专题10-1固体压强

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=FS4.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．1×102Pa B．1×104Pa C．1×106Pa D．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1.2Pa②合金块对桌面的压强是1200Pa③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．①③ B．②③ C．①④ D．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20N B．B的密度为3.0g/cm3 C．p3：p2＝2：5 D．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．2250Pa B．2400Pa C．2500Pa D．2750Pa【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