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文档来源网络仅供参考侵权删除沪科版八年级第八章《压强》8.1压力的作用效果【知识梳理】1、压力:(1)定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。(2)压力产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力。(3)方向:垂直于接触面。(4)作用点:作用在受力物体的受力面上。2、探究影响压力的作用效果的因素:(1)压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度反映的,这转换法;实验还采用控制变量法。(2)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。3、压强的计算(1)我们用压强来反映压力的作用效果。(2)物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强。计算公式是,其中F表示压力,p表示压强,S表示受力面积。计算压力时可使用公式F=pS,计算受力面积时可使用公式。(3)国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号Pa。1Pa=1N/m2。(4)推导公式:适用于求圆柱体、正方体、长方体等密度均匀的柱体对水平面的压强。4、增大和减小压强的方法(1)增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。(2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。【易错点】1.不能把压力与重力等同,重力和压力的区别如下:
重力压力定义由于地球的吸引而使物体受到的力垂直作用在物体表面上的力产生原因由于地球的吸引而产生由于物体对物体的挤压而产生方向总是竖直向下垂直于受压面且指向被压物体作用点物体的重心在受压物体的表面上施力物体地球对受力物体产生挤压作用的物体联系在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力注意点压力不一定是由于物体受到重力而引起的
物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力2.面积单位的换算:1cm2=10-4m2,1dm2=10-2m2【规律总结】进行压强的计算时需要注意:(1)单位统一:各物理量单位都使用国际单位;尤其要注意面积单位的换算。(2)分清压力和受力面积(压力是作用在物体上的力,受力面积不一定是物体的底面面积);(3)会利用压强公式的变形公式计算其他物理量。【典例分析】(2022·江苏泰州·统考中考真题)一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F=______N,压强p1=______Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2______p1(选填“大于”,“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。【答案】
9000
小于【解析】[1]静止在水平马路上时,路面受到的压力[2]路面受到的压强为[3]若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积增大了,故对地面的压强减小了,故p2<p1。【思路小结】解答压强问题,一是要清楚压强计算公式,准确掌握常见面积单位的换算;二是要能根据压强公式理解增大压强和减小压强的方法。【夺冠训练】一、单选题1.(2022·江苏淮安·统考中考真题)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【解析】滑雪运动员之所以穿着有较大底面积的滑雪板,是为了减小压力的作用效果,即减小压强,是在压力不变的情况下通过增大受力面积的形式来减小压强,与重力、压力、和摩擦力无关,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。2.(2022·黑龙江大庆·统考中考真题)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.1×102Pa B.1×104Pa C.1×106Pa D.1×108Pa【答案】B【解析】水的体积为V=500mL=500cm3=5×10-4m3这瓶水的重力为G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N水对桌面的压力为F=G=5N瓶口与桌面的接触面积约为S=2cm×2cm=4×10-4m2所以它对桌面的压强约为该压强与1×104Pa接近,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。3.(2022秋·福建漳州·八年级统考期中)关于压力下列说法正确的是()A.压力的方向总是竖直向下的B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关C.压力的施力物体一定是地球D.压力的大小总是等于重力的大小【答案】B【解析】A.压力的方向总是垂直于物体的接触面,并不一定竖直向下,故A错误;B.压力的作用效果与压力大小和受力面积都有关,故B正确;C.压力可以由重力引起,也可以与重力无关,如将物体压在竖直的墙面上,其压力与重力无关,所以压力的施力物体不是地球,故C错误;D.只有物体放在水平面上,物体对水平面的压力等于重力,故D错误。故选B。4.(2022秋·福建三明·八年级统考期中)下列著名物理学家中,以其名字命名为压强单位的是()A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.帕斯卡【答案】D【解析】以牛顿命名了力的单位;伽利略和阿基米德是伟大的科学家,没有被命名物理单位;以帕斯卡命名了压强的单位。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。5.(2022秋·甘肃定西·八年级统考期中)将质量为200g,底面积为400cm2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(g取10N/kg)()A.5Pa B.10Pa C.50Pa D.5000Pa【答案】C【解析】已知物理书质量m=200g=0.2kg底面积S=400cm2=4×10﹣2m2书对课桌的压力F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N书对课桌的压强故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。6.(2022·山东烟台·统考中考真题)如图所示的实例中,为了减少压强的是()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【解析】A.图钉尖做的比钉帽尖小很多,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;B.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;C.斧头的刃很薄,是通过减小受力面积来达到增大压强的效果,故C不符合题意;D.推土机的土铲做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。故选B。7.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期中)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止.下列说法中正确的是()A.铅笔对右侧食指的压力较大B.铅笔对左右两侧食指的压力是一对平衡力C.两侧食指的凹陷程度不同,是因为所受压力大小不同D.铅笔对右侧食指的压强较大【答案】D【解析】AB.铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等;由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力,所以铅笔对左右两侧食指的压力也相等,但铅笔对左右两侧食指的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故AB错误;CD.两手指受到的铅笔的压力相同,由于铅笔的两端的受力面积不相同,右边的受力面积小,由可知右边手指受到的压强较大,凹陷程度较大,故C错误,D正确。故选D。8.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期中)如图所示,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至木块右端与桌边对齐,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是()A.F和p不变,f变大 B.F和f不变,p变大C.F变小,p和f变大 D.F和f不变,p变小【答案】D【解析】因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下沿直线向左匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力F不变,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以,水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,木板受桌面的摩擦力f不变;木板与桌面的接触面积变大,受力面积变大,由可知,长木板对桌面的压强p变小。故ABC错误,D正确。故选D。9.(2022秋·湖北孝感·八年级统考期中)如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是()A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲=ρ乙 D.ρ甲<ρ乙【答案】A【解析】CD.实心圆柱体对水平桌面的压强由图可知,两圆柱体的高度关系为因甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等,所以,由可知,甲、乙的密度关系为故CD错误;AB.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且甲的底面积大于乙的底面积,所以,由的变形式可知,两圆柱体所受重力关系为故A正确,B错误。故选A。10.(2022·湖南郴州·统考中考真题)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【解析】将正方体分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分的体积相等。因为正方体质量分布均匀,故剩下b部分的质量、重力都相等,则剩下b部分对水平地面的压力(等于剩余部分的重力)相等,由可知,压力一定时,受力面积越小,压强越大,题中D图剩下b部分的受力面积最小,则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ABC不符合题意,D符合题意。故选D。二、填空题11.(2022秋·广东阳江·八年级统考期中)坐沙发比坐板凳舒服,主要是因为沙发较易发生变形,增大了人与沙发间的______,对同一个人,他的______不变,他受到的压强______(选择“增大”“不变”或“减小”),从而感觉舒服。【答案】
受力面积
压力
减小【解析】[1][2][3]坐沙发比坐板凳舒服,主要是因为沙发较易发生变形,增大了人与沙发间的受力面积,对同一个人,压力不变,由压强定义式可知,他受到的压强减小。12.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期中)一头质量为5t的大象,每只脚掌的面积为0.05m2,它的重力为______N,它四脚站立时对地面的压强为______Pa;若大象抬起一条腿,它对地面的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)【答案】
5×104
2.5×105
变大【解析】[1]大象的重力为[2]大象对地面的压力大小等于大象的重力,即大象四脚站立时,地面的受力面积为大象对地面的压强为[3]大象抬起一条腿,它对地面压力不变,受力面积变小,根据可知它对地面的压强变大。13.(2022秋·福建福州·八年级统考期中)劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动基地,同学们见到了如图所示的镰刀、锄头等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利,是通过减小______来增大压强的;用锄头敲碎土块,土块碎了,锄头完好无损,锄头对土块的力的大小______(选填“<”、“>”或“=”)土块对锄头的力的大小。【答案】
受力面积
=【解析】[1][2]镰刀刀刃被磨得非常锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;锄头对土块的力和土块对锄头的力是一对相互作用力,大小相等。14.(2022秋·福建厦门·八年级厦门市槟榔中学校考期中)如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则它们的质量mA∶mB=___________,它们对地面的压强pA∶pB=___________。【答案】
1∶1
2∶1【解析】[1]两物体的体积关系因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,则mA∶mB=ρVA∶ρVB=VA∶VB=1∶1[2]因为A和B是实心圆柱体,放在水平地面上,对地面的压强对地面的压强之比为pA:pB=ρhAg:ρhBg=hA:hB=2∶1.15.(2022秋·陕西渭南·八年级统考期末)骑自行车刹车时要用力捏闸是为了___________。如图所示,是我国99A主战坦克,坦克宽大的履带是为了___________对地面的压强;该坦克质量为52t,每条履带与地面的接触面积为2m2,该坦克静止在水平地面上时,对地面的压强为___________Pa。(g=10N/kg)【答案】
增大摩擦力
减小
1.3×105【解析】[1]骑自行车刹车时要用力捏闸是通过增大压力的方式来增大摩擦力。[2]坦克宽大的履带是通过增大受力面积的方式来减小压强。[3]该坦克质量为52t,故压力等于重力每条履带与地面的接触面积为2m2,故总接触面积为根据压强公式可得压强为16.(2022秋·安徽·八年级中国科技大学附属中学校考期末)重5N,边长为5cm的正方体磁铁吸附在铁板上,磁铁与铁板间的吸引力为15N,把它按图那样竖直放置,磁铁对铁板的压强是______Pa。【答案】6000【解析】竖直放置的磁铁没有压在铁板上,所以磁铁对铁板的压力与重力无关,正方体磁铁的边长为5cm,磁铁与铁板间的吸引力为15N,则磁铁对铁板的压强三、作图与简答题17.(2022春·重庆·八年级重庆南开中学校考期末)如图甲所示,请在图中画出物体沿斜面匀速下滑时对斜面的压力的示意图。【答案】【解析】压力是垂直于受压面并指向受压面的力,力的作用点在受压面上,如图所示18.(2022秋·湖南湘西·八年级统考期末)菜刀的刀口为什么越锋利,越容易把菜切断?【答案】见解析【解析】菜刀的刃越锋利,就越容易将菜切断,这是因为在压力一定时,受力面积越小,压强就越大。四、实验题19.(2022秋·内蒙古通辽·八年级统考期中)小明同字利用洗手间的肥皂、海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。(1)小强通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是__________;(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:__________;(3)比较图__________和__________实验可知,压力一定时,__________越小,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是__________;(4)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如丁图所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是__________(正确、错误)的,理由是:__________;(5)在物理学中,用__________来表示压力的作用效果;(6)实验时,如果旁边没有海绵,还可以选择__________。【答案】
凹陷程度
转换法
在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
甲
丙
受力面积
控制变量法
错误
小强同时改变了受力面积和压力大小,没有控制压力大小不变
压强
细沙【解析】(1)[1]通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显。[2]通过海绵的凹陷程度反映作用效果,是转换法。(2)[3]由甲、乙两图知道,受力面积大小相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以可得在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。(3)[4][5][6]由图甲和图丙知道,压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,压力作用效果不同,可得在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。[7]根据题意知道“探究压力作用效果与受力面积的关系,需使压力大小相同,受力面积不同”,即实验中用到了控制变量法。(4)[8][9]小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,压力变化,受力面积同时也发生变化,得出压力作用效果跟受力面积的关系,这个实验没有控制压力大小不同,就探究压力作用效果跟受力面积的关系是错误的。(5)[10]压力作用效果用压强来表示,压力作用效果越大,压强越大。(6)[11]实验时,如果旁边没有海绵,还可以选择细沙代替海绵,通过小桌陷入细沙的深度来反映力的作用效果。20.(2022春·北京通州·八年级统考期末)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明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______来比较压力的作用效果;(2)对比乙、丙两图可以得出:当______一定时,压力作用效果与受力面积有关;(3)对比甲、丙两图,小明认为压力作用效果与压力
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