9.1压强 课时检测
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9.1压强 课时检测
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每题4分,共16分)
1.用F表示压力,用S表示受力面积,用p表示压强,则p=。下面对此公式解释正确的是 ( )
A.物体所受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积越大,产生的压强越大
D.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
【解析】选D。本题主要考查对压强公式的理解。对于压强的计算公式p=的理解,在压力一定时,压强与受力面积成反比;在受力面积一定时,压强与压力的大小成正比。
2.下列四个实例中,能够增大压强的是 ( )
A.骆驼的脚掌长得很宽大
B.菜刀刃磨得很锋利
C.坦克装有两条宽大的履带
D.减少汽车的载重量
【解析】选B。在压力不变时,骆驼宽大的脚掌增大了受力面积,使压强减小了。菜刀刃很锋利是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断。坦克装履带是在压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基。减少汽车的载重量,是通过减小压力的方法来减小压强的。故选B。
3.如图所示,能正确描述受力面积相同时固体压强与压力大小关系的图像是
( )
【解析】选B。根据公式p=可知,受力面积S相同时,固体压强p与压力F之间成正比,正比例图像是一条通过原点的直线,故选B。
4.如图所示,同一个梯形铁块,第一次如甲图放置,第二次如乙图放置,则它们对水平地面的压力F和压强p大小关系正确的是 ( )
A.F甲=F乙 B.F甲C.p甲>p乙 D.p甲=p乙
【解析】选A。本题考查压力与压强。同一铁块,重力不变,所以对于地面压力
F甲=F乙,故A选项正确,B选项错误;根据压强公式p=可知,在压力相同的情况下,因乙图中的受力面积小,所以如乙图放置时对水平地面的压强p乙大,故C、D选项都错误。
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共8分)
5.为了避免小腿骨(胫骨)受伤甚至骨折,足球运动员都会在小腿的前面上护腿板(如图),这样当受到来自前面的蹬踢时,可以减小胫骨受到的 。
【解析】足球运动员在小腿的前面上护腿板,是在压力一定时,通过增加受力面积来减小压强,这样当受到来自前面的蹬踢时,人的胫骨不会受到伤害。
答案:压强
6.如图所示为某款雪地自行车,它的前轮被替换成滑雪板以增大受力面积,减小 ;后轮则被改装成履带,可以增大接触面的粗糙程度,增大 ,使该车便于雪地骑行。
【解析】本题考查减小压强和增大摩擦的应用。雪地自行车的前轮被替换成滑雪板,是为了增大受力面积,减小压强;后轮改装成履带,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,使该车便于雪地骑行。
答案:压强 摩擦
7.切割大理石、钢板的“水刀”可以对切割表面产生高达108Pa的压强,那么“水刀”作用在10-7m2的面积上时,产生的压力为 N。
【解析】本题考查压力和压强的有关计算。根据压强的公式p=得“水刀”产生的压力为F=pS=108Pa×10-7m2=10 N。
答案:10
三、简答题(3分)
8.如果你曾经试过不用核桃钳子捏碎手里的一个核桃的话,你就知道那几乎是不可能的!然而,手握两个核桃在一起,猛烈挤压却能把它们挤碎,如图所示,请解释这个出人意料的结果。
【解析】本题考查增大压强的方法及应用。两只核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据p=,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎。
答案:见解析
四、实验探究题(5分)
9.探究影响压力作用效果的因素:
过程 小雨提出这个研究问题后,想到可能与压力大小和受力面积有关,于是他做了如图三次实验,其中:他通过 两图所示的实验研究了压力作用效果和受力面积的关系。最终,他得出结论并建构出压强的概念
作图 请在丙图中画出小桌的受力示意图
方法 通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小,这里运用了 法
程序 提出问题——猜想—— ——得出结论
【解析】本题考查压力的作用效果与哪些因素有关、力的示意图、科学探究的环节等。要研究压力的作用效果与受力面积的关系,需控制压力大小不变,故通过乙、丙两图可得压力的作用效果与受力面积的关系;丙图中,小桌受三个力的作用:自身的重力、重物对它的压力、支持物对它的支持力。作图时需注意,在同一图中,力越大,线段也要画得越长;通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小,这是转换法;由过程可知,本实验遵循了提出问题-猜想-实验验证-得出结论的探究过程。
答案:乙、丙 转换 实验验证
五、计算题(8分)
10.北京时间2014年2月15日,在索契冬奥会短道速滑比赛女子1 500米决赛中,中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌。如果周洋和身上的整套装备的总质量是60 kg,每只脚掌的面积是180 cm2,每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是10 cm2,求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时(如图所示)对冰面的压强。(g取10 N/kg)
【解析】本题考查压强的大小及其计算。周洋穿着冰鞋双脚站立在水平冰面上时对冰面的压力等于其总重力,周洋对冰面的压力F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,她对冰面的压强p===3×105Pa。
答案:3×105Pa
【培优训练】
如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C的底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢 同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
猜想三:三铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等。
(1)以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)压强表达式的推导:p= 。
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与 有关,所以猜想 是正确的。
(2)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验,粗略验证上面的猜想。
【解析】(1)铁块放在水平桌面上,F=G,
所以,p=====ρgh,
所以,p=ρgh。由公式p=ρgh知,正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上,对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关,所以猜想三是正确的。
(2)将正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压陷的深度,若深度相同,则可验证猜想三正确。
答案:(1)ρgh 铁块的高度和密度 三 (2)见解析
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每题4分,共16分)
1.用F表示压力,用S表示受力面积,用p表示压强,则p=。下面对此公式解释正确的是 ( )
A.物体所受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积越大,产生的压强越大
D.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
【解析】选D。本题主要考查对压强公式的理解。对于压强的计算公式p=的理解,在压力一定时,压强与受力面积成反比;在受力面积一定时,压强与压力的大小成正比。
2.下列四个实例中,能够增大压强的是 ( )
A.骆驼的脚掌长得很宽大
B.菜刀刃磨得很锋利
C.坦克装有两条宽大的履带
D.减少汽车的载重量
【解析】选B。在压力不变时,骆驼宽大的脚掌增大了受力面积,使压强减小了。菜刀刃很锋利是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断。坦克装履带是在压力一定时,增大受力面积减小对路基的压强,保护路基。减少汽车的载重量,是通过减小压力的方法来减小压强的。故选B。
3.如图所示,能正确描述受力面积相同时固体压强与压力大小关系的图像是
( )
【解析】选B。根据公式p=可知,受力面积S相同时,固体压强p与压力F之间成正比,正比例图像是一条通过原点的直线,故选B。
4.如图所示,同一个梯形铁块,第一次如甲图放置,第二次如乙图放置,则它们对水平地面的压力F和压强p大小关系正确的是 ( )
A.F甲=F乙 B.F甲
【解析】选A。本题考查压力与压强。同一铁块,重力不变,所以对于地面压力
F甲=F乙,故A选项正确,B选项错误;根据压强公式p=可知,在压力相同的情况下,因乙图中的受力面积小,所以如乙图放置时对水平地面的压强p乙大,故C、D选项都错误。
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共8分)
5.为了避免小腿骨(胫骨)受伤甚至骨折,足球运动员都会在小腿的前面上护腿板(如图),这样当受到来自前面的蹬踢时,可以减小胫骨受到的 。
【解析】足球运动员在小腿的前面上护腿板,是在压力一定时,通过增加受力面积来减小压强,这样当受到来自前面的蹬踢时,人的胫骨不会受到伤害。
答案:压强
6.如图所示为某款雪地自行车,它的前轮被替换成滑雪板以增大受力面积,减小 ;后轮则被改装成履带,可以增大接触面的粗糙程度,增大 ,使该车便于雪地骑行。
【解析】本题考查减小压强和增大摩擦的应用。雪地自行车的前轮被替换成滑雪板,是为了增大受力面积,减小压强;后轮改装成履带,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦,使该车便于雪地骑行。
答案:压强 摩擦
7.切割大理石、钢板的“水刀”可以对切割表面产生高达108Pa的压强,那么“水刀”作用在10-7m2的面积上时,产生的压力为 N。
【解析】本题考查压力和压强的有关计算。根据压强的公式p=得“水刀”产生的压力为F=pS=108Pa×10-7m2=10 N。
答案:10
三、简答题(3分)
8.如果你曾经试过不用核桃钳子捏碎手里的一个核桃的话,你就知道那几乎是不可能的!然而,手握两个核桃在一起,猛烈挤压却能把它们挤碎,如图所示,请解释这个出人意料的结果。
【解析】本题考查增大压强的方法及应用。两只核桃放在一起,它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积,根据p=,当压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎。
答案:见解析
四、实验探究题(5分)
9.探究影响压力作用效果的因素:
过程 小雨提出这个研究问题后,想到可能与压力大小和受力面积有关,于是他做了如图三次实验,其中:他通过 两图所示的实验研究了压力作用效果和受力面积的关系。最终,他得出结论并建构出压强的概念
作图 请在丙图中画出小桌的受力示意图
方法 通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小,这里运用了 法
程序 提出问题——猜想—— ——得出结论
【解析】本题考查压力的作用效果与哪些因素有关、力的示意图、科学探究的环节等。要研究压力的作用效果与受力面积的关系,需控制压力大小不变,故通过乙、丙两图可得压力的作用效果与受力面积的关系;丙图中,小桌受三个力的作用:自身的重力、重物对它的压力、支持物对它的支持力。作图时需注意,在同一图中,力越大,线段也要画得越长;通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小,这是转换法;由过程可知,本实验遵循了提出问题-猜想-实验验证-得出结论的探究过程。
答案:乙、丙 转换 实验验证
五、计算题(8分)
10.北京时间2014年2月15日,在索契冬奥会短道速滑比赛女子1 500米决赛中,中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌。如果周洋和身上的整套装备的总质量是60 kg,每只脚掌的面积是180 cm2,每只冰鞋的冰刀和冰面的接触面积是10 cm2,求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时(如图所示)对冰面的压强。(g取10 N/kg)
【解析】本题考查压强的大小及其计算。周洋穿着冰鞋双脚站立在水平冰面上时对冰面的压力等于其总重力,周洋对冰面的压力F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,她对冰面的压强p===3×105Pa。
答案:3×105Pa
【培优训练】
如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C的底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢 同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
猜想三:三铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等。
(1)以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)压强表达式的推导:p= 。
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与 有关,所以猜想 是正确的。
(2)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验,粗略验证上面的猜想。
【解析】(1)铁块放在水平桌面上,F=G,
所以,p=====ρgh,
所以,p=ρgh。由公式p=ρgh知,正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上,对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关,所以猜想三是正确的。
(2)将正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压陷的深度,若深度相同,则可验证猜想三正确。
答案:(1)ρgh 铁块的高度和密度 三 (2)见解析