(湖南专)中考物理总复习第1篇考点系统复习第9讲固体的压强
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专题09 固体液体的压强考点一:压强1.压力:物理学中把垂直压在物体表面的力叫做压力,其方向总是垂直物体表面,作用点在受力物体上,如图所示,物体对受力面的压力F 与重力G 的关系。
注意:压力与重力是两个不同性质的力。
当物体放在水平面且在竖直方向上只受重力和水平面支持力作用时,对水平面的压力与物体的重力大小相等,否则不相等。
2.压力的作用效果:压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,用压强反应压力的作用效果。
3.压强:我们把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式是F p S =,单位是帕(牛/米2),符号Pa(N/m 2)。
4.增大或减小压强的方法:(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
5.拓展: ①公式p =F S 对于固体、液体和气体都适用。
②对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平面上,它们对水平支持面压强p =F S =G S =mg S =ρ物Shg S =ρ物gh 。
③一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力、压强问题:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F =G 容+G 液),后确定压强(一般常用公式F p S=)。
考点二:液体压强1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向的压强相等,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.连通器:上端开口,下端相通的容器叫做连通器,其原理是:同一种液体不流动时,液面保持相平,其应用有:船闸、水壶等。
5.液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:柱形容器,F=G液;上宽下窄容器,F<G液;上窄下宽容器,F>G液。
考点一压强【典例】(2018•铜仁市)边长为10cm,密度为0.6×103g/m3的一个正方体物块放在水平面上,物块对水平面的压强是(g取10N/g)A.450Pa B.550Pa C.600Pa D.700Pa【答案】C【点评】此题主要考查重力、密度、压强的计算,解答此题要注意受力面积应为接触面积而不是整个桌面的面积,这也是学生容易出错的地方,因此要向学生强调受力面积这一知识点。
压强一、固体的压力和压强1、压力:⑴ 定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G 的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小。
G G F+G G – F F-G F2、研究影响压力作用效果因素的实验:⑴受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法和 转换法(用被压物体的凹陷程度来反映压力的作用效果)3、压强:⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵ 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量⑶ 公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p :帕斯卡(Pa );F :牛顿(N )S :米2(m 2)。
A 使用该公式计算压强时,关键是找出压力F (一般F=G=mg )和受力面积S (受力面积要注意两物体的接触部分)。
B 特例:对于放在水平面上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh⑷ 压强单位Pa 的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa 。
成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa 。
它表示:每平方米的受力面积上,受到的压力为1.5×104N 。
⑸ 应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强(如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等)。
也可通过减小受力面积的方法来增大压强。
(如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄)4、一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G 容+G 液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。
二、液体的压强1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
第9章压强第1节固体压强湖南三年中考命题点 1 增大、减小压强的方法(2016年6次,2015年7次,2014年5次)1. (2016益阳7题3分)如图所示的四幅图中,属于增大压强的是( )2. (2016怀化10题3分)如果一个人在冰面上散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是( )A. 马上站立不动B. 马上抬起一只脚不动C. 快速跑向安全区D. 趴下平躺爬向安全区3. (2014怀化15题3分)下列现象中属于减小压强的是( )A. 锯、剪刀、斧头等用过一段时间要磨一磨B. 推土机的推土铲刃做得很锋利C. 啄木鸟有个坚硬而细长的喙D. 书包带扁而宽,而不用细绳4. (2014张家界4题3分)如图所示,用两食指同时压铅笔的两端,保持静止,左手指受到的压力为F1,压强为p1,右手指受到的压力为F2,压强为p2,下列判断正确的是( )第4题图A. F1=F2p1<p2B. F1<F2p1=p2C. F1=F2p1=p2D. F1>F2p1=p25. (2015长沙28题4分)周末,小红和爸爸来到浏阳赤马湖的滑雪场,开始他们的滑雪之旅,到了雪地,小红脱下运动鞋换上了滑雪板,这时她对地面的压强会________(选填“增大”“减小”或“不变”);若小红的体重较轻,她和爸爸在水平雪地上滑行时滑板受到的摩擦力分别为F1和F2,则F1________F2(选填“>”“<”或“=”).命题点 2 固体压强的计算(2016年4次,2015年8次,2014年7次)1. (2016株洲23题4分)总重量为700 N的人直接站立在六个鸡蛋上,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,如图所示.泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的________,从而减小压强来保护鸡蛋.如果脚与鸡蛋的总接触面积约为1.4×10-3 m2,此时脚对鸡蛋的压强为________Pa.第1题图2. (2015常德21题4分)水平桌面上放一本书,书的质量为300 g,与桌面的接触面积为5×10-2 m2,则书所受的重力为________ N,书对桌面的压强为________Pa.3. (2015株洲19题2分)湾鳄锥状的牙齿有利于增大啃噬猎物时的________,经测试,成年湾鳄1 cm2的咬合力高达4.2×104 N,合________Pa.(1 cm2=10-4 m2)4. (2015永州33题7分)我市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务,该公司如图所示无人机有关信息如下表:求:(1)无人机送货时最大能装载多少kg的货物?(取g=10 N/kg)(2)现要将货物送到27 km的地方,最快需要多少min?(3)当无人机载着40 N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?第4题图命题点 3 ) 探究影响压力作用效果的因素(2016年2次,2015张家界23,2014常德25) 1. (2016邵阳29题6分)小刚同学在家里用实心砖和平铺在水平桌面上的海绵等一些自备器材,做探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验.第1题图(1)若要探究压力作用效果与压力大小的关系,应选图甲和图________来比较.(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,应选图甲和图________来比较.(3)若小刚测得实心砖长20 cm、宽15 cm、厚 5 cm,它的重力是30 N.则甲图中实心砖对海绵产生的压强是________Pa.答案命题点1 增大、减小压强的方法1. B 【解析】推土车履带是通过增大受力面积减小压强的;篆刻刀是通过减小受力面积增大压强的;多轮平板货车是通过增大受力面积减小压强的;火车轨道铺枕木是通过增大受力面积减小压强的.故B 正确.2. D 【解析】为了使快要破裂的冰不至于破裂,应该减小人对冰的压强.在人的重力不变,即对冰的压力不变的情况下,最简单的方法是增大受力面积,即趴下.当然,这样冰依然还有破裂的危险,所以最好是趴下平躺着爬向安全区.故选D.3. D 【解析】 锯、剪刀、斧头磨一磨,通过减小受力面积来增大压强 推土4. A 【解析】铅笔保持静止状态,它在水平方向受到的力是平衡力,左、右手指对铅笔的压力和铅笔对左、右手指的压力是相互作用力,大小相等,所以铅笔对左、右手指的压力相等;由于右手的受力面积小,根据p =FS可知,右手指受到的压强大.故选A. 5. 减小 < 【解析】小红换上滑雪板后,雪面的受力面积增大了,由p =FS可知,在压力一定的情况下,受力面积增大,压强将减小;摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在接触面粗糙程度一定的情况下,压力越大,摩擦力越大,因小红的体重较轻对雪面的压力小于爸爸,故小红的滑板受到的摩擦力小于她爸爸的滑板受到的摩擦力. 命题点2 固体压强的计算1. 受力面积 5×105【解析】泡沫板的凹槽增大了鸡蛋的受力面积,在压力一定的情况下,可以减小压强来保护鸡蛋;脚对鸡蛋的压强为p =F S =700 N 1.4×10-3 m 2=5×105Pa. 2. 3 60 【解析】书的重力为:G =mg =300×10-3 kg ×10 N/kg =3 N ;书放在水平桌面上,F =G =3 N ;书对桌面的压强:p =F S = 3 N 5×10-2 m 2=60 Pa. 3. 压强 4.2×108 【解析】湾鳄牙齿的形状有利于对啃噬猎物产生较大的压强;p =F S=4.2×104N 10-4 m 2= 4.2×108 Pa. 4. 解:(1)无人机装载重量为G =F -G 机=260 N -160 N =100 N 则装载货物的质量m = G g =100 N 10 N/kg=10 kg (2)运送货物所需时间t =s v =27 km 54 km/h=0.5 h =30 min (3)飞机对地面产生的压强p =F S =G 机+G S =160 N +40 N 10-2 m 2=2×104 Pa 命题点3 探究影响压力作用效果的因素1. (1)丙 (2)乙 (3)103 【解析】根据控制变量法:(1)只有压力大小变化,其他条件不能变化;(2)同样,只有受力面积变化,其他条件不能变,所以(1)为丙,(2)为乙.根据压强的概念可得:p =F S =30 N 20×15×10-4 m 2=103Pa.。
固体压强的公式条件全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:固体压强是指固体物体在受到外力作用下单位面积上所承受的力的大小。
固体压强是一个重要的物理量,在工程学、材料科学、地质学等领域都有着重要的应用。
固体压强的公式条件是描述固体受力情况的基本公式,下面就来详细介绍一下固体压强的公式条件。
1. 固体受力情况在理想情况下,当一个固体受到外力作用时,力可以在各个方向上传递,导致固体内部发生应力。
根据固体力学的基本原理,我们可以将固体受力情况简单地分为三种情况:拉伸、压缩和剪切。
2. 固体压强的定义固体的压强是指单位面积上的压力大小,通常用P表示。
固体压强可以用力和面积的比值来表示,即P=F/A,其中F是作用在固体上的力,A是力作用的面积。
单位面积上的压强可以用帕斯卡(Pa)来表示,1Pa等于1牛顿作用在1平方米的面积上。
3. 固体压强的公式条件固体受力的情况比较复杂,不同形态的固体在受力时表现出不同的特点,因此固体压强的公式条件也根据具体情况而不同。
下面是三种基本的固体压强公式条件:(1)拉伸当一个固体在两端受到相对的拉力作用时,发生的现象就是拉伸。
此时固体的压强可以用胡克定律来描述,即P=F/A=σ/ε,其中σ是应力,表示单位面积上的受力大小;ε是应变,表示单位长度上的伸长或缩短。
胡克定律表明,拉伸力与应变成正比,且比例系数就是弹性模量,即σ=Eε。
(2)压缩当一个固体受到压缩力作用时,表面上会发生局部凹陷或者整体缩小的现象。
此时固体的压强也可以用胡克定律来描述,公式和拉伸情况类似。
(3)剪切固体受到剪切力作用时,发生的现象是固体内部会发生相对滑动或者扭转。
剪切力可以导致应力和应变的产生,其公式为P=F/A=τ/γ,其中τ是剪切应力,表示单位面积上的剪切力大小;γ是剪切应变,表示切变形变的大小。
剪切力和切变形变成正比,比例系数就是剪切模量,即τ=Gγ。
4. 固体压强的应用固体压强的公式条件在工程学、材料科学、地质学等领域都有着广泛的应用。
初中物理压强知识点总结压强是指单位面积上所受的压力。
压强的定义为:在物体上施加的力与其所受力作用的面积的比值。
压强的计算公式为:P=F/A,其中P为压强,F为施加在物体上的力,A为力所作用的面积。
压强相关的知识点有:1.压力:压力是指单位面积上所受的力。
压力的定义为:在物体上施加的力与其所受力作用的面积的比值。
压力的计算公式为:P=F/A,其中P为压力,F为施加在物体上的力,A为力所作用的面积。
2.压强:压强是指单位面积上所受的压力。
压强的定义为:在物体上施加的力与其所受力作用的面积的比值。
压强的计算公式为:P=F/A,其中P为压强,F为施加在物体上的力,A为力所作用的面积。
4. 液体的压强:液体的压强与液体的密度和液体所在的深度有关。
液体的压强计算公式为:P = ρgh,其中P为液体的压强,ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液体所在的深度。
5.气体的压强:理想气体的压强与气体的分子速率和气体的温度有关。
理想气体的压强计算公式为:P=nRT/V,其中P为气体的压强,n为气体的摩尔数,R为气体常量,T为气体的温度,V为气体所占的体积。
6.压强的影响因素:压强与施加在物体上的力和力作用的面积有关。
增加施加在物体上的力或减小力作用的面积会增加压强,反之亦然。
7.压强的单位:国际单位制中,压强的单位为帕斯卡(Pa),1帕斯卡等于1牛顿/平方米(N/m2)。
8.压强的应用:压强在日常生活中有许多应用,如水压送水、气压推动机械等。
此外,在工程领域中,压强也被广泛应用于建筑、机械等领域的设计与计算中。
总结:初中物理中压强是一个基础且重要的概念,它不仅涉及到固体、液体和气体的压强计算,还能够应用到日常生活和工程领域中。
通过理解和掌握压力和压强的概念和计算方法,我们能够更好地理解和应用物理学知识,在解决实际问题中发挥作用。
湖南省邵阳市初中物理八年级下册9.1《固体压强》知识点巩固姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、压力与压强 (共7题;共17分)1. (2分)(2017·黄浦模拟) 实心均匀正方体静止在水平面上.若在其右侧,按图所示方式,沿竖直方向截去一部分后,则其质量、密度、对水平面的压力和压强四个物理量中,不变的有()A . 一个B . 二个C . 三个D . 四个2. (2分) (2018九上·玄武期中) 下列说法中合理的是()A . 日光灯正常工作时的电流约2AB . 一节新蓄电池的电压为1.5VC . 一位同学用20s从一楼走到三楼,他上楼时的功率大概是150WD . 一位同学从地上拿起一个鸡蛋,并缓慢举过头顶的过程中,对鸡蛋做功约0.1J3. (2分) (2019八上·昌平期末) 在国际单位制中,压强的单位是A . 帕斯卡B . 千克米C . 千克D . 牛顿4. (2分) (2017八下·腾冲期中) 练太极拳是很好的强身健体运动.图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的()A . 压力变大,压强不变B . 压力变大,压强变大C . 压力不变,压强变小D . 压力不变,压强变大5. (3分) (2017八下·吉安期中) 如图所示,汽车上的安全带可以防止由于________对人体造成伤害;安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,能够________.6. (2分)(2017·建湖模拟) 现有一瓶某品牌的饮用纯净水,用手握住水瓶在空中静止不动,此时水瓶受到的重力和手对瓶的________力是一对平衡力;若瓶中水的体积是550mL,将这瓶饮用纯净水放在水平桌面上,忽略瓶子的质量,假设此瓶与桌面的接触面积为15cm2 ,求它对桌面产生的压强是________(g取10N/kg,结果保留一位小数).7. (4分)将一重100牛顿、边长为20厘米的均匀正方体,放置在水平的小桌面正中,如小桌面的边长为10厘米,则正方体对桌面压强是________ ;如小桌面边长为30厘米,则正方体对桌面的压强是________ 。
压强是指单位面积上所受到的力的大小,是一个表示力作用强度的物理量。
在力学中,压强是一个重要的概念,它用于描述物体受到的压力的大小。
以下将详细介绍九年级物理力学压强的相关知识点。
1.压力的定义和计算方法:压力的定义是指单位面积上所受到的力的大小。
压力的计算方法为:P=F/A,其中P表示压力,F表示作用在物体上的力,A表示作用力的面积。
2.压强的概念和计算方法:压强是指单位面积上所受到的力的大小,是一个表示力作用强度的物理量。
压强的计算方法为:P=F/A,其中P表示压强,F表示作用在物体上的力,A表示作用力的面积。
3.压力和压强的关系:压强是指单位面积上所受到的力的大小,因此压强可以说是压力的一种特殊情况,即压强是指单位面积上所受到的压力的大小。
压强和压力之间的关系可以表示为:P=F/A。
4. 压强的单位:国际单位制中,压强的单位为帕斯卡(Pascal,Pa),1帕斯卡等于1牛顿/平方米(N/m^2)。
除了帕斯卡,常用的压强单位还有兆帕(Megapascal,MPa,1MPa=10^6Pa)和千帕(Kilopascal,kPa,1kPa=10^3Pa)等。
5.压强的应用:压强的概念和计算方法在现实生活中有广泛的应用。
例如,在建筑工程中,计算地基承受的压力可以帮助确定地基的稳定性;在工业生产中,计算机械设备受到的压力可以帮助设计合适的设备结构;在日常生活中,了解压力的概念和计算方法可以帮助保证家居安全,如选择合适的支撑物。
6.压力传递和压力增减:在物体内部,压力可以通过不同的方式传递。
例如,在液体中,当一个容器底部受到一定的压力时,液体会均匀地传递压力到容器的各个部分;而在气体中,由于气体分子的运动特性,气体内部的压力是均匀分布的。
此外,当力的作用面积发生变化时,压力也会相应发生变化,例如,当压力作用面积增大时,压力减小;反之,当压力作用面积减小时,压力增大。
7.压强的影响因素:压强的大小受到多个因素的影响。
湖南省2017中考物理第一部分教材知识梳理第9章压强第2节液体压强试题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(湖南省2017中考物理第一部分教材知识梳理第9章压强第2节液体压强试题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第9章压强第2节液体压强湖南三年中考命题点 1 液体压强的特点、连通器(2016年11次,2015年7次,2014年5次)1.(2016湘西6题3分)如图a、b、c是盛水容器中深度不同的三处位置,其中压强最大的是()第1题图A. a点B. b点 C。
c点 D。
一样大2。
(2016常德6题3分)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则()第2题图A. 水对容器底的压强增大B. 水对容器底的压力增大C。
容器对桌面的压强减小D。
容器对桌面的压力减小3。
(2015湘潭15题2分)如图所示,用同一装置探究液体内部压强的规律,由此可知 ( )第3题图A。
液体压强的大小与液体密度有关B. 同一深度,液体向各个方向的压强大小相等C. 液体压强的大小与液体体积有关D. 液体压强的大小随深度的增加而增大4. (2014永州8题2分)你听说过“木桶效应”吗?它是指用如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”.那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于( ) A。
木桶的轻重B。
木桶的直径大小C. 木桶最短的一块木板的长度D。
木桶最长的一块木板的长度第4题图5. (2014益阳8题3分)如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1.倒立放置时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F。
算固体压强的公式咱们在学习物理的时候啊,有一个特别重要的知识点,那就是算固体压强的公式。
这可真是个能解决好多实际问题的好工具呢!先来说说固体压强的定义哈,简单说就是物体在单位面积上受到的压力。
那怎么算出这个压强呢?这就得靠咱们的公式 P = F/S 啦。
这里的“P”代表压强,“F”呢表示压力,“S”则是受力面积。
就拿我之前看到的一件事儿来说吧。
有一次我去朋友家做客,他家小孩正在做物理作业,愁眉苦脸的。
我就凑过去看了看,原来是一道有关固体压强的题目。
题目说有一个长方体木块,放在水平地面上,木块的重力是 10N,底面积是 0.1 平方米,问木块对地面的压强是多少。
这小孩啊,对着题目直发愣,完全不知道从哪儿下手。
我就问他:“你知道压强的公式不?”他点点头说知道,P = F/S 。
我又问:“那这里的压力 F 是多少?”他想了想说:“是木块的重力 10N。
”“那受力面积 S 呢?”他指了指题目说:“是 0.1 平方米。
”然后我就笑着说:“那你把数字代进去算算呗。
”这小孩一拍脑袋,赶紧拿起笔算了起来,最后得出压强 P 是 100 帕斯卡。
算完之后,他脸上露出了开心的笑容,我也觉得特有成就感。
咱们再深入讲讲这个公式哈。
比如说,如果压力 F 增大了,而受力面积 S 不变,那压强 P 肯定就会增大。
就像你用同样大小的力去踩一个气球和一块砖头,气球一下子就爆了,可砖头没啥事儿。
这就是因为气球和砖头的受力面积差不多,但你给气球的压力相对它能承受的来说太大了,压强也就大得超过了它的极限。
反过来,如果受力面积 S 增大,而压力 F 不变,压强 P 就会减小。
比如说,冬天走在雪地上,穿上宽大的雪地靴就不容易陷进去,而穿高跟鞋就很容易把雪踩得很深。
这就是因为雪地靴的受力面积大,压强小;高跟鞋的受力面积小,压强大。
在实际生活中,这个公式的应用可多了去了。
像建房子的时候,工程师就得考虑地基能承受多大的压强,要是压强太大了,房子可就不安全啦。
第九讲固体压强思维导图知识梳理1.压力定义:垂直作用在物体表面上的力叫做压力.特征:①压力产生的条件是物体之间相互接触且发生挤压,物体发生形变.②压力的方向总是垂直于物体的受力面,指向物体内部.③压力的作用点在被压物体的受力面上,一般在接触面中心.④压力的大小可由物体的平衡条件和相互作用力大小相等这些规律来确定.例如按图钉,其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的.重力压力联系在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力注意点①压力不一定是由于物体受到重力而引起的②物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力3.影响压力作用效果的因素:压力和受力面积受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.4.压强定义:物体单位面积上受到的压力.压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量.单位:在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡BlaisePascal 而命名的),即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托.符号:一般以英文字母p 表示.对于压强的定义,应当着重领会四个要点:①受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大.(此时压强与压力成正比)②同一压力作用在支撑物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同.受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小.③压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上受到的并垂直于支持面的作用力,跟支撑面面积、受力面积大小无关.压强是物体单位面积受到的压力,跟受力面积有关.④压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.例题精讲一、压力、压强的比较【例题1】如图,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上,若每个磁铁受的重力均为G,则磁铁d对底板的压力是()A. GB.2GC.3GD.4G【例题2】如图所示,将6个大小完全相同的立方体金属块,分别以甲、乙、丙的方式堆叠放在水平面上.它们对水平面的压强分别是p甲、p乙、p丙,则( )A. p甲= p乙>p丙B. p甲= p乙<p丙C. p甲=p丙> p乙D. p甲> pp> p乙【变式训练1】有一质地均匀的长方体放在水平地面上,对地面的压强为p₁.若把长方体沿图示的虚线方向竖直切成a、b两部分,使b的体积是a 的两倍,取走a后,剩余部分b对地面的压强为p₂,则( )A.p₂=p₁B. p₂<p₁p1C.p₂>p₁D.p2=12【变式训练2】一块长为L ,质量分布均匀的木板 A 放在水平桌面上,板A 右端与桌边相齐(如图所示).在板的右端施一水平力 F 使板A 右端缓慢地离开桌边L/₃,在板A 移动过程中,下列说法正确的是( )A. A 对桌面的压强不断变小B. A 对桌面的压力不变C. A 对桌面的压强不变D. A 对桌面的压力不断变小【变式训练3】如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是 ( ) A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 二、固体叠加后的压强1.比较固体压强,一般根据公式 p =FS ,在 F 相同时,S 越小,p 越大;在S 相同时,F 越大,p 越大.2.放在水平面上的材质均匀的实心柱体,对水平面的压强为p=ρgh.3.固体的叠加问题,要充分利用已知条件,根据密度、压强、压力的关系得出已知量的比值关系的代数表达式,进而求出未知量的比值关系.【例题1】如图所示,质地均匀的实心圆柱体A 、B 叠放在水平地面上,已知它们的密度之比ρA :ρB=1:3,底面积之比SA: SB=4:3,A 对B 的压强和B 对地面的压强之比 p A :p B =1:2,则它们的高度之比h ∧:hB 为 ( )A.9:4B.3:2C.3:1D.9:2【例题2】如图所示,用同种材料制成的实心圆柱体A 和B ,已知A 的高度是B 的高度的4倍,B 放在水平地面上,A 放在B 的正中央,若A 对B 的压强和B 对地面的压强相等,则A 的底面积与B 的底面积之比SA:S B 是多少?【变式训练1】三块大小不同的正方体叠在一起,如图所示,正方体的质量分别是1千克、2千克、3千克,它们的一个侧面积分别是100 厘米²、200厘米²、300厘米²,那么甲对乙的压强、乙对丙的压强、丙对地的压强之比是A.1:2:3B.1: 3: 6C.2:3: 4D.3:4:5( )【变式训练2】在水平桌面上有一叠金属片,如图所示,最下面一块重力为G,面积为S,它相邻上面的一块金属片重为G/2,面积为S/2,依此类推,金属片的重和面积逐渐减半,一直叠下去,则每个金属片上表面所受压强之比是多少? 桌面所受的压强为多少?三、固体的切割【例题1】如图所示,实心均匀正方体A、B放置在.水平地面上,它们的高度分别为0.2m 和0.1m,A 每立方米的质量为2×10³kg,B质量为1kg.求:(g 取9.8N/ kg)(1)A 的质量.(2)B对水平地面的压强.(3)若在正方体A、B上沿竖直方向按相同比例n截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,这时A、B剩余部分对水平地面的压强为PA、pB,请通过计算比较它们的大小关系及其对应的比例n 的取值范围.【例题2】如图所示,体积相同、密度分别为ρ∧、ρB的A、B 两立方体正对叠放于水平桌面上,且ρA:ρB=1: 3. A对B 的压强为pʌ,B对桌面的压强为pB.现逐渐减小A 的体积,但始终保持A 的形状为立方体且密度不变.在A 的体积减小的过程中,pA与pB的比值( )A.始终变大B.始终变小C.先减小后增大D.先增大后减小【例题3】如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h.若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、pz 和压力Fm、Fz!的关系是( )A.p甲<p2,F甲>F zB. p甲< pz, Fm< FzC. pp> pz, Fm> FzD. pp> pz, Fm< Fz【变式训练1】有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是p,如图所示,若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力和压强分别为( )A. F、pC.78F、78p D.34F、32p【变式训练2】如图所示,A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上,A的密度为ρA,B 的密度为ρB,若它们的边长比为l A:l B=1:1,,A对B的压强与B对桌面的压强之比p∧:pB=2:3,则ρA:ρB=.若不断地缩小A立方体的体积,但始终保持A 的形状为立方体,使A、B两立方体的边长lA:lB的比值由1:1逐渐变为1:2,则压强pA:pB的比值变化情况为(提示:通过计算分析后写出变化情况).【变式训练3】如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等.若沿竖直方向分别在两个正方体右侧截去一部分,使甲、乙剩余部分对地面的压力相等.则甲、乙正方体( )A.剩余部分的底面积S′甲=S′z B.剩余部分的体积V′m=V′zC.对地面压力的变化量F甲=F乙D.对地面压强的变化量△pq<△pz【变式训练4】三个完全相同的长方体木块,竖放在水平桌面上,若将下图中的阴影部分(底面积都相同)切除后,剩余部分对水平面的压强的大小是( )A. pA>pB> pcB. pʌ<pв< pcC. pB>pA> pcD. pc<pв=pʌ【例题精讲】一、压力、压强的比较【例题1】【解析】a 受到两个力的作用:重力和b对a的磁力,这两个力是一对平衡力,所以F ab=G;b受到三个力的作用:重力和a对b的磁力以及c对b的磁力,这三个力作用下平衡,所以F br=2G;同理可得出F dc=3G ;对d进行受力分析,d受到重力、c对d 的磁力及地板对d的支持力,这三个力作用下平衡,根据力的相互性,F dc=F cd=3G,所以F=G+F cd=4G.【答案】D【例题2】【解析】由题图可知,甲、乙、丙中都是相同的6块金属块,总重力相等,此时对地面的压力也相等,即:F甲=F z=F丙,又S甲=S z>S丙,根据公式p=F/s可知,压力相等,压强与受力面积成反比,因此可得:pq= pz<p丙.【答案】B【变式训练1】A【变式训练2】B【变式训练3】D二、固体叠加后的压强【例题1】【解析】实心圆柱体A 、B 的质量分别为:mA= ρA V A =ρA S A ℎA ,m B =ρ̇B V B =ρB S B ℎB , 又因为 p =FS =G S=mg S,则有A 对B 的压强和B 对地面的压强之比为:p A p B =m A g S Bm A g+m B gS B=m A m A +m B =12,则可得mA=mB,即 ρA S A ℎA =ρB S B ℎBℎA ℎB=ρB S B ρA S A=ρB ρA×SB S A=31×34=94.【答案】A【例题2】【解析】A 对B 的压强: p A =FA S A=G A S A=ρgℎAB 对地的压强 p B =G A +G B S B=ρgS A ℎA +egS B ℎBS B又由题可知::pA=pB, 则有: ρgℎA =ρgS A ℎA +ρgS B ℎBS B①又 ℎA =4ℎB ② 联立①②可得 S A S B=34.【答案】底面积之比 S A :S B =3:4 【变式训练1】C【变式训练2】【解析】桌面受到的金属片的总重力为(最下面为第一块,最上面为最后一块) G x =G +G2+G4 +⋯+G2n−1+G2n =(1+12+14+⋯+12n−1+12n )G; S n =S2n−1,n 趋向于无穷大时 128₈趋向于零,所以 G球=2G,桌面受到的压强为 p =2G S.第m 块金属片的上表面受到的压力为: F m =G 总− (G +G 2+G 4+⋯+G2m−1)=G2m−1;第 m 块金属片上表面的受力面积为 S m =S2m ,所以第m 块金属片上表面受到的压强为: p =F mS m=G 2m−1S 2m= 2GS ,即第m 块金属片的上表面受到的压强为一定值,与金属片m 所在的位置无关,则每块金属片的上表面受到的压强之比为 p 1:p 2:p 3⋯=1:1:1⋯【答案】1:1:1 2G/s.三、固体的切割【例题 1】【解析】(1)A 的质量为 m A =ρV =2×103kg/m 3 ×(0.2m )³=16kg.(2)B对地面的压力为:F B=G B=m B g=1kg×9.8 N/ kg=9.8 N,B 对地面的压强为:p B=F BS B =9.8N(0.1m)2=980Pa.(3)A 和B的重力之比: G AG B =m Am B=161,S AS B=41,取临界值当剩余部分压强相等时,即p′A=p′B,则有:F′AS′A =F′BS′B,G A(1−n)+G B nS A(1−n)=G B(1−n)+G A nS B(1−n)⇒16(1−n)+n4=(1−n)+16n1解得n=0.16;若p′A>p′B,则0<n<0.16;若p′A<p′B,则0.16<n<1.【答案】见解析.【例题2】【解析】设立方体B的边长为a,立方体A的边长为x,则两压强之比为:p A p B =ρA gxρA gx3+ρB gα3=α2x2+3a3x=a2x2+3a32x+3α32x根据三元基本不等式性质,得出当x2=3a32x ,即x= √323a>a时,压强之比有最大值.所以x取值从a变化到0的过程中,PAB的数值单调递减.【答案】B【例题3】【解析】切去后,甲、乙对地面的压力相等,由图知,甲切去部分小于乙切去部分,所以在切之前,甲的重力小于乙的重力,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,即F甲> Fz;由图知,甲的底面积大于乙的底面积,切去后,压力相等,由p=FS可:知,甲的压强较小;没切前,甲的压力相比乙更小,由压强公式可知,甲的压强更小, pq< pz.由上分析知,选项B正确.【答案】B【变式训练1】B【变式训练2】2:1 先增大后减小【变式训练3】A【变式训练4】C。
1、压力的概念(1)压力是指垂直作用在物体表面上的力。
(2)压力的方向总是与物体的接触面垂直,且指向受力物体。
(3)压力的作用效果重要是使物体发生形变,形变大小与压力大小及受力面积有关。
2、压强的概念(1)压强的定义:物体单位面积上受到的压力。
(2)压强的物理意义:用于表达压力作用效果的物理量。
(3)压强的公式:p=F/S。
(4)压强的单位:国际单位帕斯卡(Pa);1帕斯卡相称于一张报纸平铺时对桌面的压强。
3、增大与减小压强的方法(1)增大压强的方法:增大压力、减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力、增大受力面积。
4、压强的推导公式:p=ρgh (满足条件:柱形固体自由放置在水平面上)5、压力与重力的关系:(1)自由放置在水平面上的物体,压力大小等于重力的大小,但是重力和压力不是同一个力,重力的作用点在重心,压力的作用点在接触面上。
(如图1所示)(2)其他方式放置时,压力与重力无直接关系。
(如图2、3、4所示)6、固体压强的切割、叠放问题(1)常见的切割问题涉及横向切割、竖向切割、不规则切割等等。
(2)固体压强的叠放问题解决办法:一方面,求物体的面积或者面积之间的关系;然后,求物体的重力再找压力之间的关系;最后,再根据压力与受力面积之间的关系求压强并进行计算。
7、固体压强的多状态计算(1)分析物体的受力情况,画出受力分析图;(2)列平衡方程求解压力;(3)根据公式求解出压强的关系。
8、固体的压强的变化量问题:(1)当接触面积S不变时,压力前后发生变化,压强也随着发生变化,压力的变化量为ΔF,压强的变化量为Δp,故ΔF与Δp之间的关系为Δp=ΔF/S。
(2)当压力F前后不变,接触面积发生变化时,没有简朴的表达式。
时间:备注:有一边长为a 的均匀正方体对水平地面的压力是F ,压强是p ,若切去边长0.5a 的正方体阴影部分,则剩余部分对地面的压力为 ,压强为 。
例2、(叠放问题)两个正方体金属块A 、B 叠放在水平地面上,金属块B 对地面的压强为p 1,若取走金属块A ,金属块B 对地面的压强为p 2,已知p 1:p 2=3:2,金属块A 、B 的边长之比L A :L B =2:3,则金属块A 与金属块B 的密度之比ρA :ρB =______。