固体压强 典型例题含答案_第1页
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文档简介

1、一:压力压力的定义:垂直作用在物体表面上的力。压力的基本特征:压力是发生在相互接触的两个物体的接触面上的一种接触力,任何彼此分离的两个物体之间不可能产生压力。压力是与物体的形变相关联的一种弹力,是由于物体之间相互挤压,彼此引起形变而产生的,从力的性质看,压力属于弹性力。压力的方向总是与物体的接触面相垂直,且指向被作用的物体。压力与重力的区别从力的性质看,压力属于弹性力,重力属于引力性质,是由于地球的吸引而使物体受到的力。从施力物体看,压力的施力物体是相互挤压的物体,重力的施力物体是地球。从力的作用看,压力作用在相互发生挤压的两个物体的接触面上,重力的作用点是物体的重心。从力的方向看,压力的方向

2、与接触面垂直,重力的方向总是竖直向下,与水平方向垂直,指向地心。从力的大小看,压力的大小决定于相互挤压、发生形变的情况,不一定与重力有关;重力的大小决定于物体质量的大小。压力的作用效果跟哪些因素有关:压力大小、受力面积的大小。二:压强压强的定义:物体单位面积上受到的压力。压强的公式: :压强(帕);:压力(牛);:受力面积(平方米)压强的单位:帕斯卡,简称帕()固体压强计算公式: 传递特点:只能大小不变的沿原来方向传递压力。影响因素:压力的大小、受力面积的大小。 改变压强的方法:改变压力的大小、改变受力面积的大小。基础知识理解问题例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

3、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,压强越小例2、在结冰的河面上玩耍时,若发现脚下的冰即将破裂,应立即采取的措施是A 迅速跑开 B单脚站立 C双脚站立 D趴在冰面上挪开例3、下面措施中,属于减小压强的是 ( ) A菜刀刀刃磨得很薄 B纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑料吸管 C缝衣针的针尖做得很尖 D房屋的地基比墙宽例4、如图,小明和小强背着背带宽度不同的书包上学。对这两只书包,从科学角度看( ) A背带窄些的书包较好,它能减小对肩部的压强B背带宽些的书包较好,它能减小对肩部的压强 C背带宽些的书包较好,它能减小对肩部的压力D背带窄些的书包较好,它能减小对

4、肩部的压力例5、关于压力和压强,下列说法中正确的是 ( ) A物体的质量越大,对受力面的压力一定越大 B压力越大,对受力面的压强越大 C受力面积越小,产生的压强一定越大 D压力一定时,受力面积越小,产生的压强一定越大例6、某同学在水平公路上骑自行车,当车胎发生缓慢漏气时,车胎对地面的压力和压强 A压力和压强不变 B压力和压强都变大 C压力不变,压强变小 D压力变小,压强变大比例、倍数问题例1、如图7,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A:B=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=2:3 B、它们的高度之比hA:hB=

5、3:4C、它们的质量之比mA:mB=2:3 D、它们的质量之比mA:mB=1:3【解题思路】由于是实心圆柱体且粗细均匀,放在水平地面上,所以压强公式可用P=gh,则h=P/g,列式计算可得hA:hB=2:3;又由公式P=F/S,F=mg。S相同,所以质量比与压强比相同。【点评】此题的关键点是灵活掌握公式及变形公式,理解它们的应用条件,以达到最佳的解题方案。对于粗细均匀的实心圆柱体且放在水平地面上:由F=F/S=mg/S=Vg/S=Shg/S=gh。难度中等。例2、如图所示,质量相等的甲、乙两个立方体放在水平地面上,它们对地面的压强分别为 p1、p2。若把乙叠放到甲上面,则甲对水平地面的压强为

6、p。下列关于压强 p1、p2和 p 的关系式中正确的是( )A、p=2p1; B、p=2p2; C、p=p1+p2; D、p=(p1+p2)/2。例3、如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长:宽:高为4:2:1,若砖平放时对地面的压强为p1;,立放时对地面的压强为p2,则p1:p2等于( )A8:l B4:1 C1:4 Dl:8探究问题例1、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是()A探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关 B探究的方法:控制变量法C探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果D探究的结论:压力的作用效果

7、与压力的大小和受力面积大小有关【解题思路】此题主要通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素。通过甲、乙两图得出压力的作用效果与压力的大小有关,乙、丙两图说明压力的作用效果与受力面积有关。故答案为C。【点评】此题通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素,考查了学生实验探究能力和分析问题得出实验结论的能力。解答时知道转换法和控制变量法的应用。是一道基础的实验探究题。例2、为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,小勇同学在同一块海绵上做了如下图所示的实验来进行研究。(所用每块砖重力和型号大小都相同)A.一块砖平放在海绵上 B.两块砖叠放在海绵上 C一块砖竖放在海绵上(1)小勇是通过观察 来比较压力

8、作用效果的。(2)观察比较图A、B的情况可知,压力的作用效果与 有关;比较图A、C的情况可知,压力的作用效果与 有关。(3)以上这种研究方法在科学探究中属于 法。例3、小明同学利用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)实验中小明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。(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。(4)小华同学实验时将物体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。你认为他在探

9、究过程中存在的问题是。比较大小问题例1、如图3所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,则剩余部分的 ( )A 甲的体积可能等于乙的体积。 B 甲的质量可能小于乙的质量。C 甲对地面压强一定等于乙对地面的压强。D 甲对地面压力一定大于乙对地面的压力。图3甲乙例3、一只圆柱形平底玻璃杯放在水平桌面上如图所示,口朝上正放时(图甲),对桌面的压力和压强分别是F1、Pl;口朝下倒放时(图乙),对桌面的压力和压强分别是F2、P2,则有( )AF1<F2,P1P2 BFlF2,P1P2 CF1F2,P1>P2 DF

10、1F2,P1<P2 例4、如图所示,将三个质量相同的物体放在水平桌面上,其中甲为长方体,乙为正方体,丙为球体,则它们对桌面的压强最大的是( ) A甲 B乙 C丙 D一样大例5、如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截取相同高度后,甲、乙的剩余部分对地面的压强分别为p甲、p乙,剩余部分质量分别为m甲、m乙,则p甲_p乙;m甲_ m乙 (选填“>”、 “<”或“=”)甲 乙切割问题例1、如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,若分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放

11、在剩余物体的上方, 此时压强p甲、p乙比较 ,正确的是:( )A、p甲p乙; B、p甲p乙;C、p甲p乙; D、视截去部分的质量大小才能确定。例2、一块长方体橡皮,重为0.3N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是1×103m2,如图所示。它对桌面的压强是 Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强 (填“变大”或“变小”或“不变”)、橡皮的密度 (填“变大”或“变小”或“不变”)。情况变化问题例1、如图2所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置. 在此过程中, A对桌面的压力将_,A对桌面的压强将 _ (填“变大”、“不 变” 或“变小”)

12、 计算问题例1、在凯里市的一些建筑工程中,一些司机为了降低营运成本,任意超载,给路面及交通安生带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重为3t的前后共10个轮子的货车,已知该车在某次实际营运中装砂石30t,每个车轮与地面的接触面积为0.03 m2。求:(1)这辆货车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆货车最多装多少吨砂石?(设车轮与地面的接触面积不变,计算中g取10Nkg)例2、2011年2月10日,宁夏普降大雪。(1)在沙湖滑雪场,同样体重的步行者腿脚深陷雪中,而滑雪者却

13、如履平地,为什么?(2)据网络报道,永宁县某中学操场积雪深达14cm厘米,求雪对操场的压强有多大?(取)(要有必要的文字说明和公式推导)(3)雪后降温、路面结冰对交通安全会造成较大的影响。请根据所学物理知识,提出2条雪天预防道路交通事故的可行措施(只提措施,不做解释)。一、中考热点题型:柱形固体的压强涉及的物理量:柱形固体的高度、面积、密度、压力、压强及其变化量等。解题思路:公式结合推理,1、根据已知条件先判断涉及的物理量的大小关系,2、代入公式或表达式进行分析判断。常用公式:p=F/s、p=gh(此式虽然是液体内部压强公式,但对于实心柱体对支撑面的压强也成立)基本类型大致可以分成以下四类情况

14、:1、竖切 对于实心均匀柱形固体,根据p=gh知,由于竖切前后高度不变,所以竖切后剩余部分的压强与未切割前的压强相等,再根据切割后的底面积关系便可以得出对水平面的压力关系。【例1】如图所示,甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的体积,则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是(C)AP甲P乙 BP甲 <P乙 CP甲=P乙 D无法判断 【例2】如图所示,甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的质量,则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是(C)AP甲P乙 BP甲 <

15、P乙 CP甲=P乙 D无法判断 【例3】如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,A的边长大于B的边长,此时A对地面的压强等于B对地面的压强,若沿边长的平行线分别从两物体上表面竖直向下截去,且所截的宽度相同,则两物体的剩余部分A、B对地面的压力、压强(D)AA对地面的压强可能小于B对地面的压强 BA对地面的压强可能大于B对地面的压强 CA对地面的压力一定小于B对地面的压力 DA对地面的压力一定大于B对地面的压力 【例4】如图所示平放在水平地面上的砖,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比( A )A. 对地面的压强不变 B. 对地面的压力不变C. 砖的密度减小一半

16、D. 砖受到地面的支持力不变2、横切 分为两种情况:一类是涉及切去部分的重力或质量关系,此类用p=F/s;第二类则涉及切去部分的高度关系,此类用p=gh.【例1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,它们的密度甲<乙<丙。若在正方体上方截去质量相同的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系为(C)AP甲<P乙<P丙 BP甲=P乙=P丙 CP甲P乙P丙 D无法判断 【解析】该题属于横切问题中的第一类,涉及切去的质量关系,所以用p=F/s公式来表示剩余部分的压强。可先根据p=gh判断出甲乙丙的高度关系,原来的压强P甲=P乙=P丙,甲<乙<

17、丙,得h甲>h乙>h丙。于是得S甲>S乙>S丙,再根据F=ps可得F甲>F乙>F丙,又因为F=G,所以G甲>G乙>G丙。然后把剩余部分的压强P表示出来:P=F/s=(G-G)/s=G/s-G/s=P-G/s。原来压强相等,G/s是小于关系,相减可得剩余部分的压强P是大于关系。【例2】如图所示,甲乙两实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。若在两正方体上方沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是(C)AP甲<P乙BP甲=P乙 CP甲P乙 D无法判断 【解析】 涉及切去的高度关系,所用p=gh公式来表示

18、剩余部分的压强。先根据p=gh判断甲乙的密度关系,原来的压强P甲=P乙,h甲>h乙,得甲<乙。然后把剩余部分的压强P表示出来:P=g(h-h)=gh-gh=P-gh(h为原来的高度,h为切去的高度),两者原来的压强P相等,gh是小于关系,相减可得剩余部分的压强P是大于关系。解法二:假设截去的高度等于乙的高度,乙被全部截去,对地面压强为零,甲未被切完,对地面仍存在压强,所以P甲P乙。 3、竖直方向施力 此类也分为两种,一类竖直向上施加力(拉力大小小于物体的重力);另一类竖直向下施加力。两者都用p=F/s求解即可,竖直向上时施力后的压强可表示为P=F/s=(G-F)/s=G/s-F/s

19、=P-F/s;竖直向下时施力后的压强可表示为P=F/s=(G+F)/s=G/s+F/s=P+F/s(其中F表示施力后物体对水平地面的压力,F表示对物体施加的力,P表示未施力前的压强,G表示物体的重力,s表示受力面积)。【例1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为甲>乙>丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲、F乙、F丙,使三个正方体对水平面的压强仍然相同,则三个力的大小关系(B)AF甲=F乙=F丙 BF甲<F乙<F丙 CF甲>F乙>F丙 D无法判断 【例2】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为甲>乙>丙,若分别在三个正方体上表

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