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2023
学年
年级
物理
下册
第九
压强
9.1
精练
解析
新版
人教版
专题09.1 压强
课前预习
1.垂直作用在物体表面上的力,叫做___压力____。压力的方向是___垂直___接触面,且指向被压物体。压力的作用效果是使物体发生____形变____。
2.压强是用来表示压力作用___效果____的物理量。物体单位面积上受到的压力叫___压强____。用字母P表示,公式:_________.压强的单位是帕斯卡,1Pa=
3.增大压强的三种方法:
(1)当压力F一定时,需____减小___受力面积S;
(2)当受力面积S一定时,需___增大____压力F;
(3)在条件允许的情况下,可以同时减小受力面积S,增大压力F。
4.减小压强的三种方法:
(1)当压力F一定时,需____增大___受力面积S;
(2)当受力面积S一定时,需___减小__压力F;
(3)在条件允许的情况下,可以同时增大受力面积S,减小压力F。
知识点解读与例题突破
知识点1:压力
(1)压力:垂直压在物体表面上的力叫压力。
(2)产生条件: 接触挤压、发生形变。
(3)方向:垂直于受力面。
(4)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平面上时压力才等于重力。
(5)影响压力作用效果的因素:① 压力、②受力面积。
(6)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【例题1】(2023年江苏镇江)如图,一个物体静止在水平面上,O为它对水平面压力的作用点,请画出压力
的示意图.
【答案】如图所示。
【解析】压力的作用点是O点,方向是垂直受力面向下。
【例题2】(2023年绵阳)如图所示小关在课外探究活动中,将一个空易拉罐里的空气抽走后,易拉罐变扁了,压扁易拉罐的力是( )
A.大气压力 B.易拉罐的重力
C.易拉罐对地面的压力 D.地面对易拉罐的支持力
【答案】A
【解析】将一个空易拉罐里的空气抽走后,易拉罐内气压减小,在外界大气压的作用下把易拉罐压扁了,所以把易拉罐压扁的力是大气压力,故A正确;B、C、D不正确.
知识点2:压强
(1) 压强是表示压力作用效果的一个物理量,它的大小与压力大小和受力面积大小有关。
(2) 压强的定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(3) 公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;S表示受力面积,单位是平方米。
(4)国际单位:Pa。1Pa=lN/m2,其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。
【例题3】(2023年沈阳)圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB.密度分别为ρA、ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2;图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4,则下列比例关系正确的是( )
A.p1:p2=[mAρA]:[(mA+mB) ρB]
B.p1:p4=mA:(mA+mB)
C.p2:p4=[mBρA]:[mAρB]
D.p2:p3=[mA(mA+mB)ρB]:[(mB2 ρA]
【答案】BD
【解析】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G=mg;根据ρ=m/V、V=Sh可得S=m/ρh,再利用p=F/S分别推导出p1、p2、p3和p4的表达式,最后计算各个压强比。
知识点3:增大和减小压强的方法
(1) 增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
(2) 减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
【例题4】(2023年新疆维吾尔)玉免二号月球车的车轮做的比较宽大而且表面凹凸不平,是为了( )
A.增大压强,减小摩擦 B.增大压强,增大摩擦
C.减小压强,减小摩擦 D.减小压强,增大摩擦
【答案】D
【解析】本题考查摩擦力和压强的知识。车轮宽大,增加了接触面积,在压力不变的情况下,减小了压强;车轮表面凹凸不平,在压力不变的情况下,增加了摩擦。本题选D。
习题精练
一、选择题
1.(2023年上海)如图所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化△p甲、△p乙的大小关系,下列判断正确的是( )
A.p甲<p乙,△p甲>△p乙 B.p甲<p乙,△p甲<△p乙
C.p甲>p乙,△p甲>△p乙 D.p甲>p乙,△p甲<△p乙
【答案】C
【解析】(1)甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),甲乙压强相等,根据 F=pS,可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力,所以甲的重力大于乙的重力。
甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小,由于原来甲乙对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强,即甲>p乙。
(2)△p=p﹣p'=﹣=
因为面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的压强变化量即△p甲>△p乙。
2.(2023年湖北荆州)2023年年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行,如图是滑雪运动员正在训练的场景,下列说法正确的是( )
A.使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力
D.运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员受到惯性力的作用
【答案】B
【解析】A.运动员使用雪橇,这样增大了与雪地的受力面积,从而减小压强,故A错误;
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.惯性是一种性质,不是力,故D错误。
3.(2023年山东威海)关于物理知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.拦河坝下宽上窄,是为了减小水对坝体的压强
B.鞋底有花纹,是为了增大摩擦
C.乘车时系安全带,是为了减小人的惯性
D.铁轨铺在枕木上,是为了减小对路基的压力
【答案】B
【解析】A.液体内部的压强随深度的增加而增大,拦河坝上窄下宽是因为下部受到水的压强大,故A错误;
B.鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B正确;
C.惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,乘车时系安全带,是为了防止由于惯性带来的危害,不能减小惯性,故C错误;
D.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对路基的压强,故D错误。
4.(2023年黑龙江大庆)“估测”是物理学中常用的一种方法。小华同学尝试估测了与自己身体相关的一些物理量,其中不合理的是( )
A.质量约为50kg
B.脉搏跳动约为10次/s
C.双脚站立时,对地面的压强约为1.5×104Pa
D.身体的平均密度约为1.0×103kg/m3
【答案】B
【解析】A.成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。故A符合实际;
B.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s。故B不符合实际;
C.中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.03m2左右,双脚对水平地面的压强在p===≈1.5×104Pa左右。故C符合实际;
D.水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,在1.0×103kg/m3左右。故D符合实际。
5.(2023年广东深圳)生活中有许多现象都蕴含物理知识。下列说法正确的是( )
A. 一块海绵被压扁后,体积变小,质量变小
B. 人在站立和行走时,脚对水平地面的压强相等
C. 乘坐地铁时抓紧扶手,是为了减小惯性
D. 被踢飞的足球,在空中仍受到重力的作用
【答案】 D
【解析】A. 一块海绵被压扁后,体积变小, 但质量不变,故A错误;
B.人站立时两只脚着地,行走时一只脚着地,因此与地面的接触面积不同,在压力相同的条件下,压强肯定不同,故B错误;
C.乘坐地铁时抓紧扶手,是为了防止列车突然起步,刹车,转向时,人由于惯性摔倒在地面上,而不是为了减小惯性,故C错误;
D.被踢飞的足球,在空中仍然受到重力作用,故D正确。
6.(2023年贵州黔东南)如图所示,邹丽红在全国第十届残运会暨第七届特奥会上,坐手推轮椅参加田径马拉松比赛女子竞速轮椅项目,夺得亚军。下面说法正确的是( )
A.比赛中以路边的树木为参照物,选手是静止的
B.轮椅坐垫做的比较宽大是为了减小压强
C.比赛中选手用力推轮椅运动,说明力是使物体运动的原因
D.轮椅轮胎上有较深的花纹是为了减小摩擦
【答案】B
【解答】A.比赛中以路边的树木为参照物,选手与树木之间发生了位置变化,所以是运动的。故A错误;
B.轮椅坐垫做的比较宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。故B正确;
C.用力推轮椅,轮椅开始运动,说明力改变了物体的运动状态,由静止到运动,停止用力,由于惯性仍继续运动,不能立即停下来,说明力不是维持物体运动的原因,故C错误;
D.轮椅轮胎上有较深的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故D错误。
二、填空题
7.(2023年四川内江)如图所示,有两组同样的砖,A组一块,B组两块。每块砖平放时的长:宽:高为4:2:1.A组砖对地面的压力和压强分别为FA和pA;B组砖对地面的压力和压强分别为FB和pB;则:FA FB,pA pB(选填“>”“=”“<”)
【答案】<;=。
【解析】两组砖对地面的压力均等于其重力,即可F=G,A组一块,B组两块,FA=G,FB=2G.
故FA<FA;
A组砖侧放,则面积为SA=4×1=4;压强pA==,
B组砖平放,则面积为SB=4×2=8;压强pB===,
则pA=pB。
8.(2023年山东临沂)鲁南高铁日照至曲阜段将于2023年年12月26日开通运营,目前正处于紧张忙碌的建设中。(1)图甲是运梁车运箱梁的场景,该运梁车有64个宽大的轮胎,其目的是选______(选填“增大”或“减小”)车对地面的压强。
(2)2023年年5月6日,鲁南高铁“高上一号特大桥”T型转体梁成功完成转体,实现了鲁南高铁与京沪高铁的互通。如图乙所示,转体梁转动时,在上转盘和下承台的空隙内填满黄油的目的是______(选填“增大”或“减小”)转盘与承台间的摩擦;转体梁转动过程中用到的液压千斤顶的工作基础是______。
甲 乙
【答案】减小。减小; 帕斯卡原理。
【解析】(1)运梁车有64个宽大的轮胎,增大了受力面积,根据p=知,在压力一定时,可以减小车对地面的压强。
(2)转体梁转动时,在上转盘和下承台的空隙内填满黄油,是通过使接触面脱离的方式来减小摩擦力;
液压机是根据小活塞加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体传递到大活塞上而工作的;即根据帕斯卡定律工作的。
三、计算题
9.(2