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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 $______ $ F_2 $,$ p_1 $______ $ p_2 $。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
-
-
答案
等于
小于
小于
解析
【解析】
将轻质三角板作为研究对象，其重力可忽略，拇指和食指对三角板的力是一对平衡力，大小相等；根据力的作用是相互的，三角板对拇指的压力$F_1$和对食指的压力$F_2$大小相等，即$F_1 = F_2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，当压力$F$相等时，接触面积$S$越大，压强越小。由图可知$S_1 ＞ S_2$，所以$p_1 ＜ p_2$。
【答案】
等于；小于
【知识点】
二力平衡条件、力的作用相互性、压强公式应用
【点评】
本题结合二力平衡和力的作用相互性判断压力大小，再利用压强公式比较压强，需注意接触面积的大小差异，是力学基础综合题。
【难度系数】
0.8
将轻质三角板作为研究对象，其重力可忽略，拇指和食指对三角板的力是一对平衡力，大小相等；根据力的作用是相互的，三角板对拇指的压力$F_1$和对食指的压力$F_2$大小相等，即$F_1 = F_2$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，当压力$F$相等时，接触面积$S$越大，压强越小。由图可知$S_1 ＞ S_2$，所以$p_1 ＜ p_2$。
【答案】
等于；小于
【知识点】
二力平衡条件、力的作用相互性、压强公式应用
【点评】
本题结合二力平衡和力的作用相互性判断压力大小，再利用压强公式比较压强，需注意接触面积的大小差异，是力学基础综合题。
【难度系数】
0.8
2. (双选)如图所示,在水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为 70 kg,没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为 50 kg,却深陷雪地。下列说法中正确的是( )
A.芳芳对雪地的压力比小明大
B.芳芳对雪地的压力和小明一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
A.芳芳对雪地的压力比小明大
B.芳芳对雪地的压力和小明一样
C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明小
D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
答案
AC
解析
【解析】
1. 压力分析：在水平雪地上，压力等于物体的重力，根据$G=mg$，芳芳总质量70kg大于小明总质量50kg，所以芳芳的重力更大，对雪地的压力比小明大，故A正确，B错误。
2. 压强分析：压强是单位面积上受到的压力，芳芳未陷入雪地，小明深陷雪地，说明芳芳对雪地的压强更小，即芳芳对雪地单位面积的压力比小明小，故C正确，D错误。
【答案】
AC
【知识点】
压力的计算、压强的概念
【点评】
本题结合实际场景考查压力与压强的相关知识，需明确压力与重力的关系，以及通过现象判断压强大小的方法，注重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.6
1. 压力分析：在水平雪地上，压力等于物体的重力，根据$G=mg$，芳芳总质量70kg大于小明总质量50kg，所以芳芳的重力更大，对雪地的压力比小明大，故A正确，B错误。
2. 压强分析：压强是单位面积上受到的压力，芳芳未陷入雪地，小明深陷雪地，说明芳芳对雪地的压强更小，即芳芳对雪地单位面积的压力比小明小，故C正确，D错误。
【答案】
AC
【知识点】
压力的计算、压强的概念
【点评】
本题结合实际场景考查压力与压强的相关知识，需明确压力与重力的关系，以及通过现象判断压强大小的方法，注重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.6
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
甲：
乙：
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
甲：
乙：
答案
B
解析
【解析】
1. 分析压力：木块对桌面的压力等于木块的重力，推动过程中木块重力不变，因此压力$F$不变。
2. 分析摩擦力：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，此过程中压力不变，接触面粗糙程度不变，故摩擦力$f$不变。
3. 分析压强：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，压力$F$不变，推动过程中木块与桌面的接触面积$S$减小，因此压强$p$变大。
综上，$F$、$f$不变，$p$变大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力的关系、压强的影响因素、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查压力、压强和滑动摩擦力的影响因素，需明确各物理量的决定因素，区分接触面积对不同物理量的影响，是对基础物理概念的综合考查。
【难度系数】
0.7
1. 分析压力：木块对桌面的压力等于木块的重力，推动过程中木块重力不变，因此压力$F$不变。
2. 分析摩擦力：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，此过程中压力不变，接触面粗糙程度不变，故摩擦力$f$不变。
3. 分析压强：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，压力$F$不变，推动过程中木块与桌面的接触面积$S$减小，因此压强$p$变大。
综上，$F$、$f$不变，$p$变大，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
压力与重力的关系、压强的影响因素、滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题考查压力、压强和滑动摩擦力的影响因素，需明确各物理量的决定因素，区分接触面积对不同物理量的影响，是对基础物理概念的综合考查。
【难度系数】
0.7
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 $
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
A
解析
【解析】
1. 分析压力：砖放在水平地面上，压力等于自身重力，即$ F = G $，三种放置方式砖的重力不变，所以$ F_1:F_2:F_3 = 1:1:1 $。
2. 分析压强：设砖的高为$ h $，则长为$ 4h $，宽为$ 2h $。
平放时受力面积$ S_1 = 4h×2h = 8h^2 $
侧放时受力面积$ S_2 = 4h×h = 4h^2 $
立放时受力面积$ S_3 = 2h×h = 2h^2 $
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，$ F $相同，压强与受力面积成反比，所以：
$ p_1:p_2:p_3 = \frac{1}{S_1}:\frac{1}{S_2}:\frac{1}{S_3} = \frac{1}{8h^2}:\frac{1}{4h^2}:\frac{1}{2h^2} = 1:2:4 $。
【答案】
A
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算、压强与受力面积的关系
【点评】
本题考查压力和压强的相关知识，关键在于明确水平面上物体的压力等于自身重力，熟练运用压强公式，通过分析受力面积的变化来推导压强的比例关系。
【难度系数】
0.7
1. 分析压力：砖放在水平地面上，压力等于自身重力，即$ F = G $，三种放置方式砖的重力不变，所以$ F_1:F_2:F_3 = 1:1:1 $。
2. 分析压强：设砖的高为$ h $，则长为$ 4h $，宽为$ 2h $。
平放时受力面积$ S_1 = 4h×2h = 8h^2 $
侧放时受力面积$ S_2 = 4h×h = 4h^2 $
立放时受力面积$ S_3 = 2h×h = 2h^2 $
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，$ F $相同，压强与受力面积成反比，所以：
$ p_1:p_2:p_3 = \frac{1}{S_1}:\frac{1}{S_2}:\frac{1}{S_3} = \frac{1}{8h^2}:\frac{1}{4h^2}:\frac{1}{2h^2} = 1:2:4 $。
【答案】
A
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算、压强与受力面积的关系
【点评】
本题考查压力和压强的相关知识，关键在于明确水平面上物体的压力等于自身重力，熟练运用压强公式，通过分析受力面积的变化来推导压强的比例关系。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶装上水后分别放在海绵和砖块上进行实验。
A：
B：
C：
D：
E：
(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用________(只填序号)两次实验。
(2)通过分析比较图中 C、D、E 三次实验得出结论：当受力面积相同时,压力的作用效果与________有关。
(3)你认为________(选填“能”或“不能”)通过 A、B 两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是________。
A：
B：
C：
D：
E：
(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用________(只填序号)两次实验。
(2)通过分析比较图中 C、D、E 三次实验得出结论：当受力面积相同时,压力的作用效果与________有关。
(3)你认为________(选填“能”或“不能”)通过 A、B 两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系,理由是________。
答案
B、C
压力大小
不能
受压面材料不
同
压力大小
不能
受压面材料不
同
解析
【解析】
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系，需控制压力大小和受压面材料相同，改变受力面积。B、C两次实验满足该控制变量条件，故选B、C。
(2) 分析C、D、E三次实验，受力面积相同，压力大小不同，海绵凹陷程度不同，可知当受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关。
(3) A、B两次实验中受压面材料不同，砖块形变不明显，无法通过形变准确比较压力作用效果，因此不能用这两次实验探究压力作用效果与压力大小的关系。
【答案】
(1) B、C
(2) 压力大小
(3) 不能；受压面材料不同
【知识点】
压力作用效果的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查压力作用效果影响因素的实验探究，核心是控制变量法的应用，需注意只有受压面材料相同时，才能通过形变程度比较压力作用效果。
【难度系数】
0.7
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系，需控制压力大小和受压面材料相同，改变受力面积。B、C两次实验满足该控制变量条件，故选B、C。
(2) 分析C、D、E三次实验，受力面积相同，压力大小不同，海绵凹陷程度不同，可知当受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关。
(3) A、B两次实验中受压面材料不同，砖块形变不明显，无法通过形变准确比较压力作用效果，因此不能用这两次实验探究压力作用效果与压力大小的关系。
【答案】
(1) B、C
(2) 压力大小
(3) 不能；受压面材料不同
【知识点】
压力作用效果的影响因素；控制变量法
【点评】
本题考查压力作用效果影响因素的实验探究，核心是控制变量法的应用，需注意只有受压面材料相同时，才能通过形变程度比较压力作用效果。
【难度系数】
0.7
6. 共享单车是节能环保的交通工具,为人们的出行带来了便利。如图所示是城市街头某品牌的共享单车,其相关参数如下表所示。
-
|车架材料|碳纤维|
|车架材料体积$/cm^3$|2500|
|整车质量/kg|20|
|车轮与地面接触总面积$/cm^2$|20|
(1)共享单车的重力。
(2)质量为 50 kg 的小明骑此共享单车去上学时,车对水平地面的压力。
(3)小明在骑车过程中,车对地面的压强。
-
|车架材料|碳纤维|
|车架材料体积$/cm^3$|2500|
|整车质量/kg|20|
|车轮与地面接触总面积$/cm^2$|20|
(1)共享单车的重力。
(2)质量为 50 kg 的小明骑此共享单车去上学时,车对水平地面的压力。
(3)小明在骑车过程中,车对地面的压强。
答案
(1) 共享单车的重力：
$ G=m_{\mathrm{车}}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$
(2) 小明骑车时对水平地面的压力：
$ F=G_{\mathrm{总}}=(m_{\mathrm{车}}+m_{\mathrm{人}})g=(20\ \mathrm{kg}+50\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=700\ \mathrm{N}$
(3) 车轮与地面接触总面积：
$ S=20\ \mathrm{cm}^2=20×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
车对地面的压强：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{700\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
$ G=m_{\mathrm{车}}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$
(2) 小明骑车时对水平地面的压力：
$ F=G_{\mathrm{总}}=(m_{\mathrm{车}}+m_{\mathrm{人}})g=(20\ \mathrm{kg}+50\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=700\ \mathrm{N}$
(3) 车轮与地面接触总面积：
$ S=20\ \mathrm{cm}^2=20×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
车对地面的压强：
$ p=\frac{F}{S}=\frac{700\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
解析
【解析】
(1) 已知共享单车的质量，根据重力公式$G=mg$计算其重力：
$ G=m_{\mathrm{车}}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$
(2) 小明骑单车时，车对水平地面的压力等于车和小明的总重力，先计算总质量，再利用$G=mg$求总重力即压力：
$ F=G_{\mathrm{总}}=(m_{\mathrm{车}}+m_{\mathrm{人}})g=(20\ \mathrm{kg}+50\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=700\ \mathrm{N}$
(3) 先将车轮与地面接触总面积的单位换算为平方米，再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算车对地面的压强：
$ S=20\ \mathrm{cm}^2=20×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
$ p=\frac{F}{S}=\frac{700\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
【答案】
(1) $200\ \mathrm{N}$
(2) $700\ \mathrm{N}$
(3) $3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力的计算、压力的计算、压强的计算
【点评】
本题结合共享单车的实际场景，考查力学中重力、压力、压强的基础计算，重点在于公式的正确应用和单位的准确换算，题型基础，有助于夯实力学基本概念与公式的掌握。
【难度系数】
0.8
(1) 已知共享单车的质量，根据重力公式$G=mg$计算其重力：
$ G=m_{\mathrm{车}}g=20\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=200\ \mathrm{N}$
(2) 小明骑单车时，车对水平地面的压力等于车和小明的总重力，先计算总质量，再利用$G=mg$求总重力即压力：
$ F=G_{\mathrm{总}}=(m_{\mathrm{车}}+m_{\mathrm{人}})g=(20\ \mathrm{kg}+50\ \mathrm{kg})×10\ \mathrm{N/kg}=700\ \mathrm{N}$
(3) 先将车轮与地面接触总面积的单位换算为平方米，再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算车对地面的压强：
$ S=20\ \mathrm{cm}^2=20×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2$
$ p=\frac{F}{S}=\frac{700\ \mathrm{N}}{2×10^{-3}\ \mathrm{m}^2}=3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
【答案】
(1) $200\ \mathrm{N}$
(2) $700\ \mathrm{N}$
(3) $3.5×10^5\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力的计算、压力的计算、压强的计算
【点评】
本题结合共享单车的实际场景，考查力学中重力、压力、压强的基础计算，重点在于公式的正确应用和单位的准确换算，题型基础，有助于夯实力学基本概念与公式的掌握。
【难度系数】
0.8
