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1 [2025 河南安阳调研,中]在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。下列有关说法错误的是 (
A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该方法叫控制变量法
B.对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D.某地规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t,体现了甲、乙两图的实验结论
A
)A.在三次实验中,用海绵被压下的深浅来显示小桌对海绵的压力作用效果,该方法叫控制变量法
B.对比甲、乙两图可得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
C.若想通过比较甲、丙两图也得出“压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关”的实验结论,可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比
D.某地规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t,体现了甲、乙两图的实验结论
答案
1. A 【解析】在三次实验中,小桌对海绵的压力作用效果均用海绵被压下的深浅来反映,采用了转换法,故A错误,符合题意;对比甲、乙两图发现,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,所以可以得出初步结论:受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关,故B正确,不符合题意;若想通过比较甲、丙两图也得出"压力大小相同时,压力的作用效果与受力面积有关"的实验结论,需要控制压力大小相同,所以可以将丙图中的砝码取下并与甲图对比,控制压力大小相同,受力面积不同,故C正确,不符合题意;某地规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t,是在受力面积一定时控制了最大压力,体现了甲、乙两图的实验结论,故D正确,不符合题意。故选A。
解析
【分析】
这道题围绕探究压力作用效果的实验展开，解题时首先要明确本实验用到的两类核心研究方法的区别，再结合控制变量的思路逐个分析选项：首先先梳理三个图的变量差异：甲图桌腿朝下、仅小桌压海绵；乙图桌腿朝下、小桌加砝码压海绵，和甲相比受力面积相同、压力更大；丙图桌面朝下、小桌加砝码压海绵，和乙相比压力相同、受力面积更大。接下来逐个判断选项描述是否正确，尤其注意区分转换法和控制变量法的定义，同时验证每个结论是否符合控制变量的逻辑，最后匹配生活实例对应的实验规律，就能选出错误的说法。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
1. 选项A：实验中海绵被压下的深浅是可以直接观察的形变，用这个直观现象来间接显示不易直接观测的压力作用效果，该方法是转换法，不是控制变量法，因此A的说法错误，符合题意。
2. 选项B：对比甲、乙两图，小桌和海绵的接触受力面积完全相同，乙图多了砝码，对海绵的压力更大，海绵凹陷程度也更深，因此可以得出结论：受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关，B的说法正确，不符合题意。
3. 选项C：要得出“压力大小相同时，压力的作用效果与受力面积有关”的结论，需要严格控制压力大小相同，仅改变受力面积。甲图的压力等于小桌自身的重力，将丙图中的砝码取下后，丙图对海绵的压力也等于小桌自身的重力，此时两图压力相同、受力面积不同，符合控制变量的要求，可以得到对应结论，C的说法正确，不符合题意。
4. 选项D：货车的每一个车轴和地面的接触受力面积是固定的，限定每一车轴的平均承载质量不超过10t，本质是在受力面积一定时限制车轴对地面的最大压力，避免压强过大损坏路面，完全对应甲、乙两图“受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显”的实验结论，D的说法正确，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
转换法，控制变量法，压力作用效果影响因素
【点评】
本题侧重考察压力作用效果探究实验的细节，易错点是混淆转换法和控制变量法的概念，同时要求学生能灵活运用控制变量的思路调整实验设计，还要能把实验结论和交通管理的实际应用对应起来，整体对实验基础的考察比较全面。
【难度系数】
0.6
这道题围绕探究压力作用效果的实验展开，解题时首先要明确本实验用到的两类核心研究方法的区别，再结合控制变量的思路逐个分析选项：首先先梳理三个图的变量差异：甲图桌腿朝下、仅小桌压海绵；乙图桌腿朝下、小桌加砝码压海绵，和甲相比受力面积相同、压力更大；丙图桌面朝下、小桌加砝码压海绵，和乙相比压力相同、受力面积更大。接下来逐个判断选项描述是否正确，尤其注意区分转换法和控制变量法的定义，同时验证每个结论是否符合控制变量的逻辑，最后匹配生活实例对应的实验规律，就能选出错误的说法。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
1. 选项A：实验中海绵被压下的深浅是可以直接观察的形变，用这个直观现象来间接显示不易直接观测的压力作用效果，该方法是转换法，不是控制变量法，因此A的说法错误，符合题意。
2. 选项B：对比甲、乙两图，小桌和海绵的接触受力面积完全相同，乙图多了砝码，对海绵的压力更大，海绵凹陷程度也更深，因此可以得出结论：受力面积相同时，压力的作用效果与压力大小有关，B的说法正确，不符合题意。
3. 选项C：要得出“压力大小相同时，压力的作用效果与受力面积有关”的结论，需要严格控制压力大小相同，仅改变受力面积。甲图的压力等于小桌自身的重力，将丙图中的砝码取下后，丙图对海绵的压力也等于小桌自身的重力，此时两图压力相同、受力面积不同，符合控制变量的要求，可以得到对应结论，C的说法正确，不符合题意。
4. 选项D：货车的每一个车轴和地面的接触受力面积是固定的，限定每一车轴的平均承载质量不超过10t，本质是在受力面积一定时限制车轴对地面的最大压力，避免压强过大损坏路面，完全对应甲、乙两图“受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显”的实验结论，D的说法正确，不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
转换法，控制变量法，压力作用效果影响因素
【点评】
本题侧重考察压力作用效果探究实验的细节，易错点是混淆转换法和控制变量法的概念，同时要求学生能灵活运用控制变量的思路调整实验设计，还要能把实验结论和交通管理的实际应用对应起来，整体对实验基础的考察比较全面。
【难度系数】
0.6
2 [2024 四川广安期末]汽车超载可能会使公路损坏严重,也存在着严重的安全隐患,所以治理汽车超载势在必行。超载汽车对公路的损坏主要取决于 (
A.汽车对公路的压力
B.汽车对公路的压强
C.汽车的行驶速度
D.汽车的惯性
B
)A.汽车对公路的压力
B.汽车对公路的压强
C.汽车的行驶速度
D.汽车的惯性
答案
2. B 【解析】汽车超载导致汽车对地面的压力增大,由$p=\frac{F}{S}$可知,受力面积一定时,压强增大,对路面的损坏就越严重,故超载汽车对公路的损坏主要取决于汽车对公路的压强,故B正确。故选B。
解析
【分析】
我们首先要理清解题核心思路：公路被损坏的本质是路面在压力作用下的形变超出了自身可承受的限度，物理上用来描述压力的形变作用效果的物理量是压强。接下来可以结合知识点逐一推导排除：首先回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$，普通汽车行驶时轮胎和路面的接触面积基本固定，超载时汽车总重增加，对路面的压力随之变大，压强就会显著升高，当压强超过路面设计的最大耐受值时就会造成路面损坏。接下来排除错误选项：A选项只强调压力，忽略了受力面积的影响，比如重型履带车辆对地面的压力远大于普通家用车，但因为受力面积大压强小，反而不容易破坏路面，因此压力不是损坏的决定因素；C选项行驶速度和超载带来的路面损坏没有直接关联；D选项惯性是物体保持运动状态的属性，不会直接造成路面形变损坏，由此就能确定正确选项。
【解析】
解：
1. 物理概念层面：压力的作用效果由压强直接决定，路面发生破损的本质是压力的作用效果超出了路面可承受的上限，也就是压强超过了路面的最大耐受值。
2. 结合超载场景分析：汽车超载时，轮胎与公路路面的接触面积（即受力面积S）几乎不会发生变化，超载会使汽车对路面的压力F显著增大，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，此时汽车对路面的压强会明显变大，压强过大就会直接造成路面开裂、破损。
3. 逐一排除错误选项：
A选项：仅压力大如果受力面积同步增大，压强也会很小，不会损坏路面，因此压力不是路面损坏的决定因素，A错误；
C选项：汽车行驶速度不是超载造成路面损坏的核心原因，C错误；
D选项：惯性是物体的固有属性，仅和质量有关，惯性不会直接造成路面的形变损坏，D错误。
综上，只有B选项符合题意。
【答案】B
【知识点】
压强的物理意义，压强公式应用
【点评】
本题是结合生活治理超载情境的基础物理题，最容易出现的错误是误选A选项，很多同学会直观认为压力大就会压坏路面，忽略了压强才是直接反映压力形变作用效果的物理量，这道题可以很好的帮助学生区分压力和压强的不同物理意义，加深对压强概念的理解。
【难度系数】
0.7
我们首先要理清解题核心思路：公路被损坏的本质是路面在压力作用下的形变超出了自身可承受的限度，物理上用来描述压力的形变作用效果的物理量是压强。接下来可以结合知识点逐一推导排除：首先回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$，普通汽车行驶时轮胎和路面的接触面积基本固定，超载时汽车总重增加，对路面的压力随之变大，压强就会显著升高，当压强超过路面设计的最大耐受值时就会造成路面损坏。接下来排除错误选项：A选项只强调压力，忽略了受力面积的影响，比如重型履带车辆对地面的压力远大于普通家用车，但因为受力面积大压强小，反而不容易破坏路面，因此压力不是损坏的决定因素；C选项行驶速度和超载带来的路面损坏没有直接关联；D选项惯性是物体保持运动状态的属性，不会直接造成路面形变损坏，由此就能确定正确选项。
【解析】
解：
1. 物理概念层面：压力的作用效果由压强直接决定，路面发生破损的本质是压力的作用效果超出了路面可承受的上限，也就是压强超过了路面的最大耐受值。
2. 结合超载场景分析：汽车超载时，轮胎与公路路面的接触面积（即受力面积S）几乎不会发生变化，超载会使汽车对路面的压力F显著增大，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，此时汽车对路面的压强会明显变大，压强过大就会直接造成路面开裂、破损。
3. 逐一排除错误选项：
A选项：仅压力大如果受力面积同步增大，压强也会很小，不会损坏路面，因此压力不是路面损坏的决定因素，A错误；
C选项：汽车行驶速度不是超载造成路面损坏的核心原因，C错误；
D选项：惯性是物体的固有属性，仅和质量有关，惯性不会直接造成路面的形变损坏，D错误。
综上，只有B选项符合题意。
【答案】B
【知识点】
压强的物理意义，压强公式应用
【点评】
本题是结合生活治理超载情境的基础物理题，最容易出现的错误是误选A选项，很多同学会直观认为压力大就会压坏路面，忽略了压强才是直接反映压力形变作用效果的物理量，这道题可以很好的帮助学生区分压力和压强的不同物理意义，加深对压强概念的理解。
【难度系数】
0.7
3 如图,图钉尖的面积是$5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2}$,图钉帽的面积是$1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{2}$,松木能承受的最大压强是$5×10^{6}\ \mathrm{Pa}$。要让图钉尖进入松木,手指至少用力 (
A.500 N
B.50 N
C.2.5 N
D.0.25 N
D
)A.500 N
B.50 N
C.2.5 N
D.0.25 N
答案
3. D 【解析】由$p=\frac{F}{S}$可得,图钉尖对松木施加的最小力:$F=pS=5×10^{6}\ \mathrm{Pa}×5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2}=0.25\ \mathrm{N}$,因为手指对图钉帽的压力和图钉尖对松木的压力大小相等,所以手指施加的最小力为0.25 N。故选D。
解析
【分析】
这道题的核心是利用压强公式求解最小作用力，解题思路如下：
1. 首先明确临界条件：要让图钉尖刚好进入松木，此时图钉尖对松木的压强恰好等于松木能承受的最大压强，这是所需手指作用力最小的情况。
2. 回忆压强的定义式$p=\frac{F}{S}$，将公式变形得到$F=pS$，这里的受力面积是图钉尖和松木的接触面积，也就是图钉尖的面积，而非图钉帽的面积。
3. 由于固体可以大小不变地传递压力，手指对图钉帽施加的压力，会完全传递给图钉尖，也就是图钉尖对松木的压力和手指的作用力大小相等，因此直接代入松木的最大压强和图钉尖的面积，就能算出手指需要的最小力。
【解析】
解：已知松木能承受的最大压强$p=5×10^{6}\ \mathrm{Pa}$，图钉尖的受力面积$S=5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2}$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形得到图钉尖对松木的最小压力：
$F = pS = 5×10^{6}\ \mathrm{Pa} × 5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2} = 0.25\ \mathrm{N}$
由于固体传递压力，手指对图钉帽的压力与图钉尖对松木的压力大小相等，因此手指至少需要施加0.25N的力。
所以答案选D。
【答案】
D
【知识点】
压强公式应用，固体压力传递
【点评】
本题的易错点是容易误将图钉帽的面积代入公式计算，混淆了受力面积的选取，要明确压强对应的受力面积是两个接触物体的实际接触面积，同时注意固体传递的是压力而非压强，本题给出的图钉帽面积是干扰项。
【难度系数】
0.6
这道题的核心是利用压强公式求解最小作用力，解题思路如下：
1. 首先明确临界条件：要让图钉尖刚好进入松木，此时图钉尖对松木的压强恰好等于松木能承受的最大压强，这是所需手指作用力最小的情况。
2. 回忆压强的定义式$p=\frac{F}{S}$，将公式变形得到$F=pS$，这里的受力面积是图钉尖和松木的接触面积，也就是图钉尖的面积，而非图钉帽的面积。
3. 由于固体可以大小不变地传递压力，手指对图钉帽施加的压力，会完全传递给图钉尖，也就是图钉尖对松木的压力和手指的作用力大小相等，因此直接代入松木的最大压强和图钉尖的面积，就能算出手指需要的最小力。
【解析】
解：已知松木能承受的最大压强$p=5×10^{6}\ \mathrm{Pa}$，图钉尖的受力面积$S=5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2}$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，变形得到图钉尖对松木的最小压力：
$F = pS = 5×10^{6}\ \mathrm{Pa} × 5×10^{-8}\ \mathrm{m}^{2} = 0.25\ \mathrm{N}$
由于固体传递压力，手指对图钉帽的压力与图钉尖对松木的压力大小相等，因此手指至少需要施加0.25N的力。
所以答案选D。
【答案】
D
【知识点】
压强公式应用，固体压力传递
【点评】
本题的易错点是容易误将图钉帽的面积代入公式计算，混淆了受力面积的选取，要明确压强对应的受力面积是两个接触物体的实际接触面积，同时注意固体传递的是压力而非压强，本题给出的图钉帽面积是干扰项。
【难度系数】
0.6
4 [2024 四川成都期中]如图所示,下列动物身体结构特点中,为了减小压强来适应环境的是 (
A.啄木鸟的尖嘴
B.骆驼宽大的脚掌
C.鹰锋利的爪子
D.小狗尖尖的牙齿
B
)A.啄木鸟的尖嘴
B.骆驼宽大的脚掌
C.鹰锋利的爪子
D.小狗尖尖的牙齿
答案
4. B 【解析】啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A不符合题意;骆驼的脚掌很大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,B符合题意;鹰锋利的爪子,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,C不符合题意;小狗尖尖的牙齿,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D不符合题意。故选B。
解析
【分析】
首先我们先明确本题的核心考点是压强的改变方法，回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，压强的大小由压力和受力面积共同决定。题目要求选出为了减小压强的动物结构，我们可以按如下思路思考：第一步先明确减小压强的常见方法：在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；在受力面积一定时，减小压力可以减小压强。第二步逐个分析四个选项的结构特点，判断每个结构是增大了受力面积还是减小了受力面积，进而判断对应的压强变化，最后筛选出符合“减小压强”要求的选项即可。
【解析】
解：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，逐一分析各选项：
1. 选项A：啄木鸟的尖嘴，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，方便啄开树木，不符合减小压强的要求；
2. 选项B：骆驼宽大的脚掌，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小压强，避免骆驼在沙漠行走时陷入松软的沙地，符合题意；
3. 选项C：鹰锋利的爪子，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，便于鹰抓捕、撕扯猎物，不符合题意；
4. 选项D：小狗尖尖的牙齿，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，方便小狗咀嚼、咬碎食物，不符合题意。
综上，只有B选项符合要求。
【答案】
B
【知识点】
增大压强的方法，减小压强的方法
【点评】
本题结合常见的生物身体结构实例考察压强的相关知识，属于跨学科的基础应用题，解题的关键是准确区分增大、减小压强的两种实现路径，结合不同结构的实际功能就能快速做出判断，能够帮助学生巩固压强相关的基础概念。
【难度系数】
0.9
首先我们先明确本题的核心考点是压强的改变方法，回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，压强的大小由压力和受力面积共同决定。题目要求选出为了减小压强的动物结构，我们可以按如下思路思考：第一步先明确减小压强的常见方法：在压力一定时，增大受力面积可以减小压强；在受力面积一定时，减小压力可以减小压强。第二步逐个分析四个选项的结构特点，判断每个结构是增大了受力面积还是减小了受力面积，进而判断对应的压强变化，最后筛选出符合“减小压强”要求的选项即可。
【解析】
解：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，逐一分析各选项：
1. 选项A：啄木鸟的尖嘴，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，方便啄开树木，不符合减小压强的要求；
2. 选项B：骆驼宽大的脚掌，是在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小压强，避免骆驼在沙漠行走时陷入松软的沙地，符合题意；
3. 选项C：鹰锋利的爪子，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，便于鹰抓捕、撕扯猎物，不符合题意；
4. 选项D：小狗尖尖的牙齿，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强，方便小狗咀嚼、咬碎食物，不符合题意。
综上，只有B选项符合要求。
【答案】
B
【知识点】
增大压强的方法，减小压强的方法
【点评】
本题结合常见的生物身体结构实例考察压强的相关知识，属于跨学科的基础应用题，解题的关键是准确区分增大、减小压强的两种实现路径，结合不同结构的实际功能就能快速做出判断，能够帮助学生巩固压强相关的基础概念。
【难度系数】
0.9
5 [2025 广西南宁质检]动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是 (
C
)答案
关键点拨
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;"逃生锤"的作用是击碎玻璃,应从减小受力面积来增大压强的角度进行分析。
5. C 【解析】遇到紧急情况时,乘客可以用"逃生锤"砸碎玻璃逃生,"逃生锤"应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可通过减小受力面积增大压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;"逃生锤"的作用是击碎玻璃,应从减小受力面积来增大压强的角度进行分析。
5. C 【解析】遇到紧急情况时,乘客可以用"逃生锤"砸碎玻璃逃生,"逃生锤"应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可通过减小受力面积增大压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
解析
【分析】
这道题需要结合压强的相关知识分析逃生锤的设计逻辑。首先明确逃生锤的核心功能是紧急情况下击碎车窗玻璃，要实现这个功能就需要逃生锤对玻璃的压强足够大。我们知道压强的大小和压力大小、受力面积大小两个因素有关，普通人使用逃生锤时能施加的压力是有限的，因此要在压力一定的条件下，通过减小逃生锤和玻璃的接触面积来增大压强，就能更轻松地击碎玻璃。接下来对比四个选项，找出朝向玻璃的一端最尖锐、受力面积最小的设计即可。
【解析】
解：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，在压力$F$一定时，受力面积$S$越小，压强$p$越大，越容易击碎玻璃，因此逃生锤朝向玻璃的一端需要设计得尽可能尖锐，以此减小和玻璃的接触面积：
1. 选项A：朝向玻璃的端面是平整的，受力面积大，能产生的压强小，不符合击碎玻璃的需求；
2. 选项B：朝向玻璃的端面是圆弧形，受力面积较大，压强小，不符合设计要求；
3. 选项C：朝向玻璃的一端是尖锐的尖端，受力面积很小，压力一定时可以产生很大的压强，很容易击碎玻璃，符合逃生锤的设计逻辑；
4. 选项D：朝向玻璃的端面是倾斜的宽面，受力面积大，压强小，无法高效击碎玻璃，不符合要求。
综上，只有C选项符合逃生锤的设计要求。
【答案】C
【知识点】增大压强的方法
【点评】本题结合生活中逃生锤的实际应用场景，考察了压强影响因素的实际运用，解题关键是紧扣逃生锤的功能需求，利用控制变量的思路，明确在压力有限的前提下，通过减小受力面积实现增大压强的目的，属于压强知识点的典型生活化应用题，能帮助学生理解物理知识在安全防护场景的实用价值。
【难度系数】0.9
这道题需要结合压强的相关知识分析逃生锤的设计逻辑。首先明确逃生锤的核心功能是紧急情况下击碎车窗玻璃，要实现这个功能就需要逃生锤对玻璃的压强足够大。我们知道压强的大小和压力大小、受力面积大小两个因素有关，普通人使用逃生锤时能施加的压力是有限的，因此要在压力一定的条件下，通过减小逃生锤和玻璃的接触面积来增大压强，就能更轻松地击碎玻璃。接下来对比四个选项，找出朝向玻璃的一端最尖锐、受力面积最小的设计即可。
【解析】
解：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$可知，在压力$F$一定时，受力面积$S$越小，压强$p$越大，越容易击碎玻璃，因此逃生锤朝向玻璃的一端需要设计得尽可能尖锐，以此减小和玻璃的接触面积：
1. 选项A：朝向玻璃的端面是平整的，受力面积大，能产生的压强小，不符合击碎玻璃的需求；
2. 选项B：朝向玻璃的端面是圆弧形，受力面积较大，压强小，不符合设计要求；
3. 选项C：朝向玻璃的一端是尖锐的尖端，受力面积很小，压力一定时可以产生很大的压强，很容易击碎玻璃，符合逃生锤的设计逻辑；
4. 选项D：朝向玻璃的端面是倾斜的宽面，受力面积大，压强小，无法高效击碎玻璃，不符合要求。
综上，只有C选项符合逃生锤的设计要求。
【答案】C
【知识点】增大压强的方法
【点评】本题结合生活中逃生锤的实际应用场景，考察了压强影响因素的实际运用，解题关键是紧扣逃生锤的功能需求，利用控制变量的思路，明确在压力有限的前提下，通过减小受力面积实现增大压强的目的，属于压强知识点的典型生活化应用题，能帮助学生理解物理知识在安全防护场景的实用价值。
【难度系数】0.9
6 [2025 安徽合肥期末,中]下列模型中,$G_{A}=6\ \mathrm{N}$,$G_{B}=10\ \mathrm{N}$,$F=15\ \mathrm{N}$,物体A、B均保持静止状态。则:
(1)图甲中B对水平地面的压力为
(2)图乙中B对竖直墙面的压力为
(3)图丙中B对水平天花板的压力为
(4)图丁中A对B的压力为
(1)图甲中B对水平地面的压力为
10
N;(2)图乙中B对竖直墙面的压力为
15
N;(3)图丙中B对水平天花板的压力为
5
N;(4)图丁中A对B的压力为
6
N,B对水平地面的压力为16
N。答案
6. (1)10 (2)15 (3)5 (4)6 16
【解析】(1)由题意可知,图甲中B保持静止,则B处于平衡状态,B受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,则B对地面的压力与B受到的重力大小相等,则B对地面的压力为10 N。
(2)B保持静止,则B处于平衡状态,水平方向合力为零,分析B在水平方向的受力可知,B受到水平向右的压力F(15 N),墙面对B水平向左的压力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以墙面对B的压力是15 N,墙面对B的压力和B对墙面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以B对墙面的压力也是15 N。(3)B静止,处于平衡状态,所受合力为零,B受竖直向下的重力,竖直向下的压力,竖直向上的力F的作用,根据平衡力的知识可知,竖直向下的压力$F_{\mathrm{压}}=F-G_{B}=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$,根据力的作用是相互的可知,B对天花板的压力为5 N。(4)图丁中A处于静止状态,A受到的竖直向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,则A受到的支持力等于6 N,A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,则A对B的压力等于6 N。地面对B的支持力等于A、B的重力之和,B对地面的压力和地面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以B对地面的压力$F_{1}=G_{A}+G_{B}=6\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$。
易错警示
重力作用可以产生压力,但压力并不一定是由重力产生的。压力的方向不一定和重力的方向相同,甚至有时与物体的重力毫无关系。当物体静止放在水平地面上,且只受重力和支持力作用时,水平地面所受压力与物体的重力大小相等。
【解析】(1)由题意可知,图甲中B保持静止,则B处于平衡状态,B受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,地面对B的支持力与B对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,则B对地面的压力与B受到的重力大小相等,则B对地面的压力为10 N。
(2)B保持静止,则B处于平衡状态,水平方向合力为零,分析B在水平方向的受力可知,B受到水平向右的压力F(15 N),墙面对B水平向左的压力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以墙面对B的压力是15 N,墙面对B的压力和B对墙面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以B对墙面的压力也是15 N。(3)B静止,处于平衡状态,所受合力为零,B受竖直向下的重力,竖直向下的压力,竖直向上的力F的作用,根据平衡力的知识可知,竖直向下的压力$F_{\mathrm{压}}=F-G_{B}=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$,根据力的作用是相互的可知,B对天花板的压力为5 N。(4)图丁中A处于静止状态,A受到的竖直向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,则A受到的支持力等于6 N,A对B的压力与B对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,则A对B的压力等于6 N。地面对B的支持力等于A、B的重力之和,B对地面的压力和地面对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以B对地面的压力$F_{1}=G_{A}+G_{B}=6\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$。
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重力作用可以产生压力,但压力并不一定是由重力产生的。压力的方向不一定和重力的方向相同,甚至有时与物体的重力毫无关系。当物体静止放在水平地面上,且只受重力和支持力作用时,水平地面所受压力与物体的重力大小相等。
解析
【分析】
我们解题的核心思路是利用二力平衡条件和相互作用力大小相等的规律，区分不同场景下压力的来源，不要默认压力等于重力，逐个对四个图中的物体做受力分析：
1. 甲图中B放在水平地面上，竖直方向只受自身重力和地面的支持力，二力平衡，结合相互作用力等大的特点就能得到B对地面的压力。
2. 乙图中B被水平力F压在竖直墙面上，水平方向只有推力F和墙面给B的支持力，二力平衡，该压力和B的重力完全无关，直接等于F的大小。
3. 丙图中B被向上的力F顶在天花板上，竖直方向向上的F大于B的重力，三力平衡可得天花板对B的向下的支持力，再通过相互作用力等大得到B对天花板的压力。
4. 丁图中叠放的A、B，A的重力和B对A的支持力平衡，可得A对B的压力；将AB看做整体，总重力和地面对B的支持力平衡，可得B对地面的压力。
【解析】
我们逐问推导：
(1) 图甲中，B静止在水平地面上，竖直方向受力平衡，地面对B的支持力$F_{支甲}=G_B=10\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平地面的压力等于地面对B的支持力，即压力为10 N。
(2) 图乙中，B被水平力F压在竖直墙面，水平方向受力平衡，墙面对B的支持力$F_{支乙}=F=15\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对竖直墙面的压力等于墙面对B的支持力，即压力为15 N。
(3) 图丙中，B被向上的力F压在水平天花板，竖直方向受力平衡，天花板对B的向下的支持力$F_{支丙}=F-G_B=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平天花板的压力等于天花板对B的支持力，即压力为5 N。
(4) 图丁中，A静止在B的上表面，A竖直方向受力平衡，B对A的支持力$F_{支A}=G_A=6\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，A对B的压力等于B对A的支持力，即A对B的压力为6 N。
将A、B看做整体，整体静止在水平地面上，竖直方向受力平衡，地面对B的支持力$F_{支丁}=G_A+G_B=6\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平地面的压力等于地面对B的支持力，即B对地面的压力为16 N。
【答案】
(1)10 (2)15 (3)5 (4)6；16
【知识点】
二力平衡条件；相互作用力特点；压力与重力区别
【点评】
本题设置了四种不同的压力场景，打破了学生“压力一定等于重力”的思维定式，引导学生通过受力分析判断压力大小，避免死记硬背结论，是压力相关知识点的典型基础综合题，只要能准确对不同方向的受力做拆分分析，就可以顺利得到结果。
【难度系数】
0.6
我们解题的核心思路是利用二力平衡条件和相互作用力大小相等的规律，区分不同场景下压力的来源，不要默认压力等于重力，逐个对四个图中的物体做受力分析：
1. 甲图中B放在水平地面上，竖直方向只受自身重力和地面的支持力，二力平衡，结合相互作用力等大的特点就能得到B对地面的压力。
2. 乙图中B被水平力F压在竖直墙面上，水平方向只有推力F和墙面给B的支持力，二力平衡，该压力和B的重力完全无关，直接等于F的大小。
3. 丙图中B被向上的力F顶在天花板上，竖直方向向上的F大于B的重力，三力平衡可得天花板对B的向下的支持力，再通过相互作用力等大得到B对天花板的压力。
4. 丁图中叠放的A、B，A的重力和B对A的支持力平衡，可得A对B的压力；将AB看做整体，总重力和地面对B的支持力平衡，可得B对地面的压力。
【解析】
我们逐问推导：
(1) 图甲中，B静止在水平地面上，竖直方向受力平衡，地面对B的支持力$F_{支甲}=G_B=10\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平地面的压力等于地面对B的支持力，即压力为10 N。
(2) 图乙中，B被水平力F压在竖直墙面，水平方向受力平衡，墙面对B的支持力$F_{支乙}=F=15\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对竖直墙面的压力等于墙面对B的支持力，即压力为15 N。
(3) 图丙中，B被向上的力F压在水平天花板，竖直方向受力平衡，天花板对B的向下的支持力$F_{支丙}=F-G_B=15\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=5\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平天花板的压力等于天花板对B的支持力，即压力为5 N。
(4) 图丁中，A静止在B的上表面，A竖直方向受力平衡，B对A的支持力$F_{支A}=G_A=6\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，A对B的压力等于B对A的支持力，即A对B的压力为6 N。
将A、B看做整体，整体静止在水平地面上，竖直方向受力平衡，地面对B的支持力$F_{支丁}=G_A+G_B=6\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=16\ \mathrm{N}$；根据相互作用力大小相等，B对水平地面的压力等于地面对B的支持力，即B对地面的压力为16 N。
【答案】
(1)10 (2)15 (3)5 (4)6；16
【知识点】
二力平衡条件；相互作用力特点；压力与重力区别
【点评】
本题设置了四种不同的压力场景，打破了学生“压力一定等于重力”的思维定式，引导学生通过受力分析判断压力大小，避免死记硬背结论，是压力相关知识点的典型基础综合题，只要能准确对不同方向的受力做拆分分析，就可以顺利得到结果。
【难度系数】
0.6
