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第九章压强知识点一压强1.压力压力的定义垂直作用在物体表面上的力压力的性质弹力压力的方向垂直于物体的表面指向被压物体压力作用效果的影响因素压力大小和受力面积的大小压力的大小物体静置在水平面上且无其他外力作用时,物体对水平面的压力大小F=G=mg2.压强意义压强表示压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越明显定义物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强计算公式p= ,变形公式:①F=pS、②S= 单位压强的国际单位制单位是帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m2,表示每平方米的面积上受到的压力为1牛FSFp例1(独家原创试题)如图9-1-1所示漫画中,在水平雪地上,小刚和小明两个人的质量(包含穿戴等)虽然相同,但穿着雪橇的小刚没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明却深陷雪地。则下列说法正确的是 () 图9-1-1A.小刚对雪地的压力比小明的小B.小刚对雪地单位面积的压力比小明的小C.小明对雪地的压力大,压力的作用效果明显D.穿着雪橇的小刚滑得快,所以不容易深陷雪地解析小刚和小明对雪地的压力等于其各自的重力,两个人的质量(包含穿戴等)相等,则重力相等,故对雪地的压力相等,所以A、C选项错误;穿着雪橇的小刚比穿着运动鞋的小明受力面积要大得多,根据p= 可知,小刚对雪地产生的压强小,即对雪地单位面积的压力比小明的小,所以穿着雪橇的小刚没有陷入雪地,穿着运动鞋的小明却深陷雪地,而不是因为小刚滑得快,所以D选项错误、B选项正确。答案BFS知识点二怎样减小或增大压强方法应用举例增大压强(1)压力一定时,减小受力面积(2)受力面积一定时,增大压力(3)增大压力,同时减小受力面积切菜刀;缝衣服的针减小压强(1)压力一定时,增大受力面积(2)受力面积一定时,减小压力(3)减小压力,同时增大受力面积做得较宽的地基;装有许多车轮的大货车例2(2019北京东城一模)图所示的四个实例中,为了减小压强的是 () 解析安全锤的锤头做得很尖、切果器的刀片很薄、切蛋器装有很细的钢丝,都是在压力一定时,减小受力面积,增大了压强,故A、B、C选项不符合题意;拎菜器的把手很宽,在压力一定时,增大受力面积,减小了压强,故D选项符合题意。答案D题型一探究影响压力作用效果的因素例1(2018山东临沂模拟)小宇同学利用A、B两物体、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图9-1-2所示。图9-1-2(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。(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9-1-3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。你认为他在探究过程中存在的问题是。 图9-1-3解析(1)实验中,泡沫受到压力凹陷下去,泡沫的凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显,因此该实验是用泡沫的凹陷程度来反映压力作用效果的;(2)比较甲、乙两图所示实验可知,这两次实验中受力面积相同,乙图比甲图中压力大,泡沫凹陷程度也大,由此可得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;(3)根据控制变量法,要探究“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,甲和丙两图符合题意;(4)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,小宇实验时没有保持压力不变,实验过程中压力和受力面积同时变化,无法研究压力作用效果和受力面积的关系。答案(1)泡沫的凹陷程度(2)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显(3)甲和丙(4)没有控制压力不变方法归纳此类实验题体现了控制变量的研究方法。分析思路如下:找不变量→比较变量→得出探究因素与变量间的关系题型二压强及其相关计算例2(2017湖北随州中考)如图9-1-4,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知2Ra2r,它们对桌面的压强p甲=p乙=p丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是 ()图9-1-4A.ρ甲ρ乙ρ丙B.ρ甲=ρ丙ρ乙C.ρ甲ρ乙ρ丙D.ρ甲=ρ乙=ρ丙解析因水平桌面上的物体对水平桌面的压力和物体的重力相等,所以三个柱状物对桌面的压强p= = = = = =ρgh,因p甲=p乙=p丙,且它们的高度均为h,所以甲、乙、丙材料的密度相等。答案D点拨水平面上的均匀柱体对水平面的压强可以用p= 的推导公式p=ρhg进行计算、分析。FSGSmgSρVgSρShgSFS知识点一压强1.(2019山东临沂郯城期中)关于压力的概念中,下列说法正确的是 ()A.压力的大小总等于物体受到的重力B.压力的方向总是竖直向下的C.压力的大小和方向总跟重力有关D.压力就是垂直压在物体表面上的力答案D只有在水平面上,压力的大小才等于重力的大小,故A错误;压力的方向是和受力面垂直的,不总是竖直向下,故B错误;压在竖直面上的物体产生的压力不是由重力产生的,其大小和方向跟重力无关,故C错误。2.(2017湖南湘潭中考)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图9-1-1甲至丙所示。 图9-1-1(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生(选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显,通过比较图(填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)实验中主要采用的研究方法是(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。答案(1)形变可以(2)越大乙(3)控制变量法解析(1)力的作用效果之一是使物体发生形变,力越大,力的作用效果越明显,物体的形变就越大,所以可以通过观察海绵发生的形变程度来比较压力的作用效果;可以用沙子代替海绵做此实验。(2)由图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图乙和图丙可知,压力相同而受力面积不同时,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显。3.(2019吉林中考)放在水平桌面上的书包,所受的重力为32N,与桌面总的接触面积为0.04m2。求:(1)书包的质量;(2)书包对桌面的压强。(g取10N/kg)答案(1)3.2kg(2)800Pa解析(1)书包的质量m= = =3.2kg;(2)书包对水平桌面的压力和自身的重力相等,所以,书包对桌面的压强p= = =800Pa。Gg32N10N/kgFS232N0.04m知识点二怎样减小或增大压强4.(2018北京中考)下列实例中,为了增大压强的是 ()A.书包带做得较宽B.图钉帽做得面积较大C.大型平板车装有很多车轮D.石磨的磨盘做得很重答案D书包带做得较宽、图钉帽做得面积较大、大型平板车装很多车轮都是为了在压力一定时增大了受力面积,减小了压强,A、B、C选项错误;石磨的磨盘做得很重,是为了在受力面积一定时增大压力,增大压强,D选项正确。5.(独家原创试题)随着自然的进化,动物界中出现了许多压强应用高手,如图9-1-2所示的公鸡和骆驼就是两例。公鸡的爪子尖尖的,觅食时减小,增大;而骆驼的脚掌宽宽的,这样在走路时能够对地面的压强。 图9-1-2答案受力面积压强减小解析公鸡的爪子尖尖的,与地面的接触面积小,可以减小受力面积,增大压强,从而使它容易刨开泥土;骆驼的脚掌宽宽的,与地面的接触面积大,增大受力面积,减小压强,从而使它在沙漠里走路时不容易下陷。1.(2019福建福州福清期中)关于压力和压强,下列说法中正确的是 ()A.压强大小跟压力大小成正比B.压力的方向总是竖直向下C.压力的方向总是垂直于支持面D.物体的重力越大,对支持面的压强一定越大答案C根据p= 可知,在受力面积一定时,压强与压力成正比,题目中缺少受力面积一定这个条件,故A错误;压力的方向总是垂直于支持面的,并不一定竖直向下,故B错误、C正确;受力面积相同时,压力越大,压强才越大,而不是重力越大,压强越大,因为压力和重力的方向不一定相同,此外,题目中也没有受力面积相同这个条件,故D错误。FS2.(2019山东淄博高青期中)下列生活实例中,属于增大压强的是 ()A.书包的背带做得较宽B.铁路的钢轨铺在枕木上C.滑雪板的面积较大D.剪刀的刀刃做得很薄答案D书包的背带做得较宽、铁路的钢轨铺在枕木上、滑雪运动员穿上滑雪板,都是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A、B、C选项不符合题意。剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故D选项符合题意。3.(2018山东临沂模拟)如图所示,手指用4N的力压铅笔尖,铅笔对水平桌面的压力是N(铅笔受到的重力忽略不计)。手指与铅笔尖的接触面积是0.5mm2,笔尾端与桌面的接触面积是0.4cm2,手指受到的压强是Pa,桌面受到的压强是Pa。 答案48×1061×105解析因为铅笔受到的重力忽略不计,所以铅笔对水平桌面的压力等于手指对铅笔尖的压力,即4N;因为手指与铅笔尖的接触面积S1=0.5mm2=0.5×10-6m2,笔尾端与桌面的接触面积S2=0.4cm2=0.4×10-4m2,所以p1= = =8×106Pa,p2= = =1×105Pa。11FS-624N0.510m22FS-424N0.410m4.在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,利用了两个相同的木块和一块海绵,如图所示。实验中通过观察来比较压力的作用效果;小明通过甲、乙两次实验得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,该结论是(填“正确”或“错误”)的,原因是。 答案海绵的凹陷程度错误没有控制两次实验的受力面积相同解析压力的作用效果用海绵的凹陷程度来反映。实验中,小明通过甲、乙两次实验得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,该结论是错误的,因为如果探究压力作用效果跟压力大小的关系,应控制受力面积不变,图中受力面积不同,不符合控制变量法的要求。5.某犯罪嫌疑人抢劫沙滩上游人的财物后逃离了现场。为了获得相关信息,技侦人员做了如下工作:①调取监控录像分析发现,其逃离时步长约为90cm,步频约为7步/s;②从监控录像上测得人高12cm,海滩上遮阳伞高18cm;③现场勘测得遮阳伞高2.7m,一只鞋印面积为250cm2,将底面积为2cm2、重4N的物体放在沙滩上留下的印痕与嫌疑人脚印印痕深度相同。则(g取10N/kg)(7分)(1)犯罪嫌疑人身高约为多少?(2分)(2)犯罪嫌疑人的质量大约是多少?(3分)(3)逃离10分钟后,犯罪嫌疑人离作案现场有多远?(2分)答案(1)1.8m(2)50kg(3)3.78×103m解析(1)由题知,L人∶L人'=L伞∶L伞',即12cm∶L人'=18cm∶270cm,解得:L人'=180cm=1.8m;(2)由题知物体和犯罪嫌疑人产生的压强相等,即p物=p人,由p= = 得: = ,即 = ,解得G人=500N,则m人= = =50kg;(3)10分钟内,犯罪嫌疑人的步数:n=7步/s×10×60s=4200步,则s=90cm×4200=3.78×105cm=3.78×103m。FSGSGS物物GS人人-424N210m-4225010mG人Gg人500N10N/kg1.(2019江苏南通港闸期中)如图9-1-3是某品牌智能手机在答题卡上的照片。该手机大约为3只鸡蛋重,则对水平试卷的压强约为 () 图9-1-3A.12PaB.120PaC.1200PaD.12000Pa答案B一只鸡蛋的重力约为0.5N,3个鸡蛋的重力为1.5N,手机的重力约等于3个鸡蛋的重力,对答题卡的压力等于手机的重力即F=G=1.5N,手机的长约为15cm,宽约为8cm,受力面积约为S=15cm×8cm=120cm2=