八年级上册 2.1 压强
一、基础知识
1.关于压力和压强,下列说法中正确的是(?? )
A.?物体的质量越大,对受力面的压力一定越大???? B.?压力越大,对受力面的压强越大C.?受力面积越小,产生的压强一定越大?????????????? D.?压力一定时,受力面积越小,产生的压强一定越大
2.如图所示的四幅图中,有利于增大压强的是(?? )
A.?啄木鸟有长长的尖嘴??????????????????????????? B.?滑雪C.?火星探测器有宽大的轮子?????D.?拖拉机
3.如图所示是甲乙两种物质的质量和体积的关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B并排放在水平地面上,则A、B对地面的压强之比为(?? ) 21世纪21世纪教育网有
A.?8:1???????????????????????????????????? B.?4:1???????????????????????????????????
?C.?4:3??????????????????????????????????? ? D.?2:1
4.下列关于压力与压强的说法中,正确的是(?? )
A.?压力都是由重力产生的???????????????????????????????????????B.?压力的方向总是竖直向下的C.?压强是指单位面积上受到的压力?????????????????????????D.?物体的重力越大,产生的压强也越大
5.一装有饮料的密闭平底瓶子,先正立放在水平桌面上(如图A),然后翻过来倒立在水平桌面上(如图B),则正立、倒立时饮料瓶对水平桌面的压力、压强变化情况是(?? ) 2
A.?压力增大,压强增大???????????????????????????????????????????B.?压力减小,压强不变C.?压力不变,压强增大???????????????????????????????????????????D.?压力不变,压强不变21·cn·jy·com
6.如图所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,mA′、mB′分别表示A、B剩余部分的质量,pA′、pB′分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的是(?? )
A.?mA′>mB′pA′>pB′??????B.?mA′<mB′pA′>pB′??????C.?mA′<mB′pA′<pB′??????D.?mA′>mB′pA′<pB′
7.如图为目前世界上常见的主战坦克,坦克自重4×105N,履带着地面积为5m2 , 下列说法错误的是(?? )
A.?坦克自身对地面的压力为4×105NB.?坦克自身对地面的压强为2×104PaC.?若在坦克下面垫一块宽于坦克且质量不计的平板,他自身对地面的压强会减小D.?战士驾驶坦克执行任务时,坦克对地面的压强比坦克自身对地面的压强增大了
8.质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B 放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比PA:PB=1:3.则它们的高度之比hA:hB与它们的质量之比mA:mB分析正确的是(?? )
A.?hA:hB=1:3??????????????B.?hA:hB=2:3??????????????C.?mA:mB=3:2??????????????D.?mA:mB=1:2
9.甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,甲的凹陷程度比较深。将它们沿水平方向切去一部分后,剩余部分对海绵的凹陷程度如图所示,则(?? )A.?甲切去的质量一定比乙小???????????????????????????B.?它们切去的质量一定相同C.?甲切去的高度一定比乙大???????????????????????????D.?它们切去的高度一定相同21·世育
10.如图所示,由三块材质相同、大小不同的长方体拼成的正方体B放置在水平地面上,在B上方中央再放置一边长较大的正方体A.若将B中间的长方体抽掉后,正方体A对B压强的变化量为△P1 , 地面所受压强的变化量为△P2 , 则关于△P1与△P2的大小关系,下列判断中正确的是(?? )
A.?△P1一定大于△P2???????????B.?△P1一定等于△P2???????????
C.?△P1可能大于△P2???????????D.?△P1一定小于△P2
二、精选好题
11.如图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动(这个过程中铁块A没有掉下去),则A对桌面的压力F________;A对桌面的压强P________。(填“变大”、“不变”或“变小”)
12.老年人为了锻炼身体,常常赤脚行走在用鹅卵石铺成的路面上,脚底受到强烈的刺激达到按摩脚底、强身健体的目的。这是通过________的方法来________压强的。
13.小东同学在探究“压力作用效果与受力面积的关系”时,利用铁架台、烧瓶夹、煮熟去皮的鸡蛋、包装带进行实验。实验步骤如下: 2-1-c-n-j-y2·1·c·n·j·y
①如图甲所示,他把鸡蛋放到了铁架台的烧瓶夹上,手拿比较宽的包装带切鸡蛋,没有切开;
②他换用同种材料的细包装带再次切该鸡蛋,如图乙所示,鸡蛋被切开了;
小东同学因此得出结论“压力的作用效果与受力面积有关”。
(1)小东同学的探究过程中存在的问题是:________。
(2)为解决该问题,你认为需要补充的器材是:________。写出改进措施:________。
三、能力提升
14.某“双向四车道”桥梁(每个方向有两条车道)的设计图如图所示,其中图甲为主视图,图乙为俯视图。桥墩是长和宽均为1m,高为10m的长方体。(g=10N/kg) 【版权所有:21教育】21·世纪*教育网
(1)若每一块桥板的体积为80m3 , 密度为2.5×103kg/m3 , 桥板对每个桥墩的压力为________N。
(2)当桥下的水不流动时,若水底到水面的距离为2m,水对桥墩的一个侧面的压力________4×104N(选填“大于”“小于”或“等于”)。 21*cnjy*comwww-2-1-cnjy-com
(3)四辆质量相等的货车分别从两个方向通过桥梁,某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的1/4处(如图乙所示),此时A桥墩增加的压力是B桥墩增加压力的________倍。 2-1-c-n-j-y
15.一个中学生的质量为50kg,他站在水平地面上,一只鞋底与地面的接触面积为0.02m2。
求:
(1)他对地面的压力。
(2)他对地面的压强。
答案解析部分
一、基础知识
1.【答案】 D
【解析】(1)如果压力由物体的重力产生,那么质量越大,对受力面的压力越大;如果压力和重力无关,那么物体的质量对压力没有影响; (2)压强的大小与压力和受力面积的大小有关。根据控制变量法的要求,描述其中一个因素对压强的影响时,必须控制另一个因素相同。 【解答】A.如下图所示,墙壁受到的压力与物体重力无关,即使物体质量增大,对墙壁的压力不变,故A错误; B.当受力面积相同时,压力越大,对受力面的压强越大,题目没有控制受力面积相同,故B错误; C.当压力相同时,受力面积越小,产生的压强越大,题目没有控制压力相同,故C错误; D.压力一定时,受力面积越小,产生的压强一定越大,故D正确。 故选D。21*cnjy*com【来源:21cnj*y.co*m】
2.【答案】 A
【解析】增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积,据此分析即可。 【解答】A.啄木鸟有长长的尖嘴,通过减小受力面积的方法增大压强,故A正确; B.滑雪板的面积很大,通过增大受力面积的方法减小压强,故B错误; C.火星探测器的轮子宽大,通过增大受力面积的方法减小压强,故C错误; D.拖拉机的履带很宽大,通过增大受力面积的方法减小压强,故D错误。 故选A。【来源:21cnj*y.co*m】【出处:21教育名师】
3.【答案】 B
【解析】(1)根据公式分别计算出甲和乙的密度,然后再计算出质量相同时A、B的体积之比; (2)根据公式V=a3计算出A、B的棱长之比,接下来根据公式S=a2计算出A、B的底面积之比,再根据G=mg计算A、B的重力之比,即A、B对水平桌面的压力之比,最后根据公式计算它们对地面的压强之比。 【解答】根据图像可知,甲的密度为:; 乙的密度为:; 当质量相同时,体积与密度成反比,即VA:VB=1:8; 根据公式V=a3得到:A、B的棱长之比为:aA:aB=1:2; 根据公式S=a2得到:A、B的底面积之比为:SA:SB=1:4; 因为A、B的质量相等, 所以A、B对水平地面的压力之比为:FA:FB=GA:GB=mAg:mBg=1:1; 根据公式可知,A、B对水平桌面的压强之比为:。 故选B。21教育名师原创作品【版权所有:21教育】
4.【答案】 C
【解析】(1)压力可能由物体重力产生,也可能与重力无关; (2)压力的方向总是与接触面垂直; (3)根据公式判断压强的物理意义; (4)压强的影响因素为:压力和受力面积,与重力无关。 【解答】A.压力不一定是由重力产生的,故A错误; B.压力的方向与接触面垂直,不一定是竖直向下的,故B错误; C.根据公式可知,压强等于单位面积上受到的压力,故C正确; D.压强与物体的重力无关,故D错误。 故选C。21教育网
5.【答案】 C
【解析】(1)在水平地面上,物体对地面的压力等于物体自身的重力; (2)已知压力和受力面积根据公式比较压强的大小。 【解答】无论瓶子正立、还是倒立,它对水平桌面的压力都等于瓶子和水的总重力,即FA=FB; 瓶子正立时与桌面的接触面积比倒立时与桌面的接触面积小,即SA>SB; 根据公式可知,当压力相等时,受力面积越大压强越小; 即pA
6.【答案】 C
【解析】(1)粗细一致且密度均匀的柱体对水平面的压强可根据公式p=ρgh计算; (2)首先利用公式结合二者的底面积和压力大小关系,分析得出对地面压强的大小关系;然后利用公式p=ρgh结合二者高度关系分析二者密度的关系,最后再次利用p=ρgh判断剩余部分对桌面的压强大小; (3)首先利用公式推算出二者的受力面积,然后再利用G=F=pS=ρghS比较剩余部分的重力大小,最后根据公式G=mg比较剩余部分质量的大小。 【解答】(1)已知SA>SB , 且FA7.【答案】 B
【解析】(1)水平面上的物体对地面的压力等于自身重力; (2)已知压力和受力面积根据公式计算压强; (3)当压力不变时,受力面积越大,压强越小; (4)当受力面积不变时,压力越大,压强越大。 【解答】A.坦克自身对地面的压力等于它的重力,为4×105N ,故A正确不合题意; B.坦克自身对地面的压强为:, 故B错误符合题意; C.若在坦克下面垫一块宽于坦克且质量不计的平板,则坦克与地面的接触面积变大,那么它自身对地面的压强会减小,故C正确不合题意;? D.战士驾驶坦克执行任务时,由于坦克的重力增大,所以地面压力增大,因此坦克对地面的压强比坦克自身对地面的压强增大了,故D正确不合题意。 故选B。【出处:21教育名师】21*cnjy*com
8.【答案】 B
【解析】(1)密度均匀粗细一致的柱体对水平地面的压强可根据公式p=ρgh计算; (2)水平面上,物体对地面的压力等于自身重力,即G=F=pS。 【解答】质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B 放在水平地面上, 根据公式p=ρgh得到,它们的高度之比为:; 水平面上,物体对地面的压力等于自身重力,即G=F=pS; 由于题目中没有它们的底面积之比,因此无法计算它们的重力之比; 根据公式G=mg可知,无法计算它们的质量之比。 故选B。
9.【答案】 C
【解析】(1) 密度均匀粗细一致的柱体对水平地面的压强可根据公式p=ρgh计算; (2)海绵的凹陷程度越大,说明它受到的压强越大; (3)首先根据图片判断剩余部分二者的高度关系和压强关系,利用公式p=ρgh判断二者的密度大小;然后假设切去的高度相同,通过计算判断剩余部分的压强大小,最后与实际情况比较进而判断切去高度的大小关系; (4)假设二者切去的质量相等,即减小的压力相等,根据公式推算减小的压强关系,接下来根据剩余压强=原来压强-减小压强比较剩余部分的压强大小,与实际情况比较进而确定切去质量的大小关系。 【解答】(1)根据图片可知,剩余部分h甲'>h乙';海绵的凹陷程度相同,说明p甲'=p乙'; 根据公式p=ρgh可知,它们的密度:ρ甲<ρ乙; 原来甲的凹陷程度深,则:p甲>p乙; 如果二者切去的高度相同为h,则剩余部分的压强: p甲'=ρ甲g(h甲-h)=ρ甲gh甲-ρ甲gh=p甲-ρ甲gh; p乙'=ρ乙g(h乙-h)=ρ乙gh乙-ρ乙gh=p乙-ρ乙gh; 因为ρ甲gh<ρ乙gh; 所以这时p甲'>p乙',与实际不符,只能甲切去的高度大于乙切去的高度,二者压强才可能相等,故C正确、而D错误; (2)如果二者切去的质量相等,那么减小的重力相等, 即海绵上受到的压力减小量相等,也就是△F相等; 根据公式可知,当△F相等时,且S甲>S乙 , 那么△p甲<△p乙; 那么剩余部分的压强: p甲'=p甲-△p甲; p乙'=p乙-△p乙; 因为p甲>p乙, 所以p甲'>p乙',与实际情况不符,要使二者的压强相等,就必须增大△p甲 , 即增大△F甲 , 也就是增大甲切去的质量,故A、B错误。 故选C。*com
10.【答案】 B
【解析】(1)粗细一致密度均匀的柱体对水平地面的压强根据公式p=ρgh计算; (2)水平面上受到的压力等于上面所有物体的重力之和; (3)根据公式分别计算出原来和现在A对B的压强、地面所受压强的数学表达式,然后再做减法得到△p1和△p2的关系式,最后结合公式p=ρgh比较它们的大小即可。 【解答】当B中间的长方体没有抽掉时, 正方体A对B压强 , 地面所受压强; 当B中间的长方体抽掉后,AB之间的接触面积变为SB′,B的重力为GB′,则: 正方体A对B压强 , 地面所受压强 ; 则: ; 根据公式p=ρgh可知,当高度h和密度ρ相同时,物体对水平面的压强不变; 即:; 那么:△p1=△p2。 故选B。2·1·c·n·j·y
二、精选好题
11.【答案】 不变;变大
【解析】(1)水平面上受到的压力等于物体的重力,即F=G; (2)已知压力和受力面积的变化根据公式判断压强的大小变化。 【解答】(1)长方体铁块A静止放在水平桌面上,由于它对桌面的压力始终等于自身重力,所以把A略向右移动后,A对桌面的压力F不变; (2)根据公式可知,当压力不变时,受力面积越小,压强越大;因为A向右移动后与桌面的接触面积变小,所以A对桌面的压强增大。
12.【答案】 减小受力面积;增大
【解析】根据公式可知,当压力不变时,受力面积越小,压强越大,据此分析即可。 【解答】用鹅卵石铺成的路面凸凹不平,那么脚与地面的接触面积减小,从而增大压强。
13.【答案】 (1)没有没有控制压力大小相同(2)质量较小的钩码;如上所示,将包装带和绳子两端分别挂上一个钩码,逐渐增加钩码数量,看哪个图中鸡蛋先切开。
【解析】(1)根据控制变量法的要求,探究压力的作用效果与受力面积的关系时,必须控制压力大小相同而改变接触面积; (2)人的拉力大小很难控制的非常准确,因此可以用钩码的重力代替人的拉力;由于每个钩码的质量一定,只要改变钩码的个数就能准确的改变作用在鸡蛋上拉力的大小。 【解答】(1)小东同学的探究过程中存在的问题是:没有没有控制压力大小相同; (2)解决该问题,你认为需要补充的器材是:质量较小的钩码;改进措施:如上所示,将包装带和绳子两端分别挂上一个钩码,逐渐增加钩码数量,看哪个图中鸡蛋先切开。21·cn·jy·com
三、能力提升
14.【答案】 (1)1.0×106(2)小于(3)3
【解析】(1)利用公式G=mg=ρVg计算其桥板重力;桥板对桥墩的压力等于其重力,而一块桥板的重力由两个桥墩承担,据此计算桥板对每个桥墩的压力; (2)根据p=ρgh计算桥墩底部受到水的压强,再根据F=pS求出桥墩浸入水中部分受到水的压力,即可得出水对桥墩的一个侧面的压力大小; (3)以B为支点,4辆车的重力为阻力,B点的支持力为动力,由杠杆平衡条件求A增加的压力,最后根据B增加的压力=增加的总压力-A增加的压力计算出B增加的压力,最后计算二者的倍数关系。 【解答】(1)一块桥板的重力:G=mg=ρVg=2.5×103kg/m3×80m3×10N/kg=2×106N; 因为每块桥板由两个桥墩支撑, 所以桥板对每个桥墩的压力:; (2)桥墩底部受到水的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa; 桥墩浸入水中部分受到水的压力:F=pS=2×104Pa×2m×1m=4×104N; 由于水底压强大,而水面压强为0,所以侧面上受到水对桥墩的一个侧面的平均压力肯定小于4×104N; (3)某一时刻它们的重心恰好位于一块桥板的处,以B为支点, 由杠杆平衡条件得:△F支持力A×L=4G车×; 那么A桥墩增加的压力:△FA=△F支持力A=3G车; 那么B桥墩增加的压力:△FB=△F支持力B=4G车-3G车=G车; 则:△FA:△FB=3G车:G车=3:1。
15.【答案】 (1)解:人的重力为G=mg=50kg×9.8N/kg=490N;
所以双脚站立在地面上时对地面的压力F=G=490N
答:他对地面的压力为490N
(2)解:双脚站立在地面上对地面的压强p= =12250Pa
答:他对地面的压强为12250Pa
【解析】(1)首先根据公式G=mg计算中学生的体重,然后根据F=G计算它对地面的压力; (2)双脚站立时,中学生与地面的接触面积是一只鞋底面积的2倍;已知压力和受力面积根据公式计算压强即可。 ?21世纪教育网21-cn-jy.com