初中物理沪教版九年级上册6.2 压强知识点教案
展开初三物理秋季班
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课题
压力压强
教学目标
1.巩固复习密度、压力、压强的概念
2.掌握密度和压强公式的变形及其应用
3.掌握固体压强切割计算
教学重难点
1.探究影响压力作用效果的因素
2.压强切割变化计算
教学安排
版块
时长
1
知识梳理
25分钟
2
例题解析
30分钟
3
随堂检测
30分钟
4
课堂总结
5分钟
5
课后作业
35分钟
……
压力压强
知识梳理
一、密度
1、定义:____________________叫做这种物质的密度,密度是物质的___________。
2、公式:__________,变形:_________;__________。
3、国际单位制:___________,常用单位___________。
单位换算关系:______________________,
水的密度:__________________,读作__________________________,它表示物理意义是:____________________________________________。
【答案】1、单位体积的某种物质的质量;特性
2、ρ=m/V;m=ρV;V=m/ρ
3、kg/m3;g/cm3;1g/cm3=103kg/m3;1kg/m3=10-3g/cm;1.0×103kg/m3;1.0×103千克每立方米;1立方米的水的质量为1.0×103千克
二、压力
1、定义:____________________________并指向表面的力。
2、方向:总是______________受力物体的表面。
注意:在画压力的图示时,必须把力的作用点画在物体的表面上。
3、压力与重力的区别:
(1)物体由于受到重力的作用而对支持面有压力。
若物体放在水平面上,压力的大小等于物体的重力;若物体放在斜面上,物体对斜面的压力小于物体的重力。即使压力在数值上等于重力,但压力不是重力。压力是物体对支持面的作用力,而重力是该物体受到地球的引力。
(2)压力可以是由重力引起的,也可以是其他力引起的。
(3)压力的方向是垂直并指向受压物体的表面,而重力的方向总是竖直向下的。
【答案】1、垂直作用在物体表面
2、垂直并指向
三、压强
1、定义:物体_____________受到的压力。
2、物理意义:表示______________的物理量。
3、公式:____________,压强不仅与压力的大小有关,还与受力面积有关。
4、单位:________,简称______,符号:____________。
5、改变压强大小的方法
(1)在受力面积一定时,增大(或减小压力)F,来改变压强的大小;
(2)在压力F一定时,减小(或增大)受力面积S,来改变压强的大小。
【答案】1、单位面积上
2、压力作用效果
3、P=F/S
4、帕斯卡;帕;Pa
例题解析
一、密度
知识点一:密度的概念
【例1】人体的密度最接近于下列哪种物质的密度 ( )
A.木材 B.水 C.碳纤维 D.水银
【难度】★
【答案】B
【例2】体积为100cm3的冰熔化成水后,下列说法正确的是(ρ冰=0.9×103Kg/m3) ( )
A.质量不变,水的体积为90cm3
B.质量变大,水的质量为100g
C.质量不变,水的体积为100cm3
D.质量变小,水的密度为1.0g/cm3
【难度】★
【答案】A
【例3】如图是a、b、c三种物质的m-V实验图像,以下说法错误的是 ( )
A.同种物质的质量与体积成正比
B.同种物质的密度与质量成正比,与体积成反比
C.图中三种物质的密度关系是:ρa>ρb>ρc
D.同种物质的密度与质量、体积无关
【难度】★
【答案】B
【例4】下列各物理量中,可鉴别物质的是 ( )
A.体积 B.密度 C.质量 D.重力
【难度】★
【答案】B
知识点二:密度公式应用计算
【例1】有一块花岗岩碑石,其体积是40m3,为了计算它的质量,取一小块作为这块碑石的样品,测出它的质量为28g,体积为10cm3。求:
(1)这块碑石的密度是多少?
(2)这块碑石的质量是多少吨?
【难度】★
【答案】2.8×103kg/m3;112t
【例2】浏腐乳以其口感细腻,味道纯正而远近闻名,深受广大消费者喜爱,现测得一块腐乳质量约为10g,体积约为8cm3,则其密度为________kg/m3,其物理意义是:_______________。若吃掉一半,剩余部分密度将_______。
【难度】★
【答案】1.25×103;1m3的腐乳的质量为1.25×103千克;不变
【例3】如图所示,由不同物质制成的甲、乙两种实心球的体积相等,此时天平平衡,则制成甲、乙两种球的物质密度之比为 ( )
A.3:4 B.4:3
C.1:2 D.2:1
【难度】★★
【答案】D
【例4】有一只玻璃瓶质量为0.1kg。当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4kg。用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量为0.8kg,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9kg。求:
(1)玻璃瓶的容积;
(2)金属颗粒的质量;
(3)金属颗粒的密度。
【难度】★★
【答案】(1)V=V水=0.3/ρ水=0.3×10-3m3
(2)m=0.7kg
(3)p=m/(V-0.1/ρ水)=3.5×103kg/m3
二、压力
知识点一:压力的概念
【例1】关于压力产生的说法正确的是 ( )
A.压力都是由于物体的重力产生的
B.压力的大小总是等于物体的重力
C.竖直作用在物体表面上的力叫做压力
D.压力的大小有时等于物体重力的大小
【难度】★
【答案】D
【例2】重为8牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出地面受到的压力F。
【难度】★
【答案】
【例3】在图中画出物体对斜面的压力示意图。
【难度】★
【答案】
【例4】如图,用6牛的水平力将一个重为3牛的A木块压在墙壁上,用力的图示法画出A木块对墙壁的压力。
【难度】★
3N
F=6N
【答案】
知识点二:压力的作用效果
【例1】在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学用一个小板凳、重物和细沙做了如图所示的四个实验,通过观察四次实验时细沙的_____________,反映压力的作用效果.比较序号a与c或b与d所示实验,说明受力面积相同时,____________,压力作用效果越明显;比较序号____________所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显.如图序号a与d所示,则应该比较________________________,寻找压力作用效果与它的关系。
【难度】★
【答案】凹陷程度;压力越大;a与b或c与d;压力与受力面积的比值
【例2】为了对比研究实心球圆柱体和圆锥体对支撑面的压力作用效果,某同学选择了同种材料制成的高度相同,底面积不同的若干实心圆柱体和圆锥体,分成三组放置在水平细沙面上,其中每组的圆柱体与圆锥体的底面积相同,沙面的凹陷程度如图所示。
①分析比较图(a)或图(b)或图(c)可知_____________________________________________;
②分析比较图(a)或图(b)或图(c)可知____________________________________________。
【难度】★★
【答案】(1)同种材料制成的圆柱体和圆锥体,高度和底面积相同,圆柱体对水平支撑面的压力作用效果更明显
(2)同种材料制成的圆柱体(或圆锥体),高度相同,圆柱体(或圆锥体)对水平支撑面的压力作用效果与底面积大小无关
【例3】为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同物体放在同一水平细沙面上进行实验,他仔细观察沙面的凹陷程度,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一
表二
表三
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
压力(牛)
3.0
3.0
3.0
压力(牛)
4.5
4.5
4.5
压力(牛)
6.0
6.0
6.0
受力面积(厘米2)
5
10
20
受力面积(厘米2)
10
20
30
受力面积(厘米2)
10
20
40
下陷深度(厘米)
2
1
0.5
下陷深度(厘米)
1.5
0.75
0.5
下陷深度(厘米)
2
1
0.5
(1)分析比较实验序号1与2、2与3、1与3或4与5、5与6、4与6或7与8、8与9、7与9,可得出的初步结论是:________________________________________________。
(2)分析比较实验序号_________________________________________可得出的初步结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。
(a)__________________________________________________________________;
(b)__________________________________________________________________。
【难度】★★
【答案】(1)在压力相同的情况下,受力面积越小,压力的作用效果越显著
(2)2、4、7(或3、5、8)
(3)压力与受力面积的比值相同,压力的作用效果相同;压力与受力面积的比值越大,压力的作用效果也越显著
【例4】如图所示,小明在沼泽地中陷得较深,小华脚下垫有木板,没有陷进沼泽,此现象说明 ( )
A.小明同学对地面产生较大的压力
B.压力作用的效果与受力面积有关
C.小华同学对地面产生较大的压力
D.压力作用的效果与压力大小有关
【难度】★
【答案】B
三、压强
知识点一:压强的概念
【例1】下列有关生活中的估测值,最贴近实际情况的是 ( )
A.一中学生的身高约为160dm
B.一中学生的质量约为500g
C.一中学生的体重约为5000N
D.一中学生双脚站立对水平地面的压强约50000pa
【难度】★
【答案】D
【例2】俗话说“柚子好吃却难掰”。倘若将一根细绳沿缝隙绕在柚子的果肉上,把两端绳头往中间拉,就可以轻松解决开柚子的难题了,这个小窍门事实上就是通过_____________的方法来________(选填“增大”或“减小”)压强的。
【难度】★
【答案】减小受力面积;增大
【例3】下列的事例中,哪个措施的目的是为了减小压强的是 ( )
A.医用注射器的针头制得很尖
B.菜刀用过一段时间后,要磨一磨
C.火车铁轨不直接铺在路面上,而铺在一根根路枕上
D.为了易于把吸管插入软包装饮料盒内,吸管一端被削得很尖
【难度】★
【答案】C
【例4】少林“二指禅”名扬天下。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如图所示。这时两手指对地面的压强最接近于 ( )
A.3×10Pa B.3×10Pa
C.3×10Pa D.3×10Pa
【难度】★
【答案】C
【例5】关于压强的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.压强跟压力成正比 B.压强跟受力面积成反比
C.压强跟受力面积成正比 D.在压力相同的条件下,受力面积越大,压强越小
【难度】★
【答案】D
【例6】将重98牛,底面积为20厘米2的铝块放在水平地面上,它对地面的压强为______帕,它表示的意思是________________________________________。
【难度】★
【答案】49000Pa;1平方米水平地面受到铝块的压力为49000N
知识点二:压强公式的应用计算
【例1】小红一家乘轿车经高速公路去外地游玩。轿车和人总重2×104N,如果每个车轮与地面的接触面积为200cm2,轿车静止时对路面的压强是多少?
【难度】★
【答案】2.5×105Pa
【例2】两物体放在水平地面上,质量之比为2:3,和地面接触面积之比为4:3,则它们对地面的压强之比为 ( )
A.9:8 B.1:2 C.2:1 D.8:9
【难度】★
【答案】B
【例3】如图,质量为1.6t的大象,平均每一只脚的触地面积约为400㎝2。一个女士的质最为52㎏,每只高跟鞋的触地面积约为13cm2。g取10N/㎏,当大象和该女士都静静地站立在同样松软的泥地上时,问:
(1)大象与人的对地面的压力分别是多少?
(2)试通过计算比较,大象与人谁会在泥地上陷得更深?
【难度】★★
【答案】(1)大象压力1.6×104N;人的压力520N
(2)大象对地面的压强1×105Pa,对地面的压强2×105Pa,所以人会在泥地上陷得更深
【例4】如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,受到的的重力均为64牛,A的边长为0.2米,B的边长为0.3米。
(1)正方体A对水平地面的压强pA。
(2)正方体A、B的密度之比。
(3)若在正方体A和B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为p´A、p´B,请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V的取值范围。
【难度】★★★
【答案】(1)1600帕
(2)27:8
(3)当0<V<0.0051米3,p'A>p'B;当V=0.0051米3,p'A=p'B;当0.0051米3<V≤0.008米3,p'A<p'B
【例5】如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压力相等。现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分,它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙,下列判断正确的是 ( )
A.若沿水平方向切去相同质量,p甲可能大于p乙
B.若沿水平方向切去相同体积,p甲一定小于p乙
C.若沿竖直方向切去相同质量,p甲可能大于p乙
D.若沿竖直方向切去相同体积,p甲一定小于p乙
【难度】★★★
【答案】D
随堂检测
1、将质量为200g、底面积为4×10-2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2m2,则书对课桌的压强为________Pa;对静止在水平桌面上的物理书来说,此时物理书________(填“有”或“没有”)惯性,若物理书所受外力全部消失,它将________。
【难度】★
【答案】49;有;保持静止状态
2、如图所示三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。(盐水的密度1.1×103kg/m3,煤油的密度0.8×103kg/m3)根据杯中液面的位置可以判定 ( )
A.甲杯是水,乙杯是盐水
B.甲杯是盐水,乙杯是煤油
C.乙杯是盐水,丙杯是水
D.乙杯是水,丙杯是煤油
【难度】★
【答案】C
3、如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是 ( )
A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相互作用力
B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强
D.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强
【难度】★
【答案】C
4、小球正从斜面上加速滚下,在图中画出小球所受重力的示意图和小球对斜面的压力的示意图。
【难度】★
【答案】
5、有一种“包装用硬质泡沫塑料”的密度为25千克/米3,单位读作_____________,“包装用的木材”密度为500千克/米3,木材的密度是硬质泡沫塑料的________倍;则体积相等的木材与硬质泡沫塑料相比,木材的质量____________硬质泡沫塑料的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【难度】★★
【答案】千克每立方米;20;大于
6、边长为L的正方体铜块,平放在水平地面上,对地面的压强为P,现将它锻打成长2L的圆柱体,仍竖立在水平地面上,那么它对水平桌面的压强应为 ( )
A.1/2P B.P C.2P D.4P
【难度】★★
【答案】C
7、一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为3:1,则平放和侧放时,对地面的压强之比是_____,压力之比是_____。
【难度】★
【答案】1:3;1:1
8、小明测量土豆块的密度,他先用调节好的天平测量土豆块的质量,当天平平衡时,放在右盘中的砝码在标尺上的位置如图甲所示,则土豆块的质量为_________g.他用量筒测量土豆块的体积,如图乙所示,则这块土豆的密度为__________g/cm3.将土豆块切成大小不等的两块,则大块土豆的密度_________小块土豆的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【难度】★★
【答案】22.8;1.14;等于
9、有一只玻璃瓶,它的质量为10克。当瓶内装满某种液体时,瓶和液体的总质量为40克;当瓶内装一金属块时,瓶和金属块的总质量为90克。若在瓶内先装入该金属块,再加满上述液体,这时瓶、金属块和液体的总质量为100克。已知金属块的密度为8×103千克/米3,求:
(1)金属块的体积;
(2)液体的密度。
【难度】★★
【答案】(1)V=m/ρ=80×10-3/8×103=1×10-5m3
(2)V瓶=30×10-3/ρ液=V+10×10-3/ρ液
ρ液=2×103kg/m3
10、设长方体砖块的三条棱长之比为1:2:4,如果将两块相同的砖A、B按图示方式置于水平地面上,砖块A对砖块B的压强为pA,它们对地面的压强为pB,则pA:pB=_________;砖块A对砖块B的压力为FA,砖块B对地面的压力为FB,则FA:FB=________。
【难度】★★
【答案】2:1;1:2
11、某八年级学生的质量为60kg,他站立在水平地面上时,每只脚底与地面的接触面积为250cm2,g取10N/kg,求:
(1)该同学受到的重力是多少?
(2)该同学双脚站立时对地面的压强是多大?
【难度】★
【答案】600N;1.2×104Pa
12、如图A为边长10cm的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B受到的压强是_________Pa,图乙中B受到的压力为_________N。
【难度】★
【答案】1100;1
13、为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一(ρ铜=8.9×103kg/m3)
实验序号
材料
高度(cm)
底面积(cm2)
1
铜
20
10
2
铜
20
20
3
铜
20
30
表二(ρ铁=7.8×103kg/m3)
实验序号
材料
高度(cm)
底面积(cm2)
4
铁
20
10
5
铁
20
20
6
铁
20
30
表三(ρ铜=8.9×103kg/m3)
实验序号
材料
高度(cm)
底面积(cm2)
7
铜
10
10
8
铜
10
20
9
铜
10
30
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积____________(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析实验序号_____________________________的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是__________________________________________________________________。
(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论:
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象可初步得出结论:______________________。
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象,可初步得出结论:_____________________。
【难度】★★
【答案】(1)无关
(2)1与4(或2与5,或3与6)
(3)当圆柱体的材料相同时,高度越高,压力的作用效果越显著
(4)(a)圆柱体材料的密度与高度的乘积相同,压力的作用效果就相同
(b)圆柱体材料的密度与高度的乘积越大,压力的作用效果就越显著
14、如图所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A、B的质量都为6千克。求:
(1)物体A的密度ρA。
(2)物体B对水平地面的压强pB。
(3)小华设想在两物体中选择某一物体沿竖直方向截去一定厚度L、并置于另一物体上部后使二者对水平地面的压强相同,请通过计算分析小华的设想是否有可能实现,若有可能,求出L的值;若没有可能,说明理由。
【难度】★★★
【答案】(1)物体A的密度为6×103kg/m3
(2)物体B对水平地面的压强为1470Pa
(3)没有可能
F
A
(a)(b)
A
F
15、如图(a)、(b)所示,大小为29.4牛的力F沿竖直方向分别作用在同一实心正方体A的中央。正方体A的质量为2千克,边长为0.1米。在图(a)中,水平支撑面为地面;在图(b)中,水平支撑面为天花板。求:
(1)正方体A对地面的压强。
(2)正方体A对天花板的压强。
【难度】★★
【答案】(1)正方体A对地面的压强为4.9×103Pa
(2)正方体A对天花板的压强为9.8×102Pa
A
B
A
B
(甲)
(乙)
16、如图甲所示,实心均匀正方体A,B放置在水平地面上,A的边长为0.2米,B的边长为0.3米,A的密度为3000千克/米,B的密度为2000千克/米。
(1)求正方体A的质量;
(2)求正方体B对水平地面的压强;
(3)若正方体A、B在底部中间挖去厚度为0.1米,底面积为S的相同柱形后,如图乙所示,A、B剩余部分对水平地面的压强PA´和PB´,则PA´、PB´__________(选填“能”或“不能”)相等,请通过计算说明。
【难度】★★
【答案】(1)24千克
(2)5880帕
(3)不能,PA′=(24千克-0.1S×3000千克/米3)g/(0.04米2-S)
PB′=(54千克-0.1S×2000千克/米3)g/(0.09米2-S)
PA′=PB′,S=0或-0.011米2,所以,A、B剩余部分对水平地面的压强不能相等
17、如图(a)所示,放在水平面上的实心圆柱体甲、乙由同种材料制成,密度为5×103千克/米3。甲、乙的高度均为0.1米。甲的质量为5千克,乙的质量为15千克。
(1)求:甲的体积V甲。
(a)
甲
乙
(b)
甲
乙
甲′
乙′
(2)求:甲对水平面的压力F甲。
(3)如图(b)所示,若在甲、乙上沿水平方向截去某一相同的厚度,并将所截去的部分均叠放至对方剩余部分上表面的中央。当截去厚度h时,恰能使叠放后的物体甲′、乙′对地面的压力相等,
(a)所截的厚度h为____________米;(本空格不需要写解答过程)
(b)此时物体甲′、乙′对地面的压强分别为p甲′、p乙′,则
p甲′︰p乙′=____________。(本空格不需要写解答过程)
【难度】★★★
【答案】(1)V甲=m甲/ρ=5千克/5×103千克/米3=1×10-3米3
(2)F甲=G甲=m甲g=5千克×9.8牛/千克=49牛
(3)(a)0.05(b)3︰1
课堂总结
1、总结影响压力作用效果的因素。
2、阐述压力与重力的联系与区别。
3、简要分析固体压强切割变化的解题方法。
课后作业
1、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
【难度】★
【答案】A
2、作出图中物体对各支持面的压力的示意图。
【难度】★
【答案】
3、物体间挤压产生的形变效果是由物体单位面积上受到的________决定的。物体某个面上受到的压力跟该受力面积的比值就等于物体受到的________;1帕等于____牛/米2。
【难度】★★
【答案】压力;压强;1
4、李师傅开着一辆洒水车在水平路面上匀速前进,随着水不断的被洒出,下列物理量不变的是 ( )
A.车厢内水的质量 B.车对路面的压强
C.车厢内水的密度 D.路面给车的摩擦阻力
【难度】★
【答案】C
5、重力为600牛的某同学躺在床上时,他对床的压力为________牛;若此时他对床面的压强为3000帕,其物理意义表示床面每平方米面积上所受___________,这时他与床面的接触面积为______米2。
【难度】★★
【答案】600;压力为3000牛;0.2
6、如图所示,两个正方体铁块,边长之比为3∶1,若如图甲所示放置,则B受到A的压力与水平地面受的压力之比为_________,压强之比为____________。若如图乙所示放置,则A受B的压力与水平地面受到的压力之比为______________,压强之比为____________。
【难度】★★
【答案】27:28;27:28;1:28;9:28
7、一辆坦克的质量为20t,它有两条履带,每条履带与水平地面的接触面积为2m2,该坦克对水平地面的压力为____________N,压强为_______________Pa。
【难度】★
【答案】1.96×105;4.9×104
8、下列现象中,属于增大压强的是 ( )
①载重量大的汽车装有许多车轮
②压路机上碾子的质量很大
③短道速滑运动员的冰鞋上装有冰刀
④房屋建在承受面积更大的地基上
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【难度】★
【答案】B
9、一个装满水的玻璃杯的总质量为700g,将一金属块放入水中,待水溢出稳定后,把杯的外部擦干,称得其总质量为1040g,将金属块取出后其总质量为500g,求该金属块的密度。
【难度】★★
【答案】M=540g
V=200×10-3/103=2×10-4m3
ρ=m/v=2700kg/m3
10、探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据_______________来比较压力的作用效果。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是____________________________。
(3)由实验乙、丙可知:“压力的作用效果与受力面积大小”的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例______________。
(4)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P丙和图丁中木板受到的压强P丁的大小关系为P丙_______P丁(选填“>”“<“或“=”)
【难度】★★
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)书包背带做得扁而宽可以减小对肩膀的压强
(4)=
11、“海宝”是2010年世博会的吉祥物,“海宝”的质量为3000㎏,与水平地面的接触面积为0.6m2。取g=10N/kg。求:
(1)“海宝”的重力是多少?
(2)“海宝”对地面的压强是多少?
【难度】★
【答案】(1)“海宝”重力:G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N
(2)“海宝”对地面的压强是:p=F/S=3×104N/0.6m2=5×104Pa
12、如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为13.5千克。求:
(1)物体A对水平地面的压强;
(2)物体B的密度;
(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下,为了使A、B对地面的压强相等,甲同学的方案是:在两个正方体上方均放置一个重力为G的物体,乙同学的方案是:在两个正方体上方沿水平方向截取相同高度△h。
①你认为_____同学的方案是可行的;
②确定方案后,请计算该方案下所放置的物体重力G或截取的相同高度△h。
【难度】★★
【答案】(1)3920Pa
(2)0.5×103kg/m3
(3)乙;截取的相同高度△h约为0.17m
13、小李的质量为60千克,双脚与地面之间的接触面积为4×10-2米2。
(1)若人体密度等于水的密度,求小李的体积V。
(2)求小李站立时对水平地面的压强p。
【难度】★
【答案】(1)V=m/ρ=60千克/1×103千克/米3=6×10-2米2
(2)F=G=mg=60千克×9.8牛/千克=588牛
P=F/S=588牛/4×10-2米2=1.47×104帕
14、如图所示,实心均匀正方体A、B放置在水平地面上,它们的高度分别为0.2米和0.1米,A的密度为2×103千克/米3,B质量为1千克。求:
(1)A的质量;
(2)B对水平地面的压强;
(3)若实心正方体A的密度和边长分别为2ρ和2h,实心正方体B的密度分别为ρ和h,现将正方体A、B沿竖直方向各截取四分之一,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分的上方,求叠放前后A、B对地面的压强的变化量ΔpA与ΔpB的比值。
【难度】★★★
【答案】(1)mA=ρAVA=2×103千克/米3×0.23米3=16千克
(2)pB=F/S=GB/SB=1千克×9.8牛/千克3/0.01米2=980帕
(3)△pA=(mBg/4)/(3sA/4)=ρgh/12
△pB=(mAg/4)/(3sB/4)=16ρgh/3,△pA/△pB=1/64
15、如图所示,均匀圆柱形物体甲和乙放在水平面上,底面积分别为200厘米2和100厘米2,高度分别为0.1米和0.2米,ρ甲=1.5×103千克/米3,ρ乙=1.2×103千克/米3。求:
甲
乙
(1)乙物体的质量;
(2)乙物体对地面的压强;
(3)若将甲和乙沿水平方向分别截去相同质量△m后,剩余部分的压强p甲'>p乙'。求质量△m的取值范围。
【难度】★★★
【答案】(1)m乙=ρ乙V乙=ρ乙S乙h乙=1.2×103千克/米3×100×10-4米2×0.2米=2.4千克
(2)F乙=G乙=m乙g=2.4千克×9.8牛/千克=23.52牛,p乙=F乙/S乙=23.52牛/(100×10-4米2)=2352帕
(3)因为p甲'>p乙',根据p=F/S,(m甲-Δm)g/S甲>(m乙-Δm)g/S乙
(3千克-Δm)/(200×10-4米2)>(2.4千克-Δm)/(100×10-4米2),Δm>1.8千克
所以,当截去相同质量m的范围为1.8千克<m<2.4千克时,才能满足p甲'>p乙'。
16、在图(a)中,边长为0.1米、密度为0.5×103千克/米3的实心正方体静止在水平面上。
(a) (b)
(1)求正方体的质量。
(2)求正方体对水平面的压强。
(3)现设想把该正方体截取一半,并将截取部分叠放在剩余部分上方的中央,使截取部分对剩余部分的压强与叠放后水平面受到的压强相等。
Ⅰ小华想沿竖直方向截取一半,他满足上述要求(选填“能”或“不能”)。
Ⅱ小明沿水平方向截取一半,并按图(b)所示方法放置,满足了上述要求,请说明理由。
【难度】★★★
【答案】(1)m=ρV=0.5×103千克/米3×1×10-3米3=0.5千克
(2)F=G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛
p=F/S=4.9牛/(1×10-2米2)=490帕
(3)能;由于截取部分对剩余部分的压力和受力面积均为水平面受到压力和受力面积的一半,所以满足了上述要求
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