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1、一:壓力
壓力的定義:垂直作用在物體外表上的力。
壓力的根本特征:
壓力是發(fā)生在相互接觸的兩個物體的接觸面上的一種接觸力,任何彼此別離的兩個物體之間不可能產生壓力。
壓力是與物體的形變相關聯(lián)的一種彈力,是由于物體之間相互擠壓,彼此引起形變而產生的,從力的性質看,壓力屬于彈性力。
壓力的方向總是與物體的接觸面相垂直,且指向被作用的物體。
壓力與重力的區(qū)別
從力的性質看,壓力屬于彈性力,重力屬于引力性質,是由于地球的吸引而使物體受到的力。
從施力物體看,壓力的施力物體是相互擠壓的物體,重力的施力物體是地球。
從力的作用看,壓力作用在相互發(fā)生擠壓的兩個物體的接觸面上,重力的作用點是
2、物體的重心。
從力的方向看,壓力的方向與接觸面垂直,重力的方向總是豎直向下,與水平方向垂直,指向地心。
從力的大小看,壓力的大小決定于相互擠壓、發(fā)生形變的情況,不一定與重力有關;重力的大小決定于物體質量的大小。
壓力的作用效果跟哪些因素有關:壓力大小、受力面積的大小。
二:壓強
壓強的定義:物體單位面積上受到的壓力。
壓強的公式: :壓強〔帕〕;:壓力〔?!常唬菏芰γ娣e〔平方米〕
壓強的單位:帕斯卡,簡稱帕〔〕
固體壓強
計算公式: 傳遞特點:只能大小不變的沿原來方向傳遞壓力。
影響因素:壓力的大小、受力面積的大小。 改變壓強的方法:改變壓力的大小、改變受力面積的
3、大小。
根底知識理解問題
例1、以下關于壓力與壓強的說法正確的選項是
A.單位面積上受到的壓力越大,壓強越大 B.受力面積越大,壓強越小
C.重力越大,壓力越大 D.壓力越小,壓強越小
例2、在結冰的河面上玩耍時,假設發(fā)現(xiàn)腳下的冰即將破裂,應立即采取的措施是
A. 迅速跑開 B.單腳站立 C.雙腳站立 D.趴在冰面上挪開
例3、下面措施中,屬于減小壓強的是 ( )
A.菜刀刀刃磨得很薄 B.紙盒包裝飲料常配有一根一端很尖的塑料吸管
C.縫衣針的針尖做得很尖 D.房屋的地
4、基比墻寬
例4、如圖,小明與小強背著背帶寬度不同的書包上學。對這兩只書包,從科學角度看( )
A.背帶窄些的書包較好,它能減小對肩部的壓強B.背帶寬些的書包較好,它能減小對肩部的壓強
C.背帶寬些的書包較好,它能減小對肩部的壓力D.背帶窄些的書包較好,它能減小對肩部的壓力
例5、關于壓力與壓強,以下說法中正確的選項是 ( )
A.物體的質量越大,對受力面的壓力一定越大
B.壓力越大,對受力面的壓強越大
C.受力面積越小,產生的壓強一定越大
D.壓力一定時,受力面積越小,產生的壓強一定越大
例6、某同學在水平公路上騎自行車,
5、當車胎發(fā)生緩慢漏氣時,車胎對地面的壓力與壓強
A.壓力與壓強不變 B.壓力與壓強都變大
C.壓力不變,壓強變小 D.壓力變小,壓強變大
比例、倍數(shù)問題
例1、如圖7,質地均勻粗細一樣的實心圓柱體A、B放在水平地面上。它們的密度之比ρA:ρB=1:2,對地面的壓強之比PA:PB=1:3.那么〔 〕
A、它們的高度之比hA:hB=2:3 B、它們的高度之比hA:hB=3:4
C、它們的質量之比mA:mB=2:3 D、它們的質量之比mA:mB=1:3
【解題思路】由于是實心圓柱體且粗細均勻,放在水平地面上,所以壓強公式可用P=ρgh,那
6、么h=P/ρg,列式計算可得hA:hB=2:3;又由公式P=F/S,F(xiàn)=mg。S一樣,所以質量比與壓強比一樣。
【點評】此題的關鍵點是靈活掌握公式及變形公式,理解它們的應用條件,以到達最正確的解題方案。對于粗細均勻的實心圓柱體且放在水平地面上:由F=F/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。難度中等。
例2、如下圖,質量相等的甲、乙兩個立方體放在水平地面上,它們對地面的壓強分別為 p1、p2。假設把乙疊放到甲上面,那么甲對水平地面的壓強為 p。以下關于壓強 p1、p2與 p 的關系式中正確的選項是〔 〕
A、p=2p1; B、p=2p2; C、p=p1+p2;
7、 D、p=〔p1+p2〕/2。
例3、如下圖,完全一樣的兩塊磚分別平放與立放在水平地面上,磚的長:寬:高為4:2:1,假設磚平放時對地面的壓強為p1;,立放時對地面的壓強為p2,那么p1:p2等于〔 〕
A.8:l B.4:1 C.1:4 D.l:8
探究問題
例1、小敏利用海綿、桌子與砝碼進展了如圖探究實驗。以下對整個探究活動的分析不正確的選項是〔 〕
A.探究的問題:壓力的作用效果與什么因素有關 B.探究的方法:控制變量法
C.探究過程分析:通過觀察海綿凹陷面積大小判斷受力效果
D.探究的結論:壓力的作
8、用效果與壓力的大小與受力面積大小有關
【解題思路】此題主要通過控制變量法探究出影響壓力作用效果的因素。通過甲、乙兩圖得出壓力的作用效果與壓力的大小有關,乙、丙兩圖說明壓力的作用效果與受力面積有關。故答案為C。
【點評】此題通過控制變量法探究出影響壓力作用效果的因素,考察了學生實驗探究能力與分析問題得出實驗結論的能力。解答時知道轉換法與控制變量法的應用。是一道根底的實驗探究題。
例2、為了探究壓力的作用效果與哪些因素有關,小勇同學在同一塊海綿上做了如以下圖所示的實驗來進展研究。(所用每塊磚重力與型號大小都一樣)
C.一塊磚豎放在海綿上
(1)小勇是通過觀察
9、 來比擬壓力作用效果的。
(2)觀察比擬圖A、B的情況可知,壓力的作用效果與 有關;比擬圖A、C的情況可知,壓力的作用效果與 有關。
(3)以上這種研究方法在科學探究中屬于 法。
例3、小明同學利用A、B兩物體、砝碼、泡沫等器材探究“壓力的作用效果與什么因素有關〞的實驗。如下圖。
〔1〕實驗中小明是通過觀察 來比擬壓力作用效果的。
〔2〕比擬甲、乙兩圖所示實驗,能夠得到的結論是 。
〔3〕假設要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關系〞,應通過比擬圖
10、 所示實驗。
〔4〕小華同學實驗時將物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如下圖。他發(fā)現(xiàn)
它們對泡沫的壓力作用效果一樣,由此他得出的結論是:壓力作用效果與受力面積無關。你認為他在探究過程中存在的問題是 。
比擬大小問題
例1、如圖3所示,甲、乙兩個均勻的實心正方體放在水平地面上,它們各自對地面的壓強相等。假設分別在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的局部后,那么剩余局部的 〔 〕
A 甲的體積可能等于乙的體積。 B 甲的質量可能小于乙的質量。
C 甲對地面壓強一定等于乙對地面的壓強。D 甲對地面壓力
11、一定大于乙對地面的壓力。
圖3
甲
乙
例3、一只圓柱形平底玻璃杯放在水平桌面上如下圖,口朝上正放時(圖甲),對桌面的壓力與壓強分別是F1、Pl;口朝下倒放時(圖乙),對桌面的壓力與壓強分別是F2、P2,那么有( )
A.F1P2 D.F1=F2,P1
12、、乙兩個正方體分別放置在水平地面上,且它們各自對地面的壓強相等.假設分別在兩個正方體的上部,沿水平方向截取一樣高度后,甲、乙的剩余局部對地面的壓強分別為p甲、p乙,剩余局部質量分別為m甲、m乙,那么p甲________p乙;m甲________ m乙 〔選填“>〞、 “<〞或“=〞〕.
甲 乙
切割問題
例1、如下圖,甲、乙兩個均勻實心正方體放在水平地面上時對水平地面的壓強相等,假設分別在兩物體上沿豎直方向截去質量一樣的局部并分別放在剩余物體的上方, 此時壓強p甲、p乙比擬 ,正確的選項是:〔 〕
A、p甲>p乙; B、p甲=p乙;
C、p
13、甲<p乙; D、視截去局部的質量大小才能確定。
例2、一塊長方體橡皮,重為0.3N,側放于水平桌面上時,它與桌面的接觸面積是1×10-3m2,如下圖。它對桌面的壓強是 Pa。假設沿ab方向豎直向下切去一塊,那么剩余局部對桌面的壓強 〔填“變大〞或“變小〞或“不變〞〕、橡皮的密度 〔填“變大〞或“變小〞或“不變〞〕。
情況變化問題
例1、如圖2所示,物體A在水平推力F的作用下,從甲圖位置勻速運動到乙圖位置. 在此過程中, A對桌面的壓力將____________,A對桌面的壓強將 __ 〔填“變大〞、“不
14、 變〞 或“變小〞〕
計算問題
例1、在凱里市的一些建筑工程中,一些司機為了降低營運本錢,任意超載,給路面及交通安生帶來極大的危害。按照我國汽車工業(yè)的行業(yè)標準,載貨車輛對地面的壓強應控制在7×105Pa以內。有一輛自重為3t的前后共10個輪子的貨車,該車在某次實際營運中裝砂石30t,每個車輪與地面的接觸面積為0.03 m2。求:
〔1〕這輛貨車對路面的壓強是多少是否超過行業(yè)標準
〔2〕如果要求該車運行時不超過規(guī)定的行業(yè)標準,這輛貨車最多裝多少噸砂石〔設車輪與地面的接觸面積不變,計算中g取10N/kg〕
例2、2021年2月10日,寧夏普降大雪。
〔1〕在沙湖滑雪
15、場,同樣體重的步行者腿腳深陷雪中,而滑雪者卻如履平地,為什么?
〔2〕據網絡報道,永寧縣某中學操場積雪深達14cm厘米,求雪對操場的壓強有多大?〔取〕〔要有必要的文字說明與公式推導〕
〔3〕雪后降溫、路面結冰對交通平安會造成較大的影響。請根據所學物理知識,提出2條雪天預防道路交通事故的可行措施〔只提措施,不做解釋〕。
一、中考熱點題型:柱形固體的壓強
涉及的物理量:柱形固體的高度、面積、密度、壓力、壓強及其變化量等。
解題思路:公式結合推理,1、根據條件先判斷涉及的物理量的大小關系,2、代入公式或表達式進展分析判斷。
常用公式:p=F/s、p=ρgh〔此式雖然是液體內部壓強公式,但
16、對于實心柱體對支撐面的壓強也成立〕
根本類型大致可以分成以下四類情況:
1、●豎切
對于實心均勻柱形固體,根據p=ρgh知,由于豎切前后高度不變,所以豎切后剩余局部的壓強與未切割前的壓強相等,再根據切割后的底面積關系便可以得出對水平面的壓力關系。
【例1】如下圖,甲乙兩個實心均勻正方體分別放在水平地面上,它們對地面的壓強相等。假設將兩個正方體沿豎直方向分別截去一樣的體積,那么剩余局部對水平地面的壓強關系正確的選項是〔C〕
A.P甲>P乙 B.P甲
17、體沿豎直方向分別截去一樣的質量,那么剩余局部對水平地面的壓強關系正確的選項是〔C〕
A.P甲>P乙 B.P甲
18、下圖平放在水平地面上的磚,沿豎直方向(見圖中虛線)截去一半,那么剩下的半塊磚與原來整塊磚相比( A )
A. 對地面的壓強不變
B. 對地面的壓力不變
C. 磚的密度減小一半
D. 磚受到地面的支持力不變
2、●橫切
分為兩種情況:一類是涉及切去局部的重力或質量關系,此類用p=F/s;第二類那么涉及切去局部的高度關系,此類用p=ρgh.
【例1】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平地面上,它們對水平地面的壓強相等,它們的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。假設在正方體上方截去質量一樣的局部,那么剩余局部對水平地面的壓強關系為〔C〕
A.P甲
19、P乙=P丙 C.P甲>P乙>P丙 D.無法判斷
【解析】該題屬于橫切問題中的第一類,涉及切去的質量關系,所以用p=F/s公式來表示剩余局部的壓強??上雀鶕=ρgh判斷出甲乙丙的高度關系,原來的壓強P甲=P乙=P丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙,得h甲>h乙>h丙。于是得S甲>S乙>S丙,再根據F=ps可得F甲>F乙>F丙,又因為F=G,所以G甲>G乙>G丙。然后把剩余局部的壓強P’表示出來:P’=F’/s=(G-G’)/s=G/s-G’/s=P-G’/s。原來壓強相等,G’/s是小于關系,相減可得剩余局部的壓強P’是大于關系。
【例2】如下圖,甲乙兩實心正方體分別放在水平地面上,它們對水
20、平地面的壓強相等。假設在兩正方體上方沿水平方向分別截去一樣高度的局部,那么剩余局部對水平地面的壓強關系是〔C〕
A.P甲
h乙,得ρ甲<ρ乙。然后把剩余局部的壓強P’表示出來:P’=ρg〔h-h’〕=ρgh-ρgh’=P-ρgh’〔h為原來的高度,h’為切去的高度〕,兩者原來的壓強P相等,ρgh’是小于關系,相減可得剩余局部的壓強P’是大于關系。
解法二:假設截去的高度等于乙的高度,乙被全部截去,對地面壓
21、強為零,甲未被切完,對地面仍存在壓強,所以P甲>P乙。
3、●豎直方向施力
此類也分為兩種,一類豎直向上施加力〔拉力大小小于物體的重力〕;另一類豎直向下施加力。兩者都用p=F/s求解即可,豎直向上時施力后的壓強可表示為P’=F’/s=(G-F)/s=G/s-F/s=P-F/s;豎直向下時施力后的壓強可表示為P’=F’/s=(G+F)/s=G/s+F/s=P+F/s〔其中F’表示施力后物體對水平地面的壓力,F(xiàn)表示對物體施加的力,P表示未施力前的壓強,G表示物體的重力,s表示受力面積〕。
【例1】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平桌面上,它們對水平地面的壓強相等,物體密度關系為ρ甲>ρ乙>
22、ρ丙,假設分別在三個正方體上外表中央施加一個豎直向上的拉力F甲、F乙、F丙,使三個正方體對水平面的壓強仍然一樣,那么三個力的大小關系〔B〕
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲F乙>F丙 D.無法判斷
【例2】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平桌面上,它們對水平地面的壓強相等,物體密度關系為ρ甲>ρ乙>ρ丙,假設分別在三個正方體上外表中央施加一個豎直向上的拉力F甲、F乙、F丙,F(xiàn)甲=F乙=F丙,那么三個正方體對水平面的壓強的大小關系〔 B〕
A.P甲=P乙=P丙 B.P甲P乙>P丙 D.無法判斷
【例3】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平桌面上
23、,它們對水平地面的壓強相等,物體密度關系為ρ甲>ρ乙>ρ丙,假設分別在三個正方體上外表中央施加一個豎直向下的壓力F甲、F乙、F丙,使三個正方體對水平面的壓強仍然一樣,那么三個力的大小關系〔 B〕
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲F乙>F丙 D.無法判斷
【例4】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平桌面上,它們對水平地面的壓強相等,物體密度關系為ρ甲>ρ乙>ρ丙,假設分別在三個正方體上外表中央施加一個豎直向下的壓力F甲、F乙、F丙,F(xiàn)甲=F乙=F丙,那么三個正方體對水平面的壓強的大小關系〔C〕
A.P甲=P乙=P丙 B.P甲P乙>P丙 D.無法判斷
4、●疊放
在柱形物體上疊放物體。在柱形物體上放物體與豎直向下施力問題相似,但是與施力時的表達式略有不同。
【例1】甲乙丙三個實心正方體分別放在水平桌面上,它們對水平地面的壓強相等,物體密度關系為ρ甲<ρ乙<ρ丙,假設分別在三個正方體上外表放置一個質量相等的銅塊,那么三個正方體對水平地面的壓強大小為〔A〕
A. P甲