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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
2.3 压强(第2课时)
科学观念:说出日常生活中增大和减小压强的方法。
科学思维:运用压强公式分析增大和减小压强的方法。
探究实践:通过举例归纳出增大和减小压强的方法。
态度责任:使学生认识压强在生活和生产中的广泛应用,体会科学知识与生活的紧密联系。
1.在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是( )
A.坦克履带 B.压路机钢轮
C.滑雪板 D.背包带
【答案】B
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、坦克履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故A不符合题意;
B、压路机的钢轮的质量大、重力大,对地面的压力大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B符合题意;
C、滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故C不符合题意;
D、背包带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对肩膀的压强,故D不符合题意。
故选:B。
2.在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
【答案】C
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强。在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
【解答】解:雕刻火药时刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
故选C。
3.如图所示,是人们在购物时偶尔会用到的一种小提手,它能防止手被较重的塑料袋勒得发痛。则使用这种小提手提塑料袋能( )
A.减小对手的压强 B.增大对手的压强
C.减小对手的压力 D.增大对手的压力
【答案】A
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:
AB.在压力一定时,增大小提手和手之间的受力面积,可以减小塑料袋对手的压强,使手感到舒服,故A正确、B错误;
CD.塑料袋对手的压力等于塑料袋及塑料袋中物体受到的重力,塑料袋及塑料袋中物体受到的重力不变,压力不变,故CD错误。
故选:A。
4.如图所示,木工在手工制作家具时,将榫头套入木板上的榫眼时,常在榫头上方的榫眼处垫一木条,再进行敲击,这么做的目的是( )
A.快捷、准确 B.增大压力 C.减小压强 D.减小压力
【答案】C
【分析】减小压强的方法有:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
【解答】解:木工将榫头套入木板上的榫眼时,常常在榫头上方的榫眼处垫一木条,这么做的目的是在压力一定时,增大受力面积,来减小压强。
故选:C。
5.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列现象用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠中行走
B.狗的牙齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于在水中游动
D.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于从树洞中挖出虫子
【答案】C
【分析】压强大小与压力大小和受力面积的大小有关。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:A、骆驼的趾特别宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,故A错误;
B、狗的犬齿很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,故B正确;
C、鲫鱼的身体呈梭形,可以减小在游泳时水的阻力,有利于水中游行,故C错误;
D、啄木鸟的喙又尖又长,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,故D正确。
故选:C。
6.玉兔二号月球车的车轮做的比较宽大而且表面凹凸不平,是为了( )
A.减小压强,增大摩擦 B.增大压强,增大摩擦
C.减小压强,减小摩擦 D.增大压强,减小摩擦
【答案】A
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。
【解答】解:玉兔二号月球车的车轮表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
车轮做的比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.一同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是( )
A.赶紧向岸边跑去
B.站住不动
C.就地爬伏在冰面上慢慢向岸边挪动
D.立即改成单脚站立
【答案】C
【分析】脚下的冰要破裂,说明人对冰面的压强太大,为了避免人陷入湖中,因此要从减小压强的角度来入手考虑,从而突破此题。
【解答】解:
AD、赶紧向岸边跑去或改成单脚站立,受力面积减小,在压力一定时,使人对冰面的压强增大,更容易掉入湖中,故AD错误;
B、原地站着不动,人对冰面的压强没有变化,冰会破裂,人将掉入湖中,故B错误;
C、就地爬伏在冰面上慢慢向岸边挪动,人对冰面的压力没有变化,增大了受力面积,减小了对冰面的压强,所以冰面不容易破裂,故C正确。
故选:C。
8.把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。而用同样大小的力把它压在大量的大头针上。气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了
B.压力不变,气球的受力面积增大了
C.气球受到的压强增大了
D.压力对气球的作用效果更明显了
【答案】B
【分析】(1)压强大小的影响因素:压力和受力面积。压力一定时,受力面积越小压强越大;受力面积一定时,压力越大,压强增大。
(2)减小压强的方法:受力面积一定时,减小压力减小压强;压力一定时,增大受力面积来减小压强。
【解答】解:用同样大小的力把吹胀的气球压在大量的大头针上,是在压力一定时,增大了受力面积,减小了压强,这个压强没有超过气球承受的最大压强,气球不会破,故B正确,ACD错误。
故选:B。
9.如图所示是市场上的一种“逍遥椅”,关于它的说法,不符合物理规律的是( )
A.躺者用脚蹬地,椅子就向后晃动,说明力的作用是相互的
B.躺者用脚蹬地,椅子就向后晃动,说明力能改变物体运动状态
C.椅子晃动速度越来越小,说明椅子受到的阻力越来越大
D.使用这种椅子,地面上容易留下压痕,是由于压强较大
【答案】C
【分析】A、甲对乙施力时,乙也对甲施力,这说明物体间力的作用是相互的;
B、力的作用效果:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
C、阻力可以改变物体的运动状态,阻力和运动速度无关;
D、在压力一定时,增大受力面积,减小压强;减小受力面积,增大压强。
【解答】解:A、躺者用脚蹬地时,椅子会受到地对它的向后的作用力,所以会向后晃动,着就说明力的作用是相互的,故A正确;
B、躺者用脚蹬地,椅子在力的作用下晃动,改变了运动状态,说明力能改变物体运动状态,故B正确;
C、椅子晃动速度越来越小,说明椅子的运动状态在改变,是受到阻力作用的结果,阻力大小与速度无关,故C错误;
D、使用这种椅子,地面受力面积较小,压强变大,在地面上容易留下压痕,正是压强较大缘故,故D正确。
故选:C。
10.医护人员长时间戴口罩、护目镜后,脸上会留下深深的压痕(如图)。为减轻勒痕,海军军医大学研发了“防护凝胶贴片”,有效减轻了医护人员的面部不适,则( )
A.压痕深说明口罩对脸部的压强较小
B.要减轻压痕只能把口罩系得松一点
C.口罩弹性绳的弹力越大,压痕越小
D.凝胶贴片增大了受力面积,减小了压强
【答案】D
【分析】(1)压强是表示压力作用效果的物理量。减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(2)弹力的大小与物体发生弹性形变的程度有关。
【解答】解:A、压痕深,即压力作用的效果明显,说明口罩对脸部的压强较大,故A不符合题意;
B、减小压强既减小压力,也可以增大受力面积。把口罩系得松一点,可以减小口罩对皮肤的压力,从而达到减小压强的作用;同样,也可以通过增大口罩和皮肤之间的接触面积来减小压强,减轻压痕,故B不符合题意;
C、口罩弹性绳的弹力越大,对脸部的压力越大,在受力面积不变时,压强越大,压痕越大,故C不符合题意;
D、凝胶贴片是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选:D。
11.如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速运动但没有离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,压力不变
B.M对桌面的压强不变,压力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【答案】C
【分析】(1)木板对水平桌面的压力大小等于木板的重力,而压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响,根据接触面积(受力面积)的变化,再利用压强公式p可知物体对桌面的压强变化;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与受力面积无关。
【解答】解:AB、木板向右运动的过程中,对桌面的压力大小始终等于木板的重力,而木板的重力大小不变,所以该过程中木板M对桌面的压力不变,但受力面积逐渐减小,由p可知,木板M对桌面的压强逐渐变大,故AB错误;
CD、由AB知木板M对桌面的压强逐渐变大,木板向右运动时受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力大小和接触面的粗糙程度都不变,且滑动摩擦力与接触面积的大小无关,所以木板M受到的摩擦力不变,故C正确,D错误。
故选:C。
12.如图所示,一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好。下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是( )
A.两核桃相接触部位受到的压强相等
B.甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
C.甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
【答案】A
【分析】(1)一对平衡力必须同时符合四个条件,即:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。
(2)一对相互作用力必须同时符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上。
(3)根据固体压强p比较两核桃相接触部位受到的压强大小关系。
【解答】解:
(1)两核桃相互挤压时,甲对乙作用力和乙对甲作用力是一对相互作用力,不是一对平衡力,相互作用力大小相等,故BD错误;
甲对乙的力与乙对甲的力大小相等,受力面积相等,根据p可知,两核桃相接触部位受到的压强相等,故A正确;
(2)甲对乙的力与乙对甲的力,都属于弹力,两核桃都会发生形变,只不过乙核桃发生的形变没有甲明显(即甲核桃碎裂时乙核桃完好),故C错误。
故选:A。
13.为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
D.要提高实验的可靠性还需多次实验
【答案】B
【分析】(1)力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强;
(3)为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律。
【解答】解:AB、放上瓶盖后,鸡蛋上方的受力面积增大了,根据p可知,在压力一定时,鸡蛋受到的压强减小了,所以敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙小,故A正确、B错误;
C、鸡蛋乙被敲碎,说明力能改变物体的形状,故C正确;
D、为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律,所以要提高实验的可靠性还需多次实验,故D正确。
故选:B。
14.目前,汽车已成为老百姓最重要的交通工具之一,如何从溺水的汽车中逃生?有经验的司机会在车内放置一把逃生锤,此时可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生。为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的 甲 (选填“甲”或“乙”),因为打击车玻璃时,它有利于 增大 (选填“增大”或“减小”)车窗玻璃受到的压强。
【答案】甲;增大。
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
【解答】解:在压力一定时,减小逃生锤和玻璃的受力面积,可以增大逃生锤对玻璃的压强,以便打破玻璃顺利逃生。
故答案为:甲;增大。
15.如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 惯性 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。冰壶运动员穿着平底鞋,与穿着冰刀鞋相比, 减小 (选填“增大”或“减小”)了压强。
【答案】惯性;减小;减小。
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】解:冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有惯性,仍要保持原来的运动状态;
比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
冰壶运动员穿着平底鞋,与穿着冰刀鞋相比,在压力一定时,增大受力面积,减小了压强。
故答案为:惯性;减小;减小。
16.如图所示,一位质量为50kg的同学站在鸡蛋上表演“轻功”,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,结果鸡蛋并没有破裂.这是通过 增大受力面积 从而减小对鸡蛋的压强;若脚与鸡蛋的总接触面积为2×10﹣3m2,则脚对鸡蛋的压强为 2.5×105 Pa.(g=10N/kg)
【答案】增大受力面积;2.5×105。
【分析】(1)减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力;
(2)根据G=mg得出人的重力,人对鸡蛋的压力大小等于人的重力的大小,根据p计算脚对鸡蛋的压强。
【解答】解:小明在表演“轻功”,在质地较硬的泡沫塑料上放一只生鸡蛋,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,结果鸡蛋并没有破裂,这是通过增大受力面积的方法来减小对鸡蛋的压强。
脚对鸡蛋的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
脚对鸡蛋的压强为p2.5×105Pa。
故答案为:增大受力面积;2.5×105。
17.北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是:先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状,喷射至45米的高空,这些水雾遇到寒冷的外部空气,在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压,才能变得紧实,成为比赛用雪。求:
(1)压雪机自重都很大,其目的是通过 增大压力 方法来增大压强;
(2)造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 3 米/秒;
(3)压雪机在工作时,对雪面的压强。
【答案】(1)增大压力;(2)3;(3)压雪机在工作时,对雪面的压强是2.4×104Pa。
【分析】(1)增大压强方法:压力一定,减小受力面积;受力面积一定,增大压力;同时增大压力,减小受力面积;
(2)根据v得到造雪机喷出的水雾下落地面的速度;
(3)根据F=G=mg算出压雪机对雪面的压力,再根据p得到对雪面的压强。
【解答】解:(1)压雪机自重都很大,是在受力面积一定,增大压力来增大压强;
(2)造雪机喷出的水雾下落地面的速度v3m/s;
(3)经过质量为6t的压雪机碾压,m=6t=6000kg;
压雪机对雪面的压力F=G=mg=6000kg×10N/kg=60000N;
对雪面的压强p2.4×104Pa。
故答案为:(1)增大压力;(2)3;(3)压雪机在工作时,对雪面的压强是2.4×104Pa。
18.小仓在超市买了二斤猪肉、二斤萝卜、一斤散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,想把三样物品放在环保袋中提回家。根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】把不同食材放入同一个袋子里,要考虑他们承受压强的能力。
【解答】解:猪肉、鸡蛋、萝卜三种食材中,鸡蛋最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上方;猪肉比较软,可以增大鸡蛋与萝卜的受力面积,减小压强,所以把萝卜放在下面,猪肉放在中间比较合理,故D图最合理。
故选:D。
19.武汉疫情爆发后、举国上下团结一心,为其捐助物资。如图所示为中国邮政用足够长的传送带传送物资,将物资(其重心为O,由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带受到的压力F、压强P及物资受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】静止在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力;根据压强公式判定压强的变化。
【解答】解:
A、工件刚放上去时,做向右的加速运动,速度还小于传送带速度时,工件受滑动摩擦,大小不变,当工件和传送到速度相等时,摩擦力为0,故A错误;
B、将工件由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,此时物体对传送带的压力等于物体的重力,压力大小保持不变,故B错误;
CD、压力不变,工件向右运动,与传送带的接触面积变大,根据p可知,压强与接触面积成反比,压强会变小,故C正确,D错误。
故选:C。
20.如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.小明深陷雪地说明他对雪地的压力比芳芳大
B.小明深陷雪地说明他对雪地的压强比芳芳大
C.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
D.如果小明穿上和芳芳一样的雪橇,那么他俩对雪地的压强一样大
【答案】B
【分析】(1)水平雪地上,压力等于重力,比较重力大小即可判断压力关系;
(2)压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越大,压力作用效果越不明显;在受力面积一定时,压力越小,压力作用效果越不明显。
【解答】解:水平面的物体,对水平面的压力大小等于物体的重力,
A、由于m芳芳总=70kg,m小明总=50kg,根据F压=G=mg可知:F芳芳压>F小明压,
在水平雪地上,压力等于重力,所以对雪地的压力F芳芳总>F小明总;故A错误;
B、芳芳没有陷入雪地而小明却深陷雪地说明小明对雪地压力的作用效果明显,故小明明对雪地的压强大。芳芳对雪地压强比小明的小,故B正确;
C、物体单位面积上受到的压力叫压强,所以小明对雪地单位面积的压力比芳芳大。可以比较谁对雪地的压强大小,故C错误;
D、如果小明穿上和芳芳一样的雪橇,则受力面积S相同,由于F芳芳压>F小明压,根据p可知,芳芳对水平雪地的压强比小明大。故D错误。
故选:B。
21.为了有效遏制逃避高速公路通行费、逃避超载超限专项治理、大货车恶意闯口等不法行为,高速公路管理处在收费站出口试点安装了一批“闯卡扎胎”的阻车器。如图所示,表面密布很多侧面有凹槽的铁钉,如果违法车辆继续前行,将被这排扎胎钉扎破轮胎而被迫停驶,下列说法错误的是( )
A.铁钉尖头向上,能增大对车胎的压强,利于扎破轮胎
B.铁钉的侧面有凹槽,能在铁钉扎破轮胎时迅速放气
C.汽车过阻车器后,受力面积增大,对地面压强将减小
D.铁钉尖头向上是利用增大压力的方法来增大压强
【答案】D
【分析】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。据此分析ACD选项;
(2)利用大气压的知识分析B选项。
【解答】解:AD、铁钉尖头向上,与车胎的接触面积减小,在压力一定时,能增大对车胎的压强,利于扎破轮胎,故A正确,D错误;
B、铁钉的侧面有凹槽,当铁钉扎破轮胎时,因为有空隙,所以能迅速放气,故B正确;
C、汽车闯过阻车器后,由于车胎内的气体迅速放出,车胎与地面之间的接触面积增大,即受力面积增大,根据压强公式可知能减小对地面压强,故C正确。
故选:D。
22.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走b部分。剩下的a部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】物体对水平地面的压力大小等于物体的重力,根据p分析剩下的a部分(未倾倒)对水平地面产生的压强。
【解答】解:当沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分时,由密度公式可知,剩下的a部分的质量为原来的,由G=mg可知,a的重力变为原来的,则a对水平地面的压力也变为原来的,因此四种分割方法中,剩下的a部分(未倾倒)对水平地面产生的压力相等;
由图可知,C图中剩下的a部分的受力面积最小,由p可知,C图中剩下的a部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大,故C正确。
故选:C。
23.高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB,关于这几个物理量的大小关系,正确的是( )
A.FA<FB,pA<pB B.FA>FB,pA=pB
C.FA<FB,pA>pB D.FA>FB,pA>pB
【答案】B
【分析】物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力。首先判断实心长方体A和B的体积关系,然后利用公式G=mg=ρVg判断A和B的重力的关系,再根据F与G之间的关系分析。
A和B的形状规则,它们的高度,材料相同,它们对地面的压强 pρgh,所以可以用公式p=ρgh进行分析,然后进行比较。
【解答】解:
从图中可以看出,VA>VB,而A和B的材料相同,即密度相同,根据公式G=mg=ρVg可知,GA>GB,
而物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,所以FA>FB。
A和B的密度相同,g是常量,而A和B的高度相同,根据公式p=ρgh可知,它们对地面的压强相等,即pA=pB。
故选:B。
24.人在行走、站立、平躺及负重等不同状态时,对水平地面的压强大小不同,如图所示,甲、乙分别表示中学生正常行走时和负重时压强p与受力面积S的情况,则下面根据图像判断乙中人的状态及负重物体的质量最符合实际的是( )
A.站立30kg B.站立50kg C.行走20kg D.平躺80kg
【答案】A
【分析】由图可知甲、乙压强之比和受力面积之比,根据受力面积判断其状态,根据F=pS计算其压力之比,中学生的质量约为50kg,根据G=mg计算中学生的重力可知甲对地面的压力,进一步计算乙对地面的压力,乙对地面的压力等于人和物体的总重力,根据重力公式计算物体的质量。
【解答】解:由图可知甲、乙压强之比为,乙受力面积为甲的2倍,所以甲为行走,乙为站立,则,
中学生的质量约为50kg,中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,则甲对地面的压力F甲=500N,
所以乙对地面的压力F乙500N800N,
乙对地面的压力等于人和物体的总重力,负重物体的质量:m′30kg。
故选:A。
25.由相同材料做成的两个实心立方体A和B(表面粗糙程度相同),A与B的边长之比为1:2,如图两个立方体用两种方式叠放在同一水平地面上。
(1)甲图中B对地面的压力为F甲,对地面的压强为p甲;乙图中A对地面的压力为F乙,对地面的压强为p乙;则F甲:F乙= 1:1 ,p甲:p乙= 1:4 。
(2)如果用水平向右的力推动两物体一起向右做匀速直线运动,甲图推力为F甲,乙图推力为F乙,则F′甲 等于 F′乙(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)1:1;1:4;(2)等于。
【分析】(1)已知它们的边长之比,可得出它们的底面积之比,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,地面受到的压力都等于二者的重力之和,故可得出地面受到的压力之比,根据压强公式计算可知地面受到的压强之比;
(2)影响摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度,匀速运动时受到的摩擦力等于推力。
【解答】解:(1)已知A与B的边长之比为1:2,则A与B的底面积之比为1:4,
若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,地面受到的压力都等于二者的重力之和,故地面受到的压力之比为:F甲:F乙=1:1,
地面受到的压强之比为:;
(2)如果用水平向右的力推动两物体一起向右做匀速直线运动,匀速运动时受到的摩擦力等于推力,压力相同,接触面的粗糙程度相同,故摩擦力相同,所以推力相同,即F′甲等于F′乙。
故答案为:(1)1:1;1:4;(2)等于。
26.雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数。
净重 180kg
额定输出功率 15kW
最高车速 50km/h
每块滑雪板与地面接触面积 0.15m2
履带与地面总接触面积 0.6m2
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了 减小对雪地的压强 。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少?
【答案】(1)减小对雪地的压强。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为2000Pa。
【分析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(2)由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压力等于自身的重力。所以由公式G=mg 计算得的雪地摩托车对雪地压力F,由题意知,雪地摩托车停放在水平雪地上时与对雪地的接触面积为两块滑雪板与地面接触面积与履带与地面总接触面积之和。由公式p计算雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强。
【解答】解:
(1)履带和滑雪板都做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强。
(2)雪地摩托车对雪地压力为:F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N;
由题意知雪地摩托车停放在水平雪地上时与对雪地的接触面积为:S=2S1+S2=2×0.15m2+0.6m2=0.9m2;
则雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为:p2000Pa;
故答案为:(1)减小对雪地的压强。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为2000Pa。
27.双轮电动平衡车(如图甲)因其体积小,操控方便,受到不少年轻人的喜爱,如表是该双轮电动平衡车的部分技术参数。回答下列问题:
技术参数
车身自重 20千克
最高速度 20千米/小时
(1)双轮电动平衡车放在水平地面上时,车轮会对地面产生压力,请在丙图中画出车轮对地面的压力示意图。
(2)小明用该双轮电动平衡车以最高速度行驶3分钟,则小明行驶的距离为多少?
(3)体重为600牛站在该双轮平衡车上时,每个轮胎与地面的接触面积为20厘米2,求地面受到的压强。
【答案】(1)如图。
(2)小明行驶的距离为1km。
(3)地面受到的压强为2×105Pa。
【分析】(1)车轮对水平地面产生压力的受力物体为地面,方向为垂直于地面向下,据此画出车轮对地面的压力示意图;
(2)利用s=vt得出行驶的距离;
(3)利用G车=m车g得出车的重力,利用F=G车+G人得出此时地面受到的压力,利用p得出地面受到的压强。
【解答】解:(1)车轮对水平地面产生压力的受力物体为地面,方向为垂直于地面向下,据此画出车轮对地面的压力示意图,如图:
(2)小明行驶的距离s=vt=20km/hh=1km;
(3)车的重力G车=m车g=20kg×10N/kg=200N,
此时地面受到的压力F=G车+G人=200N+600N=800N,
地面受到的压强p2×105Pa。
答:(1)如图。
(2)小明行驶的距离为1km。
(3)地面受到的压强为2×105Pa。
28.“睡钉床、硬石板”是传统“硬气功”的保留节目,如图所示:一个人躺在若干钉子做成的“床”上,身上放一块平整的石板,旁边一个人用大锤去砸石板结果石板被砸烂了,而人安然无恙。
(注意:该表演有危险,不能模仿!)
老师通过模拟实验研究发现,要表演成功该节目,一般需要满足如下一些条件:
①钉床上钉子要多要密,太少或排列太宽不行;
②石板要尽量平整,有尖角或凹凸明显的不行;
③石板质量要大,不能太轻巧;
④不能用其他较软的木板或塑料板。
请你用所学的知识解释该节目表演成功需要以上条件的原因。
【答案】见解答
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)压强与压力和受力面积大小有关,在压力一定时,受力面积越大,压强越小;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性,物体的惯性仅与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大,其运动状态越难改变。
【解答】答:①钉床上钉子要多要密,太少或排列太宽不行:这样增大了受力面积,在压力不变时,受力面积越大,压强越小,所以不易扎破表演者;
②石板要尽量平整,有尖角或凹凸明显的不行:这样会受力均匀,不易局部受损伤;
③石板质量要大,不能太轻巧;④不能用其他较软的木板或塑料板:因为惯性的大小与质量有关,质量越大,惯性越大;而惯性大的物体,运动状态不容易改变。质量大的石板压在人身上,力可以改变物体的形状,石板将人腹部压平,从而增大了受力面积;若将石板换成一块木板或塑料板,与石板相比,质量小,对身体的压力小,当用几乎一样的力敲石板时,石板下面的人体受到的压强小,木板下面的人体受到的压强大,所以石板不能换成一块木板或塑料板。
29.送餐机器人是智能商务电器的一种,正逐渐进入我们的生活,如图所示,是某餐厅出现一款送餐机器人,该机器人在某次送餐服务时沿直线匀速移动,若它在移动中所受阻力为200N,其他部分参数如表,请你完成下列问题:(g=10N/kg)
(1)此机器人在送餐服务时的重力是多大?
(2)此机器人未服务静止时,它对水平地面的压强是多少?
(3)某人在机器人的餐盘内水平面上放了质量相等甲、乙两种物质分别制成实心正方体(如图1所示),甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图2所示,则甲、乙两物体对地面的压强之比为多少。(写出有关步骤)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用G=mg计算机器人的重力。
(2)机器人对水平地面的压力等于自身的重力,根据p求出对水平地面的压强。
(3)根据图象给出的数据求出甲、乙两物质的密度之比,两正方体甲、乙的质量相同,根据V得出甲、乙的体积之比,从而得出边长之比;
知道甲、乙的密度关系、边长的大小关系,正方体对地面的压强pρLg,据此求压强大小关系。
【解答】解:(1)此机器人在送餐服务时的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N。
(2)机器人静止时对水平地面的压力:F=G=500N,
对地面的压强:p5×104Pa。
(3)由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为8g/cm3;当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为1g/cm3;
所以ρ甲:ρ乙=8:1;
已知m甲:m乙=1:1,由ρ可得V,
所以,V甲:V乙=1:8;
由V=L3可得,甲、乙两正方体棱长(高)之比:
L甲:L乙=1:2;
因为正方体对地面的压强:
pρLg,
所以,两正方体甲、乙对水平地面的压强之比:
p甲:p乙=ρ甲L甲g:ρ乙L乙g=(8×1):(1×2)=4:1。
答:(1)此机器人在送餐服务时的重力是500N;
(2)此机器人未服务静止时,它对水平地面的压强是5×104Pa;
(3)甲、乙两物体对地面的压强之比为4:1。
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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
2.3 压强(第2课时)
科学观念:说出日常生活中增大和减小压强的方法。
科学思维:运用压强公式分析增大和减小压强的方法。
探究实践:通过举例归纳出增大和减小压强的方法。
态度责任:使学生认识压强在生活和生产中的广泛应用,体会科学知识与生活的紧密联系。
1.在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是( )
A.坦克履带 B.压路机钢轮
C.滑雪板 D.背包带
2.在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力 C.增大压强 D.增大压力
3.如图所示,是人们在购物时偶尔会用到的一种小提手,它能防止手被较重的塑料袋勒得发痛。则使用这种小提手提塑料袋能( )
A.减小对手的压强 B.增大对手的压强
C.减小对手的压力 D.增大对手的压力
4.如图所示,木工在手工制作家具时,将榫头套入木板上的榫眼时,常在榫头上方的榫眼处垫一木条,再进行敲击,这么做的目的是( )
A.快捷、准确 B.增大压力
C.减小压强 D.减小压力
5.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列现象用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的脚掌特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于在沙漠中行走
B.狗的牙齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于在水中游动
D.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于从树洞中挖出虫子
6.玉兔二号月球车的车轮做的比较宽大而且表面凹凸不平,是为了( )
A.减小压强,增大摩擦 B.增大压强,增大摩擦
C.减小压强,减小摩擦 D.增大压强,减小摩擦
7.一同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是( )
A.赶紧向岸边跑去 B.站住不动
C.就地爬伏在冰面上慢慢向岸边挪动 D.立即改成单脚站立
8.把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。而用同样大小的力把它压在大量的大头针上。气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了 B.压力不变,气球的受力面积增大了
C.气球受到的压强增大了
D.压力对气球的作用效果更明显了
9.如图所示是市场上的一种“逍遥椅”,关于它的说法,不符合物理规律的是( )
A.躺者用脚蹬地,椅子就向后晃动,说明力的作用是相互的
B.躺者用脚蹬地,椅子就向后晃动,说明力能改变物体运动状态
C.椅子晃动速度越来越小,说明椅子受到的阻力越来越大
D.使用这种椅子,地面上容易留下压痕,是由于压强较大
10.医护人员长时间戴口罩、护目镜后,脸上会留下深深的压痕(如图)。为减轻勒痕,海军军医大学研发了“防护凝胶贴片”,有效减轻了医护人员的面部不适,则( )
A.压痕深说明口罩对脸部的压强较小
B.要减轻压痕只能把口罩系得松一点
C.口罩弹性绳的弹力越大,压痕越小
D.凝胶贴片增大了受力面积,减小了压强
11.如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速运动但没有离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压强变小,压力不变
B.M对桌面的压强不变,压力不变
C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
12.如图所示,一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好。下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是( )
A.两核桃相接触部位受到的压强相等
B.甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
C.甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
D.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
13.为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是( )
A.放上瓶盖后可以增大受力面积
B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大
C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状
D.要提高实验的可靠性还需多次实验
14.目前,汽车已成为老百姓最重要的交通工具之一,如何从溺水的汽车中逃生?有经验的司机会在车内放置一把逃生锤,此时可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生。为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的 (选填“甲”或“乙”),因为打击车玻璃时,它有利于 (选填“增大”或“减小”)车窗玻璃受到的压强。
第14题图 第15题图
15.如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”,使冰面形成水膜,其目的是 (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面间的摩擦力。冰壶运动员穿着平底鞋,与穿着冰刀鞋相比, (选填“增大”或“减小”)了压强。
16.如图所示,一位质量为50kg的同学站在鸡蛋上表演“轻功”,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,结果鸡蛋并没有破裂.这是通过 从而减小对鸡蛋的压强;若脚与鸡蛋的总接触面积为2×10﹣3m2,则脚对鸡蛋的压强为 Pa.(g=10N/kg)
17.北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是:先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状,喷射至45m的高空,这些水雾遇到寒冷的外部空气,在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5m2)反复碾压,才能变得紧实,成为比赛用雪。求:
(1)压雪机自重都很大,其目的是通过 方法来增大压强;
(2)造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 米/秒;
(3)压雪机在工作时,对雪面的压强。
18.小仓在超市买了二斤猪肉、二斤萝卜、一斤散装鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,想把三样物品放在环保袋中提回家。根据压强知识与生活实际,下面的装袋方式最合理的是( )
A. B. C. D.
19.武汉疫情爆发后、举国上下团结一心,为其捐助物资。如图所示为中国邮政用足够长的传送带传送物资,将物资(其重心为O,由图示位置从静止放到水平向右匀速运动的传送带上,则传送带受到的压力F、压强P及物资受到的摩擦力f随时间变化的图象正确的是( )
A. B. C. D.
20.如图水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A.小明深陷雪地说明他对雪地的压力比芳芳大
B.小明深陷雪地说明他对雪地的压强比芳芳大
C.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
D.如果小明穿上和芳芳一样的雪橇,那么他俩对雪地的压强一样大
21.为了有效遏制逃避高速公路通行费、逃避超载超限专项治理、大货车恶意闯口等不法行为,高速公路管理处在收费站出口试点安装了一批“闯卡扎胎”的阻车器。如图所示,表面密布很多侧面有凹槽的铁钉,如果违法车辆继续前行,将被这排扎胎钉扎破轮胎而被迫停驶,下列说法错误的是( )
A.铁钉尖头向上,能增大对车胎的压强,利于扎破轮胎
B.铁钉的侧面有凹槽,能在铁钉扎破轮胎时迅速放气
C.汽车过阻车器后,受力面积增大,对地面压强将减小
D.铁钉尖头向上是利用增大压力的方法来增大压强
22.一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走b部分。剩下的a部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B. C. D.
23.高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB,关于这几个物理量的大小关系,正确的是( )
A.FA<FB,pA<pB B.FA>FB,pA=pB
C.FA<FB,pA>pB D.FA>FB,pA>pB
24.人在行走、站立、平躺及负重等不同状态时,对水平地面的压强大小不同,如图所示,甲、乙分别表示中学生正常行走时和负重时压强p与受力面积S的情况,则下面根据图像判断乙中人的状态及负重物体的质量最符合实际的是( )
A.站立30kg B.站立50kg C.行走20kg D.平躺80kg
25.由相同材料做成的两个实心立方体A和B(表面粗糙程度相同),A与B的边长之比为1:2,如图两个立方体用两种方式叠放在同一水平地面上。
(1)甲图中B对地面的压力为F甲,对地面的压强为p甲;乙图中A对地面的压力为F乙,对地面的压强为p乙;则F甲:F乙= ,p甲:p乙= 。
(2)如果用水平向右的力推动两物体一起向右做匀速直线运动,甲图推力为F甲,乙图推力为F乙,则F′甲 F′乙(填“大于”、“等于”或“小于”)。
26.雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数。
净重 180kg
额定输出功率 15kW
最高车速 50km/h
每块滑雪板与地面接触面积 0.15m2
履带与地面总接触面积 0.6m2
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了 。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少?
27.双轮电动平衡车(如图甲)因其体积小,操控方便,受到不少年轻人的喜爱,如表是该双轮电动平衡车的部分技术参数。回答下列问题:
技术参数
车身自重 20千克
最高速度 20千米/小时
(1)双轮电动平衡车放在水平地面上时,车轮会对地面产生压力,请在丙图中画出车轮对地面的压力示意图。
(2)小明用该双轮电动平衡车以最高速度行驶3分钟,则小明行驶的距离为多少?
(3)体重为600牛站在该双轮平衡车上时,每个轮胎与地面的接触面积为20厘米2,求地面受到的压强。
28.“睡钉床、硬石板”是传统“硬气功”的保留节目,如图所示:一个人躺在若干钉子做成的“床”上,身上放一块平整的石板,旁边一个人用大锤去砸石板结果石板被砸烂了,而人安然无恙。(注意:该表演有危险,不能模仿!)老师通过模拟实验研究发现,要表演成功该节目,一般需要满足如下一些条件:
①钉床上钉子要多要密,太少或排列太宽不行;
②石板要尽量平整,有尖角或凹凸明显的不行;
③石板质量要大,不能太轻巧;
④不能用其他较软的木板或塑料板。
请你用所学的知识解释该节目表演成功需要以上条件的原因。
29.送餐机器人是智能商务电器的一种,正逐渐进入我们的生活,如图所示,是某餐厅出现一款送餐机器人,该机器人在某次送餐服务时沿直线匀速移动,若它在移动中所受阻力为200N,其他部分参数如表,请你完成下列问题:(g=10N/kg)
(1)此机器人在送餐服务时的重力是多大?
(2)此机器人未服务静止时,它对水平地面的压强是多少?
(3)某人在机器人的餐盘内水平面上放了质量相等甲、乙两种物质分别制成实心正方体(如图1所示),甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图2所示,则甲、乙两物体对地面的压强之比为多少。(写出有关步骤)
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