6. 如图4所示的四种情景中,属于通过减小受力面积来增大压强的是(

装有很多轮子的平板车
装有细钢丝的切蛋器
宽大的滑雪板
装有履带的坦克
图 4
B
)。装有很多轮子的平板车
装有细钢丝的切蛋器
宽大的滑雪板
装有履带的坦克
图 4
答案
6. B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确压强的计算公式$ p=\frac{F}{S} $:当压力$ F $一定时,受力面积$ S $越小,压强$ p $越大;受力面积$ S $越大,压强$ p $越小。据此逐一分析各选项,判断是否符合“减小受力面积来增大压强”的要求。
【解析】
根据压强与受力面积的关系,对各选项分析如下:
选项A:装有很多轮子的平板车,在压力(平板车及所载货物的重力)一定时,通过增大轮子与地面的总受力面积,减小了对地面的压强,不符合题意;
选项B:装有细钢丝的切蛋器,在压力一定时,细钢丝的受力面积很小,通过减小受力面积来增大压强,更容易切开蛋,符合题意;
选项C:宽大的滑雪板,在压力(人的重力)一定时,增大了滑雪板与雪地的受力面积,减小了对雪地的压强,避免人陷入雪中,不符合题意;
选项D:装有履带的坦克,在压力(坦克的重力)一定时,履带增大了与地面的受力面积,减小了对地面的压强,防止坦克下陷,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
压强、增大压强的方法
【点评】
本题考查压强公式的实际应用,核心是理解压力一定时,受力面积对压强的影响,属于压强部分的基础应用题,需准确区分增大和减小压强的不同方式。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确压强的计算公式$ p=\frac{F}{S} $:当压力$ F $一定时,受力面积$ S $越小,压强$ p $越大;受力面积$ S $越大,压强$ p $越小。据此逐一分析各选项,判断是否符合“减小受力面积来增大压强”的要求。
【解析】
根据压强与受力面积的关系,对各选项分析如下:
选项A:装有很多轮子的平板车,在压力(平板车及所载货物的重力)一定时,通过增大轮子与地面的总受力面积,减小了对地面的压强,不符合题意;
选项B:装有细钢丝的切蛋器,在压力一定时,细钢丝的受力面积很小,通过减小受力面积来增大压强,更容易切开蛋,符合题意;
选项C:宽大的滑雪板,在压力(人的重力)一定时,增大了滑雪板与雪地的受力面积,减小了对雪地的压强,避免人陷入雪中,不符合题意;
选项D:装有履带的坦克,在压力(坦克的重力)一定时,履带增大了与地面的受力面积,减小了对地面的压强,防止坦克下陷,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
压强、增大压强的方法
【点评】
本题考查压强公式的实际应用,核心是理解压力一定时,受力面积对压强的影响,属于压强部分的基础应用题,需准确区分增大和减小压强的不同方式。
【难度系数】
0.6
7. 如图5所示,放置在水平地面上的均匀圆柱体甲和乙,质量和高度均相等。沿水平方向在两个柱体上截去相同高度后,剩余部分对地面的压强$ p_{甲}、p_{乙} $和压力$ F_{甲}、F_{乙} $的关系是( )。

A.$ p_{甲}<p_{乙},F_{甲}=F_{乙} $
B.$ p_{甲}=p_{乙},F_{甲}<F_{乙} $
C.$ p_{甲}>p_{乙},F_{甲}=F_{乙} $
D.$ p_{甲}=p_{乙},F_{甲}>F_{乙} $
A.$ p_{甲}<p_{乙},F_{甲}=F_{乙} $
B.$ p_{甲}=p_{乙},F_{甲}<F_{乙} $
C.$ p_{甲}>p_{乙},F_{甲}=F_{乙} $
D.$ p_{甲}=p_{乙},F_{甲}>F_{乙} $
答案
7. A
解析
【分析】
本题需结合均匀柱体的质量、密度、压强、压力的关系解题。已知甲、乙质量和高度均相等,从图中可知甲的底面积大于乙的底面积。首先推导甲、乙的密度关系,再利用均匀柱体压强公式分析剩余部分的压强,通过截去部分的质量关系推导剩余部分的压力,最终确定两者的压强和压力关系。
【解析】
设甲的底面积为$ S_{甲} $,乙的底面积为$ S_{乙} $,甲、乙的高度均为$ h $,总质量均为$ m $,截去的高度为$ \Delta h $。
1. 推导密度关系:
由质量公式$ m = \rho V = \rho Sh $,可得$ \rho = \frac{m}{Sh} $。
已知$ m_{甲}=m_{乙}=m $,$ h_{甲}=h_{乙}=h $,且$ S_{甲}>S_{乙} $,因此:
$ \rho_{甲} = \frac{m}{S_{甲}h} $,$ \rho_{乙} = \frac{m}{S_{乙}h} $,故$ \rho_{甲} < \rho_{乙} $。
2. 分析剩余部分的压强:
均匀柱体对地面的压强公式为$ p = \rho gh' $($ h' $为剩余高度,$ h' = h - \Delta h $),则:
$ p_{甲} = \rho_{甲}g(h - \Delta h) $,$ p_{乙} = \rho_{乙}g(h - \Delta h) $。
因$ \rho_{甲}<\rho_{乙} $,$ g $和$ (h - \Delta h) $相同,所以$ p_{甲} < p_{乙} $。
3. 分析剩余部分的压力:
截去部分的质量$ \Delta m = \rho S\Delta h $,代入$ \rho = \frac{m}{Sh} $得:
$ \Delta m = \frac{m}{Sh} · S\Delta h = \frac{m\Delta h}{h} $。
由于$ m $、$ h $、$ \Delta h $均相同,故$ \Delta m_{甲} = \Delta m_{乙} $,剩余部分质量$ m' = m - \Delta m $,因此$ m'_{甲}=m'_{乙} $。
剩余部分对地面的压力等于自身重力,即$ F = G' = m'g $,故$ F_{甲}=F_{乙} $。
综上,$ p_{甲}<p_{乙} $,$ F_{甲}=F_{乙} $,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
压强、密度、压力
【点评】
本题考查均匀柱体的压强与压力分析,核心是利用质量、密度、体积的关系推导密度,以及截去部分的质量关系,需灵活运用压强公式和重力与质量的联系,属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
本题需结合均匀柱体的质量、密度、压强、压力的关系解题。已知甲、乙质量和高度均相等,从图中可知甲的底面积大于乙的底面积。首先推导甲、乙的密度关系,再利用均匀柱体压强公式分析剩余部分的压强,通过截去部分的质量关系推导剩余部分的压力,最终确定两者的压强和压力关系。
【解析】
设甲的底面积为$ S_{甲} $,乙的底面积为$ S_{乙} $,甲、乙的高度均为$ h $,总质量均为$ m $,截去的高度为$ \Delta h $。
1. 推导密度关系:
由质量公式$ m = \rho V = \rho Sh $,可得$ \rho = \frac{m}{Sh} $。
已知$ m_{甲}=m_{乙}=m $,$ h_{甲}=h_{乙}=h $,且$ S_{甲}>S_{乙} $,因此:
$ \rho_{甲} = \frac{m}{S_{甲}h} $,$ \rho_{乙} = \frac{m}{S_{乙}h} $,故$ \rho_{甲} < \rho_{乙} $。
2. 分析剩余部分的压强:
均匀柱体对地面的压强公式为$ p = \rho gh' $($ h' $为剩余高度,$ h' = h - \Delta h $),则:
$ p_{甲} = \rho_{甲}g(h - \Delta h) $,$ p_{乙} = \rho_{乙}g(h - \Delta h) $。
因$ \rho_{甲}<\rho_{乙} $,$ g $和$ (h - \Delta h) $相同,所以$ p_{甲} < p_{乙} $。
3. 分析剩余部分的压力:
截去部分的质量$ \Delta m = \rho S\Delta h $,代入$ \rho = \frac{m}{Sh} $得:
$ \Delta m = \frac{m}{Sh} · S\Delta h = \frac{m\Delta h}{h} $。
由于$ m $、$ h $、$ \Delta h $均相同,故$ \Delta m_{甲} = \Delta m_{乙} $,剩余部分质量$ m' = m - \Delta m $,因此$ m'_{甲}=m'_{乙} $。
剩余部分对地面的压力等于自身重力,即$ F = G' = m'g $,故$ F_{甲}=F_{乙} $。
综上,$ p_{甲}<p_{乙} $,$ F_{甲}=F_{乙} $,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
压强、密度、压力
【点评】
本题考查均匀柱体的压强与压力分析,核心是利用质量、密度、体积的关系推导密度,以及截去部分的质量关系,需灵活运用压强公式和重力与质量的联系,属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
8. 小明同学利用A、B两物体、泡沫塑料等器材探究压力的作用效果与什么因素有关,如图6所示。
(1)实验中小明是通过观察
(2)比较图6(a)和(b)所示实验现象,能够得到的结论是:
(3)若要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应通过比较图
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图7所示。他发现它们对泡沫塑料的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:
(1)实验中小明是通过观察
压痕的深浅程度(泡沫塑料形变的大小)
来比较压力作用效果的。(2)比较图6(a)和(b)所示实验现象,能够得到的结论是:
受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关
。(3)若要探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应通过比较图
(a)和(c)
所示的实验。(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图7所示。他发现它们对泡沫塑料的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:
没有控制压力大小不变
。答案
8.(1)压痕的深浅程度(泡沫塑料形变的大小) (2)受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关 (3)(a)和(c) (4)没有控制压力大小不变
解析
【分析】
本题是探究压力作用效果的实验,运用转换法和控制变量法解题:(1)利用转换法将压力的作用效果转换为泡沫塑料的形变程度;(2)对比(a)(b)图时,需明确控制的变量和改变的变量,分析作用效果差异;(3)探究受力面积对压力作用效果的影响,要控制压力不变,改变受力面积,据此选图;(4)分析小华操作时的变量控制情况,判断错误原因。
【解析】
(1)实验中采用转换法,将抽象的压力作用效果转化为直观的泡沫塑料形变,因此通过观察泡沫塑料压痕的深浅程度(或形变大小)来比较压力作用效果;
(2)图(a)和(b)中,受力面积相同,压力大小不同,泡沫塑料的形变程度不同,故结论为:受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关;
(3)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,图(a)和(c)符合该控制条件,因此比较(a)和(c);
(4)将物体B沿竖直方向切开时,受力面积减小的同时,压力也随之减小,没有控制压力大小不变,因此得出的结论错误。
【答案】
(1)压痕的深浅程度(泡沫塑料形变的大小) (2)受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关 (3)(a)和(c) (4)没有控制压力大小不变
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查压力作用效果的探究实验,核心是转换法和控制变量法的应用,属于初中物理基础实验题,需掌握实验设计思路和结论推导。
【难度系数】
0.3
本题是探究压力作用效果的实验,运用转换法和控制变量法解题:(1)利用转换法将压力的作用效果转换为泡沫塑料的形变程度;(2)对比(a)(b)图时,需明确控制的变量和改变的变量,分析作用效果差异;(3)探究受力面积对压力作用效果的影响,要控制压力不变,改变受力面积,据此选图;(4)分析小华操作时的变量控制情况,判断错误原因。
【解析】
(1)实验中采用转换法,将抽象的压力作用效果转化为直观的泡沫塑料形变,因此通过观察泡沫塑料压痕的深浅程度(或形变大小)来比较压力作用效果;
(2)图(a)和(b)中,受力面积相同,压力大小不同,泡沫塑料的形变程度不同,故结论为:受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关;
(3)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,图(a)和(c)符合该控制条件,因此比较(a)和(c);
(4)将物体B沿竖直方向切开时,受力面积减小的同时,压力也随之减小,没有控制压力大小不变,因此得出的结论错误。
【答案】
(1)压痕的深浅程度(泡沫塑料形变的大小) (2)受力面积相同时,压力的作用效果与压力的大小有关 (3)(a)和(c) (4)没有控制压力大小不变
【知识点】
压力的作用效果、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查压力作用效果的探究实验,核心是转换法和控制变量法的应用,属于初中物理基础实验题,需掌握实验设计思路和结论推导。
【难度系数】
0.3
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