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中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题10-1固体压强专题练习(原卷版+解析)
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这是一份中考物理重难点精讲讲练(全国通用)专题10-1固体压强专题练习(原卷版+解析),共22页。试卷主要包含了压力,压强等内容,欢迎下载使用。
基础知识过关
一、压力
1.定义: 作用在物体表面上的力。
2.方向:垂直于接触面且指向被压物体。
3.作用效果:(1)表现形式:使被压面发生形变;(1)影响因素: 大小和 大小。
4.压力和重力的区别与联系:①压力的方向垂直于受力面,重力的方向竖直向下;②压力的作用点在接触面上,重力的作用点在重心;③压力的施力物体是人、机械等,重力的施力物体是地球;④静止在水平面上且只收到重力与支持力的物体,对水平面的压力大小等于自身重力大小,但压力不是重力。
二、压强
1.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。
2.意义:表示压力的作用效果。
3.公式: 。
4.单位:帕斯卡,符号是Pa。
5.增大压强的办法:① ;② 。
6.减小压强的方法:① ;② 。
高频考点过关
考点一:增大、减小压强的方法
1.(2022•淮安)如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A.增大自身的重力B.增大对雪地压力
C.减小对雪地压强D.减小雪地摩擦力
2.(2022•烟台)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.图钉尖做得很尖B.铁轨铺在路枕上
C.斧头刃做得很薄D.推土机土铲做得很锋利
3.(2022•乐山)以下说法中正确的是( )
A.乐山名食麻辣烫的竹签一端削尖是为了增大压强
B.同学们的书包带都比较宽其目的是减小压力
C.鞋底印有花纹是为了减小摩擦
D.冰壶运动中“擦冰”是为了增大摩擦
4.(2021•广元)如图所示,人坐在沙发上比坐在木凳上感觉要舒服,是因为( )
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡
B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强
D.减小了人体受到的压力和压强
5.(2020•潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小D.对地面的压强变大
考点二:固体压强相关计算及相关判断
6.(2022•郴州)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A.B.
C.D.
7.(2021•常州)新冠疫情期间,下班时,某企业要求员工利用戳孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用,如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是( )
A.B.
C.D.
8.(2021•广州)如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.所受的重力较大B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大D.对沙滩的压强较小
9.(2022•大庆)如图,将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据( )
A.1×102PaB.1×104PaC.1×106PaD.1×108Pa
10.(2022•重庆)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA,则以下分析正确的是( )(取g=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm时,pA:pB=16:21
C.B的底面积为100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
11.(2021•自贡)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙D.m甲=m乙=m丙
12.(2021•凉山州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10﹣3m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③B.②③C.①④D.②④
13.(2020•襄阳)如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长大于乙的边长。甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2.下列判断正确的是( )
A.若甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.若甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.若甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.若甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
14.(2022•重庆)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为20NB.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
15.(2021•新疆)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.2250 PaB.2400 PaC.2500 PaD.2750 Pa
16.(2022•安顺)书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条)。该“镇纸”质量为300g,与纸面接触面积为30cm2,则“镇纸”对纸的压强为 Pa。在行笔过程中,纸保持静止,则纸 (选填“会”或“不会”)受到“镇纸”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
17.(2021•梧州)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为16kg,体积为2×10﹣3m3,则甲的密度为 kg/m3。如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104Pa,将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103Pa,乙对地面的压强为 Pa。(g=10N/kg)
18.(2022•贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA:hB=5:3,底面积之比SA:SB=1:3,它们对地面的压强之比pA:pB=5:3,则它们的密度之比ρA:ρB= 。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h:hA= 。
19.(2020•咸宁)如图所示,长木板重10N,底面积为10cm2,现将其底面积的与水平桌面接触,木板静止时对桌面的压强为 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 ,木板所受摩擦力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.(2022•呼和浩特)如图1所示,是呼和浩特市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t,装有10m3消毒液,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,图2是消毒车运动的s﹣t图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3,求:
(1)10min内消毒车的平均速度;消毒液的质量;
(2)喷洒前,消毒液质量和消毒车对水平地面的压强。
考点三:探究压力的作用效果与哪些因素有关
21.(2022•凉山州)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
22.(2021•武汉)在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均用海绵被压下的深浅,来显示小桌对 的压力作用效果。
(2)比较 两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是 。
下列事例中,直接应用该结论的是 (填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
第十课 压强
第1节 固体压强
基础知识过关
一、压力
1.定义: 垂直 作用在物体表面上的力。
2.方向:垂直于接触面且指向被压物体。
3.作用效果:(1)表现形式:使被压面发生形变;(1)影响因素: 压力 大小和 受力面积 大小。
4.压力和重力的区别与联系:①压力的方向垂直于受力面,重力的方向竖直向下;②压力的作用点在接触面上,重力的作用点在重心;③压力的施力物体是人、机械等,重力的施力物体是地球;④静止在水平面上且只收到重力与支持力的物体,对水平面的压力大小等于自身重力大小,但压力不是重力。
二、压强
1.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。
2.意义:表示压力的作用效果。
3.公式: P=FS 。
4.单位:帕斯卡,符号是Pa。
5.增大压强的办法:① 增大压力 ;② 减小受力面积 。
6.减小压强的方法:① 减小压力 ;② 增大受力面积 。
高频考点过关
考点一:增大、减小压强的方法
1.(2022•淮安)如图所示,滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,可有效( )
A.增大自身的重力B.增大对雪地压力
C.减小对雪地压强D.减小雪地摩擦力
【答案】C
【解答】解:滑雪运动员穿着有较大底面积的滑雪板,增大了受力面积,在压力一定时,可有效减小对雪地压强。
故选:C。
2.(2022•烟台)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
A.图钉尖做得很尖B.铁轨铺在路枕上
C.斧头刃做得很薄D.推土机土铲做得很锋利
【答案】B
【解答】解:A、图钉尖做得很尖,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A错误;
B、铁轨铺在路枕上,在压力一定时,增大受力面积减小压强,故B正确;
C、斧头刃做得很薄,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故C错误;
D、推土机土铲做得很锋利,在压力一定时,减小受力面积增大压强,故D错误。
故选:B。
3.(2022•乐山)以下说法中正确的是( )
A.乐山名食麻辣烫的竹签一端削尖是为了增大压强
B.同学们的书包带都比较宽其目的是减小压力
C.鞋底印有花纹是为了减小摩擦
D.冰壶运动中“擦冰”是为了增大摩擦
【答案】A
【解答】解:A、乐山名食麻辣烫的竹签一端削尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、同学们的书包带都比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B错误;
C、鞋底印有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C错误;
D、冰壶运动中“擦冰”通过在冰壶和冰面之间增加一层水膜使接触面分离来减小摩擦,故D错误。
故选:A。
4.(2021•广元)如图所示,人坐在沙发上比坐在木凳上感觉要舒服,是因为( )
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡
B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强
D.减小了人体受到的压力和压强
【答案】C
【解答】解:人坐在沙发上或木凳上,受到的支持力或弹力与人体受到的重力平衡,即人体受到的支撑面的压力相等,坐沙发身体被包围的面积大,即受力面积大,这样人体受到的压强就小,从而感觉舒服;
故选项A、B、D错误,选项C正确。
故选:C。
5.(2020•潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小D.对地面的压强变大
【答案】C
【解答】解:坦克要经过一沼泽地,对地面的压力等于其重力,是不变的,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,增大受力面积,根据压强的定义式p=可知,减小了压强,所以坦克得以顺利通过。故ABD错误,C正确。
故选:C。
考点二:固体压强相关计算及相关判断
6.(2022•郴州)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解答】解:当沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分时,由密度公式可知,剩下的b部分的质量为原来的,由G=mg可知,b的重力变为原来的,则b对水平地面的压力也变为原来的,因此四种分割方法中,剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压力相等;
由图可知,D图中剩下的b部分的受力面积最小,由p=可知,D图中剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大,故D正确。
故选:D。
7.(2021•常州)新冠疫情期间,下班时,某企业要求员工利用戳孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用,如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解答】解:双手共同作用对口罩施加竖直向下,力的大小相同,根据p=可知,当受力面积最小时,压强是最大的,由图可知,A中的受力面积最小,压强最大。
故选:A。
8.(2021•广州)如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.所受的重力较大B.所受的重力与乙的相等
C.对沙滩的压强较大D.对沙滩的压强较小
【答案】A
【解答】解:
A、因为甲乙脚印的深浅程度相同,说明两者的压强相同,根据G=F=pS,受力面积大的物体压力大,水平地面的物体对水平面的压力等于物体的重力,所以甲受到的重力大于乙受到的重力故,A正确;
B、甲受到的重力大于乙受到的重力,故B错误;
CD、由于甲乙在沙滩上留下的脚印深浅相同,说明压力的作用效果相同,即甲乙对沙滩的压强相等,故CD错误。
故选:A。
9.(2022•大庆)如图,将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据( )
A.1×102PaB.1×104PaC.1×106PaD.1×108Pa
【答案】B
【解答】解:将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,该瓶水的质量约为0.5kg,它对桌面的压力约:F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
瓶盖的面积即受力面积约为:S=5cm2=0.0005m2,压强大约为:p===1×104Pa,故B正确。
故选:B。
10.(2022•重庆)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地面的压强为pA,则以下分析正确的是( )(取g=10N/kg)
A.B的重力是50N
B.L=2.5cm时,pA:pB=16:21
C.B的底面积为100cm2
D.A切去一半后,pA=2000Pa
【答案】B
【解答】解:(1)由乙图可知L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为10cm=0.1m,
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,B的底面积为20cm×20cm=400cm2,故C错误;
当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式可得pB=,即=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A错误;
当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式可得=6000Pa,即=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A对地面的压强pA===4000Pa,故D错误;
(2)当L=2.5cm时,A对地面的压强为==4000Pa,
B对地面的压强为==5250Pa,
则==,故B正确。
故选:B。
11.(2021•自贡)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙>m丙D.m甲=m乙=m丙
【答案】A
【解答】解:
(1)因为甲、乙、丙都是实心圆柱体,
所以对水平地面的压强p======ρgh;
由图知甲、乙、丙的高度h甲=h乙<h丙,且三者对地面的压强相等,所以由p=ρgh可知,三圆柱体的密度关系:ρ甲=ρ乙>ρ丙;故A正确,B错误;
(2)由图知甲、乙的底面积S甲<S乙,高度h甲=h乙,所以V甲<V乙,
因为ρ甲=ρ乙,m=ρV,所以甲乙圆柱体的质量关系:m甲<m乙;
已知乙、丙的底面积S乙=S丙,对地面的压强相等,则由p===可知,乙丙圆柱体的质量关系:m乙=m丙;
所以三圆柱体的质量关系:m甲<m乙=m丙;故CD错。
故选:A。
12.(2021•凉山州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10﹣3m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2Pa
②合金块对桌面的压强是1200Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③B.②③C.①④D.②④
【答案】B
【解答】解:(1)合金块的桌面的压力为F=G=1.2N,对桌面的压强为,故①错误,②正确;
(2)长方体的桌面的压强为,由此可见,长方体对桌面的压强与物体的密度和高度有关,沿竖直方向切去一块,物体密度和高度不变,所以剩余部分对桌面的压强不变,③正确;沿水平方向切去一块,密度不变,高度减小,剩余部分对桌面的压强变小,④错误,所以正确的是②③。
故选:B。
13.(2020•襄阳)如图所示,甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上,甲的边长大于乙的边长。甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2.下列判断正确的是( )
A.若甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.若甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.若甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.若甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
【答案】D
【解答】解:
设甲的边长为a,乙的边长为b,由题意知a>b,由S=L2可知,S甲>S乙。
AB.若甲、乙密度相等,因实心正方体物块对水平地面的压强:
p======ρgL,
则p1=ρga,p2=ρgb,由a>b可知,p1>p2。
①将甲放到乙上,乙对地面的压强:
p2'====+p2,
因为a>b,所以>ρga=p1,
所以p2'>p1,故A错误;
②将乙放到甲上,与甲相比,甲对地面的压力变大,受力面积不变,所以甲对地面的压强变大,即p1'>p1;因为p1>p2,所以,此时甲对地面的压强p1'>p1>p2,故B错误;
CD、如果甲、乙的质量相等,则p1==,p2==,
因为S甲>S乙,所以p1<p2。
①将甲放到乙上,则乙对地面的压强:p2'=,且p1==,
因为2S甲>S乙,所以p2'>p1,故C错误;
②将乙放到甲上,甲对地面的压强p1'=,
若S甲=2S乙,则p1'====p2,
即甲对地面的压强有可能变为p2,故D正确。
故选:D。
14.(2022•重庆)有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm2,B的高为8cm、底面积为50cm2。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×103Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×103Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断正确的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为20NB.B的密度为3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
【答案】B
【解答】解:A、将A按图甲的方式放在水平桌面上,根据p=可知A对桌面的压力F1=p1SA=1.0×103Pa×20×10﹣4m2=2N,A的重力GA=F1=2N,故A错误;
B、若按图丙的方式放置时,根据p=可知B对A的压力F3=p3SA=6.0×103Pa×20×10﹣4m2=12N,
B的重力GB=F3=12N,B的质量mB===1.2kg=1200g,B的密度ρB===3.0g/cm3,故B正确;
C、将B按图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面的压强p2====2.4×103Pa,
故:==,故C错误;
D、若按图丙的方式放置时,A对桌面的压强p4====7×103Pa,故D错误。
故选B。
15.(2021•新疆)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.2250 PaB.2400 PaC.2500 PaD.2750 Pa
【答案】B
【解答】解:设图乙中砖块重力为G1,底面积为S1,图丙中砖块底面积为S2,
由F=pS可知,图乙中砖块对地面压力 F1=p1S1=2000Pa×S1
图丙中砖块对地面压力 F2=p2S2=3000Pa×S2
又因为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,F1=F2=G1,
即:2000Pa×S1=3000Pa×S2
解得:S2=S1,
将乙、丙两图组装为一组合长方体,则F总=2G1,S总=S1+S2=S1,
组合长方体体压强:p===1.2×2000Pa=2400Pa
柱形均匀固体:p=ρgh,由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中砖块对地面的压强p=2400Pa。
故选:B。
16.(2022•安顺)书法是中华民族优秀文化的瑰宝。书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块“镇纸”(一般为长方体石条)。该“镇纸”质量为300g,与纸面接触面积为30cm2,则“镇纸”对纸的压强为
Pa。在行笔过程中,纸保持静止,则纸 (选填“会”或“不会”)受到“镇纸”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
【解答】解:“镇纸”对纸的压力为:F=G=mg=300×10﹣3×10N/kg=3N,
“镇纸”对纸的压强为:p===1000Pa;
行笔过程中,“镇纸”与纸相对静止状态,纸相对于“镇纸”没有运动趋势,所以纸不会受到“镇纸”施加的摩擦力。
故答案为:1000;不会。
17.(2021•梧州)两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为16kg,体积为2×10﹣3m3,则甲的密度为 kg/m3。如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为1.6×104Pa,将它们均顺时针旋转90°,旋转后甲对地面的压强为8×103Pa,乙对地面的压强为 Pa。(g=10N/kg)
【解答】解:甲的密度ρ甲===8×103kg/m3;
因甲、乙两均匀实心长方体的形状相同,
所以,甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等,
又因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,==,
旋转前后乙对地面的压强之比===,
则旋转后乙对地面的压强p乙立=×p乙平=×1.6×104Pa=3.2×104Pa。
故答案为:8×103;3.2×104。
18.(2022•贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA:hB=5:3,底面积之比SA:SB=1:3,它们对地面的压强之比pA:pB=5:3,则它们的密度之比ρA:ρB= 。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h:hA= 。
【解答】解:(1)根据F=pS,A对地面的压力和B对地面的压力之比FA:FB=pASA:pBSB===5:9;
水平面上物块的压力和自身的重力相等,物块重力G=mg=ρVg=ρShg,两圆柱体的重力之比GA:GB=FA:FB=5:9=ρASAhAg:ρBSBhBg,所以ρA:ρB=5SBhB:9SAhA===1:1;
(2)设截取部分与A物块原有高度之比为k,则h=khA,则A截取部分的体积为khA×SA,质量为khA×SA×ρA,A剩余部分体积为(hA﹣khA)×SA,质量为(hA﹣khA)×SA×ρA;
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,即,得=;
因为hA:hB=5:3,则hB=hA,因为SA:SB=1:3,则SB=3SA,因为ρA:ρB=1:1,则ρB=ρA,代入等式得(hA﹣khA)×ρA=khA×ρA+hA×ρA,解得k=,截取部分与A物块原有高度之比h:hA=3:10。
故答案为:1:1;3:10。
19.(2020•咸宁)如图所示,长木板重10N,底面积为10cm2,现将其底面积的与水平桌面接触,木板静止时对桌面的压强为 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 ,木板所受摩擦力的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)木板静止时对桌面的压力F=G=10N,
受力面积S=×10cm2=×10×10﹣4m2=m2,
对桌面的压强p===1.5×104Pa;
(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;
在这个过程中,木板对桌面的压力不变,木板和桌面的接触面的粗糙程度不变,则受到的摩擦力不变。
故答案为:1.5×104;变小;不变。
20.(2022•呼和浩特)如图1所示,是呼和浩特市在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。图中消毒车净重10t,装有10m3消毒液,此时车轮与地面的总接触面积为0.5m2,图2是消毒车运动的s﹣t图。已知消毒液的密度为1.01×103kg/m3,求:
(1)10min内消毒车的平均速度;消毒液的质量;
(2)喷洒前,消毒液质量和消毒车对水平地面的压强。
【解答】解:(1)由图2可知,10min内消毒车行驶的路程为4km,因此10min内消毒车的平均速度:
v===24km/h;
由ρ=可知,消毒液的质量:
m=ρV=1.01×103kg/m3×10m3=1.01×104kg;
(2)消毒液和消毒车的总重力:
G总=m总g=(1.01×104kg+10×103kg)×10N/kg=2.01×105N,
消毒车对水平地面的压力大小:
F压=G总=2.01×105N,
则消毒车对水平地面的压强:
p===4.02×105Pa。
答:(1)10min内消毒车的平均速度为24km/h;消毒液的质量为1.01×104kg;
(2)喷洒前,消毒液质量为1.01×104kg,消毒车对水平地面的压强为4.02×105Pa。
考点三:探究压力的作用效果与哪些因素有关
21.(2022•凉山州)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【解答】解:(1)根据转换法可知,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;
(2)图甲、乙中,受力面积相同,乙图的压力大,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显,因此由甲、乙两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可知,压力相同,乙的受力面积小,压力的作用效果明显,故可得出结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)根据控制变量法,探究压力作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,对比甲、丙两图可知,实验中在改变压力的同时,没有控制受力面积相同,故不能得出压力作用效果与压力大小无关的结论,因此该同学的观点是错误的。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)甲、乙;(3)受力面积;(4)错误;比较时没有控制受力面积相同。
22.(2021•武汉)在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均用海绵被压下的深浅,来显示小桌对 的压力作用效果。
(2)比较 两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是 。
下列事例中,直接应用该结论的是 (填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
【解答】解:(1)海绵受力时会发生形变,三次实验中,通过观察海绵凹陷程度来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法。
(2)要得到‘压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显’的结论,应控制压力相同,受力面积不同,故图中乙、丙两组实验符合要求;
取下丙图中的砝码,通过比较甲、丙两图也得出压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显的实验结论;
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论;故符合题意;
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度是利用了连通器原理;故不符合题意;
③货车行驶时,地面的受力面积相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面越易损坏,应用了受力面积相同时,压力大,力的作用效果明显,故不符合题意。
故答案为:(1)海绵;(2)乙、丙;取下丙图中的砝码;①。
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