10.1壓強
同步練習(xí)
一.選擇題
1.關(guān)于壓力,下列說法正確的是()
A.壓力都是由重力產(chǎn)生的,壓力的大小一定等于重力的大小
B.壓力的方向有時垂直物體接觸面,有時不垂直物體的接觸面
C.壓力和重力是兩種不同性質(zhì)的力,有的壓力是由重力產(chǎn)生的D.壓力就是重力
2.如圖所示,下列幾種情況中壓力的產(chǎn)生與重力完全無關(guān)的是()
A.
B.
C.
D.
3.底面積為0.2m2,重為400N的金屬塊放在面積為400cm2的水平桌面上,金屬塊對桌面產(chǎn)生的壓強為()
A.1
Pa
B.2000
Pa
C.4000
Pa
D.10000
Pa
4.下列實例中,屬于增大壓強的是()
A.刀刃磨得鋒利
B.在鐵軌下鋪設(shè)枕木
C.坦克裝有履帶
D.滑雪時站在雪橇上
5.如圖所示,三個物體質(zhì)量相同,則對水平桌面壓強最大的是()
A.甲
B.乙
C.丙
D.條件不足,無法判斷
6.如圖所示,放置在水平地面上的甲、乙兩物體的底面積之比為3:1,甲物體的質(zhì)量是乙物體的兩倍,那么兩者對地面的壓強之比為()
A.5:1
B.6:1
C.3:2
D.2:3
7.如圖,物塊A靜止在水平桌面上,若把A稍微向右水平移動,則A對桌面的壓力F、壓強P的變化情況是()
A.F變大,p變小
B.F不變,p變小
C.F不變,P變大
D.F變大,P變大
8.重為20牛的物體放在水平桌面上,與桌面的接觸面積為1×10﹣2米2,用5牛的力作用在該物體的中央,則物體對桌面的壓強()
A.一定是2500帕
B.一定是500帕
C.是2500帕或1500帕
D.可能是2000帕
9.有兩塊完全相同的磚,每塊重19.6N,邊長分別是20cm,10cm,5cm,如圖所示,那么A對B的壓強是()
A.3.92×103Pa
B.1.96×103Pa
C.3.96Pa
D.9.8×103Pa
10.如圖所示,形狀、體積相同的長方體甲、乙置于水平地面,對地面的壓力分別為F甲、F乙,將它們順時針旋轉(zhuǎn)90°,此時甲、乙對地面的壓強分別為p′甲、p′乙,對地面壓強的變化量分別為p甲、p乙。若△p甲>△p乙,則()
A.F甲>F乙,p′甲>p′乙
B.F甲>F乙,p′甲<p′乙
C.F甲<F乙,p′甲>p′乙
D.F甲<F乙,p′甲<p′乙
二.填空題
11.物體受到的重力是50N,手的壓力是70N,請在圖中橫線上填寫支持面受到的壓力的大小、。
12.將重為3N、邊長為0.1m的正方體物塊,放在面積為1m2的水平課桌面中央,該物塊對桌面的壓力大小為
N,壓強為
Pa。
13.駱駝素有“沙漠之舟”的美譽。圖中這匹駱駝的質(zhì)量為350kg,每只腳掌著地的面積為250cm2,四腳站在地上時,對地面的壓強為
Pa。(g=10N/kg)
14.如圖所示,有兩組同樣的磚,A組一塊,B組兩塊。每塊磚平放時的長:寬:高為4:2:1,A組磚對地面的壓力和壓強分別為FA和pA;B組磚對地面的壓力和壓強分別為FB和pB,則FA:FB=
;當B組平放,要使兩組磚對地面的壓強相等,A組應(yīng)
(選填“平放”、“側(cè)放”或“立放”)。
15.甲、乙為兩個質(zhì)量分布均勻的實心圓柱體放置在水平桌面上,他們對桌面的壓強分別為8×103Pa和6×103Pa,甲的密度為4×103kg/m3,乙的高度為30cm,則圓柱體甲的高度為
cm。若將它們沿水平方向切去10cm高,將各自被切去部分放置在另一個圓柱體剩余部分的上表面時,甲剩余部分和乙切去部分的組合體對桌面的壓強為p1,乙剩余部分和甲切去部分的組合體對桌面的壓強為p2,p1:p2=4:3,則甲、乙圓柱體的底面積之比為。
三.實驗探究題
16.在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗中,利用了兩個相同的木塊和一塊海綿,如圖所示.
(1)實驗中通過觀察
來比較壓力作用的效果,這種研究方法叫
法;
(2)對比
兩圖,可以得出受力面積相同時,壓力越,壓力作用效果越;
(3)對比甲、乙兩圖,可以得出結(jié)論:
.
17.小宇同學(xué)利用A、B兩物體、砝碼、泡沫等器材探究“壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”的實驗。如圖所示:
(1)實驗中小宇是通過觀察
來比較壓力作用效果的;
(2)比較甲、乙兩圖所示實驗,能夠得到的結(jié)論是;
(3)若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”,應(yīng)通過比較
圖所示實驗。此時實驗中要控制:
不變;
18.利用小桌、海綿、砝碼等探究影響壓力作用效果的影響因素,如圖甲、乙、丙所示:
(1)圖甲、乙、丙中壓力的作用效果,是通過觀察
來比較壓力作用效果;
(2)通過比較圖
和圖乙,說明受力面積一定時,壓力的作用效果越明顯,通過比較圖,說明壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;
(3)將該小桌和砝碼放在如圖丁所示的木板上,比較圖丙中海綿受到的壓強p和圖丁中木板受到的壓強p'的大小關(guān)系為p
p'(填“>”“<”或“=”);
(4)實驗時,如果將小桌換成磚塊,并將磚塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖戊所示。小明發(fā)現(xiàn)它們對海綿的壓力作用效果相同,由此他得出的結(jié)論是:壓力的作用效果與受力面積無關(guān).你認為他在探究過程中存在的問題是。
參考答案
一.選擇題
1.解:(1)重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,方向豎直向下;壓力是垂直作用在物體表面上的力,方向總是垂直于物體的表面、物體的受力面、接觸面,因此重力和壓力是完全不同的兩個力,大小不一定相等,只有物體放在水平面上,物體對水平面的壓力等于重力。故AD錯誤,C正確。
(2)壓力是垂直作用在物體表面上的力,所以它的方向總是垂直于物體的表面、物體的受力面、接觸面;故B錯誤。
故選:C。
2.解:A、物體靜止在水平地面上,重力的方向豎直向下,壓力的方向也是豎直向下,即壓力的大小等于重力,與重力有關(guān),故A不符合題意;
B、壓力的方向垂直于斜面向里,重力的方向豎直向下,即壓力的大小小于重力,壓力是由于重力而產(chǎn)生的,與重力有關(guān),故B不符合題意;
C、壓力的方向豎直向下,重力的方向豎直向下,此時的壓力等于重力和向下的力之和,與重力有關(guān),故C不符合題意;
D、壓力的方向水平向左,重力的方向豎直向下,即壓力的大小與重力無關(guān),故D符合題意。
故選:D。
3.解:金屬塊對桌面的壓力:F=G=400N,水平桌面的面積:S桌=400cm2=0.04m2<0.2m2,即水平桌面的面積小于金屬塊的底面積,所以,受力面積為:S=S桌=0.04m2,則金屬塊對桌面產(chǎn)生的壓強:
p===10000Pa。
故選:D。
4.解:A、刀刃磨得鋒利,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強。故A正確.B、在鐵軌下鋪設(shè)枕木,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。故B錯誤.C、坦克裝有履帶,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。故C錯誤.D、滑雪時站在雪橇上,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。故D錯誤.
故選:A。
5.解:
放在水平面上的物體,對水平面的壓力等于物體的重力,壓力大小與物體形狀沒有關(guān)系,所以三個物體對水平面的壓力相等;
由圖知,甲與桌面的接觸面積最小,在壓力相同時,由公式p=知,甲對桌面的壓強最大。
故選:A。
6.解:
由于物體放在水平地面上,物體對地面的壓力F=G=mg,因為m甲:m乙=2:1,所以甲乙物體對地面的壓力:
F甲:F乙=G甲:G乙=m甲g:m乙g=m甲:m乙=2:1;
受力面積:
S甲:S乙=S甲底:S乙底=3:1,甲、乙兩物體對地面的壓強之比:
p甲:p乙=:=:=2:3。
故選:D。
7.解:向右移動后,重心還在桌子上,對桌面的壓力不變,與桌面的接觸面積增大,根據(jù)公式p=可知對桌面的壓強減小。
故選:B。
8.解:重為20牛的物體放在水平桌面上,①作用在該物體的中央的力,若方向是豎直向上的,物體對桌面的壓力F1=G﹣F=20N﹣5N=15N,則物體對桌面的壓強p1===1500Pa;
②作用在該物體的中央的力,若方向是豎直向下的,物體對桌面的壓力F2=G+F=20N+5N=25N,則物體對桌面的壓強p2===2500Pa。
③作用在該物體的中央的力,若方向是斜向上或斜向下,則壓強一定是大于1500Pa,小于2500Pa。
故選:D。
9.解:A對B的壓力:
F=G=19.6N,受力面積:
S=20cm×5cm=100cm2=1×10﹣2m2,A對B的壓強:
p===1.96×103Pa。
故選:B。
10.解:因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,F(xiàn)甲=G甲,F(xiàn)乙=G乙,長方體甲、乙的形狀和體積相同,設(shè)它們立方時的底面積為S立,平放時的底面積為S平,則它們對地面壓強的變化量:
△p甲=﹣=﹣,△p乙=﹣=﹣,由△p甲>△p乙可知,(﹣)>(﹣),解得:G甲>G乙,則F甲>F乙,故CD錯誤;
將它們順時針旋轉(zhuǎn)90°,此時甲、乙對地面的壓強:p甲'==,p乙'==,由G甲>G乙和S立<S平可知,p甲'>p乙',故A正確、B錯誤。
故選:A。
二.填空題
11.解:壓力是垂直作用在物體表面上的力。從定義中我們也可以看出壓力的方向是垂直于受力物體并指向受力物體內(nèi)部的。
(a)圖中壓力等于手施加的壓力與重力無關(guān),所以支持面受到的壓力為70N;
(b)圖中物體受到的重力向下為50N,手施加的壓力向上為70N,所以支持面受到的壓力為物體所受重力和壓力的合力,即70N﹣50N=20N;
如圖所示:
故答案為:70N;20N。
12.解:物塊對水平桌面的壓力:F=G=3N;
物塊對桌面的壓強:p===300Pa。
故答案為:3;300。
13.解:因為駱駝?wù)驹谒降孛嫔?,所以重力和對地面的壓力的大小相等,所以壓力為:F=G=mg=350kg×10N/kg=3500N,每只腳掌著地的面積為250cm2,則四只腳掌站立時的接觸面積為:S=4×250cm2=1000cm2=0.1m2,所以對地面的壓強為:p===3.5×104Pa。
故答案為:3.5×104。
14.解:(1)設(shè)一塊磚的重力為G,則A對地面的壓力等于G,B對地面的壓力等于2G,因此FA:FB=G:2G=1:2;
(2)兩組磚對地面的壓力均等于其重力,即可F=G,故FB=2FA;
B組磚疊放后,處在下方的磚平放,則面積為SB=4×2=8;壓強pB===,A組磚側(cè)放,面積為SA=4×1=4;壓強pA′==,故當B組平放,要使兩組磚對地面的壓強相等,A組應(yīng)側(cè)放;
故答案為:1:2;側(cè)放。
15.解:(1)因?qū)嵭膱A柱體對水平桌面的壓力和自身的重力相等,所以,實心圓柱體對水平地面的壓強p======ρgh,則圓柱體甲的高度h甲===0.2m=20cm,圓柱體乙的密度ρ乙===2×103kg/m3;
(2)若將它們沿水平方向切去△h=10cm高,將各自被切去部分放置在另一個圓柱體剩余部分的上表面時,甲剩余部分和乙切去部分的組合體對桌面的壓強:
p1====ρ甲g(h甲﹣△h)+ρ乙△hg,p2====ρ乙g(h乙﹣△h)+ρ甲△hg,因p1:p2=4:3,所以,3[ρ甲g(h甲﹣△h)+ρ乙△hg]=4[ρ乙g(h乙﹣△h)+ρ甲△hg],整理可得:3[ρ甲(h甲﹣△h)+ρ乙△h]=4[ρ乙(h乙﹣△h)+ρ甲△h],代入數(shù)據(jù)可得:3[4×103kg/m3×(0.2m﹣0.1m)+2×103kg/m3×0.1m×]=4[2×103kg/m3×(0.3m﹣0.1m)+4×103kg/m3×0.1m×],進一步整理可得:8()2+2﹣3=0,解得:=,(=﹣舍去)。
故答案為:20;1:2.三.實驗探究題
16.解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實驗中通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用的效果.
(2)由甲、丙兩圖知,受力相同,壓力大小不同,壓力作用效果不同,故可得出壓力不同,面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯.
(3)對比甲、乙兩圖知,壓力相同,受力面積不同,壓力作用效果不同,故可得出結(jié)論:壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果明顯.
故答案為:(1)凹陷程度;轉(zhuǎn)換;(2)甲丙;大;明顯;
(3)壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
17.解:(1)實驗中,泡沫的凹陷程度越大,壓力作用效果越明顯,用泡沫的凹陷程度來反映壓力作用效果;
(2)比較甲、乙兩圖所示實驗可知,受力面積相同,壓力的大小不同,且壓力越大泡沫形變越明顯,故可得結(jié)論:受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
(3)若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”,此時實驗中要控制壓力的大小不變,改變受力面積的大小,故圖甲和丙符合。
故答案為:(1)泡沫的凹陷程度;(2)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(3)甲、丙;壓力大小。
18.解:
(1)實驗中是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果,這種物理研究方法叫轉(zhuǎn)換法;
(2)通過比較圖甲和圖乙,說明受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
通過比較圖乙和圖丙,說明壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;
(3)將該小桌和砝碼放在圖丁的木板上,比較圖丙中海綿受到的壓強p和圖丁中木板受到的壓強p'的大小關(guān)系,由于壓力和受力面積均相同,則壓強相同,即p=p';
(4)圖戊,將小桌換成磚塊,并將磚塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,由于沒有控制壓力大小相同,所以不能得出:壓力的作用效果與受力面積無關(guān)。
故答案為:(1)海綿的凹陷程度;(2)甲;壓力越大;乙丙;(3)=;(4)沒有控制壓力大小相同。