2020-2021学年浙江中考科学一轮复习专题:压强(含答案)

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名称 2020-2021学年浙江中考科学一轮复习专题:压强(含答案)
格式 docx
文件大小 388.0KB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2021-03-23 18:21:12

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文档简介

2021浙江中考科学一轮复习专题:压强
1.通过画压力示意图,体会压力作用点和方向,明确压力的概念。
2.通过画压力与重力示意图,体会压力与重力的不同。
3.利用圆珠笔.钢尺.木块.钩码.气球.盛沙的盒子.压力小桌.砝码.图钉等器材,小组合作探究压力的作用效果与什么因素有关?分析.归纳得出压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。
4.会运用压强公式进行计算。
5.经历把图钉按入木块的体验,初步了解增大和减小压强的方法,并能解释看板上生活物品的设计哪些是增大压强?哪些是减小压强?
1.压力及重力与压力的区别
(1)压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力.
(2)产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力.
(3)方向:压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体.例如按图钉,其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的.
(4)作用点:压力的作用点在受压物体的表面上.
(5)辨析:重力和压力的区别

重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
注意点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的
物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力
(6)影响压力作用效果的因素:压力和受力面积.受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
2.压强
压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量.在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托.一般以英文字母「p」表示.对于压强的定义,应当着重领会四个要点:
(1)受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大.(此时压强与压力成正比)
(2)同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同.受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小.
(3)压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.
  压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关.
(4)压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.
3.压强大小比较
(1)固体压强的比较
准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。中考中对于压强的考查,往往在同一情境中出现多个力、多个面积发生变化的情景。要想准确的比较、计算压强的大小,找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键。我们审题时要抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式p=,采用控制变量法:
(2)液体压强的比较
液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
考点一:压力及重力与压力的区别
【经典例题】1.(2020?宁波模拟)在大型体育比赛中,记者们常使用遥控航拍飞行器在高空中进行拍摄,飞行器上搭载了高清相机,利用螺旋桨升至高空,可以随时进行悬停拍摄,智能返航。如图所示,质量为1.2kg的飞行器,其四个支脚总底面积为4×10﹣4m2,起飞前安装上0.06kg的相机,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压力?
(2)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强?
考点二:压强
【经典例题】2.(2019?杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为(  )
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
考点三:压强大小比较
【经典例题】3.(2020?杭州模拟)如图所示,质量相同的实心均匀正方体甲、乙分别放置在水平地面上,若沿水平方向切去相同的比例,则此时甲、乙对地面的压力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
4.(2019?富阳区模拟)一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压强P甲   P乙(选填“大于”“等于”“小于”,下同);两次杯子对桌面的压力F甲   F乙;压强P甲′   P乙′。
考点四:增大压强的方法及其应用
【经典例题】5.(2020?瑞安市一模)如图为某同学在疫情期间,用手拿着重物进行弹跳训练。
(1)当该同学落地时,地面上留下了很深的凹痕,原因是由于手里拿着重物,增大了   ,从而增大了压强。
(2)训练过程中,该同学额头上冒出了很多汗水,过一会又消失了,这是   (填物态变化)的结果。
考点五:减小压强的方法及其应用
【经典例题】6.(2020?绍兴)端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是(  )
A.用单手提单绳 B.用单手提双绳
C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
7.(2020?乐清市一模)我们喜欢背包带加宽的书包,书包带加宽的作用是(  )
A.减小书包与肩膀的受力面积,减小对肩膀的压强
B.减小书包与肩膀的受力面积,增大对肩膀的压强
C.增大书包与肩膀的受力面积,增大对肩膀的压强
D.增大书包与肩膀的受力面积,减小对肩膀的压强
8.(2020?桐乡市一模)每年的3月3日是全国“爱耳日”。由于疫情,我们外出时都需佩戴口罩,久戴口罩会勒红耳朵,使人在   中产生疼痛感。如图,一位同学为了降低口罩绳对耳朵的伤害,用纸巾卷住口罩绳,垫在耳朵上,使耳朵不会被勒得那么疼,这是利用了   的原理。
9.(2020?金华一模)近几年道路上多了很多监控设备,如图所示,仔细观察发现,水平的横杆一端粗一端细,竖直的立杆上面细下面粗,特别是基部,两杆组成“7”字的形状。
(1)两杆组成“7”字的形状,水平横杆没有在中间获得支撑,它是否受力平衡?   (填“是”或“否”)。
(2)竖直的立杆的基部较为宽大为了减小   。
考点六:压强的大小及其计算
【经典例题】10.(2020?杭州一模)如图所示,已知小明对沙地的压强约为15000帕,请你估计图中木箱对地面的压强可能为下列选项中的(  )
A.1000帕 B.7000帕 C.10000帕 D.20000帕
11.(2019?滨江区二模)如图所示,边长为0.1m的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,金属块的密度为5×103kg/m3,当金属块对桌面的压强为4×103Pa时,金属块对桌面的压力是   N,弹簧测力计的示数为   N。
12.(2019?西湖区校级模拟)如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图象。由图可知,物质   的密度比较大。用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体,把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比pA:pB=   。
13.(2019?西湖区校级模拟)如图所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A重10牛,B重30牛,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,则A与B的底面积之比为   。
14.(2020?杭州)如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg。
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强。
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p0=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图象(需标注相应的数据)。
15.(2019?湖州一模)2019年1月3日,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面,实现人类探测器首次在月球背面软着陆,并获取了月背面的影像图成功地传回了地面,同时还进行一系列的科学实验。
图甲为巡视器玉兔二号,其质量140千克,底部有6个带齿纹的轮子着地,若每个轮子触地面积100厘米2,已知月球引力是地球引力的六分之一,则玉兔二号对月球地面的压强为   帕。(计算结果精确到0.1)
16.(2019?西湖区校级模拟)高压锅(如图所示)锅盖的面积约为450cm2,若高压锅的排气孔的内径为3mm,测得压力阀的质量为70g,求此时锅盖能承受的最大压力。(设外界大气压为标准气压)
考点七:探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【经典例题】17.(2020?上城区一模)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小金把一个或几个相同的木块放在海绵上,进行如图实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学的研究方法也适用于以下   实验中。
A.在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律
B.用悬挂的乒乓球靠近震动的音叉,用乒乓球的运动来探究声音产生的条件
C.用吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、丁两图,海绵凹陷程度相同,小金认为压力的作用效果与压力大小无关,请你写出小金错误的理由   ;
(3)对比   两图可得出,当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
18.(2020?浙江模拟)在学习压强的知识时,几位同学想利用老师准备的如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等器材进行探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,为了探究压力作用效果与压力大小的关系,你选择图中实验器材是   (填序号);
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系。小明与小华的意见产生了分歧。
小明认为:在压力一定时,受力面积越小,压力产生的作用效果越明显。
小华认为:在压力一定时,受力面积越大,压力产生的作用效果越明显。
他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。
第一:把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察   ;
第二:   ;
19.(2019?西湖区校级模拟)为了试验压力的作用效果与哪些因素有关,小明在家里找到了一块海绵(如沙发垫)、一个方凳、一个铁锤(或其他重物),进行如下试验:
(1)在实验中,同学们可以通过观察海绵的   来比较压力的作用效果;
(2)由图A和B可得结论:   ;
(3)由图B和C可得结论:   。
参考答案与试题解析
一.压力及重力与压力的区别(共1小题)
1.(2020?宁波模拟)在大型体育比赛中,记者们常使用遥控航拍飞行器在高空中进行拍摄,飞行器上搭载了高清相机,利用螺旋桨升至高空,可以随时进行悬停拍摄,智能返航。如图所示,质量为1.2kg的飞行器,其四个支脚总底面积为4×10﹣4m2,起飞前安装上0.06kg的相机,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压力?
(2)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强?
【解答】解:
(1)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压力:
F=G总=m总g=(1.2kg+0.06kg)×10N/kg=12.6N;
(2)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强:
p===3.15×104Pa。
答:(1)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压力为12.6N;
(2)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强为3.15×104Pa。
二.压强(共1小题)
2.(2019?杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为(  )
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
【解答】解:中学生平均体重约为500N,两脚的总面积约为0.04m2,
则他对地面的压强为:p===1.25×104Pa,故D正确、ABC错误。
故选:D。
三.压强大小比较(共2小题)
3.(2020?杭州模拟)如图所示,质量相同的实心均匀正方体甲、乙分别放置在水平地面上,若沿水平方向切去相同的比例,则此时甲、乙对地面的压力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
【解答】解:放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压力相等,即甲乙的质量相等,根据图可知甲的体积大于乙的体积,由ρ=可知,甲的密度小于乙的密度;
放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压强p====ρhg;
若在两物体上部沿水平方向切去相同的比例,又原先的质量是相同的,所以剩余部分的质量相等,对水平地面的压力就是相同的,即F甲=F乙;
由图可以看出甲物体的底面积大于乙物体底面积,根据p=,可得,p甲<p乙。
故选:D。
4.(2019?富阳区模拟)一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压强P甲 大于 P乙(选填“大于”“等于”“小于”,下同);两次杯子对桌面的压力F甲 等于 F乙;压强P甲′ 大于 P乙′。
【解答】解:由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据p=ρgh可知,正放时饮料对杯底的压强较大,即p甲>p乙。
杯子对桌面的压力等于杯子与饮料的重力之和,无论正放,还是倒放杯子与饮料的重力不变,对桌面的压力不变,即F甲=F乙;
倒放时受力面积S增大,根据p=可知,压强减小,即p′甲>p′乙。
故答案为:大于;等于;大于。
四.增大压强的方法及其应用(共1小题)
5.(2020?瑞安市一模)如图为某同学在疫情期间,用手拿着重物进行弹跳训练。
(1)当该同学落地时,地面上留下了很深的凹痕,原因是由于手里拿着重物,增大了 压力 ,从而增大了压强。
(2)训练过程中,该同学额头上冒出了很多汗水,过一会又消失了,这是 汽化 (填物态变化)的结果。
【解答】解:(1)当该同学落地时,地面上留下了很深的凹痕,原因是由于手里拿着重物,增大了压力,从而增大了压强。
(2)汗水过一会又消失,汗水由液态变为气态,属于汽化。
故答案为:(1)压力;(2)汽化。
五.减小压强的方法及其应用(共4小题)
6.(2020?绍兴)端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是(  )
A.用单手提单绳 B.用单手提双绳
C.用双手提单绳 D.用双手提双绳
【解答】解:提一盒粽子时,手受到的压力大小一定,在四种提法中,用单手提单绳时受力面积最小,由压强公式可知此时手受到的压强最大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.(2020?乐清市一模)我们喜欢背包带加宽的书包,书包带加宽的作用是(  )
A.减小书包与肩膀的受力面积,减小对肩膀的压强
B.减小书包与肩膀的受力面积,增大对肩膀的压强
C.增大书包与肩膀的受力面积,增大对肩膀的压强
D.增大书包与肩膀的受力面积,减小对肩膀的压强
【解答】解:书包带加宽可以在压力一定时,通过增大书包与肩膀的受力面积,减小对肩膀的压强,从而背起来更舒服。故只有选项D正确。
故选:D。
8.(2020?桐乡市一模)每年的3月3日是全国“爱耳日”。由于疫情,我们外出时都需佩戴口罩,久戴口罩会勒红耳朵,使人在 大脑皮层 中产生疼痛感。如图,一位同学为了降低口罩绳对耳朵的伤害,用纸巾卷住口罩绳,垫在耳朵上,使耳朵不会被勒得那么疼,这是利用了 在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强 的原理。
【解答】解:(1)久戴口罩会勒红耳朵,会使人在大脑皮层中产生疼痛感;
(2)用纸巾卷住口罩绳,垫在耳朵上,是在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强,从而使耳朵不会被勒得那么疼。
故答案为:大脑皮层;在压力不变时,通过增大受力面积来减小压强。
9.(2020?金华一模)近几年道路上多了很多监控设备,如图所示,仔细观察发现,水平的横杆一端粗一端细,竖直的立杆上面细下面粗,特别是基部,两杆组成“7”字的形状。
(1)两杆组成“7”字的形状,水平横杆没有在中间获得支撑,它是否受力平衡? 是 (填“是”或“否”)。
(2)竖直的立杆的基部较为宽大为了减小 对地面的压强 。
【解答】解:(1)两杆组成“7”字的形状,水平横杆没有在中间获得支撑,但横杆处于静止状态,所以受力是平衡的;
(2)竖直的立杆的基部较为宽大是通过增大受力面积的方法来减小对地面的压强的。
故答案为:(1)是;(2)对地面的压强。
六.压强的大小及其计算(共7小题)
10.(2020?杭州一模)如图所示,已知小明对沙地的压强约为15000帕,请你估计图中木箱对地面的压强可能为下列选项中的(  )
A.1000帕 B.7000帕 C.10000帕 D.20000帕
【解答】解:由图知,木箱在沙地中的凹陷程度要大于人在沙地中的凹陷程度,
因此,木箱对地面的压强大于人对地面的压强,即p木箱>p人,
由选项可知,只有D选项符合这个条件。
故选:D。
11.(2019?滨江区二模)如图所示,边长为0.1m的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,金属块的密度为5×103kg/m3,当金属块对桌面的压强为4×103Pa时,金属块对桌面的压力是 20 N,弹簧测力计的示数为 30 N。
【解答】解:
(1)金属块产生压强的受力面积:
S=L2=×(0.1m)2=5×10﹣3m2,
由p=可得,金属块对桌面的压力:
F压=pS=4×103Pa×5×10﹣3m2=20N;
(2)由G=mg和ρ=可得,金属块的重力:
G=mg=ρVg=ρL3g=5×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=50N,
因金属块对桌面的压力等于自身的重力减去弹簧测力计的拉力,
所以,弹簧测力计的拉力:
F=G﹣F压=50N﹣20N=30N,即弹簧测力计的示数为30N。
故答案为:20;30。
12.(2019?西湖区校级模拟)如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图象。由图可知,物质 甲 的密度比较大。用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体,把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比pA:pB= 4:1 。
【解答】解:(1)由图可知,当m甲=12g时V甲=2cm3,当m乙=3g时V乙=4cm3,
则甲乙两种物质的密度分别为:
ρ甲===6g/cm3,ρ乙===0.75g/cm3,
则==,即甲的密度较大;
(2)质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比:
===,
由V=L3可得,两正方体的边长之比:
====,
A、B两正方体的底面积之比:
==()2=()2=,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,两物体对水平地面的压强之比:
====。
故答案为:甲;4:1。
13.(2019?西湖区校级模拟)如图所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A重10牛,B重30牛,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3:2,则A与B的底面积之比为 1:6 。
【解答】解:∵p==,
∴A与B的底面积之比:
===×=;
故答案为:1:6。
14.(2020?杭州)如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm2)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg。
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强。
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p0=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图象(需标注相应的数据)。
【解答】解:(1)金属块重120N,底面积100cm2,金属块对容器底部的压力等于其重力,F甲=G=120N,
甲图中金属块对容器底部的压强
p1===1.2×104Pa;
(2)乙底部用蜡密封,加入水后,乙不受浮力,对乙受力分析,容器对乙的支持力等于乙的重力加上大气压力,F大气=p0S乙=105Pa×10﹣2m2=1000N,
金属块对容器底部的压力:
F=G乙+F大气=120N+1000N=1120N;
(3)①金属块重120N、高20cm、底面积100cm2,没有加水时,对容器底部的压力等于120N;
②若向甲图中容器内加水,在水面从0升高到20cm的过程中,排开水的体积变大,由阿基米德原理:
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh,物体受到的浮力逐渐变大,且与h成正比,这个过程中金属块对容器底部的压力:
F2=G﹣ρ水gSh,可知F2为关于h的一次减函数;
③物体刚好浸没时,由阿基米德原理求出受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×100×10﹣4m2=20N(小于120N,金属块不能上浮),由力的平衡可得金属块对容器底部的压力:
F3=120N﹣20N=100N;
至容器装满水的过程中,金属块受到的浮力不变,金属块对容器底部的压力仍为100N,故从开始加水至容器装满水(水高为30cm)的过程中金属块对容器底部压力如下所示:
故答案为:(1)甲图中金属块对容器底部的压强为1.2×104Pa;
(2)金属块对容器底部的压力为1120N;
(3)如上所示。
15.(2019?湖州一模)2019年1月3日,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面,实现人类探测器首次在月球背面软着陆,并获取了月背面的影像图成功地传回了地面,同时还进行一系列的科学实验。
图甲为巡视器玉兔二号,其质量140千克,底部有6个带齿纹的轮子着地,若每个轮子触地面积100厘米2,已知月球引力是地球引力的六分之一,则玉兔二号对月球地面的压强为 3888.9 帕。(计算结果精确到0.1)
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且月球引力是地球引力的六分之一,
所以,玉兔二号对月球地面的压力:
F=G地=mg=×140kg×10N/kg=N,
受力面积:
S=6×100cm2=600cm2=0.06m2,
玉兔二号对月球地面的压强:
p==≈3888.9Pa。
故答案为:3888.9。
16.(2019?西湖区校级模拟)高压锅(如图所示)锅盖的面积约为450cm2,若高压锅的排气孔的内径为3mm,测得压力阀的质量为70g,求此时锅盖能承受的最大压力。(设外界大气压为标准气压)
【解答】解:(1)排气孔的横截面积为:
S1=π=3.14×=7.065×10﹣6m2,
限压阀的质量为:m=70g=0.07kg,
根据G=mg、p=可得:p0S1+mg=pS1,
则锅内最大气压:
p===1.99×105Pa;
(2)锅盖面积为:S2=450cm2=4.5×10﹣2m2,
则锅盖能承受的最大压力:
F=p?S2﹣p0S2=1.99×105Pa×4.5×10﹣2m2﹣1.0×105Pa×4.5×10﹣2m2=4.455×103N。
故答案为:锅盖能承受的最大压力4.455×103。
七.探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验(共3小题)
17.(2020?上城区一模)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小金把一个或几个相同的木块放在海绵上,进行如图实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学的研究方法也适用于以下 BC 实验中。
A.在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律
B.用悬挂的乒乓球靠近震动的音叉,用乒乓球的运动来探究声音产生的条件
C.用吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、丁两图,海绵凹陷程度相同,小金认为压力的作用效果与压力大小无关,请你写出小金错误的理由 没有控制受力面积相同 ;
(3)对比 甲、乙 两图可得出,当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【解答】解:(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法:
A.在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律,采用了等效替代法,
B.用悬挂的乒乓球靠近震动的音叉,用乒乓球的运动来探究声音产生的条件,采用了转换法;
C.用吸引大头针的多少来判断磁铁磁性的强弱,采用了转换法;
选BC;
(2)研究压力的作用效果与压力大小的关系时,要控制受力面积相同,但实验中受力面积也发生了改变,没有控制受力面积相同;
(3)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,对比甲乙两图可得出,当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)BC;(2)没有控制受力面积相同;(3)甲、乙。
18.(2020?浙江模拟)在学习压强的知识时,几位同学想利用老师准备的如图所示的器材:①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等器材进行探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,为了探究压力作用效果与压力大小的关系,你选择图中实验器材是 ①③⑥(或②⑤或②③④) (填序号);
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系。小明与小华的意见产生了分歧。
小明认为:在压力一定时,受力面积越小,压力产生的作用效果越明显。
小华认为:在压力一定时,受力面积越大,压力产生的作用效果越明显。
他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。
第一:把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察 小桌子陷入沙子中的深度 ;
第二: 把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在小桌背面,观察小桌子陷入沙子中的深度 ;
【解答】解:
(1)研究压力作用效果和压力的关系,控制受力面积不变,改变压力大小:
A、选择①用钉子做腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器,小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;
B、选择②海绵、⑤盛有适量水的矿泉水瓶。瓶口拧紧,瓶子正放时,瓶子中有水和空瓶分别放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;
C、选择②海绵、③砝码、④木板,木板放在海绵上,观察海绵凹陷程度;木板上再放砝码观察海绵的凹陷程度。
(2)实验步骤:
第一:把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察小桌子腿陷入沙子中的深度;
第二:把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察小桌子陷入沙子中的深度。
故答案为:(1)①③⑥(或②⑤或②③④);(2)观察小桌子陷入沙子中的深度;把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在小桌背面,观察小桌子陷入沙子中的深度。
19.(2019?西湖区校级模拟)为了试验压力的作用效果与哪些因素有关,小明在家里找到了一块海绵(如沙发垫)、一个方凳、一个铁锤(或其他重物),进行如下试验:
(1)在实验中,同学们可以通过观察海绵的 形变程度 来比较压力的作用效果;
(2)由图A和B可得结论: 在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显 ;
(3)由图B和C可得结论: 在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显 。
【解答】解:(1)实验中,用海绵的形变程度来反映压力作用效果,海绵形变越大,压力作用效果越明显。
(2)A和B图,受力面积相同,压力越大,海绵形变越大,压力作用效果越大,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)B和C图,压力相同,受力面积越小,海绵形变越大,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
故答案为:(1)形变程度;
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
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