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第十一章 压力和压强
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■考点一:压力
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力
2.固体可以大小、方向不变地传递压力。
■考点二:压强
3.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示力的作用效果的物理量。
4.压强公式:。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
5.压强的利用:(1)增大压强:当受力面积 ( http: / / www.21cnjy.com )不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。(2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。
■易错提示
滑冰运动员单脚滑行时对冰面的压强小于她双脚站立时对冰面的压强是错误的。
压强大小不仅和压力有关,还和受力面积有关。
增大压强的方法可以增大压力,也可以减小受力面积。
压力都是垂直作用在物体的。
履带式推土机的履带就是为了增大受力面积,减小压强。
压力增大压强一定增大是错误的。
受力面积减小压强一定增大是错误的。
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■考点一:压力
◇典例1:关于压力和压强,下列说法正确的是( )。
A.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大;
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力;
C.大气压强随着海拔高度的增加而增大;
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
【考查角度】压强、增大压强的方法、液体压强、大气压强与高度的关系。
【解析】(1)压强大小的影响因素是压力和受力面积,而压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,只有把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,。www.21-cn-jy.com
(2)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。21·世纪*教育网
(3)根据大气压与高度的关系可做出判断。
(4)液体的压强随深度的增加而增大,据此判断。
解答如下:A:根据可知,压强大小的影响因素是压力和受力面积;压力的大小等于重力大小是有条件的,重力大,压力不一定大,同时不知道受力面积的大小,所以不能比较压强的大小,故A错误。【出处:21教育名师】
B:刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B错误。
C:大气压强随着海拔高度的增加而减小,故C错误。
D:液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故D正确。
正确答案是D。
【答案】D。
◆变式训练
1.1如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.大型运输车装有很多车轮 B.书包的背带较宽 C.滑雪板的面积较大 D.安全锤头部做成锥形
【考查角度】压力概念、增大压强的方法、压强的应用。
【解析】压强大小跟压力大小和受力面积大 ( http: / / www.21cnjy.com )小有关:(1)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;(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。www-2-1-cnjy-com
A:大型运输车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A不符合题意。
B:书包的背带较宽,增大受力面积减小书包对肩膀的压强,背书包时舒服些,故B不符合题意。
C:滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意。
D:安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
此题答案是D。
【答案】D。
1.2如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是( )。
A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力;
B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力;
C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强;
D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
【考查角度】压力、重力与压力的区别、平衡力和相互作用力的区分、压强。
【解析】利用以下知识分析解答:(1)固体可以传递力;(2)相互作用力的条件: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;(3)根据可知,压力相同时,受力面积越大,压强越小。
B:固体可以传递压力,用手给钉帽施加压力,图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁,所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力。故B错误。
C:手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉帽的面积较大,即受力面积较大,根据可知,手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强;故C错误。
D:钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力,它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D正确。
A:由B、D的解答可知,手指对钉帽 ( http: / / www.21cnjy.com )的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力,所以,手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力;故A错误。
正确答案是D。
【答案】D。
■考点二:压强
◇典例2:小明在报纸上看到一条消 ( http: / / www.21cnjy.com )息,“一位少女落入冰窟,90后小伙为救人在冰面上匍匐前行”,小伙为什么不抓紧跑过去救人,却要慢慢爬过去?爱思考的小明想知道人平躺时对地面的压强,于是他找来了体重秤、米尺、粉笔粗略地测出了人平躺时对地面的压强。请你帮小明写出测量步骤:
【考查角度】压强。
【解析】压强的大小与压力和受力面积有关,所以据题意,想办法测出上面是两个量,而后据计算即可。
【答案】压强的大小与压力和受力面积有关,所以据题意,想办法测出上面是两个量,故具体测量过程如下:
(1)用体重计称出人的质量,可计算出人对地面的压力,即F=G=mg;
(2)人躺在干净的地板上,用粉笔画出人的轮廓线;
(3)用米尺和粉笔在人体轮廓线内画方格 ( http: / / www.21cnjy.com ),数出方格的格数(不慢一格的方格数除以2,再加上完整的方格数或超过半格的算一格,在加上完整的方格数,不到半格的不算)。根据方格面积计算出人平躺时和地面的接触面积;
(4)利用公式可得人体平躺时对地面的压强。
◆变式训练
2.1下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
【考查角度】压强及其应用。
【解析】压强大小跟压力大小和受力面 ( http: / / www.21cnjy.com )积大小有关。增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;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。
A:大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意。
B:铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意。
C:取出一些书的书包,重力减小,对肩膀的压力减小,而受力面积不变,根据可知,压强减小,所以背起来更舒服;故C不合题意。
D:剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选D。
【答案】D。
2.2下列实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
【考查角度】压强及其应用。
【解析】增大压强的方法是增大压力或减 ( http: / / www.21cnjy.com )小受力面积,菜刀的刀刃面积小目的是为了增大压强;滑雪板、书包带、铁轨下的枕木都是增大受力面积减小压强的。
故正确答案是A。
【答案】A。
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一、选择题
1.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】增大压强的方法:在受力面积一定 ( http: / / www.21cnjy.com )时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
A:图钉尖端做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意。
B:滑雪板板面做得很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意。
C:书包的带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意。
D:坦载重汽车安装多个车轮,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。
此题答案是A。
【答案】A。
2.下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
【考查角度】压强及其应用。
【解析】压强大小跟压力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小和受力面积大小有关。增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;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。
A:大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不合题意。
B:铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意。
C:取出一些书的书包,重力减小,对肩膀的压力减小,而受力面积不变,根据p= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,压强减小,所以背起来更舒服;故C不合题意。
D:剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
正确答案是D。
【答案】D。
3.下列做法中属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
A.站在滑板上滑雪,脚不会陷入雪地;
B.骆驼被称为“沙漠之舟”,是由于它具有宽大的脚掌;
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液;
D.为了防止载重汽车压坏路面,装有多个宽大的车轮
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】压强大小的影响因素:压力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小和受力面积大小。增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强.在受力面积一定时,增大压力增大压强;减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积减小压强.在受力面积一定时,减小压力减小压强。
A:站在滑板上滑雪,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A不符合题意。
B:骆驼有宽大的脚掌,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意。
C:蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C符合题意。
D:载重汽车装有多个宽大的车轮,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
此题答案是C。
【答案】C。
4.如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.大型运输车装有很多车轮 B.书包的背带较宽 C.滑雪板的面积较大 D.安全锤头部做成锥形
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】压强大小跟压力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小和受力面积大小有关。(1)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;(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。21*cnjy*com
解:A.大型运输车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A不符合题意。
B.书包的背带较宽,增大受力面积减小书包对肩膀的压强,背书包时舒服些,故B不符合题意。
C.滑雪板的面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意。
D.安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
【答案】D。
5.下列做法中属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.站在滑板上滑雪,脚不会陷入雪地 B.骆驼被称为“沙漠之舟”,是由于它具有宽大的脚掌 C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液 D.为了防止载重汽车压坏路面,装有多个宽大的车轮
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】压强大小的影响因素:压力大 ( http: / / www.21cnjy.com )小和受力面积大小。增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强.在受力面积一定时,增大压力增大压强;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积减小压强.在受力面积一定时,减小压力减小压强。
A:站在滑板上滑雪,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A不符合题意。
B:骆驼有宽大的脚掌,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意。
C:蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C符合题意
D:载重汽车装有多个宽大的车轮,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
【答案】C。
6.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】减小压强的方法:在受力面 ( http: / / www.21cnjy.com )积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
【答案】A:图钉尖端做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意。
B:滑雪板板面做得很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意。
C:书包的带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意。
D:坦载重汽车安装多个车轮,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A。
7.关于压力和压强,下列说法正确的是( )。
A.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大;
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力;
C.大气压强随着海拔高度的增加而增大;
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
【考查角度】压力及重力与压力的区别、增大压强的方法及其应用、液体的压强的特点、大气压强与高度的关系。【来源:21·世纪·教育·网】
【解析】(1)压强大小的影响因素是 ( http: / / www.21cnjy.com )压力和受力面积,而压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,只有把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,F=G;(2)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;(3)根据大气压与高度的关系可做出判断;(4)液体的压强随深度的增加而增大,据此判断。
【答案】A:根据可知,压强大小的影响因素是压力和受力面积;压力的大小等于重力大小是有条件的,重力大,压力不一定大,同时不知道受力面积的大小,所以不能比较压强的大小,故A错误.
B:刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B错误。
C:大气压强随着海拔高度的增加而减小,故C错误。
D:液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故D正确。
故选D。
8.下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
【考查角度】压强大小、有关增大和减小压强的问题。
【解析】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:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强.21·cn·jy·com
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】A:大型载重货车有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强.故A不合题意。
B:铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B不合题意。
C:取出一些书的书包,重力减小,对肩膀的压力减小,而受力面积不变,根据p= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,压强减小,所以背起来更舒服.故C不合题意。
D:剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选D。
9.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
【考查角度】增大压强的方法及其应用。
【解析】减小压强的方法:在 ( http: / / www.21cnjy.com )受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
【答案】A:图钉尖端做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意。
B:滑雪板板面做得很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意。
C:书包的带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意。
D:坦载重汽车安装多个车轮,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A。
二、填空题
10.如图所示,一茶杯放在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )桌面上,茶杯底面积为20cm2。杯中水深10cm,杯和水的总重力为3 N,则杯对水平桌面的压强为 Pa;水对杯底的压力为 N。 (g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)
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【考查角度】压强、液体压强。
【解析】(1)茶杯对水平桌面的压力等于杯和水的总重力,根据求出杯对水平桌面的压强;(2)由图可知杯内水的深度,根据求出水对杯底的压强,利用F=pS求出水对杯底的压力。
解答:(1)杯对水平桌面的压力:F=G总=3N,
则杯对水平桌面的压强:;
(2)水的深度h=10cm=0.1m,水对杯底的压强:
水对杯底的压力:
故答案为:1500、2。
【答案】1500、2。
11.为了美化教室环境,小华同学从家里带来了 ( http: / / www.21cnjy.com )一盆盆栽花卉,放于水平窗台上,盆栽花卉总质量为2kg,花盆底面与窗台接触面积为200cm2,则该花盆对窗台的压强为 Pa;小华每周一都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将 (g取10N/kg)。
【考查角度】压强及其计算。
【解析】花盆对窗台的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,又知道花盆底面与水平窗台的接触面积,根据求出对窗台的压强;浇水后与浇水前相比较,花盆的质量变大,重力变大,对窗台的压力增大,受力面积不变,根据判断花盆对窗台的压强变化。
解答:花盆对窗台的压力:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,
对窗台的压强:;
浇水后与浇水前相比较,花盆的质量变大,重力变大,对窗台的压力增大,受力面积不变,由可知,花盆对窗台的压强变大。
故答案为:1000、变大。
【答案】1000、变大。
12.乘客站在如图所示匀速上行的扶梯 ( http: / / www.21cnjy.com )上,若以扶梯为参照物,则乘客是 的(填“运动”或“静止”).当乘客在运行的扶梯上向上行走时,乘客对扶梯的压强 (填“变大”,“变小”或“不变”)。
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【考查角度】参照物及其选择、压强大小比较。
【解析】(1)判断乘客是 ( http: / / www.21cnjy.com )否运动应看他相对于所选的参照物位置是否发生改变;(2)当乘客在运行的扶梯上向上行走时,对地面的压力不变,受力面积减小,故压强变大。
【答案】(1)乘客以扶梯为参照物,位置没有发生改变,所以乘客是静止的。
(2)当乘客在运行的扶梯上向上行走时,对地面的压力不变,受力面积减小,根据知,压强变大。
故答案为:静止、变大。
13.如图所示,用拇指与 ( http: / / www.21cnjy.com )中指压一支铅笔的两端, (选填:拇指、中指)受到的压强大,若拇指受到的压力为2N,笔尖的受力面积为0.2mm2,则中指受到的压强为 Pa。
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【考查角度】压强的大小及其计算。
【解析】根据物体间力的作用是相互的,判断拇指与中指受到的压力关系,分析受力面积的大小关系,根据比较压强的大小关系;知道中指受到的压力等于拇指受到的压力,又知道笔尖的受力面积,根据求出中指受到的压强。21世纪教育网版权所有
【答案】两手指同时压同铅笔的两端,由于铅笔处于静止状态,则两手指施加的力是相同的,由物体间力的作用是相互的可知,两手指受到的压力相等,由图可知,中指的受力面积较小,由可知,中指受到的压强大。
中指受到的压力F中=F拇=2N,则中指受到的压强:。
故答案为:中指、1×107。
14. 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法.用两只手的食指分别压在铅笔两端.
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等.
(2)图甲中.铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端.则笔尖对手指的压强为 Pa。
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【考查角度】压力的作用效果。
【解析】(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,应控制压力不变,据此分析答题;(2)已知压力和受力面积,根据压强公式求解。
【答案】(1)为研究压力的作用效果与 ( http: / / www.21cnjy.com )受力面积的关系,应当控制压力大小不变,而乙图中铅笔竖直放置时,由于铅笔的重力会导致下面手指受的压力增大,即没有控制压力相等,所以乙的方法不合理。
(2)笔尖对手指的压强为:p= ( http: / / www.21cnjy.com )=4×106Pa。
故答案为:(1)乙、压力;(2)4×106。
15.如图所示,小华骑单车出行,沿途看 ( http: / / www.21cnjy.com )到路旁树木向后退去,所选的参照物是 ;小华坐在宽大的车座上比较舒服,这是通过增大受力面积减小了 的缘故。
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【考查角度】减小压强的方法及其应用、参照物及其选择。
【解析】(1)此题中被研究的物体-树处于 ( http: / / www.21cnjy.com )相对运动状态,那么它与所选的参照物之间的位置肯定在不断发生变化,由此可突破此题;(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。
【答案】小华骑单车出行,若以行驶的单车为参照物,树与单车之间的位置不断发生变化,是运动的,所以他会看到路旁的树向后退去。
自行车车座比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,因此坐在宽大的车座上比较舒服。
故答案为:单车、压强。
16.2017年6月,哈工大学生携带1 ( http: / / www.21cnjy.com )08个机器人“宝宝”在央视舞台上大放异彩.如图所示,一个机器人质量为2.4kg,每只脚与地面接触面积为150cm2,该机器人静止在水平地面上时,所受重力与 是平衡力,双脚站立时对水平地面压强为 Pa。
( http: / / www.21cnjy.com )
【考查角度】压强的大小及其计算。
【解析】平衡力的判断,两个力必须同时满足四个条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,缺一不可;机器人静止在水平地面上时,对水平地面的压力等于其的重力,根据公式p= ( http: / / www.21cnjy.com )可求双脚站立时对水平地面压强。
【答案】机器人所受的重力与支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
机器人静止在水平地面上时,对地面的压力:F=G=mg=2.4kg×10N/kg=24N,
正常站立时,受力面积(与地面的接触面积):S=2×150cm2=300cm2=3×10﹣2m2,
双脚站立时对水平地面压强:p= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=800Pa。
故答案为:支持力、800。
三、计算题
17.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2 。求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3)。
【考查角度】重力的计算、质量密度的计算、压强的计算。
【解析】此题属于基本知识计算,只要熟悉重力、压强的概念,此题不难解答。解答过程如下。
【答案】解:已知:小明的质量m=50kg,密度ρ=1.0×103kg/m3,受力面积S=0.04m2 。
(1)小明的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小明站立在水平地面时对地面的压强。
(3)小明的体积。
答:(1)小明的重力为500N;(2)小明站立时对水平地面的压强为1.25╳104Pa;(3)小明的体积为5×10-2m3。
18.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎” ( http: / / www.21cnjy.com )了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg ( http: / / www.21cnjy.com )的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤.假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。
性质 材料A 材料B 材料C
抗压性(N/m2) 1.2×104 1.6×104 2.0×104
密度(kg/m3) 1.2×103 4.0×103 1.2×103
(3)如图,一架飞机以720km/ ( http: / / www.21cnjy.com )h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的 ( http: / / www.21cnjy.com )地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果.根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力。
【考查角度】压强的计算、速度的计算、材料特点的分析。
【解析】(1)根据压强的计算公式求出压强;( ( http: / / www.21cnjy.com )2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;(3)根据速度公式求出时间;(4)根据生物进化论分析。
【答案】解:(1)鸟撞击飞机的压强为:;
(2)为了抗击鸟的撞击,飞机的材料的抗压性要大;为了使飞机飞行,应用密度小的材料;对比可知,材料C符合以上两个条件;
(3)v=720km/h=200m/s;由得飞机的头A点到达O点位置所需的时间是:
(4)生物都有适应环境的能力,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们适应飞行生活的表现;鸟类可以通过提高自己的躲避能力来适应环境。
故答案为:(1)产生的压强为:1.6×106Pa;(2)材料C;(3)0.15;(4)适应、可能。
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一、选择题
1.(2016 福田区模拟)下列关于压强的说法不正确的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.图钉面积大是为了增大受力面积,减小压强 B.刀刃磨得很薄是为了减小受力面积,增大压强 C.图中乒乓球不掉下来是因为电吹风吹出的风速大,压强大 D.挖掘机安装两条履带是为了增大接触面积,减小压强
【考查角度】压强及其应用、流体压强与流速关系。
【解析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积可以减小压强;在受力面积一定时,用减小压力来减小压强。2·1·c·n·j·y
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积可以增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(2)流体压强与流速的关系:流速越大流体的压强越小,流速越小流体的压强越大。
解答如下:
A:图钉帽面积大,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A正确。
B:刀刃磨得很薄,在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B正确。
C:图中乒乓球不掉下来是因为电吹风吹出的风速大,压强小,故C错误。
D:挖掘机安装两条履带,在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D正确。
此题答案是C。
【答案】C。
2.(2016 深圳市专题训练)如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则( )。
A.水对杯底的压强变小;
B.杯子对桌面的压强变大;
C.水对杯底的压强不变;
D.杯子对桌面的压强不变
【考查角度】压强、压力、受力面积关系,液体压强。
【解析】由压强公式:可知,当压力一定时,受力面积越大,压强越小;受力面积越小,压强越大。甲、乙两种情况,杯子对桌面的压力不变,杯子倒过来后,杯子受力面积增大,压强变小;故B、D的说法均是错误的。
由液体压强公式:可知,液体深度越深,此处压强越大。把杯子由甲图变为乙图后,水的深度变小,水对杯子底部的压强会变小。故C错误。
此题正确答案是A。
【答案】A。
3.(2016·深圳市专题训练)下列说法不正确的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
a b c d
A.图a中,图钉尖很尖锐是为了增大压强;
B.图b中,吸盘能吸在光滑墙壁上是因为存在大气压强;
C.图c中,液体从瓶子侧面小孔喷出的距离不同说明液体压强跟深度有关;
D.图d中,船闸不属于连通器的应用
【考查角度】压强及其应用、影响液体压强大小的因素、大气压强、连通器。
【解析】A.图a中,图钉尖很尖锐是为了增大 ( http: / / www.21cnjy.com )压强;此说法正确。压强在压力一定时,受力面积越小,压强越大。图钉很尖锐,就是为了减小其受力面积,增大压强。
B.图b中,吸盘能吸在光滑墙壁上是因为存在大 ( http: / / www.21cnjy.com )气压强;此说法正确。吸盘中气体压强,外界大气压大,吸盘就很容易吸附在墙壁上,这是利用大气压强的例子。
C.图c中,液体从瓶子侧面小孔 ( http: / / www.21cnjy.com )喷出的距离不同说明液体压强跟深度有关;此说法正确。液体压强与深度有关,深度越深压强越大,图中越靠下的小孔喷出的水流速越大。
D.图d中,船闸不属于连通器的应用;此说法错误。船闸是利用连通器的原理工作的。
此题答案是D。
【答案】D。
4.(2016·深圳市三模)《西游记》中对孙 ( http: / / www.21cnjy.com )悟空的金箍棒有这样的描述:“‘如意金箍棒一万三千五百斤’,约丈二长短,碗口粗细”。以国际单位制,金箍棒质量为6750kg,体积约0.2m3,横截面积300cm2,ρ海水=1.0×103kg/m3以下表述正确的是( )。
A. 金箍棒受到的重力是6.75×104N ;
B. 金箍棒在海水中受到的浮力是6.75×104N;
C. 金箍棒竖在地上时,对地面的压强是225pa;
D. 金箍棒竖在地上变长变粗时(质量不变),受到的压强增大
【考查角度】重力、浮力、压强及其计算。
【解析】(1)物体所受重力为;(2)物体在液体中受到的浮力为;(3)压强计算公式为;此题考查的是对压强、液体压强的计算。
金箍棒受到的重力为:;
金箍棒在水中的浮力:;
金箍棒对地面的压强为:;
金箍棒变粗变长时,因为其质量不变,它对地面的压力不变,但接触面积增加,压强变小。
所以,正确答案是A。
【答案】A。
5.(2015 深圳二模)下列说法错误的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲:压力相同,接触面积越大,压强越大;
B.乙:同一液体,深度相同时,各个方向压强相等;
C.丙:马德保半球实验证明了大气压强的存在;
D.丁:托里拆利实验测量了大气压强的大小
【考查角度】压强、液体的压强的特点、大气压强验证、大气压强的测量方法。
【解析】A:根据分析受力面积和压强的关系;B:液体内部压强的特点知道:液体对容器底和侧壁都有压强,在同一深度向各个方向都有压强,并且相等;C:证明了大气压强的存在实验是由德国马德堡市的市长、学者奥托 格里克完成的;D:托里拆利最早完成了测量大气压值的实验。21教育网
解答如下:
A:由图可知,两手指受到的压力相同,左边手指与铅笔的接触面积大,由可知,在压力一定时,受力面积越大,压强越小;故A错误。21cnjy.com
B:据液体内部压强的特点可知,在同一深度,液体向各个方向压强相等,故B正确。
C:物理学家马德堡最早用实验证明了大气压强的存在,故C正确。
D:科学家托里拆利最早完成了测量大气压值的实验,故D正确。
此题答案是A。
【答案】A。
6.(2016·深圳市专题训练)如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )。
A.甲图实验,帕斯卡用水做裂桶实验,证明了液体压强跟液体的密度有关;
B.乙图实验, 通过观察细沙凹陷面积大小判断受力效果;
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值;
D.丁图实验,在教室内用水银代替水做托里拆利实验是因为用水做该实验误差大
【考查角度】压强、大气压强、大气压强的验证。
【解析】A.甲图实验,帕斯卡用水做裂桶实验,证明了液体压强跟液体的密度有关;此说法错误。帕斯卡裂桶实验证明的是液体压强与液体高度有关。【来源:21cnj*y.co*m】
B.乙图实验, 通过观察细沙凹陷面积大小判断受力效果;此说法错误。通过观察凹陷深度的大小即可判断受力效果。【版权所有:21教育】
C.丙图实验,测出拉动注射 ( http: / / www.21cnjy.com )器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值;此说法正确。拉动活塞时,因为大气压强的作用,需要一定大小的力,用弹簧测力计可以测出此力的大小。21教育名师原创作品
D.丁图实验,在教室内用水 ( http: / / www.21cnjy.com )银代替水做托里拆利实验是因为用水做该实验误差大;此说法错误。因为水银的密度远远大于水的密度,用水做托里拆利实验时,玻璃管的长度会远远长于用水银做此实验所用玻璃管的长度;实验起来不现实。
正确答案是C。
【答案】C。
7.(2015·深圳市十三模)同一块砖,分别按下列图中所示的方法放在水平桌面上,则桌面受到的压强大小( )。
A.方法一最大;B.方法二最大;C.方法三最大;D.三种方法一样大
【考查角度】压强及其计算。
【解析】根据压强公式,比较三种情况下的受力面积大小即可解答(砖的压力一定)。
解:根据公式可知,压力相同时,受力面积越小,压强越大,受力面积越大压强越小。
平放时与地面的接触面积最大,竖放时接触面积最小。故选C。
【答案】C。
8.(2015·深圳市十五模)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上.其中甲的高度小于乙,甲的底面积大于乙,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )。
A.甲的密度大,甲受到的重力大;B.甲的密度大,甲的质量小;
C.甲的密度小,甲受到的重力小;D.甲的密度小,甲的质量大
【考查角度】压强及其计算。
【解析】根据压强公式,计算实心圆柱体对水平桌面的压强:。
因为h甲<h乙,p甲=p乙,所以ρ甲>ρ乙;
因为G=F=ps,S甲>S乙,所以G甲>G乙;
又因为G=mg,所以m甲>m乙。
故选A。
【答案】A。
9.(2015·深圳市四模)将一个质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )2㎏、底面积为0.05m2的长方体平放在某一水平桌面中央,水平桌面的面积为0.8 m2,则长方体对水平桌面的压强为( )。(取g=10N/kg)
A.2.5 Pa;B.25 Pa;C.40 Pa;D.400 Pa
【考查角度】压强及其计算。
【解析】根据长方体的质量求出其重力,此时它对水平桌面的压力等于其自身重力,然后利用压强公式将F、S代入求出长方体对水平桌面的压强,即可解答。
解:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,根据压强公式。
故选D。
【答案】D。
二、填空题
10.(2017 深圳市龙岗区模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))质量为100g底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图,容器内水深h为20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对地面的压强为 Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【考查角度】压强的大小及其计算、液体的压强的计算。
【解析】(1)知道容器内水的深度,根据求出水对容器底部的压强;(2)容器对水平桌面的压力等于水和容器的总重力,根据F=G=mg求出其大小,再利用求出容器底部对地面的压强。
解答:(1)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)容器底部对地面的压力:F=G总=(m水+m容)g=(0.5kg+0.1kg)×10N/kg=6N;
容器底部对地面的压强:。
故答案为:2000、3000。
【答案】2000、3000。
三、计算题
11.(2016 深圳)“长鼻子” ( http: / / www.21cnjy.com )校车已在深圳投入使用,如图所示,校车的质量为3.2t,轮胎与地面接触的总面积为0.08m2,校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶,此时校车所受的阻力为车重的0.02倍(g取10N/kg)。求:2-1-c-n-j-y
(1)校车在0.5h内行驶的路程。
(2)校车静止时对地面的压强。
(3)校车行驶时牵引力做功的功率。
【考查角度】压强计算、机械运动及其相关计算。
【解析】解:(1)已知,v=36km/h=10m/s,由v= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,校车在0.5h内行驶的路程:
S=vt=36km/h×0.5h=18km。
(2)校车对水平路面的压力:F=G=mg=3200kg×10N/kg=32000N,
校车对水平路面的压强:p= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=4×105Pa。
(3)校车在水平路面上以36 ( http: / / www.21cnjy.com )km/h的速度匀速行驶,此时校车所受的阻力为车重的0.02倍,F牵=f=0.02G=0.02×32000N=640N,
校车发动机牵引力的功率:P=F牵v=640N×10m/s=6.4×103W。
答:(1)校车在0.5h内行驶的路程是18km;(2)校车对水平路面的压强4×105Pa;(3)校车发动机牵引力的功率为6.4×103W。
12.(2016·宝安区模拟) ( http: / / www.21cnjy.com )电动自行车可以电动骑行,也可以脚踏骑行。使用前,应先对车上的蓄电池充电;电动骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车,沿着水平的道路匀速行驶,在0.5h内,电动骑行了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A。
(1)电动自行车在电动骑行时,能量是如何转化的?
(2)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm2,那么车对地面的压强多大?
(3)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?
(4)该车电能转化为机械能的效率是多少?
【考查角度】压强的大小及其计算;能量利用效率;功的计算;电功的计算。
【解析】(1)电动自行车在电动骑行时,利用蓄电池来供电,通过电动机将电能转化成机械能;(2)先根据F=G求车对地面的压力,再根据压强公式直接求出车对地面的压强;(3)根据功的计算公式W=FS,可直接求出这段路程内该车克服阻力所做的功;(4)先根据W总=UIt求出消耗的电能,然后根据效率公式η= ( http: / / www.21cnjy.com )计算能量的转化效率。
【答案】解:(1)电动自行车在电动骑行时,用蓄电池来供电,将蓄电池的化学能转化成电能,再通过电动机将电能转化成机械能。
(2)行驶时,车地面的压力F=G=1000N,受力面积为S=80cm2=8×10﹣3m2;
则车对地面压强:p= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1.25×105Pa。
(3)这段路程内该车克服阻力所做的功:W有用=fs=20N×9000m=1.8×105J。
(4)这段路程内消耗的电能:W总=UIt=32V×4A×0.5×3600s=2.304×105J,
该车电能转化为机械能的效率:η= ( http: / / www.21cnjy.com )×100%= ( http: / / www.21cnjy.com )×100%≈78.1%。
答:(1)电动自行车在电动骑行时,化 ( http: / / www.21cnjy.com )学能转化为电能,电能再转化为机械能;(2)车对地面的压强为1.25×105Pa;(3)这段路程内该车克服阻力所做的功为1.8×105J;(4)该车电能转化为机械能的效率是78.1%。
13.(2015·罗湖区二模)工人师 ( http: / / www.21cnjy.com )傅用一个滑轮组(如图所示)从水平面吊起一质量为180kg,底面积600cm2的货物,所用拉力为800N,在10s内货物被提起1m。(不计摩擦阻力,g=10N/kg)
(1)货物放在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)工人师傅做功的功率是多少?
(4)如果工人用此滑轮组将重为2400N的货物吊起1m,则滑轮组的机械效率又是多少?
【考查角度】压强的大小及其计算;机械效率的计算;功率的计算。
【解析】(1)货物放在水平地面时,对地面的压力和自身的重力相等,根据求出对地面的压强;(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,根据η=求出滑轮组的机械效率;(3)根据P=求出工人师傅做功的功率;(4)不计摩擦阻力时,根据F=(G物+G动)求出动滑轮的重力.用此滑轮组将重为2400N的货物吊起1m,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,根据η=求出滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)货物放在水平地面时,对地面的压力:
F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N,
对地面的压强:p= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" = HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" =3×104Pa。
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3,绳端移动的距离s=nh=3×1m=3m,
有用功W有=Gh=1800N×1m=1800J,总功W总=Fs=800N×3m=2400J,
滑轮组的机械效率η= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ×100%= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ×100%=75%。
(3)工人师傅做功的功率:P= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" = HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" =240W。
(4)不计摩擦阻力时,F= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (G物+G动),
所以G动=nF﹣G物=3×800N﹣1800N=600N。
如果工人用此滑轮组将重为2400N的货物吊起1m,所用拉力F1= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (G物1+G动)= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ×(2400N+600N)=100N,21*cnjy*com
有用功W有1=G1h=2400N×1m=2400J,总功W总1=F1s=1000N×3m=3000J,
滑轮组的机械效率η1= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ×100%= HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" ×100%=80%。
答:(1)货物放在水平地面时,对地 ( http: / / www.21cnjy.com )面的压强为3×104Pa;(2)滑轮组的机械效率是75%;(3)工人师傅做功的功率是240W;(4)滑轮组的机械效率又是80%。
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第十一章 压力和压强
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■考点一:压力
1.压力: 在物体表面上的力叫压力
2.固体可以 、 不变地传递压力。
■考点二:压强
3.压强:物体 上受到的 叫压强。压强是表示力的 的物理量。
4.压强公式: 。其中,压强 ( http: / / www.21cnjy.com )p的单位是 (简称为帕),符号是 ;压力F的单位是 ,符号是 ;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是 ,符号是 。
5.压强的利用:(1)增大压强:当受力面积 ( http: / / www.21cnjy.com )不变时,增大 ;当压力不变时,减小 ;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。(2)减小压强:受力面积不变时,减小 压力不变时,增大 ;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。
■易错提示
滑冰运动员单脚滑行时对冰面的压强小于她双脚站立时对冰面的压强是错误的。
压强大小不仅和压力有关,还和受力面积有关。
增大压强的方法可以增大压力,也可以减小受力面积。
压力都是垂直作用在物体的。
履带式推土机的履带就是为了增大受力面积,减小压强。
压力增大压强一定增大是错误的。
受力面积减小压强一定增大是错误的。
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■考点一:压力
◇典例1:关于压力和压强,下列说法正确的是( )。
A.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大;
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力;
C.大气压强随着海拔高度的增加而增大;
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
【考查角度】压强、增大压强的方法、液体压强、大气压强与高度的关系。
【解析】(1)压强大小的影响因素是压力和受力面积,而压力是垂直压在物体表面上的力,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,只有把物体放在水平地面上时,对地面的压力F是由重力引起的,。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。
(3)根据大气压与高度的关系可做出判断。
(4)液体的压强随深度的增加而增大,据此判断。
解答如下:A:根据可知,压强大小的影响因素是压力和受力面积;压力的大小等于重力大小是有条件的,重力大,压力不一定大,同时不知道受力面积的大小,所以不能比较压强的大小,故A错误。
B:刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B错误。
C:大气压强随着海拔高度的增加而减小,故C错误。
D:液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故D正确。
正确答案是D。
【答案】D。
◆变式训练
1.1如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.大型运输车装有很多车轮 B.书包的背带较宽 C.滑雪板的面积较大 D.安全锤头部做成锥形
1.2如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是( )。
A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力;
B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力;
C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强;
D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
■考点二:压强
◇典例2:小明在报纸上看到一条消息,“一位 ( http: / / www.21cnjy.com )少女落入冰窟,90后小伙为救人在冰面上匍匐前行”,小伙为什么不抓紧跑过去救人,却要慢慢爬过去?爱思考的小明想知道人平躺时对地面的压强,于是他找来了体重秤、米尺、粉笔粗略地测出了人平躺时对地面的压强。请你帮小明写出测量步骤:21教育网
【考查角度】压强。
【解析】压强的大小与压力和受力面积有关,所以据题意,想办法测出上面是两个量,而后据计算即可。
【答案】压强的大小与压力和受力面积有关,所以据题意,想办法测出上面是两个量,故具体测量过程如下:
(1)用体重计称出人的质量,可计算出人对地面的压力,即F=G=mg;
(2)人躺在干净的地板上,用粉笔画出人的轮廓线;
(3)用米尺和粉笔在人体轮 ( http: / / www.21cnjy.com )廓线内画方格,数出方格的格数(不慢一格的方格数除以2,再加上完整的方格数或超过半格的算一格,在加上完整的方格数,不到半格的不算)。根据方格面积计算出人平躺时和地面的接触面积;21·cn·jy·com
(4)利用公式可得人体平躺时对地面的压强。
◆变式训练
2.1下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
2.2下列实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
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一、选择题
1.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
2.下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
3.下列做法中属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
A.站在滑板上滑雪,脚不会陷入雪地;
B.骆驼被称为“沙漠之舟”,是由于它具有宽大的脚掌;
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液;
D.为了防止载重汽车压坏路面,装有多个宽大的车轮
4.如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.大型运输车装有很多车轮 B.书包的背带较宽 C.滑雪板的面积较大 D.安全锤头部做成锥形
5.下列做法中属于增大压强的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.站在滑板上滑雪,脚不会陷入雪地 B.骆驼被称为“沙漠之舟”,是由于它具有宽大的脚掌 C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液 D.为了防止载重汽车压坏路面,装有多个宽大的车轮
6.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
7.关于压力和压强,下列说法正确的是( )。
A.物体的重力越大对接触面的压强就一定越大;
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力;
C.大气压强随着海拔高度的增加而增大;
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增加而增大
8.下列生活实例中,属于增大压强的是( )。
A.大型载重货车有很多车轮;B.铁路的钢轨铺在枕木上;
C.取出一些书的书包背起来更舒服;D.剪刀的刀刃做得很薄
9.下列做法能够增大压强的是( )。
A.图钉尖端做得很尖;B.滑雪板板面做得很大;
C.书包背带做得很宽;D.载重汽车安装多个车轮
二、填空题
10.如图所示,一茶杯放在水平桌面上, ( http: / / www.21cnjy.com )茶杯底面积为20cm2。杯中水深10cm,杯和水的总重力为3 N,则杯对水平桌面的压强为 Pa;水对杯底的压力为 N。 (g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)www.21-cn-jy.com
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11.为了美化教室环境,小华同学从 ( http: / / www.21cnjy.com )家里带来了一盆盆栽花卉,放于水平窗台上,盆栽花卉总质量为2kg,花盆底面与窗台接触面积为200cm2,则该花盆对窗台的压强为 Pa;小华每周一都要给花浇一次水,浇水后与浇水前相比较,花盆对窗台的压强将 (g取10N/kg)。www-2-1-cnjy-com
12.乘客站在如图所示匀速上行的扶 ( http: / / www.21cnjy.com )梯上,若以扶梯为参照物,则乘客是 的(填“运动”或“静止”).当乘客在运行的扶梯上向上行走时,乘客对扶梯的压强 (填“变大”,“变小”或“不变”)。2-1-c-n-j-y
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13.如图所示,用拇指与中指压一支铅笔的两端 ( http: / / www.21cnjy.com ), (选填:拇指、中指)受到的压强大,若拇指受到的压力为2N,笔尖的受力面积为0.2mm2,则中指受到的压强为 Pa。
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14. 探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法.用两只手的食指分别压在铅笔两端.21*cnjy*com
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等.
(2)图甲中.铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端.则笔尖对手指的压强为 Pa。【来源:21cnj*y.co*m】
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15.如图所示,小华骑单车 ( http: / / www.21cnjy.com )出行,沿途看到路旁树木向后退去,所选的参照物是 ;小华坐在宽大的车座上比较舒服,这是通过增大受力面积减小了 的缘故。
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16.2017年6月,哈 ( http: / / www.21cnjy.com )工大学生携带108个机器人“宝宝”在央视舞台上大放异彩.如图所示,一个机器人质量为2.4kg,每只脚与地面接触面积为150cm2,该机器人静止在水平地面上时,所受重力与 是平衡力,双脚站立时对水平地面压强为 Pa。
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三、计算题
17.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2 。求: 【版权所有:21教育】
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3)。
18.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们 ( http: / / www.21cnjy.com )“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:21cnjy.com
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面 ( http: / / www.21cnjy.com )撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤.假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强。21教育名师原创作品
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。
性质 材料A 材料B 材料C
抗压性(N/m2) 1.2×104 1.6×104 2.0×104
密度(kg/m3) 1.2×103 4.0×103 1.2×103
(3)如图,一架飞机以720km/ ( http: / / www.21cnjy.com )h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长 ( http: / / www.21cnjy.com )时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果.根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力。
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一、选择题
1.(2016 福田区模拟)下列关于压强的说法不正确的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.图钉面积大是为了增大受力面积,减小压强 B.刀刃磨得很薄是为了减小受力面积,增大压强 C.图中乒乓球不掉下来是因为电吹风吹出的风速大,压强大 D.挖掘机安装两条履带是为了增大接触面积,减小压强
2.(2016 深圳市专题训练)如图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则( )。21·世纪*教育网
A.水对杯底的压强变小;
B.杯子对桌面的压强变大;
C.水对杯底的压强不变;
D.杯子对桌面的压强不变
3.(2016·深圳市专题训练)下列说法不正确的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
a b c d
A.图a中,图钉尖很尖锐是为了增大压强;
B.图b中,吸盘能吸在光滑墙壁上是因为存在大气压强;
C.图c中,液体从瓶子侧面小孔喷出的距离不同说明液体压强跟深度有关;
D.图d中,船闸不属于连通器的应用
4.(2016·深圳市三模)《西游记 ( http: / / www.21cnjy.com )》中对孙悟空的金箍棒有这样的描述:“‘如意金箍棒一万三千五百斤’,约丈二长短,碗口粗细”。以国际单位制,金箍棒质量为6750kg,体积约0.2m3,横截面积300cm2,ρ海水=1.0×103kg/m3以下表述正确的是( )。
A. 金箍棒受到的重力是6.75×104N ;
B. 金箍棒在海水中受到的浮力是6.75×104N;
C. 金箍棒竖在地上时,对地面的压强是225pa;
D. 金箍棒竖在地上变长变粗时(质量不变),受到的压强增大
5.(2015 深圳二模)下列说法错误的是( )。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.甲:压力相同,接触面积越大,压强越大;
B.乙:同一液体,深度相同时,各个方向压强相等;
C.丙:马德保半球实验证明了大气压强的存在;
D.丁:托里拆利实验测量了大气压强的大小
6.(2016·深圳市专题训练)如图所示,以下与压强知识相关的实验,其中分析正确的是( )。
A.甲图实验,帕斯卡用水做裂桶实验,证明了液体压强跟液体的密度有关;
B.乙图实验, 通过观察细沙凹陷面积大小判断受力效果;
C.丙图实验,测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积,可估测大气压强的值;
D.丁图实验,在教室内用水银代替水做托里拆利实验是因为用水做该实验误差大
7.(2015·深圳市十三模)同一块砖,分别按下列图中所示的方法放在水平桌面上,则桌面受到的压强大小( )。21世纪教育网版权所有
A.方法一最大;B.方法二最大;C.方法三最大;D.三种方法一样大
8.(2015·深圳市十五模)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),甲、乙两个不同的实心圆柱体放在水平面上.其中甲的高度小于乙,甲的底面积大于乙,而它们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )。2·1·c·n·j·y
A.甲的密度大,甲受到的重力大;B.甲的密度大,甲的质量小;
C.甲的密度小,甲受到的重力小;D.甲的密度小,甲的质量大
9.(2015·深圳市四模)将 ( http: / / www.21cnjy.com )一个质量为2㎏、底面积为0.05m2的长方体平放在某一水平桌面中央,水平桌面的面积为0.8 m2,则长方体对水平桌面的压强为( )。(取g=10N/kg)
A.2.5 Pa;B.25 Pa;C.40 Pa;D.400 Pa
二、填空题
10.(2017 深圳市龙岗区模拟)质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为100g底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图,容器内水深h为20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对地面的压强为 Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
三、计算题
11.(2016 深圳)“长鼻子”校车已在 ( http: / / www.21cnjy.com )深圳投入使用,如图所示,校车的质量为3.2t,轮胎与地面接触的总面积为0.08m2,校车在水平路面上以36km/h的速度匀速行驶,此时校车所受的阻力为车重的0.02倍(g取10N/kg)。求:【来源:21·世纪·教育·网】
(1)校车在0.5h内行驶的路程。
(2)校车静止时对地面的压强。
(3)校车行驶时牵引力做功的功率。
【考查角度】压强计算、机械运动及其相关计算。
12.(2016·宝安区模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))电动自行车可以电动骑行,也可以脚踏骑行。使用前,应先对车上的蓄电池充电;电动骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车,沿着水平的道路匀速行驶,在0.5h内,电动骑行了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A。【出处:21教育名师】
(1)电动自行车在电动骑行时,能量是如何转化的?
(2)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm2,那么车对地面的压强多大?
(3)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?
(4)该车电能转化为机械能的效率是多少?
13.(2015·罗湖区二模)工人师傅 ( http: / / www.21cnjy.com )用一个滑轮组(如图所示)从水平面吊起一质量为180kg,底面积600cm2的货物,所用拉力为800N,在10s内货物被提起1m。(不计摩擦阻力,g=10N/kg)21*cnjy*com
(1)货物放在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)工人师傅做功的功率是多少?
(4)如果工人用此滑轮组将重为2400N的货物吊起1m,则滑轮组的机械效率又是多少?
( http: / / www.21cnjy.com )
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