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9. 小莉同学的质量为45 kg，她每只鞋接触地面的面积为$1.5× 10^{-2}\ \mathrm{m}^2$，她站在了一块泥地上，为了不让脚陷进泥地，她在水平泥地上放一块重力为200 N的木板，当她站在木板中央时，地面受到的压强为325 Pa。（g=10 N/kg）
求：（1）她对木板的压强。
（2）木板与地面的接触面积。
求：（1）她对木板的压强。
（2）木板与地面的接触面积。
答案
解：小莉的重力$ G=mg=45\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=450\ \mathrm{N} $
她对木板的压力$ F_1=G=450\ \mathrm{N} $
双脚与木板的接触面积$ S_1=2×1.5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $
由压强公式$ p=\frac{F}{S} $得，她对木板的压强：
$ p_1=\frac{450\ \mathrm{N}}{3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $
答：她对木板的压强为$ 1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $
解：地面受到的总压力$ F_2=G+G_{\mathrm{木板}}=450\ \mathrm{N}+200\ \mathrm{N}=650\ \mathrm{N} $
由$ p=\frac{F}{S} $得，木板与地面的接触面积：
$ S_2=\frac{F_2}{p_2}=\frac{650\ \mathrm{N}}{325\ \mathrm{Pa}}=2\ \mathrm{m}^2 $
答：木板与地面的接触面积为$ 2\ \mathrm{m}^2 $
她对木板的压力$ F_1=G=450\ \mathrm{N} $
双脚与木板的接触面积$ S_1=2×1.5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $
由压强公式$ p=\frac{F}{S} $得，她对木板的压强：
$ p_1=\frac{450\ \mathrm{N}}{3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $
答：她对木板的压强为$ 1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $
解：地面受到的总压力$ F_2=G+G_{\mathrm{木板}}=450\ \mathrm{N}+200\ \mathrm{N}=650\ \mathrm{N} $
由$ p=\frac{F}{S} $得，木板与地面的接触面积：
$ S_2=\frac{F_2}{p_2}=\frac{650\ \mathrm{N}}{325\ \mathrm{Pa}}=2\ \mathrm{m}^2 $
答：木板与地面的接触面积为$ 2\ \mathrm{m}^2 $
解析
【解析】
（1）先计算小莉的重力：$ G=mg=45\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=450\ \mathrm{N} $，她对木板的压力等于自身重力，即$ F_1=G=450\ \mathrm{N} $；
双脚与木板的接触面积：$ S_1=2×1.5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $；
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，可得她对木板的压强：$ p_1=\frac{F_1}{S_1}=\frac{450\ \mathrm{N}}{3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $。
（2）地面受到的总压力为小莉重力与木板重力之和：$ F_2=G+G_{\mathrm{木板}}=450\ \mathrm{N}+200\ \mathrm{N}=650\ \mathrm{N} $；
由$ p=\frac{F}{S} $变形得木板与地面的接触面积：$ S_2=\frac{F_2}{p_2}=\frac{650\ \mathrm{N}}{325\ \mathrm{Pa}}=2\ \mathrm{m}^2 $。
【答案】
（1）$1.5×10^4\ \mathrm{Pa}$；（2）$2\ \mathrm{m}^2$
【知识点】
压强公式的应用，重力的计算
【点评】
本题是重力与压强的综合计算题，核心是明确不同场景下的压力和受力面积，需熟练运用重力公式、压强公式及其变形公式进行求解，注重对基础公式应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
（1）先计算小莉的重力：$ G=mg=45\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=450\ \mathrm{N} $，她对木板的压力等于自身重力，即$ F_1=G=450\ \mathrm{N} $；
双脚与木板的接触面积：$ S_1=2×1.5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2=3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2 $；
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，可得她对木板的压强：$ p_1=\frac{F_1}{S_1}=\frac{450\ \mathrm{N}}{3×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^4\ \mathrm{Pa} $。
（2）地面受到的总压力为小莉重力与木板重力之和：$ F_2=G+G_{\mathrm{木板}}=450\ \mathrm{N}+200\ \mathrm{N}=650\ \mathrm{N} $；
由$ p=\frac{F}{S} $变形得木板与地面的接触面积：$ S_2=\frac{F_2}{p_2}=\frac{650\ \mathrm{N}}{325\ \mathrm{Pa}}=2\ \mathrm{m}^2 $。
【答案】
（1）$1.5×10^4\ \mathrm{Pa}$；（2）$2\ \mathrm{m}^2$
【知识点】
压强公式的应用，重力的计算
【点评】
本题是重力与压强的综合计算题，核心是明确不同场景下的压力和受力面积，需熟练运用重力公式、压强公式及其变形公式进行求解，注重对基础公式应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
10. 如图8-1-4所示，探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
(1)实验是根据 现象来比较压力的作用效果的。
（2）比较图甲、乙所示的实验现象，能够得到的结论是 。
(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做如图 、 所示的实验。
(1)实验是根据 现象来比较压力的作用效果的。
（2）比较图甲、乙所示的实验现象，能够得到的结论是 。
(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做如图 、 所示的实验。
答案
海绵受力发生形变
受力面积一定时，压力越大，
压力的作用效果越明显
甲
丁
受力面积一定时，压力越大，
压力的作用效果越明显
甲
丁
解析
【解析】
（1）实验中运用转换法，通过观察海绵受力发生形变的程度来比较压力的作用效果；
（2）甲、乙两图受力面积相同，甲的压力更大，海绵形变更明显，因此得出结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（3）探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，需控制压力大小相同，改变受力面积，甲、丁两图压力相同，受力面积不同，符合要求。
【答案】
(1) 海绵受力发生形变
(2) 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显
(3) 甲；丁
【知识点】
压力作用效果的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查压力作用效果的影响因素实验，重点考查控制变量法和转换法的应用，需明确实验中控制的变量和改变的变量，从而得出正确结论。
【难度系数】
0.7
（1）实验中运用转换法，通过观察海绵受力发生形变的程度来比较压力的作用效果；
（2）甲、乙两图受力面积相同，甲的压力更大，海绵形变更明显，因此得出结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
（3）探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，需控制压力大小相同，改变受力面积，甲、丁两图压力相同，受力面积不同，符合要求。
【答案】
(1) 海绵受力发生形变
(2) 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显
(3) 甲；丁
【知识点】
压力作用效果的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查压力作用效果的影响因素实验，重点考查控制变量法和转换法的应用，需明确实验中控制的变量和改变的变量，从而得出正确结论。
【难度系数】
0.7
11. 模拟气功表演“钉板开石”：
你看过气功表演“钉板开石”吗？你知道其中的奥秘吗？自己动手模拟一下。找一块薄木板（例如三合板）或硬纸板，在上面每隔10 mm钉一个钉鞋用的小钉。在气球里装满水，抓紧口，轻轻把它放在钉板上，气球安然无恙。为了有对比，可以再制作一个只有三四个小钉的钉板，再将刚才装水的气球放在上面，看到了什么？用所学的压强知识，你能解释其中的道理吗？
你看过气功表演“钉板开石”吗？你知道其中的奥秘吗？自己动手模拟一下。找一块薄木板（例如三合板）或硬纸板，在上面每隔10 mm钉一个钉鞋用的小钉。在气球里装满水，抓紧口，轻轻把它放在钉板上，气球安然无恙。为了有对比，可以再制作一个只有三四个小钉的钉板，再将刚才装水的气球放在上面，看到了什么？用所学的压强知识，你能解释其中的道理吗？
答案
解：观察到的现象：把装水的气球放在只有三四个小钉的钉板上时，气球破裂。
解释：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，当压力 F 一定时，受力面积 S 越小，压强 p 越大。多钉的钉板与气球接触面积大，压强小，气球不会破裂；少钉的钉板与气球接触面积小，压强大，气球被压破。
解释：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，当压力 F 一定时，受力面积 S 越小，压强 p 越大。多钉的钉板与气球接触面积大，压强小，气球不会破裂；少钉的钉板与气球接触面积小，压强大，气球被压破。
解析
【解析】
首先观察到的实验现象：把装水的气球放在只有三四个小钉的钉板上时，气球破裂。
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，当压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大。多钉的钉板与气球的接触面积大，产生的压强小，气球不会破裂；少钉的钉板与气球的接触面积小，产生的压强大，气球被压破。
【答案】
现象：装水的气球放在只有三四个小钉的钉板上时，气球破裂。
解释：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大。多钉钉板与气球接触面积大，压强小，气球安然无恙；少钉钉板与气球接触面积小，压强大，气球破裂。
【知识点】
压强影响因素、压强公式应用
【点评】
本题通过模拟“钉板开石”实验，借助对比法探究压力一定时压强与受力面积的关系，将物理知识与生活现象紧密结合，帮助理解压强的实际应用。
【难度系数】
0.8
首先观察到的实验现象：把装水的气球放在只有三四个小钉的钉板上时，气球破裂。
根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，当压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大。多钉的钉板与气球的接触面积大，产生的压强小，气球不会破裂；少钉的钉板与气球的接触面积小，产生的压强大，气球被压破。
【答案】
现象：装水的气球放在只有三四个小钉的钉板上时，气球破裂。
解释：根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大。多钉钉板与气球接触面积大，压强小，气球安然无恙；少钉钉板与气球接触面积小，压强大，气球破裂。
【知识点】
压强影响因素、压强公式应用
【点评】
本题通过模拟“钉板开石”实验，借助对比法探究压力一定时压强与受力面积的关系，将物理知识与生活现象紧密结合，帮助理解压强的实际应用。
【难度系数】
0.8
