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第12讲课时9.1压强(教师版)-八年级物理下册同步精品讲义(苏科版2025)_8下-初中物理苏科版(4)_06讲义

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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。 1 / 26 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 。 2 / 26 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 3 / 26 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 4 / 26 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。 5 / 26 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。 6 / 26 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 7 / 26 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。 8 / 26 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 9 / 26 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 10 / 26 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) 11 / 26 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。 12 / 26 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; 13 / 26 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 14 / 26 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 15 / 26 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 16 / 26 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( ) 17 / 26 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 19 / 26 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 20 / 26 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 21 / 26 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 。 22 / 26 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 23 / 26 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 24 / 26 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 25 / 26 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 26 / 26 学科网(北京)股份有限公司