5. 甲、乙两物体静止放在水平地面上,与地面的接触面积之比为$S_{甲}:S_{乙}= 3:1$,对地面压强之比为$p_{甲}:p_{乙}= 4:3$。则甲、乙两物体对地面的压力之比为(
A.4:9
B.9:4
C.4:1
D.1:4
C
)A.4:9
B.9:4
C.4:1
D.1:4
答案
C
解析
已知$S_{甲}:S_{乙}=3:1$,$p_{甲}:p_{乙}=4:3$。
由压强公式$p = \frac{F}{S}$可得$F = pS$。
则$F_{甲}=p_{甲}S_{甲}$,$F_{乙}=p_{乙}S_{乙}$。
$\frac{F_{甲}}{F_{乙}}=\frac{p_{甲}S_{甲}}{p_{乙}S_{乙}}=\frac{p_{甲}}{p_{乙}}×\frac{S_{甲}}{S_{乙}}=\frac{4}{3}×\frac{3}{1}=4:1$
C
由压强公式$p = \frac{F}{S}$可得$F = pS$。
则$F_{甲}=p_{甲}S_{甲}$,$F_{乙}=p_{乙}S_{乙}$。
$\frac{F_{甲}}{F_{乙}}=\frac{p_{甲}S_{甲}}{p_{乙}S_{乙}}=\frac{p_{甲}}{p_{乙}}×\frac{S_{甲}}{S_{乙}}=\frac{4}{3}×\frac{3}{1}=4:1$
C
6. 如图所示是a、b两种物质质量和体积的关系图像。若用质量相等的a、b两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,将它们放在水平地面上。则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为(

A.1:1
B.1:2
C.3:2
D.3:1
D
)A.1:1
B.1:2
C.3:2
D.3:1
答案
D
解析
由图像得,当$V_{a}=10\ cm^3$时,$m_{a}=30\ g$;当$V_{b}=30\ cm^3$时,$m_{b}=30\ g$。
$\rho_{a}=\frac{m_{a}}{V_{a}}=\frac{30\ g}{10\ cm^3}=3\ g/cm^3$,$\rho_{b}=\frac{m_{b}}{V_{b}}=\frac{30\ g}{30\ cm^3}=1\ g/cm^3$,故$\rho_{a}:\rho_{b}=3:1$。
圆柱体对地面压强$p=\frac{F}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\rho gh$($V=Sh$)。
因$h_{a}=h_{b}$,则$p_{a}:p_{b}=\rho_{a}:\rho_{b}=3:1$。
D
$\rho_{a}=\frac{m_{a}}{V_{a}}=\frac{30\ g}{10\ cm^3}=3\ g/cm^3$,$\rho_{b}=\frac{m_{b}}{V_{b}}=\frac{30\ g}{30\ cm^3}=1\ g/cm^3$,故$\rho_{a}:\rho_{b}=3:1$。
圆柱体对地面压强$p=\frac{F}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\rho gh$($V=Sh$)。
因$h_{a}=h_{b}$,则$p_{a}:p_{b}=\rho_{a}:\rho_{b}=3:1$。
D
7. 如图所示,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,留下深浅相同、大小不同的脚印。则(

A.甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强
B.甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强
C.甲对沙滩的压力等于乙对沙滩的压力
D.甲对沙滩的压力小于乙对沙滩的压力
B
)A.甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强
B.甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强
C.甲对沙滩的压力等于乙对沙滩的压力
D.甲对沙滩的压力小于乙对沙滩的压力
答案
B
解析
【分析】
首先,压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅程度反映了压力作用效果的强弱。题目中提到甲、乙两人的脚印深浅相同,这说明他们对沙滩的压力作用效果相同,即压强相同。接下来再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$分析压力大小:在压强$p$相同的情况下,受力面积$S$越大,压力$F$越大,甲的脚印面积更大,所以甲对沙滩的压力更大。现在逐一分析选项:
对于A、B选项,根据脚印深浅相同判断压强相等,所以A错误,B正确;
对于C、D选项,结合压强公式,甲的受力面积大,压强相同,所以甲的压力更大,因此C、D错误。
【解析】
1. 判断压强大小:
脚印深浅相同,说明甲、乙对沙滩的压力作用效果相同,根据压强的物理意义,可知甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强,故A错误,B正确。
2. 判断压力大小:
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,变形可得$F=pS$。已知$p_{甲}=p_{乙}$,且甲的脚印面积$S_{甲}>S_{乙}$,因此$F_{甲}=p_{甲}S_{甲}>p_{乙}S_{乙}=F_{乙}$,即甲对沙滩的压力大于乙对沙滩的压力,故C、D错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
压强的物理意义,压强公式应用
【点评】
本题重点考查对压强物理意义的理解以及压强公式的应用,解题的关键是通过脚印深浅判断压强大小,再结合受力面积分析压力的大小关系,需要明确压强是反映压力作用效果的物理量。
【难度系数】
0.7
首先,压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅程度反映了压力作用效果的强弱。题目中提到甲、乙两人的脚印深浅相同,这说明他们对沙滩的压力作用效果相同,即压强相同。接下来再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$分析压力大小:在压强$p$相同的情况下,受力面积$S$越大,压力$F$越大,甲的脚印面积更大,所以甲对沙滩的压力更大。现在逐一分析选项:
对于A、B选项,根据脚印深浅相同判断压强相等,所以A错误,B正确;
对于C、D选项,结合压强公式,甲的受力面积大,压强相同,所以甲的压力更大,因此C、D错误。
【解析】
1. 判断压强大小:
脚印深浅相同,说明甲、乙对沙滩的压力作用效果相同,根据压强的物理意义,可知甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强,故A错误,B正确。
2. 判断压力大小:
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,变形可得$F=pS$。已知$p_{甲}=p_{乙}$,且甲的脚印面积$S_{甲}>S_{乙}$,因此$F_{甲}=p_{甲}S_{甲}>p_{乙}S_{乙}=F_{乙}$,即甲对沙滩的压力大于乙对沙滩的压力,故C、D错误。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
压强的物理意义,压强公式应用
【点评】
本题重点考查对压强物理意义的理解以及压强公式的应用,解题的关键是通过脚印深浅判断压强大小,再结合受力面积分析压力的大小关系,需要明确压强是反映压力作用效果的物理量。
【难度系数】
0.7
8. 质量为60kg的小明是一位武术爱好者,他以马步姿势练功时,每只脚与水平地面的接触面积是$200cm^2$,则其中一只脚对水平地面的压力为
300
N,其中一只脚对地面的压强为15000
Pa;他走路时对水平地面的压强为30000
Pa。(g取10N/kg)答案
300 15 000 30 000
解析
小明的重力:$G = mg = 60\,kg × 10\,N/kg = 600\,N$
马步时一只脚对地面的压力:$F_1 = \frac{G}{2} = \frac{600\,N}{2} = 300\,N$
接触面积:$S = 200\,cm^2 = 200 × 10^{-4}\,m^2 = 0.02\,m^2$
马步时一只脚对地面的压强:$p_1 = \frac{F_1}{S} = \frac{300\,N}{0.02\,m^2} = 15000\,Pa$
走路时对地面的压力:$F_2 = G = 600\,N$
走路时对地面的压强:$p_2 = \frac{F_2}{S} = \frac{600\,N}{0.02\,m^2} = 30000\,Pa$
300;15000;30000
马步时一只脚对地面的压力:$F_1 = \frac{G}{2} = \frac{600\,N}{2} = 300\,N$
接触面积:$S = 200\,cm^2 = 200 × 10^{-4}\,m^2 = 0.02\,m^2$
马步时一只脚对地面的压强:$p_1 = \frac{F_1}{S} = \frac{300\,N}{0.02\,m^2} = 15000\,Pa$
走路时对地面的压力:$F_2 = G = 600\,N$
走路时对地面的压强:$p_2 = \frac{F_2}{S} = \frac{600\,N}{0.02\,m^2} = 30000\,Pa$
300;15000;30000
9. 实心均匀正方体A、B受到的重力均为64N,A、B的边长分别为0.1m和0.2m,将上述正方体按如图所示的方式叠放,则B对A的压力的受力面积为

0.01
$m^2$,A对水平地面的压强为12800
Pa。答案
0.01 12 800
解析
B对A的压力的受力面积为正方体A的上表面积,A的边长为0.1m,其面积$S_A=(0.1m)^2 = 0.01m^2$。
A对水平地面的压力等于A和B的重力之和,即$F = G_A+G_B=64N + 64N=128N$,受力面积为A的底面积$S_A = 0.01m^2$,压强$p=\frac{F}{S_A}=\frac{128N}{0.01m^2}=12800Pa$。
0.01 12800
A对水平地面的压力等于A和B的重力之和,即$F = G_A+G_B=64N + 64N=128N$,受力面积为A的底面积$S_A = 0.01m^2$,压强$p=\frac{F}{S_A}=\frac{128N}{0.01m^2}=12800Pa$。
0.01 12800
10. 一只不透气的轻质软塑料袋铺满在长1m、宽0.5m的桌面上,一块长0.8m、宽0.4m质量为4kg的木板平压在塑料袋的中央,质量为60kg的小杰坐在木板上,身体与木板的接触面积为$600cm^2$,g取10N/kg。求:
(1)小杰对木板的压强是多少?
(2)木板对塑料袋的压强是多少?
(1)小杰对木板的压强是多少?
(2)木板对塑料袋的压强是多少?
答案
(1)$1× 10^{4}\ Pa$ (2)2 000 Pa
解析
(1)小杰对木板的压力:$F_1 = m_1g = 60\ kg × 10\ N/kg = 600\ N$
受力面积:$S_1 = 600\ cm^2 = 0.06\ m^2$
压强:$p_1 = \frac{F_1}{S_1} = \frac{600\ N}{0.06\ m^2} = 1 × 10^4\ Pa$
(2)木板对塑料袋的压力:$F_2 = (m_1 + m_2)g = (60\ kg + 4\ kg) × 10\ N/kg = 640\ N$
受力面积:$S_2 = 0.8\ m × 0.4\ m = 0.32\ m^2$
压强:$p_2 = \frac{F_2}{S_2} = \frac{640\ N}{0.32\ m^2} = 2000\ Pa$
受力面积:$S_1 = 600\ cm^2 = 0.06\ m^2$
压强:$p_1 = \frac{F_1}{S_1} = \frac{600\ N}{0.06\ m^2} = 1 × 10^4\ Pa$
(2)木板对塑料袋的压力:$F_2 = (m_1 + m_2)g = (60\ kg + 4\ kg) × 10\ N/kg = 640\ N$
受力面积:$S_2 = 0.8\ m × 0.4\ m = 0.32\ m^2$
压强:$p_2 = \frac{F_2}{S_2} = \frac{640\ N}{0.32\ m^2} = 2000\ Pa$
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