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第 7 课 压强(解析版)
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课程标准 课标解读
1.了解压力的概念; 1.知道压力是垂直作用在物体表面上的,了解的压力;
2.理解压强的概念; 2.理解压强的概念,知道压强是不是压力作用效果的物理量;
3.会计算压强; 3.会利用压强公式计算压强;
4.认识压强在生活中的应用。 4.认识生活中常见增大或减小压强的方法。
知识精讲
知识点01 压力
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力(图一:水杯对桌面的压力,图二:木块对斜面的压力,
图三:图钉对墙壁的压力)。
2.压力并不都是由重力引起的(图三:图钉对墙壁的压力)。把物体放在桌面上,如果物体不受其它
力作用,则压力F等于物体受到的重力G。
图一:水杯对桌面的压力竖直向 图二:木块对斜面的压力垂直斜面向 图三:图钉对墙壁的压力垂直
下 下 墙壁向左
3.固体可以大小、方向不变地传递压力。
【知识拓展一】压力
1.压力产生的条件
只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示,静止在水平地面上、紧挨墙角的小球,
由于墙与小球之间无挤压作用,因而它们之间不存在压力。
2.压力的方向压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图),其方向可以与墙
面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直
的.这是压力和其他力的一个区别。
3.大小
压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。
作用点:在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是
指垂直压在物体表面上的力)。
4.压力与重力的区别和联系:
重力 压力
定义 由于地球的吸引而使物体受到的力 垂直作用在物体表面上的力
产生原因 由于地球的吸引而产生 由于物体对物体的挤压而产生
方向 总是竖直向下 垂直于受压面且指向被压物体
作用点 物体的重心 在受压物体的表面
施力物体 地球 对受力物体产生挤压作用的物体
联系 在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
压力不一定是由于物体受到重力而产生的。物体由于受到重力的作用,可以产生压力,
但压力的大小不一定等于物体的重力
注意点
【知识拓展二】探究压力作用效果
影响压强作用效果的因素1.受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。(此时压强与压力成正比)
2.当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(此时压强与受力面积成反比)
知识点02 压强
1.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
2.压强是表示力的作用效果的物理量。
3.压强公式: 。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,
符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
知识点03 压强的利用
1.增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受
力面积都可以增大压强。如图四:墙钉、斧头、安全锤都是增大压强的例子。
2.减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面
积都可以减小压强。如图五:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。
图四:增大压强例子
图五:减小压强例子
【知识拓展】本节知识导图分层提分
题组A 基础过关练
1.如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是( )。
A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力;
B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力;
C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强;
D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
【答案】D。
【解析】A:由B、D的解答可知,手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉尖对墙壁的压力等
于墙壁对钉尖的压力,所以,手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力;故A错误。
B:固体可以传递压力,用手给钉帽施加压力,图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁,所以手指对
钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力。故B错误。
C:手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉帽的面积较大,即受力面积较大,根据 可
知,手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强;故C错误。
D:钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力,它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D正确。正确答案是D。
2.下列关于压力和压强的说法正确的是( )。
A. 单位面积上受到的压力越大,压强越大;B. 受力面积越大,压强越小;
C. 重力越大,压力越大; D. 压力越小,压强越小
【答案】A。
【解析】A、单位面积上是指面积一定时,压力越大,压强越大,故本选项正确。
B、只有在压力不变的情况下,受力面积越大,压强越小,故本选项错误。
C、压力是指垂直作用在物体表面上的力,重力有时候不等于压力,故本选项错误。
D、只有在受力面积不变的情况下,压力越小,压强越小,故本选项错误。故选A。
3.关于压力、压强下列说法中正确的是( )。
A.压力都是由重力引起的,大小就等于重力;
B.压力的方向总是竖直向下的;
C.物体对支承面的压力越大,压强也越大;
D.当受力面积一定时,压力越大,受力面受的压强也越大
【答案】D。
【解析】A、当把物体放在水平地面上时,对地面压力由重力引起F=G;但有时压力与重力无关(如向
墙上按图钉的压力与重力无关),故A错。
B、压力是垂直作用在物体表面上的力,所以它的方向总是垂直于物体的表面,故B错。
C、压强是表示压力作用效果的物理量,其大小与压力和受力面积有关,只知道压力大,不知道受力
面积,不能确定压强大小,故C错误。
D、由压强公式可知,当受力面积一定时,压力越大,支撑面受到的压强越大,故D正确。故选D。
4.下列实例中,属于增大压强的是( )。
A B C D
【答案】A。
【解析】增大压强的方法是增大压力或减小受力面积,菜刀的刀刃面积小目的是为了增大压强;滑雪
板、书包带、铁轨下的枕木都是增大受力面积减小压强的。
故正确答案是A。
5.高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为F、F,压强分别为p和p。关于它们的大小关系,正确的是( )。
A B A B
A.F<F,p<p B.F>F,p=p C. F>F,P>P D. F>F P<P
A B A B A B A B A B A B A B A B
【答案】B。
【解析】从图中可以看出,V>V,而A和B的材料相同,即密度相同,
A B
根据公式G=mg=ρVg可知,G>G,
A B
而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,所以F>F。
A B
A和B的密度相同,g是常量,而A和B的高度相同,根据公式p=ρgh可知,它们对地面的压强相等,
即p=p。故选B。
A B
6.如图所示,长方体砖块底面积为 1m2,放在水平桌面上,重力为 7.8×104N,它对桌面的压力是
N,若沿如图甲所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压力是 N,压强是
Pa。如果沿图乙所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压力是 N,压强是 Pa。
【答案】7.8×104N;3.9×104N;3.9×104Pa;3.9×104N;7.8×104Pa。
【解析】因为长方体在水平桌面上,所以它对桌面的压力:F=G=7.8×104N;
若沿如图甲所示的虚线去掉一半,对桌面的压力:F′= ×G= ×7.8×104N=3.9×104N,
对桌面的压强:p′= = =3.9×104Pa;
若沿如图乙所示的虚线去掉一半,对桌面的压力:F″= ×G= ×7.8×104N=3.9×104N,
受力面积:s′= ×s= ×1m2=0.5m2,
对桌面的压强:p″= = =7.8×104Pa。
故答案为:7.8×104N;3.9×104N;3.9×104Pa;3.9×104N;7.8×104Pa。
7.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接
触面积为0.04m2 。求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0×103kg/m3)。
【解析】已知:小明的质量m=50kg,密度ρ=1.0×103kg/m3,受力面积S=0.04m2 。
(1)小明的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小明站立在水平地面时对地面的压强 。
(3)小明的体积 。
答:(1)小明的重力为500N;(2)小明站立时对水平地面的压强为1.25╳104Pa;(3)小明的体积
为5×10-2m3。
题组B 能力提升练
1.生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。下列实例中属于减小压强( )。
A.拖拉机有两条很宽的履带;
B.剪刀有锋利的刃;
C.刺猬身上有许多刺;
D.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
【答案】A。
【解析】A、拖拉机有两条很宽的履带是通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
BCD、剪刀有锋利的刃、刺猬身上有许多刺、“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙都是通过减小受力面积
来增大压强,故BCD不符合题意。故选:A。
2.如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙
的密度分别为ρ 、ρ ,对地面的压强分别为p 、p ,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的
甲 乙 甲 乙
变化量分别为△p 、△p .△p <△p ,则( )。
甲 乙 甲 乙
A.ρ <ρ ,p >p B.ρ <ρ ,p <p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
C.ρ >ρ ,p >p D.ρ >ρ ,p <p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【答案】B。
【解析】由题意知,甲、乙的体积相同,在水平地面上的压力等于重力,则甲对地面的压强变化量为:
△p = ﹣ = ﹣ =G ( ﹣ );
甲 甲
乙对地面的压强变化量为:△p = ﹣ =G ( ﹣ );
乙 乙由△p <△p ,可知G ( ﹣ )<G ( ﹣ );
甲 乙 甲 乙
故G <G ;长方体甲乙体积相同,根据公式:G=mg=ρVg,
甲 乙
可得出ρ <ρ ﹣﹣﹣﹣①,
甲 乙
将它们顺时针旋转90°前,甲对地面的压强为:p = ,
甲
乙对地面的压强为:p = ,
乙
由G <G 和S <S ,
甲 乙 立 平
故p <p ﹣﹣﹣﹣②,
甲 乙
由①②,ACD不符合题意,B符合题意。故选:B。
3.如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲、乙两图中桌面受到的压力分别为 F 、
甲
F ,压强分别为p 、p ,关于它们的大小比较,下列说法正确的是( )。
乙 甲 乙
A.F =F p =p B.F >F p >p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
C.F <F p <p D.F >F p =p
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
【答案】A。
【解析】四个条形磁铁完全相同,则重力相等,如图所示,叠放在水平桌面上,对水平桌面的压力等
于重力,故甲,乙两图中桌面受到的压力分别相等,即F =F ;
甲 乙
甲乙的受力面积相同,根据p= 可知,甲,乙两图中桌面受到的压强也相等,即p =p ,故A正确,
甲 乙
BCD错误。故选:A。
4.如图所示,是ab两种物质m﹣V的关系图象,若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方
体甲、乙,将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是( )。
A.a、b的密度之比为4:1;
B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为4:1;
C.a、b的密度之比为2:1;
D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为2:1【答案】B。
【解析】AC、由图象可知,当m=80g时,V =5cm3、V =40cm3,
甲 乙
a、b两种物质的密度为:ρ= = =16g/cm3,ρ= = =2g/cm3,
a b
a、b的密度之比:ρ:ρ=16g/cm3:2g/cm3=8:1,故A、C错误;
a b
BD、用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙,其体积之比:
V :V = : =ρ:ρ=1:8,
甲 乙 b a
由V=L3可得正方体的边长之比:L :L =1:2,
甲 乙
因为正方体对水平地面的压强p= = = = = =ρLg,
所以,甲乙两物体对水平地面的压强之比: = = = ,故B正确、D错误。
故选:B。
5.铁块和小桌静止在海绵上,如图甲所示。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上,如图乙所示。铁块
的质量是600g,铁块的底面积是20cm2,小桌的质量是200g。桌面的面积是81cm2,下列说法正确的是(
)。
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大;
B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小;
C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大;
D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
【答案】A。
【解析】AB、铁块对小桌的压力等于铁块的重力,F =G =m g=0.6kg×10N/kg=6N;
铁块 铁块 铁块
铁块对小桌的压强:p = = =3000Pa;
铁块
小桌对海绵的压力等于小桌和铁块的总重,F =G =(m +m )g=(0.6kg+0.2kg)×10N/kg=
小桌 总 铁块 小桌
8N;
小桌对海绵的压强:p = = ≈987.7Pa;
小桌
由计算可知:p >p ;故A正确,B错误;
铁块 小桌
CD、图甲中铁块对小桌的压力和图乙中铁块对海绵的压力都等于自身的重力,故压力相等,且受力面
积相同,所以图甲中铁块对小桌的压强和图乙中铁块对海绵的压强相等;故CD错误。故选:A。
6.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G ,桌面面积为S ;物体乙重G ,下表面的面积为S 。下列说法正确的是(
1 1 2 2
)。
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力;
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力;
C.甲对海绵的压强大小为 ;
D.乙对甲的压强大小为
【答案】C。
【解析】AB.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,
只有当把物体放在水平面上时,对水平面的压力才等于物体重力,
所以,甲对海绵的压力F =G+G,乙对甲的压力F =G,故AB错误;
甲 1 2 乙 2
CD.甲对海绵的压强p = = ,乙对甲的压强p = = ,故C正确、D错误。
甲 乙
故选:C。
题组C 培优拔尖练
1.(2021·新疆中考真题)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去
一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此
时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )。
A.2250Pa B.2400Pa C.2500Pa D.2750Pa
【答案】B。
【解析】观察图甲可知,这是一个质地均匀的长方体砖块,设这个长方体砖块的高度是h,密度是 ,
那么图甲中砖块对水平地面的压强
再观察图乙,设上面的边长是 ,下面的边长是 ,高度还是h,密度还是 ,这砖块往里面的那条边长是 ,则图乙中砖块体积
图乙中砖块的质量
图乙中砖块的重力
图乙中砖块对水平地面的压力
图乙中砖块与水平地面的接触面积
那么根据 可知,图乙中砖块对水平地面的压强
同理,图丙中砖块对水平地面的压强
两个压强相比可得
可设 ,
再把两个压强相减可得:
代入数据解得
解得
图甲中砖块对水平地面的压强是2400Pa。故选B。2.(2021·河南中考真题)在物理学中,常用比值法来定义物理量,如:用质量与体积之比定义
“密度”。请你再列举一例:用______之比定义“______”。
【答案】压力与受力面积;压强。
【解析】[1] 比值定义法,即压力与受力面积之比,即为压强。
[2]即为压强,压力的作用效果。
3.(2021·黑龙江中考真题)如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面
积为40cm2,水对容器底部的压力为________N,容器对桌面的压强为_______Pa。
【答案】4;2000。
【解析】[1]水对容器底部的压力为
故水对容器底部的压力为 。
[2]容器对桌面的中总压力为
则容器对桌面的中压强为
故容器对桌面的中压强为 。
4.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)如图所示,为了倡导绿色出行,某市投放了大量的共享
单车,小明在水平路面上匀速骑行 ,所用时间为 ,他骑行时单车的平均速度是______ ,
若人与车的总质量为 ,每个轮胎与路面的接触面积约为 ,当他骑行时共享单车对路面的压
强是______ 。【答案】5; 。
【解析】[1]他骑行时单车的平均速度是
[2]小明骑单车在水平地面上,单车对地面的压力
单车与路面的总接触面积约为
他骑行时共享单车对路面的压强是 。