例2 如图所示,重为$ 10 \mathrm{ N} $的木板A静止在水平桌面上,有一半露出桌面,已知木板A的底面是边长为$ 10 \mathrm{ cm} $的正方形,现用一水平向左、大小恒定为$ 5 \mathrm{ N} $的推力$ F $将A匀速推上桌面,当木板剩$ \dfrac{1}{5} $露出桌面时,木板对桌面的压力为$ \mathrm{N} $,木板对桌面的压强为$ \mathrm{Pa} $。

答案
10
$1.25×10^{3}$
$1.25×10^{3}$
解析
【分析】
1. 压力分析:木板在水平桌面上,竖直方向仅受重力和桌面的支持力,二力平衡,支持力等于重力;根据相互作用力的特点,木板对桌面的压力等于桌面对木板的支持力,因此压力大小等于木板的重力,与露出桌面的部分无关。
2. 压强分析:先根据木板底面的边长计算出底面积,再结合“剩$\frac{1}{5}$露出桌面”算出此时的受力面积,最后利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $(其中$ F $为压力,等于重力)计算压强。
【解析】
1. 求木板对桌面的压力:
水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,因此当木板剩$\frac{1}{5}$露出桌面时,木板对桌面的压力$ F_{\mathrm{压}} = G = 10 \, \mathrm{N} $。
2. 计算受力面积:
木板底面是边长$ a = 10 \, \mathrm{cm} = 0.1 \, \mathrm{m} $的正方形,其底面积:
$ S_{\mathrm{总}} = a^2 = (0.1 \, \mathrm{m})^2 = 0.01 \, \mathrm{m}^2 $。
当木板剩$\frac{1}{5}$露出桌面时,与桌面的接触面积:
$ S = S_{\mathrm{总}} × (1 - \frac{1}{5}) = 0.01 \, \mathrm{m}^2 × \frac{4}{5} = 0.008 \, \mathrm{m}^2 $。
3. 计算木板对桌面的压强:
根据压强公式$ p = \frac{F_{\mathrm{压}}}{S} $,代入数据得:
$ p = \frac{10 \, \mathrm{N}}{0.008 \, \mathrm{m}^2} = 1250 \, \mathrm{Pa} = 1.25 × 10^3 \, \mathrm{Pa} $。
【答案】
10;$ 1.25 × 10^3 $
【知识点】
压力与重力的关系;压强的计算
【点评】
本题重点考查压力和压强的计算,核心是明确水平面上物体的压力等于自身重力,同时需注意受力面积的正确计算及单位换算,避免因面积计算错误导致压强结果出错。
【难度系数】
0.6
1. 压力分析:木板在水平桌面上,竖直方向仅受重力和桌面的支持力,二力平衡,支持力等于重力;根据相互作用力的特点,木板对桌面的压力等于桌面对木板的支持力,因此压力大小等于木板的重力,与露出桌面的部分无关。
2. 压强分析:先根据木板底面的边长计算出底面积,再结合“剩$\frac{1}{5}$露出桌面”算出此时的受力面积,最后利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $(其中$ F $为压力,等于重力)计算压强。
【解析】
1. 求木板对桌面的压力:
水平桌面上的物体,对桌面的压力等于自身重力,因此当木板剩$\frac{1}{5}$露出桌面时,木板对桌面的压力$ F_{\mathrm{压}} = G = 10 \, \mathrm{N} $。
2. 计算受力面积:
木板底面是边长$ a = 10 \, \mathrm{cm} = 0.1 \, \mathrm{m} $的正方形,其底面积:
$ S_{\mathrm{总}} = a^2 = (0.1 \, \mathrm{m})^2 = 0.01 \, \mathrm{m}^2 $。
当木板剩$\frac{1}{5}$露出桌面时,与桌面的接触面积:
$ S = S_{\mathrm{总}} × (1 - \frac{1}{5}) = 0.01 \, \mathrm{m}^2 × \frac{4}{5} = 0.008 \, \mathrm{m}^2 $。
3. 计算木板对桌面的压强:
根据压强公式$ p = \frac{F_{\mathrm{压}}}{S} $,代入数据得:
$ p = \frac{10 \, \mathrm{N}}{0.008 \, \mathrm{m}^2} = 1250 \, \mathrm{Pa} = 1.25 × 10^3 \, \mathrm{Pa} $。
【答案】
10;$ 1.25 × 10^3 $
【知识点】
压力与重力的关系;压强的计算
【点评】
本题重点考查压力和压强的计算,核心是明确水平面上物体的压力等于自身重力,同时需注意受力面积的正确计算及单位换算,避免因面积计算错误导致压强结果出错。
【难度系数】
0.6
压力和受力面积对海绵形变的影响

实验方法:控制变量法
实验结论
①
物体所受压力的大小与受力面积之比
物理意义及单位
公式:②
实验方法:控制变量法
实验结论
①
物体所受压力的大小与受力面积之比
物理意义及单位
公式:②
答案
压强
$p=\frac{F}{S}$
$p=\frac{F}{S}$
解析
【分析】
首先,我们需要回忆这个实验的核心目的:探究压力和受力面积对海绵形变(也就是压力的作用效果)的影响,最终是为了建构一个描述压力作用效果的物理量。根据所学知识,这个物理量是压强,它的定义正好是“物体所受压力的大小与受力面积之比”;接着回忆压强的计算公式,压强等于压力与受力面积的比值,用符号表示对应的公式即可。
【解析】
1. 对于①:通过控制变量法探究压力和受力面积对海绵形变的影响,我们建构出描述压力作用效果的物理量——压强,它的定义就是物体所受压力的大小与受力面积之比,与题干中的描述对应,所以①处填压强。
2. 对于②:压强的计算公式是压力除以受力面积,用物理符号表示为$p=\frac{F}{S}$,其中$p$代表压强,$F$代表压力,$S$代表受力面积,所以②处填该公式。
【答案】
① 压强;② $p=\frac{F}{S}$
【知识点】
压强的定义;压强的公式
【点评】
本题聚焦压强概念的建构逻辑,需要明确压强是为量化压力作用效果引入的物理量,掌握其定义和计算公式是解题关键,属于压强的基础入门考点。
【难度系数】
0.8
首先,我们需要回忆这个实验的核心目的:探究压力和受力面积对海绵形变(也就是压力的作用效果)的影响,最终是为了建构一个描述压力作用效果的物理量。根据所学知识,这个物理量是压强,它的定义正好是“物体所受压力的大小与受力面积之比”;接着回忆压强的计算公式,压强等于压力与受力面积的比值,用符号表示对应的公式即可。
【解析】
1. 对于①:通过控制变量法探究压力和受力面积对海绵形变的影响,我们建构出描述压力作用效果的物理量——压强,它的定义就是物体所受压力的大小与受力面积之比,与题干中的描述对应,所以①处填压强。
2. 对于②:压强的计算公式是压力除以受力面积,用物理符号表示为$p=\frac{F}{S}$,其中$p$代表压强,$F$代表压力,$S$代表受力面积,所以②处填该公式。
【答案】
① 压强;② $p=\frac{F}{S}$
【知识点】
压强的定义;压强的公式
【点评】
本题聚焦压强概念的建构逻辑,需要明确压强是为量化压力作用效果引入的物理量,掌握其定义和计算公式是解题关键,属于压强的基础入门考点。
【难度系数】
0.8
1. 如图所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法正确的是()

A. 铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相互作用力
B. 左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C. 左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强
D. 实验表明可以通过增大受力面积来增大压强
A. 铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相互作用力
B. 左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力
C. 左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强
D. 实验表明可以通过增大受力面积来增大压强
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以分步骤分析:
1. 先区分平衡力和相互作用力:平衡力是作用在同一物体上的两个力,相互作用力是作用在两个不同物体上的力;
2. 根据二力平衡判断两手指对铅笔的压力关系,再结合力的作用相互性判断手指受到的压力大小;
3. 利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $,结合受力面积的大小比较压强的大小,进而判断各选项的正误。
【解析】
我们结合相关物理概念和公式对每个选项逐一分析:
1. 分析选项A:
铅笔静止时,两手指对铅笔的压力都作用在铅笔这一同一物体上,大小相等、方向相反且作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,并非相互作用力(相互作用力作用在两个不同物体上),故A错误。
2. 分析选项B:
铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,因此这两个压力大小相等;根据力的作用是相互的,铅笔对两手指的压力与手指对铅笔的压力大小相等,所以两手指受到的压力大小相等,故B错误。
3. 分析选项C:
两手指受到的压力$ F $大小相等,由图可知左边手指与铅笔的接触面积(受力面积)$ S_{左} $大于右边手指的受力面积$ S_{右} $,根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,当压力$ F $一定时,受力面积$ S $越大,压强$ p $越小,因此左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强,故C正确。
4. 分析选项D:
由选项C的分析可知,左边手指受力面积大,压强小,这表明增大受力面积可以减小压强,而非增大压强,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的判断、压强的计算、力的作用的相互性
【点评】
本题综合考查了平衡力与相互作用力的区分、压强大小的比较,需要学生准确理解相关力学概念,并能灵活运用压强公式分析实际问题,明确压力和压强的影响因素是解题关键。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以分步骤分析:
1. 先区分平衡力和相互作用力:平衡力是作用在同一物体上的两个力,相互作用力是作用在两个不同物体上的力;
2. 根据二力平衡判断两手指对铅笔的压力关系,再结合力的作用相互性判断手指受到的压力大小;
3. 利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $,结合受力面积的大小比较压强的大小,进而判断各选项的正误。
【解析】
我们结合相关物理概念和公式对每个选项逐一分析:
1. 分析选项A:
铅笔静止时,两手指对铅笔的压力都作用在铅笔这一同一物体上,大小相等、方向相反且作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力,并非相互作用力(相互作用力作用在两个不同物体上),故A错误。
2. 分析选项B:
铅笔处于静止状态,受到两手指的压力是一对平衡力,因此这两个压力大小相等;根据力的作用是相互的,铅笔对两手指的压力与手指对铅笔的压力大小相等,所以两手指受到的压力大小相等,故B错误。
3. 分析选项C:
两手指受到的压力$ F $大小相等,由图可知左边手指与铅笔的接触面积(受力面积)$ S_{左} $大于右边手指的受力面积$ S_{右} $,根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,当压力$ F $一定时,受力面积$ S $越大,压强$ p $越小,因此左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强,故C正确。
4. 分析选项D:
由选项C的分析可知,左边手指受力面积大,压强小,这表明增大受力面积可以减小压强,而非增大压强,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡的判断、压强的计算、力的作用的相互性
【点评】
本题综合考查了平衡力与相互作用力的区分、压强大小的比较,需要学生准确理解相关力学概念,并能灵活运用压强公式分析实际问题,明确压力和压强的影响因素是解题关键。
【难度系数】
0.7
2. 小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同。设小明对沙滩的压强为$ p_{\mathrm{小明}} $,压力为$ F_{\mathrm{小明}} $,小华对沙滩的压强为$ p_{\mathrm{小华}} $,压力为$ F_{\mathrm{小华}} $。下列关系正确的是()
A. $ p_{\mathrm{小明}} > p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $
B. $ p_{\mathrm{小明}} > p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} < F_{\mathrm{小华}} $
C. $ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $
D. $ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} < F_{\mathrm{小华}} $
A. $ p_{\mathrm{小明}} > p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $
B. $ p_{\mathrm{小明}} > p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} < F_{\mathrm{小华}} $
C. $ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $
D. $ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,$ F_{\mathrm{小明}} < F_{\mathrm{小华}} $
答案
C
解析
【分析】
首先,明确压强的物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅反映的是压力的作用效果。题目中两人脚印深浅相同,说明小明和小华对沙滩的压力作用效果相同,因此他们对沙滩的压强相等,即$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $。
接着,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形得到$ F=pS $。已知小明脚印较大,即小明与沙滩的接触面积$ S_{\mathrm{小明}} > S_{\mathrm{小华}} $,在压强$ p $相等的情况下,接触面积越大,压力越大,所以小明对沙滩的压力$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $,据此可确定正确选项。
【解析】
1. 判断压强关系:
压强是衡量压力作用效果的物理量,两人脚印深浅相同,说明压力作用效果一致,因此$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $。
2. 判断压力关系:
由压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形可得$ F=pS $。
已知$ S_{\mathrm{小明}} > S_{\mathrm{小华}} $,且$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,代入公式可知:$ F_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小明}}S_{\mathrm{小明}} $,$ F_{\mathrm{小华}} = p_{\mathrm{小华}}S_{\mathrm{小华}} $,所以$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $。
综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
压强的物理意义、压强公式的应用
【点评】
本题核心考查对压强概念的理解与压强公式的应用,解题关键是通过“脚印深浅相同”准确判断压强相等,再结合接触面积大小分析压力。易混淆点是误将脚印大小(接触面积)当作压强的判断依据,需牢记压强的本质是压力的作用效果。
【难度系数】
0.8
首先,明确压强的物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅反映的是压力的作用效果。题目中两人脚印深浅相同,说明小明和小华对沙滩的压力作用效果相同,因此他们对沙滩的压强相等,即$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $。
接着,根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形得到$ F=pS $。已知小明脚印较大,即小明与沙滩的接触面积$ S_{\mathrm{小明}} > S_{\mathrm{小华}} $,在压强$ p $相等的情况下,接触面积越大,压力越大,所以小明对沙滩的压力$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $,据此可确定正确选项。
【解析】
1. 判断压强关系:
压强是衡量压力作用效果的物理量,两人脚印深浅相同,说明压力作用效果一致,因此$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $。
2. 判断压力关系:
由压强公式$ p=\frac{F}{S} $变形可得$ F=pS $。
已知$ S_{\mathrm{小明}} > S_{\mathrm{小华}} $,且$ p_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小华}} $,代入公式可知:$ F_{\mathrm{小明}} = p_{\mathrm{小明}}S_{\mathrm{小明}} $,$ F_{\mathrm{小华}} = p_{\mathrm{小华}}S_{\mathrm{小华}} $,所以$ F_{\mathrm{小明}} > F_{\mathrm{小华}} $。
综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
压强的物理意义、压强公式的应用
【点评】
本题核心考查对压强概念的理解与压强公式的应用,解题关键是通过“脚印深浅相同”准确判断压强相等,再结合接触面积大小分析压力。易混淆点是误将脚印大小(接触面积)当作压强的判断依据,需牢记压强的本质是压力的作用效果。
【难度系数】
0.8
3. 一块标准砖平放在水平地面上,其对地面的压强约为$ 1000 \mathrm{ Pa} $,相当于$ \mathrm{N} $的压力作用在$ 1 \mathrm{ m}^2 $的面积上产生的压强。当砖块由平放变成竖放时,水平地面受到砖块的压力,压强。(最后两空选填“变小”“不变”或“变大”)
答案
1000
不变
变大
不变
变大
解析
【分析】
首先解决第一空,根据压强的定义式$ p = \frac{F}{S} $,变形可得$ F = pS $,已知压强$ p = 1000\mathrm{Pa} $、面积$ S = 1\mathrm{m}^2 $,代入公式即可算出对应的压力。然后分析压力和压强的变化:砖块放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,因此平放变竖放时重力不变,压力也不变;竖放时砖块与地面的接触面积变小,在压力不变的情况下,根据$ p = \frac{F}{S} $,受力面积减小会使压强变大。
【解析】
1. 计算对应压力:
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,变形得$ F = pS $。
将$ p = 1000\mathrm{Pa} $,$ S = 1\mathrm{m}^2 $代入公式:
$ F = 1000\mathrm{Pa} × 1\mathrm{m}^2 = 1000\mathrm{N} $。
2. 分析压力变化:
砖块对水平地面的压力等于其自身重力,当砖块由平放变为竖放时,自身重力大小不变,因此水平地面受到的压力不变。
3. 分析压强变化:
竖放时,砖块与地面的接触面积(受力面积)变小,根据$ p = \frac{F}{S} $,压力$ F $不变,受力面积$ S $减小,所以压强变大。
【答案】
1000;不变;变大
【知识点】
压强的计算;压力与重力的关系;压强的影响因素
【点评】
本题考查压强公式的应用及压力、压强的变化分析,核心是理解压力与重力的等效关系,以及压强大小与压力、受力面积的定量关系,属于基础题型,难度较低,便于掌握压强的基本规律。
【难度系数】
0.8
首先解决第一空,根据压强的定义式$ p = \frac{F}{S} $,变形可得$ F = pS $,已知压强$ p = 1000\mathrm{Pa} $、面积$ S = 1\mathrm{m}^2 $,代入公式即可算出对应的压力。然后分析压力和压强的变化:砖块放在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,因此平放变竖放时重力不变,压力也不变;竖放时砖块与地面的接触面积变小,在压力不变的情况下,根据$ p = \frac{F}{S} $,受力面积减小会使压强变大。
【解析】
1. 计算对应压力:
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,变形得$ F = pS $。
将$ p = 1000\mathrm{Pa} $,$ S = 1\mathrm{m}^2 $代入公式:
$ F = 1000\mathrm{Pa} × 1\mathrm{m}^2 = 1000\mathrm{N} $。
2. 分析压力变化:
砖块对水平地面的压力等于其自身重力,当砖块由平放变为竖放时,自身重力大小不变,因此水平地面受到的压力不变。
3. 分析压强变化:
竖放时,砖块与地面的接触面积(受力面积)变小,根据$ p = \frac{F}{S} $,压力$ F $不变,受力面积$ S $减小,所以压强变大。
【答案】
1000;不变;变大
【知识点】
压强的计算;压力与重力的关系;压强的影响因素
【点评】
本题考查压强公式的应用及压力、压强的变化分析,核心是理解压力与重力的等效关系,以及压强大小与压力、受力面积的定量关系,属于基础题型,难度较低,便于掌握压强的基本规律。
【难度系数】
0.8
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