9. 如图 8 - 8 所示,物体$ A $、$ B $叠放在水平地面上,它们的重力分别为$ G_A $、$ G_B $,底面积分别为$ S_A $、$ S_B $,则物体$ A $受到物体$ B $的压强$ p_A = $;地板受到的压强$ p = $。

答案
$\frac{G_B}{S_A}$
$\frac{G_A+G_B}{S_A}$
$\frac{G_A+G_B}{S_A}$
解析
【解析】
物体A受到物体B的压力等于B的重力,即$F_A=G_B$,受力面积为$S_A$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得$p_A=\frac{G_B}{S_A}$;
地板受到的压力等于A、B的总重力,即$F=G_A+G_B$,受力面积为$S_A$,同理可得地板受到的压强$p=\frac{G_A+G_B}{S_A}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{G_B}{S_A}}$;$\boldsymbol{\frac{G_A+G_B}{S_A}}$
【知识点】
压强的计算;固体压力分析
【点评】
本题考查压强公式的应用,解题关键是准确判断压力大小和对应的受力面积,明确接触面积为$S_A$是解题的核心。
【难度系数】
0.8
物体A受到物体B的压力等于B的重力,即$F_A=G_B$,受力面积为$S_A$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得$p_A=\frac{G_B}{S_A}$;
地板受到的压力等于A、B的总重力,即$F=G_A+G_B$,受力面积为$S_A$,同理可得地板受到的压强$p=\frac{G_A+G_B}{S_A}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{G_B}{S_A}}$;$\boldsymbol{\frac{G_A+G_B}{S_A}}$
【知识点】
压强的计算;固体压力分析
【点评】
本题考查压强公式的应用,解题关键是准确判断压力大小和对应的受力面积,明确接触面积为$S_A$是解题的核心。
【难度系数】
0.8
10. 用一块长方体砖、砝码和泡沫塑料,可以探究压力的作用效果,如图 8 - 9 所示。
(1)通过观察,比较三种不同情况下砖对泡沫塑料压力的作用效果。
(2)图(a)和图(b)表明,相同时,越小,压力的作用效果越明显。
(3)图和图表明,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(1)通过观察,比较三种不同情况下砖对泡沫塑料压力的作用效果。
(2)图(a)和图(b)表明,相同时,越小,压力的作用效果越明显。
(3)图和图表明,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
答案
泡沫塑料的凹陷程度
压力
受力面积
(b)
(c)
压力
受力面积
(b)
(c)
解析
【解析】
(1) 实验采用转换法,通过观察泡沫塑料的凹陷程度来比较压力的作用效果,将不易观察的压力作用效果转换为可见的泡沫塑料形变程度。
(2) 图(a)和图(b)中,砖对泡沫塑料的压力相同(均为一块砖的重力),受力面积不同,图(b)受力面积更小,泡沫塑料凹陷更明显,说明压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3) 探究受力面积相同时压力对作用效果的影响,需控制受力面积相同、改变压力大小,图(b)和图(c)中砖的放置方式相同(受力面积相同),图(c)增加砝码后压力更大,泡沫塑料凹陷更明显,符合探究要求。
【答案】
(1) 泡沫塑料的凹陷程度
(2) 压力;受力面积
(3) (b);(c)
【知识点】
压力作用效果的影响因素、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,重点考查转换法和控制变量法的应用,以及对实验结论的归纳能力,帮助学生理解压力作用效果的影响规律。
【难度系数】
0.8
(1) 实验采用转换法,通过观察泡沫塑料的凹陷程度来比较压力的作用效果,将不易观察的压力作用效果转换为可见的泡沫塑料形变程度。
(2) 图(a)和图(b)中,砖对泡沫塑料的压力相同(均为一块砖的重力),受力面积不同,图(b)受力面积更小,泡沫塑料凹陷更明显,说明压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3) 探究受力面积相同时压力对作用效果的影响,需控制受力面积相同、改变压力大小,图(b)和图(c)中砖的放置方式相同(受力面积相同),图(c)增加砝码后压力更大,泡沫塑料凹陷更明显,符合探究要求。
【答案】
(1) 泡沫塑料的凹陷程度
(2) 压力;受力面积
(3) (b);(c)
【知识点】
压力作用效果的影响因素、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,重点考查转换法和控制变量法的应用,以及对实验结论的归纳能力,帮助学生理解压力作用效果的影响规律。
【难度系数】
0.8
11. 电动自行车是便捷的交通工具。某电动自行车的质量为$ 40 kg $,轮胎与地面接触的总面积约为$ 20 cm^2 $。当一个质量为$ 60 kg $的人骑着它在水平路面上行驶时,该电动自行车对路面的压强是多少?($ g $取$ 10 N/kg $)
答案
解:总质量$m_{\mathrm{总}} = 40\ \mathrm{kg} + 60\ \mathrm{kg} = 100\ \mathrm{kg}$
总重力$G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$
压力$F = G_{\mathrm{总}} = 1000\ \mathrm{N}$
受力面积$S = 20\ \mathrm{cm}^2 = 2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
压强$p = \frac{F}{S} = \frac{1000\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
总重力$G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$
压力$F = G_{\mathrm{总}} = 1000\ \mathrm{N}$
受力面积$S = 20\ \mathrm{cm}^2 = 2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
压强$p = \frac{F}{S} = \frac{1000\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
解析
【解析】
1. 计算人和电动自行车的总质量:$m_{\mathrm{总}} = 40\ \mathrm{kg} + 60\ \mathrm{kg} = 100\ \mathrm{kg}$
2. 根据重力公式计算总重力:$G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$
3. 水平路面上,电动自行车对路面的压力等于总重力:$F = G_{\mathrm{总}} = 1000\ \mathrm{N}$
4. 对受力面积进行单位换算:$S = 20\ \mathrm{cm}^2 = 2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
5. 根据压强公式计算压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{1000\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
【答案】
$5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
压强的计算、重力的计算、单位换算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查压强与重力的综合应用,需明确水平面上压力与重力的关系,同时注意面积单位的换算,掌握基本公式即可求解。
【难度系数】
0.8
1. 计算人和电动自行车的总质量:$m_{\mathrm{总}} = 40\ \mathrm{kg} + 60\ \mathrm{kg} = 100\ \mathrm{kg}$
2. 根据重力公式计算总重力:$G_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{总}}g = 100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1000\ \mathrm{N}$
3. 水平路面上,电动自行车对路面的压力等于总重力:$F = G_{\mathrm{总}} = 1000\ \mathrm{N}$
4. 对受力面积进行单位换算:$S = 20\ \mathrm{cm}^2 = 2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
5. 根据压强公式计算压强:$p = \frac{F}{S} = \frac{1000\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^2} = 5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
【答案】
$5 × 10^5\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
压强的计算、重力的计算、单位换算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查压强与重力的综合应用,需明确水平面上压力与重力的关系,同时注意面积单位的换算,掌握基本公式即可求解。
【难度系数】
0.8
12. 某同学的质量为$ 50 kg $,若他每只鞋的鞋底与冰面的接触面积均为$ 100 cm^2 $,冰面所能承受的最大压强为$ 3.92×10^4 Pa $。请通过计算回答:
(1)他能否双脚站立在冰面上?
(2)他可以从冰面上走过去吗?
(1)他能否双脚站立在冰面上?
(2)他可以从冰面上走过去吗?
答案
解:
(1) 双脚站立时受力面积$S_1 = 2 × 100\ \mathrm{cm}^2 = 200\ \mathrm{cm}^2 = 0.02\ \mathrm{m}^2$
总重力$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 9.8\ \mathrm{N/kg} = 490\ \mathrm{N}$
压力$F = G = 490\ \mathrm{N}$
压强$p_1 = \frac{F}{S_1} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa} < 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以能双脚站立在冰面上。
(2) 走路时单脚受力面积$S_2 = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2$
压强$p_2 = \frac{F}{S_2} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa} > 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以不可以从冰面上走过去。
(1) 双脚站立时受力面积$S_1 = 2 × 100\ \mathrm{cm}^2 = 200\ \mathrm{cm}^2 = 0.02\ \mathrm{m}^2$
总重力$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 9.8\ \mathrm{N/kg} = 490\ \mathrm{N}$
压力$F = G = 490\ \mathrm{N}$
压强$p_1 = \frac{F}{S_1} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa} < 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以能双脚站立在冰面上。
(2) 走路时单脚受力面积$S_2 = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2$
压强$p_2 = \frac{F}{S_2} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa} > 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以不可以从冰面上走过去。
解析
【解析】
(1) 双脚站立时受力面积$S_1 = 2 × 100\ \mathrm{cm}^2 = 200\ \mathrm{cm}^2 = 0.02\ \mathrm{m}^2$
总重力$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 9.8\ \mathrm{N/kg} = 490\ \mathrm{N}$
压力$F = G = 490\ \mathrm{N}$
压强$p_1 = \frac{F}{S_1} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa} < 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以能双脚站立在冰面上。
(2) 走路时单脚受力面积$S_2 = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2$
压强$p_2 = \frac{F}{S_2} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa} > 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以不可以从冰面上走过去。
【答案】
(1)他能双脚站立在冰面上;
(2)他不可以从冰面上走过去。
【知识点】
压强的计算、重力的计算
【点评】
本题考查压强的实际应用,需明确不同状态下的受力面积,通过计算压强并与冰面最大承受压强比较得出结论,有助于提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
(1) 双脚站立时受力面积$S_1 = 2 × 100\ \mathrm{cm}^2 = 200\ \mathrm{cm}^2 = 0.02\ \mathrm{m}^2$
总重力$G = mg = 50\ \mathrm{kg} × 9.8\ \mathrm{N/kg} = 490\ \mathrm{N}$
压力$F = G = 490\ \mathrm{N}$
压强$p_1 = \frac{F}{S_1} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.02\ \mathrm{m}^2} = 2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$2.45 × 10^4\ \mathrm{Pa} < 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以能双脚站立在冰面上。
(2) 走路时单脚受力面积$S_2 = 100\ \mathrm{cm}^2 = 0.01\ \mathrm{m}^2$
压强$p_2 = \frac{F}{S_2} = \frac{490\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa}$
因为$4.9 × 10^4\ \mathrm{Pa} > 3.92 × 10^4\ \mathrm{Pa}$,所以不可以从冰面上走过去。
【答案】
(1)他能双脚站立在冰面上;
(2)他不可以从冰面上走过去。
【知识点】
压强的计算、重力的计算
【点评】
本题考查压强的实际应用,需明确不同状态下的受力面积,通过计算压强并与冰面最大承受压强比较得出结论,有助于提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
13. 如图 8 - 10 所示,一质量均匀的长方体木块在水平桌面上静止,①②③各为其中的$ \frac{1}{3} $,此时木块对桌面的压强为$ p $。小龙同学首先只切去①,此时剩余木块对桌面的压强为$ p_1 $;然后切去③,此时剩余木块对桌面的压强为$ p_2 $。下列判断中正确的是()。

A.$ p < p_1 $,$ p_1 < p_2 $
B.$ p > p_1 $,$ p_1 = p_2 $
C.$ p > p_1 $,$ p_1 > p_2 $
D.$ p > p_1 $,$ p_1 < p_2 $
A.$ p < p_1 $,$ p_1 < p_2 $
B.$ p > p_1 $,$ p_1 = p_2 $
C.$ p > p_1 $,$ p_1 > p_2 $
D.$ p > p_1 $,$ p_1 < p_2 $
答案
B
解析
【解析】
设木块总重力为$ G $,底面积为$ S $。
1. 初始状态:木块对桌面的压力$ F = G $,受力面积$ S_{0}=\frac{2}{3}S $,则压强$ p=\frac{F}{S_{0}}=\frac{G}{\frac{2}{3}S}=\frac{3G}{2S} $。
2. 切去①后:剩余木块重力$ G_{1}=\frac{2}{3}G $,受力面积仍为$ \frac{2}{3}S $,则压强$ p_{1}=\frac{G_{1}}{\frac{2}{3}S}=\frac{\frac{2}{3}G}{\frac{2}{3}S}=\frac{G}{S} $,比较得$ p=\frac{3G}{2S} > \frac{G}{S}=p_{1} $。
3. 切去③后:剩余木块重力$ G_{2}=\frac{1}{3}G $,受力面积$ S_{2}=\frac{1}{3}S $,则压强$ p_{2}=\frac{G_{2}}{S_{2}}=\frac{\frac{1}{3}G}{\frac{1}{3}S}=\frac{G}{S} $,故$ p_{1}=p_{2} $。
综上,$ p > p_{1} $,$ p_{1}=p_{2} $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压强的计算
【点评】
本题考查压强的动态变化,关键是明确压力和受力面积的变化,利用压强公式$ p=\frac{F}{S} $进行分析计算,注意均匀柱体压强的特点在本题中的应用。
【难度系数】
0.6
设木块总重力为$ G $,底面积为$ S $。
1. 初始状态:木块对桌面的压力$ F = G $,受力面积$ S_{0}=\frac{2}{3}S $,则压强$ p=\frac{F}{S_{0}}=\frac{G}{\frac{2}{3}S}=\frac{3G}{2S} $。
2. 切去①后:剩余木块重力$ G_{1}=\frac{2}{3}G $,受力面积仍为$ \frac{2}{3}S $,则压强$ p_{1}=\frac{G_{1}}{\frac{2}{3}S}=\frac{\frac{2}{3}G}{\frac{2}{3}S}=\frac{G}{S} $,比较得$ p=\frac{3G}{2S} > \frac{G}{S}=p_{1} $。
3. 切去③后:剩余木块重力$ G_{2}=\frac{1}{3}G $,受力面积$ S_{2}=\frac{1}{3}S $,则压强$ p_{2}=\frac{G_{2}}{S_{2}}=\frac{\frac{1}{3}G}{\frac{1}{3}S}=\frac{G}{S} $,故$ p_{1}=p_{2} $。
综上,$ p > p_{1} $,$ p_{1}=p_{2} $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压强的计算
【点评】
本题考查压强的动态变化,关键是明确压力和受力面积的变化,利用压强公式$ p=\frac{F}{S} $进行分析计算,注意均匀柱体压强的特点在本题中的应用。
【难度系数】
0.6
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