沪科版物理八年级第八章 压强 第一节 压力的作用效果
同步练习
1.一小孩在结冰的河面上玩耍,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取措施是( )
A.站着不动 B.轻轻伏在冰面上向岸边挪动
C.尽快向上跳离 D.立即跑步离开
2.如图展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识( )
3.如图所示的四个实例中,为了减小压强的是( )
4.如图,载重汽车安装有许多轮胎,这样做的目的是( )
A.减小对路面的压力 B.增大对路面的压力
C.减小对路面的压强 D.增大对路面的压强
5.一座公路桥头立着如图所示的限重标志牌,汽车对该桥的压力不能超过多少N?( )
A.10N B.100N C.1000N D.9.8×104N
6.对于下列物品的指定部件,设计时主要考虑增大压强这一因素的是( )
A.电钻的钻头 B.旅行包的背带
C.运动鞋的鞋底 D.汽车的轮子
7.物理学中把 作用在物体一面上的力叫做压力。压力作用效果不仅跟 的大小有关,还跟 的大小有关,表示作用效果的物理量是 。
8.砖能承受的压强大约是5×106N/m2,读作 ,它表示 。
9. 作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。压强表示 的物理量,国际单位制中,压强的单位是 。如图所示,用30牛的力将重20牛的物体压在墙壁上,墙壁受到的压力为 牛。
10.威武雄壮的坦克方队整齐划一地通过天安门广场。坦克匀速直线运动,坦克在水平方向受 的作用(“平衡力”或“非平衡力”),坦克履带上有许多棱,为了防止损坏路面,检阅时官兵们在棱和棱之间安装上橡胶块,这样做的目的是 。
11.手在按压图钉帽时,手对图钉帽的压力为F1,压强为p1;图钉尖对墙面的压力为F2,压强为p2,则F1 F2,p1 p2(两空均选填“>”、“<”或“=”)
12.如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,压强为pb,则( )
A.Fa>Fb;pa=pb B.Fa=Fb;pa<pb
C.Fa=Fb;pa=pb D.Fa<Fb;pa<pb
13.如图所示,摩拜单车已成为街头一道亮丽的风景,摩拜单车的设计中是为了减小压强的是( )
A.实心的轮胎 B.轮胎表面凹凸的花纹
C.较宽的坐垫 D.粗实的车架
14.两物体质量之比为2:l,放置水平桌面上静止,与水平桌面的接触面积之比为3:2,则它们对桌面产生的压强之比是( )
A.3:1 B.4:3 C.2:l D.3:2
15.如图所示,取完全相同的长方体物体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为Pa、Pb和Pc(已知长方体的长>宽>高),则( )
A.Pa=Pc>Pb B.Pa=Pc≤Pb C.Pa>Pb>Pc D.Pa<Pb<Pc
16.如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相互作用力
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强
D.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强
17.关于压力、压强的概念,正确的是( )
A.压力是反映形变效果的物理量
B.放在水平地面上的物体对水平地面的压力就是物体的重力
C.压强是反映压力形变效果的物理量
D.压强大小与物体形变程度无关
18.一正方体平放在水平地面上对地面的压强为p,现将其切去一半,则与原正方体相比,它对地面的压力将 ,若沿水平方向切则它对地面的压强将 ,若沿竖直方向切,则它对地面的压强将 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)
19.把一块砖平放、侧放、竖放在水平地面上,这三种放法对地面的压力 (选填“相等”或“不相等”), 放时压强最大, 放时压强最小。
20.压强是表示 的物理量,用200牛的压力作用在2米2的面积上,产生的压强为 帕,它表示的物理意义是 。
21.压强是表示 的物理量,底面积为0.2米2的正方体重800牛,放在水平地面上,对地面产生的压强为 帕,它表示的物理意义是 。将它沿竖直方向切去一半后,剩余部分对地面的压强将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
22.用20牛的水平推力把重力为10牛的木块紧压在竖直墙面上,这时木块对墙壁的压力为 牛;重力为600牛的某同学躺在床上,若他对床面的压强为3000帕,则其物理意义是 ,他与床面的接触面积为 米2。
23.一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐(如图所示)。在板的右端施一水平拉力F使木板A右端缓慢地离开桌边,在木板A移动过程中,A对桌面的压力 ,A对桌面的压强不断 ,A受到的摩擦力 (选填“变大”变小”或“不变”)。
24.如图,实心圆柱体甲、乙、丙、丁竖直放置在水平地面上,它们的高度大小关系为h甲=h乙=h丁<h丙.其中,甲、乙、丙的组成材料相同且密度大于组成丁的材料密度。乙和丁的底面积相等。则它们之间的压强大小关系正确的是( )
A.p乙>p甲>p丙>p丁 B.p丙>p甲>p乙>p丁
C.p乙>p甲=p丙>p丁 D.p丙>p甲=p乙>p丁
25.将一块质地、厚度均匀的厚塑料板切成一个直角三角板。如图所示,把三角板的斜边朝下立放在桌面上,其对桌面的压强为p1.若沿竖直方向(图中虚线所示)将该三角板切成A、B两部分且保持图中位置不变,A、B两部分对桌面的压强分别为p2、p3,则p1、p2、p3的大小关系正确的是( )
A.p1=p3 B.p2=p3 C.p1<p2 D.p2>p3
26.底面积相等的甲、乙两个锥形容器内的水面在同一高度如图所示,这时水对两个容器底的压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是( )
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
27.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上。沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和所切去部分的质量m甲、m乙的判断,正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙 B.ρ甲<ρ乙,m甲<m乙
C.ρ甲=ρ乙,m甲>m乙 D.ρ甲=ρ乙,m甲<m乙
28.小阳利用小桌、海绵、砝码等器材探究影响压力作用效果的因素,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.实验中是通过观察比较海绵下陷的深度比较压力的作用效果
B.该实验中的海绵可以用沙子来代替
C.甲、乙所示的实验是为了探究压力的作用效果与压力大小是否有关
D.甲、丙所示的实验说明压力的作用效果与受力面积有关
29.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的边长小于B的边长。它们对水平地面的压强相等。则下列说法不正确的是( )
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pA<pB
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pA<pB
C.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强pA=pB
D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强是原来的二倍
30.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力不变 B.水对容器底的压强增大
C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力不变
31.将实心正方体甲、乙放在海绵上,凹陷程度如图,它们的质量分别为m甲、m乙,密度为ρ甲、ρ乙,则关于m甲、m乙和ρ甲、ρ乙的关系,可能存在的情况有:①m甲>m乙,ρ甲<ρ乙;② ; ③ 。(请再写出可能存在的两种情况)。
32.边长为20cm,密度为0.6×103kg/m3的一个正方体物块放在水平面上,物块的质量是 kg,物块对水平面的压强是 Pa.(g取10N/kg)
33.如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压强为pa,压力为Fa,桌面受到压强为pˊa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压强为pb,压力为Fb,桌面受到压强为pˊb,则pa pb,Fa Fb,pˊa pˊb.(选填“>”、“=”或“<”)。
34.如图重2N,底面积50cm2的薄壁水杯静置在水平桌面上,杯内盛有深度为5cm,重3N的水。则杯底受到水的压力为 N,杯子对桌面的压强为 Pa,杯盖密闭,把水杯倒过来时,水对杯盖的压力会 (选填“变大”,“变小”成“不变”)
35.已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8,则它们的重力之比GA:GB= ,体积之比VA:VB= ,如图所示,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比p甲:p乙= 。
36.如图所示,一梯子静止斜靠在竖直的墙壁上,请画出梯子顶端A对墙壁的压力和梯子受到重力的示意图。
37.如图所示,用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。
(1)在图A、B操作中,观察图 可知:压力一定时,压力的作用效果与受力面积有关;下列实例没有应用该结论的是 ;
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带
C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(2)若将矿泉水瓶放在石块上如图D所示。图D与A比较,矿泉水瓶对石块和海绵的压力作用效果
(选填“相同”或“不相同”)
38.一质量为0.1千克的圆柱体空玻璃瓶,按如图所示放置在表面积1.47×10﹣2米2的水平桌面上,它的底面积为2.94×10﹣3米2,当瓶内装有0.2千克的水,求:
(1)玻璃瓶内水的体积;
(2)装水后玻璃瓶对水平桌面的压强。
39.为节约资源,建筑上普遍采用空心砖代替实心砖,空心砖的每一个孔均为圆通形孔。如图所示,某空心砖的规格为0.2米×0.15米×0.2米,实心部分的密度为2000kg/m3,砖的实心部分占总体积的50%.求:
(1)该砖块的质量;
(2)该砖块对地面的压力;
(3)一块同尺寸的空心砖可以将不同的表面平放在水平地面上,可能会对地面产生的压强不同,写出对地面压强最大的放置方法,并求出压强最大值。
40.小丽到书店买书,售货员用轻细的塑料绳把几本书捆在一起。小丽拎绳时,手感到疼,于是她垫上了毛巾。回到家,小丽解开塑料绳后,发现塑料绳好似黏在手上一样,很难甩掉。小丽联想到时洗手时,手上的水却很容易甩掉。请你用学过的物理知因回答下面的问题:
(1)垫上毛巾后,小丽为什么觉得不勒手了?
(2)为什么轻细的塑料绳好似黏在手上?
(3)为什么能够用掉手上的水?
沪科版物理八年级第八章 压强 第一节 压力的作用效果 同步练习
参考答案与试题解析
【点评】此类题目贴近生活实际,便于激发学生探究物理现象的兴趣,同时,也体现了新课程的指导思想,解答此类题目的关键是掌握增大或减小压强的方法。
2.【分析】(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。
【解答】解:
A.书包的背带较宽,通过增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,背书包时舒服些,故A不符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故B不符合题意;
C.刀刃磨得很薄,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.推土机安装履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D不符合题意;
故选:C。
【点评】此题主要考查的是增大、减小压强的方法,在平时的学习过程中,要擅于运用物理知识来解释一些日常现象,从而为解答此类题积累经验。
3.【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: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。
【解答】解:A、图钉尖很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故A不合题意;
B、柔软的沙发垫,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故B符合题意;
C、盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故C不合题意;
D、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D不合题意。
故选:B。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
4.【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: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。
【解答】解:载重汽车对路面的压力一定,等于它的重力,安装有许多轮胎,可以在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路面的压强。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。
5.【分析】根据限重标志牌可知该桥限载标准为10t,即1×104kg,然后根据G=mg计算出该桥限载的总重力,车从桥上通过时允许对桥的最大压力即为该桥限载的总重力。
【解答】解:
由图示可知该桥限载标准为10t,即1×104kg,
车从桥上通过时允许对桥的最大压力为:
F=G=mg=1×104kg×9.8N/kg=9.8×104N。
故选:D。
【点评】解答此题的关键是理解限重标志牌上数字的意思,还要知道不能超载,以免产生车祸,出现危险。
6.【分析】解答此题的关键是掌握减小压强的方法。根据压强的定义式p=可知,要减小压强有三种方法:一是当压力一定时,需增加受力面积;二是当受力面积一定时,需减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力,增大受力面积。同理,增大压强也有三种方法。
【解答】解:
A、电钻的钻头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A符合题意;
B、旅行包的背带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,B不符合题意;
C、运动鞋的鞋底凸凹不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,C不符合题意。
D、车轮宽大,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积来减小压强,D不符合题意。
故选:A。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。解答时,要注意使用控制变量法。
7.【分析】根据压力的概念、压力的影响因素、压强的物理意义来填空。
【解答】解:压力的定义是垂直压在物体表面上的力。注意是“垂直”而不是“竖直”;
压力的作用效果与压力大小、受力面积两个因素有关;
压力的作用效果用压强来表示。
故答案为:垂直;压力;受力面积;压强。
【点评】要求掌握压力的定义、影响因素、压强的物理意义,本题是一道基础题。
8.【分析】根据压强单位的读法和物理意义分析答题。
【解答】解:砖能承受的压强大约是5×106N/m2,读作5×106牛每平方米;它表示砖每平方米面积上受到的压力5×106N,
故答案为:5×106牛每平方米;砖每平方米面积上受到的压力5×106N。
【点评】此题考查压强的单位及其所表示的物理意义,难度不大,属于基础题目。
9.【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力;为了描述压力的作用效果引入了压强这一物理量,其定义为物体单位面积上受到的压力;国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称Pa;
(2)因为固体具有能够大小不变的传递力的特性。根据外界对物体的压力,可以确定物体对墙壁的压力。
【解答】解:(1)垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力;压力可以使物体发生形变;
压强是表示压力的作用效果的物理量。国际单位制中,压强的单位是Pa;
(2)物体受到30N向左的水平压力静止不动,由于固体能够大小不变的传递力,所以物体对墙壁的压力也是30N。
故答案为:垂直;压力作用效果;Pa;30。
【点评】此题考查压力、压强的定义和压强单位的理解和掌握;难度不大,是一道基础题。
10.【分析】(1)处于平衡状态的物体受到平衡力的作用。
(2)压强大小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,压强越小;在受力面积一定时,压力越小,压强越小。
【解答】解:(1)坦克匀速直线运动,担克在水平方向受平衡力的作用。
(2)在棱和棱之间安装上橡胶块,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,防止损坏路面。
故答案为:静止;减小对地面的压强。
【点评】此题考查平衡力的辨别、减小压强的方法。掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法是关键。
11.【分析】当用力按图钉钉帽时,图钉将外力大小和方向不变的进行传递,钉帽的受力面积大,它对手产生的压强小,而钉尖的面积小,对墙壁产生的压强大。
【解答】解:图钉将外力大小和方向不变的进行传递,故手对图钉帽的压力为F1等于图钉尖对墙面的压力为F2,
钉帽的受力面积大,它对手产生的压强p1小,而钉尖的面积小,对墙壁产生的压强p2大,故p1<p2。
故答案为:=;<。
【点评】本题主要考查固体对压力的传递特点及熟练应用压强公式p=.解题关键是明确固体在处于平衡状态时,能够等值的传递外加压力,但压强的传递是非等值的,它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下,压强的大小与受力面积成反比。在计算时。
12.【分析】本题由瓶子中水的高度变化和p=ρgh判断压强的变化,由压强公式的变形F=pS分析压力的变化。
【解答】解:饮料瓶装满水,则倒立后水的高度将不变,由p=ρgh得:倒立后对底部压强不变,即pa=pb;
由p=得:Fa=ρghaSa,Fb=ρghbSb,因瓶为细口,故haSa大于瓶中液体的体积,hbSb小于液体的体积故haSa>hbSb,则有Fa>Fb。
故选:A。
【点评】本题判压力也可以定性分析,瓶中的液体重力不变的,但倒立后两侧壁受到部分压力,故对底部压力减小。
13.【分析】(1)利用气体压强和体积的关系分析解答;
(2)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。
(3)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。
【解答】解:A、根据气体压强和体积的关系可知,若采用充气轮胎,车辆在高速行驶时,轮胎温度升高,气体的体积增大,压强增大,容易爆胎。采用实心轮胎可以避免爆胎的危险。故A不符合题意;
B、轮胎表面有凹凸不平的花纹,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,故B不符合题意;
C、较宽的坐垫是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D、粗实的车架是提高稳定性,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】自行车是日常生活中最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了非常多的物理知识,包括力学、声现象、光现象、大气压强、杠杆及简单机械等方面,平时多注意观察,将学到的知识与实际应用结合起来。
14.【分析】物体对水平桌面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出压力之比,又知道与水平桌面的接触面积之比即受力面积之比,根据p=求出它们对桌面产生的压强之比。
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且两物体的质量之比m1:m2=2:1,
所以,两物体对水平桌面的压力之比:
====,
与水平桌面的接触面积(受力面积)之比为S1:S2=3:2,
则它们对桌面产生的压强之比:
==×=×=。
故选:B。
【点评】本题考查了压强之比的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒。
15.【分析】(1)物体放在水平地面上时,对地面的压力等于其自身的重力;
(2)根据压强公式p=,考虑在不同的情况下受力面积的大小,从而确定压强的大小。
【解答】解:设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,
则pa==,
pb===,
pc===,
由题和图知,a>b>h,且h<a,
所以,它们对地面的压强关系为:pa=pc>pb。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对压强的大小及其计算的理解和掌握,要知道在水平面上对地面的压力等于物体自身的重力。
15.【分析】(1)从铅笔所处的平衡状态入手,分析两手指的受力大小关系。手指所受铅笔的压力等于手指对铅笔的压力,这是作用力与反作用力。
(2)压强的大小由压力的大小和受力面积的大小来确定。在压力相同的情况下,只需比较受力面积的大小即可。
【解答】解:
(1)铅笔处于静止状态,两手指对铅笔的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;
由于手指对铅笔的压力与铅笔对手指的压力是一对相互作用力,所以这两个力大小也相等;故AB错误;
(2)由于两手指受到的压力相等,左边的受力面积大,由p=可知左边手指受到的压强较小,同时表明可以通过增大受力面积的方法减小压强。故D正确,C错误。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对相互作用力、平衡力的认识和理解以及压强公式的掌握和运用,掌握好这些基础知识是解答的关键。
17.【分析】(1)压强是反映压力的作用效果的物理量;
(2)物体对桌面的压力与物体的重力是两个不同的力。
(3)物体形变程度越大,压力的作用效果越明显。
【解答】解:AC、压力是垂直作用在物体表面上的力,压强是反映压力形变效果的物理量,故A错误,C正确;
B、将一物体放在水平桌面上,物体对桌面的压力大小等于物体的重力,但压力与重力的性质、施力物体和受力物体都不同,所以不能说“压力就是物体的重力”,故B错误;
D、物体形变程度越大,压力的作用效果越明显,说明压强越大,因此压强大小与物体形变程度有关。故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了压强和压力的概念以及压力与重力的关系;压力属于弹力的一种,不同于重力,这一点需要特别注意。
18.【分析】(1)正方体平放在水平地面上对地面的压力等于其重力;
(2)根据p=,通过分析沿水平方向切和沿竖直方向切后的压力和受力面积的变化分析压强变化。
【解答】解:正方体平放在水平地面上对地面的压力等于其重力,
现将其切去一半,则与原正方体相比,它对地面的压力将变小;
若沿水平方向切,压力减半,但受力面积不变,故根据p=知,它对地面的压强将变小;
若沿竖直方向切,压力减半,受力面积减半,故根据p=知,它对地面的压强将不变;
故答案为:变小;变小;不变。
【点评】此题考查压力及重力与压力的区别、压强的大小比计较,难度不大,关键是知道正方体平放在水平地面上对地面的压力等于其重力。
19.【分析】砖块对水平地面的压力等于砖块重;
根据p=可分析,压强与压力和受力面积都有关系。
【解答】解:物体在水平地面上,虽然放置方法不同,但对地面压力F=G,所以平放、侧放、竖放对地面的压力相等;
根据p=可知,在压力一定时,压强的大小与受力面积有关,平放时受力面积大,故压强最小,竖放时受力面积小,压强最大;
故答案为:相等;竖;平。
【点评】将物体放在水平地面上,无论是平放、侧放、竖放,对地面压力F=G;在压力一定时,压强与受力面积成反比。
20.【分析】(1)压强是表示压力的作用效果的物理量;
(2)根据p=求出200牛的压力作用在2米2的面积上产生的压强,1Pa=1N/m2,表示每平方米的面积上受到的压力是1N。
【解答】解:(1)压强是表示压力作用效果的物理量;
(2)200牛的压力作用在2米2的面积上,产生的压强:
p===100Pa,
100Pa表示的物理意义是:1m2的面积上受到的压力是100N。
故答案为:压力作用效果;100;1m2的面积上受到的压力是100N。
【点评】本题考查了压强的物理意义和压强的计算,是一道基础题目。
21.【分析】(1)单位面积上受到的压力是压强,压强是表示压力作用效果的物理量;已知压力与受力面积,利用p=求出压强;
(2)将它沿竖直方向切去一半后,质量减半,其对地面的压力减半,同时受力面积减半,根据p=判断对桌面压强的变化。
【解答】解:(1)压强是表示压力作用效果的物理量。
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,重800牛的正方体放在水平地面上时,对地面产生的压强:
p====4000Pa,
它表示的物理意义是:每平方米的面积上所受的压力为4000N;
(2)将它沿竖直方向切去一半后,质量减半,重力减半,其对地面的压力减半,同时受力面积减半,
由p=可知,剩余部分对地面的压强将不变。
故答案为:压力作用效果;4000;每平方米的面积上受到的压力为4000N;不变。
【点评】本题考查了压强的物理意义和压强的计算,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
22.【分析】(1)固体具有能够大小不变的传递力的特性,据此可知木块对墙壁的压力;
(2)水平面上物体的压力和自身的重力相等,压强指物体单位面积上受到的压力,根据p=求出这时他与床面的接触面积。
【解答】解:(1)因固体能够大小不变的传递力,所以物体对墙壁的压力为20N;
(2)重力为600牛的某同学躺在床上时,他对床的压力与自身的重力大小相等,即F=G=600N,
压强为3000Pa,表示的物理意义:床面每平方米面积上所受压力为3000N。
由p=可得,这时他与床面的接触面积:
S===0.2m2。
故答案为:20;床面每平方米面积上所受压力为3000N;0.2。
【点评】本题考查了学生对压力和压强的了解与掌握,要注意只有在水平面上时物体的压力等于自身的重力。
23.【分析】(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据向右缓慢地推木板时受力面积的变化判断对桌面压强的变化;
(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力的大小和接触面的粗糙程度判断此过程摩擦力的变化,根据滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反判断摩擦力的方向。
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,在木板A移动过程中,A对桌面的压力不变;
因在板的右端施一水平力F使木板A右端缓慢地离开桌边时,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,
所以,由p=可知,A对桌面的压强不断变大;
(2)滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关;在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以,A受到桌面的摩擦力不变。
故答案为:不变;变大;不变。
【点评】本题考查了压力和压强大小的比较和影响滑动摩擦力大小的因素、摩擦力方向的应用,关键是会分析向右匀速运动过程中变化的量和不变的量。
24.【分析】甲、乙、丙密度相等,又知其高度关系,利用p======ρgh比较其压强大小;乙、丁的高度相等,又知其密度关系,利用p=ρgh比较其压强大小;最后综合得出结论。
【解答】解:甲、乙、丙、丁为实心圆柱体,故可利用p======ρgh比较它们之间的压强大小。
①因为甲、乙、丙的组成材料相同,即密度相等,h甲=h乙<h丙,
所以,由p=ρgh可知,p丙>p甲=p乙;
②因为乙、丁的高度相等,乙的组成材料的密度大于组成丁的材料密度,
所以,由p=ρgh可知,p乙>p丁。
综上分析可知,它们之间的压强大小关系是:p丙>p甲=p乙>p丁。
故选:D。
【点评】此题考查压强的大小比较,p=是计算压强的普适公式,对于形状规则、密度均匀的固体来说,也可以用p=ρgh来计算固体压强,
25.【分析】把三角板的斜边朝下立放在桌面上,其对桌面的压强等于切割后的各部分对桌面的压强之和,做△OCD,使△OCD≌△OED,然后进行比较。
【解答】解:已知,△OEF对桌面的压强为p1,△ODF对桌面的压强为p2,△OED对桌面的压强为p3,
如图,做△OCD,使△OCD≌△OED,
设△OCD对桌面的压强为p4,△OCF对桌面的压强为p5,
则p4=p3,
而p2=p4+p5,
所以,p2>p3,
根据题意可知,p1=p2+p3,
所以,p1>p2,p1>p3,
综上分析可知,ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题考查压强的大小比较,采用切割法,做△OCD,使△OCD≌△OED,是解答此题的巧妙解法。
26.【分析】水深相同,根据液体压强公式p=ρgh可知p甲和p乙的关系;又知道容器底面积相同,根据公式F=pS即可知道F甲和F乙的关系。
【解答】解:因为p=ρgh,两容器中所装的都是水且等高,所以两容器中的水对容器底部的压强相等,即p甲=p乙;
由p=可知,F=pS,并且两容器的底面积相同,两容器中的水对容器底部的压力相等,即F甲=F乙。
故选:B。
【点评】本题考查液体压强与固体压强的计算,求液体对容器底部的压力与压强时,先计算液体对容器底的压强p=ρgh,再计算液体对容器底的压力F=ps。
27.【分析】正方体放置地面时,对地面的压力等于物体重力,沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等。由p======ρgh可知甲、乙的密度关系,
根据图知,甲切去的体积更小,根据m=ρV判断切去部分质量关系。
【解答】解:
(1)沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,即h甲剩=h乙剩,
此时甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即p甲=p乙;
柱状物体对地面的压强p======ρgh,
所以可得:ρ甲gh甲剩=ρ乙gh乙剩,
故ρ甲=ρ乙;
(2)由图知,甲切去的体积较小,且ρ甲=ρ乙,
由ρ=可得m=ρV,可知切去部分的质量m甲<m乙。
故选:D。
【点评】本题主要考查了有关压强和压力的大小比较,关键是知道规则柱状体产生的压强p=ρgh,然后能推导出两物体ρ的大小关系。
28.【分析】AB、本实验通过海绵受压面的凹陷程度(要明显)来反映压力的作用效果,采用了转换法;
CD、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。据此分析回答。
【解答】解:
A、根据转换法可知,实验中是通过观察比较海绵下陷的深度比较压力的作用效果的,A正确;
B、根据受压面的形变可以反映压力的作用效果,沙子在受压力时形变比较明显,故该实验中的海绵可以用沙子来代替,B正确;
C、甲、乙所示的实验,受力面积相同,乙中压力大,压力作用效果明显,所以甲、乙是了探究压力的作用效果与压力大小是否有关,C正确;
D、甲、丙所示的实验,压力大小和受力面积都不相同,故不能说明压力的作用效果与受力面积的关系,D错误。
故选:ABC。
【点评】本题探究“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及转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
29.【分析】AB、柱形物体对支持面的压力大小等于物体重力大小,根据p=,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;
C、根据p=,比较剩余部分对水平地面的压强大小关系;
D、根据p=,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。
【解答】解:
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:
p======ρgh,
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,
若均沿竖直方向截去一半,物体的密度和高度不变,则剩余部分对水平地面的压强与原来相等,所以它们对水平地面的压强仍相等;故A错误;
若均沿水平方向截去一半,物体的高度减小一半,则剩余部分对水平地面的压强为均为原来压强的一半,所以它们对水平地面的压强仍相等;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p=可知,剩余部分对水平地面的压强均为原来的一半,而原来它们对水平地面的压强相等,所以此时剩余部分对水平地面的压强仍相等;故C正确;
原来它们对水平地面的压强相等,由图知SA<SB,根据G=F=pS可知,GA<GB,
若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压力:F′=GA+GB<2GB,
此时B对水平面的压强:
p′=<=2×=2pB,故D错误。
故选:ABD。
【点评】本题考查压强公式的灵活运用,比较柱形物体对支持面的压强大小可借用p=ρgh来判断。关键是选择合适的公式。
30.【分析】(1)分析水对容器底的压力,我们就需要用公式F=pS进行分析。
(2)水对容器底的压强,由液体压强公式p=ρgh,只需分析当把容器倒置过来后,h有何变化,就可以得出压强如何变化;
(3)根据p=确定容器对桌面的压强变化;
(4)容器底对桌面的压力,等于容器和水的重力;
【解答】解:A、(1)第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
(2)第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,水对容器底部的压力将会变小,故A错误。
B、水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式p=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了,故B正确;
C、设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,因为对桌面的压力一定,根据p=确定倒置过来后容器对桌面的压强变大,故C错误;
D、倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变故压力不变,故D正确;
故选:BD。
【点评】本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况。不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的。
31.【分析】根据海绵凹陷程度判断对海绵的压力作用效果,分析甲中正方体产生的压力作用效果与乙中正方体产生压力作用效果大小关系;
根据p=====ρgh,
故压强关系为:
p甲>p乙,结合h甲大于h乙,得出甲的密度与乙的密度两种大小关系;
因甲的体积大于乙的体积,根据m=ρV可得出甲乙正方体的质量关系,综上得出两种可能。
【解答】解:根据海绵凹陷程度判断对海绵的压力作用效果,故甲中正方体产生的压力作用效果大于对乙中正方体产生压力作用效果,
根据p=====ρgh,
故压强关系为:
p甲>p乙,
由图知,h甲大于h乙,
由公式p=ρgh可知,甲的密度可能等于乙的密度,ρ甲=ρ乙﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ;
也可能甲的密度大于乙的密度,ρ甲>ρ乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ;
因V甲>V乙﹣﹣﹣﹣﹣Ⅲ,
根据m=ρV,
由ⅠⅢ得:m甲>m乙;
由ⅡⅢ得:m甲>m乙;
故两种可能为:m甲>m乙;ρ甲=ρ乙;
m甲>m乙;ρ甲>ρ乙;
故答案为:②m甲>m乙;ρ甲=ρ乙;
③m甲>m乙;ρ甲>ρ乙。
【点评】本题考查由转换法分析压力的作用效果、压强公式的运用及密度公式的运用,对思维能力要求较高。
32.【分析】(1)已知正方体的边长和密度,根据算出质量;
(2)根据公式G=mg求出正方体物块的重,此时正方体对水平面的压力等于物块的重力,求出受力面积S,再利用p=即可求出正方体物块对水平面的压强。
【解答】解:
(1)正方体物块的边长为20cm,则体积V=(20cm)3=8000cm3=0.008m3;
由ρ=可得,正方体物块的质量:
m=ρV=0.6×103kg/m3×0.008m3=4.8kg,
正方体物块的重:
G=mg=4.8kg×10N/kg=48N;
(2)正方体物块对水平面的压力:F=G=48N,
正方体物块的底面积(受力面积):S=(0.2m)2=0.04m2,
物块对水平面的压强:p===1200Pa。
故答案为:4.8;1200。
【点评】此题主要考查重力、密度、压强的计算,解答此题要注意受力面积,因此要向学生强调受力面积这一知识。
33.【分析】(1)水对瓶底和瓶盖的压强可直接利用p=ρgh进行判断;
水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,水对容器底的压力等于水的重力;上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力;上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力;
(2)倒置后瓶子对桌面的压力不变,但是受力面积减小,对桌面的压强变大。
【解答】解:(1)塑料瓶内装满水且用瓶盖密封,
倒置后水的深度h不变,
由p=ρgh可知,水对瓶底的压强也不变,即pa=pb;
正立放置时,瓶子中的水柱是上细下粗的,瓶子底部受到的压力大于瓶中水的重力,Fa>G;
倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,Fb<G;
因此Fa>Fb。
(2)瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,
根据p=可知,对桌面的压强增大。
故答案为:=;>;<。
【点评】分析液体压强变化关键是确定深度大小变化;对桌面压强的分析:一是看压力大小变化(在水平面上F=G),二是受力面积变化。
34.【分析】(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求出容器底部受到水的压强,根据F=pS求出容器底部受到水的压力;
(2)容器对水平桌面的压力等于水和容器的重力之和,利用p=求出容器对水平桌面的压强;
(3)倒置后容器底受到的压强变大,但受力面积变小。若利用F=ps,则不好判断压力的变化情况;对于这种上下口不一样大的容器,可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系,得出倒置前后对容器底的产生的压力关系。
【解答】解:(1)容器底部受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,
由p=可得,容器底部受到水的压力:
F=pS=500Pa×50×10﹣4m2=2.5N;
(2)容器对水平桌面的压力:
F′=G水+G容=3N+2N=5N,
容器对水平桌面的压强:
p′===1000Pa。
(3)正放时,杯子中的水是上端粗,下端细,杯子底部受到的压力小于杯中水的重力;
倒放时,杯子中的水柱上面细,下面粗,一部分水压的是杯子的侧壁,杯盖受到的压力大于杯中水的重力;杯中水的重力是一定的,
所以正放时水对杯底的压力小于于倒放时水对瓶盖的压力,把水杯倒过来时,水对杯盖的压力会变大。
故答案为:2.5;1000;变大。
【点评】本题考查的是液体压强和固体压强的计算方法,同时出现固、液体压力压强,要注意先后顺序:液体,先计算压强(p=ρgh),后计算压力(F=pS);固体,先计算压力(在水平面上F=G),后计算压强(p=)。
35.【分析】(1)根据公式G=mg,可知,GA:GB=mA:mB;
(2)再根据ρ=,可得V=,因为密度相同,所以VA:=mA:mB;
(3)根据公式V=L3,VA:VB=a3:b3;SA:SB=a2:b2;压力相等,根据公式p=可得,压强比即为面积反比。
【解答】解:
(1)已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8;
由G=mg可知,它们的重力之比为GA:GB=mAg:mBg=mA:mB=1:8;
(2)A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比mA:mB=1:8;
由公式ρ=可得V=,则体积之比===1:8;
(3)设A、B两正方体的边长分别为a、b,
由(2)可知,体积之比为VA:VB=1:8,
因VA=a3,VB=b3,所以可得a:b=1:2;
则A、B底面积之比为 SA:SB=a2:b2=1:4;
按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,
则地面受到的压力都等于两物体重力之和,即:F=G甲+G乙;
甲方式中地面的受力面积为SB=b2,乙方式中地面的受力面积为SA=a2,
再由公式p=可得地面受到的压强之比:
p甲:p乙=:=a2:b2=1:4。
故答案为:1:8;1:8;1:4。
【点评】本题考查压强大小的比较,关键要知道固体叠加问题总压力等于两物体重力之和。受力面积应该为两表面的接触部分。
36.【分析】用一条带箭头的线段将力的三要素表示出来,就叫做力的示意图。
压力是垂直压在物体表面上的力,作用点在受力面上,方向是和受力面垂直的。
重力的方向是竖直向下的,规则物体的重心在物体的几何中心上。
【解答】解:①先找出梯子顶端A对墙壁的压力作用点:梯子顶端A对墙壁压力的作用点在墙和梯子的接触面上;
判断力的方向:梯子顶端A对墙壁压力的方向是垂直于墙面的。
做出压力的示意图:过作用点做墙壁的垂线,用箭头表示出方向。
②梯子受到重力的作用点,即重心,在梯子的几何中心上;
重力的方向是竖直向下的。
做出重力的示意图:过重心沿竖直方向做垂线,用箭头表示出方向。
故答图如下:
【点评】此题考查了压力的示意图,解答此题的关键是压力作用点和方向的判断。
37.【分析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
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,
压力相同时,受力面积越小(大),压力作用效果越明显(不明显);
受力面积相同时,压力越大(小),压力作用效果越明显(不明显);
(2)因石块和海绵的硬度不同,根据p=分析矿泉水瓶对石块和海绵的压强关系。
【解答】解:(1)在图A、B、C操作中,根据转换法,观察图海绵的凹陷程度可知:压力一定时,压力的作用效果与受力面积有关;
A.菜刀要经常磨一塔,通过减少受力面积增大压力作用效果,应用该结论;
B.书包要用宽的背带,通过增大受力面积减小压力作用效果,应用该结论;
C.汽车限重,通过减小压力减小压力作用效果,没有应用该结论;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,通过减少受力面积增大压力作用效果,应用该结论;
故选C;
(2)若将矿泉水瓶放在石块上如图D所示,图D与A比较,因压力和受力面积相同,根据p=,矿泉水瓶对石块和海绵的压强相同,故压力作用效果相同。
故答案为:(1)通过海绵的凹陷程度;C;(2)C。
【点评】本题探究“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及转换法的应用和p=的运用,体现了对过程和方法的考查。
六.计算题(共2小题)
38.【分析】(1)已知水的密度和水的质量(瓶和水的总质量﹣圆柱体空玻璃瓶的质量),由密度公式变形即可求出体积。
(2)由瓶和水的质量可求出装水后玻璃瓶的总质量和重力即为装满水后玻璃瓶对水平桌面的压力,已知它的底面积,再利用压强公式便可求出装满水后玻璃瓶对水平桌面的压强。
【解答】解:
(1)根据ρ=得,玻璃瓶内水的体积:
V水===2×10﹣4m3。
(2)水和玻璃瓶的总质量:m总=m瓶+m水=0.1kg+0.2kg=0.3kg;
水和玻璃瓶的总重力:G总=m总g=0.3kg×9.8N/kg=2.94N;
在水平面上压力等于重力,即F=G总=2.94N,
装水后玻璃瓶对水平桌面的压强:p===1000Pa。
答:(1)玻璃瓶内水的体积为2×10﹣4m3;
(2)装水后玻璃瓶对水平桌面的压强为1000Pa。
【点评】本题综合了压强、质量、密度、体积的有关知识,特别是密度的概念。密度的公式及运用密度的公式和其变形式是重点,综合考查了运用公式进行计算的能力。
39.【分析】(1)先求出砖的实心部分的体积,利用ρ=求该砖块的质量;
(2)该砖块对地面的压力等于自身重力;
(3)不同的放置方法,对地面的压力相同,但将空心砖有孔的面朝下放置在水平面上,受力面积最小,此时对水平面产生压强最大。先求出最小受力面积,再利用压强公式求最大压强。
【解答】解:
(1)由题意可得,砖的实心部分的体积:
V实=50%×0.2m×0.15m×0.2m=3×10﹣3m3,
由ρ=得该砖块的质量:
m=ρV实=2000kg/m3×3×10﹣3m3=6kg;
(2)该砖块对地面的压力:
F=G=mg=6kg×9.8N/kg=58.8N;
(3)不同的放置方法,对地面的压力相同,但将空心砖有孔的面朝下放置在水平面上,受力面积最小,此时对水平面产生压强最大。
由题意和图示可得,最小受力面积:
S最小=50%×0.2m×0.15m=0.015m2 ,
对地面产生的最大压强:
p最大===3920Pa。
答:(1)该砖块的质量为6kg;
(2)该砖块对地面的压力为58.8N;
(3)对地面的最大压强为3920Pa。
【点评】本题考查了密度公式、重力公式、压强公式的应用,易错点在第三问,确定什么时候受力面积最小是关键!
七.解答题(共1小题)
40.【分析】(1)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。
(2)用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;带电体吸引轻小物体。
(3)惯性是物体保持原来运动状态的性质。
【解答】答:(1)垫上毛巾后,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对手的压强,所以觉得不勒手。