2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——8.1 压力的作用效果(原卷版+解析版)

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2022-2023学年八年级全册物理讲义(沪科版)——8.1 压力的作用效果(原卷版+解析版)

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第八章《压强》
8.1 压力的作用效果
【知识梳理】
1、压力:
(1)定义: 垂直 作用在物体表面上的力叫压力。
(2)压力产生的条件: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: 垂直 于接触面。
(4)作用点: 作用在受力物体的受力面上。
2、探究影响压力的作用效果的因素:
(1)压力的作用效果是通过 海绵的凹陷程度 反映的,这 转换 法;实验还采用 控制变量法 。
(2)压力的作用效果与 压力大小 和 受力面积 有关,当受力面积相同时,压力越 大 ,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越 小 ,压力的作用效果越明显。
3、压强的计算
(1)我们用 压强 来反映压力的作用效果。
(2)物理学中,把物体所受的 压力与受力面积的比 叫做压强。计算公式是 ,其中 F 表示压力, p 表示压强, S 表示受力面积。计算压力时可使用公式 F=pS ,计算受力面积时可使用公式 。
(3)国际单位制中,压强的单位是 帕斯卡 ,简称 帕 ,符号 Pa 。1Pa= 1 N/m2。
(4)推导公式:
适用于求圆柱体、正方体、长方体等密度均匀的柱体对水平面的压强。
4、增大和减小压强的方法
(1)增大压强:当受力面积不变时, 增大压力 ;当压力不变时, 减小受力面积 ;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。
(2)减小压强:受力面积不变时, 减小压力 ;压力不变时, 增大受力面积 ;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。
【易错点】
1.不能把压力与重力等同,重力和压力的区别如下:
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
2.面积单位的换算:1cm2=10-4m2,1dm2=10-2m2
【规律总结】
进行压强的计算时需要注意:
(1)单位统一:各物理量单位都使用国际单位;尤其要注意面积单位的换算。
(2)分清压力和受力面积(压力是作用在物体上的力,受力面积不一定是物体的底面面积);
(3)会利用压强公式的变形公式计算其他物理量。
【典例分析】
(2021四川绵阳中考)公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时_______(选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;已知锤头顶部面积是2.0mm2,底部面积是2.0cm2,若乘客敲击力是50N,则破窗锤对车窗的最大压强是_______Pa。
【答案】增大
【解析】
[1]在紧急情况下乘客敲击车窗时,破窗锤的锤头顶部尖,减小受力面积,增大压强。
[2]破窗锤对车窗的最大压强是
故破窗锤对车窗的最大压强是。
【思路小结】
解答压强问题,一是要清楚压强计算公式,准确掌握常见面积单位的换算;二是要能根据压强公式理解增大压强和减小压强的方法。
【真题操练】
一、选择题
1.(2021福建中考)图是运动员跳水的情景,下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是(  )
A.可以使跳板发生形变 B.其施力物体是地球
C.一定等于运动员的重力 D.可以改变运动员的运动状态
【答案】A
【解析】
运动员对跳板的压力的作用效果是使跳板发生弹性形变,故A正确;运动员对跳板的压力的施力物体是运动员,故B错误;运动员对跳板产生压力时,开始形变小压力小于重力,故压力不一定等于重力,故C错误;运动员对跳板的压力改变的是跳板的运动状态不是改变运动员的状态,故D错误。故选A。
2.(2021四川内江中考)关于压力下列说法正确的是(  )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
【答案】B
【解析】
压力是由于两个物体相互挤压使物体发生弹性形变而产生的力,施力物体不是地球,故A错误;压力的作用效果用压强表示,其大小与压力的大小和受力面积的大小有关,故B正确;压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,故压力的大小不是都等于重力的大小,故C错误;压力的方向总是垂直于受力面,并不一定竖直向下,故D错误。故选B。
3.(2019北京北京中考)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止.下列说法中正确的是
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
【答案】C
【解析】
铅笔处于静止状态,铅笔受到的两手指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的压力是一对相互作用力,所以铅笔对手的压力也相等;由图可知,右手指的受力面积比较小,根据 可知,右手指受到的压强比较大,故C正确,ABD错误.
4.(2021山东菏泽中考)下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是(  )
A.火车钢轨下垫上枕木 B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利 D.雪橇板做得比较宽大
【答案】C
【解析】
火车钢轨下垫上枕木,是通过增大受力面积,减小压强,故A错误;禁止货车超载,是通过减小压力,减小压强,故B错误;刀刃磨得锋利,是通过减小受力面积,增大压强,故C正确;雪橇板做得比较宽大,是通过增大受力面积,减小压强,故D错误。故选C。
5.(2022年上海市杨浦区中考一模(2021-2022学年九年级上学期期末质量检测物理试卷)物理试题)九年级第一学期物理练习册共有70页,平放在水平桌面中央时,它对桌面的压强约为(  )
A.1帕 B.35帕 C.70帕 D.140帕
【答案】B
【解析】
一张纸的重力约为0.05N,则70页练习册为35张,总重力约为G总=nG=35×0.05N=1.75N;一张纸的面积约为0.06m2,则它对桌面的压强,由计算可知,它对桌面的压强最接近35Pa,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
6.(2019山东滨州中考)在“探究影响压力作用效果的因素”实验时,某同学做了如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫类比法
B.探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,利用了甲、乙的实验结论
D.交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,利用了乙、丙的实验结论
【答案】B
【解析】
通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法,故A错误;探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法,故B正确;蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,是压力相同,受力面积越小,压力作用效果越明显,是利用了乙、丙的实验结论,故C错误;交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,利用了甲、乙的实验结论,故D错误。故选B。
7.(2022上海九年级)北京2022年冬奥会计划于2022年2月4日(正月初四)开幕,如图中滑雪运动员脚踩滑雪板,这样不容易陷入雪地中,穿滑雪板是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【解析】
滑雪运动员穿有滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,这样滑雪运动员就不易陷入雪地。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
8.(2021黑龙江哈尔滨德强学校八年级期中)如图,质量分布均匀的实心砖块放在水平地面上,若沿虚线切掉一半后,与原来对比(  )
A.压力变大 B.压力不变 C.压强变小 D.压强不变
【答案】D
【解析】
实心砖块对水平地面的压力等于砖的重力,若沿虚线切掉一半后,与原来对比,它的重力变为原来的二分之一,则它对水平地面的压力变为原来的二分之一,压力变小,受力面积也为原来的二分之一,根据,对地面的压强大小不变,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
9.(2021上海九年级期中)如图所示,两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止,则(  )
A.铅笔对右侧食指的压力较大 B.铅笔对左侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大 D.铅笔对左侧食指的压强较大
【答案】C
【解析】
铅笔处于静止状态,受到两手指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的压力是一对作用力与反作用力,所以这两力也相等。由此可知:两手指受到的铅笔的压力相同,故AB错误,不符合题意;由于两手指受到的压力相同,右边的受力面积小,由可知右边手指受到的压强较大,故C正确,D错误。故C符合题意。故选C。
10.(重庆綦江八年级期末)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等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.1∶2 B.4∶3 C.8∶1 D.4∶l
【答案】C
【解析】
由图像可知,甲乙两种物质的密度分别为,,因为两物体质量相等,以及两物体为等高的实心圆柱体,根据密度的变形公式及圆柱体的体积公式,得出A、B两种物质的底面积之比
两圆柱体AB对水平地面的压强之比为
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
11.(2022上海九年级)如图所示,甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上,它们对桌面的压强相等,现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去一部分,以下判断正确的是(  )
A.若剩余的高度相等,则甲被切去的质量一定多
B.若剩余的质量相等,则甲被切去的厚度可能多
C.若切去的高度相等,则甲被切去的质量可能多
D.若切去的质量相等,则甲被切去的厚度一定多
【答案】D
【解析】
设正方体的边长为l,则正方体对水平地面的压强
因p甲=p乙,所以有ρ甲gl甲=ρ乙gl乙,即ρ甲l甲=ρ乙l乙,由图可知,l甲<l乙,则ρ甲>ρ乙;若剩余的高度h相等,则切去部分的质量分别为,
甲乙切去部分的质量质量差为
根据ρ甲l甲=ρ乙l乙
故有
整理可得
根据l甲<l乙

所以,可知被切去的质量
故A错误;
若剩余的质量相等,则ρ甲l甲2l甲剩余=ρ乙l乙2l乙剩余,把ρ甲l甲=ρ乙l乙
代入可得l甲l甲剩余=l乙l乙剩余
根据l甲<l乙,代入上式可得,l甲剩余>l乙剩余,因甲的边长小于乙的边长,且甲剩余的厚度大于乙剩余的厚度,所以,乙被切去的厚度多,故B错误;
若切去的高度相等,则切去部分的质量分别为,
因l甲<l乙,ρ甲l甲=ρ乙l乙
则有Δm甲<Δm乙,即乙被切去的质量多,故C错误;
若切去的质量相等,由
可得
因ρ甲l甲=ρ乙l乙
可得,因l甲<l乙,故有,即甲被切去的厚度一定多,故D正确。故选D。
二、填空题
12.(2021上海九年级期中)___________是表示压力的作用效果的物理量。10帕表示1米2面积上所受的压力为 ___________牛。如图所示,一块砖块由平放变成竖放时,水平地面受到砖块的 ___________不变。
【答案】压强 10 压力
【解析】
[1]由压强的定义式可知,压强是表示压力产生的形变效果的物理量。[2]物体单位面积上受到的压力大小叫压强,所以10帕表示1米2面积上所受的压力为10牛。[3]一块砖块无论平放,还是竖放,水平地面受到砖块的压力都等于砖块的自身重力,所以水平地面受到砖块的压力不变。
13.(2021黑龙江哈尔滨八年级期中)一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它四脚着地时对地面的压强为______Pa。若大象抬起一条腿,它对地面的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】2.5×105 不变
【解析】
[1]大象的重力G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N,大象对地面的压力F=G=6×104N,大象四只脚的面积S=4×600cm2=2400cm2=0.24m2,大象对地面的压强;[2]若大象抬起一条腿,对地面的压力不变,还是F=G。
14.(2021青海西宁中考)如图所示,一个图钉帽的面积是,图钉尖的面积是,手指对钉帽的压力是20N,图钉尖对墙的压强为______Pa。图钉尖做的很尖,是为了在压力一定时,通过减小受力面积达到______(填“增大”或“减少”)压强的目的。
【答案】 增大
【解析】
[1]因固体可以大小不变的传递压力,所以,图钉尖对墙的的压力F尖=F帽=20N,则图钉尖对墙的压强=4×108Pa;[2]图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
15.(2021贵州中考)如图所示,是质量为20kg的超市购物车,某同学在超市选购商品的过程中,发现用力推一下购物车,车就会自己向前运动一段距离,购物车“自己向前运动”是由于购物车具有___________;若他在购物车内放入质量为15kg的货物后,购物车静止在水平地面上,与地面的总接触面积为10cm2,此时购物车对水平地面的压强为___________Pa。(g取10N/kg)
【答案】惯性 3.5×105
【解析】
[1]用力推一下购物车使购物车运动起来,由于购物车具有惯性,失去推力后车仍然要保持原来的运动状态继续向前运动,所以车就会自己向前运动一段距离。[2]此时购物车对水平地面的压力为F=G总=m总g=(20kg+15kg)×10N/kg=350N;则购物车对水平地面的压强为p=3.5×105Pa
16.(2021重庆市育才中学九年级开学考试)如图所示,底面积为500cm2、重为30N的物体B在水平地面上,再将底面积为200cm2,重为15N的物体A叠放在B的中央,则B对地面的压力是______N,B对地面的压强为______Pa。
【答案】45 900
【解析】
[1] B对地面的压力
[2] B对地面的压强为
17.(2021山东东营中考)劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地,同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利,是通过______来增大压强的;扁担中段制作得稍宽,是通过 ______来减小压强的。
【答案】减小受力面积 增大受力面积
【解析】
[1]镰刀刀刃被磨得非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的。[2]扁担中段制作得稍宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。
18.(2020湖北襄州八年级期中)货车超载,很容易把公路的路面压坏。交通管理部门规定货车的承载质量不得超过规定值。这是通过______一定时,限定货车对路面的______来控制货车对路面压强大小的。
【答案】受力面积 压力大小
【解析】
在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显,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;是通过受力面积一定时,限定货车对路面的压力大小来控制货车对路面压强大小的。
19.(2021安徽濉溪八年级期中)如图所示,实心物体A、B是两个边长分别为a和b的正方体,且b=2a。将它们平放在水平桌面上时,两物体对桌面的压强相等,则A、B的密度之比ρA:ρB=______;现沿水平方向将两物体的上部均切去的高度,则物体A、B剩余部分对桌面的压强pA:pB=______。
【答案】2:1 6:7
【解析】
[1]因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,如果设正方体边长为l,则正方体对水平桌面的压强,将它们平放在水平桌面上时,两物体对桌面的压强相等,则A、B的密度之比;[2]现沿水平方向将两物体的上部均切去
的高度,则剩余部分的高度之比,则物体A、B剩余部分对桌面的压强之比
三、简答题
20.(2021山西忻州八年级期末)2021年4月24日,我国首辆火星车命名揭晓,最终“祝融号”脱颖而出,为应对火星表面复杂的地形,科学家对“火星车”进行了“减肥”,使其总质量减少,并装配多个轮子,可以有效防止下陷。请你用所学物理知识分析其中的道理。
【答案】见解析
【解析】
“火星车”总质量减少、总重力减少,由于火星车对火星表面的压力等于总重力,所以火星车对火星表面的压力减少;装配有多个轮子,可以增大对火星表面的受力面积。由可知,减少压力、增大受力面积可以减小对火星表面的压强,从而达到防止下陷的目的。
四、实验题
21.(2021广东怀集八年级期末)如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,甲图所示,将小桌放在海绵上;乙图所示,在小桌上放一个砝码;丙图所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。
(1)比较______两图可知,当受力面积一定时,______,压力的作用效果越明显;
(2)比较乙丙两图可知,当压力一定时,______,压力的作用效果越明显;
(3)此实验中运用到的主要探究方法是______;
(4)小红想将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,她的思路正确吗______?为什么______?
(5)小明把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放(如图戊所示),发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。他的看法______(填“正确”或“不正确”)。因为______。
【答案】甲、乙 压力越大 受力面积越小 控制变量法(转换法) 不正确 没有控制受压面材料相同(木板桌面不能很好的显示压力的作用效果) 不正确 坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果(桌面的形变人眼看不到)
【解析】
(1)比较甲、乙两图可以看出,受力面积相同,压力不同,作用效果不同,故可得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)比较乙丙两图可以看出,压力相同,受力面积不同,作用效果不同,故可得出:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)此实验中研究一个量与多个变量的关系,运用到的主要探究方法是控制变量法;同时,通过受压面的形变来反映压力的作用效果,用到的是转换法。
(4)将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,这一思路不正确。因为图丁中的受压面材料与图乙的受压面材料不同,不能准确反映压力的作用效果。
(5)把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放,发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。这一结论是不正确的,因为坚硬的桌面不能很好的显示压力的作用效果。
22.(2021上海九年级期中)为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关,甲、乙两位同学分别选用若干实心长方体和正方体的不同方式放在同一水平沙面上进行实验,并分别将实验测得的数据和物体在沙中下陷深度记录在下面两张表中,甲同学将同一长方体平放、侧放、竖放在同一水平沙面上(数据见表一),乙同学将三块不同的正方体放在同一水平沙面上(数据见表二)
表一
实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米) 下陷深度(厘米)
1 10 2 1.00
2 10 4 0.50
3 10 8 0.25
表二
实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米) 下陷深度(厘米)
4 6 4 0.30
5 12 8 0.30
6 24 16 0.30
(1)两位同学在实验中是通过比较___________知道压力产生形变效果是否显著的。
(2)两位同学分析自己记录的实验数据及观察到的实验现象分别得到结论是:
甲:当压力相同时,压力作用效果与受力面积有关。
乙:当压力、受力面积同时增加相同倍数时,压力作用效果不变。
请判断:甲同学的结论是___________,乙同学的结论是___________(均选填“错误的”、“合理不完整”或“正确”)
(3)甲乙同学在观察表一、表二的实验序号___________的数据及观察到的实验现象后,得出结论:受力面积相同,物体所受压力越大,压力作用效果越显著。
(4)进一步综合分析两同学实验数据及相关条件,归纳得出结论:
a。分析比较___________的数据及相关条件可初步得出:压力与受力面积的比值越大,压力作用效果越显著。
b。分析比较___________的数据及相关条件可初步得出:___________。
【答案】下陷深度 合理不完整 正确 2、4或3、5 1、4 1、2(2、3;1、3) 当压力相同时,压力作用效果与受力面积有关,且受力面积越大,压力的作用效果越不明显
【解析】
(1)由题意可得,物体下陷的深度越深,表明压力产生的形变效果越显著,因此,实验中是通过比较物体下陷的程度来知道压力作用效果的。
(2)甲的结论指出了在控制压力不变的情况下,受力面积越大,压力产生的效果就越不显著,故结论合理,但不完整。由表二可以看出,当压力、受力面积同时增加相同倍数时,下陷深度都相同,没有变,故压力作用效果不变。
(3)要得出:“受力面积相同,物体所受压力越大,压力作用效果越显著” 这个结论,必须保证两组数据中的受力面积相同,压力不同,得到的下陷深度不同,故2、4或3、5均符合题意。
(4)表二中每组数据的压力与受力面积的比值都相同,表一中的每组数据的压力与受力面积的比值都不同且与表二中的比值不同,故从表一中选一组数据,表二中选一组数据均可证明:“压力与受力面积的比值越大,压力作用效果越显著”结论。通过表一中的1、2(2、3;1、3)组数据表明,当压力相同时,压力作用效果与受力面积有关,且受力面积越大,压力的作用效果越不明显。
五、计算题
23.(2021江苏连云港中考)若滑冰运动员固定姿势在水平冰面上匀速直线滑行40m用时10s。已知运动员和滑冰鞋的总质量为50kg,滑行过程中冰面的受力面积为2.5×10-4m2.(g取10N/kg)求:
(1)运动员的滑行速度;
(2)冰面受到的压力;
(3)此时冰面受到的压强。
【答案】(1);(2)500N;(3)
【解析】
解:(1)运动员的滑行速度
(2)运动员和滑冰鞋的总重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
冰面受到的压力
F=G=500N
(3)此时冰面受到的压强
24.(2021山东高唐八年级期末)我们的征途是星辰:2021年5月15日,天问一号巡视器成功着陆于火星。“祝融号”巡视器高度有1.85米,重量达到243kg,配有每个接触面积为100cm2的车轮,6个车轮均可独立驱动,多轮悬空的条件下依然能自由移动。(若,是的)求:
(1)巡视器在火星上受到的重力;
(2)巡视器对火星表面的压强。
【答案】(1)108N;(2)1800Pa
【解析】
解:(1)由题可知,,是的,巡视器的质量,则巡视器在火星上受到的重力为
(2)巡视器对火星表面的压力等于巡视器在火星上受到的重力,即
F=G=108N
火星表面的受力面积为
巡视器对火星表面的压强为第八章《压强》
8.1 压力的作用效果
【知识梳理】
1、压力:
(1)定义: 作用在物体表面上的力叫压力。
(2)压力产生的条件: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: 于接触面。
(4)作用点: 作用在受力物体的受力面上。
2、探究影响压力的作用效果的因素:
(1)压力的作用效果是通过 反映的,这 法;实验还采用 。
(2)压力的作用效果与 和 有关,当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
3、压强的计算
(1)我们用 来反映压力的作用效果。
(2)物理学中,把物体所受的 叫做压强。计算公式是 ,其中 表示压力, 表示压强, 表示受力面积。计算压力时可使用公式 ,计算受力面积时可使用公式 。
(3)国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,符号 。1Pa= N/m2。
(4)推导公式:
适用于求圆柱体、正方体、长方体等密度均匀的柱体对水平面的压强。
4、增大和减小压强的方法
(1)增大压强:当受力面积不变时, ;当压力不变时, ;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。
(2)减小压强:受力面积不变时, ;压力不变时, ;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。
【易错点】
1.不能把压力与重力等同,重力和压力的区别如下:
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
2.面积单位的换算:1cm2=10-4m2,1dm2=10-2m2
【规律总结】
进行压强的计算时需要注意:
(1)单位统一:各物理量单位都使用国际单位;尤其要注意面积单位的换算。
(2)分清压力和受力面积(压力是作用在物体上的力,受力面积不一定是物体的底面面积);
(3)会利用压强公式的变形公式计算其他物理量。
【典例分析】
(2021四川绵阳中考)公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时_______(选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;已知锤头顶部面积是2.0mm2,底部面积是2.0cm2,若乘客敲击力是50N,则破窗锤对车窗的最大压强是_______Pa。
【思路小结】解答压强问题,一是要清楚压强计算公式,准确掌握常见面积单位的换算;二是要能根据压强公式理解增大压强和减小压强的方法。
【真题操练】
一、选择题
1.(2021福建中考)图是运动员跳水的情景,下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是(  )
A.可以使跳板发生形变 B.其施力物体是地球
C.一定等于运动员的重力 D.可以改变运动员的运动状态
2.(2021四川内江中考)关于压力下列说法正确的是(  )
A.压力的施力物体一定是地球
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
C.压力的大小总是等于重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下的
3.(2019北京北京中考)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止.下列说法中正确的是
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对右侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大
D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
4.(2021山东菏泽中考)下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是(  )
A.火车钢轨下垫上枕木 B.禁止货车超载
C.刀刃磨得锋利 D.雪橇板做得比较宽大
5.(2022年上海市杨浦区中考一模(2021-2022学年九年级上学期期末质量检测物理试卷)物理试题)九年级第一学期物理练习册共有70页,平放在水平桌面中央时,它对桌面的压强约为(  )
A.1帕 B.35帕 C.70帕 D.140帕
6.(2019山东滨州中考)在“探究影响压力作用效果的因素”实验时,某同学做了如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫类比法
B.探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,利用了甲、乙的实验结论
D.交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,利用了乙、丙的实验结论
7.(2022上海九年级)北京2022年冬奥会计划于2022年2月4日(正月初四)开幕,如图中滑雪运动员脚踩滑雪板,这样不容易陷入雪地中,穿滑雪板是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
8.(2021黑龙江哈尔滨德强学校八年级期中)如图,质量分布均匀的实心砖块放在水平地面上,若沿虚线切掉一半后,与原来对比(  )
A.压力变大 B.压力不变 C.压强变小 D.压强不变
9.(2021上海九年级期中)如图所示,两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止,则(  )
A.铅笔对右侧食指的压力较大 B.铅笔对左侧食指的压力较大
C.铅笔对右侧食指的压强较大 D.铅笔对左侧食指的压强较大
10.(重庆綦江八年级期末)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等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为(  )
A.1∶2 B.4∶3 C.8∶1 D.4∶l
11.(2022上海九年级)如图所示,甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上,它们对桌面的压强相等,现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去一部分,以下判断正确的是(  )
A.若剩余的高度相等,则甲被切去的质量一定多
B.若剩余的质量相等,则甲被切去的厚度可能多
C.若切去的高度相等,则甲被切去的质量可能多
D.若切去的质量相等,则甲被切去的厚度一定多
二、填空题
12.(2021上海九年级期中)___________是表示压力的作用效果的物理量。10帕表示1米2面积上所受的压力为 ___________牛。如图所示,一块砖块由平放变成竖放时,水平地面受到砖块的 ___________不变。
13.(2021黑龙江哈尔滨八年级期中)一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它四脚着地时对地面的压强为______Pa。若大象抬起一条腿,它对地面的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
14.(2021青海西宁中考)如图所示,一个图钉帽的面积是,图钉尖的面积是,手指对钉帽的压力是20N,图钉尖对墙的压强为______Pa。图钉尖做的很尖,是为了在压力一定时,通过减小受力面积达到______(填“增大”或“减少”)压强的目的。
15.(2021贵州中考)如图所示,是质量为20kg的超市购物车,某同学在超市选购商品的过程中,发现用力推一下购物车,车就会自己向前运动一段距离,购物车“自己向前运动”是由于购物车具有___________;若他在购物车内放入质量为15kg的货物后,购物车静止在水平地面上,与地面的总接触面积为10cm2,此时购物车对水平地面的压强为___________Pa。(g取10N/kg)
16.(2021重庆市育才中学九年级开学考试)如图所示,底面积为500cm2、重为30N的物体B在水平地面上,再将底面积为200cm2,重为15N的物体A叠放在B的中央,则B对地面的压力是______N,B对地面的压强为______Pa。
17.(2021山东东营中考)劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地,同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利,是通过______来增大压强的;扁担中段制作得稍宽,是通过 ______来减小压强的。
18.(2020湖北襄州八年级期中)货车超载,很容易把公路的路面压坏。交通管理部门规定货车的承载质量不得超过规定值。这是通过______一定时,限定货车对路面的______来控制货车对路面压强大小的。
19.(2021安徽濉溪八年级期中)如图所示,实心物体A、B是两个边长分别为a和b的正方体,且b=2a。将它们平放在水平桌面上时,两物体对桌面的压强相等,则A、B的密度之比ρA:ρB
=______;现沿水平方向将两物体的上部均切去的高度,则物体A、B剩余部分对桌面的压强pA:pB=______。
三、简答题
20.(2021山西忻州八年级期末)2021年4月24日,我国首辆火星车命名揭晓,最终“祝融号”脱颖而出,为应对火星表面复杂的地形,科学家对“火星车”进行了“减肥”,使其总质量减少,并装配多个轮子,可以有效防止下陷。请你用所学物理知识分析其中的道理。
四、实验题
21.(2021广东怀集八年级期末)如图是“探究影响压力作用效果的因素”实验,甲图所示,将小桌放在海绵上;乙图所示,在小桌上放一个砝码;丙图所示,把小桌翻过来,桌面朝下,并在它上面放一个砝码。
(1)比较______两图可知,当受力面积一定时,______,压力的作用效果越明显;
(2)比较乙丙两图可知,当压力一定时,______,压力的作用效果越明显;
(3)此实验中运用到的主要探究方法是______;
(4)小红想将图丁与乙图比较压力大小对压力的作用效果的影响,她的思路正确吗______?为什么______?
(5)小明把两支同样的粉笔竖直放置在坚硬的水平桌面上,粉笔两头横截面积不同,其中一支正放,一支倒放(如图戊所示),发现桌面均无明显的形变,于是得出压力作用效果与受力面积无关的结论。他的看法______(填“正确”或“不正确”)。因为______。
22.(2021上海九年级期中)为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关,甲、乙两位同学分别选用若干实心长方体和正方体的不同方式放在同一水平沙面上进行实验,并分别将实验测得的数据和物体在沙中下陷深度记录在下面两张表中,甲同学将同一长方体平放、侧放、竖放在同一水平沙面上(数据见表一),乙同学将三块不同的正方体放在同一水平沙面上(数据见表二)
表一
实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米) 下陷深度(厘米)
1 10 2 1.00
2 10 4 0.50
3 10 8 0.25
表二
实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米) 下陷深度(厘米)
4 6 4 0.30
5 12 8 0.30
6 24 16 0.30
(1)两位同学在实验中是通过比较___________知道压力产生形变效果是否显著的。
(2)两位同学分析自己记录的实验数据及观察到的实验现象分别得到结论是:
甲:当压力相同时,压力作用效果与受力面积有关。
乙:当压力、受力面积同时增加相同倍数时,压力作用效果不变。
请判断:甲同学的结论是___________,乙同学的结论是___________(均选填“错误的”、“合理不完整”或“正确”)
(3)甲乙同学在观察表一、表二的实验序号___________的数据及观察到的实验现象后,得出结论:受力面积相同,物体所受压力越大,压力作用效果越显著。
(4)进一步综合分析两同学实验数据及相关条件,归纳得出结论:
a。分析比较___________的数据及相关条件可初步得出:压力与受力面积的比值越大,压力作用效果越显著。
b。分析比较___________的数据及相关条件可初步得出:___________。
五、计算题
23.(2021江苏连云港中考)若滑冰运动员固定姿势在水平冰面上匀速直线滑行40m用时10s。已知运动员和滑冰鞋的总质量为50kg,滑行过程中冰面的受力面积为2.5×10-4m2.(g取10N/kg)求:
(1)运动员的滑行速度;
(2)冰面受到的压力;
(3)此时冰面受到的压强。
24.(2021山东高唐八年级期末)我们的征途是星辰:2021年5月15日,天问一号巡视器成功着陆于火星。“祝融号”巡视器高度有1.85米,重量达到243kg,配有每个接触面积为100cm2的车轮,6个车轮均可独立驱动,多轮悬空的条件下依然能自由移动。(若,是的)求:
(1)巡视器在火星上受到的重力;
(2)巡视器对火星表面的压强。

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