2026年能力素养与学力提升八年级物理下册苏科版第102页答案
8. 一款环保共享电动汽车满载时总质量为$900 \mathrm{kg}$,轮胎与地面的总接触面积为$300 \mathrm{cm}^2$,静止在水平马路上时,电动汽车对路面的压强$p_1 =\_\_\_\_\_\_\mathrm{Pa}$;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,则此时电动汽车对地面的压强$p_2\_\_\_\_\_\_p_1$(选填“大于”“小于”或“等于”)($g$取$10 \mathrm{N/kg}$).

答案

$\boldsymbol{3×10^{5}}$
小于

解析

【分析】
解题思路分为两步:
1. 计算静止在水平马路上的压强$p_1$:静止在水平面上的物体,对水平面的压力等于自身重力,先利用$G=mg$计算总重力得到压力$F$,再结合压强公式$p=\frac{F}{S}$,注意面积单位换算,代入数值计算出$p_1$;
2. 判断陷入草坪时$p_2$与$p_1$的大小:陷入草坪后,汽车对地面的压力仍等于总重力(压力不变),但轮胎与地面的接触面积变大(受力面积变大),根据$p=\frac{F}{S}$,压力不变时受力面积越大压强越小,因此$p_2$小于$p_1$。
【解析】
1. 计算静止在水平马路上的压强$p_1$:
电动汽车满载时总重力:
$G = mg = 900\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 9000\mathrm{N}$
因静止在水平马路上,电动汽车对路面的压力等于总重力,即$F = G = 9000\mathrm{N}$
轮胎与地面的总接触面积换算为国际单位:$S = 300\mathrm{cm}^2 = 300 × 10^{-4}\mathrm{m}^2 = 0.03\mathrm{m}^2$
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p_1 = \frac{F}{S} = \frac{9000\mathrm{N}}{0.03\mathrm{m}^2} = 3 × 10^5\mathrm{Pa}$
2. 比较$p_2$与$p_1$的大小:
陷入松软草坪时,电动汽车对地面的压力仍等于自身总重力(压力$F$不变),但轮胎下陷后与地面的接触面积(受力面积$S$)变大,由$p=\frac{F}{S}$可知,压力不变时,受力面积越大,压强越小,因此$p_2$小于$p_1$。
【答案】
$3×10^{5}$;小于
【知识点】
固体压强的计算;压强大小的比较;压力与重力的关系
【点评】
本题考查固体压强的基础应用,关键是掌握“水平面上静止物体的压力等于自身重力”这一规律,同时要注意面积单位的换算,属于易上手的基础题型。
【难度系数】
0.8
9. 两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上,甲的质量为$16 \mathrm{kg}$,体积为$2 × 10^{-3} \mathrm{m}^3$,则甲的密度为
$8 × 10^{3}$
$\mathrm{kg/m}^3$.如图所示,当甲竖放,乙平放时,它们对地面的压强均为$1.6 × 10^4 \mathrm{Pa}$. 将它们均顺时针旋转$90°$,旋转后甲对地面的压强为$8 × 10^3 \mathrm{Pa}$,乙对地面的压强为
$3.2 × 10^{4}$
$\mathrm{Pa}$.

答案

$\boldsymbol{8×10^{3}}$
$\boldsymbol{3.2×10^{4}}$

解析

【分析】
1. 求甲的密度:已知甲的质量和体积,直接利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$计算即可。
2. 求乙旋转后的压强:
(1)首先根据甲的质量求出甲的重力,结合甲竖放时的压强求出甲竖放的底面积,再结合甲旋转后的压强求出甲平放的底面积,由于两长方体形状大小相同,可知乙平放和竖放的底面积与甲的对应底面积相等;
(2)利用乙原来平放时的压强和底面积求出乙的重力,最后根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,结合乙旋转后的底面积求出乙旋转后的压强。
【解析】
1. 计算甲的密度:
已知甲的质量$m_{甲}=16\ \mathrm{kg}$,体积$V_{甲}=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得:
$\rho_{甲}=\frac{m_{甲}}{V_{甲}}=\frac{16\ \mathrm{kg}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3}=8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$。
2. 计算乙旋转后的压强:
(1)甲的重力:$G_{甲}=m_{甲}g=16\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=160\ \mathrm{N}$($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)。
甲竖放时对地面的压强$p_{甲1}=1.6×10^4\ \mathrm{Pa}$,根据$p=\frac{F}{S}$,甲竖放的底面积:
$S_{甲竖}=\frac{G_{甲}}{p_{甲1}}=\frac{160\ \mathrm{N}}{1.6×10^4\ \mathrm{Pa}}=0.01\ \mathrm{m}^2$。
甲旋转后对地面的压强$p_{甲2}=8×10^3\ \mathrm{Pa}$,此时甲的底面积:
$S_{甲平}=\frac{G_{甲}}{p_{甲2}}=\frac{160\ \mathrm{N}}{8×10^3\ \mathrm{Pa}}=0.02\ \mathrm{m}^2$。
由于两长方体形状大小完全相同,故乙平放时的底面积$S_{乙平}=S_{甲平}=0.02\ \mathrm{m}^2$,乙旋转后的底面积$S_{乙竖}=S_{甲竖}=0.01\ \mathrm{m}^2$。
(2)乙原来平放时对地面的压强$p_{乙1}=1.6×10^4\ \mathrm{Pa}$,乙的重力:
$G_{乙}=p_{乙1}S_{乙平}=1.6×10^4\ \mathrm{Pa}×0.02\ \mathrm{m}^2=320\ \mathrm{N}$。
乙旋转后对地面的压强:
$p_{乙2}=\frac{G_{乙}}{S_{乙竖}}=\frac{320\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2}=3.2×10^4\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
$8×10^{3}$;$3.2×10^{4}$
【知识点】
密度的计算;固体压强计算
【点评】
本题考查密度和固体压强的综合计算,关键是理解水平地面上物体对地面的压力等于自身重力,且利用好长方体形状相同的条件,找到底面积的关系。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示,重$7 \mathrm{N}$的质地均匀的长方体放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为$0.01 \mathrm{m}^2$,则它对桌面的压强为
700
$\mathrm{Pa}$;若第一次沿虚线$a$竖直切除该物体右边露出桌面的部分,剩余部分对桌面的压强会
变小
(选填“变大”“变小”或“不变”下同);第二次沿虚线$b$竖直切除该物体右边阴影部分,与第一次相比剩余部分对桌面的压强会
不变
.

答案

700
变小
不变

解析

【分析】
1. 计算对桌面的压强:水平桌面上的物体对桌面的压力等于自身重力,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入已知的压力和接触面积即可算出压强。
2. 第一次沿虚线$a$竖直切除露出桌面的部分:切除后剩余部分的重力减小,对桌面的压力减小,而接触面积不变,根据$p=\frac{F}{S}$,压力变小、接触面积不变时,压强变小。
3. 第二次沿虚线$b$竖直切除阴影部分:质地均匀的柱体对桌面的压强可推导为$p=\rho gh$,竖直切除后,物体的密度$\rho$和高度$h$都不变,因此压强不变;也可从压力与接触面积的比值分析,剩余部分重力与接触面积的比值和原比值相同,故压强不变。
【解析】
1. 计算对桌面的压强:
水平桌面上,长方体对桌面的压力等于其重力,即$F = G = 7\mathrm{N}$,
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,代入数据得:
$p = \frac{7\mathrm{N}}{0.01\mathrm{m}^2} = 700\mathrm{Pa}$。
2. 第一次沿虚线$a$竖直切除露出桌面的部分:
切除后,剩余部分的重力减小,对桌面的压力$F_1 < G$,接触面积$S$保持不变,
由$p = \frac{F}{S}$可知,压力变小、接触面积不变时,剩余部分对桌面的压强变小。
3. 第二次沿虚线$b$竖直切除右边阴影部分:
对于质地均匀的柱体,对桌面的压强可推导为$p = \rho gh$($\rho$为物体密度,$h$为物体高度),
竖直切除后,物体的密度$\rho$和高度$h$均不变,因此剩余部分对桌面的压强不变。
【答案】
700;变小;不变
【知识点】
压强的计算;柱体压强规律;压力与重力的关系
【点评】
本题考查压强的计算及压强变化的分析,关键是理解水平面上压力与重力的关系,掌握柱体压强公式的推导和应用,明确不同切割方式对压力、接触面积的影响。
【难度系数】
0.6
11. 有两个质量分布均匀的正方体 A、B,已知 A 的边长为$20 \mathrm{cm}$,B 的质量为$4 \mathrm{kg}$,边长为$10 \mathrm{cm}$.将 B 放置在水平桌面上时(如图甲),B 对桌面的压强为
4000
$\mathrm{Pa}$;如图乙,将 A 叠放在 B 的正上方,B 对水平桌面的压强增加了$6000 \mathrm{Pa}$,则 A 对 B 的压强与 B 对水平桌面的压强之比为
3:5
.($g$取$10 \mathrm{N/kg}$)

答案

4000
$\boldsymbol{3:5}$

解析

【分析】
第一空:计算B对桌面的压强时,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,水平桌面受到的压力等于B的重力,先通过重力公式求出B的重力,再计算B的底面积,最后代入压强公式求解。
第二空:首先利用B对桌面增加的压强和B的底面积,求出A的重力(即A对B的压力);然后分别计算A对B的压强(受力面积为B的底面积)和B对桌面的总压强,最后求出两者的比值。
【解析】
1. 计算甲图中B对桌面的压强:
B的重力:$G_B = m_B g = 4\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} = 40\mathrm{N}$
B的底面积:$S_B = (0.1\mathrm{m})^2 = 0.01\mathrm{m}^2$
水平桌面受到的压力$F_B = G_B = 40\mathrm{N}$,则B对桌面的压强:
$p_B = \frac{F_B}{S_B} = \frac{40\mathrm{N}}{0.01\mathrm{m}^2} = 4000\mathrm{Pa}$
2. 计算A对B的压强与B对桌面的压强之比:
由$\Delta p = \frac{\Delta F}{S_B}$得,A的重力(即增加的压力):
$\Delta F = G_A = \Delta p × S_B = 6000\mathrm{Pa} × 0.01\mathrm{m}^2 = 60\mathrm{N}$
A对B的压力$F_{A对B} = G_A = 60\mathrm{N}$,受力面积为B的底面积$S_B$,则A对B的压强:
$p_{A对B} = \frac{F_{A对B}}{S_B} = \frac{60\mathrm{N}}{0.01\mathrm{m}^2} = 6000\mathrm{Pa}$
B对桌面的总压力$F_{总} = G_A + G_B = 60\mathrm{N} + 40\mathrm{N} = 100\mathrm{N}$,则B对桌面的总压强:
$p_{B总} = \frac{F_{总}}{S_B} = \frac{100\mathrm{N}}{0.01\mathrm{m}^2} = 10000\mathrm{Pa}$
(或$p_{B总} = p_B + \Delta p = 4000\mathrm{Pa} + 6000\mathrm{Pa} = 10000\mathrm{Pa}$)
所以A对B的压强与B对桌面的压强之比:
$\frac{p_{A对B}}{p_{B总}} = \frac{6000\mathrm{Pa}}{10000\mathrm{Pa}} = \frac{3}{5}$
【答案】
4000;$\boldsymbol{3:5}$
【知识点】
压强的计算;重力的计算
【点评】
本题考查压强的相关计算,关键是明确压力与受力面积的对应关系,注意叠放时受力面积的判断,同时要熟练运用压强和重力的计算公式。
【难度系数】
0.6
12. 如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从左到右逐步增大,对地面的压强分别为$p_1$、$p_2$和$p_3$,则下列关系正确的是
(
A
)

A.$p_1 < p_2 < p_3$
B.$p_1 = p_2 = p_3$
C.$p_1 > p_2 > p_3$
D.缺少条件,无法判断

答案

A

解析

【分析】
要判断三个物体对地面的压强大小关系,可按以下思路分析:
1. 水平地面上的物体,对地面的压力等于自身重力;
2. 结合密度公式和柱体体积公式,将压力转化为与密度、高度相关的表达式;
3. 推导得出柱体对地面的压强公式$p=\rho gh$,再根据三个物体的密度和高度关系判断压强大小。
三个物体均为铁制实心,密度$\rho$相同,$g$为常量,且高度从左到右逐渐增大,因此压强随高度增大而增大。
【解析】
对于放在水平地面上的实心柱体(立方体、长方体、圆柱体都属于柱体),推导其对地面的压强:
① 水平地面上,物体对地面的压力等于自身重力:$F = G = mg$;
② 由密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,可得$m = \rho V$,柱体的体积$V = Sh$($S$为底面积,$h$为高度),因此$m = \rho Sh$;
③ 将$m = \rho Sh$代入压力公式,得$F = \rho Shg$;
④ 根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,代入$F$的表达式:
$p = \frac{\rho Shg}{S} = \rho gh$;
⑤ 已知三个物体均为铁制实心物体,密度$\rho$相同,$g$是常量,且高度$h_1 < h_2 < h_3$,根据$p = \rho gh$可知:$p_1 < p_2 < p_3$。
【答案】
A
【知识点】
柱体压强特殊计算、密度公式应用
【点评】
本题考查固体压强的特殊计算,核心是推导得出柱体对水平地面的压强公式$p=\rho gh$,明确当材料相同时,柱体对地面的压强仅与高度有关,高度越大,压强越大。解题时需熟练掌握压强、密度公式的变形与推导。
【难度系数】
0.7
13. 在一次案件的侦破中,公安人员在海滩案发现场发现了罪犯站立时留下的清晰的脚印,经测量两只脚印的总面积为$0.04 \mathrm{m}^2$. 警察同时在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,与地面接触的面积为$1 × 10^{-3} \mathrm{m}^2$,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计的示数为$15 \mathrm{N}$. 根据以上数据($g$取$10 \mathrm{N/kg}$),求:
(1) 垫片对地面的压强.
(2) 罪犯的重力.

答案

(1) 解:$p=\frac{F}{S}=\frac{15\ \mathrm{N}}{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
(2) 解:当垫片下陷深度与鞋印深度相同时,压强相等,罪犯站立时对地面的压力$F'=pS'=1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2=600\ \mathrm{N}$
罪犯的重力$G=F'=600\ \mathrm{N}$

解析

【分析】
(1)求垫片对地面的压强,已知垫片对地面的压力等于测力计示数15N,受力面积为$1×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$,直接利用压强公式$p=\frac{F}{S}$即可计算。
(2)当垫片下陷深度与鞋印深度相同时,说明地面受到的压强相等,即罪犯对地面的压强等于垫片对地面的压强。已知罪犯脚印的总面积,利用压强公式的变形$F=pS$可求出罪犯对地面的压力,而罪犯站立时对地面的压力等于自身重力,从而得到罪犯的重力。
【解析】
(1) 垫片对地面的压力等于测力计的示数,即$F = 15\ \mathrm{N}$,受力面积$S = 1×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$,根据压强公式:
$p=\frac{F}{S}=\frac{15\ \mathrm{N}}{1×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
(2) 当垫片下陷深度与鞋印深度相同时,地面受到的压强相等,即罪犯对地面的压强$p' = p = 1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}$。
罪犯站立时对地面的压力等于其重力,根据$p=\frac{F}{S}$变形得:
$F' = p'S' = 1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}×0.04\ \mathrm{m}^2 = 600\ \mathrm{N}$
所以罪犯的重力$G = F' = 600\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) $1.5×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
(2) $600\ \mathrm{N}$
【知识点】
压强的计算;压力与重力的关系
【点评】
本题考查压强公式的实际应用,关键在于抓住“下陷深度相同则压强相等”这一核心条件,将实际问题转化为物理模型,灵活运用压强公式及其变形公式求解,注重理论联系实际,考察学生对压强概念的理解和公式的运用能力。
【难度系数】
0.7