8.1压力的作用效果一、七彩题1．（一题多变题）如图8-1-6所示，一正方体的重力为G，底面积为S。放在水平地面上，则它对地面产生的压力等于________，压强为________。(1)一变：一质量分布均匀的正方体放在水平地面上，对地面产生的压力和压强分别为F、p，若沿中间纵向切去一半并取走，如图8-1-7所示，则剩余部分地面产生的压力为________，压强为________。(2)二变：(1)题中，若沿中间水平切去一半并取走，如图8-1-8所示，则剩余部分对地面产生的压力为________，压强为________。(3)三变：(1)题中，若在密度不变的条件下，将正方体的边长减小到原来的，则它对地面的压强将()A．减小到原来的B．减小到原来的C．不变D．增大到原来的二、知识交叉题2．（科内交叉题）光在真空中的传播速度为________m／s。研究表明，阳光照在物体的表面上时会产生压强，其值约为9×10-6Pa。科学家设想制造“太阳帆”，在太空中利用太阳光的压力来推动航天器的航行。上海市宇航学会曾设计出边长为110m的正方形“太阳帆”，该“太阳帆”在太空中所受阳光的压力约为________N。3．（科内交叉题）有人当众表演“绝技”，他将一块钉有成百上千颗钉子(钉尖朝上，但都在一个平面上)的平木板，放在松软的水平泥地上，自己躺卧其上，一个大力士把一块足有七八十斤的石板平放在他的腹部，然后抡起大铁锤使劲砸在石板上，结果石板被砸裂了，表演者却安然无恙，这是因为()A．表演者的气功起到了主要作用B．大力士砸在石板上的力很大，但压强却很小C．石板很重，它的惯性很大，实际上石板挤压腹部的力却很小7D．石板、钉板和表演者的惯性以及他的后背受力面积都很大，因而减缓了铁锤打击力对腹部的冲击且减小了压强的作用三、实际应用题4．履带取代了拖拉机的轮子，履带是由带凸起棱的金属板拼成的，以下说法正确的是()A．履带和上面的棱都是为了减小压强B．履带和上面的棱都是为了增大压强C．履带是为了减小压强，棱是为了增大压强D．履带是为了减小压强，棱是为了增大摩擦5．为了方便盲人行走，在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道，如图8-1-9所示，请你运用所学的物理知识分析，为什么盲人不用盲杖也能在盲道上像正常人一样行走?6．如图8-1-10所示，是人们常用的一种工具——铁锨。铁锨的锨刃做得薄而尖，其目的是为了________；脚踩踏的部分却做成垂直锨面的踏面，其目的是__________________。四、经典中考题7．如图所示，某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数，木块对桌面的压力，木块对桌面的压强。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)8．夏日的北海银滩，游客在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车，摩托车和人的总重约为3.2×103N，每个车轮与沙地的接触面积约为0.02m2。问：7（1）摩托车对沙地的压力是多大?（2）摩托车对沙地的压强是多大?（3）沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多，这样设计车轮有什么好处（写出一点即可）?9．（存在探究题）高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图8-1-13所示放在桌面上。已知正方体铁块最重，长方体铁块底面积最小。针对“这三块铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题，同学们提出了以下三种猜想：猜想一：正方体铁块最重，所以它对桌面的压强最大。猜想二：长方体铁块的底面积最小，所以它对桌面的压强最大。猜想三：三块铁块高度相同，所以三块铁块对桌面的压强一样大。(1)以图中的长方体铁块C为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ，长方体铁块的高为h，底面积为S)。根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的。(2)利用细沙等简易器材，设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性，简要写出实验步骤及判断方法。10．（统计方案设计题）给你如图8-1-14(a)所示的器材，其中A、B是由同种材料制成的均匀圆柱体，C是一块海绵。请你根据如图8-1-14(b)所示的场景，设计一个实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系。要求写出实验步骤、现象和结论。实验步骤(可用简图说明)：__________________________________________________。7实验现象：_______________________________________________________________。结论：___________________________________________________________________。11．(结论开放图)如图8-1-15所示，已知正方体A的密度是0.8g／cm3，体积是125cm3；长方体B与桌面的接触面积是100cm2，且长方体B对桌面的压强是700Pa。根据上述条件，除可求正方体A的边长和表面积外，还可求出一些物理量，请计算出任意4个物理量。(g取10N／kg)7参考答案一、1．G；（1）；p(2)(3)A点拨：一至三变中都涉及压力和压强的变化，解答时要根据压力与物体重力的关系求压力，再根据压力及受力面积的变化判断压强的变化。三变中，当边长为原来的时，底面积就为原来的，体积为原来的，质量、重力、压力也都为原来的，，即它对地面的压强减小到原来的，故A正确。二、2．3×108；0.1089点拨：F=pS=9×10-6Pa×（110m）2=0.1089N。3．D　点拨：本题考查了压强和惯性两方面的知识，压强的大小取决于所有钉尖的面积，因为成百上千颗钉尖，总面积较大，所以压强较小。惯性的大小取决于物体的质量，由于石板质量大，惯性大，当大铁锤砸石板时，石板由于惯性仍保持原来的静止状态，在还没有来得及改变运动状态的情况下石板已经裂了。三、4．D　点拨：把轮子换成履带，目的是为了增大拖拉机与地面接触的面积，减小对地面的压强，工作时不至于陷入地里，棱的目的是增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦，有利于拖拉机前进。5．解：盲道的特点是上面有一些凸棱，人走在上面时，脚与地面的接触面积即受力面积减小，从而增大了脚底对地面的压强，盲人对这种路面的特殊感觉，便于盲人准确判断路况。6．增大压强；用脚踩踏时，跟脚底的接触面积大，以减小铁锨对脚的压强四、7．不变不变变大8．（1）3.2×103N（2）4×104Pa（3）在压力相等的情况下增大了受力面积，可以减小沙滩摩托车对沙地的压强，使车轮不易陷入沙子里。解析：（1）摩托车对沙地的压力为F=G总=3.2×103N。（2）摩托车与沙地的接触面积为S＝4×0.02m2＝0.08m2，摩托车对沙地的压强为（3）在压力相等的情况下增大了受力面积，可以减小沙滩摩托车对沙地的压强，使车轮不易陷入沙子里。(答案中涉及减小压强但无“压力相同”的条件只得1分)79．分析：本题(2)问具有一定的开放性，要求粗略验证，可利用压力的作用效果使细沙产生形变，用其形变大小来判断压强的大小，因此需测出物体放在细沙上时压痕的深度，深度越深，则压强越大。解：（1）。由此可知，三块铁块的ρ相同，h相同，对桌面的压强也相同，故猜想三正确。(2)①取一容器(如水槽)装适量的细沙，将容器内的沙摇匀、铲平，轻轻地将圆柱体A铁块放入沙中，静止后轻轻取出，测量陷入沙的深度ha(或不取出A铁块，测量A铁块露出沙面的高度h′a，则ha=h-h′a)；②同理，依次测量B、C铁块陷入沙的深度hb、hc；③比较ha、hb、hc，深度越深，对接触面的压强越大，可验证猜想的正确性。点拨：要计算长方体铁块C对桌面的压强，可根据压强公式人手推导；(2)问只要设计合理即可，方法不唯一。10．分析:题图(b)中人对雪地的压力的作用效果通过雪下陷的深度不同而反映出来，陷得越深说明压力的作用效果越明显。所以实验可以把物体放在海绵上，通过海绵的形变量来反映压力的作用效果，并注意使用控制变量法。解：实验步骤：①把A放在海绵C上，再把B放在A上面，观察海绵的凹陷程度；②把B放在海绵C上，再把A放在B上面，观察海绵的凹陷程度实验现象：实验步骤②中的海绵的凹陷程度比①大结论：在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显点拨：探究压力的作用效果与受力面积的关系时，必须保证压力相同，即把A和B叠放在一起，只改变与海绵的接触面积。11．解：（1）A的质量（2）A的重力;(3)A对B的压力；（4）A对B的压强（5）桌面受到的压力（6）B的重力GB=FB-GA=7N-1N=6N。7点拨：开放性题往往考查同学们的发散思维能力，平时做题时要注意加强这类题型的练习，提高自身解决各种问题的能力。7