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9.1 压强
一、压强
1. 压强是表示 的物理量,物体_______________叫压强。压强的单位是_______。
【答案】压力作用效果;所受压力的大小与受力面积之比;帕斯卡(帕)。
【解析】压强是表示压力作用效果的物理量,物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强。压强
的单位是帕斯卡(pa)。
2. 小明同学的重力为500N,每只脚的底面积取0.02m2,当他站在面积为3m2的床的中央时,则对
床产生的压强是 pa,表示的物理意义为 。
【答案】12500,每平方米受力面积上受到的压力为12500N。
【解析】受力面积S=0.02×2m2=0.04m2
根据公式计算压强 P=F/S=500N/0.04m2=12500pa,表示每平方米受力面积上受到的压力为
12500N。
3. 作用在物体表面上的力叫压力,重力_________能产生压力(选填“一定”、“不一
定”或“一定不”)。如图1所示,立方体A的重力G =10牛,立方体B的重力G =20牛,则A
A B
对B的压力是______牛,B对地面的压力是______牛。
【答案】垂直,不一定,10,30牛。
【解析】垂直作用在物体表面上的力叫压力。重力不一定产生压力,只有在水平面上,压力的大
小才等于重力的大小。立方体A对B的压力是F=G =10牛,立方体B对地面的压力F =G +G =
A A B A A
30牛。
G
A
G
B
图1 图2
4. 如图2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F 和F,受到
1 2
的压强分别为P 和P,则F_____ F ,P ____ P (两空选填“>”、“<”或“=”);若F=1N,笔
1 2 1 2 1 2 2
尖的面积为1×10-6m2,则P_____Pa。
2
【答案】=,<,1×106。【解析】根据力的作用的相互性,可得两个手指受到的压力大小相等,即F=F
1 2
因拇指的受力面积大于食指的受力面积,根据p = F/S 可知:P<P
1 2
食指受到的压强为
p = = =1×106 Pa
5.作图题:(1)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
【答案】见右图。
【详解】选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,
符号为F;如图所示。
(2)在图中,画出斜面上物体所受的重力G和物体对斜面压力的示意图。
【答案】见右图。
【详解】根据长方体对角线的交点确定出重心,然后过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,
即重力示意图,如图所示;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段
即压力示意图,如图所示。
6. 关于重力、压力和压强的说法正确的是( )
A.越重的物体产生的压强就一定越大
B.压力的大小一定等于重力的大小
C.压强是用来描述压力作用效果的物理量
D.压力是由于地球吸引而产生,方向始终竖直向下
【答案】C
【详解】A.影响压强的因素有压力和受力面积,且压力并不一定等于重力,所以越重的物体产生
的压强不一定大,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是由于地球吸引产生的力,压力的大小与物体的重力
无关,故B错误;C.根据压强的概念可知,压强的物理意义表示压力的作用效果的物理量,故C正确;
D.压力是垂直作用在物体表面上的力,方向总是垂直于支持面,并一定竖直向下,且压力是物体
之间相互挤压形成的,故D错误。
故选C。
7. 小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为
70cm、70cm、10cm,金砖的密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)金砖的重力G;
(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上,金砖对水平地面的压强p。
【答案】(1)980N;(2)3×103Pa。
【详解】(1)金砖的体积V =0.7m×0.7m×0.1m=0.049m3
砖
金砖的质量m =ρV=2.0×103kg/m3×0.049m3=98kg
砖
金砖的重力G =mg=98kg×10N/kg=980N
砖
(2)金砖的底面积S=0.7m×0.7m=0.49m2
金砖对水平地面的压强
F 980N+490N
p= = =3×103Pa
S 0.49m2
答:(1)金砖的重力是980N;
(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上,金砖对水平地面的压强是3×103Pa。
8. 在“探究影响压力作用效果的因紧”中,实验现象如图所示。
(1)过过观察海绵的 来比较压力作用的效果;
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选
填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是
法。
【答案】(1)凹陷程度;(2)甲、乙,明显;(3)乙、丙,控制变量。【详解】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来比较
压力的作用效果。
(2)实验研究当受力面积相同时,压力的作用效果与压力的关系,故需要改变压力,受力面积相
同,故选择比较甲、乙两次实验;从实验现象可知看出,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作
用效果越明显。
(3)探究压力作用的效果跟受力面积关系,需要控制压力相同,受力面积不同,故需要改变受力
面积,故选择乙、丙两次实验;由于有两个因素影响压力的作用效果,故需要采用控制变量法,保证
每一次实验只有一个变量。
二、怎样减小或增大压强
9. 如图所示的实例中,为了减少压强的是( )
A.图钉尖做得很尖 B.铁轨铺在路枕上
C.斧头刃做得很薄 D.推土机土铲做得很锋利
【答案】B
【详解】A.图钉尖做的比钉帽尖小很多,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.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.斧头的刃很薄,是通过减小受力面积来达到增大压强的效果,故C不符合题意;
D.推土机的土铲做得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故D不符题意。
故选B。
10. 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。下列事例中能增大压强的是
( )
A.坦克通过履带与地面接触 B.单钢轮压路机有较重的前轮
C.滑雪板与雪地接触面积较大 D.背包用较宽的背带【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,故A
不符合题意;
B.单钢轮压路机前轮较重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B符合题意;
C.滑雪板与雪地接触面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题
意;
D.背包用较宽的背带,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B。
11.“嫦娥四号”月球探测器由如图所示的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表
面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将_______,压强将______;
为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如
果只有4只轮子着地,那么它对地面的压力将_______,压强将_______。(均选填“变大”“变
小”或“不变”)
“着陆器” “月球车”
【答案】变小;变小;不变;变大。
【解析】“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将变小,因为受力面积不
变,根据P=F/S可知:压强变小;“月球车”安装6个车轮后,若只有4只轮子着地,因为对地面的压
力将不变,受力面积变小,根据P=F/S可知:压强变大。
12. 甲、乙两个实心正方体放在细沙面上,沙面凹陷程度如图所示,则( )甲
乙
A. 甲的质量一定比乙大 B. 甲的质量一定比乙小
C. 甲的密度一定比乙大 D. 甲的密度一定比乙小
【答案】A。
【解析】从图可知,甲的作用效果显著,即甲的压强大于乙的压强,因为甲的受力面积大于乙的
受力面积,根据F=PS可知,甲的压力一定大,重力大,质量也大,所以选A。
13. 如图所示,物体A的重力为G =20N,用力F将A压在竖直墙壁上,F=100N,A处于静止状
A
态,若A与墙壁的接触面积是5×10-3 m2,则下列判断正确的是( )
A.物体A对墙壁的压力为120N B.物体A对墙壁的压强为4×103Pa
C.物体A受到的摩擦力大小等于20N D.增大F,物体A受到的摩擦力也变大
【答案】C
【详解】A.用力F将A压在竖直墙壁上处于静止状态,即 A在水平方向上处于平衡状态,A受
到F及墙壁对A的压力为一对平衡力,已知F=100N,故墙壁对A的压力为100N,由力的相互性,故
物体A对墙壁的压力为100N,故A错误;
B.若A与墙壁的接触面积是5×10-3 m2,物体A对墙壁的压强为
F' 100N
p= = =2×104Pa
S 5×10-3m2
故B错误;
C.用力F将A压在竖直墙壁上处于静止状态,即A在竖直方向上处于平衡状态,A在竖直方向
上受到的重力及墙壁对A的摩擦力一对平衡力,已知物体A的重力为G =20N,故物体A受到的摩擦
A
力大小等于20N,故C正确;
D.因A在竖直方向上处于静止状态,物体A受到的摩擦力大小始终等于物体的重力大小,增大
F,物体A受到的摩擦力不变,故D错误。故选C。
14.消防员趴在淤泥地上,受困者伏在其背部即可从淤泥里成功脱离,这与压强的知识有关。图
甲是模拟受困者双脚站立时的场景,他对水平地面的压强为1.5×104Pa;图乙是模拟消防员趴在淤泥地
上的场景,当受困者完全伏在消防员背上后,消防员与水平地面的接触面积为5×103cm2,受困者与消
防员受到的重力分别为600N和500N。求:
(1)图甲,受困者对地面的压力为 N;
(2)图甲,受困者双脚与地面的接触面积;
(3)受困者完全伏在如图乙中消防员背上后,消防员对地面的压强。
【答案】(1)600;(2)0.04m2;(3)2.2×103Pa
【详解】(1)受困者对地面的压力等于自身的重力,即
F =G =600N
1 1
(2)受困者双脚与地面的接触面积为
F 600N
S = 1 = =0.04m2
1 p 1.5×104Pa
1
(3)受困者完全伏在消防员背上后,消防员对地面的压力为
F =G +G =600N+500N=1100N
2 1 2
消防员对地面的压强为
F 1100N
p = 2 = =2.2×103Pa
2 S 5×103×10-4m2
2
15.如图,2022年2月8日,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌获得冠军,创造了
中国队在这个项目的历史最佳成绩。
(1)如图,当谷爱凌从雪山上加速向下滑行过程中,滑雪板受到的摩擦力会 (填“增
大”“减小”或“不变”)(假设这一赛段雪山的坡度不改变);
(2)若谷爱凌穿着滑雪板站立在有坡度的雪山上对雪地的压强为p,站立在水平地面上对雪地的
1
压强为p,则p p(填“>”、“=”或“<”);
2 1 2(3)若谷爱凌质量为55kg,滑雪板带固定器的总质量为8kg,每个滑雪板的长1.5m、宽0.12m,
则当其穿着滑雪板站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强是多少 ?(g=10N/kg)
【答案】(1)不变;(2)<;(3) 1750Pa
【详解】(1)滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关,从雪山上加速向下滑行过程
中,压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以滑雪板受到的摩擦力不变。
(2)站立在雪山上和站立在有坡度的雪山上,受力面积相同,都是两个滑雪板的总面积,而站在
有坡度的雪山上时压力是重力的一个分力,小于重力,站在地面上是压力等于重力,根据压强公式
F
p= 可知,受力面积相同,压力越小,压强越小,所以p