9.1压强 练习
一、单选题
1.下列事例中属于减小压强的是( )
A.足球鞋底的鞋钉 B.很薄的菜刀刀刃
C.尖锐的逃生锤 D.较宽的书包带
2.如图所示,一块密度分布均匀的木块放在水平地面上,现在沿虚线方向将木块锯成A和B两部分,B的上、下底面面积之比为,则A、B对地面的压强之比为( )
A. B. C. D.
3.一本书放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动,使其一部分移出桌面(但未倾翻),在此过程中,书对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力不变,压强变大 B.压力变小,压强变大
C.压力变大,压强不变 D.压力变大,压强变小
4.下列实例中,为了减小压强的是( )
A.蚊子尖尖的口器
B.推土机宽大的履带
C.吸管一端剪成斜口
D.篆刻刀的刀刃
5.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从图(a)所示的位置运动到图(b)所示的位置。在此过程中,物体A对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.不变 变大 B.变大 变大
C.不变 变小 D.变大 变小
6.如图所示,用的压力把重的物体紧压在竖直的墙上,物体与墙壁的接触面积为,则墙受到的压力和压强分别是( )
A.42N、4200Pa B.30N、3000Pa
C.12N、7000Pa D.72N、7200Pa
7.在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉帽做得很大 B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利 D.货车限载保护路面
8.如图所示,A、B两实心正方体物块的密度之比为,质量之比为,若按照甲、乙不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲︰F乙=9︰4;p甲︰p乙=2︰3
B.F甲︰F乙=1︰1;p甲︰p乙=3︰2
C.F甲︰F乙=1︰1;p甲︰p乙=4︰9
D.F甲︰F乙=9︰4;p甲︰p乙=9︰4
二、多选题
9.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。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,但是有剩余。、分别表示A、B剩余部分的质量,、分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的( )
A. B. C. D.
10.如图所示的现象中,属于增大压强的是( )
A.用很细的钢丝切肥皂
B.铁轨铺在枕木上
C.压路机的碾子质量很大
D.穿着滑雪板滑雪
三、填空题
11.在2025年2月16日结束的亚洲公路自行车锦标赛上,中国车手吕先景成功夺得精英组大赛冠军。假设人与车总质量约。每个轮胎与地面接触面积约为,则自行车对地面的压强 。()
12.如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗,它能稳健地爬陡坡。它的出现,让我国机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70kg,每只脚与地面接触面积为5×10-3m2。机器狗行走时(两脚着地),它对地面的压强为 Pa。
13.2024年10月是《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》印发和全国中医药大会召开五周年。如图为中医的针灸疗法,最大的特点是采用针刺和艾灸相结合,针尖很细是通过 来增大压强。
14.如图所示,小明用两食指同时压铅笔两端,左手指受到的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)右手指受到的压力,左手指受到的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)右手指受到的压强。此实验可探究压力的作用效果与 的关系。
四、计算题
15.一头大象体重为,当它四只脚着地时与地面的总接触面积是。求:
(1)这头大象抬起一只脚时,它对地面的压力;
(2)这头大象四只脚着地时,它对地面的压强。
16.小李想制作一个合金工艺品,由A、B两部分构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,且A、B的密度之比ρA∶ρB=5∶2,底面积SA=40cm2,SB=10cm2,高度相同。若沿水平方向将该模型切去高度为的一部分,并将切去部分竖直地正放在同一水平面上。切去部分对水平面的压强为p1,剩余部分对水平面的压强为p2,其中p1与切去部分的高度的关系如图乙所示。求:
(1)B物体的密度ρB;
(2)未切之前,AB组合对地面的压强p0;
(3)当时,若要使得p1=p2,则需要切掉的高度。
五、实验题
17.如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
(1)实验中,通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)比较C、D、E图三次实验,得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与 有关。
(3)你认为 (填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;A图中水瓶对砖块的压强pA和B图中水瓶对海绵的压强pB的大小关系为pA pB。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)如图F所示,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,海绵的凹陷程度与 图一样。
(5)通过实验可知压力的作用效果与压力,受力面积有关。如右图所示,甲、乙两个实心正方体,放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,则剩余部分的质量m甲 m乙;如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后,则剩余部分对地面的压强p甲 p乙。选填(“大于”、“小于”或“等于”)
18.小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,探究压力作用效果与哪些因素有关,如图所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,发现接触面积越大,小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与 有关;
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与 有关;
(3)实验过程中,压力的作用效果是通过 表现出来的,这种研究问题的方法叫作 。
19.某同学利用小桌、钩码、海绵探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,实验过程如图所示,请回答下列问题:
(1)该实验是通过海绵的 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越明显;
(3)该同学在实验时将图丙中的小桌和钩码放到一块木板上,如图丁所示,则在丙、丁两种情况中,小桌对海绵的压强p丙和小桌对木板的压强p丁的大小关系是p丙 p丁(填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)在图丁中再加一个钩码, (填“能”与“不能”)探究压力的作用效果与压力的关系;
(5)实验时如果将小桌换成长方体肥皂,并将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他探究过程中存在的问题是 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A B C A C C AD AC
1.D
【详解】A.足球鞋做了鞋钉,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.菜刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.尖锐的逃生锤,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.书包背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D符合题意。
故选 D。
2.B
【详解】沿虚线方向将木块锯成A和B两部分,再将B部分分割成C、D两部分,如下图所示:
因A、B两部分均为质量均匀的长方体,且密度、高度均相同,由
可知AC对地面的压强为pA=pC=ρgh
C对地面的压强
已知B的上底面和下底面的面积之比为1∶3,即C的上底面和D的下底面的面积之比为1∶2,且右边的D部分为三棱柱,则根据几何知识可知D部分的体积和C部分的体积的相等,根据G=mg=ρVg可知D的重力和C的重力相等,水平面上物体的压力和自身的重力相等,则B对地面的压强
A、B对地面的压强之比为
故选B。
3.A
【详解】物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,物体重力不变,物体对水平桌面的压力不变。现用水平推力F将木块推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),在此过程中,桌面受到的压力不变,受力面积减小,由可知,压强增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A.蚊子尖尖的口器,是压力不变时,通过减少受力面积,增大压强,故A不符合题意;
B.推土机宽大的履带,是压力不变时,通过增大受力面积,减小压强,故B符合题意;
C.吸管一端剪成斜口,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.篆刻刀的刀刃,是压力不变时,通过减小受力面积,增大压强,故D不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】BD.因水平面上物体的压力大小和自身的重力大小相等,从(a)图位置到(b)图位置过程中,A的重力大小不变,所以物体A对桌面的压力大小不变,故BD不符合题意;
AC.因从(a)图位置到(b)图位置过程中,接触面积变大,即受力面积变大,压力大小不变,由可知,物体A对桌面的压强将变小,故A不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.A
【详解】被紧压在竖直墙上的物体,在水平方向受到两个力的作用,水平向左的压力,及墙对物体向右的水平压力,两个力是一对平衡力,大小相等,则墙对物体的压力为42N,墙对物体的压力等于物体对墙的压力,因为两个力是一对相互作用力。所以墙受到的压力为42N,压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【详解】A.图钉帽面积很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.菜刀磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D.货车超载运输时,对路面的压力增大,在受力面积不变时,增大了对路面的压强,加快了路面的损坏;所以货车限载是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强,从而达到保护路面的目的,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】若按甲的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
若按乙的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
故
A、B两实心正方体物块的密度之比为,质量之比为,故
则A、B两实心正方体物块的边长之比为,则A、B两实心正方体物块的底面积之比为,则甲、乙两种不同方式地面受到的压强之比分别是
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.AD
【详解】AB.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。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,由可知,A剩余部分的质量小于B剩余部分的质量,即,故A正确,B错误;
CD.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,由可知,,故C错误,D正确。
故选AD。
10.AC
【详解】A.用很细的钢丝切肥皂,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A符合题意;
B.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.压路机的碾子质量很大,是在受力面积一定时,增大压力来增大压强,故C符合题意;
D.穿着滑雪板滑雪,在压力一定时,增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选AC。
11.
【详解】自行车对地面的压强为
12.7×104
【详解】机器狗的重力
行走时(两脚着地),受力面积为
它对地面的压强为
13.减小受力面积
【详解】针尖很细,针刺时针尖与皮肤之间的受力面积很小,可以增大压强,从而更容易刺破皮肤。
14. 等于 小于 受力面积
【详解】[1]右手指给铅笔一个向左的力,这个力通过铅笔作用在左手指上。根据物体间力的作用是相互的,同时左手指给铅笔一个向右、大小相等的力,这个力通过铅笔作用在右手指上,所以左手指受到铅笔的压力与右手指受到铅笔的压力大小相等。
[2]左手指和右手指受到的压力大小相等,右手指的受力面积比较小,根据可知,右手指受到的压强大,所以左手指受到的压强小于右手指受到的压强。
[3]两手指受到的压力大小相等,受力面积不同,压强不同,压力作用效果不同,所以此实验探究压力作用效果与受力面积的关系。
15.(1)
(2)
【详解】(1)这头大象抬起一只脚时,它对地面的压力等于自身的重力为。
(2)这头大象四只脚着地时,它对地面的压力等于自身的重力,对地面的压强
16.(1)
(2)
(3)29cm
【详解】(1)由题意可知,当时,物体B全部被切去,即物体B的高度为hB=20cm,此时对水平面的压强为
所以B物体的密度为
(2)由题图可知,当时,B恰好被切完,当时,切去的部分包括全部的B和部分的A,由乙图可知,A的高度为hA=40cm-20cm=20cm
所以hA=hB
底座A的密度为
未切之前,AB组合对地面的压强p0为
将hA、hB、和SA=4SB带入上式,解得。
(3)当时,设切去部分的高度为,切去部分对水平面的压强为
则剩余对地面的压强为
将、、SA=4SB、hA、hB、等条件带入,解得
符合条件,所以。
17.(1)凹陷程度
(2)压力大小
(3) 不能 等于
(4)B
(5) 大于 大于
【详解】(1)本实验采用转换法,实验中,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)比较C、D、E图三次实验,可发现三个图都是瓶盖与海绵接触,受力面积相同,瓶中水的质量不同,重力不同,因此瓶子对海绵的压力不同。因此可得出结论:在受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关。
(3)[1]A图中砖块比较坚硬,无法观察到其形变程度,因此无法比较压力的作用效果,并且两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小相等,所以不能通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系。
[2]两图中瓶子对砖块和海绵的压力大小等于瓶子和水的总重力,大小相等,都是瓶底与砖块和海绵接触,受力面积相等,根据可知,水瓶对砖块的压强pA等于水瓶对海绵的压强pB。
(4)如图F所示,将两个完全相同的水瓶紧靠在一起,放在海绵上,与B图相比,压力增大2倍,受力面积也增大2倍,由可知,压强不变,因此海绵的凹陷程度与B图一样。
(5)[1]设甲正方体的边长为h甲,乙正方体的边长为h乙,切去的厚度为h,因为甲乙均为实心正方体,放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等,所以有即,可得。由图可知h甲>h乙,则ρ甲<ρ乙, 若在它们的上方沿水平方向切去相同厚度,剩余部分的质量分别为m甲'和m乙', 则
因为h甲>h乙,则h甲-h>h乙-h; 故, 所以剩余部分的质量m甲'大于m乙'。
[2]沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,因S甲>S乙,所以Δp甲<Δp乙; 又因为甲,乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,所以甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强。
18.(1)受力面积
(2)压力的大小
(3) 小桌陷入沙子的深浅 转换法
【详解】(1)实验中应用控制变量法,保持小桌对沙子的压力不变,只改变小桌与沙子的接触面积,发现接触面积越大,小桌陷入沙子越浅,由转换法知道,沙子凹陷的深度越大,压力作用效果越明显,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。
(2)由控制变量法知道,保持小桌与沙子的接触面积不变,只改变小桌对沙子的压力,发现压力越大,小桌陷入沙子越深,由转换法知道,压力的作用效果与压力的大小有关。
(3)实验过程中,沙子凹陷的深度越大,压力作用效果越明显,所以,压力的作用效果是通过沙子的形变程度表现出来的,属转换法的运用。
19.(1)凹陷程度
(2)压力
(3)等于
(4)不能
(5)没有控制压力相等
【详解】(1)根据转换法,该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(2)由甲、乙两图所示实验现象可知,受力面积不变,乙图中压力较大,海绵的凹陷程度较大,压力作用效果较明显。可以得到受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)该同学在实验时将图丙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示。根据可知,压力和受力面积都相同,则在丙、丁两种情况中小桌产生的压强p丙 等于p丁。
(4)木板不易发生形变,不能通过受压面的形变量来比较压力的作用效果。在图丁中再加一个钩码,看不出木板表面的凹陷程度,不能探究压力的作用效果与压力的关系。
(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。
