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9.1. 压强
A 基础过关练
一.填空题(共3小题)
1.汽车停在马路上,轮胎对地面产生的压力是由于 轮胎 发生形变而产生的。地面对轮胎的支持力是
由于 地面 发生形变而产生的。
【解析】解:轮胎对地面产生的压力,施力物体是轮胎,故是轮胎发生弹性形变对地面的力;
地面对轮胎的支持力,施力物体是地面,故是地面发生弹性形变对轮胎的力。
故答案为:轮胎;地面。
2.在图 甲、乙、丙中,物体的重力均为 G,且均保持静止状态。则物体对各个承受面压力的大小分别为:
G 、 G+F 、 F 。(均用 G 或 F 表示)
【解析】解:甲图中,在水平面上的物体,没有其他力的作用时,其对地面的压力等于自身的重力,故
此时F=G;
乙图中,在竖直方向上,向下地面的压力是:F=G+F;
丙图中,在水平方向上,墙面所受水平向左的压力等于F,即F=F;
故答案为:G;G+F;F;
3.物理学中,把物体 单位面积上所受压力的大小 叫做压强,用200牛的压力作用在0.2米2的面积上,
产生的压强为 100 0 帕,它表示的物理意义是 物体 1m 2 的面积上受到的压力为 1000N 。把同种
材料制成的甲、乙两个正方体各自平放在水平地面上,甲、乙对地面的压强分别为 p 和p ,若把甲叠
1 2
放在乙上面,如图所示,则乙对地面的压强为 (结果用题目中的字母表示)。
【解析】解:压强是指物体单位面积上所受压力的大小;
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200牛的压力作用在0.2米2的面积上,产生的压强为:p= = =1000Pa,表示:物体1m2的面
积上受到的压力为1000N;
物体对水平地面的压力等于物体的自重,由公式 p= = = = = = gh可得,甲、乙
ρ
的高度分别为:h甲 = 、h乙 = ,
根 据 公 式 p = 可 得 , 叠 放 后 乙 对 地 面 压 强 为 : p′ = = = =
= 。
故答案为:单位面积上所受压力的大小;1000;物体1m2的面积上受到的压力为1000N; 。
二.选择题(共5小题)
4.下列关于压力的说法,正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下
B.压力的方向总是垂直于物体接触面
C.压力的大小总是等于物体受到重力的大小
D.压力的大小总是大于物体受到重力的大小
【解析】解:AB、压力是垂直作用在物体表面上的力,所以压力的方向始终垂直接触面,故A错误,
B正确;
CD、只有当物体平放的水平面上且在竖直方向只有重力时,物体对水平面的压力大小才会等于物体受
到重力的大小,其他情况下,压力大小既可能大于物体受到的重力,也可能小于物体受到的重力,还可
能等于物体受到的重力,故CD错误。
故选:B。
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5.用50牛的水平力把重40牛的正方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,这时木块对墙壁的压力为(
)
A.10牛 B.40牛 C.50牛 D.90牛
【解析】解:木块对墙的压力是一个水平方向上的力,这个力来自于50N的水平力,而物体的重力是竖
直向下的力,因此,它的重力不会影响压力的大小,故这时木块对墙壁的压力应为50N。
故选:C。
6.如图所示,置于水平地面上的立柱质量为M,有一质量为m的猴子从立柱上下滑。已知猴子沿立柱滑
下时受到摩擦力为f,则猴子下滑时立柱对地面的压力为( )
A.Mg B.Mg+f C.Mg﹣f D.Mg+mg+f
【解析】解:对立柱进行受力分析,立柱自身质量为M,则重力为Mg,而猴子在下滑时受到的摩擦力
是f,根据力的作用是相互的,则立柱受到的摩擦力也为f,而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是
作用力和反作用力,则大小相等,只不过方向是相反的,猴子受到的摩擦力是向上的,立柱受到的摩擦
力是向下的,则立柱受到向下的合力为Mg+f,即立柱对地面的压力也是Mg+f,故ACD错误,B正确。
故选:B。
7.请你估算一个中学生站立在水平地面上静止时对地面的压强约为( )
A.1.5×105帕 B.1.5×104帕 C.1.5×103帕 D.1.5×102帕
【解析】解:中学生平均体重约为500N,两脚的总面积约为0.03m2,
则他对地面的压强为:p= = ≈1.7×104Pa,与B选项比较接近。
故选:B。
8.如图一个底面积为0.04m2,重10N的正方体平放在1m2水平桌面上,则桌面受到的压强是( )
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A.10Pa B.50 Pa C.25Pa D.250 Pa
【解析】解:水平放置的正方体对桌的压力和自身的重力相等,则桌子受到正方体的压力为:F=G=
10N,又正方体与桌面的实际接触面积即受力面积S=0.04m2,则桌子受到正方体的压强:
p= = =250Pa,故D正确。
故选:D。
三、作图题(共2小题)
9.如图所示,重为10牛的物体A静止在重为20牛的物体B上,请用力的图示法在图中画出A对物体B
的压力F。
【解析】解:A对物体B的压力F=G =10N;选取标度为5N,压力的作用点在接触面的中点,沿垂直
A
于接触面向下的方向画一条线段,线段长度等于标度的 2倍;在线段的末端画上箭头,并标出 F=
10N。
10.如图所示,长方体A在粗糙斜面上保持静止,请画出长方体A所受的重力G和斜面所受的压力F。
【解析】解:过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G;
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,符号
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为F;如图所示:
B 能力提升练
一、填空题(共3小题)
1.一正方体木块平放在水平桌面上,对水平桌面的压强是 6000帕,如果将它沿水平方向截去一半,剩余
木块对桌面的压强是 3000 帕;如果将它沿竖直方向截去一半,剩余木块对桌面的压强是 6000
帕,若把竖直截下部分完全叠在剩下的木块上,这时木块对水平桌面的压强等于 1200 0 帕。
【解析】解:设正方体木块的重力为G,受力面积为S,
因为水平面上物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以方体木块对水平桌面的压强:p= = =6000Pa﹣﹣﹣﹣﹣①;
(1)如果沿水平方向切去一半后,剩余部分的重力减半,为 G,受力面积不变,为S,
剩余部分对水平桌面的压强:p = = = p= ×6000Pa=3000Pa;
1
(2)如果沿竖直方向切去一半后,剩余部分的重力减半,为 G,受力面积减半,为 S,
剩余部分对水平桌面的压强:p = = = =p=6000Pa;
2
(3)如果沿竖直方向切去一半后把切下部分叠放在剩余部分的上方时,对水平地面的压力不变,受力
面积减半,为 S,p = = =2p=2×6000Pa=12000Pa。
3
故答案为:3000;6000;12000。
2.如图所示,长木板重10N,底面积为10﹣2m2,现将其底面积的 与水平桌面接触,木板静止时对桌面
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的压强为 1.5×1 0 3 Pa;在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,在这个
过程中,木板对桌面的压强 变小 ,木板所受摩擦力的大小 不变 。(后两空均选填“变大”、
“变小”或“不变”)
【解析】解:(1)木板静止时对桌面的压力F=G=10N,
受力面积S= ×10﹣2m2= m2,
对桌面的压强p= = =1.5×103Pa;
(2)在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动,直至木板全部移到桌面,
在这个过程中,木板对桌面的压力不变,受力面积变大,由p= 可知,对桌面的压强变小;
因滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,
所以,在这个过程中,木板对桌子的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则木板所受摩擦力的大小不变。
故答案为:1.5×103;变小;不变。
3.甲、乙两种物质的质量与体积的关系图象如图甲所示,由图甲可知,甲的密度是 1.5 g/cm3,如图
乙所示,由甲物质做成A、B两个正方体,正方体A对水平地面压强 大于 (选填“大于”、“小
于”或“等于”)正方体B对水平地面压强。
【解析】解:由图象可知,当甲物质的m=3g时,对应的体积V=2cm3,
所以甲物质的密度 = = =1.5g/cm3;
ρ
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放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压强p= = = = = = hg,A、B两个正
方体都是由甲物质组成,h >h ,所以p >p 。 ρ
A B A B
故答案为:1.5;大于。
二、选择题(共5小题)
4.某中学生单脚独立时对地面压强为p ,当他双脚站立时对地面压强为p ,则他双脚站立时左脚对地面
1 2
的压强是( )
A.p B.p C.2p D.2p
1 2 1 2
【解析】解:设中学生的重力为G,一只脚的面积为S,则:
中学生单脚独立时、双脚站立时对地面压力为F =F =G,双脚站立时左脚对地面的压力F = G,
1 2 3
中学生单脚独立时、双脚站立时左脚的受力面积S =S =S,双脚站立时的受力面积S =2S,
1 3 2
所以,单脚独立时对地面的压强p = = ,双脚站立时对地面压强为p = = ,
1 2
双脚站立时左脚对地面的压强p = = = ,
3
则p =p <p ,故B正确。
3 2 1
故选:B。
5.如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图像。由图可知,用这两种物质分别做成 A、B两个
质量相等的实心正方体。把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比 p :p 为
A B
( )
A.8:1 B.4:1 C.1:4 D.1:8
【解析】解:由图可知,当m甲 =12g时,V甲 =2cm3,当m乙 =3g时,V乙 =4cm3,
则甲、乙两种物质的密度分别为:
甲
= = =6g/cm3,
乙
= = =0.75g/cm3,
ρ ρ
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= = ,
质量相等的A、B两个实心正方体的体积之比: = = = ,
由V=L3可得,两正方体的边长之比: = = = = ,
A、B两正方体的底面积之比: = =( )2=( )2= ,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以质量相等的A、B两物体对水平地面的压强之比: = = = = 。
故选:B。
6.如图甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.所受的重力较大 B.所受的压力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大 D.对沙滩的压强较小
【解析】解:甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙
地的压强相等,即p甲 =p乙 ,故CD错误;
因S甲 >S乙 ,所以,由p= 可得,F甲 >F乙 ,故B错误;
由于物体对水平面的压力等于重力,因此甲的重力较大,故A正确。
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故选:A。
(多选)7.三个分别用铜、铁、铝制成的形状完全相同的圆柱体,已知
铜
>
铁
>
铝
,把它们竖直放置
在水平地面时,三个圆柱体对地面产生的压强( ) ρ ρ ρ
A.铜柱最大 B.铁柱最大 C.铝柱最大 D.铝柱最小
【解析】解:三个圆柱体对水平面的压力等于它们自身的重力大小,即F=G=mg= Vg,三个物体高
ρ
度相同,又因为
铜
>
铁
>
铝
,根据公式p= = = = = = gh可知,它们对地面的
压强p铜 >p铁 >pρ
铝
,故ρ ADρ正确,BC错误。 ρ
故选:AD。
(多选)8.小勇分别用密度为
甲
、
乙
的两种物质制成形状和体积均相同的甲、乙两个长方体,重力分
别为G甲 、G乙 ,将它们置于水ρ 平桌ρ面上,此时它们对桌面的压强相等。接着小虎将两个长方体顺时针
旋转90°,如图中虚线所示,此时甲、乙对桌面的压强分别为 p甲 、p乙 ,对桌面的压力为F甲 、F乙 。则
下列说法中正确的是( )
A.
甲
>
乙
B.G甲 >G乙 C.p甲 =p乙 D.F甲 =F乙
【解ρ析】解ρ :AB、由图知,原来S甲 >S乙 ,由题意知原来它们对水平桌面的压强(设为p
0
)相等,
根据F=pS可知,F甲 >F乙 ,
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以G甲 >G乙 ,故B正确;
甲乙的体积相等,且G甲 >G乙 ,根据G=mg= gV知
甲
>p乙 ,故A正确;
CD、将两个长方体顺时针旋转90°后,甲的底面ρ积减小ρ,乙的底面积增大,甲乙对底面的压力不变,根
据p= 知甲对桌面的压强增大(即p甲 >p
0
),乙对桌面的压强减小(即p乙 <p
0
),所以p甲 >p乙 ,
故C错误;
在水平面上,物体对水平面的压力等于物体的重力,由于G甲 >G乙 ,所以F甲 >F乙 ,故D错误。
故选:AB。
三、实验探究题(共1小题)
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9、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 压力大小 有关。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。
(2)实验过程中,小伟和同学们是通过观察海绵的 凹陷程度 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 乙、丁 两次实验。通过实验可知:受力面
积相同时,压力越 大 ,压力的作用效果越明显。
(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 没有控制压力大小相等 。
【解析】解:(1)第二次实验用更大的力同时挤压铅笔两端,据此可得到的猜想是:压力的作用效果
可能与压力大小有关。
(2)实验过程中,小伟和同学们是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,属于转换法。
(3)要验证猜想2,应观察比较图中的乙、丁两次实验。通过实验可知:受力面积相同时,压力越大,
压力的作用效果越明显。
(4)将两块相同的砖块竖放在海绵上,比较图戊与图乙,得出结论:压力的作用效果与受力面积无关
这一探究过程是不对的,因此在探究过程中没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求。
故答案为:(1)压力大小;(2)凹陷程度;(3)乙、丁;大;(4)没有控制压力大小相同。
四、计算题(共1小题)
10.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量
为500kg,履带与地面的接触总面积为4000cm2。求:
(1)机器人受到的重力为多少?
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(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
【解析】解:(1)机器人的重力:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(2)机器人对冰面的压力:F=G=5000N
受力面积:S=4000cm2=0.4m2
机器人对冰面的压强: =1.25×104Pa
因为p<2×104Pa
所以机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人的重力为5000N;(2)该机器人能顺利通过该冰面。
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