固体压强-典型例题(含答案).doc

一：压力
压力的定义：垂直作用在物体表面上的力。
压力的基本特征：
压力是发生在相互接触的两个物体的接触面上的一种接触力，任何彼此分离的两个物体之间不可能产生压力。
压力是与物体的形变相关联的一种弹力，是由于物体之间相互挤压，彼此引起形变而产生的，从力的性质看，压力属于弹性力。
压力的方向总是与物体的接触面相垂直，且指向被作用的物体。
压力与重力的区别
从力的性质看，压力属于弹性力，重力属于引力性质，是由于地球的吸引而使物体受到的力。
从施力物体看，压力的施力物体是相互挤压的物体，重力的施力物体是地球。
从力的作用看，压力作用在相互发生挤压的两个物体的接触面上，重力的作用点是物体的重心。
从力的方向看，压力的方向与接触面垂直，重力的方向总是竖直向下，与水平方向垂直，指向地心。
从力的大小看，压力的大小决定于相互挤压、发生形变的情况，不一定与重力有关；重力的大小决定于物体质量的大小。
压力的作用效果跟哪些因素有关：压力大小、受力面积的大小。
二：压强
压强的定义：物体单位面积上受到的压力。
压强的公式： ：压强（帕）；：压力（牛）；：受力面积（平方米）
压强的单位：帕斯卡，简称帕（）
固体压强
计算公式： 传递特点：只能大小不变的沿原来方向传递压力。
影响因素：压力的大小、受力面积的大小。 改变压强的方法：改变压力的大小、改变受力面积的大小。
基础知识理解问题
例1、下列关于压力和压强的说法正确的是
A．单位面积上受到的压力越大，压强越大 B．受力面积越大，压强越小
C．重力越大，压力越大 D．压力越小，压强越小
例2、在结冰的河面上玩耍时，若发现脚下的冰即将破裂，应立即采取的措施是
A． 迅速跑开 B．单脚站立 C．双脚站立 D．趴在冰面上挪开
例3、下面措施中，属于减小压强的是 ( )
A．菜刀刀刃磨得很薄 B．纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑料吸管
C．缝衣针的针尖做得很尖 D．房屋的地基比墙宽
例4、如图，小明和小强背着背带宽度不同的书包上学。对这两只书包，从科学角度看( )
A．背带窄些的书包较好，它能减小对肩部的压强B．背带宽些的书包较好，它能减小对肩部的压强
C．背带宽些的书包较好，它能减小对肩部的压力D．背带窄些的书包较好，它能减小对肩部的压力
例5、关于压力和压强，下列说法中正确的是 ( )
A．物体的质量越大，对受力面的压力一定越大
B．压力越大，对受力面的压强越大
C．受力面积越小，产生的压强一定越大
D．压力一定时，受力面积越小，产生的压强一定越大
例6、某同学在水平公路上骑自行车，当车胎发生缓慢漏气时，车胎对地面的压力和压强
A．压力和压强不变 B．压力和压强都变大
C．压力不变，压强变小 D．压力变小，压强变大
比例、倍数问题
例1、如图7，质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2，对地面的压强之比PA:PB=1:3.则（ ）
A、它们的高度之比hA:hB=2:3 B、它们的高度之比hA:hB=3:4
C、它们的质量之比mA:mB=2:3 D、它们的质量之比mA:mB=1:3
【解题思路】由于是实心圆柱体且粗细均匀，放在水平地面上，所以压强公式可用P=ρgh，则h=P/ρg，列式计算可得hA:hB=2:3；又由公式P=F/S，F=mg。S相同，所以质量比与压强比相同。
【点评】此题的关键点是灵活掌握公式及变形公式，理解它们的应用条件，以达到最佳的解题方案。对于粗细均匀的实心圆柱体且放在水平地面上：由F=F/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。难度中等。
例2、如图所示，质量相等的甲、乙两个立方体放在水平地面上，它们对地面的压强分别为 p1、p2。若把乙叠放到甲上面，则甲对水平地面的压强为 p。下列关于压强 p1、p2和 p 的关系式中正确的是（ ）
A、p=2p1； B、p=2p2； C、p=p1+p2； D、p=（p1+p2）/2。

例3、如图所示，完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上，已知砖的长：宽：高为4：2：1，若砖平放时对地面的压强为p1；，立放时对地面的压强为p2，则p1：p2等于（ ）
A．8：l B．4：1 C．1：4 D．l：8

探究问题
例1、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是（　　）

A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关 B．探究的方法：控制变量法
C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
【解题思路】此题主要通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素。通过甲、乙两图得出压力的作用效果与压力的大小有关，乙、丙两图说明压力的作用效果与受力面积有关。故答案为C。
【点评】此题通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素，考查了学生实验探究能力和分析问题得出实验结论的能力。解答时知道转换法和控制变量法的应用。是一道基础的实验探究题。
例2、为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，小勇同学在同一块海绵上做了如下图所示的实验来进行研究。(所用每块砖重力和型号大小都相同)
A.一块砖平放在海绵上 B.两块砖叠放在海绵上 C．一块砖竖放在海绵上

(1)小勇是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)观察比较图A、B的情况可知，压力的作用效果与 有关；比较图A、C的情况可知，压力的作用效果与 有关。
(3)以上这种研究方法在科学探究中属于 法。
例3、小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。

（1）实验中小明是通过观察　　　　　　　来比较压力作用效果的。
（2）比较甲、乙两图所示实验，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　　所示实验。
（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，如图所示。他发现
它们对泡沫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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
比较大小问题
例1、如图3所示，甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上，它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后，则剩余部分的 （ ）
A 甲的体积可能等于乙的体积。 B 甲的质量可能小于乙的质量。
C 甲对地面压强一定等于乙对地面的压强。D 甲对地面压力一定大于乙对地面的压力。
图3
甲
乙

例3、一只圆柱形平底玻璃杯放在水平桌面上如图所示，口朝上正放时(图甲)，对桌面的压力和压强分别是F1、Pl；口朝下倒放时(图乙)，对桌面的压力和压强分别是F2、P2，则有( )
A．F1<F2，P1＝P2 B．Fl＝F2，P1＝P2 C．F1＝F2，P1>P2 D．F1＝F2，P1<P2

例4、如图所示，将三个质量相同的物体放在水平桌面上，其中甲为长方体，乙为正方体，丙为球体，则它．们对桌面的压强最大的是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．一样大

例5、如图所示，甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上，且它们各自对地面的压强相等．若分别在两个正方体的上部，沿水平方向截取相同高度后，甲、乙的剩余部分对地面的压强分别为p甲、p乙，剩余部分质量分别为m甲、m乙，则p甲________p乙；m甲________ m乙 （选填“>”、 “<”或“=”）．
甲 乙

切割问题
例1、如图所示，甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等，若分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在剩余物体的上方， 此时压强p甲、p乙比较 ，正确的是：（ ）
A、p甲＞p乙； B、p甲＝p乙；
C、p甲＜p乙； D、视截去部分的质量大小才能确定。

例2、一块长方体橡皮，重为0.3N，侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是1×10－3m2，如图所示。它对桌面的压强是 Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强 （填“变大”或“变小”或“不变”）、橡皮的密度 （填“变大”或“变小”或“不变”）。

情况变化问题
例1、如图2所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置. 在此过程中， A对桌面的压力将____________，A对桌面的压强将 __ （填“变大”、“不 变” 或“变小”）

计算问题
例1、在凯里市的一些建筑工程中，一些司机为了降低营运成本，任意超载，给路面及交通安生带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重为3t的前后共10个轮子的货车，已知该车在某次实际营运中装砂石30t，每个车轮与地面的接触面积为0.03 m2。求：
（1）这辆货车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?
（2）如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆货车最多装多少吨砂石?（设车轮与地面的接触面积不变，计算中g取10N／kg）
例2、2011年2月10日，宁夏普降大雪。
（1）在沙湖滑雪场，同样体重的步行者腿脚深陷雪中，而滑雪者却如履平地，为什么？
（2）据网络报道，永宁县某中学操场积雪深达14cm厘米，求雪对操场的压强有多大？（取）（要有必要的文字说明和公式推导）
（3）雪后降温、路面结冰对交通安全会造成较大的影响。请根据所学物理知识，提出2条雪天预防道路交通事故的可行措施（只提措施，不做解释）。
一、中考热点题型：柱形固体的压强
涉及的物理量：柱形固体的高度、面积、密度、压力、压强及其变化量等。
解题思路：公式结合推理，1、根据已知条件先判断涉及的物理量的大小关系，2、代入公式或表达式进行分析判断。
常用公式：p=F/s、p=ρgh（此式虽然是液体内部压强公式，但对于实心柱体对支撑面的压强也成立）
基本类型大致可以分成以下四类情况：
1、●竖切
对于实心均匀柱形固体，根据p=ρgh知，由于竖切前后高度不变，所以竖切后剩余部分的压强与未切割前的压强相等，再根据切割后的底面积关系便可以得出对水平面的压力关系。
【例1】如图所示，甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的体积，则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是（C）
A．P甲＞P乙 B．P甲 <P乙 C．P甲=P乙 D．无法判断

【例2】如图所示，甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的质量，则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是（C）
A．P甲＞P乙 B．P甲 <P乙 C．P甲=P乙 D．无法判断

【例3】如图所示，实心正方体A、B放置在水平地面上，A的边长大于B的边长，此时A对地面的压强等于B对地面的压强，若沿边长的平行线分别从两物体上表面竖直向下截去，且所截的宽度相同，则两物体的剩余部分A’、B’对地面的压力、压强（D）
A．A’对地面的压强可能小于B’对地面的压强
B．A’对地面的压强可能大于B’对地面的压强
C．A’对地面的压力一定小于B’对地面的压力
D．A’对地面的压力一定大于B’对地面的压力

【例4】如图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 )
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

2、●横切
分为两种情况：一类是涉及切去部分的重力或质量关系，此类用p=F/s；第二类则涉及切去部分的高度关系，此类用p=ρgh.
【例1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，它们的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。若在正方体上方截去质量相同的部分，则剩余部分对水平地面的压强关系为（C）
A．P甲<P乙<P丙 B．P甲=P乙=P丙 C．P甲＞P乙＞P丙 D．无法判断

【解析】该题属于横切问题中的第一类，涉及切去的质量关系，所以用p=F/s公式来表示剩余部分的压强。可先根据p=ρgh判断出甲乙丙的高度关系，原来的压强P甲=P乙=P丙，ρ甲<ρ乙<ρ丙，得h甲>h乙>h丙。于是得S甲>S乙>S丙，再根据F=ps可得F甲>F乙>F丙，又因为F=G，所以G甲>G乙>G丙。然后把剩余部分的压强P’表示出来：P’=F’/s=(G-G’)/s=G/s-G’/s=P-G’/s。原来压强相等，G’/s是小于关系，相减可得剩余部分的压强P’是大于关系。
【例2】如图所示，甲乙两实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等。若在两正方体上方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（C）
A．P甲<P乙B．P甲=P乙 C．P甲＞P乙 D．无法判断

【解析】 涉及切去的高度关系，所用p=ρgh公式来表示剩余部分的压强。先根据p=ρgh判断甲乙的密度关系，原来的压强P甲=P乙，h甲>h乙，得ρ甲<ρ乙。然后把剩余部分的压强P’表示出来：P’=ρg（h-h’）=ρgh-ρgh’=P-ρgh’（h为原来的高度，h’为切去的高度），两者原来的压强P相等，ρgh’是小于关系，相减可得剩余部分的压强P’是大于关系。
解法二：假设截去的高度等于乙的高度，乙被全部截去，对地面压强为零，甲未被切完，对地面仍存在压强，所以P甲＞P乙。
3、●竖直方向施力
此类也分为两种，一类竖直向上施加力（拉力大小小于物体的重力）；另一类竖直向下施加力。两者都用p=F/s求解即可，竖直向上时施力后的压强可表示为P’=F’/s=(G-F)/s=G/s-F/s=P-F/s；竖直向下时施力后的压强可表示为P’=F’/s=(G+F)/s=G/s+F/s=P+F/s（其中F’表示施力后物体对水平地面的压力，F表示对物体施加的力，P表示未施力前的压强，G表示物体的重力，s表示受力面积）。
【例1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上，它们对水平地面的压强相等，已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙，若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲、F乙、F丙，使三个正方体对水平面的压强仍然相同，则三个力的大小关系（B）
A．F甲=F乙=F丙 B．F甲<F乙<F丙 C．F甲>F乙>F丙 D．无法判断

【例2】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上，它们对水平地面的压强相等，已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙，若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲、F乙、F丙，F甲=F乙=F丙，则三个正方体对水平面的压强的大小关系（ B）
A．P甲=P乙=P丙 B．P甲<P乙<P丙 C．P甲>P乙>P丙 D．无法判断

【例3】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上，它们对水平地面的压强相等，已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙，若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的压力F甲、F乙、F丙，使三个正方体对水平面的压强仍然相同，则三个力的大小关系（ B）
A．F甲=F乙=F丙 B．F甲<F乙<F丙 C．F甲>F乙>F丙 D．无法判断

【例4】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上，它们对水平地面的压强相等，已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙，若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的压力F甲、F乙、F丙，F甲=F乙=F丙，则三个正方体对水平面的压强的大小关系（C）
A．P甲=P乙=P丙 B．P甲<P乙<P丙 C．P甲>P乙>P丙 D．无法判断
4、●叠放
在柱形物体上叠放物体。在柱形物体上放物体和竖直向下施力问题相似，但是与施力时的表达式略有不同。
【例1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上，它们对水平地面的压强相等，已知物体密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙，若分别在三个正方体上表面放置一个质量相等的铜块，则三个正方体对水平地面的压强大小为（A）
A． P甲<P乙<P丙B．P 甲=P乙=P丙 C．P 甲＞P乙＞P丙 D．无法判断

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