第三讲 压力与压强—人教版八年级物理中考满分班复习讲义(机构用)

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第三讲 压力与压强—人教版八年级物理中考满分班复习讲义(机构用)

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(一)压力
1.压力:相互接触的两物体间相互挤压,垂直压在物体表面上的力. 方向:总是与被压物体表面 并指向 物体;
作用点:在 物体上;
大小:一般通过 方法求解.
压力有时由重力引起,有时不是由重力引起,压力与重力没有必然联系,更不能说压力就是重力.



(二)压强
1. 探究影响压力作用效果的因素—— 法和 法
在压力的作用下,物体会发生形变.是不是只要压力不变,物体的形变就会不变呢?铅笔两端对手指的压力大小相同,但两个手指的感觉不同.说明压力的作用效果除了和压力大小有关,也和受力面积有关.



比较上图中的甲、乙可以发现压力的作用效果与 有关,在接触面积一定的情况下, 越大,其作用效果越大;
比较上图中的乙和丙可以看出压力的作用效果还与 有关,在压力一定的情况下, 越大,其作用效果越小.
当压力和受力面积都不相同时,我们可以计算单位面积上受到的压力大小.这即是控制变量和比值法定义物理量的思想.比值法定义的物理量还有密度、速度等.



2. 物体单位面积上受到的压力叫压强,压强是描述压力作用效果的物理量,用符号 p 表示. 压强的定义式:
式中单位:p: ;F: ;S(受力面积): .1Pa=1N/m2.



3. 直立柱体自然平放时对水平面的压强
如正方体、长方体和圆柱体,其对水平地面的压力
FN=G,设直立柱体的底面积为 S,其高为 h,故有
p FN G mg Vg Shg gh S S S S S







你对了吗:
1.( )压力都是由重力产生的。
2.( )压力的大小总是等于物体的重力。
3.( )压力的方向有时垂直于物体的表面,有时不垂直于物体表面。
4.( )压强与压力成正比,与受力面积成反比。
5.( )骆驼的脚很大,可以减小压力,从而在沙漠中行走自如。
6.( )啄木鸟的嘴很尖,可以增大压强,从而凿开树干,捉到躲藏在深处的虫子。答案:1.× 2.× 3.× 4.? 5.× 6.?




【例1】 如图所示,两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是( )
A.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同B.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同C.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大D.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大答案:D
【例2】 京剧是中国五大戏曲剧种之一,腔调以西皮、二黄为主,用胡琴和锣鼓等伴奏,被视为中国国粹,列入了“人类非物质文化遗产代表作名录”。图 3 中这位扮相为孙悟空的京剧演员连续地展示了两个亮相动作,他对地面的压力及压强分别为 F 甲、F 乙、p 甲、p 乙,则下列判断中正确的是( )
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
答案:D


【例3】 沙滩上留有大人和小孩深浅相同大小不同的两对脚印,如图 6 所示,则下列说法中正确的是( )
A.大人对沙滩的压力大,压强大B.小孩对沙滩的压力小,压强小C.两个人对沙滩的压力相同 D.两个人对沙滩的压强相同
答案:D
【例4】 重 10N 边长为 5cm 的正方形磁铁吸附在铁板上,磁铁与铁板间的吸引为 15N,把它按图甲那样竖直放置,磁铁对铁板的压强是 Pa;按图乙那样水平放置,磁铁(在上)对铁板的压强是 Pa;按图丙那样水平放置,磁铁(在下) 对铁板的压强是 Pa.







答案:6000 10000 2000



【例5】 初三学生小明在水平路面骑行共享单车,经测量,每只车胎和地面的接触面积 50cm2, 该共享单车的质量为 15kg,试估测小明骑行时对地面压强( )
A.6.5×10 4Pa B.1.3×10 5Pa C.3×10 3Pa D.0.3Pa
答案:C
【例6】 在斜面上的金属块,重为 10N,金属块对斜面的压力为 6N,金属块与斜面的接触面积为 20cm2,则金属块对斜面的压强是( )
A.5×10 3Pa B.3×10 3Pa C.2×10 3Pa D.8×10 3Pa
答案:B
【例7】 如图所示,密度为 ρ、厚度为 d、边长为 L 的均匀正方形薄板静止在水平桌面上, 其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其
运动 L ,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力 F、压强 p 和摩擦力 f 的变化情况是
4
( )
A.p、F、f 均不变
B.p 大小由 ρdg 增大为 4 ρdg,F 不变、f 变大
3
C.F 大小由 ρL2dg 减小为 3 ρL2dg,p 不变、f 变小
4
D.p 大小由 ρdg 增大为 4 ρdg,F、f 不变
3
答案:D
【例8】 如图甲、乙两容器中装有质量相等的不同种液体,两容器底面积相等,放在水平桌面上,比较两容器对桌面的压力、压强,则( )
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
答案:A
【例9】 水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体.其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同.若将小球A 放在甲容器的液体中,小球A 静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为 F1;若将小球A 用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球 A 静止时乙容器对桌面的压力为 F2;若将小球A 放在丙容器的液体中,小球A 静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为 F3;若将小球 A 放在丁容器的液体中,用一根不计质量的



细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触,小球A 静止时丁容器对桌面的压力为 F4,则下列判断正确的是( )
A.F2C.F1=F3答案:B


【例10】小强在一次实验中记录了压强 p 与力 F 的实验数据,如下表所示。根据数据归纳出
p 与 F 的关系式 p=

F/N 10 12 14 16 18 20
p/Pa 700 820 940 1060 1180 1300
答案:P=60Pa/N+100Pa


【例11】某犯罪嫌疑人抢劫沙滩上游人的财物后逃离了现场。为了获得相关信息,技侦人员做了如下工作:①调取监控录像分析发现,其逃离时步长约为 90cm,步频约为 7 次
/s;②从监控录像上测得人高 12cm,海滩上遮阳伞高 18cm;③现场勘测:遮阳伞高 2.7m;一只鞋印面积为 250cm2;将底面积为 2cm2,重 4N 的物体放在沙滩上留下的印痕与嫌疑人脚印印痕深度相同。(g 取 10N/kg)
(1) 犯罪嫌疑人身高约为多少?
(2) 犯罪嫌疑人的体重大约是多少?
(3) 逃离 10 分钟后,犯罪嫌疑人离作案现场有多远? 答案:(1)1.8m (2)500N (3)3.78×103m





【例12】在封冻的冰面上,若人的每只鞋底面积是 125cm2,体重为 500N 的人恰好可以通过求:(1)冰面最多可以承受多大的压强?
(2) 如果要把 600kg 的木箱推过冰面,那么木箱底面积至少需要多大?
(3) 如果每只鞋底面积是 175cm2,体重为 500N 的人最多可以负重多少通过冰面?答案:(1)4×10 4Pa (2)0.15m2 (3)200N



【例13】如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象.如果用上述两种物质做成A、B 两个质量相同的实心正方体,把它们放在宽大水平面上.则根据图象可知,A、B 两物体密度之比及 A、B 两物体对水平面的压强之比为( )
A.ρA:ρB=1:8 pA:pB=4:1 B.ρA:ρB=8:1 pA:pB=4:1 C.ρA:ρB=4:1 pA:pB=1:1 D.ρA:ρB=8:1 pA:pB=1:1 答案:B
【例14】小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验.下列分析不正确的是( )

A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关B.探究的方法:控制变量法
C. 探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D. 探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关答案:C
【例15】物理学中常用控制变量法研究几个物理量之间的关系。将木质小桌按照图 19 甲、乙所示放在泡沫塑料上进行实验,该实验的目的是研究压力作用效果与 的关系。而下列事实中,最能说明压力作用效果跟受力面积有关的是 。(选填选项前的字母)
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沙坑中,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:受力大小 C



【例16】图 23 所示,在 2017 年中央电视台春节联欢晚会上,11 位执行过载人航天任务的航天英雄欢聚在一起,他们在一座星云雕塑 上留下了每个人宝贵的手掌印,这一雕塑取名为“掌中苍穹”由 中国国家博物馆收藏。细心的同学发现航天英雄们都在用力下 按使手掌印迹更清晰。请根据这个现象,提出一个可探究的科 学问题: 。答案:压力的作用效果与压力的大小有关吗?








图 23



【例17】小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示.

(1) 小明通过观察 来比较压力的作用效果.
(2) 分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是 .
(3) 图乙和图丙探究的问题是 .
(4) 小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关.你认为小强的方法是
(选填“正确”或“错误”),理由是: .
(5) 在物理学中,用 来表示压力的作用效果.
答案:(1)海绵的凹陷程度 (2)当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显; (3)在受力面积一定时,压力作用效果跟压力大小的关系; (4) 错误;小明同时改变了受力面积和压力大小,没有控制压力大小不变; (5)压强
【例18】在“探究压力的作用效果”的实验时所用实验器材如图 23 所示。小乐同学利用海绵, 长方形木块和一盒钩码进行实验。他把海绵放在水平桌面上,将木块放在海绵上, 观察海绵形变的大小;然后将不同数量的
钩码分别放在木块上,观察海绵形变的大小。通过对实验现象的对比,他得出“形变越大的物体,受到的压强越大”的结论。请你自选器材证明小乐同学的观点是错误的。
答案:(1)取一块海绵放在水平面上,将木块放在海面上,观察海绵的形变;
(2)将步骤(1)中的木块放在水平桌面上,观察桌面的形变
由于同一物体对于受力面的压力、受力面积都相同,压强相同。海绵形变比较大因此小乐同学的观点是错误的。



【例19】如图 25 所示,水平实验桌上有一个长方体石块和一个正方体铁块,石块的质量和体积均大于铁块。小海认为石块质量大,石块对水平实验桌的压强大;小霞认为铁块的底面积小,铁块对水平实验桌的压强大。老师说他们的说法都有问题。
在没有测量仪器的条件下,请你帮他们想一个办法,选择合适的器材,通过实验比较石块和铁块对水平实验桌的压强大小,并简要写出主要的实验步骤及实验现象。答案:器材:一块合适的海绵
①将海绵放在水平面上;
②分别将石块和铁块放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;
③对比现象:若石块下的海绵凹陷的深,则对水平实验桌的压强大;反之铁块对水平实验桌的压强大

【例20】三种材料的密度之比为 3∶2∶1,取其质量之比为 1∶2∶3,制成相同高度的圆柱体竖立在水平桌面上,它们对桌面产生的压强之比是( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.1∶4∶9 D.1∶1∶1
答案:B
【例21】同种材料制成的几个圆柱体,它们的质量、粗细、高度各不相同,把它们竖直放在水平桌面上,则( )
A.质量较大的圆柱体对桌面的压强大B.较粗的圆柱体对桌面的压强大 C.它们对桌面的压强一样大
D.较高的圆柱体对桌面的压强大答案:D
【例22】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力 F 甲、F 乙的关系是( )
A.F 甲一定大于 F 乙
B.F 甲可能大于 F 乙
C.F 甲一定小于 F 乙
D.F 甲可能小于 F 乙
答案:A
【例23】如图所示,物体 A、B 均为正方体,物体A 密度为 3×10 3kg/m3,B 密度为 2×10 3kg/m3,物体 A 的边长为 20cm,物体B 的边长为 10cm.则A 对B 的压强为 Pa;B 对桌面的压强 Pa.答案:2.4×104Pa 2.4×106Pa



【例24】如图所示,两个正方体金属块A、B 叠放在水平地面上,金属块B 对地面的压强为
p1.若取走金属块 A,金属块B 对地面的压强为 p2,已知 p1:p2=3:2, 金属块 A、B 的棱长之比 lA:lB=2:3,则金属块 A 与金属块B 的密度之比A :B= .
答案:27:16




【例25】有两个实心圆柱体A 和 B 叠放在一起,并且完全接触,放在水平地面上,已知:A、B 两圆柱体的高分别为 8cm、10cm,A 与 B 的底面积之比为 1:4,A 对 B 的压强是 2000Pa,B 的密度是 3×10 3kg/m3.求:
(1)圆柱体A 的密度;
(2)B 对地的压强(g=10N/kg).
答案:(1)2.5×10 3kg/m3 (2)3500Pa.




【习1】 图 2 所示的四个实例中,为了减小压强的是( )


答案:A
【习2】 用相同材料,相同质量的物质做成实心的长方体,球体和圆锥体如图所示放在水平桌面上,若三个物体对桌面的压力和压强分别为 F 甲、F 乙、F 丙及 p 甲、p 乙、p 丙, 则下述关系正确的是( )
A.F 甲>F 乙>F 丙
B.F 甲=F 乙=F 丙
C.p 乙>p 甲>p 丙
D.p 丙>p 甲>p 乙
答案:BC


【习3】 一封闭容器装满水后,静止放在水平桌面上,如图(甲),对桌面产生的压力与压强分别为 F1、p1,当把容器倒放在桌面上,如图(乙),静止时对桌面产生的压力与压强分别为 F2、p2.则( )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1=F2,p1<p2 C.F1>F2,p1=p2 D.F1<F2,p1=p2 答案:B

【习4】 两个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度大小关系为 ρ1>ρ2,若这两个正方体对水平地面的压力分别为 F1 和 F2,则( )
A.F1=F2 B.F1F2 D.无法确定
答案:C



【习5】 甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知 ρ 甲<ρ 乙<ρ 丙.若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块,则三个立方体对水平地面的压强大小关系为( )
A.p 甲>p 乙>p 丙 B.p 甲=p 乙=p 丙
C.p 甲<p 乙<p 丙 D.无法判断答案:C

【习6】 有一密度均匀的长方体铜块,被截成A、B 两块,如图所示。已知 LA:LB=2:1,则它们对水平桌面的压力和压强之比为( )
A.FA:FB=2:1,pA:pB=2:1 B.FA:FB=1:2,pA:pB=1:1 C.FA:FB=2:1,pA:pB=1:1 D.FA:FB=1:2,pA:pB=2:1
答案:C


【习7】 云南素有动物王国之称,该省特有的野牛属于国家一级保护动物.动物保护组织成员测出野牛在水平沙地上站立时留下的一个脚印面积为 0.025m2,深度为 1.8cm, 并对该地进行抬压实验发现使沙地达到相同深度的压强为 2×10 5Pa,请你根据以上数据推算:
(1) 野牛对该沙地的压力为多大?(假设四只脚印面积相等)
(2) 野牛的质量为多少?(g 取 10N/kg) 答案:(1)2×10 4N (2)2×10 3kg






【习8】 小莉同学的质量为 45kg,她每只鞋接触地面的面积为 1.5×10 -2m2,她站在了一块泥地上,为了不让脚陷进泥地,她在水平泥地上放一块重力为 200N 的木板,当她站在木板中央时,地面受到压强为 325Pa.求:
(1) 她对木板的压强;
(2) 木板与地面的接触面积
答案:(1)15000Pa (2)2m2



【习9】 如图所示,小刚为了探究:压强可能与受力面积和压力的大小有关,找到了下面器材:规格相同的两块海绵、三本字典。设计了下面的实验:图甲海绵平放在桌面上; 图乙海绵上平放一本字典;图丙海绵上叠放两本字典;图丁海绵上立放一本字典; 图戊一本字典平放在桌面上。

(1) 通过图甲、乙,可以得出:力能使物体发生 ,小刚是根据 来比较压强的。
(2) 通过图乙、丙,可以得出:在 一定时, 越大,压强越大。
(3) 通过观察图 两图后得出:在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(4) 设图乙、图戊中字典对海绵的压强分别是 p 乙、p 戊,则 p 乙 p 戊。(选填
“大于”、“小于”或“等于”)
答案:(1)形变 海绵凹陷程度 (2)接触面积 压力 (3)乙丁
(4)大于



【习10】小明同学利用 A、B 两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1) 如图 22 所示,实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的;比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是
(2) 小明同学实验时将物体 B 沿竖直方向切成大小不同的两块,如图 23 所示。他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。你认为他在探究过程中存在的问题是 。



答案:(1)泡沫的凹陷程度;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)没有控制压力不变



【习11】小丽认为“物体的重力越大,对接触面的压力越大”。实验桌上的实验器材如图 22 所示:材质相同的实心小木块和大木块各一个,海绵块一个,木块和海绵块均为底面积相同的长方体。请利用图 22 所示的实验器材设计一个实验,证明小丽的说法是错 .误.的。请写出实验步骤、实验现象及简要说明。(可画图辅助说明实验步骤)







答案:
(1) 如图 2 甲所示,海绵块放在桌面上,将大木块叠放在海绵块的正上方,观察海绵块的形变程度。(1 分)
(2) 如图 2 乙所示,海绵块放在桌面上,将小木块叠放在海绵块的正上方,在小木块的正上方施加一个向下的力,使海绵形变大于步骤(1)时的形变。
简要说明:大木块重力大,对海绵块的压力小(海绵形变小);小木块重力小,对海绵块的压力大(海绵形变大)。因此,小丽的说法是错



第三讲 固体压强

第三讲 压力与压强



图 3



图 6









铁板

铁板
磁铁





图 19

图 23



石块 铁块图 25








大型平板车装有很多轮子
A

压路机的碾子很重
B

图 2

安全锤的锤头很尖
C

盲道上凸起的圆点
D







图 22

图 23



大木块
图 22


小木块


海绵块

大木块

F

小木块
海绵块 海绵块



图 2





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