【精品解析】8.1《 压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)

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名称 【精品解析】8.1《 压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)
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科目 物理
更新时间 2025-03-18 08:24:42

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8.1《 压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)
一、单选题
1.(2024八下·清河期末)如图是一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的(  )
A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四分之一
【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】压力不变,受力面积变为原来的一半,由可知,压强是原来的两倍,故B符合题意。
故选B。
【分析】切割前后,压力不变,受力面积减小一半,可根据压强公式求解。
2.(2024八下·梁子湖期中)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其棱长分别是20cm、30cm。将A放在水平地面上,B放在A的上面,如图甲所示,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;然后将物块B放在水平地面上,A放在B的上面,如图乙所示。下列选项中正确的是(  )
A.A、B的质量之比mA∶mB=4∶1
B.A、B的密度之比ρA∶ρB=8∶81
C.图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,A对地面的压强保持不变
D.图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比pA∶pB=9∶4
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.根据题意,两正方体的体积比为,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;根据压强公式的计算可列,所以
A、B的质量之比为,根据密度公式可计算故A、B的密度之比为
,故AB错误;
C.图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,总重力减小,根据压强公式,压强变小,故C错误;
D.根据压强公式可计算图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比为
,故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关
3、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比.
3.(2024八下·湛江期中)如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为(  )
A.mA:mB= 2:1 B.mA:mB= 1:2
C.pA:pB= 2:1 D.pA:pB= 1:2
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 解:因同种材料制成的实心圆柱体A和B的密度相等,
所以,由m=ρV=ρSh可得,两圆柱体的质量之比:,故AB错误;
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,两圆柱体对地面的压强之比:,故C正确、D错误。
故选:C。
【分析】 (1)同种材料制成的实心圆柱体A和B的密度相等,根据m=ρV=ρSg求出两圆柱体的质量之比;
(2)物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg和求出两圆柱体对地面的压强之比。
4.(2024八下·大埔期末)如图所示的四种动物器官中,具有减小压强功能的是(  )
A.蚊子尖尖的口器
B.骆驼宽大的脚掌
C.啄木鸟坚硬细长的喙
D.老鹰锋利的爪子
【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、蚊子的口器尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意。
B、骆驼的脚掌很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,便于骆驼在沙漠中行走,故B符合题意;
C、啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、老鹰锋利的爪子,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】根据压强大小与压力大小和受力面积大小有关:(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力来增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强。
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
5.(2024八下·顺德期中)如图所示,实心均匀的正方体甲、乙对水平地面的压强均为,若沿竖直方向切去甲的一半,沿水平方向切去乙的一半,它们剩余部分对地面的压强为和则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强公式P=ρhg计算,所以甲切割一半,高度没有发生变化,压强不变,A错误,D正确。乙正方体切割之前对地面的压强,沿水平方向切去乙的一半,乙正方体对地面的压力受力面积不变,根据压强公式计算可知乙对地面的压强为
故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积.
6.(2024八下·邵阳月考)如图所示,是放在水平桌面上的物体,右边用不可伸长的细线通过滑轮与物体相连,物体与所受到的重力分别为和。现在物体刚好能沿桌面向右匀速运动;然后用水平向左的力拉物体使其向左沿直线运动。则下列说法正确的是(  )
A.物体向左匀速运动时,它受到的拉力等于
B.物体向左加速运动时,受到的滑动摩擦力越来越大
C.物体向左加速运动时,对的拉力大于对的拉力
D.物体对水平桌面的压力大小为,方向竖直向下,作用在物体上
【答案】A
【知识点】力作用的相互性;力与运动的关系;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】 A、物体A水平向右运动时,在水平方向上受到物体B对物体A施加的水平向右的拉力为3N、水平向左的摩擦力作用,因物体A处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为3N;
物体A水平向右匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力3N(物体B对物体A施加的)、水平向右的摩擦力3N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=3N+3N=6N,故A正确;
B、物体A水平向左运动和水平向右运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体A受到的摩擦力不变,所以物体A水平向左加速运动时,受到水平向右的摩擦力也是3N,故B错误;
C、物体A向左加速运动时,A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D、物体A在水平桌面上,此时压力等于重力,为10N,故D错误。
故选:A
【分析】 (1)物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动,物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(3)物体间力的作用是相互的,其大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上;
(4)在水平面上的物体对地面的压力等于自身重力,压力的方向是垂直于接触面向下。
7.(2024八下·邯郸期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和,物体A和物体B的密度分别是和.下列说法中(  )
①②③ ④
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比:,故①正确,②错误;
正方体物体A对B的压强:,
正方体物体B对桌面的压强:,
由题意可知:pB=pA,
即:,
解得:3LA=LB;
根据重力公式和密度公式可得,物体对接触面的压强:,
所以,,

因pB=pA,所以ρALAg=3ρBLAg+g,
,故③正确,④错误。
故选A。
【分析】物体A对B的压力等于A的重力,物体B对桌面的压力等于AB的重力之和,据此计算物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比;
两个物体都是正方体,A和B的接触面积是A的底面积,也就是A边长的平方,B和桌面的接触面积是B的底面积,也就是B边长的平方,根据公式列出关系式,求出两个边长的关系,再利用密度与质量的关系,求出密度之比。
二、多选题
8.(2024八下·武鸣期中)如图所示,两个实心的均匀正方体A、B静止放置在水平地面上。已知A的棱长小于B的棱长,它们对水平地面的压强相等。下列说法正确的是
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 PA1=PB1
B.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA2C.若均沿图中所示虚线截去上面一半,则剩余部分对水平地面的压强pA3=PB3
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平地面的压强是原来的两倍
【答案】A,C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB、柱形物体对支持面的压力大小等于重力F=G,对支持面的压强大小:,
即柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关,故若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强与原来相等,它们对水平地面的仍压强相等,故A正确;
若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强为均为原来的二分之一相等,它们对水平地面的压强相等;故B错误;
CD、若均沿图中所示虚线截去上面的一半,重力减小一半,压力减小一半,受力面积不变,根据,则剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,故剩余部分对水平地面的压强相等;故C正确;
根据,因A的受力面积小于B的受力面积,故,若将A叠放在B的正上方,B对支持面的压力:,此时B对水平面的压强:,即,故D错误。
故选:AC。
【分析】柱形物体对支持面的压力大小等于物体重力大小,根据,推导出柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关;根据,比较剩余部分对水平地面的压强大小关系;根据,先由A的受力面积与B的受力面积,比较两物体的重力大小,再比较若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强和原来的压强的关系。
9.(2024八下·百色期中)如图所示, 桌面上有 A、B、C三个容器,它们的底面积和质量都相同,内装质量相同的同种液体,则
A.各容器底受到液体的压力相同
B.各容器底部受到液体的压强不同
C.各容器受到桌面的支持力相同
D.各容器对桌面的压强不同
【答案】B,C,D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.A、B、C三个容器中,A中液体对容器底部的压力小于自身的重力;B中液体对容器底部的压力大于自身的重力;C中液体对容器底部的压力等于自身的重力。
根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对B容器底部的压强最大,对A容器底部的压强最小,故A错误,B正确;
CD.三个容器的质量相等,液体的质量相等,则容器和液体的总重力相等。容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同。根据相互作用力的知识可知,各个容器受到桌面的支持力等于容器对桌的压力,因此容器受到的支持力相等。又底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等。选项C、D正确。
故选BCD。
【分析】AB.A容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;B容器上窄下宽,液体对容器底部的压力大于自身的重力;C容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;底面积相等,根据公式可求液体对容器底部的压强;
CD.容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可求容器对桌面的压强。根据相互作用力的知识比较容器受到支持力的大小。
10.(2023八下·锦江期末)如图甲所示,两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上,A、B对地的压强之比为4:5,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。则以下分析正确的是(
A.切除之前,A的边长为20cm
B.B的重力为200N
C.L=5cm时,pA:pB=4:11
D.A切除 m后,余下部分的密度为2×103kg/m3
【答案】B,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.将A切去一部分叠放到B上,则A剩余部分对地压强变小,B对地的压强变大,由图乙可知,当切去高度L=10cm时,P/B=6 x 103Pa,PA=0,表示此时A已全部被切去,可知A的边长为10cm,故A错误;
B.由图乙可知,当切去高度为0时,PB=5 x 103Pa,
此时 A、B对地的压强之比为4:5 ,则PA=4 x 103Pa,
A的受力面积为SA=10cm x 10cm=100cm2=0.01m2,
根据PA=FASA=GA0.01m2=4×103Pa,可得GA=40N,
(1)
当切去高度为10cm时,P/B=6 x 103Pa,
则 (2)
由(1)(2)可求出GB=200N,SB=0.04m2,故B正确;
C.当 L=5cm时, A对地的压强为:PA=FASA=12GA0.01m2=20N0.01m2=2×103Pa ,
B对地的压强为:
则,故C正确;
D.A的体积为:VA=(10cm)3=1 x 10-3m3,
A物体的质量为:,
A的密度为:
A切去m后,密度不变为 4×103kg/m3,故D错误。
故答案为BC。
【分析】A.分析图乙根据AB物体压强的变化,得出A的边长;
B.分析图乙得出AB物体切割前的压强大小,和A被切去全部时的压强大小,利用分别列出关系式,解出AB的重力和受力面积的大小;
C.根据AB的重力和受力面积的大小,求出当 L=5cm时A和B对地的压强,进而求出AB对地的压强之比;
D.利用公式求出A的密度。
11.(2023八下·青秀期末)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,已知正方体甲、乙的边长之比为:。则下列说法中正确的是(  )
A.正方体甲,乙的密度之比为:
B.正方体甲、乙的质量之比为:
C.沿竖直方向切去相同体积后,甲的剩余部分对地面的压强大于乙的剩余部分对地面的压强
D.沿竖直方向切去相同厚度后,甲的剩余部分对地面的压强等于乙的剩余部分对地面的压强
【答案】B,D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】A.正方体对地面的压强可由计算,所以由题意得,则,A错误;
B.甲乙底面积之比为,甲乙对地面的压力之比为,水平地面受到的压力为F=G=mg,所以甲乙正方体质量之比为4:1,B正确;
CD.沿竖直方向切下部分,由于物体的高度没变,所以甲的剩余部分对地面的压强等于乙的剩余部分对地面的压强,C错误,D正确。
故选BD。
【分析】正方体对地面的压强;由受力面积之比求出压力之比,因为F=G=mg,则压力之比等于质量之比。
三、实验填空题
12.(2024八下·永修期中) 如图所示,小红利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素。
小文外出旅游时偶然看到图甲这样一个场景,一辆大货车将路面压塌陷。善于思考的小文想,压力的作用效果跟哪些因素有关呢?她找来了矿泉水和海绵,做了如图所示的乙、丙实验:
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法是   ;
(2)实验中通过改变   来改变压力的大小。
(3)比较   、   两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)比较a、c两图,可知   。
(5)交警部门一直在整治大货车的超载现象,大货车超载不仅会出现图甲所示的现象,还会因为超载使其质量变大,导致   变大,刹车时距离变长,容易导致车祸。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)瓶中水的质量
(3)a;b
(4)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(5)惯性
【知识点】惯性及其现象;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 第1、2空、 实验中,海绵的凹陷程度可以直观地反映出压力对其作用的强弱,通过这种明显可见的变化来衡量压力的作用效果,这就是转换法,把抽象的压力作用效果转化为具体可观察的海绵凹陷表现。
故第1空填“ 海绵的凹陷程度 ”,第2空填“ 转换法 ”;
(2) 第1空、 在乙、丙实验中,通过改变瓶中水的质量,进而改变了对海绵施加的压力大小,因为水的质量不同,重力就不同,施加的压力也就不同。
故该空填“ 瓶中水的质量 ”;
(3) 第1、2空、比较 a、b 两图,压力相同(都是一瓶水的重力),但受力面积不同,b 图中受力面积小,海绵凹陷程度更明显,所以可以得出压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故第1空填“ a ”,第2空填“ b ”;
(4)第1空、比较 a、c 两图,受力面积相同,而 c 图中是两瓶水,压力更大,海绵凹陷更厉害,这就表明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著。
故该空填“ 在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ”;
(5)第1空、大货车超载时质量变大,根据惯性的定义,质量越大惯性越大,在刹车时就需要更长的距离来停止,增加了发生车祸的风险。
故该空填“ 惯性 ”。
【分析】 先明确研究的问题是压力的作用效果与哪些因素有关。通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这利用了转换法。然后通过改变瓶中水的质量来改变压力大小。比较不同实验图,当压力相同时,探究受力面积对作用效果的影响;当受力面积相同时,探究压力大小对作用效果的影响,从而得出相应结论。最后联系实际,说明大货车超载会使质量增大,导致惯性增大,进而影响刹车距离,容易引发车祸 。
13.(2019八下·常德期中)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)小刚猜想:摩擦力的大小可能与   有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平   拉动纸盒A。
(3)小刚通过比较   两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为   N。
(4)当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以   。若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会   (选说“深”或“浅”)一些。由此可知:压力一定时,   ,压力作用的效果越明显。
【答案】(1)接触面粗糙程度
(2)匀速直线
(3)甲、乙;0
(4)改变物体的形状;深;受力面积越小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)由题目情境可知:柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关;(2)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若物体匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;丙图中,物块B与A虽然接触,但是保持相对静止,不具备产生摩擦力的条件,摩擦力为0;(4)力可以改变物体形状,发现A中的沙子被压出一个坑这正是力的作用效果所致;若把B竖直立在沙面上,等于是在压力不变的基础上,减小了受力面积,根据改变压强的方法可知:此时作用效果会更明显,沙子被压的坑会更深。
故答案为:(1)接触面粗糙程度;(2)匀速直线;(3)甲、乙;0;(4)改变物体的形状;深;受力面积越小。
【分析】(1)由题目情境分析摩擦力大小的影响因素.
(2)涉及到实验原理(只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小).
(3)滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系,涉及到控制变量法(研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变:在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大;在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大)的运用和数据分析能力.
(4)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、解答与计算题
14.(2024八下·黄石港期末)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点距左端,距右端在杠杆左端悬挂质量为的物体,右端挂边长为的正方体,杠杆在水平位置平衡时,正方体对地面的压力为。求:
(1)此时杠杆右端所受的拉力大小;
(2)正方体的重力;
(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为,为使杠杆仍在水平位置平衡。物体的重力至少为多少?
【答案】(1)解:物体的重力:,
杠杆左端受到的拉力:,
杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆的平衡条件可得:,
即:,
解得,杠杆右端所受的拉力:;
答:此时杠杆右端所受的拉力大小为;
(2)解:由力的相互性可知,此时受到地面支持力等于对地面的压力,即,
受到的拉力等于杠杆右端受到的拉力,即,
此时受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
由力的平衡条件可得,正方体的重力:
答:正方体的重力为;
(3)解:正方体对地面最大压力:,
则正方体受到的最小拉力:,
杠杆右端受到的最小拉力:
根据杠杆的平衡条件可得:,
即:,
解得,杠杆端受到的最小拉力:,
即的最小重力:。
答:物体的重力至少为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力,结合杠杆上的拉力等于物体的重力,计算拉力,利用杠杆的平衡条件,计算动力大小;
(2)根据物体受到的拉力、支持力,计算重力大小;
(3)根据F=pS,计算压力;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆对物体的拉力,从而计算物体的重力。
15.(2024八下·邯郸期末)实心均匀柱体放置在水平地面上。该柱体的体积为,密度为,对水平地面的压强为p。
(1)求该柱体的质量。
(2)求该柱体对水平地面的压力。
(3)若将该柱体沿竖直方向切下一部分,并将切下部分叠放在剩余部分上方,叠放后它对水平地面的压强变为,求切去部分的质量。
【答案】(1)解:已知柱体的密度为,柱体的体积为,
由密度公式可知该柱体的质量为:
(2)解:该柱体对水平地面的压力为:
(3)解:设切下之前该物体的底面积为,切下之后该物体的底面积为,由于切下前后,柱体对地面的压力不变,所以根据压强公式可知,切下前后的底面积之比为:
即为:,
由此可知剩余部分为整体的,则切下部分为整体的,由于该柱体是实心均匀柱体,故切下部分的质量为:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式 计算柱体的质量;
(2)柱体对地面的压力等于柱体的重力,即 ;
(3)根据题意可知,前后两种情况下柱体对地面的压力不变,根据受力面积的变化,结合压强公式 列式计算即可。
16.(2024八下·青秀期中)小明设计了如图透明薄壁轻质长方体玻璃容器(容器足够高且不计质量)其底面积为: 240cm。容器内用厚度不计的需板(隔板与容器整接触完好,不水)固定在正中间B位置, 将容器分成甲、乙两部分,容器底部的隔板上开有小圆孔,小圆孔的面积为 1cm,小圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生改变,忽略橡皮膜形变对水的体积造成的影响。现往甲部分注入6cm 深的水,乙部分注入 15cm深的水, 水的总重为25.2N。求:
(1)容器对地面的压强:
(2)橡皮膜两侧所受的压力差:
(3)若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,再往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,整个容器对水平地面的压强变化量Ap是放入M前后水对乙部分底部压强变化量 p的2倍,求圆柱体M的重力。
【答案】(1)解:由于容器不计质量,则容器对地面的压力为:
容器对地面的压强为:

故容器对地面的压力为
(2)解:容器两侧水面的高度差为:
则橡皮膜两侧所受的压强差为:
橡皮膜两侧所受的压力差为:

故橡皮膜两侧所受的压力差为0.09N
(3)解:若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,如下图
则甲侧水的深度变为
乙侧水的深度变为
往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,则乙侧水深度与甲侧相同,故放入实心均匀圆柱体M后乙部分液面升高了
乙部分底部压强变化量为
则整个容器对水平地面的压强变化量为
整个容器对水平地面增加的压力为
整个容器对水平地面增加的压力即为圆柱体M的重力,即

故圆柱体M的重力为9.6N。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对于容器对地面的压力和压强,考虑容器内液体的重力来计算压力,再利用压力和受力面积计算压强。
(2)通过求出容器两侧水面的高度差,利用液体压强公式得出压强差,再根据压强差和受力面积计算压力差。
(3)当隔板移动后,重新分析两侧水的深度变化,根据橡皮膜变平这一条件确定液面变化情况,进而计算出乙部分底部压强变化量,由于整个容器对地面压强变化量与乙部分压强变化量相同,根据压强变化量和受力面积求出压力变化量,而此压力变化量即为圆柱体 M 的重力。
1 / 18.1《 压强》 筑基提能同步分层练习设计(提升版) 初中物理八年级下册(沪粤版2024)
一、单选题
1.(2024八下·清河期末)如图是一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的(  )
A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四分之一
2.(2024八下·梁子湖期中)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其棱长分别是20cm、30cm。将A放在水平地面上,B放在A的上面,如图甲所示,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;然后将物块B放在水平地面上,A放在B的上面,如图乙所示。下列选项中正确的是(  )
A.A、B的质量之比mA∶mB=4∶1
B.A、B的密度之比ρA∶ρB=8∶81
C.图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,A对地面的压强保持不变
D.图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比pA∶pB=9∶4
3.(2024八下·湛江期中)如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为(  )
A.mA:mB= 2:1 B.mA:mB= 1:2
C.pA:pB= 2:1 D.pA:pB= 1:2
4.(2024八下·大埔期末)如图所示的四种动物器官中,具有减小压强功能的是(  )
A.蚊子尖尖的口器
B.骆驼宽大的脚掌
C.啄木鸟坚硬细长的喙
D.老鹰锋利的爪子
5.(2024八下·顺德期中)如图所示,实心均匀的正方体甲、乙对水平地面的压强均为,若沿竖直方向切去甲的一半,沿水平方向切去乙的一半,它们剩余部分对地面的压强为和则(  )
A. B. C. D.
6.(2024八下·邵阳月考)如图所示,是放在水平桌面上的物体,右边用不可伸长的细线通过滑轮与物体相连,物体与所受到的重力分别为和。现在物体刚好能沿桌面向右匀速运动;然后用水平向左的力拉物体使其向左沿直线运动。则下列说法正确的是(  )
A.物体向左匀速运动时,它受到的拉力等于
B.物体向左加速运动时,受到的滑动摩擦力越来越大
C.物体向左加速运动时,对的拉力大于对的拉力
D.物体对水平桌面的压力大小为,方向竖直向下,作用在物体上
7.(2024八下·邯郸期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和,物体A和物体B的密度分别是和.下列说法中(  )
①②③ ④
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
二、多选题
8.(2024八下·武鸣期中)如图所示,两个实心的均匀正方体A、B静止放置在水平地面上。已知A的棱长小于B的棱长,它们对水平地面的压强相等。下列说法正确的是
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 PA1=PB1
B.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强 pA2C.若均沿图中所示虚线截去上面一半,则剩余部分对水平地面的压强pA3=PB3
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平地面的压强是原来的两倍
9.(2024八下·百色期中)如图所示, 桌面上有 A、B、C三个容器,它们的底面积和质量都相同,内装质量相同的同种液体,则
A.各容器底受到液体的压力相同
B.各容器底部受到液体的压强不同
C.各容器受到桌面的支持力相同
D.各容器对桌面的压强不同
10.(2023八下·锦江期末)如图甲所示,两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上,A、B对地的压强之比为4:5,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,此时B对地面的压强为pB,A剩余部分对地的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图乙所示。则以下分析正确的是(
A.切除之前,A的边长为20cm
B.B的重力为200N
C.L=5cm时,pA:pB=4:11
D.A切除 m后,余下部分的密度为2×103kg/m3
11.(2023八下·青秀期末)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,已知正方体甲、乙的边长之比为:。则下列说法中正确的是(  )
A.正方体甲,乙的密度之比为:
B.正方体甲、乙的质量之比为:
C.沿竖直方向切去相同体积后,甲的剩余部分对地面的压强大于乙的剩余部分对地面的压强
D.沿竖直方向切去相同厚度后,甲的剩余部分对地面的压强等于乙的剩余部分对地面的压强
三、实验填空题
12.(2024八下·永修期中) 如图所示,小红利用小桌、海绵、砝码、砖块等探究影响压力作用效果的因素。
小文外出旅游时偶然看到图甲这样一个场景,一辆大货车将路面压塌陷。善于思考的小文想,压力的作用效果跟哪些因素有关呢?她找来了矿泉水和海绵,做了如图所示的乙、丙实验:
(1)实验中通过观察   来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法是   ;
(2)实验中通过改变   来改变压力的大小。
(3)比较   、   两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)比较a、c两图,可知   。
(5)交警部门一直在整治大货车的超载现象,大货车超载不仅会出现图甲所示的现象,还会因为超载使其质量变大,导致   变大,刹车时距离变长,容易导致车祸。
13.(2019八下·常德期中)小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)小刚猜想:摩擦力的大小可能与   有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平   拉动纸盒A。
(3)小刚通过比较   两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为   N。
(4)当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以   。若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会   (选说“深”或“浅”)一些。由此可知:压力一定时,   ,压力作用的效果越明显。
四、解答与计算题
14.(2024八下·黄石港期末)图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点距左端,距右端在杠杆左端悬挂质量为的物体,右端挂边长为的正方体,杠杆在水平位置平衡时,正方体对地面的压力为。求:
(1)此时杠杆右端所受的拉力大小;
(2)正方体的重力;
(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为,为使杠杆仍在水平位置平衡。物体的重力至少为多少?
15.(2024八下·邯郸期末)实心均匀柱体放置在水平地面上。该柱体的体积为,密度为,对水平地面的压强为p。
(1)求该柱体的质量。
(2)求该柱体对水平地面的压力。
(3)若将该柱体沿竖直方向切下一部分,并将切下部分叠放在剩余部分上方,叠放后它对水平地面的压强变为,求切去部分的质量。
16.(2024八下·青秀期中)小明设计了如图透明薄壁轻质长方体玻璃容器(容器足够高且不计质量)其底面积为: 240cm。容器内用厚度不计的需板(隔板与容器整接触完好,不水)固定在正中间B位置, 将容器分成甲、乙两部分,容器底部的隔板上开有小圆孔,小圆孔的面积为 1cm,小圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生改变,忽略橡皮膜形变对水的体积造成的影响。现往甲部分注入6cm 深的水,乙部分注入 15cm深的水, 水的总重为25.2N。求:
(1)容器对地面的压强:
(2)橡皮膜两侧所受的压力差:
(3)若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,再往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,整个容器对水平地面的压强变化量Ap是放入M前后水对乙部分底部压强变化量 p的2倍,求圆柱体M的重力。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】压力不变,受力面积变为原来的一半,由可知,压强是原来的两倍,故B符合题意。
故选B。
【分析】切割前后,压力不变,受力面积减小一半,可根据压强公式求解。
2.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.根据题意,两正方体的体积比为,A对地面的压强是B对A的压强的4倍;根据压强公式的计算可列,所以
A、B的质量之比为,根据密度公式可计算故A、B的密度之比为
,故AB错误;
C.图甲中只将B沿竖直方向切割部分并取走,总重力减小,根据压强公式,压强变小,故C错误;
D.根据压强公式可计算图甲中A对地面的压强与图乙中B对地面的压强之比为
,故D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关
3、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比.
3.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】 解:因同种材料制成的实心圆柱体A和B的密度相等,
所以,由m=ρV=ρSh可得,两圆柱体的质量之比:,故AB错误;
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,两圆柱体对地面的压强之比:,故C正确、D错误。
故选:C。
【分析】 (1)同种材料制成的实心圆柱体A和B的密度相等,根据m=ρV=ρSg求出两圆柱体的质量之比;
(2)物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg和求出两圆柱体对地面的压强之比。
4.【答案】B
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、蚊子的口器尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意。
B、骆驼的脚掌很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,便于骆驼在沙漠中行走,故B符合题意;
C、啄木鸟的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D、老鹰锋利的爪子,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】根据压强大小与压力大小和受力面积大小有关:(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力来增大压强;在压力一定时,减小受力面积来增大压强。
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
5.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强公式P=ρhg计算,所以甲切割一半,高度没有发生变化,压强不变,A错误,D正确。乙正方体切割之前对地面的压强,沿水平方向切去乙的一半,乙正方体对地面的压力受力面积不变,根据压强公式计算可知乙对地面的压强为
故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、压强的计算公式:P=,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积.
6.【答案】A
【知识点】力作用的相互性;力与运动的关系;摩擦力的大小;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】 A、物体A水平向右运动时,在水平方向上受到物体B对物体A施加的水平向右的拉力为3N、水平向左的摩擦力作用,因物体A处于匀速直线运动状态,则摩擦力和拉力是平衡力,所以水平向左的摩擦力与向右的拉力大小相等,为3N;
物体A水平向右匀速直线运动时,水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的拉力3N(物体B对物体A施加的)、水平向右的摩擦力3N.水平向左的拉力和水平向右的拉力、水平向右的摩擦力是平衡力,水平向左的拉力=水平向右的拉力+水平向右的摩擦力=3N+3N=6N,故A正确;
B、物体A水平向左运动和水平向右运动时,由于压力不变,接触面粗糙程度不变,物体A受到的摩擦力不变,所以物体A水平向左加速运动时,受到水平向右的摩擦力也是3N,故B错误;
C、物体A向左加速运动时,A对B的拉力和B对A的拉力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D、物体A在水平桌面上,此时压力等于重力,为10N,故D错误。
故选:A
【分析】 (1)物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动,物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件求出摩擦力大小;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(3)物体间力的作用是相互的,其大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一条直线上;
(4)在水平面上的物体对地面的压力等于自身重力,压力的方向是垂直于接触面向下。
7.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比:,故①正确,②错误;
正方体物体A对B的压强:,
正方体物体B对桌面的压强:,
由题意可知:pB=pA,
即:,
解得:3LA=LB;
根据重力公式和密度公式可得,物体对接触面的压强:,
所以,,

因pB=pA,所以ρALAg=3ρBLAg+g,
,故③正确,④错误。
故选A。
【分析】物体A对B的压力等于A的重力,物体B对桌面的压力等于AB的重力之和,据此计算物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比;
两个物体都是正方体,A和B的接触面积是A的底面积,也就是A边长的平方,B和桌面的接触面积是B的底面积,也就是B边长的平方,根据公式列出关系式,求出两个边长的关系,再利用密度与质量的关系,求出密度之比。
8.【答案】A,C
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB、柱形物体对支持面的压力大小等于重力F=G,对支持面的压强大小:,
即柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关,故若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强与原来相等,它们对水平地面的仍压强相等,故A正确;
若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强为均为原来的二分之一相等,它们对水平地面的压强相等;故B错误;
CD、若均沿图中所示虚线截去上面的一半,重力减小一半,压力减小一半,受力面积不变,根据,则剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,故剩余部分对水平地面的压强相等;故C正确;
根据,因A的受力面积小于B的受力面积,故,若将A叠放在B的正上方,B对支持面的压力:,此时B对水平面的压强:,即,故D错误。
故选:AC。
【分析】柱形物体对支持面的压力大小等于物体重力大小,根据,推导出柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关;根据,比较剩余部分对水平地面的压强大小关系;根据,先由A的受力面积与B的受力面积,比较两物体的重力大小,再比较若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强和原来的压强的关系。
9.【答案】B,C,D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.A、B、C三个容器中,A中液体对容器底部的压力小于自身的重力;B中液体对容器底部的压力大于自身的重力;C中液体对容器底部的压力等于自身的重力。
根据公式可知,三个容器底面积相同,液体对B容器底部的压强最大,对A容器底部的压强最小,故A错误,B正确;
CD.三个容器的质量相等,液体的质量相等,则容器和液体的总重力相等。容器放在水平桌面上对水平桌面的压力相同。根据相互作用力的知识可知,各个容器受到桌面的支持力等于容器对桌的压力,因此容器受到的支持力相等。又底面积相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强相等。选项C、D正确。
故选BCD。
【分析】AB.A容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;B容器上窄下宽,液体对容器底部的压力大于自身的重力;C容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;底面积相等,根据公式可求液体对容器底部的压强;
CD.容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式可求容器对桌面的压强。根据相互作用力的知识比较容器受到支持力的大小。
10.【答案】B,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.将A切去一部分叠放到B上,则A剩余部分对地压强变小,B对地的压强变大,由图乙可知,当切去高度L=10cm时,P/B=6 x 103Pa,PA=0,表示此时A已全部被切去,可知A的边长为10cm,故A错误;
B.由图乙可知,当切去高度为0时,PB=5 x 103Pa,
此时 A、B对地的压强之比为4:5 ,则PA=4 x 103Pa,
A的受力面积为SA=10cm x 10cm=100cm2=0.01m2,
根据PA=FASA=GA0.01m2=4×103Pa,可得GA=40N,
(1)
当切去高度为10cm时,P/B=6 x 103Pa,
则 (2)
由(1)(2)可求出GB=200N,SB=0.04m2,故B正确;
C.当 L=5cm时, A对地的压强为:PA=FASA=12GA0.01m2=20N0.01m2=2×103Pa ,
B对地的压强为:
则,故C正确;
D.A的体积为:VA=(10cm)3=1 x 10-3m3,
A物体的质量为:,
A的密度为:
A切去m后,密度不变为 4×103kg/m3,故D错误。
故答案为BC。
【分析】A.分析图乙根据AB物体压强的变化,得出A的边长;
B.分析图乙得出AB物体切割前的压强大小,和A被切去全部时的压强大小,利用分别列出关系式,解出AB的重力和受力面积的大小;
C.根据AB的重力和受力面积的大小,求出当 L=5cm时A和B对地的压强,进而求出AB对地的压强之比;
D.利用公式求出A的密度。
11.【答案】B,D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】A.正方体对地面的压强可由计算,所以由题意得,则,A错误;
B.甲乙底面积之比为,甲乙对地面的压力之比为,水平地面受到的压力为F=G=mg,所以甲乙正方体质量之比为4:1,B正确;
CD.沿竖直方向切下部分,由于物体的高度没变,所以甲的剩余部分对地面的压强等于乙的剩余部分对地面的压强,C错误,D正确。
故选BD。
【分析】正方体对地面的压强;由受力面积之比求出压力之比,因为F=G=mg,则压力之比等于质量之比。
12.【答案】(1)海绵的凹陷程度;转换法
(2)瓶中水的质量
(3)a;b
(4)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(5)惯性
【知识点】惯性及其现象;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1) 第1、2空、 实验中,海绵的凹陷程度可以直观地反映出压力对其作用的强弱,通过这种明显可见的变化来衡量压力的作用效果,这就是转换法,把抽象的压力作用效果转化为具体可观察的海绵凹陷表现。
故第1空填“ 海绵的凹陷程度 ”,第2空填“ 转换法 ”;
(2) 第1空、 在乙、丙实验中,通过改变瓶中水的质量,进而改变了对海绵施加的压力大小,因为水的质量不同,重力就不同,施加的压力也就不同。
故该空填“ 瓶中水的质量 ”;
(3) 第1、2空、比较 a、b 两图,压力相同(都是一瓶水的重力),但受力面积不同,b 图中受力面积小,海绵凹陷程度更明显,所以可以得出压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故第1空填“ a ”,第2空填“ b ”;
(4)第1空、比较 a、c 两图,受力面积相同,而 c 图中是两瓶水,压力更大,海绵凹陷更厉害,这就表明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越显著。
故该空填“ 在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ”;
(5)第1空、大货车超载时质量变大,根据惯性的定义,质量越大惯性越大,在刹车时就需要更长的距离来停止,增加了发生车祸的风险。
故该空填“ 惯性 ”。
【分析】 先明确研究的问题是压力的作用效果与哪些因素有关。通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这利用了转换法。然后通过改变瓶中水的质量来改变压力大小。比较不同实验图,当压力相同时,探究受力面积对作用效果的影响;当受力面积相同时,探究压力大小对作用效果的影响,从而得出相应结论。最后联系实际,说明大货车超载会使质量增大,导致惯性增大,进而影响刹车距离,容易引发车祸 。
13.【答案】(1)接触面粗糙程度
(2)匀速直线
(3)甲、乙;0
(4)改变物体的形状;深;受力面积越小
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)由题目情境可知:柏油马路与冰雪路面的粗糙程度不同,故可猜想到摩擦力的大小可能与接触面粗糙程度有关;(2)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若物体匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一对平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;(3)要探究滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度的关系,需要控制压力的大小不变,改变接触面的粗糙程度,由三幅图中可知甲乙符合要求;丙图中,物块B与A虽然接触,但是保持相对静止,不具备产生摩擦力的条件,摩擦力为0;(4)力可以改变物体形状,发现A中的沙子被压出一个坑这正是力的作用效果所致;若把B竖直立在沙面上,等于是在压力不变的基础上,减小了受力面积,根据改变压强的方法可知:此时作用效果会更明显,沙子被压的坑会更深。
故答案为:(1)接触面粗糙程度;(2)匀速直线;(3)甲、乙;0;(4)改变物体的形状;深;受力面积越小。
【分析】(1)由题目情境分析摩擦力大小的影响因素.
(2)涉及到实验原理(只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小).
(3)滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系,涉及到控制变量法(研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变:在接触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,摩擦力越大;在接触面压力相同的条件下,接触面越粗糙,摩擦力越大)的运用和数据分析能力.
(4)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.
14.【答案】(1)解:物体的重力:,
杠杆左端受到的拉力:,
杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆的平衡条件可得:,
即:,
解得,杠杆右端所受的拉力:;
答:此时杠杆右端所受的拉力大小为;
(2)解:由力的相互性可知,此时受到地面支持力等于对地面的压力,即,
受到的拉力等于杠杆右端受到的拉力,即,
此时受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
由力的平衡条件可得,正方体的重力:
答:正方体的重力为;
(3)解:正方体对地面最大压力:,
则正方体受到的最小拉力:,
杠杆右端受到的最小拉力:
根据杠杆的平衡条件可得:,
即:,
解得,杠杆端受到的最小拉力:,
即的最小重力:。
答:物体的重力至少为
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力,结合杠杆上的拉力等于物体的重力,计算拉力,利用杠杆的平衡条件,计算动力大小;
(2)根据物体受到的拉力、支持力,计算重力大小;
(3)根据F=pS,计算压力;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆对物体的拉力,从而计算物体的重力。
15.【答案】(1)解:已知柱体的密度为,柱体的体积为,
由密度公式可知该柱体的质量为:
(2)解:该柱体对水平地面的压力为:
(3)解:设切下之前该物体的底面积为,切下之后该物体的底面积为,由于切下前后,柱体对地面的压力不变,所以根据压强公式可知,切下前后的底面积之比为:
即为:,
由此可知剩余部分为整体的,则切下部分为整体的,由于该柱体是实心均匀柱体,故切下部分的质量为:
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据公式 计算柱体的质量;
(2)柱体对地面的压力等于柱体的重力,即 ;
(3)根据题意可知,前后两种情况下柱体对地面的压力不变,根据受力面积的变化,结合压强公式 列式计算即可。
16.【答案】(1)解:由于容器不计质量,则容器对地面的压力为:
容器对地面的压强为:

故容器对地面的压力为
(2)解:容器两侧水面的高度差为:
则橡皮膜两侧所受的压强差为:
橡皮膜两侧所受的压力差为:

故橡皮膜两侧所受的压力差为0.09N
(3)解:若将隔板往左移动,固定到甲部分的中间D位置,如下图
则甲侧水的深度变为
乙侧水的深度变为
往乙部分轻轻放入实心均匀圆柱体M,待M静止后,发现橡皮膜变平,则乙侧水深度与甲侧相同,故放入实心均匀圆柱体M后乙部分液面升高了
乙部分底部压强变化量为
则整个容器对水平地面的压强变化量为
整个容器对水平地面增加的压力为
整个容器对水平地面增加的压力即为圆柱体M的重力,即

故圆柱体M的重力为9.6N。
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)对于容器对地面的压力和压强,考虑容器内液体的重力来计算压力,再利用压力和受力面积计算压强。
(2)通过求出容器两侧水面的高度差,利用液体压强公式得出压强差,再根据压强差和受力面积计算压力差。
(3)当隔板移动后,重新分析两侧水的深度变化,根据橡皮膜变平这一条件确定液面变化情况,进而计算出乙部分底部压强变化量,由于整个容器对地面压强变化量与乙部分压强变化量相同,根据压强变化量和受力面积求出压力变化量,而此压力变化量即为圆柱体 M 的重力。
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