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【核心素养】8.1 压力的作用效果分层作业
1.关于压强p=F/S,下列说法正确的是( )
A.压强跟受力面积成正比 B.压强跟受力面积成反比
C.压强跟压力成正比 D.在压力相同的情况下,压强与受力面积成反比
2.太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力、压强分别为F甲和F乙、p甲和p乙,则下列关系正确的是( )
A.F甲=F乙、p甲<p乙 B.F甲=F乙、p甲>p乙
C.F甲>F乙、p甲>p乙 D.F甲<F乙、p甲=p乙
3.在如图所示的做法中,属于增大压强的是( )
4.体育馆《入场须知》上写有“…入场必须穿运动鞋,严禁穿皮鞋、硬底鞋,高跟鞋…”包含的物理知识是( )
A.穿皮鞋、硬底鞋、高跟鞋锻炼对场地压力大
B.穿皮鞋、硬底鞋、高跟鞋锻炼对场地受力面积大
C.穿皮鞋、硬底鞋、高跟鞋锻炼对场地压强大
D.穿皮鞋、硬底鞋、高跟鞋锻炼一定会受伤
5.黄海海平面是中国高程系统唯一基准面。在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”。这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
6.如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
7.如图所示某手机屏幕面积约为120cm2,质量约为240g,若将它背面朝上平放在水平桌面上。则它对桌面的压强约为 Pa。
8.一位同学体重为600N,自然站立在水平地面上,对地面压力为 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2×104Pa,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。
9.生活中物理无处不在。如图所示,“麻绳提豆腐﹣﹣提不起来”,这一俗语中的物理原理是:豆腐受到的压力一定时, 很小,导致 很大,提豆腐容易碎,所以说豆腐提不起来。
10.一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为5m2,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
11.如图所示,小物块放在斜面上处于静止状态,在图中画出小物块所受重力G和对斜面压力F的示意图。
12.如图所示,一木块静止在斜面上,请画出木块对斜面压力的示意图。
13.温室效应加剧,全球气候变暖,北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示,聪明的北极熊害怕踩破冰面,做出“借腹滑行”的无奈之举。
(1)请用物理知识解释“借腹”为什么不易破坏冰面?
(2)面对全球气候变暖的现状,请写出一条缓解温室效应的措施。
14.如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)实验时,通过观察海绵的 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)如图D所示,若将矿泉水瓶放在石块上,与图A比较,矿泉水瓶对石块的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)矿泉水瓶对海绵的压强;
(3)小明与小红进行实验交流时,小明说还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如E图所示的两种方法,小红指出图 (选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该方法 。
15.将一块由某种物质制作的质地均匀的长方体物块放在水平地面上,其密度为ρ,高度为h。已知g取10N/kg。
(1)请你推导该长方体物块对水平地面的压强是p=ρgh。
(2)将两个由上述物质制作的高度h均为10cm的完全相同的物块按图甲和图乙所示的方式平放在水平地面上,它们对地面的压强分别为2100Pa和2800Pa。若把它们按图丙所示的方式黏合成一个长方体,不计黏合剂的质量,则此长方体对水平地面的压强是多少?
(3)该物质的密度是多少?
1.2024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,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面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
2.由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,则它们对地面的压强之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.4:1
3.体积相同的圆柱体甲、乙放在水平桌面上如图所示,圆柱体的密度ρ甲<ρ乙。若沿水平方向切除相同的高度Δh,则下列图象中,能正确表示余下部分对地面的压强p'与切去部分高度Δh的关系的是( )
A.B. C.D.
4.体重指数BMI是衡量人体胖瘦程度的一个指标,它是把人体看成一个圆柱体模型,指标数据反映了单位高度圆柱体的截面积情况,数据越大表明截面积越大,从而直观地反映体型状况(如图所示),将体重m(kg)、身高h(m)按照下列哪种方式计算适合作为体重指数( )
A.mh B.mh2 C.m/h D.m/h2
5.两个质量分布均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,将A沿水平方向切去高为L的部分,并把切去部分叠放在B上,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。以下说法错误的是( )
A.切除之前,A的重力为40N
B.A与B的密度之比为2:1
C.L=5cm时,pA:pB=4:7
D.若将B叠放在A上,A对地面的压强为2×104Pa
6.有6个相同的正立方体实心金属块,分别以图中甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲:F乙= ,压强之比p甲:p乙= 。
7.如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,A、B均为正方体,物体A重30N,物体B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
8.劳动教育是素质教育的重要组成部分,在中学生劳动实践基地,同学们见到了挑水的扁担、收割麦子的镰刀等农具。扁担中段制作得稍宽,这是通过 来减小压强的;镰刀刀刃被磨得非常锋利,这是通过 来增大压强的,使用一段时间后刀刃钝了割不动,这时需要用更大的力割,这是通过 来增大压强的。
9.为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,小明做了一个模拟实验: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,然后拿一根筷子用大小相同的力分别敲击瓶盖和乙鸡蛋,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎,这是因为放上瓶盖后可 (选填“增大”或“减小”)受力面积,使甲鸡蛋受到的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙鸡蛋受到的压强。
10.拔火罐是以罐为工具,利用燃烧、抽吸等方式产生负压吸附于皮肤表面的一种中医治疗性操作。如图所示,某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104Pa,罐底面积为10cm2,则人体皮肤对该罐的支持力为 N。(不计罐的质量和厚度,将罐看作一个圆柱体)
11.“刷屏”已经成为许多人的生活常态,如图所示,人用手指在手机屏幕上向下滑动浏览信息。请画出滑动过程中手指受到的摩擦力和屏幕受到的压力示意图。
12.如图中木块A处于静止状态,请画出A对斜面的压力的示意图。
13.2024年年初,冰雪主题旅游盛况空前。如图1所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大 ,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料,并进行了如图2所示的实验后得知:①冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。②如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。③将两端系有重物的细线挂在一块冰的冰面上,如图2(a)所示。一段时间后细线陷入冰中,如图2(b)所示。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因: 。
14.如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)本实验的科学探究方法是: ;
(2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论:为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论;
(3)通过实验小丽得出结论:压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。小丽的结论 (选填“正确”或“不正确”)
(4)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了: 来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是: 来增加压力作用的效果。
15.如图所示的大力神杯是国际足联世界杯的奖杯,也是足球界最高荣誉的象征。大力神杯主体是由约5kg的18k金制造的空心奖杯,总体积大约为2500cm3,底面积约为100cm2。已知制作大力神杯的18k金密度约为16g/cm3,取g=10N/kg。通过计算回答:
(1)大力神杯主体的重力约为多少牛?
(2)置于桌面时,大力神杯对桌面的压强为多少?
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金多少千克?
1.(2025 南通)《天工开物》记载了人们劳作时的情景,图中减小压强的工具是( )
2.(2025 常州)如图所示为女性常用来夹头发的鲨鱼夹,由坚硬的材料制成齿状。由于发生多起因不慎向后摔倒,鲨鱼夹硬齿刺伤后脑的事件,鲨鱼夹被认为有安全隐患。下列事例中,与鲨鱼夹硬齿伤人的主要原理相同的是( )
A.压路机的碾子很重 B.轻装过冰面
C.斧头的刃很薄 D.骆驼的脚掌很宽大
3.(2025 滨州)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
4.(2025 福建)如图为搭乘“天舟八号”前往中国空间站的月壤砖的模型,该模型等同于由四个相同正方体组合而成。将其放在地球水平桌面上,如图,对桌面压强最小的是( )
A. B. C. D.
5.(2025 镇江)如图所示为某种扬声器的原理图,AB间连接一导线,导线置于磁极之间,导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向 ,薄膜片 发声,声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取0.8cm2,大气压强取1×105Pa,则大气对鼓膜的压力为 N。
6.(2025 甘肃)救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了 (选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
7.(2025 无锡)如图所示,将钉板放在水平桌面上,将气球(质量忽略不计)放在钉板上,将质量为0.5kg的活动隔板放在气球上,先在隔板上放一个哑铃,观察到气球发生形变,是因为气球受到了隔板的 。增加哑铃数量,观察到气球形变变大;当放上四个哑铃(总质量为9.5kg)时,气球没有被刺破。测得气球与隔板的接触面积为500cm2,则隔板对气球的压强为 Pa。此时铁钉对气球的支持力为 N,气球没有被铁钉刺破的原因是 。(g取10N/kg)
8.(2025 绥化)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为5:1。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3:1,则A、B的体积之比为 ;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1:p2= 。
9.(2025 南京)如图,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
10.(2025 绥化)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。
11.(2025 湖南)如图,玻璃鱼缸放置在水平桌面上,鱼缸底部与水平桌面的接触面积为0.02m2,鱼缸、水和鱼的总质量为6kg,g取10N/kg。
(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的 像;
(2)求鱼缸、水和鱼所受的总重力大小;
(3)求鱼缸对桌面的压强大小。
12.(2025 南京)如图所示,是依靠螺旋桨飞行的某型号无人机,质量为2.4kg。启动前静止在水平面上,它与水平面的总接触面积为12cm2。求:
(1)无人机的重力。(g取10N/kg)
(2)启动前无人机对水平面的压强。
(3)目前这种无人机 (选填“能”或“不能”)在太空的真空区域使用。
13.(2025 西藏)2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。某款参赛机器人质量为47kg,站立时双脚与水平地面接触的总面积为0.02m2。某时段匀速跑步10m用时5s,g取10N/kg。求该机器人:
(1)该时段跑步的速度;
(2)站立时双脚对水平地面的压强。
【参考答案】
1.【答案】D
【解答】由p可知:
当压力不变时,压强跟受力面积成反比,故AB错误、D正确;
当受力面积不变时,压强跟压力成正比,故C错误。
故选:D。
2.【答案】B
【解答】人对地面的压力等于自身重力的大小,且同一个人的重力一定,所以两图中人对地面的压力大小相等,故CD错误;
由图可知,甲图中人与地面的接触面积小于乙图中人与地面的接触面积,且压力大小相等,根据p知甲图中人对地面的压强比乙图中的大,即p甲>p乙,故B正确,A错误。
故选:B。
3.【答案】B
【解答】A、用雪橇滑雪,雪橇面积比较大,是在压力一定时,增大受力面积来减小人对雪地的压强,防止陷下去。不符合题意。
B、用细线分割肥皂,是在压力一定时,减小受力面积来增大细线对肥皂的压强。符合题意。
C、在螺丝下加螺母和垫片,是在压力一定时,增大受力面积来减小螺母对元件的压强。不符合题意。
D、在拖拉机上安装履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小拖拉机对地面的压强,保护路面。不符合题意。
故选:B。
4.【答案】C
【解答】A、无论是穿哪种鞋子,人在站立或行走时对地面的压力都大致等于人的重力,故A错误;
B、由于皮鞋、硬底鞋、高跟鞋的鞋底通常比较硬,且高跟鞋的鞋跟部分会减小与地面的接触面积,故B错误;
C、由于皮鞋、硬底鞋、高跟鞋的鞋底通常比较硬,且高跟鞋的鞋跟部分会减小与地面的接触面积,所以在压力一定的情况下(即人的重力一定),这些鞋子会增大对地面的压强,故C正确;
D、虽然穿皮鞋、硬底鞋、高跟鞋锻炼可能会对场地造成较大的压强,但并不意味着一定会受伤,受伤与否还取决于多种因素,如个人的运动技能、场地的质量等,故D错误。
故选:C。
5.【答案】B
【解答】雕塑对地面的压强为:p1×106Pa。
故选:B。
6.【答案】B
【解答】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.载重车装有很多车轮,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.压路机碾轮的质量很大,则对路面的压力很大,可在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故C错误;
D.吸管的一端剪成斜口,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:B。
7.【答案】200。
【解答】手机静止在水平面上时,手机对水平面的压力和自身的重力相等,即
F=G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N,
则对桌面的压强约为
。
故答案为:200。
8.【答案】600;小;0.03
【解答】(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,自然站立在水平地面上或行走时的压力:
F=G=600N,
又因双脚站立时受力面积为两只脚与地面的接触面积之和,行走时受力面积为一只脚与地面的接触面积,
所以,由p可知,双脚站立对地面的压强比行走时小;
(2)由p可得,受力面积即这位同学与沼泽地的接触面积:
S0.03m2。
故答案为:600;小;0.03。
9.【答案】受力面积;压强
【解答】豆腐受到的压力一定时,麻绳与豆腐的受力面积很小,导致压强很大,提豆腐容易碎,所以说豆腐提不起来。
故答案为:受力面积;压强。
10.【答案】8×104;增大受力面积。
【解答】坦克对地面的压力:F=G=mg=40×1000kg×10N/kg=4×105N,
静止时对水平地面的压强:p8×104Pa,
坦克装有宽大的履带是为了通过增大受力面积来减小对地面的压强。
故答案为:8×104;增大受力面积。
11.【答案】
【解答】确定出重心,然后从物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,即重力示意图。
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。
如图所示:
12.【答案】见试题解答内容
【解答】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
13.【答案】(1)“借腹滑行”时,压力一定,增大受力面积可以减小压强,不易破坏冰面;
(2)减少二氧化碳排放,可以缓解温室效应,因而出行多乘坐公共交通工具,少开私家车,减少碳排放。
【解答】答:“借腹滑行”时,压力一定,增大受力面积可以减小压强,不易破坏冰面;
减少二氧化碳排放,可以缓解温室效应,因而出行多乘坐公共交通工具,少开私家车,减少碳排放。
14.【答案】(1)凹陷程度;(2)等于;(3)①;没有控制压力大小相等。
【解答】(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,这种研究方法叫转换法;
(2)比较图D与图A可知,压力相同,受力面积也相同,由公式p可得,矿泉水瓶对石块和海绵的压强相等;
(3)在如图E中,①、②所示的两种方法中,图①方法不合理,因为图①方法忽略了笔自身的重力,即实验时上面的手指和下面的手指受到的压力大小不同,没有控制压力大小相等。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)等于;(3)①;没有控制压力大小相等。
15.【答案】(1)见解析;
(2)长方体对水平地面的压强是2400Pa;
(3)该物质的密度是2.4×103kg/m3。
【解答】(1)设长方体物块与水平地面的接触面积为S。当长方体物块放在水平地面上时,物块对水平地面的压强为:
;
(2)两个物块完全相同,其重力均为G,图甲中物块与地面的接触面积为S1,图乙中物块与地面的接触面积为S2.甲、乙对地面的压强分别为:
,
,
两个物块整合成一个长方体后,长方体对水平地面的压强为:
;
(3)图丙是高度为h=10cm=0.1m,由p=ρgh得物质的密度为:
。
答:(1)见解析;
(2)长方体对水平地面的压强是2400Pa;
(3)该物质的密度是2.4×103kg/m3。
1.【答案】C
【解答】“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强,故只有C正确,ABD错误。
故选:C。
2.【答案】B
【解答】
因为实心圆柱体A和B放在水平地面上,所以对地面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg,
对地面的压强:pρhg,
则它们对地面的压强之比:pA:pB=ρhAg:ρhBg=hA:hB=2:1,故B正确。
故选:B。
3.【答案】C
【解答】圆柱体的密度ρ甲<ρ乙,如图可知h甲<h乙,根据p=ρgh知p甲<p乙,所以开始时甲图线在乙图线的下面,若沿水平方向切除相同的高度Δh,因为ρ甲<ρ乙,所以Δp甲<Δp乙,甲的压强减小的慢,但由于甲的高度小于乙的高度,甲的压强比乙先变成零,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
4.【答案】D
【解答】圆柱体的体积V=Sh,根据“体重指数BMI反映了单位高度圆柱体的截面积情况”可得
BMI,
由于V可得
BMI,
由于人体的密度是个常数,约等于水的密度,所以可以按计算体重指数。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
5.【答案】C
【解答】A、由图乙知A和B原来对地面的压强相同,均为p0=4000Pa,A的边长hA=10cm=0.1m,
则A的面积SA=(hA)2=(0.1m)2=0.01m2,
A的体积为VA=(hA)3=(0.1m)3=0.001m3,
物体单独放置在水平面上时,物体的重力与物体对地面的压力相等,切除之前,A的重力GA=FA=p0SA=4000Pa×0.01m2=40N,故A正确;
B、物体A的质量mA4kg,
A的密度ρA4000kg/m3,
B单独放置在水平地面上时对地面的压强p04000Pa……①
由图乙知,当A全部放置在B上时,B对地面的压强pB5000Pa……②
由①②知:GB=160N,
物体B的质量mB16kg,
物体B的底面积SB0.04m2,
物体B的体积VB=()3=()3=0.008m3,
B的密度ρB2000kg/m3,
则A与B的密度之比为4000kg/m3:2000kg/m3=2:1,故B正确;
C、当L=5cm时,A切去一半体积,A的质量减半、重力减半,对地面的压力减半,A与地面的接触面积不变即SA不变,由p知A对地面的压强减半,变为2000Pa,
A切去部分放置在B上之后,B对地面的压力FB=GBGA=160N40N=180N,
B对地面的压强pB4500Pa,
则L=5cm时,pA:pB=2000Pa:4500Pa=4:9,故C错误;
D、若将B叠放在A上,A对地面的压力F'A=GA+GB=40N+160N=200N,
A对地面的压强为p'A2×104Pa,故D正确。
故选:C。
6.【答案】1:1;2:3
【解答】设每个正立方体实心金属块的重力均为G,底面积为S,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力F甲=F乙=F=6G,即F甲:F乙=1:1,
两种方式的受力面积分别为S甲=3S,S乙=2S,
则它们的压强之比:
p甲:p乙::2:3。
故答案为:1:1;2:3。
7.【答案】6×104;9×104。
【解答】A对B的压力F1=GA=30N,物体B的底面积为SB=5cm2=5×10﹣4m2,
A对B的压强p16×104Pa,
B对地面的压力F2=GA+GB=30N+15N=45N,
B对桌面的压强p29×104Pa。
故答案为:6×104;9×104。
8.【答案】增大受力面积;减小受力面积;增大压力
【解答】扁担中段制作得稍宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
镰刀刀刃被磨得非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
使用一段时间后刀刃钝了割不动,这时需要用更大的力割,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
故答案为:增大受力面积;减小受力面积;增大压力。
9.【答案】增大;小于。
【解答】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。
故答案为:增大;小于。
10.【答案】10。
【解答】某次拔罐中,某罐内外气压差为1×104Pa,罐底面积为10cm2,火罐对皮肤的压力:F压=ΔpS=1×104Pa×10×10﹣4m2=10N,
因为压力和支持力是一对相互作用力,故皮肤对火罐的支持力:F支=F压=10N。
故答案为:10。
11.【答案】见试题解答内容
【解答】滑动过程中手指受到的摩擦力的作用点在手指上,方向与运动方向相反,即沿屏幕向上;
屏幕受到的压力的作用点在屏幕上,方向是垂直于屏幕向左;
两个力的作用点均可以画在手指与屏幕的接触面的中点上,如图所示:
12.【答案】见试题解答内容
【解答】物体对斜面的压力,作用在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
13.【答案】(1)受力面积;
(2)冰刀受力面积小,对冰面的压强大,冰容易熔化,冰刀与接触的冰面有一层很薄的水膜,起到润滑作用,减小了摩擦,可以在冰面上快速滑行
【解答】(1)穿上滑雪板可以增大与雪地的受力面积,在压力一定时,减小对雪地的压强,
(2)穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋,冰刀受力面积小,对冰面的压强大,冰的熔点与压强有关,且压强越大,熔点越低。这样就使部分冰熔化成水,冰刀与接触的冰面有一层很薄的水膜,起到润滑作用,减小了两者之间的摩擦,人可以在冰面上快速滑行。
故答案为:(1)受力面积;
(2)冰刀受力面积小,对冰面的压强大,冰容易熔化,冰刀与接触的冰面有一层很薄的水膜,起到润滑作用,减小了摩擦,可以在冰面上快速滑行。
14.【答案】见试题解答内容
【解答】(1)探究影响压力作用效果的因素实验,应用了控制变量法与转换法。
(2)探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同而压力大小不同,由图示实验可知,应选择图D、E两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应控制物体间的压力相等而受力面积不同,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论;
(3)由图D、E所示实验可知,受力面积相同而物体间的压力不同,压力作用效果不同,由此可知,压力作用效果与压力大小有关,由图E、F所示实验可知,物体间的压力相同而受力面积不同,压力作用效果不同,由此可知,压力作用效果与受力面积有关,由此可知,小丽的结论是正确的。
(4)书包的背带做得又宽又大,这是利用了:增加受力面积来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:减少受力面积来增加压力作用的效果。
故答案为:
(1)控制变量法、转换法;(2)D、E;E、F;(3)正确;(4)增加受力面积;减少受力面积。
15.【答案】(1)大力神杯主体的重力约为50牛;
(2)置于桌面时,大力神杯对桌面的压强为5×103Pa;
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金40千克。
【解答】(1)大力神杯主体的重力为
G=m金g=5kg×10N/kg=50N
(2)大力神杯对水平桌面的压力大小等于自身的重力,对桌面的压强为
(3)18k金的质量为
答:(1)大力神杯主体的重力约为50牛;
(2)置于桌面时,大力神杯对桌面的压强为5×103Pa;
(3)如果大力神杯是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金40千克。
1.【答案】C
【解答】A、锋利的锄头,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、压碎谷物的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B错误;
C、挑粮食的扁担比较宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小对肩膀的压强,故C正确;
D、尖尖的凿子,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:C。
2.【答案】C
【解答】鲨鱼夹硬齿伤人的原因是压力相同的情况下,受力面积较小,压强较大;
A、压路机的碾子很重是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A不符合题意;
B、轻装过冰面是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强,故B不符合题意;
C、斧头的刃很薄是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D、骆驼有宽大的脚掌是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选:C。
3.【答案】C
【解答】盲人走路对地面的压力一定,盲道上凸起的圆点是在压力一定时,减小受力面积来增大路面对脚的压强,故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.【答案】D
【解答】如图所示,同一物体对桌面的压力等于自身的重力,所以四种情况下物体对桌面的压力相同,由图可知,D图与桌面的接触面积最大,由p知,D图对桌面的压强最小,故D符合题意。
故选:D。
5.【答案】不断变化;振动;8。
【解答】当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向也会不断变化;
导线所受磁场作用力方向不断变化,因此导线会不断振动,薄膜片与导线相连,也会随之振动,从而发出声音;
已知人耳的鼓膜面积S=0.8cm2=0.8×10﹣4m2,大气压强p=1×105Pa;
根据压强公式p,可得大气对鼓膜的压力F=pS=1×105Pa×0.8×10﹣4m2=8N。
故答案为:不断变化;振动;8。
6.【答案】减小;等于
【解答】救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进是为了在压力一定时,通过增加受力面积从而减小压强。
匍匐前进时救生员对冰面的压力始终等于救生员的重力,重力不变,压力不变。
故答案为:减小;等于。
7.【答案】压力;2000;100;密集的钉尖增大了气球与铁钉的接触面积较大,压强较小。
【解答】观察到气球发生形变,是因为气球受到了隔板的压力。
增加哑铃数量,观察到气球形变变大;当放上四个哑铃(总质量为9.5kg)时,气球没有被刺破。测得气球与隔板的接触面积为500cm2,则隔板对气球的压力F=G总=m总g=(0.5kg+9.5kg)×10N/kg=100N,
压强为p2000Pa。
此时铁钉对气球的支持力为F′=F=100N,
气球没有被铁钉刺破的原因是气球与铁钉的接触面积较大,压强较小。
故答案为:压力;2000;100;密集的钉尖增大了气球与铁钉的接触面积较大,压强较小。
8.【答案】2:1;5:3。
【解答】设圆柱体A、B的横截面积分别为SA、SB,高分别为hA、hB,
则圆柱体A、B的重力分别为:GA=ρgSAhA、GB=ρgSBhB,
在甲图中:A对桌面面的压强为:pA,
B对A的压强为:pB,
因为pA:pB=3:1,hA:hB=5:1,
所以:,
即:,
解得:SA:SB=2:5,
A、B的体积之比为:
;
在乙图中:A对B的压强为:p1,
B对地面的压强为:p2,
则A对B的压强与B对桌面的压强之比为:
。
故答案为:2:1;5:3。
9.【答案】
【解答】从木块重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G;
在斜面上选取木块与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
10.【答案】
【解答】物体A对竖直墙面的压力垂直于墙面水平向左,作用点在墙面上,如下所示:
11.【答案】(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的虚像,(2)鱼缸、水和鱼所受的总重力为60N,(3)鱼缸对桌面的压强为3×103Pa。
【解答】(1)由图可知:从鱼缸侧面观察鱼,鱼缸相当于放大镜,放大镜成正立,放大的虚像。
(2)由重力公式G=mg=6kg×10N/kg=60N,
(3)鱼缸对桌面施加的压力为,F压=G=60N,
由得:
答:(1)从鱼缸侧面可以看到鱼的正立、放大的虚像,
(2)鱼缸、水和鱼所受的总重力为60N,
(3)鱼缸对桌面的压强为3×103Pa。
12.【答案】(1)无人机的重力为24N;
(2)启动前无人机对水平面的压强为2×104Pa;
(3)不能。
【解答】(1)无人机的重力为:
G=mg=2.4kg×10N/kg=24N;
(2)启动前无人机对水平面的压力等于自身的重力,即F=G=24N,则启动前无人机对水平面的压强为:
p2×104Pa;
(3)无人机靠旋翼的转动而上升,旋翼转动时,对下方的空气有向下的作用力,根据力的作用是相互的,空气对旋翼有向上的作用力,无人机获得了升力,由于真空中没有空气,因此目前这种无人机不能在太空的真空区域使用。
答:(1)无人机的重力为24N;
(2)启动前无人机对水平面的压强为2×104Pa;
(3)不能。
13.【答案】(1)该时段跑步的速度是2m/s;
(2)站立时双脚对水平地面的压强是2.35×104Pa。
【解答】(1)某时段匀速跑步10m用时5s,速度v2m/s;
(2)机器人质量为47kg,站立时压力F=G=mg=47kg×10N/kg=470N;
压强p2.35×104Pa。
答:(1)该时段跑步的速度是2m/s;
(2)站立时双脚对水平地面的压强是2.35×104Pa。
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