1. 如图所示,用大拇指和食指同时压一块轻质三角板,拇指受到的压力为$F_1$,拇指受到的压强为$p_1$,拇指与三角板的接触面积为$S_1$;食指受到的压力为$F_2$,食指受到的压强为$p_2$,食指与三角板的接触面积为$S_2$。则$F_1$

等于
$F_2$, $p_1$小于
$p_2$。(两空均填“大于”“等于”或“小于”)答案
1.等于 小于
解析
【分析】
要解决这道题,需结合二力平衡、力的相互性判断压力大小,再根据压强公式分析压强关系。第一步,轻质三角板质量不计,处于平衡状态,受到拇指和食指的压力是一对平衡力,大小相等;根据力的作用是相互的,拇指受到的压力等于三角板对拇指的力,食指受到的压力等于三角板对食指的力,因此两者压力相等。第二步,压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,当压力相等时,接触面积越大,压强越小,从图中可知拇指的接触面积更大,故压强更小。
【解析】
1. 压力分析:轻质三角板处于平衡状态,受到拇指的压力和食指的压力是一对平衡力,大小相等。根据力的作用的相互性,三角板对拇指的压力等于拇指对三角板的力,三角板对食指的压力等于食指对三角板的力,因此拇指受到的压力$ F_1 $等于食指受到的压力$ F_2 $。
2. 压强分析:根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,已知$ F_1=F_2 $,从图中可看出拇指与三角板的接触面积$ S_1 $大于食指与三角板的接触面积$ S_2 $,代入公式得:$ p_1=\frac{F_1}{S_1} $,$ p_2=\frac{F_2}{S_2} $,因$ F_1=F_2 $,$ S_1>S_2 $,所以$ p_1<p_2 $。
【答案】
等于;小于
【知识点】
压力、压强、力的相互性
【点评】
本题考查压力与压强的基础应用,结合二力平衡和力的相互性分析,属于基础题型,侧重考查对压强公式的理解与运用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合二力平衡、力的相互性判断压力大小,再根据压强公式分析压强关系。第一步,轻质三角板质量不计,处于平衡状态,受到拇指和食指的压力是一对平衡力,大小相等;根据力的作用是相互的,拇指受到的压力等于三角板对拇指的力,食指受到的压力等于三角板对食指的力,因此两者压力相等。第二步,压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,当压力相等时,接触面积越大,压强越小,从图中可知拇指的接触面积更大,故压强更小。
【解析】
1. 压力分析:轻质三角板处于平衡状态,受到拇指的压力和食指的压力是一对平衡力,大小相等。根据力的作用的相互性,三角板对拇指的压力等于拇指对三角板的力,三角板对食指的压力等于食指对三角板的力,因此拇指受到的压力$ F_1 $等于食指受到的压力$ F_2 $。
2. 压强分析:根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,已知$ F_1=F_2 $,从图中可看出拇指与三角板的接触面积$ S_1 $大于食指与三角板的接触面积$ S_2 $,代入公式得:$ p_1=\frac{F_1}{S_1} $,$ p_2=\frac{F_2}{S_2} $,因$ F_1=F_2 $,$ S_1>S_2 $,所以$ p_1<p_2 $。
【答案】
等于;小于
【知识点】
压力、压强、力的相互性
【点评】
本题考查压力与压强的基础应用,结合二力平衡和力的相互性分析,属于基础题型,侧重考查对压强公式的理解与运用。
【难度系数】
0.6
2.(双选)如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg,却深陷雪地。下列说法中正确的是 (

A.芳芳对雪地的压力比小明大
B.芳芳对雪地的压力和小明一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
AC
)A.芳芳对雪地的压力比小明大
B.芳芳对雪地的压力和小明一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
答案
2.AC
解析
【分析】首先明确水平面上物体对地面的压力等于自身重力,结合质量大小可比较压力;压强是压力与受力面积的比值(即单位面积的压力),反映压力的作用效果,陷入雪地的深浅体现压强大小,据此分析各选项。
【解析】
1. 压力比较:水平地面上,物体对地面的压力等于重力,即$F = G = mg$。芳芳总质量70kg,小明总质量50kg,$g$相同,因此芳芳的重力$G_{芳}=70kg×g$大于小明的重力$G_{明}=50kg×g$,故芳芳对雪地的压力更大,A正确,B错误。
2. 压强比较:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,表示单位面积的压力,反映压力的作用效果。芳芳穿雪橇,受力面积大;小明穿运动鞋,受力面积小。虽然芳芳压力更大,但受力面积远大于小明,根据公式可知,芳芳对雪地的压强更小,即单位面积的压力更小,故C正确;压强可通过压力与受力面积的比值比较,并非无法比较,D错误。
【答案】AC
【知识点】压力与重力的关系;压强的计算
【点评】本题结合生活场景考查压力和压强的概念,核心是理解水平面上压力等于重力、压强是压力与受力面积的比值,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 压力比较:水平地面上,物体对地面的压力等于重力,即$F = G = mg$。芳芳总质量70kg,小明总质量50kg,$g$相同,因此芳芳的重力$G_{芳}=70kg×g$大于小明的重力$G_{明}=50kg×g$,故芳芳对雪地的压力更大,A正确,B错误。
2. 压强比较:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,表示单位面积的压力,反映压力的作用效果。芳芳穿雪橇,受力面积大;小明穿运动鞋,受力面积小。虽然芳芳压力更大,但受力面积远大于小明,根据公式可知,芳芳对雪地的压强更小,即单位面积的压力更小,故C正确;压强可通过压力与受力面积的比值比较,并非无法比较,D错误。
【答案】AC
【知识点】压力与重力的关系;压强的计算
【点评】本题结合生活场景考查压力和压强的概念,核心是理解水平面上压力等于重力、压强是压力与受力面积的比值,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
3. 如图所示,一长木块放在水平桌面上。现用一水平力F向右缓慢地从甲图所示位置推木块,使其一部分露出桌面,如图乙所示。在此过程中,木块对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是 (

A.F、f、p均不变
B.F、f不变,p变大
C.F变大,f、p变小
D.F、f不变,p变小
B
)A.F、f、p均不变
B.F、f不变,p变大
C.F变大,f、p变小
D.F、f不变,p变小
答案
3.B
解析
【分析】
要判断木块对桌面的压力、压强和摩擦力的变化,需分别依据对应的物理规律分析:
1. 压力:水平面上,物体对桌面的压力等于自身重力,木块重力不变,因此压力不变;
2. 摩擦力:滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定,本题中压力不变,接触面粗糙程度也不变,所以摩擦力不变;
3. 压强:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,压力$F$不变,木块与桌面的接触面积$S$因部分露出桌面而减小,因此压强变大。
【解析】
解:
① 木块对桌面的压力:水平面上,物体对桌面的压力等于自身重力,木块重力$G$不变,故压力$F=G$,保持不变;
② 滑动摩擦力:滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,公式为$f=μ N$($μ$为接触面粗糙程度,$N$为压力)。本题中压力$N=F$不变,接触面粗糙程度$μ$不变,因此摩擦力$f$不变;
③ 压强:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力$F$不变,木块与桌面的接触面积$S$因部分露出桌面而减小,所以压强$p$变大。
综上,压力$F$、摩擦力$f$不变,压强$p$变大,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力、滑动摩擦力、压强
【点评】
本题考查基础力学中压力、滑动摩擦力和压强的影响因素,需明确各物理量的决定条件,区分受力面积变化对压强的影响,是典型的基础题型。
【难度系数】
0.3
要判断木块对桌面的压力、压强和摩擦力的变化,需分别依据对应的物理规律分析:
1. 压力:水平面上,物体对桌面的压力等于自身重力,木块重力不变,因此压力不变;
2. 摩擦力:滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定,本题中压力不变,接触面粗糙程度也不变,所以摩擦力不变;
3. 压强:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,压力$F$不变,木块与桌面的接触面积$S$因部分露出桌面而减小,因此压强变大。
【解析】
解:
① 木块对桌面的压力:水平面上,物体对桌面的压力等于自身重力,木块重力$G$不变,故压力$F=G$,保持不变;
② 滑动摩擦力:滑动摩擦力的大小由压力和接触面粗糙程度决定,公式为$f=μ N$($μ$为接触面粗糙程度,$N$为压力)。本题中压力$N=F$不变,接触面粗糙程度$μ$不变,因此摩擦力$f$不变;
③ 压强:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力$F$不变,木块与桌面的接触面积$S$因部分露出桌面而减小,所以压强$p$变大。
综上,压力$F$、摩擦力$f$不变,压强$p$变大,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力、滑动摩擦力、压强
【点评】
本题考查基础力学中压力、滑动摩擦力和压强的影响因素,需明确各物理量的决定条件,区分受力面积变化对压强的影响,是典型的基础题型。
【难度系数】
0.3
4. 一块砖的长、宽、高之比为4:2:1,若把它分别平放、侧放、立放在水平地面上,如图所示,这三种方法中,压力分别为$ F_1 $、$ F_2 $、$ F_3 $,压强分别为$ p_1 $、$ p_2 $、$ p_3 $,则(

平放 侧放 立放
A.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=1:2:4 $
B.$ F_1:F_2:F_3=1:2:4 $ $ p_1:p_2:p_3=4:2:1 $
C.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=1:1:4 $
D.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=4:2:1 $
A
)平放 侧放 立放
A.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=1:2:4 $
B.$ F_1:F_2:F_3=1:2:4 $ $ p_1:p_2:p_3=4:2:1 $
C.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=1:1:4 $
D.$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $ $ p_1:p_2:p_3=4:2:1 $
答案
4.A
解析
【分析】
本题考查水平面上物体的压力和压强的计算。首先明确:水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,因此砖无论怎么放置,压力大小不变;压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,在压力相同时,压强与受力面积成反比。接下来需根据砖的长宽高比例,确定三种放置方式的受力面积,进而计算压强的比值。
【解析】
1. 压力分析:砖放在水平地面上,对地面的压力等于砖的重力,即$ F=G $。由于砖的重力不变,因此平放、侧放、立放时对地面的压力相等,故$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $。
2. 压强分析:设砖的高为$ h $,则宽为$ 2h $,长为$ 4h $。
平放时,受力面积$ S_1 = 长×宽 = 4h×2h = 8h^2 $;
侧放时,受力面积$ S_2 = 长×高 = 4h×h = 4h^2 $;
立放时,受力面积$ S_3 = 宽×高 = 2h×h = 2h^2 $;
压强$ p=\frac{F}{S} $,因$ F $相同,故压强之比$ p_1:p_2:p_3=\frac{F}{S_1}:\frac{F}{S_2}:\frac{F}{S_3}=\frac{1}{8h^2}:\frac{1}{4h^2}:\frac{1}{2h^2}=1:2:4 $。
综上,$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $,$ p_1:p_2:p_3=1:2:4 $,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
压力、压强计算
【点评】
本题是基础的压强分析题,核心是掌握水平面上压力等于重力,结合压强公式分析受力面积变化,难度较低,适合基础巩固练习。
【难度系数】
0.3
本题考查水平面上物体的压力和压强的计算。首先明确:水平地面上的物体对地面的压力等于自身重力,因此砖无论怎么放置,压力大小不变;压强公式为$ p=\frac{F}{S} $,在压力相同时,压强与受力面积成反比。接下来需根据砖的长宽高比例,确定三种放置方式的受力面积,进而计算压强的比值。
【解析】
1. 压力分析:砖放在水平地面上,对地面的压力等于砖的重力,即$ F=G $。由于砖的重力不变,因此平放、侧放、立放时对地面的压力相等,故$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $。
2. 压强分析:设砖的高为$ h $,则宽为$ 2h $,长为$ 4h $。
平放时,受力面积$ S_1 = 长×宽 = 4h×2h = 8h^2 $;
侧放时,受力面积$ S_2 = 长×高 = 4h×h = 4h^2 $;
立放时,受力面积$ S_3 = 宽×高 = 2h×h = 2h^2 $;
压强$ p=\frac{F}{S} $,因$ F $相同,故压强之比$ p_1:p_2:p_3=\frac{F}{S_1}:\frac{F}{S_2}:\frac{F}{S_3}=\frac{1}{8h^2}:\frac{1}{4h^2}:\frac{1}{2h^2}=1:2:4 $。
综上,$ F_1:F_2:F_3=1:1:1 $,$ p_1:p_2:p_3=1:2:4 $,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
压力、压强计算
【点评】
本题是基础的压强分析题,核心是掌握水平面上压力等于重力,结合压强公式分析受力面积变化,难度较低,适合基础巩固练习。
【难度系数】
0.3
5. 如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。

(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用
(2)通过分析比较图中C、D、E三次实验得出结论:当受力面积相同时,压力的作用效果与
(3)你认为
(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用
B、C
(只填序号)两次实验。(2)通过分析比较图中C、D、E三次实验得出结论:当受力面积相同时,压力的作用效果与
压力大小
有关。(3)你认为
不能
(填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同
答案
5.(1)B、C (2)压力大小 (3)不能 受压面材料不同
解析
【分析】
要解决这道题,需明确探究压力作用效果的实验采用控制变量法,压力作用效果通过受压面的形变程度体现(转换法)。探究某一因素对压力作用效果的影响时,需控制其他因素不变,且受压面材料要相同,否则无法准确比较压力作用效果。
(1)探究受力面积的影响,需控制压力相同,改变受力面积,据此匹配对应实验;
(2)分析C、D、E的变量,推导结论;
(3)判断A、B能否比较,需看是否满足控制变量的要求。
【解析】
(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力大小相同,改变受力面积。B、C两次实验中,矿泉水瓶均装满水,压力大小相同;B中瓶子正放,受力面积大,C中瓶子倒放,受力面积小,且受压面均为海绵,符合实验要求,故选B、C。
(2)C、D、E三次实验中,瓶子与海绵的接触面积(受力面积)相同,瓶内水的多少不同,即压力大小不同,海绵的形变程度不同,因此得出:当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关。
(3)A、B两次实验中,受压面分别是砖块和海绵,材料不同,无法通过形变程度准确比较压力的作用效果,因此不能通过这两次实验探究压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同。
【答案】
(1)B、C (2)压力大小 (3)不能 受压面材料不同
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究压力作用效果的实验,核心是控制变量法和转换法的应用,需注意实验中受压面材料需一致,否则无法准确比较压力作用效果,属于力学基础实验题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确探究压力作用效果的实验采用控制变量法,压力作用效果通过受压面的形变程度体现(转换法)。探究某一因素对压力作用效果的影响时,需控制其他因素不变,且受压面材料要相同,否则无法准确比较压力作用效果。
(1)探究受力面积的影响,需控制压力相同,改变受力面积,据此匹配对应实验;
(2)分析C、D、E的变量,推导结论;
(3)判断A、B能否比较,需看是否满足控制变量的要求。
【解析】
(1)探究压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力大小相同,改变受力面积。B、C两次实验中,矿泉水瓶均装满水,压力大小相同;B中瓶子正放,受力面积大,C中瓶子倒放,受力面积小,且受压面均为海绵,符合实验要求,故选B、C。
(2)C、D、E三次实验中,瓶子与海绵的接触面积(受力面积)相同,瓶内水的多少不同,即压力大小不同,海绵的形变程度不同,因此得出:当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关。
(3)A、B两次实验中,受压面分别是砖块和海绵,材料不同,无法通过形变程度准确比较压力的作用效果,因此不能通过这两次实验探究压力作用效果与压力大小的关系,理由是受压面材料不同。
【答案】
(1)B、C (2)压力大小 (3)不能 受压面材料不同
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究压力作用效果的实验,核心是控制变量法和转换法的应用,需注意实验中受压面材料需一致,否则无法准确比较压力作用效果,属于力学基础实验题。
【难度系数】
0.6
6. 人工智能逐渐融入我们的生活。某餐厅的送餐机器人的质量为40 kg,底部有四个轮子,每个轮子与地面的接触面积为0.01 m²。(g取10 N/kg)。求:

(1)送餐机器人的重力。
(2)送餐机器人托着2 kg的食物静止等电梯时,对水平地面的压强。
(1)送餐机器人的重力。
(2)送餐机器人托着2 kg的食物静止等电梯时,对水平地面的压强。
答案
6.(1)由$G=mg$可得,送餐机器人的重力:
$G=mg=40\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
(2)机器人与食物的总质量:
$m_\mathrm{总}=40\ \mathrm{kg}+2\ \mathrm{kg}=42\ \mathrm{kg}$
机器人与食物的总重力:
$G_\mathrm{总}=m_\mathrm{总}g=42\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止时对水平地面的压力:
$F_\mathrm{压}=G_\mathrm{总}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止时对水平地面的压强:
$p=\frac{F_\mathrm{压}}{S_\mathrm{总}}=\frac{420\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m^2}×4}=10\ 500\ \mathrm{Pa}$
$G=mg=40\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
(2)机器人与食物的总质量:
$m_\mathrm{总}=40\ \mathrm{kg}+2\ \mathrm{kg}=42\ \mathrm{kg}$
机器人与食物的总重力:
$G_\mathrm{总}=m_\mathrm{总}g=42\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止时对水平地面的压力:
$F_\mathrm{压}=G_\mathrm{总}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止时对水平地面的压强:
$p=\frac{F_\mathrm{压}}{S_\mathrm{总}}=\frac{420\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m^2}×4}=10\ 500\ \mathrm{Pa}$
解析
【分析】
本题考查重力和压强的计算,解题思路如下:(1)计算送餐机器人的重力,直接利用重力公式$G=mg$,代入已知的机器人质量和$g$的值即可;(2)计算对水平地面的压强时,需先确定总压力(水平地面上压力等于总重力,总重力为机器人和食物的总重力),再计算总接触面积(四个轮子的接触面积之和),最后利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
【解析】
(1) 根据重力公式$G=mg$,代入机器人质量$m=40\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,可得:
$G=mg=40\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
(2) 首先计算机器人与食物的总质量:
$m_\mathrm{总}=40\ \mathrm{kg}+2\ \mathrm{kg}=42\ \mathrm{kg}$
总重力为:
$G_\mathrm{总}=m_\mathrm{总}g=42\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于总重力,即$F_\mathrm{压}=G_\mathrm{总}=420\ \mathrm{N}$;
总接触面积为四个轮子的接触面积之和:
$S_\mathrm{总}=0.01\ \mathrm{m^2}×4=0.04\ \mathrm{m^2}$
根据压强公式,对水平地面的压强:
$p=\frac{F_\mathrm{压}}{S_\mathrm{总}}=\frac{420\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=10500\ \mathrm{Pa}$
【答案】
(1) 送餐机器人的重力为$400\ \mathrm{N}$;(2) 对水平地面的压强为$10500\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题为基础力学计算题,考查重力、压强的基本公式应用,解题时需注意水平面上压力等于总重力,以及总接触面积是多个受力面的面积之和,属于常规题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查重力和压强的计算,解题思路如下:(1)计算送餐机器人的重力,直接利用重力公式$G=mg$,代入已知的机器人质量和$g$的值即可;(2)计算对水平地面的压强时,需先确定总压力(水平地面上压力等于总重力,总重力为机器人和食物的总重力),再计算总接触面积(四个轮子的接触面积之和),最后利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
【解析】
(1) 根据重力公式$G=mg$,代入机器人质量$m=40\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,可得:
$G=mg=40\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=400\ \mathrm{N}$
(2) 首先计算机器人与食物的总质量:
$m_\mathrm{总}=40\ \mathrm{kg}+2\ \mathrm{kg}=42\ \mathrm{kg}$
总重力为:
$G_\mathrm{总}=m_\mathrm{总}g=42\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=420\ \mathrm{N}$
机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于总重力,即$F_\mathrm{压}=G_\mathrm{总}=420\ \mathrm{N}$;
总接触面积为四个轮子的接触面积之和:
$S_\mathrm{总}=0.01\ \mathrm{m^2}×4=0.04\ \mathrm{m^2}$
根据压强公式,对水平地面的压强:
$p=\frac{F_\mathrm{压}}{S_\mathrm{总}}=\frac{420\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m^2}}=10500\ \mathrm{Pa}$
【答案】
(1) 送餐机器人的重力为$400\ \mathrm{N}$;(2) 对水平地面的压强为$10500\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力计算、压强计算
【点评】
本题为基础力学计算题,考查重力、压强的基本公式应用,解题时需注意水平面上压力等于总重力,以及总接触面积是多个受力面的面积之和,属于常规题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
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