3. 小明用如图所示的装置来探究影响压力作用效果的因素,可以看出,小明研究的是对压力的作用效果的影响。若要使瓶子倒放时与正放时产生相同的作用效果,可以将(选填“正放”或“倒放”)的瓶子中的水倒出一些。

答案
受力面积;倒放
解析
由图可知,甲、乙两图中瓶子对海绵的压力相同(都为瓶子和水的总重力),但受力面积不同(正放时底面积大,倒放时底面积小),所以小明研究的是受力面积对压力作用效果的影响。倒放时受力面积小,压力作用效果更明显,要使倒放与正放作用效果相同,需减小倒放时的压力,即倒出倒放瓶子中的一些水。
4. 书法是中华民族优秀文化的瑰宝,书写时将纸平铺于水平桌面上,纸上放置一块镇纸(一般为长方体石条)。若一镇纸质量为 $ 300 \mathrm{ g} $,与纸面接触面积为 $ 30 \mathrm{ cm}^{2} $,则镇纸对纸的压强为 $ \mathrm{Pa} $。 $ g $ 取 $ 10 \mathrm{ N/kg} $。
答案
1000
解析
已知:镇纸质量$m=300\ \mathrm{g}=0.3\ \mathrm{kg}$,接触面积$S=30\ \mathrm{cm}^2=30×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$。
镇纸对纸的压力$F=G=mg=0.3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3\ \mathrm{N}$。
压强$p=\frac{F}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa}$。
镇纸对纸的压力$F=G=mg=0.3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=3\ \mathrm{N}$。
压强$p=\frac{F}{S}=\frac{3\ \mathrm{N}}{3×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=1000\ \mathrm{Pa}$。
5. 一辆小汽车静止在水平地面上时,每个轮胎与地面的接触面积为 $ 0.02 \mathrm{ m}^{2} $,若该小汽车对地面的压强是 $ 2 × 10^{5} \mathrm{ Pa} $,则其质量为 $ \mathrm{kg} $。 $ g $ 取 $ 10 \mathrm{ N/kg} $。
答案
已知每个轮胎与地面的接触面积为$0.02\mathrm{m}^2$,一般小汽车有$4$个轮胎,则小汽车与地面的总接触面积:
$S = 4×0.02\mathrm{m}^2= 0.08\mathrm{m}^2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$(其中$p$为压强,$F$为压力,$S$为受力面积),可得小汽车对地面的压力:
$F = pS = 2×10^{5}\mathrm{Pa}×0.08\mathrm{m}^2 = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
小汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力,即$F = G$,所以小汽车的重力$G = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
根据重力公式$G = mg$(其中$G$为重力,$m$为质量,$g$为重力加速度),可得小汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^{4}\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}} = 1.6×10^{3}\mathrm{kg}$。
故答案为:$1.6×10^{3}$。
$S = 4×0.02\mathrm{m}^2= 0.08\mathrm{m}^2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$(其中$p$为压强,$F$为压力,$S$为受力面积),可得小汽车对地面的压力:
$F = pS = 2×10^{5}\mathrm{Pa}×0.08\mathrm{m}^2 = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
小汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力,即$F = G$,所以小汽车的重力$G = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
根据重力公式$G = mg$(其中$G$为重力,$m$为质量,$g$为重力加速度),可得小汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^{4}\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}} = 1.6×10^{3}\mathrm{kg}$。
故答案为:$1.6×10^{3}$。
解析
【解析】
已知每个轮胎与地面的接触面积为$0.02\mathrm{m}^2$,小汽车有4个轮胎,则总接触面积:
$S = 4×0.02\mathrm{m}^2= 0.08\mathrm{m}^2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得小汽车对地面的压力:
$F = pS = 2×10^{5}\mathrm{Pa}×0.08\mathrm{m}^2 = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
由于小汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$F = G$,所以$G = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
根据重力公式$G = mg$,可得小汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^{4}\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}} = 1.6×10^{3}\mathrm{kg}$。
【答案】
$1.6×10^{3}$
【知识点】
压强公式的应用、重力公式的应用
【点评】
本题考查压强与重力的综合计算,解题关键是明确水平面上静止物体对地面的压力等于自身重力,且需注意计算总接触面积时要考虑轮胎数量。
【难度系数】
0.7
已知每个轮胎与地面的接触面积为$0.02\mathrm{m}^2$,小汽车有4个轮胎,则总接触面积:
$S = 4×0.02\mathrm{m}^2= 0.08\mathrm{m}^2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得小汽车对地面的压力:
$F = pS = 2×10^{5}\mathrm{Pa}×0.08\mathrm{m}^2 = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
由于小汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$F = G$,所以$G = 1.6×10^{4}\mathrm{N}$。
根据重力公式$G = mg$,可得小汽车的质量:
$m=\frac{G}{g}=\frac{1.6×10^{4}\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}} = 1.6×10^{3}\mathrm{kg}$。
【答案】
$1.6×10^{3}$
【知识点】
压强公式的应用、重力公式的应用
【点评】
本题考查压强与重力的综合计算,解题关键是明确水平面上静止物体对地面的压力等于自身重力,且需注意计算总接触面积时要考虑轮胎数量。
【难度系数】
0.7
6. 下列四个实例中,为了增大压强的是()。

答案
A
解析
压强的大小与压力和受力面积有关,增大压强的方法有:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
A选项吸管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积来增大压强;
B选项在铁轨下面铺枕木,是通过增大受力面积来减小压强;
C选项书包背带做得较宽,是通过增大受力面积来减小压强;
D选项图钉帽做得较大,是通过增大受力面积来减小压强。
所以为了增大压强的是A选项。
A选项吸管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积来增大压强;
B选项在铁轨下面铺枕木,是通过增大受力面积来减小压强;
C选项书包背带做得较宽,是通过增大受力面积来减小压强;
D选项图钉帽做得较大,是通过增大受力面积来减小压强。
所以为了增大压强的是A选项。
7. 当你双脚站立在水平地面上时,你对水平地面的压强最接近()。
A.$ 10^{2} \mathrm{ Pa} $
B.$ 10^{4} \mathrm{ Pa} $
C.$ 10^{6} \mathrm{ Pa} $
D.$ 10^{8} \mathrm{ Pa} $
A.$ 10^{2} \mathrm{ Pa} $
B.$ 10^{4} \mathrm{ Pa} $
C.$ 10^{6} \mathrm{ Pa} $
D.$ 10^{8} \mathrm{ Pa} $
答案
B
解析
估测中学生质量约50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚站立时与地面接触面积约0.05m²,压强p=F/S=G/S=500N/0.05m²=10⁴Pa。
8. 如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲所受的重力为 $ G_{1} $,桌面面积为 $ S_{1} $;物体乙所受的重力为 $ G_{2} $,下表面的面积为 $ S_{2} $。下列说法正确的是()。

A.甲对海绵的压力就是甲所受的重力
B.乙对甲的压力就是乙所受的重力
C.甲对海绵的压强大小为 $ \dfrac{G_{1} + G_{2}}{S_{1}} $
D.乙对甲的压强大小为 $ \dfrac{G_{1} + G_{2}}{S_{2}} $
A.甲对海绵的压力就是甲所受的重力
B.乙对甲的压力就是乙所受的重力
C.甲对海绵的压强大小为 $ \dfrac{G_{1} + G_{2}}{S_{1}} $
D.乙对甲的压强大小为 $ \dfrac{G_{1} + G_{2}}{S_{2}} $
答案
C
解析
A.甲对海绵的压力大小等于甲和乙的总重力,即$G_{1}+G_{2}$,压力不是重力,A错误;B.乙对甲的压力大小等于乙的重力$G_{2}$,压力不是重力,B错误;C.甲对海绵的压力为$G_{1}+G_{2}$,受力面积为甲的桌面面积$S_{1}$,压强$p = \frac{F}{S}=\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{1}}$,C正确;D.乙对甲的压力为$G_{2}$,受力面积为乙的下表面面积$S_{2}$,压强$p = \frac{G_{2}}{S_{2}}$,D错误。
9. 小明同学在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图所示的两种方法进行实验,他用两只手的食指分别顶住削好的铅笔两端,使铅笔保持静止。

(1)在这两种方法中,你认为(选填“甲”或“乙”)的方法不合理,理由是。
(2)若铅笔笔尖面积是 $ 5 × 10^{-7} \mathrm{ m}^{2} $,两手指均用 $ 2 \mathrm{ N} $ 的力顶住铅笔两端,则笔尖对手指的压强为 $ \mathrm{Pa} $。
(1)在这两种方法中,你认为(选填“甲”或“乙”)的方法不合理,理由是。
(2)若铅笔笔尖面积是 $ 5 × 10^{-7} \mathrm{ m}^{2} $,两手指均用 $ 2 \mathrm{ N} $ 的力顶住铅笔两端,则笔尖对手指的压强为 $ \mathrm{Pa} $。
答案
(1)乙;没有控制压力大小相同
(2)$4× 10^{6}$
(2)$4× 10^{6}$
解析
【解析】
(1)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小相同。乙图中铅笔竖直放置,铅笔自身有重力,会使下方手指受到的压力大于上方手指受到的压力,没有控制压力大小相等,所以乙的方法不合理。
(2)根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,已知压力$ F=2\mathrm{N} $,受力面积$ S=5×10^{-7}\mathrm{m}^2 $,则笔尖对手指的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{2\mathrm{N}}{5×10^{-7}\mathrm{m}^2}=4×10^{6}\mathrm{Pa} $
【答案】
(1)乙;没有控制压力大小相同
(2)$4× 10^{6}$
【知识点】
压力作用效果的影响因素;压强的计算
【点评】
本题考查控制变量法在探究压力作用效果实验中的应用,以及压强的计算,要注意控制变量法的正确使用和压强公式的规范应用。
【难度系数】
0.6
(1)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小相同。乙图中铅笔竖直放置,铅笔自身有重力,会使下方手指受到的压力大于上方手指受到的压力,没有控制压力大小相等,所以乙的方法不合理。
(2)根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $,已知压力$ F=2\mathrm{N} $,受力面积$ S=5×10^{-7}\mathrm{m}^2 $,则笔尖对手指的压强:
$ p=\frac{F}{S}=\frac{2\mathrm{N}}{5×10^{-7}\mathrm{m}^2}=4×10^{6}\mathrm{Pa} $
【答案】
(1)乙;没有控制压力大小相同
(2)$4× 10^{6}$
【知识点】
压力作用效果的影响因素;压强的计算
【点评】
本题考查控制变量法在探究压力作用效果实验中的应用,以及压强的计算,要注意控制变量法的正确使用和压强公式的规范应用。
【难度系数】
0.6
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