用效果更明显。
15. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明同学用了一块海绵和两块规格相同长方体砖块做了下面一系列实验,如图所示,请仔细观察,回答下列问题。
(1)压力作用效果的大小是通过海绵 程度来确定的。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:当压力相同时, ,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较图 的实验现象,可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(4)小健同学在做图丁的实验时,把两块砖都平放在海绵上,发现压力产生的作用效果与图乙相同,由此他得出实验结论是:压力作用效果与压力大小无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
四、计算题
16.某型号国产水陆两栖车如图所示,质量为800kg,车轮与水平地面的总接触面积是0.04m2。求:
(1)该车受到的重力;
(2)该车对地面的压强。
17.小华同学从家骑自行车匀速行驶到书城,该自行车自身重力150N,轮胎能承受的最大压强为3×105Pa,行驶时自行车轮胎与地面的总接触面积始终保持30cm2。已知小华质量为45kg,匀速行驶时受到的总阻力为总重的0.05倍,g取10N/kg。求:
(1)小华骑行过程中轮胎对地面的压力;
(2)小华骑车在水平地面上匀速行驶时该车受到的牵引力;
(3)小华骑行过程中,最多能承载的货物重力。
参考答案
1.D
2.A
3.A
4.D
5.A
6.C
7.B
8.D
9.受力面积;压力作用效果
10.摩擦;压强
11.减小受力面积;等于
12.1.8×105;6×104
13.24;600
14.(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)压力大小
(3)丁;甲、丁;压力大小;受力面积越小
15.(1)凹陷程度
(2)受力面积越小
(3)乙丁
(4)没有控制受力面积相同
16.(1)解:该车受到的重力:G=mg=800kgk×10N/kg=8000N;
答:该车受到的重力为8000N;
(2)解: 该车对地面的压力:F=G=8000N,
该车对地面的压强:。
答:该车对地面的压强为2×105Pa。
17.(1)解:小华的重力G人=m人g=45kg×10N/kg=450N
小华和车的总重力G总=G车+G人=150N+450N=600N
小华在骑车过程中,轮胎对地面的压力F=G总=600N
答:小华骑行过程中轮胎对地面的压力是600N;
(2)解:自行车在匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,自行车所受到向前的牵引力F牵=f=0.05G总=0.05×600N=30N
答:小华骑车在水平地面上匀速行驶时该车受到的牵引力是30N;
(3)解:小华骑行过程中的最大压力F大=p大S=3×105Pa×30×10-4m2=900N
小华骑行过程中能载货物的最大重力G货=F大﹣F=900N﹣600N=300N
答:小华骑行过程中,最多能承载的货物重力是300N。