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1. 一头质量为$5.4×10^{3}\ \mathrm{kg}$的大象,每只脚掌的面积为$600\ \mathrm{cm}^2$,它的重力为N;它在如图所示的情况下,对地面的压强为$\mathrm{Pa}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
$5.4×10^4$；$3×10^5$
解析
【分析】
本题考查重力和压强的计算，解题分两步：①利用重力公式$ G=mg $计算大象的重力；②观察题图确定大象对地面的受力面积（图中大象有3只脚掌着地），再根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $（大象对地面的压力等于自身重力$ F=G $）计算压强，计算时需统一单位，将脚掌面积的$ \mathrm{cm}^2 $转换为$ \mathrm{m}^2 $。
【解析】
1. 计算大象的重力：根据重力公式$ G=mg $，代入$ m=5.4×10^3\ \mathrm{kg} $、$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，得：
$ G=5.4×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.4×10^4\ \mathrm{N} $。
2. 计算对地面的压强：由题图可知，大象有3只脚掌着地，受力面积$ S=3×600\ \mathrm{cm}^2=1800\ \mathrm{cm}^2=0.18\ \mathrm{m}^2 $；大象对地面的压力$ F=G=5.4×10^4\ \mathrm{N} $，根据压强公式得：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{5.4×10^4\ \mathrm{N}}{0.18\ \mathrm{m}^2}=3×10^5\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
$ 5.4×10^4 $；$ 3×10^5 $
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题是力学基础计算题，重点考查重力与压强的公式应用，易错点是判断受力面积（需根据题图确定为3只脚掌，而非4只），单位换算需准确，整体为基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.6
本题考查重力和压强的计算，解题分两步：①利用重力公式$ G=mg $计算大象的重力；②观察题图确定大象对地面的受力面积（图中大象有3只脚掌着地），再根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $（大象对地面的压力等于自身重力$ F=G $）计算压强，计算时需统一单位，将脚掌面积的$ \mathrm{cm}^2 $转换为$ \mathrm{m}^2 $。
【解析】
1. 计算大象的重力：根据重力公式$ G=mg $，代入$ m=5.4×10^3\ \mathrm{kg} $、$ g=10\ \mathrm{N/kg} $，得：
$ G=5.4×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5.4×10^4\ \mathrm{N} $。
2. 计算对地面的压强：由题图可知，大象有3只脚掌着地，受力面积$ S=3×600\ \mathrm{cm}^2=1800\ \mathrm{cm}^2=0.18\ \mathrm{m}^2 $；大象对地面的压力$ F=G=5.4×10^4\ \mathrm{N} $，根据压强公式得：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{5.4×10^4\ \mathrm{N}}{0.18\ \mathrm{m}^2}=3×10^5\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
$ 5.4×10^4 $；$ 3×10^5 $
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题是力学基础计算题，重点考查重力与压强的公式应用，易错点是判断受力面积（需根据题图确定为3只脚掌，而非4只），单位换算需准确，整体为基础知识点的直接应用。
【难度系数】
0.6
2. 为估测自己双脚站立时对地面的压强,质量 60 kg 的小明穿上一双平底鞋站在一张方格纸上,描画出一只鞋的鞋底边缘的轮廓如图所示。已知小方格的边长为 2 cm,鞋印显示鞋底与地面接触约为格,他对地面的压强大约是 Pa。
答案
27（25~30合理即可）；$2.8×10^4$（对应前一空数值，$1.5×10^4∼3×10^4$区间合理即可）
解析
【分析】
要解决本题，首先需遵循“大于半格算1格，小于半格不计”的规则数出一只鞋的鞋底接触方格数；双脚站立时，总接触面积为两只鞋的接触面积之和；再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，其中压力等于人的重力$F=G=mg$，代入总接触面积即可算出对地面的压强。
【解析】
1. 数方格：按规则数出一只鞋的鞋底接触方格数约为27格（25~30均合理）；
2. 计算单格面积：小方格边长为2cm，单格面积$S_0=(2cm)^2=4cm^2=4×10^{-4}m^2$；
3. 单只鞋接触面积：$S_1=27×4×10^{-4}m^2=1.08×10^{-2}m^2$；
4. 双脚总接触面积：$S=2S_1=2×1.08×10^{-2}m^2=2.16×10^{-2}m^2$；
5. 计算压力：小明的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$，双脚站立时对地面的压力$F=G=600N$；
6. 计算压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{600N}{2.16×10^{-2}m^2}≈2.8×10^4Pa$（对应前一空数值，1.5×10^4~3×10^4均合理）。
【答案】
27（25~30合理即可）；$2.8×10^4$（对应前一空数值，$1.5×10^4∼3×10^4$区间合理即可）
【知识点】
压强计算、重力计算、面积估测
【点评】
本题考查压强的估测，核心是正确数出鞋底接触的方格数量，注意双脚站立时总接触面积为两只鞋的面积之和，计算时需统一单位，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，首先需遵循“大于半格算1格，小于半格不计”的规则数出一只鞋的鞋底接触方格数；双脚站立时，总接触面积为两只鞋的接触面积之和；再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，其中压力等于人的重力$F=G=mg$，代入总接触面积即可算出对地面的压强。
【解析】
1. 数方格：按规则数出一只鞋的鞋底接触方格数约为27格（25~30均合理）；
2. 计算单格面积：小方格边长为2cm，单格面积$S_0=(2cm)^2=4cm^2=4×10^{-4}m^2$；
3. 单只鞋接触面积：$S_1=27×4×10^{-4}m^2=1.08×10^{-2}m^2$；
4. 双脚总接触面积：$S=2S_1=2×1.08×10^{-2}m^2=2.16×10^{-2}m^2$；
5. 计算压力：小明的重力$G=mg=60kg×10N/kg=600N$，双脚站立时对地面的压力$F=G=600N$；
6. 计算压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{600N}{2.16×10^{-2}m^2}≈2.8×10^4Pa$（对应前一空数值，1.5×10^4~3×10^4均合理）。
【答案】
27（25~30合理即可）；$2.8×10^4$（对应前一空数值，$1.5×10^4∼3×10^4$区间合理即可）
【知识点】
压强计算、重力计算、面积估测
【点评】
本题考查压强的估测，核心是正确数出鞋底接触的方格数量，注意双脚站立时总接触面积为两只鞋的面积之和，计算时需统一单位，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 锥子的尖端越尖，越容易扎进物体里，这是因为在压力一定的情况下，减小了，增大了。修铁路时，钢轨总是铺在枕木上，这是为了对路基的压强。
答案
受力面积；压强；减小
解析
【分析】本题考查压强相关知识，解题思路是：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，压力一定时，压强与受力面积成反比。锥子尖端越尖，受力面积越小，由此分析第一空；钢轨铺枕木是通过改变受力面积来分析压强变化，得出后两空。
【解析】根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，当压力$F$一定时，压强$p$与受力面积$S$成反比。锥子的尖端越尖，在压力一定时，减小了受力面积，从而增大了压强，所以越容易扎进物体里；修铁路时，钢轨铺在枕木上，增大了受力面积，是为了减小对路基的压强，保护路基。
【答案】受力面积；压强；减小
【知识点】压强的影响因素；压强的应用
【点评】本题结合生活实例考查压强的基本应用，难度较低，属于基础题，帮助学生理解压强与受力面积的关系在实际中的运用。
【难度系数】0.9
【解析】根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，当压力$F$一定时，压强$p$与受力面积$S$成反比。锥子的尖端越尖，在压力一定时，减小了受力面积，从而增大了压强，所以越容易扎进物体里；修铁路时，钢轨铺在枕木上，增大了受力面积，是为了减小对路基的压强，保护路基。
【答案】受力面积；压强；减小
【知识点】压强的影响因素；压强的应用
【点评】本题结合生活实例考查压强的基本应用，难度较低，属于基础题，帮助学生理解压强与受力面积的关系在实际中的运用。
【难度系数】0.9
4. 将一块铁锭按如图甲放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是 $ F_1 $和 $ p_1 $;当按如图乙放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是 $ F_2 $和$ p_2 $,那么（）
A.$ F_1=F_2,p_1=p_2 $
B.$ F_1=F_2,p_1＜p_2 $
C.$ F_1＞F_2,p_1=p_2 $
D.$ F_1＜F_2,p_1＞p_2 $
A.$ F_1=F_2,p_1=p_2 $
B.$ F_1=F_2,p_1＜p_2 $
C.$ F_1＞F_2,p_1=p_2 $
D.$ F_1＜F_2,p_1＞p_2 $
答案
B
解析
【分析】
要解决本题，需明确水平地面上物体对地面的压力等于自身重力，压强公式为$ p=\frac{F}{S} $。首先，同一块铁锭的重力不变，因此对地面的压力相等；再结合两种放置方式的受力面积，利用压强公式判断压强大小，进而确定正确选项。
【解析】
1. 压力判断：水平地面上，物体对地面的压力等于自身的重力。由于是同一块铁锭，重力$ G $不变，所以两种放置方式对地面的压力相等，即$ F_1=F_2 $，排除选项C、D。
2. 压强判断：压强公式为$ p=\frac{F}{S} $，其中$ F $为压力，$ S $为受力面积。由图可知，甲放置时与地面的接触面积（受力面积）$ S_1 $大于乙放置时的接触面积$ S_2 $，且$ F_1=F_2 $；根据压强公式，当压力一定时，受力面积越大，压强越小，因此$ p_1＜p_2 $。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力关系；压强计算
【点评】
本题考查压力和压强的基础应用，核心是明确水平面上压力等于重力，以及压强公式的灵活运用，属于初中物理的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需明确水平地面上物体对地面的压力等于自身重力，压强公式为$ p=\frac{F}{S} $。首先，同一块铁锭的重力不变，因此对地面的压力相等；再结合两种放置方式的受力面积，利用压强公式判断压强大小，进而确定正确选项。
【解析】
1. 压力判断：水平地面上，物体对地面的压力等于自身的重力。由于是同一块铁锭，重力$ G $不变，所以两种放置方式对地面的压力相等，即$ F_1=F_2 $，排除选项C、D。
2. 压强判断：压强公式为$ p=\frac{F}{S} $，其中$ F $为压力，$ S $为受力面积。由图可知，甲放置时与地面的接触面积（受力面积）$ S_1 $大于乙放置时的接触面积$ S_2 $，且$ F_1=F_2 $；根据压强公式，当压力一定时，受力面积越大，压强越小，因此$ p_1＜p_2 $。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力关系；压强计算
【点评】
本题考查压力和压强的基础应用，核心是明确水平面上压力等于重力，以及压强公式的灵活运用，属于初中物理的基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.3
5. 如图所示是在水平桌面上进行“探究影响压力作用效果的因素”实验的过程。
(1) 为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应该通过图中的两次实验进行比较；为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中的两次实验进行比较。
(2) 图A和图D中，小桌对支持面的压强相等吗？。你作出这样判断的理由是。
(1) 为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系，应该通过图中的两次实验进行比较；为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系，应该通过图中的两次实验进行比较。
(2) 图A和图D中，小桌对支持面的压强相等吗？。你作出这样判断的理由是。
答案
(1) D、E；E、F
(2) 相等；两次实验中，小桌对支持面的压力大小相等，受力面积也相等，根据$p=\frac{F}{S}$可知压强相等
(2) 相等；两次实验中，小桌对支持面的压力大小相等，受力面积也相等，根据$p=\frac{F}{S}$可知压强相等
解析
【分析】
要解决这道题，需结合控制变量法分析探究压力作用效果的实验：探究压力作用效果与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，只改变该因素。对于压强判断，需依据压强公式$p=\frac{F}{S}$，比较压力和受力面积是否相同。
(1) 探究压力作用效果与压力大小的关系，要保持受力面积相同，改变压力大小；探究与受力面积的关系，要保持压力相同，改变受力面积大小。
(2) 判断压强是否相等，需看压力和受力面积是否都相同，再结合压强公式分析。
【解析】
(1) 探究压力作用效果跟压力大小的关系时，应控制受力面积相同，压力不同。图D中是小桌腿朝下、无砝码，图E中是小桌腿朝下、有砝码，两者受力面积相同，压力不同，因此选D、E两次实验。
探究压力作用效果跟受力面积大小的关系时，应控制压力相同，受力面积不同。图E中是小桌腿朝下、有砝码，图F中是小桌面朝下、有砝码，两者压力相同，受力面积不同，因此选E、F两次实验。
(2) 图A中，小桌对支持面的压力等于小桌自身重力，受力面积是桌腿与支持面的接触面积；图D中，小桌对支持面的压力也等于小桌自身重力，受力面积同样是桌腿与支持面的接触面积。两次实验中，压力$F$相等，受力面积$S$相等，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知小桌对支持面的压强相等。
【答案】
(1) D、E；E、F (2) 相等；两次实验中，小桌对支持面的压力大小相等，受力面积也相等，根据$p=\frac{F}{S}$可知压强相等
【知识点】
探究压力作用效果的因素、压强
【点评】
本题是力学基础实验题，主要考查控制变量法在探究实验中的应用，以及压强公式的简单应用，难度适中，学生需掌握实验设计的控制变量原则和压强的计算方法。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合控制变量法分析探究压力作用效果的实验：探究压力作用效果与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，只改变该因素。对于压强判断，需依据压强公式$p=\frac{F}{S}$，比较压力和受力面积是否相同。
(1) 探究压力作用效果与压力大小的关系，要保持受力面积相同，改变压力大小；探究与受力面积的关系，要保持压力相同，改变受力面积大小。
(2) 判断压强是否相等，需看压力和受力面积是否都相同，再结合压强公式分析。
【解析】
(1) 探究压力作用效果跟压力大小的关系时，应控制受力面积相同，压力不同。图D中是小桌腿朝下、无砝码，图E中是小桌腿朝下、有砝码，两者受力面积相同，压力不同，因此选D、E两次实验。
探究压力作用效果跟受力面积大小的关系时，应控制压力相同，受力面积不同。图E中是小桌腿朝下、有砝码，图F中是小桌面朝下、有砝码，两者压力相同，受力面积不同，因此选E、F两次实验。
(2) 图A中，小桌对支持面的压力等于小桌自身重力，受力面积是桌腿与支持面的接触面积；图D中，小桌对支持面的压力也等于小桌自身重力，受力面积同样是桌腿与支持面的接触面积。两次实验中，压力$F$相等，受力面积$S$相等，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知小桌对支持面的压强相等。
【答案】
(1) D、E；E、F (2) 相等；两次实验中，小桌对支持面的压力大小相等，受力面积也相等，根据$p=\frac{F}{S}$可知压强相等
【知识点】
探究压力作用效果的因素、压强
【点评】
本题是力学基础实验题，主要考查控制变量法在探究实验中的应用，以及压强公式的简单应用，难度适中，学生需掌握实验设计的控制变量原则和压强的计算方法。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,某智能机器人的质量为 80 kg,其轮子与水平地面接触的总面积为$5×10^{-4}\ \mathrm{m}^2$。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s,所受阻力是机器人重力的 0.05倍。($g$取 10 N/kg)求:
(1) 机器人对水平地面的压强;
(2) 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力。
(1) 机器人对水平地面的压强;
(2) 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力。
答案
(1) 机器人对水平地面的压强为$1.6×10^6\ \mathrm{Pa}$；(2) 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为$40\ \mathrm{N}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：①求机器人对水平地面的压强：水平面上物体对地面的压力等于自身重力，先利用重力公式计算重力，再根据压强公式计算压强；②求匀速移动时的牵引力：机器人匀速直线运动时受力平衡，牵引力与阻力大小相等，先根据阻力和重力的关系算出阻力，即可得到牵引力。
【解析】
(1) 计算机器人的重力：
$G = mg = 80\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 800\ \mathrm{N}$
机器人在水平地面上，对地面的压力等于重力，即$F = G = 800\ \mathrm{N}$
根据压强公式，机器人对水平地面的压强：
$p = \frac{F}{S} = \frac{800\ \mathrm{N}}{5 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 1.6 × 10^6\ \mathrm{Pa}$
(2) 机器人匀速直线移动时，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。
阻力$f = 0.05G = 0.05 × 800\ \mathrm{N} = 40\ \mathrm{N}$
所以牵引力$F_{\mathrm{牵}} = f = 40\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1.6×10^6\ \mathrm{Pa}$；(2) $40\ \mathrm{N}$
【知识点】
压强计算、重力计算、二力平衡
【点评】
本题考查力学基础计算，涉及压强、重力、二力平衡的应用，步骤清晰，是对核心基础知识点的常规考查，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步分析：①求机器人对水平地面的压强：水平面上物体对地面的压力等于自身重力，先利用重力公式计算重力，再根据压强公式计算压强；②求匀速移动时的牵引力：机器人匀速直线运动时受力平衡，牵引力与阻力大小相等，先根据阻力和重力的关系算出阻力，即可得到牵引力。
【解析】
(1) 计算机器人的重力：
$G = mg = 80\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 800\ \mathrm{N}$
机器人在水平地面上，对地面的压力等于重力，即$F = G = 800\ \mathrm{N}$
根据压强公式，机器人对水平地面的压强：
$p = \frac{F}{S} = \frac{800\ \mathrm{N}}{5 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 1.6 × 10^6\ \mathrm{Pa}$
(2) 机器人匀速直线移动时，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。
阻力$f = 0.05G = 0.05 × 800\ \mathrm{N} = 40\ \mathrm{N}$
所以牵引力$F_{\mathrm{牵}} = f = 40\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1.6×10^6\ \mathrm{Pa}$；(2) $40\ \mathrm{N}$
【知识点】
压强计算、重力计算、二力平衡
【点评】
本题考查力学基础计算，涉及压强、重力、二力平衡的应用，步骤清晰，是对核心基础知识点的常规考查，难度较低。
【难度系数】
0.6
