3. 下列情景中,为了增大压强的是 ()
A.安全锤的锤头做得较尖
B.背包的背带做得较宽
C.眼镜架上装有鼻托
D.铁轨铺在枕木上
A.安全锤的锤头做得较尖
B.背包的背带做得较宽
C.眼镜架上装有鼻托
D.铁轨铺在枕木上
答案
A
解析
压强的大小与压力和受力面积有关,压力一定时,减小受力面积可增大压强,增大受力面积可减小压强。A选项:安全锤锤头做得较尖,压力一定,通过减小受力面积增大压强;B选项:背包背带做得较宽,压力一定,通过增大受力面积减小压强;C选项:眼镜架上的鼻托,压力一定,通过增大受力面积减小压强;D选项:铁轨铺在枕木上,压力一定,通过增大受力面积减小压强。因此符合增大压强要求的是A。
4.如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲、乙两图中桌面受到的压力分别为$F_甲$、$F_乙$,压强分别为$p_甲$、$p_乙$。关于它们的大小比较,下列说法中正确的是()

A.$F_甲=F_乙$、$p_甲=p_乙$
B.$F_甲>F_乙$、$p_甲>p_乙$
C.$F_甲<F_乙$、$p_甲<p_乙$
D.$F_甲>F_乙$、$p_甲=p_乙$
A.$F_甲=F_乙$、$p_甲=p_乙$
B.$F_甲>F_乙$、$p_甲>p_乙$
C.$F_甲<F_乙$、$p_甲<p_乙$
D.$F_甲>F_乙$、$p_甲=p_乙$
答案
A
解析
将每组叠放的两个磁体视为整体,磁体之间的磁力属于内力,不会改变整体对桌面的压力。甲、乙两组均由两个完全相同的条形磁体组成,桌面受到的压力都等于对应两个磁体的总重力,因此$F_甲=F_乙$。甲、乙两图中磁体与水平桌面的接触面积相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力F相同、受力面积S相同,可得桌面受到的压强$p_甲=p_乙$。
5.救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了(填“增大”或“减小”)人对冰面的压强。
答案
减小
解析
解:救生员匍匐前进时,人对冰面的压力等于自身重力,压力大小保持不变,匍匐的动作增大了人与冰面的接触受力面积,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力一定时,增大受力面积可以减小压强,因此这是为了减小人对冰面的压强。
6. 一名同学重为600 N,当他自然站立在水平地面上时,对地面的压力为 N,双脚站立对地面的压强比行走时。当某沼泽地能承受的压强大于$2×10^{4}$ Pa时,压在上面的物体会陷入沼泽,这名同学与沼泽地的接触面积至少为 m²,才不会陷入沼泽地。
答案
解:
自然站立在水平地面上时,人对地面的压力等于自身重力,因此对地面的压力$F=G=600\ \mathrm{N}$。
双脚站立时的受力面积大于行走时的受力面积,压力大小不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,双脚站立对地面的压强比行走时小。
要不陷入沼泽,人对沼泽的压强最大为$p=2×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据$p=\frac{F}{S}$可得最小接触面积:
$S=\frac{F}{p}=\frac{600\ \mathrm{N}}{2×10^4\ \mathrm{Pa}}=0.03\ \mathrm{m}^2$。
答案依次为:$\boldsymbol{600}$;$\boldsymbol{小}$;$\boldsymbol{0.03}$。
自然站立在水平地面上时,人对地面的压力等于自身重力,因此对地面的压力$F=G=600\ \mathrm{N}$。
双脚站立时的受力面积大于行走时的受力面积,压力大小不变,由$p=\frac{F}{S}$可知,双脚站立对地面的压强比行走时小。
要不陷入沼泽,人对沼泽的压强最大为$p=2×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据$p=\frac{F}{S}$可得最小接触面积:
$S=\frac{F}{p}=\frac{600\ \mathrm{N}}{2×10^4\ \mathrm{Pa}}=0.03\ \mathrm{m}^2$。
答案依次为:$\boldsymbol{600}$;$\boldsymbol{小}$;$\boldsymbol{0.03}$。
7.如图所示,左手平压气球,右手指顶住气球,气球静止。左手对气球的压力右手指对气球的压力,左手对气球的压强右手指对气球的压强。(均填“小于”“等于”或“大于”)

答案
等于;小于。
解析
解:
气球处于静止状态,水平方向受到的左手的压力和右手指的压力是一对平衡力,二力大小相等,因此左手对气球的压力等于右手指对气球的压力。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力F大小相同时,受力面积越大,压强越小。左手与气球的接触面积大于右手指与气球的接触面积,因此左手对气球的压强小于右手指对气球的压强。
气球处于静止状态,水平方向受到的左手的压力和右手指的压力是一对平衡力,二力大小相等,因此左手对气球的压力等于右手指对气球的压力。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力F大小相同时,受力面积越大,压强越小。左手与气球的接触面积大于右手指与气球的接触面积,因此左手对气球的压强小于右手指对气球的压强。
8. 如图所示,将钉板放在水平桌面上,再将气球(质量忽略不计)放在钉板上,然后将质量为0.5 kg的活动隔板放在气球上。先在隔板上放一个重物,观察到气球发生形变,是因为气球受到了隔板的。当放上四个重物(总质量为9.5 kg)时,气球没有被刺破,测得气球与隔板的接触面积为500 cm²,则隔板对气球的压强为 Pa,此时铁钉对气球的支持力为 N。(g取10 N/kg)

答案
解:
气球发生形变,是因为气球受到了隔板的压力。
总质量:$m_{\mathrm{总}}=0.5\ \mathrm{kg}+9.5\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$
隔板对气球的压力:$F=G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$
接触面积:$S=500\ \mathrm{cm}^2=0.05\ \mathrm{m}^2$
隔板对气球的压强:$p=\frac{F}{S}=\frac{100\ \mathrm{N}}{0.05\ \mathrm{m}^2}=2000\ \mathrm{Pa}$
气球静止,受力平衡,铁钉对气球的支持力与气球受到的向下的总压力大小相等,因此支持力$F_{\mathrm{支}}=100\ \mathrm{N}$。
答案依次为:压力;$\boldsymbol{2000}$;$\boldsymbol{100}$。
气球发生形变,是因为气球受到了隔板的压力。
总质量:$m_{\mathrm{总}}=0.5\ \mathrm{kg}+9.5\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$
隔板对气球的压力:$F=G_{\mathrm{总}}=m_{\mathrm{总}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$
接触面积:$S=500\ \mathrm{cm}^2=0.05\ \mathrm{m}^2$
隔板对气球的压强:$p=\frac{F}{S}=\frac{100\ \mathrm{N}}{0.05\ \mathrm{m}^2}=2000\ \mathrm{Pa}$
气球静止,受力平衡,铁钉对气球的支持力与气球受到的向下的总压力大小相等,因此支持力$F_{\mathrm{支}}=100\ \mathrm{N}$。
答案依次为:压力;$\boldsymbol{2000}$;$\boldsymbol{100}$。
9.北京冬奥会冰壶比赛所用冰壶的高度如图所示,为 cm,冰壶质量为19 kg,与冰道的接触面积为0.02 m²,则冰壶对冰道的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
答案
11.40(合理即可);9500
解析
解:
刻度尺的分度值为1mm,冰壶左端与0.00cm刻度线对齐,末端对应刻度为11.40cm,因此冰壶的高度为11.40cm。
冰壶对冰道的压力等于自身重力:
$F = G = mg = 19\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 190\ \mathrm{N}$
冰壶对冰道的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{190\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 9500\ \mathrm{Pa}$
刻度尺的分度值为1mm,冰壶左端与0.00cm刻度线对齐,末端对应刻度为11.40cm,因此冰壶的高度为11.40cm。
冰壶对冰道的压力等于自身重力:
$F = G = mg = 19\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 190\ \mathrm{N}$
冰壶对冰道的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{190\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 9500\ \mathrm{Pa}$
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