2018-2019学年人教版物理八年级下学期 9.1 压强 同步练习
一、基础篇
1.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯形变产生的力”的说法,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力 B.桌面对茶杯的支持力
C.茶杯的重力 D.茶杯对地球的吸引力
2.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A. B.
C. D.
3.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
4.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
5.如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,S甲>S乙,h甲<h乙,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部甲分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p 甲<p 乙 F甲<F 乙 B.p 甲<p乙 F 甲>F 乙
C.p 甲>p 乙 F 甲>F 乙 D.p 甲>p乙 F 甲<F 乙
6.下图所示情景中,为了增大压强的是( )
A.房屋建在面积更大的地基上
B.通过沼泽地时脚下垫木板
C.载重汽车装有许多轮子
D.运动员冰鞋上装有冰刀
7.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
8.两物体质量之比为2:1,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.2:1 D.3:2
9.物理学中常用控制变量法研究几个物理量之间的关系。为了比较压力作用效果与哪些因素有关,小刚将木质小桌按照图甲、乙所示放在泡沫塑料上进行实验,并得到了正确的结论。而下列事实中,应用了个结论的事例是( )
A.相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,铜块产生的效果显著
B.同一个人站在水泥地上和泥坑中,在沙坑中会留下较深的脚印
C.同一块砖平放和竖放在沙面上,竖放时陷入沙中的程度较显著
D.行驶在同一泥地上的载重汽车,满载时在泥地上留下的痕迹深
10.(2018八下·滨州月考)一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示)。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边一段距离,在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不断变小 B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压强不变 D.A所受到的摩擦力保持不变
11.下列用压强知识解释正确的是( )
A.啄木鸟的喙又尖又长﹣减小受力面积。增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
12.为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,某同学把若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关记录数据如表1、表2、表3所示,探究时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小。
表1 表2 表3
实验 序号 压力/N 受力面积/cm2 实验 序号 压力/N 受力面积/cm2 实验 序号 压力/N 受力面积/cm2
1 6.0 10 4 3.0 10 7 3.0 20
2 9.0 15 5 4.5 15 8 4.5 30
3 12 20 6 6.0 20 9 6.0 40
(1)比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较实验序号 及观察到的现象,可得出的初步结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著;
(3)请进一步分析比较表1、表2、表3中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论:
①经分析比较 ,可得出 。
②经分析比较 ,可得出 。
13.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)本实验用到的科学探究方法是 。(写一种即可)
(2)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 。下列实例中,直接应用该结论的是 (填序号)。
①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带
14.如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,A放置在B的上面,且将A、B的右表面对齐,A通过水平轻绳固定在墙壁上。已知A的边长为20cm,密度为1.5×103kg/m3,B的底面积为0.16m2,质量为32kg,当用力F拉动B时,可以让其以0.01m/s的速度在水平桌面上向左做匀速直线运动,求:
(1)A的重力;
(2)没拉动时B对地面的压强;
(3)经过多少s后,A对B的压强为3750Pa?
15.侦探现场,公安人员在海边水平沙滩上发现了嫌疑人留下的清晰的、双脚站立的脚印,如图所示,刑警大明用蜡浇灌了一只脚印的脚模,测得蜡质脚模的平均厚度为4cm,质量为0.9kg;又经测试得出,达到脚印同样深度的压强为1.4×104Pa。
已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)一只蜡质脚模的体积
(2)一只脚印的底面积
(3)嫌疑人的体重
(4)嫌疑人的质量
二、能力提高篇
16.如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为( )
A.p甲<p乙;m甲<m乙 B.p甲<p乙;m甲>m乙
C.p甲>p乙;m甲>m乙 D.p甲>p乙;m甲=m乙
17.如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长,以下做法中,有可能使两物体剩余部分对地面的压强相等的做法是( )
A.如果它们的密度相等,将它们沿水平方向切去相等高度
B.如果它们的密度相等,将它们沿水平方向切去相等质量
C.如果它们的质量相等,将它们沿水平方向切去相等高度
D.如果它们的质量相等,将它们沿水平方向切去相等质量
18.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。现将两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,则A、B剩余部分的质量分别为m′A、m′B,剩余部分对地面的压强分别为p′A、p′B. 则下列判断正确的是( )
A.m′A=m′B B.m′A>m′B C.p′A<p′B D.p′A>p′B
19.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
20.将质量为200g、底面积为4×10﹣2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2m2,则书对课桌的压强为 Pa;对静止在水平桌面上的物理书来说,此时物理书 (填“有”或“没有”)惯性,若物理书所受外力全部消失,它将 。
21.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,包裹共受到 个力的作用。已知长方体包裹长50cm,宽30cm,高10cm,质量为15kg。如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为 Pa.(g=10N/Kg)请在图中作出此时包裹的受力示意图 .
22.如图(a)所示,同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙两物体对桌面的压强分别为20帕和10帕,则对桌面压力较大的为 (选填“甲”或“乙”),如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,则乙对桌面的压强大小为 帕。
23.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)
24.如图所示A、B两个正方体物体叠放在水平地面上,已知两物体的边长之比是lA:lB=2:1,密度之比为ρA:ρB=1:1,则B对A压力与A对地面的压力之比为 。
25.利用小桌子、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲至图丙所示。完成下列填空:
(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生 (选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的。我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子来代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力 (选填“越大”或“越小”)。压力的作用效果越明显:通过比较图 (选填“甲”或“乙”)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中主要采用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
(4)若将该小桌子和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p3和图丁中木板受到的压强p4.则p3 (选填“>”“<”或“=”)p4。
(5)小明用一木块代替小桌子放在海绵上,实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中,存在的问题是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】解:A、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,使茶杯底部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。A符合题意。
B、桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力,B不符合题意;
C、茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;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,但两者大小相等。C不符合题意。
D、茶杯对地球的吸引力,施力物体是茶杯,受力物体是地球,不是茶杯形变产生的力。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】明确压力与重力的关系:上下粗细一样的容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力;上面粗、下面细的容器中液体对容器底的压力小于液体的重力;上面细、下面粗的容器中液体的压力大于液体的重力.
2.【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】解:A、图中物体静止在水平面上(即处于平衡状态),所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即G=F支;由于支持力和压力是一对相互作用力,所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,即F支=F压;因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等,即F压=G,A符合题意;
B、图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力,重力和和支持力不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故重力和压力不相等,B不符合题意;
C、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用,故重力不等于支持力,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故压力和重力不相等,C不符合题意;
D、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力,压力和重力不在同一直线上,两个力之间没有联系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】垂直作用在物体表面上的力叫压力.结合物体的运动状态进行受力分析即可得解.
3.【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强
【解析】【解答】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,A不符合题意,C符合题意;
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”,B不符合题意;
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。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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.
4.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】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。
故答案为:A。
【分析】结合图像,利用p=比较压强大小.
5.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:切去之后甲、乙对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等、质量也相等;
由于甲、乙剩余部分的高度均为h,且S甲>S乙,所以V甲剩>V乙剩,
由ρ= 可知,ρ甲<ρ乙;
由图可知,原来两柱体的高度关系为H甲<H乙,
由柱体压强公式p= = = = = =ρgh可知,原来的压强关系为p甲<p乙;
剩余部分质量相等,那么在单位高度上甲乙质量是相等的,
甲乙切去后单位高度质量一样,切去部分甲高度小于乙,所以切去质量小于乙。
所以可知G甲切<G乙切;
而原来的重力=剩余部分的重力+切去部分的重力,所以可知G甲<G乙,即F甲<F乙;
故答案为:A。
【分析】结合题意,由柱体压强公式p= = = = = =ρgh分析解答即可.
6.【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】解:A、房屋建在面积更大的地基上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小房屋对地基的压强,保护地基,A不符合题意。
B、通过沼泽地时脚下垫木板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小脚对地面压强,防止陷入沼泽,B不符合题意。
C、载重汽车装有许多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小载重汽车对路面的压强,C不符合题意。
D、运动员冰鞋上装有冰刀,是在压力一定时,减小冰面的受力面积,增大冰刀对冰面的压强,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
7.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】(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;AB不符合题意;(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。D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合题意,两手指对铅笔的压力相等,受力面积大的压强小.
8.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【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: = = × = × = 。
故答案为:B。
【分析】结合题意,利用p=分析计算,注意,水平面上静止的物体压力等于重力大小.
9.【答案】D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:A、相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,没有说明两者的压力大小和受力面积的关系,不能说明压力作用效果跟受力面积有关,A不符合题意;
B、同一个人站在水泥地上和泥坑中,受压面的材料不同,不能说明压力作用效果跟受力面积有关,B不符合题意;
C、同一块砖平放和竖放在沙面上,竖放时陷入沙中的程度较显著,控制了压力相同,改变了受力面积大小,能说明压力作用效果跟受力面积有关,C不符合题意;
D、行驶在同一泥地上的载重汽车,受力面积相同,满载时比空载时对支持面的压力大,在泥地上留下的痕迹深,运用了压力作用效果的与压力大小的关系。D符合题意;
故答案为:D。
【分析】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(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)及转换法(通过沙坑的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
10.【答案】B,D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变;在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,因此由公式p= 可知,压强逐渐增大,所以A、C不符合题意,B符合题意;D.影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度,A所受到的摩擦力保持不变,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】利用压强计算公式p=得出压强大小的变化;影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度.
11.【答案】A,B,D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解:A、啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,A符合题意;
B、狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,B符合题意;
C、鲫鱼的身体呈梭形,可以在游泳时减少水的阻力,有利于水中游行。C不符合题意;
D、骆驼的脚掌很大,是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
12.【答案】(1)受力面积相同,压力越大,压力作用效果越显著
(2)1与6与9(或4与7或5与8)
(3)表1或表2或表3;压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;表1和表2和表3;压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:由题意:第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小:(1)比较实验1与4(或2与5、3与6),受力面积相同,压力越大,压力作用效果越显著;(2)研究压力相同时,压力作用效果与受力面积的有关系,只改变受力面积大小;故分析比较实验序号1与6与9(或4与7或5与8),压力相同,受力面积越小,压力作用效果越显著;(3)①每一组沙面的凹陷程度相同,即压力作用效果相同;
分析表1或表2或表3得出:压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;
②不同组沙面的凹陷程度不同,第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小。第一组压力作用效果最大,第二组其次,第三组最小。分析表1和表2和表3得出:压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显。
故答案为:(1)受力面积相同,压力越大压力作用效果越显著;(2)1与6与9或4与7或5与8;(3)①分析表1或表2或表3得出:压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;②分析表1和表2和表3得出:压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显。
【分析】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(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)及转换法(通过沙面的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
13.【答案】(1)控制变量法(转换法)
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;①
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)实验中,探究一个量与多个变量的关系,用到了控制变量法;
实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这是转换法的运用;(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料形变越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;①货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,符合题意;②蚊子口器尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,不符合题意;③书包要用宽的背带,是增大受力面积,减小压强,不符合题意。
故答案为:(1)控制变量(或转换法);(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显; ①。
【分析】(1)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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
(2)增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
14.【答案】(1)解:A的体积:VA=(20cm)3=8000cm3=8×10﹣3m3,
根据ρ= 可得,A的质量:mA=ρAVA=1.5×103kg/m3×8×10﹣3m3=12kg,
则A的重力:GA=mAg=12kg×10N/kg=120N
答:A的重力120N
(2)解:B的重力:GB=mBg=32kg×10N/kg=320N;
没拉动时,B对地面的压力:FB=GA+GB=120N+320N=440N,
则没拉动时,B对地面的压强:pB= = =2750Pa
答:没拉动时,B对地面的压强2750Pa
(3)解:因为p= ,且A对B的压力:FA=GA=120N,
所以有: =pA,
即 =3750Pa,
解得:S= =0.032m2,
A移动的距离:△l=0.2m﹣ =0.04m,
所以经过的时间:t= = =4s
答:经过4秒后,A对B的压强为3750Pa
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用G=mg=ρVg求得物体的重力.
(2) 没拉动时B对地面的压力为FB=GA+GB,再利用p=求得 B对地面的压强 .
(3)同理,利用压强公式p=求出受力面积,然后利用v=可求时间.
15.【答案】(1)解:由ρ= 可得,一只蜡质脚模的体积:
V蜡= = =1×10﹣3m3
答:一只蜡质脚模的体积为1×10﹣3m3
(2)解:由V=Sh可得,一只脚印的底面积:
S= = =2.5×10﹣2m2
答:一只脚印的底面积为2.5×10﹣2m2
(3)解:嫌疑人双脚站立时受力面积:
S′=2S=2×2.5×10﹣2m2=5×10﹣2m2,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p= 可得,嫌疑人的体重:
G=F=pS′=1.4×104Pa×5×10﹣2m2=700N
答:嫌疑人的体重为700N
(4)解:由G=mg可得,嫌疑人的质量:
m= = =70kg
答:嫌疑人的质量为70kg
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1) 由ρ= 可得一只蜡质脚模的体积 .
(2) 由V=Sh可得一只脚印的底面积 .
(3) 由p= 可得嫌疑人的体重( 平面上物体的压力和自身的重力相等 ).
(4) 由G=mg可得嫌疑人的质量 .
16.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:设甲边长为a,乙边长为b,则由图可知a>b,两物体对地面的压强相等,即 = ;
化简得:ρ甲a=ρ乙b.截去相等高度后,甲的体积仍大于乙的体积;
两物体剩余质量m甲=ρ甲a2(a﹣h),m乙=ρ乙b2(b﹣h), = >1,则剩余部分质量甲的质量大于乙的质量;
两物体对地面的压强由P= 得:P甲= =ρ甲(a﹣h)g;P乙= ;
= = = >1,则剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
故答案为:C。
【分析】结合题意,利用压强计算公式P= 进行计算比较即可.
17.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:A、若使两物体对水平面的压强相同,则:h甲=h乙,
∵甲的边长小于乙的边长,即 P=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且
∴将它们沿水平方向切去相等高度,两物体剩余部分不一样高,A做法,不能满足要求;
B、将它们沿水平方向切去相等质量,则切去的物体体积也相等,
∵甲的边长小于乙的边长,S甲<S乙,
∴由V=Sh可知:h甲>h乙,
∴两物体剩余部分不一样高,B做法,不能满足要求;
⑵∵甲的边长小于乙的边长,∴S甲<S乙,V甲<V乙,
如果它们的质量相等,则P甲>P乙,ρ甲>ρ乙,
C、若将它们沿水平方向切去相等高度,则由P=ρgh可知,
甲、乙两个物块对地面减小的压强关系是:△P甲>△P乙,
则两物体剩余部分对地面的压强有可能相等,此做法符合题意;
D、若将它们沿水平方向切去相等质量,则两物体剩余部分的质量还是相等的,
由压强公式 可判断,两物体剩余部分对地面的压强仍然是P甲>P乙;
所以D做法不能满足要求。
故答案为:C。
【分析】甲、乙两个都是实心正方体物块,且放置在水平地面上,由P= = = = =ρgh可判断.
18.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)因为物体A、B放在水平地面上,高度相同,质量分布均匀,且A对地面的压力小于B对地面的压力。所以,若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A剩余部分的重力小于B剩余部分的重力,由G=mg可知,A剩余部分的质量小于B剩余部分的质量,即mA′<mB′.AB不符合题意;(2)由(1)知,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A的底面积大于B的底面积,由p= 可知,pA′<pB′.C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲、乙两个都是实心长方体物块放置在水平地面上,由P= = = = =ρgh可判断.
19.【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】(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。
故答案为:D。
【分析】对于直柱体,可利用p= = = = = =ρgh可知甲、乙的密度关系,再结合图像,根据m=ρV判断切去部分质量关系.
20.【答案】50;有;保持静止状态
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)书对课桌的压力:
F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
受力面积为书的底面积,即S=4×10﹣2m2,
书对课桌的压强:p= = =50Pa;
⑵一切物体在任何情况下都具有惯性,所以物理书无论静止还是运动都具有惯性,
若物理书所受外力全部消失,它将保持原来的静止状态不变。
故答案为:50;有;保持静止状态。
【分析】水平桌面上的书包的重力与压力大小相等;
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.一切物体在任何情况下都具有惯性.
牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
21.【答案】在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;两;1000;
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
⑵对包裹进行受力分析可知,包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时,
不受摩擦力的作用,只受到竖直向下的重力和支持力两个力的作用,受力示意图如下图所示:
⑶包裹与传送带接触面积:S=50cm×30cm=1500cm2=0.15m2,
包裹对传送带的压力:F=G=mg=15kg×10N/kg=150N,
对传送带的压强:p= = =1000Pa。
故答案为:在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;两;1000;如上图所示。
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.
结合运动状态对物体进行受力分析,并画出力的示意图.
利用p= 求得包裹对对传送带的压强.
22.【答案】甲;90
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)因甲、乙两物体对桌面的压强分别为20Pa和10Pa,且由图知甲的受力面积大于乙的受力面积,
所以由F=pS可知,对桌面压力较大的为甲;(2)设甲正方体的高度(边长)为a,密度为ρ,则其体积为V=a3,
甲正方体的质量为:m=ρV=ρa3,
甲正方体对水平面的压力等于其重力,则:F=G=mg=ρa3g,
正方体的底面积:S=a2,
甲正方体对水平面的压强为:
p甲= = =ρga,
同理,乙正方体对水平面的压强为:
p乙=ρgb(b为乙正方体的高度),
由题知两正方体的密度相同,则 = = = = ;
即甲、乙两正方体的边长之比为2:1,
故甲、乙两正方体的体积之比为8:1,
根据G=mg=ρVg可知,甲乙两正方体的重力之比为8:1,即G甲=8G乙;
如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,此时乙对水平桌面的压力为:
F乙=G甲+G乙=8G乙+G乙=9G乙,
根据p= 可知,在受力面积不变时,压强与压力大小成正比,
所以,此时乙对桌面的压强为原来乙对桌面压强的9倍,
即此时乙对桌面的压强大小为:p′乙=9p乙=9×10Pa=90Pa。
故答案为:甲;90。
【分析】结合题意,利用p=比较 甲、乙两物体对桌面的 压力大小.
甲正方体对水平面的压力等于其重力,根据质量和重力、压强公式推导出甲正方体对水平面的压强为ρga,同理可得出乙正方体对水平面的压强;根据已知条件得出两正方体的边长之比,从而得出甲、乙两物体体积之比、质量及重力之比;如果把甲放在乙的上面,找出此时乙对水平桌面的压力与原来乙对水平桌面的压力大小关系,根据p=求出乙对桌面的压强大小.
23.【答案】4.8;1200
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(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。
【分析】由ρ= 可得正方体物块的质量;由p= 可得物块对水平面的压强.
24.【答案】1:9
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:已知两物体的边长之比是LA:LB=2:1,可假设LA=2,LB=1,
密度之比为ρA:ρB=1:1,可假设ρA=1,ρB=1,
两物体的体积之比是VA:VB=8:1,可假设VA=8,VB=1,
根据 得,
A的质量:mA=ρAVA=1×8=8;
B的质量:mB=ρBVB=1×1=1;
因为重力与质量成正比,
B对A压力等于B的重力,为GB=1;
A对地面的压力等于AB的重力之和,GA+GB=1+8=9;
则B对A压力与A对地面的压力之比为:1:9。
故答案为:1:9。
【分析】结合题意,利用p=分析计算即可,注意A对地面的压力等于AB的重力之和.
25.【答案】(1)形变;可以
(2)越大;乙
(3)控制变量法
(4)=
(5)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的;
我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料,如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验;(2)由图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)实验中主要采用的研究方法是控制变量法;(4)根据p= ,因压力和受力面积相同,若将该小桌子和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p3和图丁中木板受到的压强p4,则p3=p4。(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力也发生了改变,即没有控制压力大小相同,故他不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
故答案为:(1)形变; 可以;(2)越大; 乙;(3)控制发变量; (4)=;(5)没有控制压力大小相同。
【分析】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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
(4)根据p= 分析理解即可.
(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同.
2018-2019学年人教版物理八年级下学期 9.1 压强 同步练习
一、基础篇
1.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯形变产生的力”的说法,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力 B.桌面对茶杯的支持力
C.茶杯的重力 D.茶杯对地球的吸引力
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】解:A、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,使茶杯底部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。A符合题意。
B、桌面对茶杯的支持力的施力物体是桌面,是桌面发生弹性形变后对茶杯产生的弹力,B不符合题意;
C、茶杯对桌面的压力,施力物体是茶杯,受力物体是桌面;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,但两者大小相等。C不符合题意。
D、茶杯对地球的吸引力,施力物体是茶杯,受力物体是地球,不是茶杯形变产生的力。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】明确压力与重力的关系:上下粗细一样的容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力;上面粗、下面细的容器中液体对容器底的压力小于液体的重力;上面细、下面粗的容器中液体的压力大于液体的重力.
2.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】解:A、图中物体静止在水平面上(即处于平衡状态),所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即G=F支;由于支持力和压力是一对相互作用力,所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,即F支=F压;因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等,即F压=G,A符合题意;
B、图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力,重力和和支持力不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故重力和压力不相等,B不符合题意;
C、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用,故重力不等于支持力,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故压力和重力不相等,C不符合题意;
D、图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力,压力和重力不在同一直线上,两个力之间没有联系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】垂直作用在物体表面上的力叫压力.结合物体的运动状态进行受力分析即可得解.
3.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
【答案】C
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强
【解析】【解答】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,A不符合题意,C符合题意;
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”,B不符合题意;
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。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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.
4.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
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】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。
故答案为:A。
【分析】结合图像,利用p=比较压强大小.
5.如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,S甲>S乙,h甲<h乙,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部甲分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是( )
A.p 甲<p 乙 F甲<F 乙 B.p 甲<p乙 F 甲>F 乙
C.p 甲>p 乙 F 甲>F 乙 D.p 甲>p乙 F 甲<F 乙
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:切去之后甲、乙对地面的压力相等,则剩余部分的重力相等、质量也相等;
由于甲、乙剩余部分的高度均为h,且S甲>S乙,所以V甲剩>V乙剩,
由ρ= 可知,ρ甲<ρ乙;
由图可知,原来两柱体的高度关系为H甲<H乙,
由柱体压强公式p= = = = = =ρgh可知,原来的压强关系为p甲<p乙;
剩余部分质量相等,那么在单位高度上甲乙质量是相等的,
甲乙切去后单位高度质量一样,切去部分甲高度小于乙,所以切去质量小于乙。
所以可知G甲切<G乙切;
而原来的重力=剩余部分的重力+切去部分的重力,所以可知G甲<G乙,即F甲<F乙;
故答案为:A。
【分析】结合题意,由柱体压强公式p= = = = = =ρgh分析解答即可.
6.下图所示情景中,为了增大压强的是( )
A.房屋建在面积更大的地基上
B.通过沼泽地时脚下垫木板
C.载重汽车装有许多轮子
D.运动员冰鞋上装有冰刀
【答案】D
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】解:A、房屋建在面积更大的地基上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小房屋对地基的压强,保护地基,A不符合题意。
B、通过沼泽地时脚下垫木板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小脚对地面压强,防止陷入沼泽,B不符合题意。
C、载重汽车装有许多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小载重汽车对路面的压强,C不符合题意。
D、运动员冰鞋上装有冰刀,是在压力一定时,减小冰面的受力面积,增大冰刀对冰面的压强,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
7.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
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】(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;AB不符合题意;(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。D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合题意,两手指对铅笔的压力相等,受力面积大的压强小.
8.两物体质量之比为2:1,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.2:1 D.3:2
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【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: = = × = × = 。
故答案为:B。
【分析】结合题意,利用p=分析计算,注意,水平面上静止的物体压力等于重力大小.
9.物理学中常用控制变量法研究几个物理量之间的关系。为了比较压力作用效果与哪些因素有关,小刚将木质小桌按照图甲、乙所示放在泡沫塑料上进行实验,并得到了正确的结论。而下列事实中,应用了个结论的事例是( )
A.相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,铜块产生的效果显著
B.同一个人站在水泥地上和泥坑中,在沙坑中会留下较深的脚印
C.同一块砖平放和竖放在沙面上,竖放时陷入沙中的程度较显著
D.行驶在同一泥地上的载重汽车,满载时在泥地上留下的痕迹深
【答案】D
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:A、相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,没有说明两者的压力大小和受力面积的关系,不能说明压力作用效果跟受力面积有关,A不符合题意;
B、同一个人站在水泥地上和泥坑中,受压面的材料不同,不能说明压力作用效果跟受力面积有关,B不符合题意;
C、同一块砖平放和竖放在沙面上,竖放时陷入沙中的程度较显著,控制了压力相同,改变了受力面积大小,能说明压力作用效果跟受力面积有关,C不符合题意;
D、行驶在同一泥地上的载重汽车,受力面积相同,满载时比空载时对支持面的压力大,在泥地上留下的痕迹深,运用了压力作用效果的与压力大小的关系。D符合题意;
故答案为:D。
【分析】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(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)及转换法(通过沙坑的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
10.(2018八下·滨州月考)一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示)。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边一段距离,在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不断变小 B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压强不变 D.A所受到的摩擦力保持不变
【答案】B,D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变;在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,因此由公式p= 可知,压强逐渐增大,所以A、C不符合题意,B符合题意;D.影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度,A所受到的摩擦力保持不变,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】利用压强计算公式p=得出压强大小的变化;影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度.
11.下列用压强知识解释正确的是( )
A.啄木鸟的喙又尖又长﹣减小受力面积。增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
【答案】A,B,D
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解:A、啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于摄食,A符合题意;
B、狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强,有利于撕咬食物,B符合题意;
C、鲫鱼的身体呈梭形,可以在游泳时减少水的阻力,有利于水中游行。C不符合题意;
D、骆驼的脚掌很大,是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强,有利于沙漠行走,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
12.为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,某同学把若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关记录数据如表1、表2、表3所示,探究时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小。
表1 表2 表3
实验 序号 压力/N 受力面积/cm2 实验 序号 压力/N 受力面积/cm2 实验 序号 压力/N 受力面积/cm2
1 6.0 10 4 3.0 10 7 3.0 20
2 9.0 15 5 4.5 15 8 4.5 30
3 12 20 6 6.0 20 9 6.0 40
(1)比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较实验序号 及观察到的现象,可得出的初步结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著;
(3)请进一步分析比较表1、表2、表3中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论:
①经分析比较 ,可得出 。
②经分析比较 ,可得出 。
【答案】(1)受力面积相同,压力越大,压力作用效果越显著
(2)1与6与9(或4与7或5与8)
(3)表1或表2或表3;压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;表1和表2和表3;压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:由题意:第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小:(1)比较实验1与4(或2与5、3与6),受力面积相同,压力越大,压力作用效果越显著;(2)研究压力相同时,压力作用效果与受力面积的有关系,只改变受力面积大小;故分析比较实验序号1与6与9(或4与7或5与8),压力相同,受力面积越小,压力作用效果越显著;(3)①每一组沙面的凹陷程度相同,即压力作用效果相同;
分析表1或表2或表3得出:压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;
②不同组沙面的凹陷程度不同,第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小。第一组压力作用效果最大,第二组其次,第三组最小。分析表1和表2和表3得出:压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显。
故答案为:(1)受力面积相同,压力越大压力作用效果越显著;(2)1与6与9或4与7或5与8;(3)①分析表1或表2或表3得出:压力和受力面积之比相同时压力作用效果相同;②分析表1和表2和表3得出:压力和受力面积之比越大压力作用效果越明显。
【分析】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(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)及转换法(通过沙面的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
13.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)本实验用到的科学探究方法是 。(写一种即可)
(2)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 。下列实例中,直接应用该结论的是 (填序号)。
①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带
【答案】(1)控制变量法(转换法)
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;①
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)实验中,探究一个量与多个变量的关系,用到了控制变量法;
实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这是转换法的运用;(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料形变越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;①货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,符合题意;②蚊子口器尖,受力面积小,在压力的情况,压强大,易刺破皮肤,不符合题意;③书包要用宽的背带,是增大受力面积,减小压强,不符合题意。
故答案为:(1)控制变量(或转换法);(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显; ①。
【分析】(1)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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
(2)增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓.而减小压强方法则相反.
14.如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,A放置在B的上面,且将A、B的右表面对齐,A通过水平轻绳固定在墙壁上。已知A的边长为20cm,密度为1.5×103kg/m3,B的底面积为0.16m2,质量为32kg,当用力F拉动B时,可以让其以0.01m/s的速度在水平桌面上向左做匀速直线运动,求:
(1)A的重力;
(2)没拉动时B对地面的压强;
(3)经过多少s后,A对B的压强为3750Pa?
【答案】(1)解:A的体积:VA=(20cm)3=8000cm3=8×10﹣3m3,
根据ρ= 可得,A的质量:mA=ρAVA=1.5×103kg/m3×8×10﹣3m3=12kg,
则A的重力:GA=mAg=12kg×10N/kg=120N
答:A的重力120N
(2)解:B的重力:GB=mBg=32kg×10N/kg=320N;
没拉动时,B对地面的压力:FB=GA+GB=120N+320N=440N,
则没拉动时,B对地面的压强:pB= = =2750Pa
答:没拉动时,B对地面的压强2750Pa
(3)解:因为p= ,且A对B的压力:FA=GA=120N,
所以有: =pA,
即 =3750Pa,
解得:S= =0.032m2,
A移动的距离:△l=0.2m﹣ =0.04m,
所以经过的时间:t= = =4s
答:经过4秒后,A对B的压强为3750Pa
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)利用G=mg=ρVg求得物体的重力.
(2) 没拉动时B对地面的压力为FB=GA+GB,再利用p=求得 B对地面的压强 .
(3)同理,利用压强公式p=求出受力面积,然后利用v=可求时间.
15.侦探现场,公安人员在海边水平沙滩上发现了嫌疑人留下的清晰的、双脚站立的脚印,如图所示,刑警大明用蜡浇灌了一只脚印的脚模,测得蜡质脚模的平均厚度为4cm,质量为0.9kg;又经测试得出,达到脚印同样深度的压强为1.4×104Pa。
已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)一只蜡质脚模的体积
(2)一只脚印的底面积
(3)嫌疑人的体重
(4)嫌疑人的质量
【答案】(1)解:由ρ= 可得,一只蜡质脚模的体积:
V蜡= = =1×10﹣3m3
答:一只蜡质脚模的体积为1×10﹣3m3
(2)解:由V=Sh可得,一只脚印的底面积:
S= = =2.5×10﹣2m2
答:一只脚印的底面积为2.5×10﹣2m2
(3)解:嫌疑人双脚站立时受力面积:
S′=2S=2×2.5×10﹣2m2=5×10﹣2m2,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由p= 可得,嫌疑人的体重:
G=F=pS′=1.4×104Pa×5×10﹣2m2=700N
答:嫌疑人的体重为700N
(4)解:由G=mg可得,嫌疑人的质量:
m= = =70kg
答:嫌疑人的质量为70kg
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1) 由ρ= 可得一只蜡质脚模的体积 .
(2) 由V=Sh可得一只脚印的底面积 .
(3) 由p= 可得嫌疑人的体重( 平面上物体的压力和自身的重力相等 ).
(4) 由G=mg可得嫌疑人的质量 .
二、能力提高篇
16.如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为( )
A.p甲<p乙;m甲<m乙 B.p甲<p乙;m甲>m乙
C.p甲>p乙;m甲>m乙 D.p甲>p乙;m甲=m乙
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:设甲边长为a,乙边长为b,则由图可知a>b,两物体对地面的压强相等,即 = ;
化简得:ρ甲a=ρ乙b.截去相等高度后,甲的体积仍大于乙的体积;
两物体剩余质量m甲=ρ甲a2(a﹣h),m乙=ρ乙b2(b﹣h), = >1,则剩余部分质量甲的质量大于乙的质量;
两物体对地面的压强由P= 得:P甲= =ρ甲(a﹣h)g;P乙= ;
= = = >1,则剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
故答案为:C。
【分析】结合题意,利用压强计算公式P= 进行计算比较即可.
17.如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长,以下做法中,有可能使两物体剩余部分对地面的压强相等的做法是( )
A.如果它们的密度相等,将它们沿水平方向切去相等高度
B.如果它们的密度相等,将它们沿水平方向切去相等质量
C.如果它们的质量相等,将它们沿水平方向切去相等高度
D.如果它们的质量相等,将它们沿水平方向切去相等质量
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:A、若使两物体对水平面的压强相同,则:h甲=h乙,
∵甲的边长小于乙的边长,即 P=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且
∴将它们沿水平方向切去相等高度,两物体剩余部分不一样高,A做法,不能满足要求;
B、将它们沿水平方向切去相等质量,则切去的物体体积也相等,
∵甲的边长小于乙的边长,S甲<S乙,
∴由V=Sh可知:h甲>h乙,
∴两物体剩余部分不一样高,B做法,不能满足要求;
⑵∵甲的边长小于乙的边长,∴S甲<S乙,V甲<V乙,
如果它们的质量相等,则P甲>P乙,ρ甲>ρ乙,
C、若将它们沿水平方向切去相等高度,则由P=ρgh可知,
甲、乙两个物块对地面减小的压强关系是:△P甲>△P乙,
则两物体剩余部分对地面的压强有可能相等,此做法符合题意;
D、若将它们沿水平方向切去相等质量,则两物体剩余部分的质量还是相等的,
由压强公式 可判断,两物体剩余部分对地面的压强仍然是P甲>P乙;
所以D做法不能满足要求。
故答案为:C。
【分析】甲、乙两个都是实心正方体物块,且放置在水平地面上,由P= = = = =ρgh可判断.
18.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。现将两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,则A、B剩余部分的质量分别为m′A、m′B,剩余部分对地面的压强分别为p′A、p′B. 则下列判断正确的是( )
A.m′A=m′B B.m′A>m′B C.p′A<p′B D.p′A>p′B
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)因为物体A、B放在水平地面上,高度相同,质量分布均匀,且A对地面的压力小于B对地面的压力。所以,若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A剩余部分的重力小于B剩余部分的重力,由G=mg可知,A剩余部分的质量小于B剩余部分的质量,即mA′<mB′.AB不符合题意;(2)由(1)知,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,A的底面积大于B的底面积,由p= 可知,pA′<pB′.C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲、乙两个都是实心长方体物块放置在水平地面上,由P= = = = =ρgh可判断.
19.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
【答案】D
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】(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。
故答案为:D。
【分析】对于直柱体,可利用p= = = = = =ρgh可知甲、乙的密度关系,再结合图像,根据m=ρV判断切去部分质量关系.
20.将质量为200g、底面积为4×10﹣2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2m2,则书对课桌的压强为 Pa;对静止在水平桌面上的物理书来说,此时物理书 (填“有”或“没有”)惯性,若物理书所受外力全部消失,它将 。
【答案】50;有;保持静止状态
【知识点】牛顿第一定律;惯性及其现象;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)书对课桌的压力:
F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
受力面积为书的底面积,即S=4×10﹣2m2,
书对课桌的压强:p= = =50Pa;
⑵一切物体在任何情况下都具有惯性,所以物理书无论静止还是运动都具有惯性,
若物理书所受外力全部消失,它将保持原来的静止状态不变。
故答案为:50;有;保持静止状态。
【分析】水平桌面上的书包的重力与压力大小相等;
惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性.一切物体在任何情况下都具有惯性.
牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
21.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。传送带的表面往往比较粗糙,其目的是 。包裹与传送带一起做水平匀速直线运动时,包裹共受到 个力的作用。已知长方体包裹长50cm,宽30cm,高10cm,质量为15kg。如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为 Pa.(g=10N/Kg)请在图中作出此时包裹的受力示意图 .
【答案】在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;两;1000;
【知识点】增大或减小摩擦的方法;摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)传送带的表面往往比较粗糙,其目的是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
⑵对包裹进行受力分析可知,包裹与传送带一起作用水平匀速直线运动时,
不受摩擦力的作用,只受到竖直向下的重力和支持力两个力的作用,受力示意图如下图所示:
⑶包裹与传送带接触面积:S=50cm×30cm=1500cm2=0.15m2,
包裹对传送带的压力:F=G=mg=15kg×10N/kg=150N,
对传送带的压强:p= = =1000Pa。
故答案为:在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;两;1000;如上图所示。
【分析】增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些.
结合运动状态对物体进行受力分析,并画出力的示意图.
利用p= 求得包裹对对传送带的压强.
22.如图(a)所示,同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙两物体对桌面的压强分别为20帕和10帕,则对桌面压力较大的为 (选填“甲”或“乙”),如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,则乙对桌面的压强大小为 帕。
【答案】甲;90
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:(1)因甲、乙两物体对桌面的压强分别为20Pa和10Pa,且由图知甲的受力面积大于乙的受力面积,
所以由F=pS可知,对桌面压力较大的为甲;(2)设甲正方体的高度(边长)为a,密度为ρ,则其体积为V=a3,
甲正方体的质量为:m=ρV=ρa3,
甲正方体对水平面的压力等于其重力,则:F=G=mg=ρa3g,
正方体的底面积:S=a2,
甲正方体对水平面的压强为:
p甲= = =ρga,
同理,乙正方体对水平面的压强为:
p乙=ρgb(b为乙正方体的高度),
由题知两正方体的密度相同,则 = = = = ;
即甲、乙两正方体的边长之比为2:1,
故甲、乙两正方体的体积之比为8:1,
根据G=mg=ρVg可知,甲乙两正方体的重力之比为8:1,即G甲=8G乙;
如果把甲放在乙的上面,如图(b)所示,此时乙对水平桌面的压力为:
F乙=G甲+G乙=8G乙+G乙=9G乙,
根据p= 可知,在受力面积不变时,压强与压力大小成正比,
所以,此时乙对桌面的压强为原来乙对桌面压强的9倍,
即此时乙对桌面的压强大小为:p′乙=9p乙=9×10Pa=90Pa。
故答案为:甲;90。
【分析】结合题意,利用p=比较 甲、乙两物体对桌面的 压力大小.
甲正方体对水平面的压力等于其重力,根据质量和重力、压强公式推导出甲正方体对水平面的压强为ρga,同理可得出乙正方体对水平面的压强;根据已知条件得出两正方体的边长之比,从而得出甲、乙两物体体积之比、质量及重力之比;如果把甲放在乙的上面,找出此时乙对水平桌面的压力与原来乙对水平桌面的压力大小关系,根据p=求出乙对桌面的压强大小.
23.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)
【答案】4.8;1200
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(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。
【分析】由ρ= 可得正方体物块的质量;由p= 可得物块对水平面的压强.
24.如图所示A、B两个正方体物体叠放在水平地面上,已知两物体的边长之比是lA:lB=2:1,密度之比为ρA:ρB=1:1,则B对A压力与A对地面的压力之比为 。
【答案】1:9
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解:已知两物体的边长之比是LA:LB=2:1,可假设LA=2,LB=1,
密度之比为ρA:ρB=1:1,可假设ρA=1,ρB=1,
两物体的体积之比是VA:VB=8:1,可假设VA=8,VB=1,
根据 得,
A的质量:mA=ρAVA=1×8=8;
B的质量:mB=ρBVB=1×1=1;
因为重力与质量成正比,
B对A压力等于B的重力,为GB=1;
A对地面的压力等于AB的重力之和,GA+GB=1+8=9;
则B对A压力与A对地面的压力之比为:1:9。
故答案为:1:9。
【分析】结合题意,利用p=分析计算即可,注意A对地面的压力等于AB的重力之和.
25.利用小桌子、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲至图丙所示。完成下列填空:
(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生 (选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的。我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子来代替海绵来完成实验。
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力 (选填“越大”或“越小”)。压力的作用效果越明显:通过比较图 (选填“甲”或“乙”)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)实验中主要采用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
(4)若将该小桌子和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p3和图丁中木板受到的压强p4.则p3 (选填“>”“<”或“=”)p4。
(5)小明用一木块代替小桌子放在海绵上,实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中,存在的问题是 。
【答案】(1)形变;可以
(2)越大;乙
(3)控制变量法
(4)=
(5)没有控制压力大小相同
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】解:(1)实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的;
我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料,如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验;(2)由图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)实验中主要采用的研究方法是控制变量法;(4)根据p= ,因压力和受力面积相同,若将该小桌子和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p3和图丁中木板受到的压强p4,则p3=p4。(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而实验时将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力也发生了改变,即没有控制压力大小相同,故他不能得出压力作用效果与受力面积无关的结论。
故答案为:(1)形变; 可以;(2)越大; 乙;(3)控制发变量; (4)=;(5)没有控制压力大小相同。
【分析】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(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)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查.
(4)根据p= 分析理解即可.
(5)研究压力作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同.