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第九章 压强和浮力
课时9.1 压强
2025年课程标准 物理素养
1、了解压强的定义。
物理观念:认识压强的概念 ,知道压强的影响因素 。
2、掌握压强的计算公式
科学思维:识别和分析生活中与压强相关的现象 。
P=F/S。
科学探究:通过实验和观察,更直观地了解压强的大小与哪些因素有
3、知道压强的大小与哪些因素
关,这些因素如何影响压强 。
有关。
科学态度与责任:培养自己对物理现象的好奇心和探索欲,以及运用
4、能够运用压强的知识解释生
物理知识解决实际问题的能力上 。
活中的现象。
知识点一、探究影响压力的作用效果的因素
1.实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理: 。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2.实验器材:小桌子、海绵、砝码。
3.器材作用及图像
(1)小桌子:实验主体。
(2)砝码:提供压力。
(3)海绵:体现压力作用效果。
4.实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
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学科网(北京)股份有限公司5.实验结论及应用
(1)受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显。
(2)压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
特别提醒
1.压力与重力的区别
(1)定义:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;压力指垂直作用在物体表面上的
力。
(2)产生原因:重力的产生原因是地球对物体的吸引;压力的产生原因是物体间的相互挤
压。
(3)力的方向:重力的方向是竖直向下;压力的方向是垂直于物体表面并指向被压物体。
(4)力的性质:重力属于重力;压力属于弹力。
(5)作用点:重力的作用点是物体的重心;压力的作用点是被压物体表面。
(6)施力物体:重力的施力物体是地球;压力的施力物体是另一物体。
(7)受力物体:重力的受力物体是地面附近的物体;压力的受力物体是被挤压的物体。
2.压力与重力的联系
(1)物体在水平支持面上,在竖直方向上只受重力和支持力且物体处于平衡状态时,
F=G。
(2)压力不一定是由于物体受到重力而产生的。
(3)物体由于受到重力作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
如图所示,小明利用海绵、小桌、砝码、木板等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的,这时用到的研究方法是
;
(2)通过比较甲、乙两次实验,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较 两次实验,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效
果越明显;
(4)小明在图乙的基础上,把海绵换成了木板(如图丁),则桌子对两个物体压强的大
小关系为 (选填“>”、“<”或“=”);
(5)小明与小红进行实验交流时,小明说我还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面
积的关系,小明分别采用如图所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给
小红演示,小红指出图 (选填“①”或“②”)的方法不合理,原因是该
方法 。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积一定时,压力越大
(3)乙、丙
(4)=
(5) ① 没有控制压力大小相等
【详解】(1)[1][2]本验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,海绵的
凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,这种研究方法叫转换法。
(2)由图甲、乙可知,甲、乙的受力面积相同,压力不同,乙的压力大,压力的作用
效果明显,故得出:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系,保持压力不变,改变受力面积,可以比
较图乙、丙。
(4)比较图乙与图丁可知,压力相同,受力面积也相同,由公式 可得,图乙
中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强相等,即 = 。
(5)[1][2]在如图①、②所示的两种方法中,图①方法不合理,因为图①方法笔有自
身的重力,实验时上面的手指和下面的手指到的压力大小不同,没有控制压力大小相
等。
知识点二、压强
1.压强的定义:压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量,符号为p。
2.压强的单位:在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(符号是 Pa),即牛
顿/平方米,压强的常用单位有千帕(符号是KPa)、千克力/平方厘米、托。
特别提醒
1、压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用
力,跟支持面面积,受力面积大小无关;压强是物体单位面积受到的压力,跟受力面积有关。
2、压力、压强的单位的区别:压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的;压强的单
位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的,在国际单位制中是牛顿/平方米,
称“帕斯卡”,简称“帕”。
3.压强的计算
(1)压强公式: (适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,
无论气体、固体、液体)。
特别提醒
(1)压强的计算,需要确定压力、面积,要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难
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学科网(北京)股份有限公司点;正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小
的
物体面积相同。
(2)特色情况下可以用公式p=ρgh求固体压强,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体
放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh。但这只是一种特殊情
况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=ρgh来计算。但对液体来说无论容器
的形状如何都可以用p=ρgh计算液体内某一深度的压强。
一块长20cm、宽10cm、高5cm的长方体水泥砖块,其质量为2.36kg,先平
放然后再竖放在水平地面上(如图所示)。当该砖块平放在水平地面上时,它对地面
的压力是 N,它对地面的压强是 Pa(g取10N/kg)。
当该砖块由平放改为竖放时,它对地面的压力 (选填“变大”“变
小”或“不变”),它对地面的压强 (选填“变大”“变小”或“不
变”)。平放与竖放时砖块对地面的压强之比为 。
【答案】 23.6 1180 不变 变大 1∶4
【详解】[1]当该砖块平放在水平地面上时,它对地面的压力等于砖块的重力,为
[2]水平放置时,地面的受力面积为
对地面的压强为
[3][4]根据 可知,当该砖块由平放改为竖放时,它对地面的压力不变,地面的
受力面积变小,对地面的压强变大。
[5]竖直放置时,地面的受力面积为
对地面的压强为
平放与竖放时砖块对地面的压强之比为
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学科网(北京)股份有限公司知识点三、减小或者增大压强的方法及其应用
1.固体压强大小的比较
(1)准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。
(2)找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键;抓住“谁对谁的压强”,找到压力
的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利
用公式 ,采用控制变量法。
2.减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮。②房屋建在较大的地基上。③书包带做得较宽。
3.增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀。②投向靶盘的飞镖。③用力刹车。
车辆超载不仅缩短了公路使用寿命,还容易发生交通事故。从物理角度解释:
因为超载增大了对地面的压力,从而使车对地面的压强 (填“增大”或“减
小”),地面容易被压坏;超载后车辆的质量增大,车的惯性 (填“增大”或
“减小”),制动距离增大,遇到紧急情况容易发生交通事故。
【答案】 增大 增大
【详解】[1]超载增大了对地面的压力,根据公式 可知,受力面积不变,从而
使车对地面的压强增大。
[2]惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
问题一:探究影响压力的作用效果的因素
【角度1】探究影响压力的作用效果的因素
【典例1】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相
同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
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学科网(北京)股份有限公司(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由甲、 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是
(选填“正确”或“错误”)的,理由是比较时没有控制 相同。
【答案】(1)凹陷程度
(2)乙
(3)受力面积
(4) 错误 压力大小
【详解】(1)实验中不能直接压力的作用效果,所以运用转化法,海绵的凹陷程度越
大,压力的作用效果越明显,所以可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)探究压力的作用效果与压力的大小关系时,运用控制变量法,需要改变压力的大
小,控制受力面积相同,所以选择甲、乙两次实验。
(3)对比乙、丙两图可以看出,压力的大小相同,乙的受力面积比丙小,海绵的凹陷
程度深,乙的压力作用效果明显,所以可以得出结论为当压力一定时,受力面积越小,
压力作用效果越明显。
(4)[1][2]探究压力作用效果与压力大小关系,需要控制受力面积相同,改变压力的
大小,观察甲、丙两组实验发现,压力大小不同,受力面积也不同,所以得出的结论
是错误的。
1.转换法的应用:通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
2.控制变量法的应用:
(1)探究压力作用效果与压力大小的关系时,应保持受力面积不变,改变压力大小。
(2)探究压力作用效果与受力面积的关系时,应保持压力不变,改变受力面积的大小。
3.材料的选择:选用海绵而不用木板,是为了便于观察实验现象。
4.多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
【变式1-1】利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所
示:
(1)图中压力的作用效果是通过观察 来比较压力作用效果的。
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学科网(北京)股份有限公司(2)比较图甲和图乙说明受力面积一定时,压力越 ,压力的作用效果越明
显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强 和图丁中
木板受到的压强 的大小关系为
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所
示。小明发现两块砖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。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)大
(3)=(或等于)
(4)没有控制压力大小相同;
【详解】(1)实验中,压力的作用效果不易于直接比较,所以通过海绵的凹陷程度来
比较压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,说明
受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)图丙和丁中,压力相同,受力面积相同,根据
可知,压力的作用效果相同,即
p=p′
而受压物体的形变程度不同是因为不同材料的抗压能力不同。
(4)根据控制变量法的思想,要想探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压
力相同,而实验中将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,改变受力面积的同时也改
变了压力,因此探究中存在的问题是,没有控制压力相等。
【变式1-2】在利用小桌、砝码、海绵探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过
程如图所示,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,这种研究方法叫
法;
(2)比较甲、乙两图实验可得出:受力面积一定时,压力越 ,压力作用效
果越明显;
(3)实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情
况中小桌产生的压强 p p 。(选填“>”、“<”或“=”)。
乙 丁
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学科网(北京)股份有限公司(4)实验时将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,发现它们对海绵的作用效果都与之
前一样。经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为这一方法
是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
【答案】(1) 凹陷程度 转换
(2)大
(3)>
(4) 错误 没有控制压力大小
【详解】(1)[1][2]实验中通过观察海绵的凹陷程度可以显示压力的作用效果,这是
转换法的运用。
(2)由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力越大,海绵凹陷程
度越大,力的作用效果越明显,由此可知:受力面积相同,压力越大,压力的作用效
果越明显。
(3)由乙、丁两图知道,小桌和砝码的压力是相同的,乙图中的接触面积大于丙图中
的接触面积,由 知道,乙、丁两种情况中小桌产生的压强是
(4)[1][2]实验时将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,压力变化,受力面积同时
也发生变化,得出压力作用效果跟受力面积的关系,这个实验没有控制压力大小不同,
就探究压力作用效果跟受力面积的关系是错误的。
【角度2】压力的概念
【典例2】如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地推木
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 和压强
压
p的变化情况是( )
A.F 不变,p不变 B.F 不变,p变大
压 压
C.F 变小,p变大 D.F 变小,p不变
压 压
【答案】B
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以用水平力F向右缓慢地推木
板时,木板对桌面的压力 不变,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,所以
由 可知,长木板对桌面的压强p变大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
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学科网(北京)股份有限公司(1)压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的弹力。
(2)重力始终是竖直向下的,而压力垂直于作用面向下,因此压力和重力不是相互作用力。
【变式1-1】下列关于重力、压力和摩擦力的说法中,正确的是( )
A.重心是重力的等效作用点,重心一定在物体上
B.物体受到的重力越大,对支持面的压力也一定越大
C.摩擦力不一定都是阻碍物体运动的
D.物体对支持面的压力越大,它受到的摩擦力也一定越大
【答案】C
【详解】A.重力在物体上的等效作用点叫重心,重力位置可能在物体上,也可能不在
物体上,如篮球的重心,圆环的重心都不在物体上,故A错误;
B.把物体压在竖直的墙壁上,物体对墙壁的压力就与重力没有关系,故B错误;
C.不是所有摩擦力都是阻碍物体运动的,也有可能是物体运动的动力,例如走路时,
摩擦力起动力的作用,故C正确;
D.摩擦力大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关,压力大但接触面如果较光滑,摩
擦力也不一定就大,故D错误。
故选C。
【变式1-2】如图所示,穿着雪橇的小花的总质量为70kg,而穿着运动鞋的小斌的总质量
为50kg,下列说法中正确的是( )
A.小花对雪地的压力比小斌小
B.小花对雪地的压强比小斌大
C.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
D.小花对雪地的压强比小斌小
【答案】D
【详解】A.小花和雪橇的总质量大于小斌和鞋的总质量,他们对雪地的压力为
所以,小花对雪地的压力比小斌大,故A错误;
BCD.由图可知,小花使雪地形变的程度小于小斌使雪地形变的程度,所以,小花对
雪地的压强比小斌小,故BC错误,D正确。
故选D。
问题二:压强
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学科网(北京)股份有限公司【角度1】压强的定义和单位
【典例1】已知小强同学的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为200cm2,当他步行时对
地面的压强为 Pa,它代表的物理意义是 。
【答案】 2.5×104 1m2的面积上所受压力为2.5×104N
【详解】[1]该同学对地面的压力等于其自身的重力,为
对地面的压强为
[2]它代表的物理意义是1m2的面积上所受压力为2.5×104N。
(1)物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强是用来表示压力作用效果的物理量。
(2)牛顿是力的国际单位;帕斯卡是压强的国际单位,它们都是以科学家的名字命名的。
(3)学会用表述法表述物理量,熟记压强的单位及压力与压强的区别。
【变式1-1】如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动
物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度
以及可能的行进方向等。脚印的 可以反映压强的大小,再结合脚印的 ,
可以大致算出动物的体重。
【答案】 深浅 大小
【详解】[1][2]根据转换法,可以通过动物在地面上留下脚印的深浅来反映压强的大小,
根据
可知,再结合脚印的大小可大致得出动物的体重。
【变式1-2】少林功夫驰名中外,一武术爱好者在以图所示的姿势练功时,他对水平地面
的压力是由于脚发生形变产生的;若他对地面的压强为p,则其中一只脚对地面的压
强为 。如果地面受到的压强为20000Pa,它表示的物理意义是
。
【答案】 p 1m2的地面上受到的压力为20000N
【详解】[1]压强表示单位面积上受到的压力,故若人对地面的压强为p,则其中一只
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学科网(北京)股份有限公司脚对地面的压强为p。
[2]地面受到的压强为20000Pa,它表示的物理意义是1m2的地面上受到的压力为
20000N。
【角度2】压强公式的简单应用
【典例2】在高速公路上,一些司机为了降低营运成本,肆意超载,带来极大的危害。按
照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制到在 以内。有一
辆空载时质量为 的汽车,车轮与地面的接触总面积为0.1m2.求:
(1)汽车空载时对地面的压强;
(2)汽车最多装的货质量为多少?
【详解】(1)汽车空载时对地面压力为
则汽车空载时对地面的压强为
(2)汽车满载时压力为
则汽车满载时总质量为
则汽车所装货物质量最大为
压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.
正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物
体面积相同。
【变式2-1】为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,无人机在疫情期间肩负着
消毒作业和运输物资等任务,无人机就可将物资运送至武汉金银潭医院,每次满载可
装物资15kg,该无人机相关数据见表,求:
机身尺寸/
25
机身质量/
10
飞机着地总面积/
(1)无人机空载飞行,在空中匀速直线上升时需要的升力多大?(忽略空气阻力)(g
取10N/kg)
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学科网(北京)股份有限公司(2)无人机满载货物着地后静止在水平地面上时,对地面的压强多大?
【详解】(1)无人机空载飞行,在空中匀速直线上升时升力和重力是一对平衡力,大
小相等,需要的升力为
(2)无人机满载货物着地后静止在水平地面上时,对地面的压强为
【变式2-2】小宇在超市买了一袋10kg的大米,小宇将这袋大米扛在肩膀上,已知小宇的
重力500N。( )
(1)当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力是多少?
(2)小宇双脚站立时与水平地面的总接触面积为 ,他扛起这袋大米静止站立时对
地面的压强是多大?
【解析】【小题1】这袋大米的重力
当他扛起这袋大米静止站立在水平地面上时,对地面的压力
【小题2】他扛起这袋大米静止站立时对地面的压强
问题三:减小或者增大压强的方法及其应用
【角度1】增大压强的方法及生活中的实例
【典例1】下列几种现象中,属于增大压强的是( )
A.雪撬有很大的面积 B.书包带设计成扁而宽
C.铁钉和锥子一端都做得很尖锐 D.火星探测车的轮子很大
【答案】C
【详解】A.雪撬有很大的面积,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.书包带设计成又软又宽,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.铁钉和锥子一端都做得很尖锐,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.火星探测车的轮子很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不
符合题意。
故选C。
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学科网(北京)股份有限公司增大压强方法:
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
【变式1-1】高速公路上有标语“雨天路滑,减速慢行”,下雨天路面有积水,使得(
)
A.车轮与路面的摩擦力增大 B.车轮与路面的摩擦力减小
C.汽车对路面的压力减小 D.汽车对路面的压强增大
【答案】B
【详解】AB.在雨天,路面上的积水会使车轮与路面的接触部分形成一层水膜,这层
水膜会减小车轮与路面之间的粗糙程度,从而减小它们之间的摩擦力。故A不符合题
意,B符合题意;
C.汽车对路面的压力主要来自于汽车的重力,而汽车的重力在行驶过程中是不变的,
因此,雨天路面有积水并不会改变汽车对路面的压力。故C不符合题意;
D.汽车对路面的压力没有变,但是雨天路面上的积水可能会使车轮与路面的接触面积
增大(因为水膜的存在),是在压力一定时,通过增大受力面积来减小汽车对路面的压
强。故D不符合题意。
故选B。
【变式1-2】下图所示的情景中,属于增大压强的是( )
A. 运动员脚下宽大的滑雪板 B. 一端尖锐的
烧烤签子
C. 螺丝下的垫圈 D. 好奇号火星车模型
轮子大而宽
【答案】B
【详解】A.运动员脚下宽大的滑雪板是为了在压力大小一定时,增大受力面积从而减
小压强,故A不符合题意;
B.一端尖锐的烧烤签子是为了在压力大小一定时,减小受力面积从而增大压强,故B
符合题意;
C.螺帽垫一个面积较大的垫圈的目的是为了在压力一定时,增大受力面积来减小螺帽
对桌面的压强,故C不符合题意;
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学科网(北京)股份有限公司D.火星车模型轮子大而宽是为了在压力大小一定时,增大受力面积从而减小压强,故
D不符合题意。
故选B。
【角度2】减小压强的方法及生活中的实例
【典例1】中国选手谷爱凌在第24届冬奥会的自由式滑雪女子大跳台决赛中技惊四座,夺
得冠军。如图所示,当谷爱凌到达终点时,由于 不会立即停下。滑雪板设计得
宽大是为了减小 。
【答案】 惯性 压强
【详解】[1]谷爱凌到达终点前,以较快的速度向前运动,当到达终点时,谷爱凌由于
惯性还要保持原来的运动状态向前运动,因此当谷爱凌到达终点时,由于惯性不能立
即停下来。
[2]滑雪板设计得宽大是为了增大受力面积从而减小压强。
减小压强方法:
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
【变式2-1】如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖,提手处设计成弯曲形状,贴合手形
是为了 (选填“增大”或“减小”)对手的压强;桶盖边缘有较多的竖直条纹
是通过 来增大摩擦的。
【答案】 减小 增大接触面的粗糙程度
【详解】[1]如图,食用油桶的提手处设计成弯曲形状贴合手形,是在压力一定时,通
过增大受力面积来减小压强。
[2]如图,食用油桶的桶盖边缘有较多的竖直条纹是在压力一定时,通过增大接触面的
粗糙程度来增大摩擦力。
【变式2-2】2024年3月22日,我国自主研制的全球最大、吊装能力最强的全球首款11桥
轮式起重机(如图所示),在河北衡水将单机容量6.25MW的风机顺利吊装到位,完
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学科网(北京)股份有限公司成首吊。据了解,被吊起的风机的质量约为148t,则该风机所受的重力约为
N。该起重机配有多组大而宽的轮胎,这样设计可以 (填“增大”或“减
小”)其对地面的压强。(g取10N/kg)
【答案】 减小
【详解】[1]由 知道,该风机所受的重力约为
[2]该起重机配有多组大而宽的轮胎,是为了在压力一定时,通过增大接触面积减小压
强。
【基础强化】
1.如图所示,复兴号高铁车厢里的座椅靠背充满人文关怀,下列描述正确的是( )
A.靠背贴合人体曲线,可减小靠背对乘客的压强
B.靠背贴合人体曲线,可增大靠背对乘客的压力
C.高铁启动时,靠背的作用是防止乘客前倾
D.高铁进站时,靠背的作用是防止乘客后仰
【答案】A
【详解】AD.靠背贴合人体曲线,增大了人体与靠背的接触面积,根据 可知,可
以减小靠背对乘客的压强,并不能增大靠背对乘客的压力,故A正确,D错误;
B.高铁启动时,乘客由于惯性要保持原来的静止状态,因此乘客会后仰,靠背的作用
是防止乘客后仰,故B错误;
C.高铁进站时,乘客由于惯性要保持原来的运动状态,因此乘客会前倾,保险带的作
用是防止乘客前倾,而靠背不起保护作用,故C错误。
故选A。
2.在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。如图事例中对压强的要
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学科网(北京)股份有限公司求和改变方式与其它不同的是( )
A.图甲坦克通过履带与地面接触
B.图乙单钢轮压路机有较重的圆柱形前轮
C.图丙铁轨下铺设枕木
D.图丁车厢座椅用软质材料包裹
【答案】B
【详解】A.坦克通过履带与地面接触,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压
强;
B.单钢轮压路机有较重的前轮,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
C.图丙铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
D.图丁车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
对压强的要求和改变方式与其它不同的是B,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图所示,用甲、乙两种物质分别制成a、b两个
实心正方体,a的棱长是b的棱长的2倍,把它们放在水平地面上,则a、b两物体对水
平地面的压强之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,当m=4g时,V=2cm3,当m=8g时,V =1cm3,则a、b两种物质
a a b b
的密度分别为
则
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学科网(北京)股份有限公司正方体对水平地面的压强
a的棱长是b的棱长的2倍,则a、b两物体的棱
长之比为2∶1,把它们平放在水平地面上时,它们对水平地面的压强之比
故C符合题意,ABD不符合题意
故选C。
4.如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面
和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重 ,桌面面积为 ;物体乙重 ,下表面的面
积为 。下列说法正确的是( )
A.乙对甲的压力就是乙受到的重力
B.甲受到的重力和海绵对甲的支持力是一对平衡力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
【答案】C
【详解】A.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是指由于地球的吸引而产生的力,
二力产生原因和方向不同,乙对甲的压力不是乙受到的重力,故A错误;
B.甲受到的重力和海绵对甲的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
CD.甲对海绵的压强
乙对甲的压强大小为
故C正确,D错误。
故选C。
5.如图所示,是同学们所画的几种情景下的受力示意图,其中正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.图甲:物体对斜面的压力示意图
B.图乙:物块离开弹簧沿斜面向上运动过程中示意图
C.图丙:固定在轻杆上的小球A静止时的示意图
D.图丁:在光滑的水平面上匀速直线运动的物体的示意图
【答案】D
【详解】A.物体对斜面的压力作用点应该在斜面上,方向垂直斜面向下,而图中力的
作用点在物体的重心上,故A错误;
B.物块离开弹簧沿斜面向上运动过程中受重力、支持力和沿斜面向下的摩擦力三个力,
从物块重心分别作竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和平行于斜面向下的摩擦
力,故B错误;
C.利用轻杆将小球固定在小车上,整体静止在水平面上,小球处于静止状态,受力平
衡,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相
等,作用点在球的中心,而图中支持力方向错误,故C错误;
D.物体在光滑的水平面上向右做匀速直线运动,则不受摩擦力作用;物体受重力和水
平面给它的支持力,并且这两个力大小相等、方向相反,是一对平衡力,过物体重心分
别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用和表示,作图时注意两条线
段长度要相等,故D正确。
故选D。
6.如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木块M,右端与桌边对齐,在水平
力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边(未掉下桌面),在此过程中,下列说法正
确的是( )
A.M对桌面的压强变大,摩擦力不变 B.M对桌面的压强变大,摩擦力变小
C.M对桌面的压强变小,压力不变 D.M对桌面的压强变大,压力变小
【答案】A
【详解】在此过程中,木板对桌面的压力始终等于重力,压力不变,受力面积变小,故
压强变大;因为压力和接触面的粗糙程度均不变,故摩擦力不变,故BCD错误,A正
确。
故选A。
18 / 26
学科网(北京)股份有限公司7.如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为 和 ,
受到的压强分别为 和 ,则 , (两空选填“>”
“<”或“=”);若 ,笔尖的面积为 ,则 Pa。
【答案】 = < 2×106
【详解】[1]拇指和食指对铅笔的作用力是一对平衡力,大小相等,由于物体间力的作
用是相互的,相互作用力大小相等,所以拇指和食指受到的铅笔的压力大小也相等,
即 。
[2]两手指受到的压力相等,拇指与铅笔的接触面积大于食指与铅笔的接触面积,根据
公式 可知,大拇指受到的压强小于食指受到的压强,即 。
[3]食指受到的压强为
8.如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的两个容器甲、乙内分
别装有质量相同的水。两个容器中,水对容器底部的压力 ,两个容
器对桌面的压强 (选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 > =
【详解】[1]依题意得,容器中水的质量相同,由 得,容器内水的重力相同,甲
容器水对容器底部的压力大于水的重力,乙容器水对容器底部的压力小于水的重力,
则水对容器底部的压力
[2]两容器质量相同,容器中水的质量相同,则容器的总质量相同,由 得,容器
的总重力相同,两容器的底面积相同,则容器对桌面的受力面积相同,由 得,
两个容器对桌面的压强相等,即
9.缝衣针的表面磨的光滑是为了减小 ,针尖磨的很尖是为了增大 。机器转动
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学科网(北京)股份有限公司部分装有滚珠轴承,是为了变滑动摩擦为滚动摩擦来 摩擦。
【答案】 摩擦 压强 减小
【详解】[1]缝衣针的表面磨得的光滑发亮,这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩
擦的。
[2]针尖磨的很尖是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
[3]当其他条件相同时,滚动摩擦小于滑动摩擦,在机器的转动部分装有滚珠轴承,它
可以变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦。
10.如图,质量为1kg的砝码静止在手指上,两者的接触面积为1cm2,则手指所受的压力
大小为 N,手指所受的压强大小为 pa。
【答案】 10
【详解】[1]手指所受的压力大小为
[2]手指所受的压强大小为
【能力培优】
11.如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重
40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等。物体A对B的压力、
物体B对桌面的压力分别为 和 .物体A的底面积为 ,物体B的底面积为 .
下列说法中正确的是( )
① ② ③ ④
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【详解】由题意可知
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学科网(北京)股份有限公司即
又物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,可知
因为物体A重5N,B重40N,故可知 ,故ABD错误,C正确。
故选C。
12.如图所示,放在水平地面上质量相等的甲、乙两个实心均匀正方体物块,体积分别为
V 、V ,边长之比为3:2。现分别沿竖直方向将甲、乙两个物块均切去0.5V 的体积。
甲 乙 乙
甲、乙两个物块剩余部分对地面压强为p 和p 对地面的压力为F 和F 。则p :P
甲 乙 甲 乙 甲 乙
和F :F 为( )
甲 乙
A.4:9 46:27 B.2:3 3:2 C.4:9 14:9 D.16:27 3:2
【答案】A
【详解】据 可知,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块的重力相等,根据
F=G可知甲、乙对地面的压力相等,即
甲与乙的边长之比为3:2,则甲、乙和地面的接触面积之比为
则甲、乙对地面的压强之比
根据
所以正方体物块对地面的压强与正方体的密度、高度有关,与正方体的体积无关,所以,
沿竖直方向将甲、乙两个物块均切去 的体积后,甲、乙对地面的压强不变,即甲、
乙两个物块剩余部分对地面压强之比
甲、乙的体积之比
乙的密度之比
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学科网(北京)股份有限公司现分别沿竖直方向将甲、乙两个物块均切去 的体积,甲、乙剩余部分的体积之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.如图甲,质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,将B沿水平方向截取高
为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的
变化关系如图乙,则正方体B的边长为 cm;正方体B的密度为 。
(g取10N/kg)
【答案】 10 600
【详解】[1]由图乙可知,当h=10cm时,B剩余部分对水平桌面的压强为0,说明B被
完全截取,则正方体B的高度为
即为正方体B的边长。
[2]由图乙可知,当截取高度为0时,B对水平桌面的压强为600Pa,B为质量分布均匀
的实心正方体,根据
可得,正方体B的密度为
14.如图甲是边长为10cm的均匀正方体,重力为27N,放在水平桌面中央,正方体对桌
面的压强为 Pa;若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且剩余部
分b重为a重的1.5倍,如图乙所示,则此时a和b对地面的压强之比p:p =
a b
。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 2700 5︰3
【详解】[1]均匀正方体的体积为
V=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3
正方体的质量为
正方体的密度为
a对地面的压强为
[2]均匀正方体的面积为
S=(10cm)2=100cm2=1×10-2m2由“若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且剩
余部分b重为a重的1.5倍”可得
1.5G+G=27N解得G=10.8N,则G=16.2N,b对地面的压力等于重力,即
a a a b
F =G=16.2Nb对地面的压强为
b b
则此时a和b对地面的压强之比为
p:p=2.7×103Pa:1.62×103Pa=5:3
a b
15.小明用质地均匀、桌面为长方体的小桌,质量相等的重物(若干),海绵和水等器材
进行探究“影响压力作用的效果”的实验。
(1)本实验可以通过观察 来比较压力作用效果的大小。
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选择图中的 (选填“甲”
“乙”或“丙”)两次实验。
(3)通过比较图中甲、乙两次实验现象,可得出的结论是 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度/海绵的形变程度
(2)乙、丙/乙和丙/乙丙
(3)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
【详解】(1)根据转换法可知,实验中小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作
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学科网(北京)股份有限公司用效果的。
(2)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,根据控制变量法可知,要
控制压力大小相同,应通过比较图乙和丙所示的实验。
(3)比较甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,
故结论为:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
16.如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中。
(1)小川通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果,这种研究方法叫 ;
(2)通过比较甲、乙两图,可以得到结论:当受力面积一定时, 越大,压力的作
用效果越明显;
(3)为了保护公路,推土机上路时要装上履带,可以利用 两图所得结论来解释;
(4)接着他又做了图丁实验,发现和图丙中效果不一样,则两次实验中小桌产生的压强
p p (选填“>”、“=”或“<”);
丙 丁
(5)同组的小天将长方体肥皂沿竖直虚线方向切成去一部分(如图戊),发现肥皂对海
绵的压力作用效果跟之前一样。于是她分析得出结论:压力的作用效果跟受力面积无
关,你认为小天的做法和结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是
。
【答案】(1)转换法
(2)压力
(3)乙、丙
(4)=
(5) 错误 没有控制压力相同
【详解】(1)本实验运用转换法,将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。
(2)[1][2]甲、乙两图中,受力面积相同,而乙对海绵的压力更大,海绵凹陷更深,
说明乙对海绵的压力作用效果更明显,故可得出结论:当受力面积一定时,压力越大,
压力作用效果越明显。
(3)推土机上路时要装上履带,是通过增大受力面积来减小压强;图乙和图丙两次实
验压力大小相等,乙的受力面积更小,结果压力作用效果更明显,故可得出结论:当
压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。故可以用乙、丙两图所得
的结论来解释。
(4)丙、丁两图中,压力和受力面积均相等,由 知,p =p 。
丙 丁
(5)[1][2]戊图中将长方体肥皂沿竖直虚线方向切成去一部分,剩下部分跟之间对泡
沫的压力大小和受力面积均不同,没有控制压力大小相同,故无法探究压力作用效果
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学科网(北京)股份有限公司与受力面积的关系。
17.如图甲所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为500kg。如图
乙所示,它的每只脚掌的面积为 。g取10N/kg,求:
(1)骆驼受到的重力。
(2)在图甲中作出骆驼受到重力的示意图。(“O”点为骆驼的重心)
(3)骆驼站立在水平沙面上时对沙面的压强。
【详解】(1)骆驼受到的重力为
(2)骆驼所受的重力是竖直向下,作用点为O点,大小为5000N,所以过O点沿竖
直向下的方向作有向线段,并标G=5000N,作图如下:
(3)骆驼站立时对沙面的压力为
骆驼站立时与沙面的接触面积为
骆驼站立在沙面上时对沙面的压强为
18.如图所示,水平桌面上放着一个重为5N的圆形容器,其底面积为60cm2。容器内装有
2kg的水,质量为0.8kg的木块漂浮在水面上,水深0.3m。(容器壁的厚度不计,g=
10N/kg,ρ =1.0×103kg/m3)求:
水
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学科网(北京)股份有限公司(1)木块受到的浮力;
(2)容器对桌面的压强。
【详解】(1)木块受到的重力为
G =m g=0.8kg×10N/kg=8N因为木块漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即
木 木
F =G =8N
浮 木
(2)水的重力为
G =m g=2kg×10N/kg=20N容器对桌面的压力等于容器、水、木块的总重力,即
水 水
F=G =G +G +G =5N+20N+8N=33N容器对桌面的压强为
总 容器 水 木
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