第1课时 压力及其作用效果
一、选择题
1．关于压力，下列说法正确的是( )
A．压力的大小总是等于物体所受的重力
B．任何情况下压力的大小都不等于物重
C．压力的方向总是向下的
D．压力的方向总是垂直于接触面
2．放在水平桌面上的茶杯对桌面有压力，下列有关“茶杯对桌面压力”的说法中，正确的是( )
A．茶杯对桌面的压力就是重力
B．茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C．茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
D．茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
3．小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，分析比较图K－11－1，下列说法错误的是( )
图K－11－1
A．该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
B．由图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C．本实验用到了控制变量法
D．由图可知压力的作用效果与压力的大小有关
4．如图K－11－2(a)所示为体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景，为了探究他们对雪地压力的作用效果，现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，应选择图(b)中的哪几种情形( )
图K－11－2
A．甲与乙 B．乙与丙 C．甲与丙 D．以上都不对
5．为了探究压力的作用效果跟哪些因素有关，老师准备了如图K－11－3所示的器材：①装有沙子的容器；②砝码；③用钉子做腿的小桌；④海绵；⑤木板；⑥盛有适量水的矿泉水瓶等供同学们选择。同学们所选的四组器材中，不能达到探究目的是 ( )
图K－11－3
A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．①⑤⑥
6．把吹胀的气球压在一根大头针上，稍一用力气球就被刺破，而用相同大小的力把它压在大量的大头针上，气球却安然无恙(如图K－11－4所示)。这是因为( )
图K－11－4
A．气球受到的压力减小了 B．气球的受力面积增大了
C．大头针对气球的压力减小了 D．压力对气球的作用效果更明显了
7．如图K－11－5所示，左手平压气球，右手指顶住气球，气球静止。左手掌对气球的压力为F1，右手指对气球的压力为F2，左手掌对气球的压强为p1，右手指对气球的压强为p2，则下列判断正确的是( )
图K－11－5
A．右手指对气球的压力大于左手掌对气球的压力
B．右手指对气球的压力小于左手掌对气球的压力
C．右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强
D．右手指对气球的压强等于左手掌对气球的压强
二、填空题
8．________作用在物体表面上的力叫压力。质量为2.5 kg的物体静止在水平地面上，如图K－11－6甲所示，物体对水平地面的压力是________N。若此物体被200 N竖直向下的力压在水平地面上静止，如图乙所示，此时物体对地面的压力为________N。若此物体被200 N的水平压力压在竖直墙上静止，如图丙所示，此时物体对墙的压力是________N；若将水平力减小为150 N时，物体恰好沿墙壁匀速下滑，则此物体受到的摩擦力是________N。(g取10 N/kg)
图K－11－6
体检时测体重，一同学站在体重计上，体重计的示数是48 kg。该同学对秤台的压力大小是_________N；如果他提起一只脚，则此时对秤台的压力大小是___________N。(g取10 N/kg)
10．如图K－11－7所示的行为不但违反交通法规，而且极其危险。摩托车超载行驶时，轮胎受到的压强______(选填“增大”“不变”或“减小”)，更容易爆裂。为了进一步探究超载时对轮胎压力的作用效果，现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，应选择图K－11－8中的________。
图K－11－7 图K－11－8
三、作图题
11．如图K－11－9所示，物体M放在斜面上静止不动，画出其所受重力及对斜面压力的示意图。
图K－11－9
12．如图K－11－10所示，重为10 N的物体静止放在水平地面上，请作出物体对地面的压力和地面对物体的支持力的示意图。
图K－11－10
实验探究题
13．用身边的物品可以做许多小实验，如图K－11－11所示，用两手食指轻轻挤压一支铅笔的两端，会感觉到两手食指的疼痛感觉不一样。
(1)这一实验现象可以说明：在________相同时，____________越小，压力的作用效果越明显。
(2)在本题中压力的作用效果是通过手指的____________表现出来的。
图K－11－11
14．小明同学在家里用几块完全相同的实心砖和平铺在水平桌面上的海绵等器材，探究?°压力的作用效果与哪些因素有关?±，观察到的现象如图K－11－12所示(h1＝h2＜h3)。
图K－11－12
(1)实验中通过观察______________来反映压力的作用效果。
(2)实验乙、丁是为了探究压力的作用效果与________的关系。
(3)由实验丙、丁可以得出结论：__________________________________。
(4)分析实验乙、丙、丁，可以进一步发现，压力与受力面积的比值越________，压力的作用效果越明显，物理学上把该比值定义为________。
15．某同学通过实验研究圆柱体对水平面的压力的作用效果与哪些因素有关，该同学选用若干个高度相同，不同材料组成的实心圆柱体竖直放置在同一水平细沙面上进行了三组实验，实验现象如图K－11－13所示，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同。
图K－11－13
①分析图(a)或(b)或(c)，从现象及相关条件可知：__________________________。
②分析图(a)和(b)和(c)，从现象及相关条件可知：___________________________。
教师详解详析
1．D [解析] 自由静止在水平面上的物体对地面的压力大小才等于物重，其他情况下压力的大小都不等于物重，故A、B错误；压力是垂直作用在物体表面上的力，所以它的方向总是垂直于物体的受力面，而不总是向下的，故C错误，D正确。
2．C [解析] 茶杯对桌面压力的施力物体是茶杯，受力物体是桌子，茶杯受到的重力的施力物体是地球，受力物体是茶杯，两个力的施力物体和受力物体都不相同，所以这两个力不是同一个力，只是二力大小相等，故A、B错误；当茶杯放在水平桌面上时，由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力，使茶杯发生微小的弹性形变，从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力，即茶杯对桌面的压力，故C正确，D错误。
3．B [解析] 该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果，这是转换法的运用，故A正确；由图可知，甲、乙的受力面积相同，压力不同，钉子陷入沙土的深度不同，说明压力的作用效果与压力的大小有关，故B错误，D正确；实验中要探究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小两个量的关系，用到了控制变量法，故C正确。
4．B 5.C 6.B
7．C [解析] 在水平方向上，气球受到右手指对它向左的压力和左手掌对它向右的压力，气球处于平衡状态，说明这两个力是一对平衡力，所以二力大小相等，故A、B错误；在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小。右手指与气球的接触面积小于左手掌与气球的接触面积，所以右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强，故C正确，D错误。
8．垂直 25 225 200 25
9．480 480
10．增大 甲、乙
[解析] 超载时，对轮胎的压力增大，而受力面积几乎不变，轮胎受到的压强增大。为了探究压强与压力大小的关系，应控制受力面积不变，改变压力的大小，故应选图中的甲、乙进行比较。
11．如图所示
12．如图所示
13．(1)压力 受力面积 (2)疼痛感觉
14．(1)海绵的凹陷程度 (2)压力大小 (3)在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 (4)大 压强
15．(1)当圆柱体的材料和高度相同时，圆柱体对水平面压力的作用效果与受力面积无关
(2)当圆柱体的高度相同，材料不同时，圆柱体对水平面压力的作用效果不同
[解析] (1)分析图(a)或(b)或(c)，圆柱体的材料和高度都相同，只有受力面积不同，因此探究的是压力的作用效果与受力面积大小的关系，由实验现象可以看出：当圆柱体的材料和高度相同时，压力的作用效果与受力面积大小无关。
(2)分析图(a)和(b)和(c)，圆柱体的高度相同，材料不同，因此探究的是压力的作用效果与圆柱体材料的关系，由实验现象可以看出：当圆柱体的高度相同，材料不同时，圆柱体对水平面压力的作用效果不同。
第2课时 压强的计算、增大或减小压强的方法
一、填空题
1．某中学生的质量为50 kg，每只脚与水平地面的接触面积是200 cm2，双脚站立时，他对水平地面的压强是________Pa，其物理意义表示_________________________________。(g取10 N/kg)
2．30 N的压力作用在0.5 cm2的面积上产生的压强是________Pa。如果受力面积不变，要产生8×105 Pa的压强，压力应为________N。
3．重为300 N的小朋友站在水平地面上，若此时他对地面的压强为10000 Pa，这时他与地面的接触面积为________m2。
4．在1.2 m2的水平桌面上放着一个质量为5 kg的物体，物体与桌面的接触面积为
1000 cm2，则物体对桌面的压强是________Pa。(g＝9.8 N/kg)
5．大象的质量是4000 kg，每只脚底的面积是500 cm2，当大象四脚站立时，大象所受的重力G＝________N，大象对地面的压力F＝________N，大象对地面的压强是p1＝________Pa。若它走路时对地面的压强为p2，则有p1________(选填“>”“<”或“＝”)p2。(g取10 N/kg)
6．如图K－11－14所示，A为边长是20 cm的正方体物块，重10 N，B为粗糙水平面，F为竖直作用在A上的力，大小为12 N。则图甲中B受到的压强是________Pa。图乙中B受到的压强是________Pa。
图K－11－14
7．如图K－11－15所示，在竖直墙壁和水平地面的交角处放置有边长为0.1 m、重20 N的正方体，对正方体施加大小均为10 N的水平力F1和竖直力F2。正方体对水平地面的压力为________N，压强为________Pa；正方体对竖直墙壁的压强为________Pa。
图K－11－15
一块长方体橡皮，重为0.3 N，侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是1×
10－3m2，如图K－11－16所示，它对桌面的压强是________Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
图K－11－16
二、选择题
9．一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对水平地面的压力、压强最接近( )
A．500 N、104 Pa B．500 N、103 Pa
C．50 N、104 Pa D．50 N、103 Pa
10．一个图钉帽的面积是0.8 cm2，图钉尖的面积是5×10－4 cm2，手指对钉帽的压力是20 N，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强分别是( )
图K－11－17
A．25 Pa 4.0×104 Pa B．2.5×105 Pa 4.0×108 Pa
C．16 Pa 1.0×10－2 Pa D．2.5×102 Pa 1.6×108 Pa
11．一块砖以三种方式竖直放在水平地面上，三个不同表面与地面间的接触面积之比为1∶3∶5，则它对地面的压强之比为( )
A．1∶1∶1 B．1∶3∶5
C．5∶3∶1 D．15∶5∶3
12．将两个物体放在水平桌面上，它们的重力之比是4∶3，两物体与水平桌面的接触面积之比为2∶3，则两物体对桌面的压强之比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．9∶8 D．8∶9
13．如图K－11－18所示的实例中，为了增大压强的是 ( )
图K－11－18
14．公共汽车上要配备逃生锤，为了更容易敲碎车窗玻璃，其外形应选择图K－11－19中的( )
图K－11－19
15．一名同学在冰面上行走时，突然发现脚下的冰即将破裂，他应采取的措施是( )
A．立即改成单脚站立 B．站立不动
C．赶快向岸边跑去 D．就地伏在冰面上慢慢向岸边爬行
16．正方体金属块放在水平桌面上，若从高度的一半处将它沿水平方向切开(如图K－11－20所示)，并将上半部分拿走，则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比( )
图K－11－20
A．压力减半，压强减半 B．压力不变，压强减半
C．压力减半，压强不变 D．压力、压强都不变
17．如图K－11－21所示，一块长木板放在水平桌面上，现用一水平力F向右匀速推木板，使其一部分露出桌面，如图乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
图K－11－21
A．F、p不变，f变大 B．F变小，p、f变大
C．F、f不变，p变大 D．F、f不变，p变小
18．2018·兰州 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K－11－22所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB，压强分别为pA、pB。关于它们的大小关系，正确的是 ( )
图K－11－22
A．FA＜FB pA＝pB B．FA＞FB pA＝pB
C．FA＞FB pA＞pB D．FA＝FB pA＜pB
三、计算题
19．严冬，小丽同学在河面上滑冰时，冰面开裂，她的质量为45 kg，她每只鞋接触冰面的面积为1.5×10－2 m2，冰面能承受的最大压强为1000 Pa，为了安全，她在冰面上放了一块重为200 N的木板，当她站在木板中央时，冰面受到的压强为325 Pa。问：(g取10 N/kg)
(1)她能否在冰面上直接行走？
(2)木板与冰面的接触面积是多大？
20．如图K－11－23所示是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像。若用甲、乙两种物质分别制成质量相等的等高实心圆柱体A、B，把它们并排竖直放置在水平地面上，则圆柱体A、B对水平地面的压强之比为( )
图K－11－23
A．8∶1 B．4∶1 C．2∶1 D．1∶1
教师详解详析
1．1.25×104 每平方米的水平地面受到的压力为1.25×104 N
[解析] 该中学生双脚站立时，对地面的压力：F＝G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N，
受力面积：S＝200 cm2×2＝400 cm2＝0.04 m2，
他对水平地面的压强：p＝＝＝1.25×104 Pa。
2．6×105 40
[解析] (1)受力面积：S＝0.5 cm2＝0.5×10－4m2，p＝＝＝6×105 Pa。
(2)受力面积S不变，F′＝p′S＝8×105 Pa×0.5×10－4 m2＝40 N。
3．0.03
[解析] F＝G＝300 N，根据p＝得：S＝＝＝＝0.03 m2。
4．490
[解析] 物体放在水平桌面上，对桌面的压力：F＝G＝mg＝5 kg×9.8 N/kg＝49 N，物体对桌面的压强：p＝＝＝＝490 Pa。
5．4×104 4×104 2×105 <
[解析] 大象所受的重力：G＝mg＝4000 kg×10 N/kg＝4×104 N。大象对地面的压力：
F＝G＝4×104 N。当大象四脚站立时，受力面积：S＝500 cm2×4＝2000 cm2＝0.2 m2，大象对地面的压强：p＝＝＝2×105 Pa。当大象走路时，受力面积变小，压力不变，所以对地面的压强变大，故p1
6．550 50
[解析] 图甲中物体A受到重力G、向下的压力F、竖直向上的支持力F1，则B所受的压力：F1′＝F1＝G＋F＝10 N＋12 N＝22 N，受力面积S＝(20 cm)2＝400 cm2＝0.04 m2，B受到的压强：p1＝＝＝550 Pa。图乙中物体A受到重力G、向上的压力F、物体B向下的压力F2，则B所受的压力：F2′＝F－G＝12 N－10 N＝2 N，B受到的压强：p2＝＝＝50 Pa。
7．30 3000 1000
8．300 不变
9．A [解析] 先估计中学生的质量m大约在50 kg左右，根据G＝mg算出体重大约为500 N，再估计人脚的长a和宽b(近似看成长方形)，通过压强公式p＝＝计算获得双脚站立时对地面的压强。
10．B
11. D
12．A [解析] 两物体对水平桌面的压强之比：＝＝＝＝×＝。
13．A [解析] 压强的大小取决于压力和受力面积的大小，压力越大，受力面积越小，压强越大。注射器针头做得很尖是为了减小受力面积，增大压强；选项B、C、D中都是通过增大受力面积来减小压强的。
14．A [解析] 在压力一定时，受力面积越小，压强越大。在对玻璃的压力一定的情况下，逃生锤对玻璃的作用面积越小，压强就越大，玻璃就越容易被打破。选项A中的逃生锤对玻璃的作用面积最小，所以在相同压力作用下，它对玻璃的压强是最大的。
15．D [解析] 改成单脚站立，人对冰面的压强增大了一倍，冰更容易破裂，故A错误；站立不动，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；跑的同时会抬起一只脚，受力面积减小，人对冰面的压强增大，冰更容易破裂，故C错误；就地伏在冰面上慢慢向岸边爬行，人对冰面的压力不变，受力面积增大，压强减小，所以冰面不会破裂，故D正确。
16．A
17．C
18．B [解析] 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所受的重力，所以FA＞FB。A和B的密度相同，高度也相同，根据公式p＝＝＝ρgh可知，它们对地面的压强相等，即pA＝pB。
19．(1)小丽同学直接在冰面上行走时，冰面受到的压力：F＝G＝mg＝45 kg×10 N/kg＝450 N，对冰面的压强：p＝＝＝3×104 Pa，因3×104 Pa＞1000 Pa，所以，她不能在冰面上直接行走。
(2)当她站在木板中央时，冰面受到的压力：F′＝G＋G′＝450 N＋200 N＝650 N，
木板与冰面的接触面积：
S′＝＝＝2 m2。
20．A [解析] 由图像可知，当V甲＝1 cm3时，m甲＝8 g；当V乙＝4 cm3时，m乙＝4 g，
则ρ甲＝＝＝8 g/cm3，
ρ乙＝＝＝1 g/cm3，
则＝＝。
圆柱体对水平地面的压强：
p＝＝＝＝＝＝ρgh，
则等高的实心圆柱体A、B对水平地面的压强之比：
＝＝＝。
