8.1 压 强
第1课时 压力、压强
三峡水电 站/P68T5 三峡水电站(如图所示),又称三峡工程、三峡大坝.三峡大坝位于湖北省宜昌市境内的三斗坪,并和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站.它是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建设最大型的工程项目. 三峡水电站的功能有十多种,航运、发电、种植等等.1994年正式动工兴建,2003年开始蓄水发电,2009年全部完工.水电站大坝高185米,蓄满水高175米,水库长600余公里,安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组,是全世界最大的(装机容量)水力发电站.三峡水电开发是中国可持续发展,尤其是清洁能源开发的一个重要里程碑.
海姆立克急救 法/P74T15 海姆立克腹部冲击法的原理:我们可以将人的肺部设想成一个气球,气管就是气球的气嘴儿,假如气嘴儿被异物阻塞,可以用手捏挤气球,气球受压球内空气上移,从而将阻塞气嘴儿的异物冲出,这就是海氏腹部冲击法的物理学原理.急救者环抱患者,突然向其上腹部施压,迫使其上腹部下陷,造成膈肌突然上升,这样就会使患者的胸腔压力骤然增加,由于胸腔是密闭的,只有气管一个开口,故胸腔(气管和肺)内的气体就会在压力的作用下自然地涌向气管,每次冲击将产生450~500毫升的气体,从而就有可能将异物排出,恢复气道的通畅.
压力
1.如图所示,长方体金属块重20 N,F恒为5 N,当金属块静止不动时,则支撑面所受到的压力分别是FA= N,FB= N,FC= N,FD= N.
2.关于压力,下列说法正确的是( )
A.压力的大小一定等于重力
B.压力的方向总是竖直向下
C.压力就是重力
D.压力总是垂直于接触面
3.如图所示,分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确的是( )
探究压力的作用效果
4.某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果的因素”的实验,探究过程如图所示.
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果.实验中采用的物理研究方法有 和转换法.
(2)对比 两图,可以探究压力作用效果与受力面积的关系.
(3)对比甲、乙两图可以得出结论:当受力面积一定时, ,压力作用效果越明显.请列举一个生产、生活中应用该结论的事例: .
(4)小明将图乙中的小桌和砝码放到一块木板上,如图丁所示,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“=”).
压强
5.一头质量为6×103 kg的大象,每只脚掌的面积为600 cm2,它四脚着地时对地面的压强为 Pa.若大象抬起一条腿,它对地面的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)
6.关于压强公式p=的说法不正确的是( )
A.受力面积一定时,压强与压力成正比
B.压力一定时,压强与受力面积成反比
C.压力的方向总是垂直于受力面,并指向被压的物体
D.压强的单位换算:1 Pa=1 N·m2
7.某同学站立时对地面的压强是2×104 Pa,这表示( )
A.1 m2地面上受到的压力是2×104 N/m2
B.1 N的压力作用在面积为2×104 m2的地面上
C.1 m2地面上受到的压力是2×104 N
D.该同学对地面的压力是2×104 N
8.科技成就(2024·合肥阶段练)2024年5月3日17时27分,我国嫦娥六号月球探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射.嫦娥六号探测器总重8.2吨,其中着陆器(如图)的质量约为2.04吨,与月面的总接触面积约为200 cm2.已知月球引力为地球引力的六分之一,地球上g取10 N/kg.(设着陆器所在的月面是水平的)求:
(1)着陆器对月球表面的压力.
(2)着陆器对月面的压强.
9.如图所示,用力把重力G=3 N的测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力F=50 N,与桌面的接触面积S1=1×10-4 m2,桌面的面积S2=0.5 m2.用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为 ,该压强是 Pa.
10.教材P70图变式用40 N的力把一个重力为0.2 N的图钉按入竖直的墙壁,已知图钉帽的面积是1 cm2,图钉尖的面积是0.05 mm2,则图钉帽受到的压强是 Pa,墙壁受到的压强是 Pa.
11.如图所示,甲物体重8 N,甲的底面积为10 cm2,乙物体的质量为0.36 kg,不计弹簧测力计自重及摩擦,弹簧测力计的示数为 N,甲对地面的压强为 Pa. (g取10 N/kg)
12.如图所示,棱长为10 cm的正方体A重力为1 N,在水平向左的力F1=2 N、竖直向上的力F2=4 N作用下,沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,则此时A受到的滑动摩擦力大小为 N,A对竖直墙壁的压强为 Pa.
13.(2024·宣城期末)如图所示,A为棱长0.1 m的正方体,重5 N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6 N,则图甲中B所受压力为 N,图乙中B所受到的压强为 Pa.
14.(2024·滁州一模)如图所示,梯形容器高18 cm,内装水,A、B两点到水面深度相同.请画出容器侧壁A、B两点所受压力FA、FB的示意图.
15.家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2,车重1.2×104 N.驾驶员及乘客共重3×103 N.在水平地面上小轿车对地面的压强是( )
A.3.00×105 Pa B.3.75×105 Pa
C.1.20×106 Pa D.1.50×106 Pa
16.(2024·济南历城区一模)小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同.则他们对沙滩的压强及压力相比( )
A.p小明>p小华,F小明>F小华
B.p小明>p小华,F小明<F小华
C.p小明=p小华,F小明>F小华
D.p小明=p小华,F小明<F小华
17.一本八年级物理课本平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( )
A.0.5 Pa B.5 Pa
C.50 Pa D.500 Pa
18.(2024·六安期末)如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上.现用一水平力F1,向右缓慢地推木板,使木板的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和它受到的摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变小 B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大 D.F、f不变,p变小
19.(2024·河南中考)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平.若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2.下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
20.(2024·安庆期中)如图1所示,将甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,图2为它们对地面的压强与其棱长的关系图像,g取10 N/kg,下列说法正确的是( )
A.甲物体的密度为7.2 kg/m3
B.甲、乙两物体的密度之比为8∶3
C.若棱长之比l甲∶l乙=1∶4,则对地面的压强之比p甲∶p乙=1∶4
D.若棱长之比l甲∶l乙=1∶4,则所受重力之比G甲∶G乙=1∶16
21.(2024·新疆中考)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5 kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的.将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3,且p1∶p2∶p3=2∶3∶6,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50 cm2.g=10 N/kg,求:
(1)空心砖的重力.
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强.
(3)空心砖的材料的密度.
第2课时 压强的应用
增大或减小压强的方法
1.珠穆朗玛峰高度测量登山队队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过 的方法 冰雪受到的压强,保障行走安全.
2.坐沙发比坐木椅舒服,是因为( )
A.沙发对人体的弹力大
B.弹力和人体对沙发的压力平衡
C.弹力减小了人体对沙发的压力
D.人体和沙发的接触面积大
3.科技成就(2024·深圳中考)2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面.如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图.“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
压强公式的应用
4.实验表明太阳光也有一定的光照压强,正对太阳光的压强为9×10-4 Pa,现已知安徽最大的淡水湖巢湖的表面积约为7.7×108 m2,则该淡水湖受到光的压力为 N.
5.(2024·阜阳期末)超高压水切割又称“水刀”,是一种利用高压水流切割的机器,工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.如图所示,若射出的水流在工件上产生的压强为108 Pa,水流的横截面积为2×10-7 m2,则水流在工件上产生的压力为 N.
6.(2024·马鞍山期末)随着农业机械化水平的逐渐提高,在小麦收割的季节里,通常采用如图所示的收割机.当某驾驶员驾驶空载的收割机在麦田中行驶时,对麦田的压强为5.3×104 Pa,已知该收割机和驾驶员的总重力为1.06×104 N.求:
(1)收割机与麦田的接触面积.
(2)由于小麦在夏季收割,为了之后能够正常播种秋季作物,麦田不能被过分压实,该收割机在麦田中行驶时对麦田的压强不能超过1.2×105 Pa,则收割机中最多可以装多少小麦?
7.一位同学的重力为600 N,他自然站立在水平地面上,对地面的压力为 N,双脚站立对地面的压强比行走时 .某沼泽地能承受的压强为2×104 Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为 m2,才不会陷入沼泽地.
8.向墙上按图钉,已知图钉帽的面积为1 cm2,图钉尖的面积是0.05 mm2,手指对图钉帽的压力与图钉尖对墙的压力之比为 ,压强之比为 .若墙壁能承受的最大压强为3×107 Pa,那么至少需要 N的力就可以把图钉按进墙壁.
9.下列实例中,增大压强的方法与其他几个不同的是( )
A.图钉的前端做得很尖
B.切菜前先将刀口磨薄
C.钉钉子时一般用重锤
D.老虎用锋利的爪子捕食
10.如图所示,将甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的棱长之比L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙.甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.下列计算正确的是( )
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3
B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3
D.p甲∶p乙=8∶3
11.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动.此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示.已知木板宽为0.25 m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25 m2
B.当x=0.26 m时,木板对桌面的压强为37.5 Pa
C.当x=0.30 m时,木板对桌面的压力为9 N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
12.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、丙的底面积相同,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
13.将实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10-2 m2;乙的质量为5.4 kg,棱长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m.(g取10 N/kg)
(1)求乙的密度.
(2)求甲直立时对水平地面的压强.
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值.求甲截去的高度.8.1 压 强
第1课时 压力、压强
三峡水电 站/P68T5 三峡水电站(如图所示),又称三峡工程、三峡大坝.三峡大坝位于湖北省宜昌市境内的三斗坪,并和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站.它是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建设最大型的工程项目. 三峡水电站的功能有十多种,航运、发电、种植等等.1994年正式动工兴建,2003年开始蓄水发电,2009年全部完工.水电站大坝高185米,蓄满水高175米,水库长600余公里,安装32台单机容量为70万千瓦的水电机组,是全世界最大的(装机容量)水力发电站.三峡水电开发是中国可持续发展,尤其是清洁能源开发的一个重要里程碑.
海姆立克急救 法/P74T15 海姆立克腹部冲击法的原理:我们可以将人的肺部设想成一个气球,气管就是气球的气嘴儿,假如气嘴儿被异物阻塞,可以用手捏挤气球,气球受压球内空气上移,从而将阻塞气嘴儿的异物冲出,这就是海氏腹部冲击法的物理学原理.急救者环抱患者,突然向其上腹部施压,迫使其上腹部下陷,造成膈肌突然上升,这样就会使患者的胸腔压力骤然增加,由于胸腔是密闭的,只有气管一个开口,故胸腔(气管和肺)内的气体就会在压力的作用下自然地涌向气管,每次冲击将产生450~500毫升的气体,从而就有可能将异物排出,恢复气道的通畅.
压力
1.如图所示,长方体金属块重20 N,F恒为5 N,当金属块静止不动时,则支撑面所受到的压力分别是FA= 20 N,FB= 5 N,FC= 15 N,FD= 25 N.
2.关于压力,下列说法正确的是( D )
A.压力的大小一定等于重力
B.压力的方向总是竖直向下
C.压力就是重力
D.压力总是垂直于接触面
3.如图所示,分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图,其中正确的是( A )
探究压力的作用效果
4.某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果的因素”的实验,探究过程如图所示.
(1)实验中通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力的作用效果.实验中采用的物理研究方法有 控制变量法 和转换法.
(2)对比 乙、丙 两图,可以探究压力作用效果与受力面积的关系.
(3)对比甲、乙两图可以得出结论:当受力面积一定时, 压力越大 ,压力作用效果越明显.请列举一个生产、生活中应用该结论的事例: 压路机的碾子很重 .
(4)小明将图乙中的小桌和砝码放到一块木板上,如图丁所示,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“=”).
压强
5.一头质量为6×103 kg的大象,每只脚掌的面积为600 cm2,它四脚着地时对地面的压强为 2.5×105 Pa.若大象抬起一条腿,它对地面的压力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)
6.关于压强公式p=的说法不正确的是( D )
A.受力面积一定时,压强与压力成正比
B.压力一定时,压强与受力面积成反比
C.压力的方向总是垂直于受力面,并指向被压的物体
D.压强的单位换算:1 Pa=1 N·m2
7.某同学站立时对地面的压强是2×104 Pa,这表示( C )
A.1 m2地面上受到的压力是2×104 N/m2
B.1 N的压力作用在面积为2×104 m2的地面上
C.1 m2地面上受到的压力是2×104 N
D.该同学对地面的压力是2×104 N
8.科技成就(2024·合肥阶段练)2024年5月3日17时27分,我国嫦娥六号月球探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射.嫦娥六号探测器总重8.2吨,其中着陆器(如图)的质量约为2.04吨,与月面的总接触面积约为200 cm2.已知月球引力为地球引力的六分之一,地球上g取10 N/kg.(设着陆器所在的月面是水平的)求:
(1)着陆器对月球表面的压力.
(2)着陆器对月面的压强.
解:(1)由题可知,地球对着陆器的引力G地=mg=2.04×103 kg×10 N/kg=2.04×104 N.
月球对着陆器的引力G月=G地=×2.04×104 N=3.4×103 N,
着陆器对月球表面的压力F=G月=3.4×103 N.
(2)着陆器对月面的压强p===1.7×105 Pa.
9.如图所示,用力把重力G=3 N的测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力F=50 N,与桌面的接触面积S1=1×10-4 m2,桌面的面积S2=0.5 m2.用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为 p= ,该压强是 5×105 Pa.
10.教材P70图变式用40 N的力把一个重力为0.2 N的图钉按入竖直的墙壁,已知图钉帽的面积是1 cm2,图钉尖的面积是0.05 mm2,则图钉帽受到的压强是 4×105 Pa,墙壁受到的压强是 8×108 Pa.
11.如图所示,甲物体重8 N,甲的底面积为10 cm2,乙物体的质量为0.36 kg,不计弹簧测力计自重及摩擦,弹簧测力计的示数为 3.6 N,甲对地面的压强为 4.4×103 Pa. (g取10 N/kg)
12.如图所示,棱长为10 cm的正方体A重力为1 N,在水平向左的力F1=2 N、竖直向上的力F2=4 N作用下,沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动,则此时A受到的滑动摩擦力大小为 3 N,A对竖直墙壁的压强为 200 Pa.
13.(2024·宣城期末)如图所示,A为棱长0.1 m的正方体,重5 N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6 N,则图甲中B所受压力为 11 N,图乙中B所受到的压强为 100 Pa.
14.(2024·滁州一模)如图所示,梯形容器高18 cm,内装水,A、B两点到水面深度相同.请画出容器侧壁A、B两点所受压力FA、FB的示意图.
15.家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2,车重1.2×104 N.驾驶员及乘客共重3×103 N.在水平地面上小轿车对地面的压强是( B )
A.3.00×105 Pa B.3.75×105 Pa
C.1.20×106 Pa D.1.50×106 Pa
16.(2024·济南历城区一模)小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同.则他们对沙滩的压强及压力相比( C )
A.p小明>p小华,F小明>F小华
B.p小明>p小华,F小明<F小华
C.p小明=p小华,F小明>F小华
D.p小明=p小华,F小明<F小华
17.一本八年级物理课本平放在水平桌面上时,它对桌面的压强最接近下列的数值为( C )
A.0.5 Pa B.5 Pa
C.50 Pa D.500 Pa
18.(2024·六安期末)如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上.现用一水平力F1,向右缓慢地推木板,使木板的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和它受到的摩擦力f的变化情况是( B )
A.F、p不变,f变小 B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大 D.F、f不变,p变小
19.(2024·河南中考)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平.若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2.下列说法正确的是( C )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
20.(2024·安庆期中)如图1所示,将甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,图2为它们对地面的压强与其棱长的关系图像,g取10 N/kg,下列说法正确的是( B )
A.甲物体的密度为7.2 kg/m3
B.甲、乙两物体的密度之比为8∶3
C.若棱长之比l甲∶l乙=1∶4,则对地面的压强之比p甲∶p乙=1∶4
D.若棱长之比l甲∶l乙=1∶4,则所受重力之比G甲∶G乙=1∶16
21.(2024·新疆中考)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5 kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的.将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3,且p1∶p2∶p3=2∶3∶6,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50 cm2.g=10 N/kg,求:
(1)空心砖的重力.
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强.
(3)空心砖的材料的密度.
解:(1)空心砖的重力为G=mg=1.5 kg×10 N/kg=15 N.
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为p3====3 000 Pa.
(3)根据压强公式p=可知,空心砖平放、侧放、竖放于水平地面上时,物体对地面压力相等,接触面积之比等于压强的反比,故三种放置方式与水平地面的接触面积之比为∶∶=3∶2∶1.竖放时与水平地面的接触面积为50 cm2,则侧放时与水平地面的接触面积为100 cm2,平放时与水平地面的接触面积为150 cm2, 但平放时底面有的面积是空心孔,故整个底面(含空心孔)的面积为150 cm2÷=200 cm2,整个砖块(含空心孔)的体积为V=abc== cm3=1 000 cm3,
空心部分占了,故材料部分体积为1 000 cm3×=750 cm3,则空心砖的材料的密度为ρ材料===2 g/cm3.
第2课时 压强的应用
增大或减小压强的方法
1.珠穆朗玛峰高度测量登山队队员脚穿布满尖钉的登山鞋,通过 减小受力面积 的方法 增大 冰雪受到的压强,保障行走安全.
2.坐沙发比坐木椅舒服,是因为( D )
A.沙发对人体的弹力大
B.弹力和人体对沙发的压力平衡
C.弹力减小了人体对沙发的压力
D.人体和沙发的接触面积大
3.科技成就(2024·深圳中考)2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面.如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图.“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( C )
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
压强公式的应用
4.实验表明太阳光也有一定的光照压强,正对太阳光的压强为9×10-4 Pa,现已知安徽最大的淡水湖巢湖的表面积约为7.7×108 m2,则该淡水湖受到光的压力为 6.93×105 N.
5.(2024·阜阳期末)超高压水切割又称“水刀”,是一种利用高压水流切割的机器,工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.如图所示,若射出的水流在工件上产生的压强为108 Pa,水流的横截面积为2×10-7 m2,则水流在工件上产生的压力为 20 N.
6.(2024·马鞍山期末)随着农业机械化水平的逐渐提高,在小麦收割的季节里,通常采用如图所示的收割机.当某驾驶员驾驶空载的收割机在麦田中行驶时,对麦田的压强为5.3×104 Pa,已知该收割机和驾驶员的总重力为1.06×104 N.求:
(1)收割机与麦田的接触面积.
(2)由于小麦在夏季收割,为了之后能够正常播种秋季作物,麦田不能被过分压实,该收割机在麦田中行驶时对麦田的压强不能超过1.2×105 Pa,则收割机中最多可以装多少小麦?
解:(1)收割机对地面的压力大小等于自身重力与驾驶员重力之和,即F=G=1.06×104 N,
收割机与麦田的接触面积S===0.2 m2.
(2)收割机在麦田中行驶时对麦田的压强最大为1.2×105 Pa,则收割机对麦田的最大压力Fmax=pmaxS=1.2×105 Pa×0.2 m2=2.4×104 N,此时压力大小等于收割机、农民和小麦的重力之和,则最多可以装的小麦重力G小麦=Fmax-G=2.4×104 N-1.06×104 N=13 400 N.
7.一位同学的重力为600 N,他自然站立在水平地面上,对地面的压力为 600 N,双脚站立对地面的压强比行走时 小 .某沼泽地能承受的压强为2×104 Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为 0.03 m2,才不会陷入沼泽地.
8.向墙上按图钉,已知图钉帽的面积为1 cm2,图钉尖的面积是0.05 mm2,手指对图钉帽的压力与图钉尖对墙的压力之比为 1∶1 ,压强之比为 1∶2 000 .若墙壁能承受的最大压强为3×107 Pa,那么至少需要 1.5 N的力就可以把图钉按进墙壁.
9.下列实例中,增大压强的方法与其他几个不同的是( C )
A.图钉的前端做得很尖
B.切菜前先将刀口磨薄
C.钉钉子时一般用重锤
D.老虎用锋利的爪子捕食
10.如图所示,将甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的棱长之比L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙.甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.下列计算正确的是( D )
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3
B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3
D.p甲∶p乙=8∶3
11.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动.此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示.已知木板宽为0.25 m,下列判断正确的是( B )
A.长木板的底面积为0.25 m2
B.当x=0.26 m时,木板对桌面的压强为37.5 Pa
C.当x=0.30 m时,木板对桌面的压力为9 N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
12.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、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( A )
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
13.将实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10-2 m2;乙的质量为5.4 kg,棱长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m.(g取10 N/kg)
(1)求乙的密度.
(2)求甲直立时对水平地面的压强.
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值.求甲截去的高度.
解:(1)长方体乙的体积
V乙=abc=0.1 m×0.2 m×0.3 m=6×10-3 m3,
乙的密度ρ乙===0.9×103 kg/m3.
(2)甲直立时对水平地面的压力
F甲=G甲=m甲g=12 kg×10 N/kg=120 N.
甲对水平地面的压强
p甲===3×103 Pa.
(3)设甲在上方水平截去的高度为h,则截去部分的质量m=ρ甲V截=ρ甲S甲h,甲剩余部分对水平地面的压强p甲'===.甲截去部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平地面的压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此时乙的受力面积S乙=bc=0.2 m×0.3 m=6×10-2 m2,此时乙对水平地面的最小压强p乙===.由题意可知,p甲'=p乙,则有=,即=,解得m=5.04 kg.由m=ρ甲S甲h可得,甲截去的高度为h===0.21 m.