9.1 压强
知识点梳理
一、压力
(1)压力:在物理学中,把__________作用在物体表面的力叫做压力。
(2)压力的方向:从定义可知压力的方向总是__________于被压物体的表面;
(3)压力的作用点:压力的作用点在__________________上;
(4)压力的大小:压力的大小这个要素则比较复杂,如果一个物体放在水平桌面(或水平地面)上时,这时物体受到的压力就等于______________。
二、压强
(1)定义:在物理学中,物体_______________________________________叫做压强。
(2)通过上面压强的定义我们会发现:压强等于压力除以受力面积。也就是。
(3)物理量符号及公式:物理上用p表示___________,用_______表示压力,用_______表示受力面积。压强公式:
(4)压强的单位:在国际单位制中,力的单位是“牛顿”,面积的单位是“米2”,压强的单位是“牛/米2”。它有一个专门名称叫做____________,简称帕,用字母“Pa”来表示。1帕=1牛/米2。
(5)1帕的物理意义:表示每平方米面积上受到的压力是1牛顿。
(6)感受压强:1 Pa的压强很小,相当于把3粒芝麻压成粉,均匀地分布在1 cm2的面积上产生的压强。
三、增大和减小压强的途径与方法
(1)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。
(2)要增大压强,一方面可以增大压力,另一方面可以减小受力面积。
(3)要减小压强,一方面可以减小压力,另一方面可以增大受力面积。
练习题
一、选择题
1.关于压力和压强,下列理解正确的是( )
A.压力大小可能比重力大
B.压强是反映压力大小的物理量
C.重力越大的物体对接触面的压力越大
D.密度越大的物体对地面产生的压强也越大
2.如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.书包背带做得较宽
C.图钉帽的面积做得较大 D.在铁轨下面铺枕木
3. 如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大 B.甲对沙滩的压强较小
C.甲对沙滩的压力较大 D.乙对沙滩的压力较大
4.将一均匀的长方体砖块放在水平桌面上,如图所示,若沿虚线切开后,拿走右侧部分,则剩余部分对桌面的压力和压强分别是( )
A.压力、压强均减小 B.压力减小,压强增大
C.压力减小,压强不变 D.压力、压强均不变
5.太极拳是我国非物质文化遗产,集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
6.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F1,向右匀速地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、f不变,p变大 B.F变小,p、f变大
C.F、p不变,f变大 D.F、f不变,p变小
7.放在水平地面上的砖,若沿如图所示中的虚线截为相同两块后,再平叠在一起,则前后两次( )
A.对地面的压强之比为1∶2 B.对地面的压强之比为1∶1
C.密度之比为2∶1 D.受地面的支持力为1∶2
8.如图甲、乙两个正方体物块放置在水平桌面上,甲、乙的边长关系是,甲、乙的密度分别为、,重力分别为、,对水平面的压强分别为、,以下判断正确的是( )
A.若,则
B.若,将甲放到乙上,乙对桌面的压强大小有可能等于
C.若,则
D.若,将乙放到甲上,甲对桌面的压强大小有可能等于
二、填空题
9.在物理学中,把 的力叫做压力,压强来表示 一张纸平铺对桌面的压强为 帕,一本物理练习册 约页平放对桌面压强 帕,其物理意义为: .
10.美术课上同学们正聚精会神练习镌刻。大家发现篆刻刀刀刃锋利,这是为了 (选填“增大”“减小”)压强,同时镌刻时用的力越大,刻出的痕迹越深,这是通过改变 的大小来改变压强。
11. 六个边长为、密度为的相同正方体货物堆放在水平地板上,如图所示,地板发生了形变,产生的弹力的方向为垂直地板向上,货物对地板的压力为 ,压强为 。
12.边长为10 cm,质量为10 kg的密度均匀的正方体,放在面积为50 cm2的水平桌面中央,桌面受到的压力为 N ,桌面受到的压强为 Pa,如果将正方体沿竖直方向切去一半,则剩余部分对桌面的压强为 Pa.
13.如图甲,一质量分布均匀、宽为的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离的关系图象如图乙所示。木板的长度为 ,当时,木板对桌面的压强为 。
三、实验探究题
14.物理课堂上,老师请同学们进行如下实验:第一次,两食指同时挤压铅笔的两端;第二次,用更大的力同时挤压铅笔两端,如图甲所示。老师请同学说出自己的感受,同学们说:右手食指肚疼。老师说:疼,说明压力产生了一定的效果。请同学们根据刚才的实验及结果,大胆地猜一猜压力的作用效果可能与哪些因素有关,分别设计实验验证。
(1)同学们根据第一次实验得到猜想1:压力的作用效果可能与受力面积有关;根据第二次实验得到猜想2:压力的作用效果可能与 有关;
(2)为了验证同学们的猜想,小伟所在小组的同学找来了一块海绵、两块规格和质量均相同的长方体砖块进行实验,如图中的乙、丙、丁、戊所示。实验过程中,小伟和同学们是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(3)为了验证猜想2,小伟和同学们应观察比较图中的 两次实验。通过实验可得出结论: ;
(4)另一小组的同学在验证猜想1时,将两块相同的砖块竖放在海绵上,如图戊所示。他们发现图戊中的压力作用效果与图乙中的压力作用效果相同,得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。在探究过程中存在的问题是 。
四、计算题
15.一物体的质量是,在的水平拉力作用下,它在水平地面上做匀速直线运动。求:
(1)物体的重力是多大?
(2)物体受到的摩擦力多大?
(3)若该物体是边长为的正方体,它静止在水平面时对水平面的压强为多大?
16.如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A、B的边长分别为10cm和20cm。A的密度为4×103kg/m3,B的质量为10 kg (g取10N/kg),求
(1)物体B的重力。
(2)物体A对水平地面的压强。
(3)现将A、B各自沿水平方向切去相等的质量,使剩余部分对水平地面的压强相等,求切去部分的质量。
参考答案
1.A
2.A
3.C
4.C
5.C
6.A
7.A
8.B
9.垂直压在物体表面上;压力的作用效果;1;70;的面积上受到的压力是
10.增大;压力
11.;
12.100;104;104
13.0.8;37.5
14.(1)压力大小
(2)凹陷程度
(3)乙、丁;受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(4)没有控制压力相同
15.(1)解:物体的重力:;
(2)解:因为物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到的阻力和拉力是一对平衡力,
所以物体受到的摩擦力:
(3)解:静止在水平面时对水平面的压强
16.(1)物体B的总重力
GB =mBg=10kg×10N/kg=100N
(2)A的高度hA=10cm=0.1m
A对水平面的压强 p=ρAghA=4×103kg/m3×10N/kg×0.1m=4000Pa
答:物体B的重力100N;
答:物体A对水平地面的压强4000Pa;
(3)A的质量为mA=ρAVA=4×103kg/m3×(0.1m)3 =4kg
A的底面积SA=(10cm)2=0.01m2
B的底面积SB=(20cm)2=0.04m2
设A、B切去质量为m后,对地面的压强相等,可得
化简可得
即
解得m=2kg。
答:切去部分的质量2kg。
