9.1--压力-压强-实验-计算题

一、实验,探究题1、小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，实验探究过程如图11所示。（1）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得到的结论是什么？（2）图乙和图丙探究的问题是什么？（3）小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，由实验现象，他经过分析、论证得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。分析评估他的实验结论。2、小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了图27甲、乙所示的实验。(1)实验中用表示压力的作用效果.(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是。(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做图（填“丙”或“丁”）所示实验。(4)图丙和图丁的压强p丙p乙。3、小强同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”，进行实验，步骤如下：先用双面胶把一个100g的砝码固定在50cm长的一块弹性薄钢片上，将钢片的左端固定在桌子的一端；接着缓缓抬起钢片右端，与水平方向成一定夹角；继续抬高右端，增大钢片与水平方向的夹角．现象依次如图10甲、乙、丙所示．（1）该实验中，是通过观察判断物体对斜面压力的大小．（2）斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度的增大而．（选填“增大”、“减小”或“不变”）（3）若继续增大斜面倾斜程度，直到与水平方向垂直，则物体对斜面的压力为．（4）斜面上的物体对斜面的压力还与什么因素有关？请你再提一个猜想：．4、薛物理同学听到一则新闻报道，以色列一名工程师用硬纸板做出一辆自行车能承重200公斤，听后他觉得不可思议；他想纸板承受压力的大小与什么因素有关呢？于是他进行了猜想：猜想1：纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关；猜想2：纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关；为了验证猜想是否正确，他找来了一张大的纸板进行探究。他在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm×10cm的小纸板A、B和一张大小为40cm×20cm的小纸板C，并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。设计了以下实验方案：步骤一：将纸板A用两木块支撑起来，如图15甲所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G1；步骤二：保持两木块的距离不变，将纸板B弯成拱形，如图15乙所示，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G2；步骤三：保持两木块的距离不变，将纸板C用两木块支撑起来，如15丙所示，在纸板的中间不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G3。请你回答下列问题：（1）比较实验数据发现G2＞G1，可以验证猜想_______（填写序号）是_______（选填“正确”或“错误”）的。利用上述结论，对水库大坝的形状进行设计，设计的四种大坝形状俯视图如图16所示，下列最合理的设计是（）（2）比较实验数据G3与_______（选填“G1”或“G2”）大小，可以验证猜想2；（3）他受步骤二现象的启发又提出新的猜想：猜想3：拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。为了验证猜想3，请你帮薛物理同学在上述操作的基础上继续设计实验方案：步骤四：在这张大纸板上再裁出大小与（选填“B”或“C”）一样的小纸板D，，在拱形纸板的上面不断增加重物，直到它塌下去，记录此时重物的重力G4；比较实验数据G4与G2大小，可以验证猜想3。5、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（1）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（2）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。6、小明同学为了探究静止在斜面上的物体对斜面的压力大小与哪些因素有关，他分别把甲、乙两个不同重力的物体放在略倾斜的台式测力计上，通过测力计示数记录压力的大小，接着将台式测力计的一端逐渐抬高，改变斜面的倾斜角度(物体始终保持静止)，实验过程和观察到的现象分别如图9(a)、(b)、(c)、(d)所示。(1)分析比较图9(a)、(b)、(c)所示的现象可初步得出：(21)；(2)分析比较图9(c)和(d)所示的现象可初步得出：(22)。二、计算题7、某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa．现有一辆卡车，自重２t，有6个轮子，每个轮子与地面的接触面积是200cm2，为了保护公路路面，这辆卡车最多可以装载多少吨的货物？（ｇ取10N/kg）8、质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在5min内行驶了1500m的路程．求：（1）小明骑自行车行驶的速度为多少m/s？（3）小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）9、小刚同学质量为60kg，双手倒立在地面上，每只手掌与地面的接触面积是150cm2，（g=10N/kg）（1）小刚的重力．（2）小刚双手倒立时对地面的压强．10、大象的质量是4800kg，每只脚底的面积是600cm2。取g=10N/kg，如图12所示，当大象四足站立时，求：⑴大象的重力；⑵大象对地面的压力；⑶大象对地面的压强。11、一个质量为60㎏的人，若仰躺在硬板床上产生的压强是6×103(Pa),躺在“席梦思”床上，身体与床的接触面积为0.3㎡.请你通过计算说明：为什么睡在“席梦思”床上更舒服。（10/，写出主要计算步骤）12、甲、乙两个长方体，由不同材料制成，其底面积分别为S甲＝40cm2、S乙＝30cm2，高度之比h甲∶h乙＝3∶2，密度之比ρ甲∶ρ乙＝3∶1，如图6所示，把甲放在水平桌面上，乙放在甲上，水平桌面受到的压强为7000Pa。把乙取下放在水平桌面上静止不动时，桌面对乙的支持力为多少牛？13、图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时的路程随时间变化的图象．求：（1）骑车者前进200m路程所用的时间为多少；（2）跑步者的速度为多少；（保留一位小数）（3）如果骑自行车的人质量为48kg，自行车质量为12kg，车胎与地面总接触面积为40cm2，则人骑自行车的时候，自行车对地面的压力和压强分别是多少．（本题g取10N/kg；1cm2＝10-4m2）参考答案一、实验,探究题1、（1）压力相同时，压力的作用效果与受力面积有关，受力面积越小作用效果越明显。（2）受力面积相同时，压力的作用效果与压力的关系。（3）小明得出的结论是错误的。小明同时改变了受力面积和压力的大小，没有控制压力大小不变。解析：在题甲、乙两图中，海绵上都是放置一块肥皂，即海绵受到的压力相等，但肥皂放置的方式不同，海绵的受力面积不同，从题图中可以看出海绵的凹陷程度不同，受力面积小的海绵的凹陷程度大，这说明压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；图乙中是一块肥皂正放在海绵上，图丙是两块相同的肥皂叠放在一起正放在海绵上，即受力面积相同而压力不同，所以探究受力面积相同时，压力的作用效果与压力的关系；在探究压力的作用效果时，要注意运用控制变量法，将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块时，两块肥皂对海绵的压力不同，即没有控制压力不变，所以不能探究压力的作用效果与受力面积之间的关系。2、（1）2分。海绵（或物体）的形变程度（2）2分。受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显；（3）2分。丁（4）2分。等于3、（1）钢片弯曲程度（2）减小（3）0（4）压力与物体的重力是否有关4、5、（1）泡沫的型变量的大小（2）在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。（3）甲丙（4）没有控制压力一样6、(21)静止在斜面上的同一物体对斜面的压力大小随斜面倾斜角度的增大而减小；(22)斜面倾斜角度相同的情况下，静止在斜面上的不同物体对斜面的压力大小不同。二、计算题7、解：路面承受卡车压力的面积：S＝6×200×10－4m2＝0.12m2路面能承受卡车的最大压力F＝pS＝8.0×105Pa×0.12m2＝9.6×104N允许卡车与货物的总质量m＝＝9.6×103kg＝9.6t货物的质量m货＝m－m车＝9.6t－2t＝7.6t8、解：（1）小明的体重为G1=m1g=40kg×10N/kg=400N┅┅┅┅2分自行车受到的重力为：G2=（m1+m2）g=10kg×10N/kg=100N┅┅┅┅2分答：小明的体重为400N，自行车的重为100N。（2）车对地面的压力为F=G=G1+G2=400N+100N=500N┅┅┅┅1分车对地面的压强为P=F/S=500N/20×10-4m2=2.5×105Pa┅┅┅┅2分答：车对地面的压强为2.5×105Pa。9、解：（1）小刚的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N；（2）小刚双手倒立时对地面的压强P====2×104Pa．10、11、人仰躺在“席梦思”床上的压强：P=F／SP1=F／S1=G／S1………1分（写出压强定义式可得分）=(60N×10N/kg)／0.3㎡=2×103Pa………1分经计算，P1=2×103Pa,由题知：P=6×103Pa因P1﹤P，所以，人睡在“席梦思”床上更舒服一些………………………………………………………………………………………………3分12、已知S甲=40cm2,S乙=30cm2,h甲∶h乙=3∶2，ρ甲∶ρ乙=3∶1,p=7000Pa,求F。解:设甲受到的重力为G甲、乙受到的重力为G乙，那么G甲+G乙=p·S甲=7000Pa×40cm2=7000Pa×4×10-3m2=28N设甲的质量为m甲，乙的质量为m乙因为h甲∶h乙=3∶2,则h甲=h乙所以V甲=S甲·h甲=S甲·h乙V乙=S乙·h乙因为ρ甲∶ρ乙=3∶1所以ρ甲=3ρ乙则m甲=ρ甲·V甲=3ρ乙·S甲·h乙m乙=ρ乙·V乙=ρ乙·S乙·h乙所以G甲/G乙=S甲/S乙=×40cm2/30cm2=6∶1所以G甲=6G乙因为G甲+G乙=28N所以6G乙+G乙=28NG乙=28N/7=4N。又因为乙放在水平桌面上，所以F=G乙=4N。答案:桌面对乙的支持力为4N。13、（1）从图可得，用时15s（1分）（2）从图可得，当车行过200m用时25s，v＝＝＝8m/s（2分）补充说明：本题允许走过15s时，估计行过130m，这种情况保留一位小数（3）F＝G＝（m车+m人）g＝（48kg+12k）×10N/kg＝600N（2分）=＝1.5×105Pa（2分）