备考2024年中考物理重难点精讲精练：82-热点42 压强及其计算（精讲）

中考物理热点复习精讲精练

热点42 压强及相关计算（精讲）

知识梳理

温馨提示

实验：探究压力的作用效果

(1)实验所采用的方法:①通过受力面形变程度的大小来反映压力的作用效果,这里用到了转换法。②影响压力作用效果的因素可能有多个,探究压力作用效果与其中某一个因素是否有关(或有什么样的关系)时,必须控制其他因素相同,因此实验中还用到了控制变量法。

(2)选取受力面的要求:受力面应该易发生形变(方便观察),且在前后几次实验中,必须是相同材料的受力面。

(3)实验结论:压力的作用效果与压力大小和受力面积大小都有关。压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

典例讲解

例1.2022北京冬奥冠军谷爱凌正在“倾斜”的雪地上匀速向下滑行，对雪有压力，下列有关说法正确的是（　　）

A．谷爱凌对雪的压力是竖直向下的 

B．谷爱凌对雪的压力大小就等于其重力的大小 

C．谷爱凌对雪的压力是作用在谷爱凌上的 

D．谷爱凌对雪的压力是由于滑雪板发生形变而产生

【分析】（1）压力的方向垂直被压物体；

（2）静止在水平地面上的物体，对水平地面的压力等于其重力；

（3）压力的作用点在被压物体上；

（4）弹力的产生条件是发生弹性形变的物体由于要恢复形变，就会对与它接触的物体产生弹力的作用。

【解答】解：A、谷爱凌对雪的压力是垂直于“倾斜”的雪地向下的，故A错误；

B、谷爱凌正在“倾斜”的雪地上匀速向下滑行，因此谷爱凌对雪的压力大小不等于其重力的大小，她对雪的压力大小小于其重力的大小，故B错误；

C、谷爱凌对雪的压力是作用在雪上，故C错误；

D、谷爱凌对雪的压力是由于滑雪板发生形变而产生，故D正确。

故选D。

例2.小宇同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。

（1）实验中小宇是通过观察 　   　来比较压力作用效果的。

（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是：在 　   　一定时，　   　越大，压力的作用效果越明显。

（3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图 　   　所示实验。此时，实验中要控制 　   　不变；

（4）小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同。由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他的结论 　   　（选填“正确”、“错误”），理由是：　   　。

【分析】（1）压力的作用效果是采用转换法，通过泡沫的形变来体现的。

（2）比较甲、乙两图所示实验可知，受力面积的大小是相同的，压力不同，泡沫的凹陷程度不同，由此得出压力作用效果和压力的关系。

（3）要得出“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，就要控制压力不变，而受力面积不同。

（4）在整个探究过程中，要符合控制变量法的要求，据此分析。

【解答】解：（1）实验中，泡沫的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，用泡沫的形变程度来反映压力作用效果。

（2）比较甲、乙两图所示实验可知，受力面积相同，压力越大，泡沫凹陷程度越大，故可得结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（3）研究压力作用效果和受力面积的关系时，应该保持压力不变，改变受力面积，甲、丙两图符合题意；

（4）将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，没有控制物体间压力相同，所得结论：压力作用效果与受力面积无关是错误的

故答案为：（1）泡沫的形变程度；

（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；

（3）甲、丙；压力大小；

（4）错误；没有控制压力不变。

例3.如图所示，质地均匀、粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上，已知它们的密度之比ρA：ρB＝1：2，对地面的压强之比pA：pB＝1：3，则（　　）

A．它们的高度之比hA：hB＝3：2 

B．它们的受力面积之比SA：SB＝4：3 

C．它们对地面的压力之比FA：FB＝1：3 

D．它们的质量之比mA：mB＝2：3

【分析】利用圆柱体对水平地面的压强公式p＝＝＝＝＝＝ρgh求出圆柱体的高度比；根据题意可知圆柱体底面积相同求出底面积之比，再根据p＝、F＝G＝mg求出它们对水平地面的压力之比和质量之比。

【解答】解：（1）因为质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上，

所以，其对地面的压强：p＝＝＝＝＝＝ρgh，

所以pA＝ρAghA，pB＝ρBghB；

已知ρA：ρB＝1：2，pA：pB＝1：3，

则 ＝＝×＝，

所以 ＝×＝，

即它们的高度之比hA：hB＝2：3，故A错误；

（2）已知pA：pB＝1：3，两圆柱体的粗细相同，即SA：SB＝1：1，故B错误；

由p＝可知：＝＝×＝，故C正确；

由F＝G＝mg可知：＝＝＝，故D错误。

故选：C。

例4．密度为2×103千克/米3的实心长方体竖直放在水平地面上，其各边长如图所示。

①求长方体的质量m。

②求长方体对水平地面的压力F和压强p。

③若在长方体上部沿水平方向每次切去0.02米，切去一定次数后，发现长方体对水平地面的压强小于980帕，求至少要水平切去的次数n。

【分析】①根据体积公式计算长方体的体积，根据m＝ρV计算长方体的质量；

②长方体对水平地面的压力等于长方体的重力，根据重力公式计算长方体浮重力，根据压强公式计算长方体对水平地面的压强；

③首先计算切去n次后长方体的重力，根据压强公式表示此时长方体对水平地面的压强，解不等式可得至少要水平切去的次数。

【解答】解：①长方体的体积：V＝0.2m×0.1m×0.3m＝6×10﹣3m3，

长方体的质量：m＝ρV＝2×103g/m3×6×10﹣3m3＝12kg；

②长方体对水平地面的压力等于长方体的重力，即F＝G＝mg＝12kg×9.8N/kg＝117.6N，

长方体对水平地面的压强：p＝＝＝5880Pa；

③在长方体上部沿水平方向每次切去0.02米，切去n次后长方体的重力为：G′＝G﹣＝117.6N﹣n×8N，

此时长方体对水平地面的压强：p′＝＝＜980Pa，

解得：n＞12.25，则至少要水平切去13次。

答：①长方体的质量m为12kg；

②长方体对水平地面的压力F为117.6N；压强p为5880Pa；

③至少要水平切去13次。