1. 同学们用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图(a)发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与

(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图(b)所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的
(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是
(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较
(5)下列生活实例中,运用到第(3)问中的结论的是
A. 汽车不能超载 B. 菜刀钝了要磨一磨
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图(a)发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与
受力面积
有关。(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图(b)所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的
凹陷程度
来比较压力的作用效果的。(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是
压力
一定时,受力面积
越小,压力作用效果越明显。(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较
甲
(填“甲”“乙”“丙”或“丁”,下同)和丙
两图,还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。(5)下列生活实例中,运用到第(3)问中的结论的是
B
(填字母)。A. 汽车不能超载 B. 菜刀钝了要磨一磨
答案
1. (1) 受力面积 (2) 凹陷程度 (3) 压力 受力面积 (4) 甲 丙 (5) B
解析
【分析】
首先观察图(a),两人对雪地压力相近,但受力面积不同,压力作用效果不同,可猜想压力作用效果与受力面积有关;实验中利用转换法,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果;对比甲、乙两图,压力相同、受力面积不同,可得出对应结论;探究压力大小对作用效果的影响时,需控制受力面积相同,改变压力,据此选择实验图;最后结合第(3)问结论分析生活实例。
【解析】
(1) 图(a)中两人压力相近,滑雪者受力面积大、未陷进雪地,另一人受力面积小、陷进雪地,说明压力作用效果与受力面积有关;
(2) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,凹陷越明显,压力作用效果越显著;
(3) 甲、乙两图中,物块相同(压力相同),甲的受力面积更小,海绵凹陷更明显,故结论为:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力,甲和丙的受力面积相同,丙的压力更大,因此比较甲和丙两图;
(5) 第(3)问结论是“压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”。A选项汽车不超载是通过减小压力减小作用效果,不符合;B选项菜刀钝了磨一磨,通过减小受力面积增大压力作用效果,符合结论,故选B。
【答案】
(1)受力面积 (2)凹陷程度 (3)压力 受力面积 (4)甲 丙 (5)B
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究压力作用效果的经典基础实验题,考查转换法、控制变量法的应用,以及实验结论的分析与实际应用,帮助学生理解压强的影响因素,属于压强章节的核心基础题型。
【难度系数】
0.7
首先观察图(a),两人对雪地压力相近,但受力面积不同,压力作用效果不同,可猜想压力作用效果与受力面积有关;实验中利用转换法,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果;对比甲、乙两图,压力相同、受力面积不同,可得出对应结论;探究压力大小对作用效果的影响时,需控制受力面积相同,改变压力,据此选择实验图;最后结合第(3)问结论分析生活实例。
【解析】
(1) 图(a)中两人压力相近,滑雪者受力面积大、未陷进雪地,另一人受力面积小、陷进雪地,说明压力作用效果与受力面积有关;
(2) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,凹陷越明显,压力作用效果越显著;
(3) 甲、乙两图中,物块相同(压力相同),甲的受力面积更小,海绵凹陷更明显,故结论为:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4) 探究压力作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力,甲和丙的受力面积相同,丙的压力更大,因此比较甲和丙两图;
(5) 第(3)问结论是“压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显”。A选项汽车不超载是通过减小压力减小作用效果,不符合;B选项菜刀钝了磨一磨,通过减小受力面积增大压力作用效果,符合结论,故选B。
【答案】
(1)受力面积 (2)凹陷程度 (3)压力 受力面积 (4)甲 丙 (5)B
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究压力作用效果的经典基础实验题,考查转换法、控制变量法的应用,以及实验结论的分析与实际应用,帮助学生理解压强的影响因素,属于压强章节的核心基础题型。
【难度系数】
0.7
2. 下列关于压强的说法,正确的是 (
A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.当压力一定时,受力面积越小,压强越大
D.当受力面积一定时,压力越小,压强越大
C
)A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.当压力一定时,受力面积越小,压强越大
D.当受力面积一定时,压力越小,压强越大
答案
2. C
解析
【分析】
本题考查压强的影响因素,需依据压强公式$p=\frac{F}{S}$判断各选项的正误,压强由压力和受力面积共同决定,不能单独只看其中一个因素。
【解析】
压强的计算公式为$p=\frac{F}{S}$,压强大小与压力$F$和受力面积$S$都有关:
选项A:仅压力大,若受力面积也很大,压强不一定大,错误;
选项B:仅受力面积小,若压力也很小,压强不一定大,错误;
选项C:当压力一定时,根据公式,受力面积越小,压强越大,正确;
选项D:当受力面积一定时,压力越小,压强越小,错误。
【答案】
C
【知识点】
压强的影响因素、压强公式
【点评】
本题是压强基础概念题,核心考查对压强公式的理解,关键在于明确压强由压力和受力面积共同决定,学生只要掌握公式即可正确作答。
【难度系数】
0.7
本题考查压强的影响因素,需依据压强公式$p=\frac{F}{S}$判断各选项的正误,压强由压力和受力面积共同决定,不能单独只看其中一个因素。
【解析】
压强的计算公式为$p=\frac{F}{S}$,压强大小与压力$F$和受力面积$S$都有关:
选项A:仅压力大,若受力面积也很大,压强不一定大,错误;
选项B:仅受力面积小,若压力也很小,压强不一定大,错误;
选项C:当压力一定时,根据公式,受力面积越小,压强越大,正确;
选项D:当受力面积一定时,压力越小,压强越小,错误。
【答案】
C
【知识点】
压强的影响因素、压强公式
【点评】
本题是压强基础概念题,核心考查对压强公式的理解,关键在于明确压强由压力和受力面积共同决定,学生只要掌握公式即可正确作答。
【难度系数】
0.7
3. [2025 杭州期中]如图所示为一块木质的玩具积木,该积木等同于由四个相同正方体组合而成。将其按不同方式放在水平桌面上,对桌面的压强最小的是(


D
)答案
3. D 解析:同一物体对桌面的压力等于自身的重力,所以四种情况下物体对桌面的压力相同,由图可知,D图与桌面的接触面积最大,由 $p=\frac{F}{S}$ 知,D图对桌面的压强最小,故D符合题意。
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确水平面上物体对桌面的压力等于自身重力,再结合压强公式$p=\frac{F}{S}$分析:当压力$F$一定时,压强$p$与受力面积$S$成反比,因此要找压强最小的情况,只需找到受力面积最大的放置方式即可。
【解析】
同一积木的重力不变,放在水平桌面上时,对桌面的压力$F$等于自身重力,因此四种放置方式中压力$F$相同。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力$F$一定时,受力面积$S$越大,压强$p$越小。观察各放置方式,D图中积木与桌面的接触面积最大,因此对桌面的压强最小,故D选项符合题意。
【答案】
D
【知识点】
压强、压力与重力的关系
【点评】
本题考查压强公式的应用,核心是掌握水平面上压力等于重力,利用控制变量法分析受力面积大小即可得出结论,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确水平面上物体对桌面的压力等于自身重力,再结合压强公式$p=\frac{F}{S}$分析:当压力$F$一定时,压强$p$与受力面积$S$成反比,因此要找压强最小的情况,只需找到受力面积最大的放置方式即可。
【解析】
同一积木的重力不变,放在水平桌面上时,对桌面的压力$F$等于自身重力,因此四种放置方式中压力$F$相同。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在压力$F$一定时,受力面积$S$越大,压强$p$越小。观察各放置方式,D图中积木与桌面的接触面积最大,因此对桌面的压强最小,故D选项符合题意。
【答案】
D
【知识点】
压强、压力与重力的关系
【点评】
本题考查压强公式的应用,核心是掌握水平面上压力等于重力,利用控制变量法分析受力面积大小即可得出结论,难度适中。
【难度系数】
0.5
4. 现代家具越来越重视“人体力学”的设计,如图(a)所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅子上要舒服,如图(b)(c)所示。下表中的数据为重500 N的人使用电脑椅时的一些参数。(g取10 N/kg)


椅子的质量/kg 10
每个轮子的受力面积/cm² 4
人端坐在椅子上时坐垫的受力面积/cm² 800
人端坐在椅子上时对坐垫的压力/N 320
人向后靠时对坐垫的压强/Pa 2000
(1)椅子上装有轮子的作用是
(2)没人坐在椅子上时,求椅子对地面的压力。
(3)计算人端坐在椅子上时对坐垫的压强,说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因。
椅子的质量/kg 10
每个轮子的受力面积/cm² 4
人端坐在椅子上时坐垫的受力面积/cm² 800
人端坐在椅子上时对坐垫的压力/N 320
人向后靠时对坐垫的压强/Pa 2000
(1)椅子上装有轮子的作用是
减小摩擦
。(2)没人坐在椅子上时,求椅子对地面的压力。
(3)计算人端坐在椅子上时对坐垫的压强,说明人“后靠”时比“端坐”时舒服的原因。
答案
4. (1) 减小摩擦 (2) 椅子所受的重力 $G=mg=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$,没人坐在椅子上时,椅子对地面的压力 $F=G=100\ \mathrm{N}$ (3) 人端坐时对坐垫的压强 $p_1=\frac{F_1}{S_1}=\frac{320\ \mathrm{N}}{8×10^{-2}\ \mathrm{m}^2}=4×10^3\ \mathrm{Pa}$。人向后靠时对坐垫的压强 $p_1'=2000\ \mathrm{Pa}$,因为 $p_1'<p_1$,压强越小,压力的作用效果越不明显,所以“后靠”时比“端坐”时舒服 解析:(1)椅子上装有轮子是为了变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦,方便移动。
解析
【分析】
本题围绕电脑椅的物理知识展开,分三个小问题思考:(1)轮子的作用需结合滚动摩擦与滑动摩擦的差异分析;(2)无人坐时椅子对地面的压力等于椅子自身重力,用重力公式计算即可;(3)计算端坐时的压强要注意受力面积单位换算,再与后靠压强对比,压强越小压力作用效果越弱,人会更舒服。
【解析】
(1)椅子上的轮子可将滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小摩擦,方便移动。
(2)没人坐在椅子上时,椅子对地面的压力等于椅子的重力。根据重力公式 $ G = mg $,椅子的重力 $ G = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N} $,故椅子对地面的压力 $ F = G = 100\ \mathrm{N} $。
(3)人端坐在椅子上时,对坐垫的压力 $ F_1 = 320\ \mathrm{N} $,坐垫受力面积 $ S_1 = 800\ \mathrm{cm}^2 = 800 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.08\ \mathrm{m}^2 $,根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,端坐时的压强 $ p_1 = \frac{320\ \mathrm{N}}{0.08\ \mathrm{m}^2} = 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $。已知人向后靠时对坐垫的压强为 $ 2000\ \mathrm{Pa} $,因为 $ 2000\ \mathrm{Pa} < 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $,压强越小,压力的作用效果越不明显,所以“后靠”时比“端坐”时舒服。
【答案】
(1) 减小摩擦;(2) 100 N;(3) 人端坐在椅子上时对坐垫的压强为 $ 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $,人后靠时对坐垫的压强更小,压力作用效果更弱,因此“后靠”时比“端坐”时舒服。
【知识点】
摩擦力、压力与重力、压强
【点评】
本题以生活中常见的电脑椅为载体,考查摩擦力、压力、压强的基础知识点,将物理知识与实际应用结合,难度适中,能引导学生关注生活中的物理现象。
【难度系数】
0.6
本题围绕电脑椅的物理知识展开,分三个小问题思考:(1)轮子的作用需结合滚动摩擦与滑动摩擦的差异分析;(2)无人坐时椅子对地面的压力等于椅子自身重力,用重力公式计算即可;(3)计算端坐时的压强要注意受力面积单位换算,再与后靠压强对比,压强越小压力作用效果越弱,人会更舒服。
【解析】
(1)椅子上的轮子可将滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小摩擦,方便移动。
(2)没人坐在椅子上时,椅子对地面的压力等于椅子的重力。根据重力公式 $ G = mg $,椅子的重力 $ G = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N} $,故椅子对地面的压力 $ F = G = 100\ \mathrm{N} $。
(3)人端坐在椅子上时,对坐垫的压力 $ F_1 = 320\ \mathrm{N} $,坐垫受力面积 $ S_1 = 800\ \mathrm{cm}^2 = 800 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 = 0.08\ \mathrm{m}^2 $,根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,端坐时的压强 $ p_1 = \frac{320\ \mathrm{N}}{0.08\ \mathrm{m}^2} = 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $。已知人向后靠时对坐垫的压强为 $ 2000\ \mathrm{Pa} $,因为 $ 2000\ \mathrm{Pa} < 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $,压强越小,压力的作用效果越不明显,所以“后靠”时比“端坐”时舒服。
【答案】
(1) 减小摩擦;(2) 100 N;(3) 人端坐在椅子上时对坐垫的压强为 $ 4 × 10^3\ \mathrm{Pa} $,人后靠时对坐垫的压强更小,压力作用效果更弱,因此“后靠”时比“端坐”时舒服。
【知识点】
摩擦力、压力与重力、压强
【点评】
本题以生活中常见的电脑椅为载体,考查摩擦力、压力、压强的基础知识点,将物理知识与实际应用结合,难度适中,能引导学生关注生活中的物理现象。
【难度系数】
0.6
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