1、第十四章 压强和浮力一、压强5 分钟训练(预习类训练，可用于课前 )1._叫压力。压力是在物体相互接触并互相挤压时产生的。所以，压力是_力的一种。思路解析：压力的方向是垂直于被压物体表面，压力是由于相互挤压的物体发生弹性形变而产生的力，因此压力是弹力的一种。答案：垂直压在物体表面上的力 弹2.当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越_；当压力大小相同时，受力面积_，压力的作用效果越显著。思路解析：压强的定义是物体单位面积上受到的压力。压强越大作用效果就越显著。增大压强的方法有两种，一是在单位面积不变时增大压力；二是在压力不变时减小接触面积。答案：显著 越小3.一种无缝钢管能承受的压强是 7
2、8 400 kPa，它表示的意义是_。思路解析：78 400 kPa= 7.8410 7 Pa= 7.84107 Nm 2，根据压强的定义，理解单位的含义。答案：1 m 2 面积上能承受的压力为 7.84107 N4.下面说法中正确的是（ ）A.压力是由物体的重力产生的，压力就是重力B.压力不是重力，但其大小与重力相等C.压力的方向垂直指向受力面D.压力的方向总是竖直向下的思路解析：压力与重力是两种性质的力，压力属于弹力，而重力属于引力，压力与重力并无直接关系。答案：C10 分钟训练(强化类训练，可用于课中 )1.关于压强的概念，下列哪种说法是正确的（ ）A.压强就是压力 B.压强只和压力有关
3、C.压强只和受力面积有关 D.压强和压力及受力面积都有关思路解析：对于压强概念的理解是本节内容的一个重要环节。压强是描述压力的作用效果的物理量，并不是压力，与压力是两个不同的物理量。压力的作用效果也就是压强既和压力大小有关，又和受力面积有关。在受力面积一定时，压力越大，压强越大。在压力一定时，受力面积越大，压强越小。答案：D2.在图 14-11 中，正确表示压力的是（ ）图 14-11思路解析：压力的作用点应在被压物体表面上，压力的方向是垂直于被压物体表面并指向被压物体。 在图 A 中作用点位置应在被压物体表面即水平面上。图 B 中把物体产生的压力混同为物体所受的重力，压力并不是重力，在此情形
4、中压力的作用点和方向都与重力的不同。图 D 中应为物体所受拉力，而不是压力。答案：C3.人坐在沙发上比坐在硬凳上感到舒服，是因为人受到的压力_（填“变大”“变小”或“不变”），受力面积_，压强_的缘故。思路解析：人无论坐在硬凳上还是沙发上，压力都与自身重力相等，但坐在沙发上，由于沙发发生较大弹性形变，这样受力面积增大，致使沙发对人的压强大大减小，故而会感到舒服。答案：不变 变大 减小4.一块均匀的砖平放、侧放、竖放对地面的压力_（填“相同”或“不同”），对地面的压强最大的放法是_。思路解析：压力相同时，压强与受力面积成反比。竖立时受力面积最小。答案：相同 竖放5.一个重 500 N 的物体，静
5、止在水平地面上，对地面的压力为 _N，若受到 100 N 竖直向上的拉力后，物体对地面的压力为_N ，若将此物体放在一斜面上，对斜面的压力将_500 N（填“大于”“等于”或“小于”）。思路解析：静止在水平地面上的物体，对地面的压力和重力大小相等。当物体受到一个向上 100 N 的力时，合力为 500 N-100 N=400 N。方向竖直向下，则对地面的压力剩下 400 N，斜面上的物体对斜面的压力的方向跟重力的方向不同，所以压力不等于重力。答案：500 400 小于6.某同学质量为 50 kg，每只鞋底与地面的接触面积为 100 cm2，则他双脚站在水平地面上时，对地面的压力为_N，压强为_
6、Pa 。（g 取 10N kg）思路解析：压力与重力相等，即 F=G=mg=50 kg10 Nkg= 500 N，双脚站立时受力面积 S=2100 cm2=20010010-4 m2=210-2 m2。p= = Pa=2.5104 Pa。SF105答案：500 2.510 4快乐时光“真没办法，”物理教师在解释教学进度缓慢的原因时说,“现在的学生，连顺时针方向和逆时针方向这类问题，也要花很大气力才讲解得明白。”“您的意思是一代不如一代？”校长惊异地问。“不，是今非昔比，”教师悻悻地答道，“现在学生们戴的全是电子显示手表”30 分钟训练(巩固类训练，可用于课后 )1.“沙漠之舟”骆驼能在松散的沙
7、漠中顺利行走不陷下去，这是因为（ ）A.骆驼的重量轻 B.骆驼跑得快C.骆驼的耐力大有素 D.骆驼脚掌面积大压强小思路解析：骆驼的脚掌大约是马蹄的 3 倍，由于受力面积的明显增大，对沙地的压强减小许多，所以骆驼在沙漠里行走自如。答案：D2.某同学在水平公路上骑自行车，骑车时车胎发生了缓慢漏气，那么车胎对路面的（ ）A.压强变大 B.压强变小C.压强不变 D.压力变大思路解析：因为同学在水平公路上骑自行车，车胎缓慢漏气，对地面的压力可以认为基本不变。因为车胎缓慢漏气，所以车胎会变扁，受力面积增大，压强减小。答案：B3.一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对地面的压力和压强最接近于（ ）A.50
8、 N，10 3 Pa B.50 N,104PaC.500 N, 103Pa D.500 N,104Pa思路解析：本题考查实际应用知识的能力，同时也考查估测能力。生活中我们要多多观察身边的事物，如普通中学生的质量大约是 50 kg，其重力大约就是 500 N；普通中学生的一只脚底面积大约是 250 cm2,双脚站立时着地面积为 500 cm2，所以普通中学生对地面的压强大约为 104 Pa。答案：D4.长方体砖块的长、宽、厚之比为 421，将砖块平放、侧放、竖放在水平地面上时，砖块对地面的压强之比为（ ）A.421 B.124C.841 D.111思路解析：同一块砖在平放、侧放、竖放在水平地面上
9、时，其对地面的压力总是等于其重力大小，所以将砖平放、侧放、竖放在水平地面上时，压力大小是不变的。由于砖的长、宽、厚不同，所以不同放置时砖与地面的受力面积不同。在平放时，受力面积为长宽；侧放时，受力面积为长厚；竖放时，受力面积为宽厚；由 p= 可知，SF压强之比为 ，即：124。8答案：B5.两个圆柱形工件，底面积相等，它们密度之比为 甲 乙 98，平台所受压强之比为 p 甲 p 乙 32（圆柱体都立放时），则它们的高度之比 h 甲 h 乙 为（ ）A.34 B.43C.2716 D.627思路解析：圆柱体立放时对地面的压强大小可以直接用 p=gh（其中 指柱体的密度，h 是柱体的高度）计算。因
10、此它们的高度之比为 h 甲 h 乙 = = = = = =43。g甲 甲p乙 乙 g甲 甲乙乙p乙甲 乙甲 92814答案：B6.(2010 四川) 图 14-1-2 是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体，把它们放在水平面上，则根据图象可知，甲、乙两种物体对水平面的压强之比 p 甲 p 乙 为（ ）图 14-1-2A.81 B.41C.21 D.11思路解析：由图可知 = ，设甲边长为 a,乙边长为 b，则 甲 a3= 乙 b3，可得 = = ，所以乙甲18 a甲乙321= = 。乙甲pgba乙甲 4答案：
11、B7.如图 14-1-3 所示，A、B 、 C 三图中是同一物体在三种不同情况下静止时的情形，其中物体对支持面压力大小等于重力的是图_，物体对支持面压力大小小于重力的是图_，物体对支持面压力大小与重力无关的是图_，由此可知，压力有时和重力是无关的。图 14-1-3思路解析：压力的产生不一定是由于物体的重力，压力的大小有时与重力有关，例如图 B 中压力等于重力，图 C中压力小于重力；有时又与重力无关，例如图 A 中，压力与重力无关。答案：B C A8.请将下列四句话中所反映的物理知识填在横线上：（1）马尾提豆腐提不起来：_（2）水中捞月一场空：_（3）磨刀不误砍柴工：_思路解析：根据压强公式，在
12、压力一定时，增大受力面积可以减小压强，减小受力面积可以增大压强。马尾提豆腐，受力面积小，压强较大，而豆腐所能承受的压强太小，所以马尾提不起豆腐。同样，磨刀不误砍柴工是通过减小受力面积增大压强。水中月则是平面镜所成的虚像，当然捞不着。答案：（1）在压力一定时，受力面积小压强大（2）平面镜成虚像（3）在压力一定时，减小受力面积可以增大压强图 14-1-49.2010 年 3 月，大型国宝珍品秦始皇兵马俑在福建省博物馆展出。小红参观时发现，秦俑脚下都踏踩着一块正方形或长方形的踏板，如图 14-1-4 所示。为了弄清这种制作的好处，她收集了一尊站立姿态兵马俑的有关数据：体重（含踏板）1 600 N，踏
13、板面积 1.610-2 m2。问：（1）这尊兵马俑（含踏板）的质量是多少?（g 取 10 N kg）（2）这尊兵马俑竖放在水平地面上时，对地面的压强是多大?（3）踏板面积比双脚面积大，这样制作有什么好处?请简要说明理由。思路解析：已知重力可根据 G=mg 求质量。兵马俑静置于水平地面上，对地面的压力等于其重力。压力一定时使用脚踏板增大受力面积可减小压强，任何材料都有一个承受压强的最大程度，超过这个程度材料就会损坏。包括博物馆的展厅也只有一定的承受压强的能力，这样制作可以起以保护兵马俑和展厅地面作用。答案：（1）这尊兵马俑（含踏板）的质量是 m= = =160 kg。gGkN/106（2）这尊兵
14、马俑竖放在水平地面上时，对地面的压强p= = = =1104 Pa。SFG2106.mN（3）由于 p= = ，在 G 不变的情况下，由双脚触地变为踏板着地，由于踏板面积比双脚面积大，从而减小了S压强，而达到保护兵马俑及地面的目的。10.（1）如图 14-1-5 所示，物体 A、B 叠放在一起，画出 A 对 B 的压力及 B 受到的重力的示意图。图 14-1-5 图 14-1-6（2）如图 14-1-6 所示，物体 M 放在斜面上，静止不动。画出其所受重力及对桌面压力的示意图。思路解析：作用点要画在受力物体上，压力的作用点在被压物表面上，重力的作用点在物体的重心。压力方向垂直于物体表面，重力方
15、向竖直向下。答案：（1）如左下图所示。（2）如右上图所示。方法总结：解答此类问题一定要明确：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的作用点在物体的重心；垂直作用（压）在物体表面上的力叫做压力，压力的作用点在被压物表面上，方向垂直于物体表面，重力方向竖直向下，作用点要画在受力物体上。11.在一次刑事案件侦察中，公安人员在海滩上发现了一连串罪犯逃跑时的清晰脚印，公安人员用蜡对其中一只鞋印进行了浇注，测得蜡鞋模的平均厚度为 4 cm，质量为 900 g，又经仪器测试发现达到鞋印同样的深度需要的压强为 2.4104 Pa，请你帮助公安人员，计算罪犯的体重为多少?思路解析：由蜡鞋模的质量和蜡的密度计
16、算出蜡鞋模的体积：V 蜡 = = =10-3 m3蜡蜡m3/108.9kg由蜡鞋模的体积和蜡鞋模的厚度，计算出蜡鞋模的底面积，即罪犯一只脚与地面的受力面积：S= = =0.025 m2蜡蜡h4.3由罪犯对地面的压强和受力面积，计算出罪犯对地面的压力，即罪犯的体重：G=F=pS=2.4104 Pa0.025 m2=600 N。答案：罪犯的体重为 600 N12.湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印，队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印，如图 14-1-7 所示，并测出脚印深 2 cm。已知方格纸每小格的边长是 3 cm，则“野人”每只脚的面积为多少平方厘
17、米（不满一格的以半格计)？一般情况下，人的身高大约是脚长的 7 倍，照此推算“野人”身高大约为多高？为了估测“野人”的质量，小明从背包中拿出一个边长为 5 cm 的正方体铝块，放在“野人”脚印旁的平地上，并在铝块上面加岩石块，当铝块陷入泥中的深度也为 2 cm 时，用测力计测出铝块和岩石块的总重为 65 N，据此小明算出“野人 ”的质量为多少？( 取 g10 N/kg)图 14-1-7思路解析：解决本题基本思想是：首先通过方格纸获得“野人”的脚的面积，在面积计算中，不足一格的均算半格。然后通过铝块和岩石的实际获得泥中下陷 2 cm 的压强，然后根据 F=pS 计算出压力，即可得罪犯的体重。最后利用 G=mg 获得其质量。至于判断“野人”的身高则纯粹是根据信息进行简单计算。答案：由图可知“野人”一只脚面积为 409 cm2=360 cm2而身高则为 93 cm7=277 cm =1.89 m又由于对于铝块和岩石使泥石下沉 2 cm 的压强为 p= = =2.6 N/cm2SG256cmN“野人”的体重为：G=pS 1=2.6 N/cm2360 cm2=93.6 kg。
