初中同步物理八年级下册人教版 第九章 压强第1节 压强

第九章压强
第1节压强
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一、选择题
1.2022年北京冬奥会上,我国选手奋力拼搏,取得了优异的成绩。

如图,滑雪运动员正在“倾斜”的雪地上向下滑行,对雪有压力,他在下滑过程中对雪的压力()
A.是竖直向下的
B.大小就等于其重力的大小
C.是作用在他身体上的
D.与雪对他的支持力是一对相互作用力
1.答案D滑雪运动员对雪的压力是垂直于“倾斜”的雪地向下的,故A错误;滑雪运动员正在“倾斜”的雪地上向下滑行,他对雪的压力大小小于其重力的大小,故B错误;滑雪运动员对雪的压力是作用在雪上,故C错误;滑雪运动员对雪的压力和雪对他的支持力是一对相互作用力,故D正确。

2.中国有句俗语“磨刀不误砍柴工”,用来比喻事先做好准备而不影响后面工作。

从物理学角度来看“磨刀”是为了增大压强。

请问是通过下面哪种方法来增大压强的() A.增大受力面积 B.减小受力面积
C.增大压力
D.减小压力
2.答案B“磨刀”减小了刀刃与物体的接触面积,从而减小了受力面积,增大了压强。

3.一个桥头立着如图所示的限重标志牌。

为保证桥不损坏,汽车对桥面的压力不得超过(g取10 N/kg) ()
A.15 N
B.150 N
C.1.5×104 N
D.1.5×105 N
3.答案 D 该桥限载标准为15 t=1.5×104 kg,则限重标志牌的作用是提醒司机
所驾驶车辆的总质量不允许超过1.5×104 kg;则汽车对桥面的最大压
力:F =G =mg =1.5×104 kg×10 N/kg=1.5×105 N,故D 正确。

4.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。

其中,F 甲、F 乙分别表示它们对水平地面的压力;ρ甲、ρ乙分别表示它们的密度。

下
列关系正确的是 ( )
A.F 甲>F 乙;ρ甲=ρ乙
B.F 甲>F 乙;ρ甲< ρ乙
C.F 甲=F 乙;ρ甲>ρ乙
D.F 甲<F 乙;ρ甲>ρ乙
4.答案 B 由图可知正方体底面积S 甲>S 乙,它们对地面的压强相等,根据F =pS
可知两正方体对水平地面的压力:F 甲>F 乙。

因为两正方体对地面的压强相等,且h
甲>h 乙,由p =ρgh 可知,ρ甲< ρ乙。

5.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2 000 Pa;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 3 000 Pa 。

则图甲中砖块对水平地面的压
强为 ( )
A.2 250 Pa
B.2 400 Pa
C.2 500 Pa
D.2 750 Pa
5.答案 B 设图乙中砖块重力为G ,底面积为S 1,图丙中砖块底面积为S 2,则图
乙中砖块对地面压力F 1=p 1S 1(①式),图丙中砖块对地面压力F 2=p 2S 2(②式),又因
为图乙、丙中为同一砖块且均水平自然放置,则F 1=F 2=G (③式),联立①②③式并
代入数据解得:S 2=23S 1。

将乙、丙两图的砖块组装为一个如图所示组合长方体放
在水平地面上,则F
总=2G ,S 总=S 1+S 2=53S 1,组合长方体对水平地面的压强:p =F 总S 总=2G
53S 1
=1.2×p 1=1.2×2 000 Pa=2 400 Pa,因为质地均匀的长方体对水平地面的压强p =ρgh ,而图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以它们对水平地面的压
强相等,即图甲中砖块对水平地面的压强p =2 400 Pa 。

二、填空题
6.如图所示为欧阳修的塑像,它屹立于宽大的基座之上。

从物理学的角度来看,宽大的基座了受力面积,从而了塑像对地面的压强,可有效防止基座下陷。

(均选填“增大”或“减小”)
6.答案增大减小
解析宽大的基座,是通过增大受力面积,从而减小压强。

7.在“探究压力的作用效果”实验中,小明右手压在气球上,左手的食指顶住气球,气球静止时,两侧凹陷程度不同,这是在探究压力作用效果与的关系;右手对气球的压力左手指对气球的压力,右手对气球的压强左手指对气球的压强。

(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)
7.答案受力面积等于小于
解析气球静止处于平衡状态,受到的两手的压力是一对平衡力,二者大小相等,所以左手指对气球的压力等于右手对气球的压力;压力相同,气球左边的受力面积小于右边的受力面积,且左边凹陷程度较大,说明左手指对气球压力的作用效果明显,即压强大,故可知探究的是压力作用效果与受力面积的关系。

8.重力为500 N的某同学躺在水平床上,若他对床面的压强为2 000 Pa,则其物理意义表示,这时他与床面的接触面积为m2。

8.答案水平床面每平方米面积上所受的压力为2 000 N0.25
解析该同学躺在水平床上,他对床面的压力与自身的重力大小相等,即F=G=500 N。

此时他对床面的压强为2 000 Pa,表示的物理意义是床面每平方米面积上受到的压力为 2 000 N。

由p=F
S
可得,这时他与床面的接触面积
S=F
p =500N
2 000Pa
=0.25 m2。

9.如图所示,竖放在水平地面上的实心长方体质量为2 kg,棱长分别为0.2 m、0.1 m、0.05 m,此时该长方体对地面的压强为Pa。

为了使该长方体对水平地面的压强变为600 Pa,拟采取的方法:将长方体平放或侧放后,在上部沿水平方向切去一定质量Δm。

若要使切去的质量Δm较小,则Δm的较小值为kg。

(g取10 N/kg)
9.答案4×1030.8
解析如图所示,长方体对地面的压力和长方体的重力相等,故此时该长方体对
水平地面的压强p=F
S =G
S
=mg
ab
=2kg×10N/kg
0.1m×0.05m
=4 000 Pa=4×103Pa;由题意可知,要使该长
方体对水平地面的压强为600 Pa,沿水平方向在上部切去一定质量Δm,且使Δm
较小,由p=F
S =G
S
=mg
S
可知,应使长方体与水平地面的接触面积最大,即将长方体平放
在水平地面上,此时长方体剩余部分的重力G'=F'=p'S'=p'ac=600 Pa×0.1 m×0.2
m=12 N;长方体剩余部分的质量m'=G′
g =12N
10N/kg
=1.2 kg;则切去的质量Δm=m-m'=2
kg-1.2 kg=0.8 kg。

三、实验探究题
10.如图所示,某同学利用装有钉子的木块、铁块、泡沫塑料等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,其中木块和铁块的形状完全相同。

(1)木块或铁块对泡沫塑料的压力改变了泡沫塑料的(选填“形状”或“运动状态”)。

(2)实验中是根据来比较压力作用效果的。

(3)比较图乙和图丙两个实验的效果,可得出压力作用效果与(选填“压力大小”或“受力面积大小”)有关。

10.答案(1)形状(2)泡沫塑料的凹陷程度(3)受力面积大小
解析(1)泡沫塑料在铁块或木块的压力的作用下发生凹陷,可知压力改变了泡沫塑料的形状;
(2)本实验通过泡沫塑料的凹陷程度显示压力的作用效果;
(3)比较图乙和图丙两个实验可知,装有钉子的木块对泡沫塑料的压力大小相同、受力面积不同,泡沫塑料凹陷的程度不同,压力的作用效果不同,故可以得出压力作用效果与受力面积的大小有关。

11.为了研究当物块受斜向上拉力且处于静止时,影响物块对水平面的压力大小的因素。

某小组同学将相同物块分别置于电子压力计中央,用不同的拉力作用于物块,并改变拉力与水平方向的夹角,实验过程如图所示。

根据上述实验现象,请判断物块对水平面的压力大小与什么因素有关,并写出判断依据。

11.答案见解析
解析分析比较(a)、(b)与(c),相同物块受斜向上拉力静止时,拉力的大小相同,拉力与水平方向的夹角不同,物块对水平面的压力不同,说明物块对水平面的压力与拉力和水平方向的夹角有关;分析比较(b)与(d),相同物块受斜向上拉力静止时,拉力与水平方向的夹角相同,拉力的大小不同,物块对水平面的压力不同,说明物块对水平面的压力与拉力的大小有关。

四、综合题
12.消防员趴在淤泥地上,受困者伏在其背部即可从淤泥里成功脱离,这与压强的知识有关。

图甲是模拟受困者双脚站立时的场景,他对水平地面的压强为1.5×104Pa;图乙是模拟消防员趴在淤泥地上的场景,当受困者完全伏在消防员背上后,消防员与水平地面的接触面积为5×103cm2,受困者与消防员受到的重力分别为600 N和500 N。

求:
(1)图甲中,受困者对地面的压力为N;
(2)图甲中,受困者双脚与地面的接触面积;
(3)受困者完全伏在如图乙中消防员背上后,消防员对地面的压强。

12.答案(1)600(2)0.04 m2(3)2.2×103 Pa
解析(1)受困者对水平地面的压力等于自身的重力,即F1=G1=600 N;(2)受困者
双脚与地面的接触面积S1=F1
p1=600N
1.5×104 Pa
=0.04 m2;(3)受困者完全伏在如图乙中消
防员背上后,消防员对地面的压力F
总
=G1+G2=600 N+500 N=1 100 N,消防员对地
面的压强p
总=
F
总
S
总
= 1 100N
5×103×10−4 m2
=2.2×103 Pa。

13.如图所示的正方体,已知其棱长为a,密度为ρ,质量分布均匀,放置在水平面上。

(1)若用手握住正方体,竖直向上匀速提升,则正方体所受摩擦力方向,大小(选填“大于”“小于”或“等于”)正方体的重力。

(2)请用已知量的符号推导表示出正方体放置在水平面上时对水平面的压强p的表达式。

(g为已知量,推导过程及结果无需带单位)
(3)若已知正方体棱长a为8 cm,密度ρ为1.25×103kg/m3,g取10 N/kg,现沿竖直方向将正方体切去一部分,请根据(2)得出的结论,求剩余部分对水平面的压强。

13.答案(1)竖直向上等于(2)p=ρga(3)1 000 Pa
解析(1)若用手握住正方体,竖直向上匀速提升时,正方体在竖直方向受到的重力和摩擦力的作用,二者是一对平衡力,由二力平衡条件可知,摩擦力和重力大小
相等,方向相反。

(2)正方体对水平地面的压强p=F
S =G
S
=mg
S
=ρVg
S
=ρa
3g
a2
=ρag。

(3)正方
体棱长a=8 cm=0.08 m,密度ρ=1.25×103kg/m3,现沿竖直方向将正方体切去一部分,剩余部分的高度和密度均不变,则剩余部分对水平面的压强:p=ρga=1.25×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=1 000 Pa。