第6讲 压强切割与叠加一.docx
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第6讲压强切割与叠加一
切割问题
例:
如图所示,将一块砖侧放在水平面上,若沿对角线去掉一半后,余下的半块砖的密度,对地面的压力、压强与原来整块砖比较有
A.密度不变,压力减半,压强减半B.密度减半,压力减半,压强减半
C.密度减半,压力减半,压强不变D.密度不变,压力不变,压强减半
练习4
1.
如图3金属块在水平桌面上,若从高度一半处将它沿水平方向切开,并将上半部分拿去,则剩余部分对桌面的压力,压强与原来相比
A压力减半,压强减半B压力减半,压强不变
C压力不变,压强减半D压力不变,压强不变
2.
如图2所示平放在水平地面上的砖,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比
A.对地面的压强不变B.对地面的压力不变
C.砖的密度减小一半D.砖受到地面的支持力不变
3.一均匀的正方体木块,放在水平地面上,对地面的压强为
,如果将这个木块切成完全相同的8个小正方体,取其中一个放在水平地面上,这个小木块对地面的压强是
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上,若把乙、丙中的阴影部分切除后,甲、乙、丙对水平地面的压强关系正确的是()
A.P甲=P乙=P丙
B.P甲
C.P甲=P乙
D.P甲
5.
如图6所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平桌面上,它们对水平桌面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是
A.P甲<P乙B.P甲>P乙C.P甲=P乙D.无法判断
叠加问题
例:
有A、B两个正方体,它们的边长之比为2∶1,密度之比为3∶4。
将它们如图所示叠放在水平地面上,此时A对B的压强与B对地面的压强之比为________。
练习5
1.如图所示,物体A重30N,B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。
则A对B的压强是Pa,B对桌面的压强是Pa。
2.
如图,木块甲重3牛、乙重5牛,叠放在一起放在水平桌面上,
甲对乙的压强与乙对桌面压强相等,甲、乙底面积之比为[]
A.3:
8B.3:
5C.5:
3D.8:
3
3.
如图所示,正方体物块A和B是用同一种材料制成的,它们的边长分别为LA、LB,并且LB=2LA,将物块A放在物块B的上
面的中央,物块B放在水平地面上。
已知B对地面的压强是9×103Pa,则A对B的压强是:
A.4.5×103PaB.4×103Pa
C.1.8×103PaD.1×103Pa
4.如图2所示,A、B两个圆柱体叠放在一起置于水平桌面上,已知A、B的高度比为1:
2,底面积比为2:
3,若A对B的压强与B对桌面的压强相等,则这两个圆柱体的密度比为______。
5.
立方体甲和乙的边长之比是2:
3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为
.将甲如图3所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为
.则
等于。
一.选择题(共5小题)
1.两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的甲和乙两种液体,液面高度如图所示。
甲、乙容器中液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,甲、乙两容器对水平桌面的压力分别为F甲、F乙,则下列判断中正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙、F甲=F乙B.ρ甲<ρ乙、F甲=F乙
C.ρ甲<ρ乙、F甲<F乙D.ρ甲>ρ乙、F甲<F乙
2.如图所示,水平地面上放置有相同的小桌子和砝码,地面受到压强最大的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半留在桌面上。
切割后,桌面受到的压强大小减小一半的是( )
A.
B.
C.
D.
4.在图中能增大压强的是( )
A.
铁轨下的枕木B.
安全锤头部做成锥形
C.
滑雪板的面积较大D.
货车上装有很多轮子
5.如图所示的四种情形中,为了减小压强的是( )
A.
啄木鸟尖锐的喙
B.
压路机上质量很大的碾子
C.
菜刀锋利的刀刃
D.
坦克宽大的履带
二.填空题(共5小题)
6.我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。
如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上,则桌面对物块甲的支持力为 N。
7.有经验的人都知道,在泥泞的道路上空手行走比挑担子行走滑得厉害些,这是由于挑担子时人对地面的 增大,从而使 增大。
8.如图所示,质量和底面积都相同的两个容器分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同液体,则甲容器底部所受液体的压强 乙容器底部所受液体的压强;甲容器底部所受液体的压力 乙容器底部所受液体的压力;甲容器对桌面的压强 乙容器对桌面的压强。
(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
9.螺丝刀的刀柄上刻有花纹是为了增大 ,切菜刀的刀刃要磨得锋利是为了增大 ,“激流出漩涡”形成的原因是 。
10.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行。
如图是滑雪运动员正在训练的场景。
使用雪橇滑雪是通过 来减小压强的;运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员 。
三.实验探究题(共7小题)
11.小明为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:
①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示;②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图乙所示;③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图丙所示。
(1)该实验中,小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是:
其他条件相同时,
(3)小明用长木板和木块2搭成图1的斜面。
把物体从斜面底端拉到顶端,然后把木块2向右移动一段距离(如图2所示),再把物体从斜面底端拉到顶端,比较两次实验中物体受到的摩擦力f1 f2.(选填“大于”“等于”或“小于”)
12.在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同。
于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料,制成高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见表。
序号
物体
底面积S/cm2
高度h/cm
海绵被压下深度/cm
1
合金甲圆柱体A
10
5
0.5
2
合金甲圆柱体B
10
10
1
3
合金甲圆柱体C
20
10
1
4
合金乙圆柱体A
10
5
1.5
5
合金乙圆柱体B
10
10
3
6
合金乙圆柱体C
20
10
3
(1)该小组同学是通过 来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:
当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的 有关。
(3)分析 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有 。
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导出它对海绵的压强大小的(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h)表达式为p=ρgh,则上面推导出的表达式 (选填“能”或“不能”)应用于各类形状固体的压强的计算。
13.课本中利用铅笔做了几个小实验。
(1)如图甲所示,将铅笔斜放在注水的碗中,看到铅笔发生了弯折,这一现象说明了光从水斜射入空气发生了 现象;
(2)如图乙所示,铅笔的长度为 cm;
(3)如图丙所示,两只手的食指压住铅笔的两端静止时,铅笔对左、右手指的压强大小关系是P左 P右。
(4)如图丁所示,把一本厚厚的书放在桌面上,然后在书和桌面间垫几支相同的圆柱形铅笔,用橡皮筋可以轻易拉动书,这说明 代替滑动可以减小物体间的摩擦。
14.如图甲所示,刺是刺猬的防身利器,我们往往都不会用手直接去抓。
从压力的作用效果来看,是因为刺尖锐,对手的 大;如图乙所示,泥鳅表面滑溜溜的,一根刺都没有,而我们很难抓住它,从力的角度来看,这是由于手对泥鳅表面的 太小了的缘故。
15.图1是表演“睡钉床、砸石板”的节目:
一个人躺在若干钉子做成的“床”上,身上盖一块石板,旁边一个人用大锤去砸石板结果石板被砸烂了,而人安然无恙。
老师为此做了几个模拟实验。
(1)探究人睡在钉床上为什么不受伤:
实验一:
在大小相同的两块平板上,用约100颗钉子做成了钉床甲,6颗钉子做成了钉床乙,如图2所示(钉子规格相同)。
将一个塑料袋装满水封好(代表人体),先后放到两个钉床上,发现它放到钉床甲上未被扎破,而放到钉床乙上却被扎破了。
所以睡在钉床上的人不受伤,是由于接触面积 ,压强 的缘故;
(2)探究石板的作用:
实验二:
如图3中的两个鸡蛋,其中一个的蛋黄和蛋白已经被取出,只剩下一个空壳,质量是7g;另一个完好无损,质量是66g。
把它们并排放在桌子上,然后沿图示箭头的方向用嘴吹一下,发现空壳立刻转动了起来,而另一个几乎不动。
说明质量大的物体,惯性 ;而惯性 的物体,运动状态 。
实验三:
如图4,将钉床甲放在地面上,在钉床上放装满水并封好的塑料袋,再在上面放一块石板,质量为1657g,然后用锤子敲石板上面的核桃,结果核桃被敲碎了,塑料袋完好:
将石板换成一块木板,质量为142g,用几乎一样的力敲核桃,结果核桃未碎而塑料袋破了。
综合以上两个实验,你认为石板为什么会有这样的保护作用 。
(3)下面三个事例中与实验二、三所探究的问题不一样的是
A.篮球比铅球掷得远
B.乒乓球离开球拍后还能继续运动
C.同一辆自行车,一个人骑比两个人骑更容易刹车
16.如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C的底面积最小。
它们对桌面的压强大小关系如何?
(1)请通过推导证明你的判断。
(已知铁的密度为ρ,每个铁块的高度为h)
(2)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验粗略验证你的判断。
17.
(1)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图1所示的两种实验方案
①在小芳设计的甲,乙、丙实验中,通过观察海绵的 来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下 (选填序号)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
②比较乙图和丙图所示实验现象,可以得到压力的作用效果与 的大小有关。
③小华根据丁图的两次实验得出:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。
小芳却指出该实验结论是错误的,理由是:
实验过程中,没有控制 相同。
(2)小明用如图2所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。
①实验时,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 直线运动,利用此时木块受到的摩擦力和拉力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”),大小相等,来测量摩擦力的大小。
②比较图2中 两图所示实验现象,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小有关。
比较甲图和丙图所示实验可知:
当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
③在实验结束后,小明改用拉力传感器水平拉动木块由静止变为匀速直线运动,得到了拉力F随时间t的变化关系如图3所示,0~3s时木块处于静止状态。
分析图像可知:
当木块所受的拉力F=4.1N,则木块受到摩擦力的大小为 (选填序号)。
A.4.1N
B.4N
C.4N或者4.1N
四.计算题(共5小题)
18.如图所示,某大型油罐车空载时车身质量为11.2t,罐体容积为48m3(g=10N/kg)。
求:
(1)油罐车空载时对水平路面的压力;
(2)油罐车加满密度为0.85×103kg/m3的汽油,它对水平路面的压力。
19.如图所示,质量为2kg的物体A置于水平桌面上,桌子的重力为98N.(g=10N/kg)求:
(1)物体A对桌面的压力;
(2)地面对桌子的支持力。
(3)已知摩擦力与压力和粗糙程度(μ=0.4)成正比,用多大推力可以使物体A向右做匀速直线运动。
20.一个底面积为80cm2高为10cm的实心金属块放在水平地面上,受到20N竖直向上的拉力时,它对地面的压强为5000Pa。
(1)画出金属块的受力示意图
(2)金属块所受重力是多大?
(3)金属块的密度是多大?
21.在提倡“低碳生活”的今天,越来越多的年轻人喜欢骑变速自行车,如图1所示是小明骑变速自行车到学校,若小明和车的总质量为70kg,车轮与地面的总接触面积为0.01m2,已知g=10N/kg,请你综合运用
所学知识解决下列问题,
(1)你认为自行车的车座选装图2中的 (选填“甲”或“乙”),会让人坐上时更舒服一些。
你选择的理由是 。
(2)小明骑自行车做匀速直线骑行,人和车的总重力是多少牛?
车对地面的压力是多少牛?
(3)小明骑自行车做匀速直线骑行,车对地面的压强是多少帕?
22.甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上。
分别沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,已知甲的密度为4×103kg/m3。
求:
(1)圆柱体甲的高度为多少cm?
(2)当切去部分高度为5cm时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强为多少Pa?
(3)当切去部分高度为h0时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强均为p0,p0的值为多少Pa?