第十五讲 压强【寒假自学课】2024年八年级物理寒假提升学与练（解析版）

第十五讲压强（预习篇）（解析版）目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备小试牛刀：基础题+中等难度题，合理应用一、压力1.现象探究：垂直作用于物体表面的力。实例图示分析压路机对地面的压力F1F1垂直于地面向下，将地面压实运动员对跳板的压力F2F2垂直于跳板向下，使跳板向下弯曲图钉对墙壁的力F3F3垂直于墙壁向左，将墙壁压出小孔【探究归纳】这些力的共同特征是力的方向跟受力物体的表面垂直，并指向受力物体。2.压力：物体间由于发生挤压而垂直作用在受力面上的力。3.产生条件：两个物体必须接触，而且有挤压的作用。（1）静止在水平地面上，紧靠墙角的小球，由于墙与小球接触但无挤压作用，它们之间没有形变，因此不存在压力（如图）。（2）人靠墙站立时，由于墙与人之间有挤压作用，因此它们之间存在压力（如图所示）。4.方向：垂直于受力物体表面并指向被压物体。5.作用点：在被压物体的受力面上，作用点等效作用在接触面中心。6.性质：压力是相互接触的物体彼此挤压对方使物体表面发生弹性形变而产生的力，属于弹力。7.压力和重力的区别与联系A对斜面的压力A受到的重力区别施力物体物体地球受力物体支持物（斜面）物体性质弹力引力产生原因物体间相互接触并挤压地球的吸引大小—G=mg方向垂直于受力物体表面并指向被压物体竖直向下作用点受压物体表面重心示意图联系只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力二、影响压力作用效果的因素【实验目的】压力作用效果与哪些因素有关。【实验原理】根据压力作用在物体上产生形变的大小来判断压力的作用效果。【实验装置】【实验步骤】1.照图甲那样，把小桌腿朝下放在海绵上；观察海绵被压下的深度；2.再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察海绵被压下的深度；3.再把小桌翻过来，如图丙，观察海绵被压下的深度；【实验表格】【实验结论】受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显；压力大小一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。★方法技巧1.研究压力作用效果跟压力大小关系时，保持受力面积不变，改变压力的大小，观察被压物体的形变程度；研究压力作用效果跟受力面积大小的关系时，保持压力大小不变，改变受力面积大小，观察被压物体的形变程度，这里采用了控制变量法。2.将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度，这里采用了转换法。被压海绵的凹陷得越深，压力作用效果就越明显。三、压强1.定义：物体所受压力与受力面积之比（比值定义法）。2.物理意义：表示压力作用效果的物理量。3.公式：。F-压力，单位为N；S-受力面积，单位m2；p-压强（单位Pa）。4.单位：帕斯卡，简称帕，用符号Pa表示。5.变形公式：根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。6.应用压强公式的注意事项（1）为压强的定义式，运用于所有状态下的压强的计算。（2）根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。（3）公式中的“S”为受力面积，是指两个物体实际的接触面积。常见面积单位换算关系为：1m2=104cm2=106mm2。（4）公式中的“F”为压力，不是重力，但受力面积为水平面且物体在竖直方向只受重力和支持力时，压力大小等于重力大小。▲拓展培优柱状物体固体压强的计算（公式p=ρgh的使用条件）（1）质地均匀、形状规则的实心柱体（圆柱体或棱柱体）；（2）物体放在水平桌面上，受力面积与其底面积相等；（3）物体对水平面的压力等于物体的重力大小。辨析比较压力与压强的区别与联系1.概念不同：压力是由于发生挤压而垂直作用在物体表面上的力；压强是物体所受压力与受力面积之比，即物体单位面积上所受的压力大小；2.意义不同：压力是压强产生的必要条件，压强表示压力的作用效果。四、怎样减小或增大压强1.增大压强（1）受力面积一定时，增大压强：①给压路机装上质量很大的碾子；②利用重锤钉钉子；③刹车时用力握住车闸。（2）压力一定时，减小受力面积：①刀斧、切片工具的刀片都会磨得很薄；②图钉（如图甲）、针、锯齿的尖端加工得很尖。（3）增大压力同时减小受力面积：砍柴时，斧头磨得很锋利，同时加大力量。图甲：图钉尖很尖图乙：铁轨下铺设枕木图丙：书包带很宽2.减小压强（1）受力面积一定时，减小压力：现代建筑中广泛使用空心砖。（2）压力一定时，增大受力面积：①高楼大厦的地基很宽；②载重汽车有很宽大的轮子；③铁轨下铺设枕木（如图乙所示）；④滑雪时穿上滑雪板。（3）减小压力的同时增大受力面积：学生背书包上学时尽量少装物品，并选用背带较宽的书包（如图丙）。▲拓展培优从压强的角度认识超载的危害货车超载后不仅会因为惯性增大不易刹车，引发交通事故，还会使货车对路面的压强过大，超出路面能够承受的极限，损坏路面。一、选择题1.关于压力，下列说法正确的是（）。A．压力和重力是同一个力 B．压力的方向总是竖直向下C．物体受到压力后会发生形变 D．压力的大小等于重力的大小【答案】C。【解析】A．压力和重力是两种不同性质的力，压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力，重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，故A错误；B．压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体，不一定竖直向下，故B错误；C．压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力，故C正确；D．只有当物体放在水平面上，物体对水平面的压力等于重力大小，而放在斜面或压在竖直面产生的压力不等于重力，故D错误。故选C。2.图中，木箱对斜面的压力示意图表示正确的是()。A.B.C.D.【答案】C。【详解】根据压力的定义可知，木箱对斜面压力的方向为垂直于斜面向下，作用点在接触面的中点处，故C正确，ABD错误。故选C。3.下列做法中属于增大压强的是（）。A.站在滑板上滑雪，脚不会陷入雪地；B.骆驼被称为“沙漠之舟”，是由于它具有宽大的脚掌；C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液；D.为了防止载重汽车压坏路面，装有多个宽大的车轮【答案】C。【解析】A、站在滑板上滑雪，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故A不符合题意；B、骆驼有宽大的脚掌，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故B不符合题意；C、蚊子尖尖的口器，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故C符合题意；D、载重汽车装有多个宽大的车轮，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。故选：C。4．如图所示，将8个完全相同的正方体物块，按甲、乙两种方式叠放在水平地面上，则甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为（）.A．5∶3B．5∶2C．10∶9D．3∶2【答案】C。【解析】设每个正方体的重力为G，底面积为S，甲、乙两图中正方体对水平地面的压力大小分别等于重力的大小，甲图中物体对地面的压力F甲＝5G，受力面积S甲＝3S；乙图中物体对地面的压力F乙＝3G，受力面积S乙＝2S，甲、乙两种方式中的物体对地面的压强之比为故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5．若压力为F，横截面积变为S时，压强为p，那么（）。A．当压力变为2F、横截面积变为2S时，压强变为2p；B．当压力变为、横截面积变为时，压强变为；C．当压力变为2F、横截面积变为时，压强变为；D．当压力变为、横截面积变为2S时，压强变为【答案】D。【解析】A．当压力和受力面积同时变为原来的2倍时，根据公式可知压强仍为p，故A不符合题意；B．当压力和受力面积同时变为原来的时，根据公式可知压强仍为p，故B不符合题意；C．当压力变为原来的2倍，受力面积变为原来的时，根据公式可知压强为4p，故C不符合题意；D．当压力变为原来的、横截面积变为原来的2倍时时，根据公式可知压强变为，故D符合题意。故选D。6．如图所示，用大拇指和食指分别用沿竖直方向的力压住一铜圆柱体两端，圆柱体对食指的压力和压强分别为F1和p1，圆柱体对大拇指的压力和压强分别为F2和p2。则以下说法正确的是（）。A．F1=F2，p1=p2 B．F1<F2，p1<p2 C．F1=F2，p1<p2 D．F1>F2，p1>p2【答案】B。【解析】由图示知，圆柱体在竖直方向上受到竖直向下的重力、食指对圆柱体向下的压力和大拇指对圆柱体向上的压力的作用处于静止，则手指对圆柱体向下的压力与重力之和等于向上的压力，而手指对圆柱体的压力与圆柱体对手指的压力是相互作用力，所以F1<F2。而手指与圆柱体的接触面积相同，据知，p1<p2。故ACD错误，B正确。故选B。7．将高为10cm的实心柱体放在水平桌面上，给这个重物施加竖直向上的拉力F，如图是表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图像，下列说法错误的是（

）。A．物体的重力为2.5N；B．物体的底面积为100cm2；C．物体的密度是2.5×102kg/m3；D．当物体受到竖直向上的拉力F=1N时，物体对桌面的压强为100Pa【答案】D。【解析】A．由图知，竖直向上的拉力为2.5N时，重物对桌面的压强为0，可知此时物体对水平桌面的压力为0，故可知F=G=2.5N即物体的重力为2.5N，故A正确，不符合题意；B．当竖直向上的拉力为0时，重物对桌面的压强为250Pa，重物对桌面的压力等于其重力，受力面积即物体的底面积为，故B正确，不符合题意；C．物体的体积为物体的密度是，故C正确，不符合题意；D．当物体受到竖直向上的拉力为1N时，物体对桌面的压力为F压=2.5N-1N=1.5N物体对桌面的压强为故D错误，符合题意。故选D。8．如图所示，甲、乙两实心均匀正方体分别放置在同一水平桌面上，它们对桌面的压强相等，现分别在两个正方体的上部沿水平方向切去一部分，以下判断正确的是（）。A．若剩余的高度相等，则甲被切去的质量一定多；B．若剩余的质量相等，则甲被切去的厚度可能多；C．若切去的高度相等，则甲被切去的质量可能多；D．若切去的质量相等，则甲被切去的厚度一定多【答案】D。【解析】设正方体的边长为l，则正方体对水平地面的压强因p甲＝p乙，所以有ρ甲gl甲＝ρ乙gl乙即ρ甲l甲＝ρ乙l乙由图可知，l甲＜l乙，则ρ甲＞ρ乙；A．若剩余的高度h相等，则切去部分的质量分别为，甲乙切去部分的质量差为根据ρ甲l甲＝ρ乙l乙故有整理可得根据l甲＜l乙则所以，可知被切去的质量，故A错误；B．若剩余的质量相等，则ρ甲l甲2l甲剩余＝ρ乙l乙2l乙剩余把ρ甲l甲＝ρ乙l乙，代入可得l甲l甲剩余＝l乙l乙剩余根据l甲＜l乙，代入上式可得，l甲剩余＞l乙剩余，因甲的边长小于乙的边长，且甲剩余的厚度大于乙剩余的厚度，所以，乙被切去的厚度多，故B错误；C．若切去的高度相等，则切去部分的质量分别为，因l甲＜l乙，ρ甲l甲＝ρ乙l乙则有Δm甲<Δm乙，即乙被切去的质量多，故C错误；D．若切去的质量相等，由可得因ρ甲l甲＝ρ乙l乙，可得因l甲＜l乙，故有，即甲被切去的厚度一定多，故D正确。故选D。二、填空题9．如图所示，用一个水平推力F将物块A从如图甲位置推到如图乙位置，此过程中桌面对物体摩擦力______（填“变大”、“变小”或“不变”）；压强随时间变化的关系图象应为________（填“丙”或“丁”）图。【答案】不变；丙。【解析】影响滑动摩擦力大小的因素有两个：一是接触面的粗糙程度，二是相互接触的两个物体之间的压力大小。从甲到乙的过程中，相互接触的两个物体没有发生变化，即接触面的粗糙程度没有发生变化。物体A压在水平桌面上，对水平桌面的压力等于自身的重力，也没有发生变化。所以，桌面对物体A的摩擦力不会发生变化。从甲到乙的过程中，物体A对桌面的压力等于自身的重力，没有发生变化；二者的接触面积始终等于桌面的面积，也没有发生变化。故桌面与物体A之间的压强不会发生变化。丙图表示二者间的压强没有随时间的变化而变化。故丙符合题意，丁不符合题意。10.一块密度均匀的长方体木块放在水平桌面上，如图甲所示，若将长方体木块AB切去右侧的一半，则剩余部分对桌面的压力将___________，压强将___________；如图乙将长方体木块沿虚线CD切去上面一半，则剩余部分对桌面的压强将___________。（均填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】变小；不变；变小。【解析】[1]将长方体木块AB切去右侧的一半，剩下部分重力减小，则对桌面的压力也减小。[2]将长方体木块AB切去右侧的一半，则剩余部分对桌面的压力减半，受力面积也减半，由固体压强公式可得，压强大小将不变。[3]将长方体木块沿虚线CD切去上面一半，则剩余部分对桌面的压力减半，受力面积却不变，由固体压强公式可得，压强大小将变小。11．如图所示，A为边长0.1m的正方体，重5N，B为粗糙水平面，F为竖直作用在A上的力，大小为6N，则图甲中B所受压力为______牛，受到的压强是______Pa，图乙中B所受到的压强为______Pa。【答案】11；1100；100。【解析】对甲图中A受力分析可知，甲图中A物体受到向下的重力G、向下的压力F及水平面B向上的支持力F1，物体在这三个力的作用下处于平衡状态，因水平地面B受到的压力与B对A的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B所受的压力为则B受到的压强为乙图中物体受到向下的重力G、向上的压力F及水平面对物体向下的压力F2，同理可知B受到的压力为则图乙中B受到的压强为。12．如图所示，边长分别为0.4m和0.2m的实心正方体A、B放置在水平地面上，A的密度为0.6×103kg/m3，B的密度为0.4×103kg/m3。物体A对地面的压强为________Pa。为使A、B对水平地面的压强相等，可以将物体A沿竖直方向切下体积V1叠放到物体B上，也可以将物体A沿水平方向切下体积V2叠放到物体B上，则V1与V2之比为________。【答案】2.4×103；5:4。【解析】[1]物体A的质量mA=ρAVA=0.6×103kg/m3×（0.4m）3=38.4kg物体A的重力大小物体A的底面积物体A对地面的压强[2]B物体的质量mB=ρBVB=0.4×103kg/m3×（0.2m）3=3.2kg物体B的重力大小将物体A沿竖直方向切下体积V1叠放到物体B上时，由于A剩余部分是长方体，所以A剩余部分对地面的压强不变；物体B的底面积由于将物体A沿竖直方向切下体积V1，则物体B对地面的压强把已知数据代入得解得将物体A沿水平方向切下体积V2叠放到物体B上时，物体A对地面的压强物体B对地面的压强则有代入数据得解得则V1与V2之比为。三、实验题13.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小聪猜测：压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。他按照如图所示的实验装置进行实验。（1）实验时，是通过观察海绵的凹陷程度来比较瓶对海绵的___________。（2）通过分析比较图中B、C、D三次实验，得出结论：___________。得出这个结论的信息是：___________。（3）对比A、C两次实验，探究压力的作用效果与受力面积是否有关，错误是：___________。【答案】（1）压力作用效果；（2）压力的作用效果与压力的大小有关；受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）没有控制压力的大小相同。【解析】（1）[1]在实验中，是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，属于转换法的运用。（2）[2][3]比较图中B、C、D三次实验可知，瓶子与海绵的接触面积相同，瓶子对海绵的压力越大，海绵凹陷程度越明显，压力的作用效果越明显。（3）[4]对比A、C两次实验，瓶子与海绵的接触面积不同，瓶子对海绵的压力也不同，不符合控制变量法，无法探究压力的作用效果与受力面积是否有关。四、计算题14．如图所示，一质量分布均匀的物体静止在斜面上。已知物体的质量为800g，当物体静止在斜面时对斜面的压力为6N，受力面积为200cm2.（g=10N/kg）（1）请求出物体所受到的重力大小。（2）请在图中画出静止时物体所受到的重力及物体对斜面