資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺07 壓力 固體壓強【課程標準】①了解壓力,通過實驗探究,知道影響壓力作用效果的因素;②理解壓強的定義、公式及單位,能運用壓強公式進行簡單計算;③知道增大壓強和減小壓強的方法。【思維導圖】(知識●逐點夯實……必備知識系統梳理基礎重落實……復習自修)壓力(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫壓力(圖一:水杯對桌面的壓力,圖二:木塊對斜面的壓力,圖三:圖釘對墻壁的壓力)。①壓力并不都是由重力引起的(圖三:圖釘對墻壁的壓力)。把物體放在桌面上,如果物體不受其它力作用,則壓力F等于物體受到的重力G。圖一:水杯對桌面的壓力豎直向下 圖二:木塊對斜面的壓力垂直斜面向下 圖三:圖釘對墻壁的壓力垂直墻壁向左②固體可以大小、方向不變地傳遞壓力。壓強①概念:單位面積上受到的壓力叫做壓強。壓強可以定量地描述壓力的作用效果。研究壓力作用效果跟哪些因素有關時,運用了控制變量法,即保持受力面積不變,研究壓力的作用效果與壓力大小的關系;保持壓力大小不變,研究壓力的作用效果與受力面積的關系。②影響壓力的作用效果的因素探究方法 由于壓力的作用效果可能與多個因素有關,故在探究時采用控制變量法;實驗中壓力的作用效果通過海綿的凹陷程度來反映,這種研究問題的方法為轉換法探究過程實驗結論 (1)比較甲乙得出:在受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯 (2)比較乙丙得出:在壓力_一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯壓強的計算(1)計算公式:壓強= 或 p=(2)單位:壓強的國際單位制單位是帕斯卡,簡稱帕,符號Pa。1帕=1牛/米2,表示物體每平方米的受力面積上受到1牛的壓力。常用的壓強單位還有百帕(102帕)、千帕(103帕)、兆帕(106帕)。(3)壓強的簡單計算(注意以下三點)①壓強p的大小是由壓力F和受力面積S兩個因素共同決定的。當受力面積S一定時,壓強p與壓力F成正比;當壓力F一定時,壓強p與受力面積S成反比。②公式中的F是壓力而不是重力。當物體放在水平支承面上靜止不動時,物體對支承面的壓力大小正好等于物體受到的重力大小。這時,應寫明F=G,再用公式計算。③公式中的S是受力面積,而不是物體的表面積。當兩個物體相互接觸產生壓強時,應以實際接觸的面積作為受力面積。運用p=F/S公式計算壓強時S是指受力面積,不是物體的表面積,是施力物體與受力物體直接接觸的那部分面積。①圖中甲、乙間的受力面積為S乙;②圖中甲與地面間的受力面積為S甲,甲對地的壓力大小為G甲+G乙;③圖中甲、乙間的受力面積為a2。此公式適用于固、液、氣體的壓強的計算。(4)計算時,應注意單位的統一。力的單位一定是牛頓,受力面積的單位必須是米2。如果不是米2,一定要先換算成米2。增大和減小壓強的方法(1)增大壓強的方法:增大壓力;減小受力面積。(2)減小壓強的方法:減小壓力;增大受力面積。增大壓強例子減小壓強例子(課堂●分類突破……精選考點典例研析技法重悟通……考點演練)題型一:壓力[典例1]我們知道,一對作用力與反作用力總是大小相等,方向相反。如圖所示,重15N的長方體物塊甲放在水平桌面上,另一重5N的長方體物塊乙放在物塊甲上。則下列說法正確的是( )A.物塊乙所受的合力為10NB.物塊乙對物塊甲的壓力為15NC.桌面受到物塊甲的壓力為15ND.桌面對物塊甲的支持力為20N【答案】D【解答】解:A、物塊乙靜止,處于平衡狀態,受到平衡力的作用,故所受的合力為0N.故A錯誤;B、物塊乙對物塊甲的壓力等于物塊乙的重力,為5N.故B錯誤;C、桌面受到物塊甲的壓力等于物塊甲乙的重力之和,即5N+15N=20N.故C錯誤;D、由C知,桌面受到物塊甲的壓力為20N,而桌面對物塊甲的支持力與桌面受到物塊甲的壓力是一對相互作用力,故大小為20N,故D正確。故選:D。【對點訓練1】(2023 冷水灘區校級二模)如圖所示,兩個底面積和高都相同的容器甲和乙放在水平桌面上,注滿質量相等的不同液體,甲容器底部受到液體的壓力為F1,乙容器底部受到液體的壓力為F2,則( )A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.無法判斷【答案】C【解答】解:由圖可知,V甲液>V乙液,兩液體質量相等,由ρ=可得,ρ甲<ρ乙,已知兩容器高度相同,注滿質量相等的不同液體,由p=ρgh可知,甲容器底部受到液體的壓強p1<p2,又知道兩個底面積相同的容器甲和乙放在水平桌面上,由p=可得,F=pS,則兩容器底部受到液體的壓力為F1<F2。故選:C。題型二 壓力的作用效果[典例2](2023 歷下區校級模擬)振宇中學積極倡導學生加強假期社會實踐活動。如圖所示,小文同學在家跟著爸爸學習做菜,發現用刀刃切黃瓜時一刀就可以切到底,相同的力用刀的側面拍黃瓜時需要好幾下才能將黃瓜拍碎。針對這一現象,同學們經過討論形成了下面四個問題。你認為最有探究價值且易于探究的科學問題是( )A.黃瓜形變的程度與刀的使用部位有什么關系?B.壓力的作用效果與受力部位有什么關系?C.壓力的作用效果與受力面積大小有什么關系?D.壓強的大小與受力面積大小有什么關系?【答案】C【解答】解:結合現象可知,這里黃瓜的形變程度表現為壓力的作用效果,刀的使用部位不同,主要體現在受力面積的大小不同,而壓強是表示壓力作用效果的物理量,是通過探究后才最終抽象出的概念,此時還不能提出壓強的概念。因此,選項中最有探究價值且易于探究的科學問題是:C壓力的作用效果與受力面積大小有什么關系?故選:C。【對點訓練2】(2023春 晉江市期末)如圖所示,用一只礦泉水瓶和一塊海綿等器材探究“影響壓力作用效果的因素”。(1)實驗時,通過觀察 來比較礦泉水瓶對海綿的壓力作用效果;(2)在圖A、B、C的操作中,觀察圖A和圖 可知:壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;觀察圖B和C可知:受力面積一定時, 越大,壓力的作用效果越明顯;(3)若將礦泉水瓶放在石塊上,如圖D所示。圖D與圖A比較,礦泉水瓶對石塊和海綿的壓力作用效果 (填“相同”或“不相同”),理由是 ;【答案】(1)海綿的凹陷(或形變)程度; (2)B;壓力;(3)相同;壓力和受力面積相同。【解答】:1)實驗時,通過觀察海綿的凹陷(或形變)程度來比較礦泉水瓶對海綿的壓力作用效果。(2)研究壓力作用效果與受力面積大小關系,要控制壓力大小一定,在圖A、B、C操作中,觀察圖A和B可知:壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時應控制受力面積的大小不變,只改變壓力大小,故觀察圖B和C可知:受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(3)由(2)知,壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。若將礦泉水瓶放在石塊上如圖D所示。圖D與A比較,因壓力和受力面積都相同,故對石塊和海綿的壓力作用效果相同。故答案為:(1)海綿的凹陷(或形變)程度; (2)B;壓力;(3)相同;壓力和受力面積相同。題型三 壓強[典例3](2023春 蚌山區期中)用F表示壓力,用S表示受力面積,用p表示壓強,則.下面對此公式解釋正確的是( )A.物體所受的重力越大,產生的壓強越大B.物體的壓力越大,產生的壓強越大C.受力面積越大,產生的壓強越大D.受力面積不變,產生的壓強與壓力成正比【答案】D【解答】解:A、壓力并不都是由重力產生的,有些壓力與重力沒有任何聯系。故A錯。B、物體的壓力越大,產生的壓強越大,應是在受力面積一定時,故B錯。C、在壓力一定時,受力面積越大,產生的壓強越小,故C錯。D、受力面積一定時,即壓強與壓力的比值一定,壓強與壓力成正比。故選:D。【對點訓練3】如圖所示,水平桌面上有一長為L,質量分布均勻的木板M,右端與桌邊相齊,在水平力F的作用下,沿直線向右勻速移動L的距離(木板移動距離不超過木板長度的一半)。在此過程中,下列說法正確的是( )1111aaA.M對桌面的壓力不變,壓強變小B.M對桌面的壓力不變,壓強不變C.M對桌面的壓力不變,壓強變大D.M對桌面的壓力變大,壓強變大【答案】C【解答】解:木板向右運動的過程中,對桌面的壓力始終等于木板的重力,而木板的重力大小不變,所以這一過程中木板對桌面的壓力不變;由于這一過程中受力面積逐漸變小,由p=可知,木板對桌面的壓強逐漸變大。故選:C。題型四 增大壓強和減小壓強的方法[典例4](2023 青海)如圖所示的生活用品中,為了減小壓強的是( )A.釘子很尖 B.書包帶很寬C.菜刀磨得鋒利 D.木頭橛子很尖【答案】B【解答】解:ACD、釘子很尖、菜刀磨得鋒利、木頭橛子很尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故ACD不合題意。B、書包帶很寬是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強,故B符合題意。故選:B。【對點訓練4】(2023春 成華區期末)如圖所示是靜靜旅游時在賓館見到的一支旅行用的牙膏(凈含量5g),根據你的觀察和生活經驗,認為下列說法正確的是( )A.牙膏蓋子上面的豎紋是為了減小摩擦力B.牙膏蓋子中間的尖頭是為了增大壓力C.牙膏蓋子中間的尖頭是為了減小壓強D.牙膏蓋子中間的尖頭是為了增大壓強【答案】D【解答】解:A.牙膏蓋子上面的豎紋是在壓力一定的情況下,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力,故A錯誤;BCD.牙膏蓋子中間的尖頭是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積來增大壓強,故BC錯誤、D正確。故選:D。(課時●過關檢測……關鍵能力分層施練素養重提升……課后練習)1.(2023春 海淀區期中)三個質量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌面上,其內分別裝有甲、乙、丙三種液體,它們的液面在同一水平面上,如圖所示,若容器對桌面的壓力相等,則三種液體對容器底的壓力( )A.一樣大 B.甲最大 C.乙最大 D.丙最大【答案】D【解答】解:它們的液面在同一水平面上,容器底面積相同,三種液體體積:V甲>V乙>V丙,容器對桌面的壓力相等,裝有液體的三個容器的總重力相等,根據G=mg,裝有液體的三個容器的總質量相同等,又因三個容器的質量相同,所以三容器中液體的質量相等,即,m甲=m乙=m丙,根據密度公式ρ=,可知:ρ甲<ρ乙<ρ丙,液面在同一水平面上,h相同,根據液體壓強公式p=ρgh可知,p甲<乙<p丙,因三個容器的底面積相同,根據p=有F=pS,則F甲<F乙<F丙。故D正確,ABC錯誤。故選:D。2.(2023春 山亭區期中)著名的“木桶理論”是指用木桶來裝水,若制作木桶的木板參差不齊,如圖木桶上口較大下底較小,那么它能盛下水的容量,不是由這個木桶中最長的木板來決定的,而是由最短的木板來決定,所以它又被稱為“短板效應”。那么木桶底部受到水的壓力大小( )A.小于木桶中水的重力 B.大于木桶中水的重力C.等于木桶中水的重力 D.以上都有可能【答案】A【解答】解:由圖可知,木桶是口大底小的形狀,側壁對水有支持作用,承擔了一部分水的壓力,所以對木桶底的壓力小于桶內水的重力。故選:A。3.(2023春 萊陽市期中)如圖所示,甲、乙兩正方體放在海綿上,海綿下陷程度相同,以下說法正確的是( )A.甲、乙重力相等B.甲的密度大于乙的密度C.把甲放在乙上和把乙放在甲上海綿下陷程度相同D.把乙豎直截去一定的寬度后,乙下陷程度變大【答案】B【解答】解:由圖可知,甲、乙兩正方體放在海綿上時海綿的凹陷程度相同,則甲、乙對海綿的壓強相等。A.圖中甲對海綿產生壓強的受力面積(甲底面積)小于乙,由p=的變形式F=pS可知,甲對海綿的壓力較小,由水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知,甲的重力較小,故A錯誤;B.正方體對水平面的壓強p======ρgh,由圖兩者h甲<h乙,則ρ甲>ρ乙,即甲的密度大于乙,故B正確;C.把甲放在乙上和把乙放在甲上時兩者的重力相等,對海綿的壓力相等,而甲的底面積小(受力面積小),由p=可知,乙放在甲上對海綿壓強的壓強大,即海綿凹陷程度大,故C錯誤;D.把乙豎直截去一定的寬度后,由p=ρgh可知,乙剩余部分對海綿產生的壓強不變,乙下陷程度不變,故D錯誤。故選:B。4.(2023春 漢陽區期中)如圖所示,在“探究影響壓力作用效果的因素”的實驗中,下列說法正確的是( )①甲、乙兩次實驗中,小桌對海綿的壓力大小相等②甲、乙兩次實驗中,乙圖中小桌對海綿壓力作用的效果比甲圖中的明顯③甲、乙兩次實驗,說明壓力作用的效果跟受力面積的大小有關④甲、乙兩次實驗,可通過對比海綿被壓下的深淺來反映壓力的作用效果A.①② B.①②④ C.①③④ D.③④【答案】C【解答】解:①甲、乙兩次實驗中,小桌對海綿的壓力大小等于重力大小,故小桌對海綿的壓力大小相等,故①正確;②根據轉換法,甲圖中海綿的凹陷程度大,故甲圖中小桌對海綿壓力作用的效果比乙圖中的明顯,故②錯誤;③甲、乙兩次實驗中壓力相同,甲中受力面積小,壓力作用效果明顯,故說明壓力作用的效果跟受力面積的大小有關,故③正確;④根據轉換法,甲、乙兩次實驗,可通過對比海綿被壓下的深淺來反映壓力的作用效果,故④正確。故選:C。5.(2023 樂山)太極拳是國家級非物質文化遺產。一位太極拳愛好者在打拳過程中出現甲、乙所示的兩種站姿,在保持這兩種姿態靜止時,他對地面的壓力和壓強分別為F甲和F乙、p甲和p乙,則下列關系正確的是( )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】C【解答】解:人對地面的壓力等于自身重力的大小,且同一個人的重力一定,所以兩圖中人對地面的壓力大小相等,故AB錯誤;由圖可知,甲圖中人與地面的接觸面積小于乙圖中人與地面的接觸面積,且壓力大小相等,根據p=可知甲圖中人對地面的壓強比乙圖中的大,故C正確,D錯誤。故選:C。6.(2023春 太原期末)全球氣候變暖危及北極熊生存,聰明的北極熊學會了智慧出行。在通過薄冰時,它趴下身子,腹部貼著冰面向前爬行,如圖所示。北極熊采用這種姿勢是為了( )A.增大摩擦 B.減小摩擦 C.增大壓強 D.減小壓強【答案】D【解答】解:北極熊通過薄冰時采用趴下身子,腹部貼著冰面向前爬行是為了增大受力面積,減小對薄冰的壓強,保證順利通過。故選:D。7.(2023春 天山區期末)如圖甲所示,一質地均勻的長方體木塊放在水平地面上。現將木塊斜切去一部分,剩余部分如圖乙所示,此時木塊對地面的壓強為600Pa;如圖丙所示將圖乙中的木塊倒置后,此時木塊對地面的壓強為1000Pa。則圖甲中木塊對水平地面的壓強為( )A.750Pa B.800Pa C.850Pa D.900Pa【答案】A【解答】解:設圖乙中磚塊重力為G,底面積為S1,圖丙中磚塊底面積為S2,由F=pS可知,圖乙中磚塊對地面壓力:F1=p1S1=600Pa×S1圖丙中磚塊對地面壓力:F2=p2S2=1000Pa×S2又因為圖乙、丙中為同一磚塊且均水平自然放置,磚塊對地面壓力:F1=F2=G1,即:600Pa×S1=1000Pa×S2解得:S2=S1,將乙、丙兩圖組裝為一長方體,則F總=2G,S總=S1+S2=S1,組合長方體磚塊對地面的壓強:p===1.25×600Pa=750Pa,均勻柱形固體對水平地面的壓強p=ρgh,由于圖甲和組合長方體的密度和高度均相同,所以圖甲中磚塊對地面的壓強p'=p=750Pa。故選:A。8.(2023春 大田縣期中)一個沒有裝滿橙汁的密閉杯子,先正立放在水平桌面上(如圖A),然后反過來倒立在水平桌面上(如圖B)。兩次放置,杯子對桌面的壓力分別為FA和FB,則FA FB;橙汁對杯底的壓力分別為FA′和FB′,則FA′ FB′。(選填“>”、“=”或“<”)【答案】=;<【解答】解:靜止放在水平桌面上,杯底對桌面的壓力等于橙汁和杯子的重力,重力不變則壓力不變,即FA=FB;圖A密閉杯子正立放在水平桌面上,橙汁對杯底的壓力FA=pAs小=ρAghs小<ρAgV汁=G汁;圖B密閉杯子倒立放在水平桌面上,橙汁對杯底的壓力FB=pBs大=ρAghs大>ρAgV汁=G汁;所以F′A<F′B。故答案為:=;<。9.(2023 貴池區二模)如圖坦克對地面的壓強是6×104Pa,則“6×104Pa”表示的物理意義是: 。【答案】地面每平方米面積上受到坦克的壓力為6×106N。【解答】解:坦克對地面的壓強是6×104Pa,其表示的物理意義是地面每平方米面積上受到坦克的壓力為6×106N。故答案為:地面每平方米面積上受到坦克的壓力為6×106N。(2023春 洛陽期末)如圖,一塊長方體橡皮放置在水平桌面上,它對桌面的壓力是由 發生形變產生的;若沿ab豎直向下切去右邊,則此橡皮剩余部分對桌面的壓 ,壓強 (后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】橡皮;變小;不變【解答】解:長方體橡皮對桌面的壓力是由橡皮發生形變產生的;沿ab豎直向下切去右邊,橡皮的重力變小,對桌面的壓力變小;根據公式p=====ρgh可知,橡皮密度不變,高度不變,所以對桌面的壓強也不變。故答案為:橡皮;變小;不變。11.(2023春 成都期末)中醫文化是中華優秀傳統文化的重要組成部分,如圖是中醫“針灸”的情景。針灸所用的“毫針”很細,是通過減小受力面積的方式來 增大 壓強,從而利于針具順利刺入人體。針柄與針尾用銅絲纏繞呈螺旋狀,主要是為了 增大 摩擦,便于實施捻轉、提插等針刺手法。(兩空均填“增大”或“減小”)【答案】增大;增大。【解答】解:(1)針灸所用的“毫針”很細,是在壓力一定的情況下,通過減小受力面積的方式來增大壓強;(2)針柄與針尾用銅絲纏繞呈螺旋狀,是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,便于實施捻轉、提插等針刺手法。故答案為:增大;增大。12.(2023春 嶧城區期中)如圖所示,一重為2N的薄壁容器中裝有質量為600g的水,容器的底面積為40cm2,水對容器底部的壓力為 N,容器對桌面的壓強為 Pa。【答案】4;2000。【解答】:(1)水對容器底部的壓強:p1=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;水對容器底部的壓力:F1=p1S=1000Pa×40×10﹣4m2=4N;(2)水的重力為:G水=m水g=600×10﹣3kg×10N/kg=6N,容器對桌面的壓力:F2=G容器+G水=2N+6N=8N,容器對桌面的壓強:p2===2000Pa。故答案為:4;2000。13.(2023春 江津區期末)歡歡利用圖中的裝置探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”。(1)實驗是通過觀察 來比較壓力的作用效果的,這種研究方法叫做 。(2)歡歡通過比較甲、丙兩幅圖得出:壓力越大,壓力的作用效果越不明顯,同組的小宇認為這種說法是錯誤的,你認為錯誤的原因是 ;小宇指出通過甲、乙兩圖可以得出:當受力面積相同時,壓力 (選填“越大”或“越小”),壓力的作用效果越明顯。(3)通過 兩圖可得出結論:當壓力大小相等時,受力面積 (選填“越大”或“越小”),壓力的作用效果越明顯。(4)如圖丁所示,歡歡將小桌和砝碼放置在木板上,此時小桌對木板的壓強p丁與丙圖中小桌對海綿的壓強p丙的大小關系是p丁 p丙(選填“>”“<”或“=”)。(5)小宇提出還可以用鉛筆探究壓力的作用效果與受力面積的關系,如圖戊,小宇展示了兩種方向上的探究方式,你覺得 (選填“水平”或“豎直”)方向更合理。【答案】(1)海綿的凹陷程度;轉換法;(2)沒有控制受力面積相同;越大;(3)乙、丙;越小;(4)=;(5)水平。【解答】解:(1)由圖可知,本實驗是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果的,這種研究方法叫做轉換法。(2)甲、丙兩幅圖中壓力大小和受力面積均不同,因此得出的結論是錯誤的,原因是沒有控制受力面積相同;通過甲、乙兩圖可以得出:當受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。(3)要想得出:當壓力大小相等時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯,應控制壓力相同,只改變受力面積,因此可通過乙、丙兩圖得出結論。(4)將該小桌和砝碼放在如圖丁所示的木板上,與圖丙相比,壓力相同,受力面積也相同,因此壓強大小相同,只是木板不易形變,所以效果不明顯。故圖丙中的壓強p丙和圖丁中的壓強p丁的大小關系為p丙=p丁。(5)用鉛筆探究壓力的作用效果與受力面積的關系時,應保持壓力大小相同,如果豎直操作,鉛筆的重力會對壓力造成影響,因此,水平方向更合理。故答案為:(1)海綿的凹陷程度;轉換法;(2)沒有控制受力面積相同;越大;(3)乙、丙;越小;(4)=;(5)水平。14.(2023春 姑蘇區校級期末)如圖所示為砌城墻的長方體磚塊,其長、寬、高分別為60cm、50cm、20cm、磚的密度為2.0×103kg/m3。g取10N/kg。當將磚塊的一面放在水平地面上時,求:(1)磚塊對地面的壓力F壓。(2)如圖示放置時磚塊對地面的壓強p。(3)不同放法情況下,質量為60kg的小蘇站在這塊磚上,磚塊對地面的最大壓強p。【答案】(1)磚塊對地面的壓力F壓為1200N;(2)如圖示放置時磚塊對地面的壓強為4000Pa;(3)磚塊對地面的最大壓強為18000Pa。【解答】解:(1)磚塊的體積V=0.6m×0.5m×0.2m=0.06m3;磚塊的質量m=ρV=2×103kg/m3×0.06m3=120kg;磚塊的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N;磚塊對地面的壓F壓=G=1200N;(2)如圖示放置時磚塊與地面的接觸面積S=0.6m×0.5m=0.3m2;則磚塊對地面的壓強p===4000Pa;(3)根據p=可知,壓力一定時,接觸面積最小,壓強最大,由圖可知,最小受力面積為S最小=0.2m×0.5m=0.1m2;人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,磚塊對地面的最大壓力F大=G人+G=600N+1200N=1800N,磚塊對地面的最大壓強p大===18000Pa。答:(1)磚塊對地面的壓力F壓為1200N;(2)如圖示放置時磚塊對地面的壓強為4000Pa;(3)磚塊對地面的最大壓強為18000Pa。15.(2023春 蜀山區校級期中)網上購物帶動了快遞業的發展,包裹的分撿常需借助傳送帶。包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運動時,包裹受力情況如何?請在圖中畫出包裹此時的受力示意圖。已知長方體包裹長50cm,寬30cm,高10cm,質量為15kg。如果包裹平放在水平傳送帶上(如圖),則對傳送帶的壓強為 Pa。(g=10N/kg)【答案】見解析;1000。【解答】解:(1)包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運動時,它們是相對靜止的,包裹無相對運動、也無相對運動的趨勢,則包裹不受摩擦力的作用,包裹只受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力,即包裹共受到2個力的作用;如下圖所示:(2)包裹對水平傳送帶的壓力:F=G=mg=15kg×10N/kg=150N;長方體包裹與水平傳送帶的接觸面積(即受力面積):S=ab=0.5m×0.3m=0.15m2;則包裹對傳送帶的壓強:p===1000Pa。故答案為:見解析;1000。1.如圖所示,長方體的長寬高之比為3:1:1,現將9個這樣的長方體在水平面上疊放成一個正方體,在結構穩定的情況下,抽走其中的一塊后,其對地面的最大壓強和最小壓強之比為( )A.3:2 B.9:8 C.1:1 D.8:6【答案】A【解答】解:由題意知,不管從哪里任意抽取一塊,剩余長方體的重力之和都相等,因為靜止在水平面上的物體對水平面的壓力大小等于其自身重力大小,所以對地面的壓力都相等,從最下層抽取一塊,此時壓強最大,從上面兩層任意抽取一塊,此時壓強最小,已知長方體的長寬高之比為3:1:1,故最大受力面積和最小受力面積之比為3:2,由p=可得,最大和最小壓強之比為3:2。故選:A。2.一只封閉的小箱子,自重為G,內有一只重為G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上。則關于箱子對地面的壓力的說法正確的是( )A.若小蜜蜂在箱子內水平勻速飛行,箱子對地面的壓力等于GB.若小蜜蜂在箱子內豎直向上勻速飛行,箱子對地面的壓力大于G+G0C.若小蜜蜂在箱子內豎直向下勻速飛行,箱子對地面的壓力小于G+G0D.若小蜜蜂在箱子內傾斜向上勻速飛行,箱子對地面的壓力等于G+G0【答案】D【解答】解:蜜蜂勻速飛行,木箱靜止,因此木箱與蜜蜂組成的系統處于平衡狀態,它們受豎直向下的重力G+G0,地面對箱子的支持力F,由平衡條件得:F=G+G0.箱子對地面的壓力F′與地面對箱子的支持力F是作用力與反作用力,所以F′=F=G+G0,故ABC錯誤,D正確;故選:D。3.有四個完全相同的均勻正方體木塊放在水平桌上,現將甲、乙、丙截去完全相同的兩個小正方體(圖中陰影部分)后,它們對桌面的壓強分別為p甲、p乙、p丙和p丁,則( )A.p丁>p甲=p乙=p丙 B.p乙>p丙>p丁>p甲C.p乙>p丙=p丁=p甲 D.p乙>p甲>p丙>p丁【答案】B【解答】解:對于甲和丁,對桌面的壓力:F甲<F丁,S甲=S丁,因p=,故p甲<p丁;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①對于甲、乙、丙,對桌面的壓力:F甲=F乙=F丙,S甲>S丙>S乙,因p=,故p甲<p丙<p乙;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②對于丙和丁:若將丙的左邊露出部分切掉,得出丙′,如下所示:因p====ρgh,故p丙′=p丁;根據p=,F丙>F丙′,S丙=S丙′,所以,p丙>p丙′;p丙>p丙′=p丁;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③得出:p乙>p丙>p丁>p甲。故選:B。4.用50N的水平力把接觸面積為50cm2物重為20N的物體緊壓在豎直墻上,物體對墻的壓力為 牛頓,物體對墻壁的壓強為 帕斯卡。【解答】解:墻壁受到的壓力F=50N;S=50cm2=5×10﹣3m2壓強p===1×104Pa。故答案為:50N;1×104。5.如圖所示,在水平面上分別立放和平放著完全相同的兩塊磚A和B.在磚B上放著有重力不計的圓柱形薄壁容器C,C中裝有水,密度為ρ水.磚A和B的密度均為ρ,磚的上表面到水平地面的距離分別為h1和h2,C與磚B和磚B與地面的接觸面積分別為Sc、Sb,Sc=Sb,已知磚B和磚A對地面的壓強相等。求薄壁容器C中水的深度h水。【答案】見試題解答內容【解答】解:A對水平地面的壓強pA=ρgh2,B對水平地面的壓強:pB===+=ρgh1+=ρgh1+ρ水gh水,∵pA=pB,∴h水=;答:薄壁容器C中水的深度為。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺07 壓力 固體壓強【課程標準】①了解壓力,通過實驗探究,知道影響壓力作用效果的因素;②理解壓強的定義、公式及單位,能運用壓強公式進行簡單計算;③知道增大壓強和減小壓強的方法。【思維導圖】(知識●逐點夯實……必備知識系統梳理基礎重落實……復習自修)壓力(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫壓力(圖一:水杯對桌面的壓力,圖二:木塊對斜面的壓力,圖三:圖釘對墻壁的壓力)。①壓力并不都是由重力引起的(圖三:圖釘對墻壁的壓力)。把物體放在桌面上,如果物體不受其它力作用,則壓力F等于物體受到的重力G。圖一:水杯對桌面的壓力豎直向下 圖二:木塊對斜面的壓力垂直斜面向下 圖三:圖釘對墻壁的壓力垂直墻壁向左②固體可以大小、方向不變地傳遞壓力。壓強①概念:單位面積上受到的壓力叫做壓強。壓強可以定量地描述壓力的作用效果。研究壓力作用效果跟哪些因素有關時,運用了控制變量法,即保持受力面積不變,研究壓力的作用效果與壓力大小的關系;保持壓力大小不變,研究壓力的作用效果與受力面積的關系。②影響壓力的作用效果的因素探究方法 由于壓力的作用效果可能與多個因素有關,故在探究時采用控制變量法;實驗中壓力的作用效果通過海綿的凹陷程度來反映,這種研究問題的方法為轉換法探究過程實驗結論 (1)比較甲乙得出:在受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯 (2)比較乙丙得出:在壓力_一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯壓強的計算(1)計算公式:壓強= 或 p=(2)單位:壓強的國際單位制單位是帕斯卡,簡稱帕,符號Pa。1帕=1牛/米2,表示物體每平方米的受力面積上受到1牛的壓力。常用的壓強單位還有百帕(102帕)、千帕(103帕)、兆帕(106帕)。(3)壓強的簡單計算(注意以下三點)①壓強p的大小是由壓力F和受力面積S兩個因素共同決定的。當受力面積S一定時,壓強p與壓力F成正比;當壓力F一定時,壓強p與受力面積S成反比。②公式中的F是壓力而不是重力。當物體放在水平支承面上靜止不動時,物體對支承面的壓力大小正好等于物體受到的重力大小。這時,應寫明F=G,再用公式計算。③公式中的S是受力面積,而不是物體的表面積。當兩個物體相互接觸產生壓強時,應以實際接觸的面積作為受力面積。運用p=F/S公式計算壓強時S是指受力面積,不是物體的表面積,是施力物體與受力物體直接接觸的那部分面積。①圖中甲、乙間的受力面積為S乙;②圖中甲與地面間的受力面積為S甲,甲對地的壓力大小為G甲+G乙;③圖中甲、乙間的受力面積為a2。此公式適用于固、液、氣體的壓強的計算。(4)計算時,應注意單位的統一。力的單位一定是牛頓,受力面積的單位必須是米2。如果不是米2,一定要先換算成米2。增大和減小壓強的方法(1)增大壓強的方法:增大壓力;減小受力面積。(2)減小壓強的方法:減小壓力;增大受力面積。增大壓強例子減小壓強例子(課堂●分類突破……精選考點典例研析技法重悟通……考點演練)題型一:壓力[典例1]我們知道,一對作用力與反作用力總是大小相等,方向相反。如圖所示,重15N的長方體物塊甲放在水平桌面上,另一重5N的長方體物塊乙放在物塊甲上。則下列說法正確的是( )A.物塊乙所受的合力為10NB.物塊乙對物塊甲的壓力為15NC.桌面受到物塊甲的壓力為15ND.桌面對物塊甲的支持力為20N【對點訓練1】(2023 冷水灘區校級二模)如圖所示,兩個底面積和高都相同的容器甲和乙放在水平桌面上,注滿質量相等的不同液體,甲容器底部受到液體的壓力為F1,乙容器底部受到液體的壓力為F2,則( )A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.無法判斷題型二 壓力的作用效果[典例2](2023 歷下區校級模擬)振宇中學積極倡導學生加強假期社會實踐活動。如圖所示,小文同學在家跟著爸爸學習做菜,發現用刀刃切黃瓜時一刀就可以切到底,相同的力用刀的側面拍黃瓜時需要好幾下才能將黃瓜拍碎。針對這一現象,同學們經過討論形成了下面四個問題。你認為最有探究價值且易于探究的科學問題是( )A.黃瓜形變的程度與刀的使用部位有什么關系?B.壓力的作用效果與受力部位有什么關系?C.壓力的作用效果與受力面積大小有什么關系?D.壓強的大小與受力面積大小有什么關系?【對點訓練2】(2023春 晉江市期末)如圖所示,用一只礦泉水瓶和一塊海綿等器材探究“影響壓力作用效果的因素”。(1)實驗時,通過觀察 來比較礦泉水瓶對海綿的壓力作用效果;(2)在圖A、B、C的操作中,觀察圖A和圖 可知:壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;觀察圖B和C可知:受力面積一定時, 越大,壓力的作用效果越明顯;(3)若將礦泉水瓶放在石塊上,如圖D所示。圖D與圖A比較,礦泉水瓶對石塊和海綿的壓力作用效果 (填“相同”或“不相同”),理由是 ;題型三 壓強[典例3](2023春 蚌山區期中)用F表示壓力,用S表示受力面積,用p表示壓強,則.下面對此公式解釋正確的是( )A.物體所受的重力越大,產生的壓強越大B.物體的壓力越大,產生的壓強越大C.受力面積越大,產生的壓強越大D.受力面積不變,產生的壓強與壓力成正比【對點訓練3】如圖所示,水平桌面上有一長為L,質量分布均勻的木板M,右端與桌邊相齊,在水平力F的作用下,沿直線向右勻速移動L的距離(木板移動距離不超過木板長度的一半)。在此過程中,下列說法正確的是( )1111aaA.M對桌面的壓力不變,壓強變小B.M對桌面的壓力不變,壓強不變C.M對桌面的壓力不變,壓強變大D.M對桌面的壓力變大,壓強變大題型四 增大壓強和減小壓強的方法[典例4](2023 青海)如圖所示的生活用品中,為了減小壓強的是( )A.釘子很尖 B.書包帶很寬C.菜刀磨得鋒利 D.木頭橛子很尖【對點訓練4】(2023春 成華區期末)如圖所示是靜靜旅游時在賓館見到的一支旅行用的牙膏(凈含量5g),根據你的觀察和生活經驗,認為下列說法正確的是( )A.牙膏蓋子上面的豎紋是為了減小摩擦力B.牙膏蓋子中間的尖頭是為了增大壓力C.牙膏蓋子中間的尖頭是為了減小壓強D.牙膏蓋子中間的尖頭是為了增大壓強(課時●過關檢測……關鍵能力分層施練素養重提升……課后練習)1.(2023春 海淀區期中)三個質量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌面上,其內分別裝有甲、乙、丙三種液體,它們的液面在同一水平面上,如圖所示,若容器對桌面的壓力相等,則三種液體對容器底的壓力( )A.一樣大 B.甲最大 C.乙最大 D.丙最大2.(2023春 山亭區期中)著名的“木桶理論”是指用木桶來裝水,若制作木桶的木板參差不齊,如圖木桶上口較大下底較小,那么它能盛下水的容量,不是由這個木桶中最長的木板來決定的,而是由最短的木板來決定,所以它又被稱為“短板效應”。那么木桶底部受到水的壓力大小( )A.小于木桶中水的重力 B.大于木桶中水的重力C.等于木桶中水的重力 D.以上都有可能3.(2023春 萊陽市期中)如圖所示,甲、乙兩正方體放在海綿上,海綿下陷程度相同,以下說法正確的是( )A.甲、乙重力相等B.甲的密度大于乙的密度C.把甲放在乙上和把乙放在甲上海綿下陷程度相同D.把乙豎直截去一定的寬度后,乙下陷程度變大4.(2023春 漢陽區期中)如圖所示,在“探究影響壓力作用效果的因素”的實驗中,下列說法正確的是( )①甲、乙兩次實驗中,小桌對海綿的壓力大小相等②甲、乙兩次實驗中,乙圖中小桌對海綿壓力作用的效果比甲圖中的明顯③甲、乙兩次實驗,說明壓力作用的效果跟受力面積的大小有關④甲、乙兩次實驗,可通過對比海綿被壓下的深淺來反映壓力的作用效果A.①② B.①②④ C.①③④ D.③④5.(2023 樂山)太極拳是國家級非物質文化遺產。一位太極拳愛好者在打拳過程中出現甲、乙所示的兩種站姿,在保持這兩種姿態靜止時,他對地面的壓力和壓強分別為F甲和F乙、p甲和p乙,則下列關系正確的是( )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6.(2023春 太原期末)全球氣候變暖危及北極熊生存,聰明的北極熊學會了智慧出行。在通過薄冰時,它趴下身子,腹部貼著冰面向前爬行,如圖所示。北極熊采用這種姿勢是為了( )A.增大摩擦 B.減小摩擦 C.增大壓強 D.減小壓強7.(2023春 天山區期末)如圖甲所示,一質地均勻的長方體木塊放在水平地面上。現將木塊斜切去一部分,剩余部分如圖乙所示,此時木塊對地面的壓強為600Pa;如圖丙所示將圖乙中的木塊倒置后,此時木塊對地面的壓強為1000Pa。則圖甲中木塊對水平地面的壓強為( )A.750Pa B.800Pa C.850Pa D.900Pa8.(2023春 大田縣期中)一個沒有裝滿橙汁的密閉杯子,先正立放在水平桌面上(如圖A),然后反過來倒立在水平桌面上(如圖B)。兩次放置,杯子對桌面的壓力分別為FA和FB,則FA FB;橙汁對杯底的壓力分別為FA′和FB′,則FA′ FB′。(選填“>”、“=”或“<”)9.(2023 貴池區二模)如圖坦克對地面的壓強是6×104Pa,則“6×104Pa”表示的物理意義是: 。(2023春 洛陽期末)如圖,一塊長方體橡皮放置在水平桌面上,它對桌面的壓力是由 發生形變產生的;若沿ab豎直向下切去右邊,則此橡皮剩余部分對桌面的壓 ,壓強 (后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)。11.(2023春 成都期末)中醫文化是中華優秀傳統文化的重要組成部分,如圖是中醫“針灸”的情景。針灸所用的“毫針”很細,是通過減小受力面積的方式來 壓強,從而利于針具順利刺入人體。針柄與針尾用銅絲纏繞呈螺旋狀,主要是為了 摩擦,便于實施捻轉、提插等針刺手法。(兩空均填“增大”或“減小”)12.(2023春 嶧城區期中)如圖所示,一重為2N的薄壁容器中裝有質量為600g的水,容器的底面積為40cm2,水對容器底部的壓力為 N,容器對桌面的壓強為 Pa。13.(2023春 江津區期末)歡歡利用圖中的裝置探究“壓力的作用效果與哪些因素有關”。(1)實驗是通過觀察 來比較壓力的作用效果的,這種研究方法叫做 。(2)歡歡通過比較甲、丙兩幅圖得出:壓力越大,壓力的作用效果越不明顯,同組的小宇認為這種說法是錯誤的,你認為錯誤的原因是 ;小宇指出通過甲、乙兩圖可以得出:當受力面積相同時,壓力 (選填“越大”或“越小”),壓力的作用效果越明顯。(3)通過 兩圖可得出結論:當壓力大小相等時,受力面積 (選填“越大”或“越小”),壓力的作用效果越明顯。(4)如圖丁所示,歡歡將小桌和砝碼放置在木板上,此時小桌對木板的壓強p丁與丙圖中小桌對海綿的壓強p丙的大小關系是p丁 p丙(選填“>”“<”或“=”)。(5)小宇提出還可以用鉛筆探究壓力的作用效果與受力面積的關系,如圖戊,小宇展示了兩種方向上的探究方式,你覺得 (選填“水平”或“豎直”)方向更合理。14.(2023春 姑蘇區校級期末)如圖所示為砌城墻的長方體磚塊,其長、寬、高分別為60cm、50cm、20cm、磚的密度為2.0×103kg/m3。g取10N/kg。當將磚塊的一面放在水平地面上時,求:(1)磚塊對地面的壓力F壓。(2)如圖示放置時磚塊對地面的壓強p。(3)不同放法情況下,質量為60kg的小蘇站在這塊磚上,磚塊對地面的最大壓強p。15.(2023春 蜀山區校級期中)網上購物帶動了快遞業的發展,包裹的分撿常需借助傳送帶。包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運動時,包裹受力情況如何?請在圖中畫出包裹此時的受力示意圖。已知長方體包裹長50cm,寬30cm,高10cm,質量為15kg。如果包裹平放在水平傳送帶上(如圖),則對傳送帶的壓強為 Pa。(g=10N/kg)1.如圖所示,長方體的長寬高之比為3:1:1,現將9個這樣的長方體在水平面上疊放成一個正方體,在結構穩定的情況下,抽走其中的一塊后,其對地面的最大壓強和最小壓強之比為( )A.3:2 B.9:8 C.1:1 D.8:62.一只封閉的小箱子,自重為G,內有一只重為G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上。則關于箱子對地面的壓力的說法正確的是( )A.若小蜜蜂在箱子內水平勻速飛行,箱子對地面的壓力等于GB.若小蜜蜂在箱子內豎直向上勻速飛行,箱子對地面的壓力大于G+G0C.若小蜜蜂在箱子內豎直向下勻速飛行,箱子對地面的壓力小于G+G0D.若小蜜蜂在箱子內傾斜向上勻速飛行,箱子對地面的壓力等于G+G03.有四個完全相同的均勻正方體木塊放在水平桌上,現將甲、乙、丙截去完全相同的兩個小正方體(圖中陰影部分)后,它們對桌面的壓強分別為p甲、p乙、p丙和p丁,則( )A.p丁>p甲=p乙=p丙 B.p乙>p丙>p丁>p甲C.p乙>p丙=p丁=p甲 D.p乙>p甲>p丙>p丁4.用50N的水平力把接觸面積為50cm2物重為20N的物體緊壓在豎直墻上,物體對墻的壓力為 牛頓,物體對墻壁的壓強為 帕斯卡。5.如圖所示,在水平面上分別立放和平放著完全相同的兩塊磚A和B.在磚B上放著有重力不計的圓柱形薄壁容器C,C中裝有水,密度為ρ水.磚A和B的密度均為ρ,磚的上表面到水平地面的距離分別為h1和h2,C與磚B和磚B與地面的接觸面積分別為Sc、Sb,Sc=Sb,已知磚B和磚A對地面的壓強相等。求薄壁容器C中水的深度h水。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 07壓力 固體壓強(原卷版).doc 07壓力 固體壓強(解析版).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫