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2020_2021学年八年级物理上学期寒假作业预习练05压力的作用效果含解析沪科版
展开练习05压力的作用效果
一、单选题
1.一本重力约为3N,面积为500cm2的初中物理课本,放在面积为0.5m2的水平桌面上,静止时对桌面的压强大约是( )
A.6Pa B.60Pa C.200Pa D.600Pa
【答案】B
【解析】
物理课本对桌面的压力
物理课本对桌面的压强
。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示的事例中,属于减小压强的是( )
A.图钉帽的面积做得较大
B.飞镖的箭头很尖
C.压路机的碾子重
D.盲道上凸起的圆点
【答案】A
【解析】
A.图钉帽的面积做得较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A符合题意;
B.飞镖的箭头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故B不符合题意;
C.压路机的碾子重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强。故C不符合题意;
D.盲道上凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D不符合题意。
故选A。
3.a、b两个圆柱质量相等,分别正放在水平桌面上,其中一个是空心圆柱。a、b两个圆柱底面积之比为2:1,密度之比是ρa:ρb=1:4,两圆柱体积之比是Va:Vb=6:1,以下说法正确的是( )
A.a圆柱空心部分是b圆柱体积
B.b圆柱空心的部分是a的
C.a、b两圆柱对桌面压强之比3∶4
D.a、b两圆柱对桌面压强之比1∶2
【答案】D
【解析】
AB.由题意可知,两个圆柱质量相等,则,密度之比是ρa:ρb=1:4,根据可知
这是两个圆柱的真实体积之比,而两圆柱体积之比是Va:Vb=6:1,从数据中可看到,那么其中一个是空心圆柱是a;a圆柱空心部分是
即a圆柱空心部分是b圆柱体积的两倍;A、B错误;
CD.a、b两圆柱对桌面压力之比是
它们的底面积之比是
那么根据压强公式可知,a、b两圆柱对桌面压强之比
a、b两圆柱对桌面压强之比是1:2;C错误、D正确。
故选D。
4.一密度为ρ的铁制零件,由粗细不同的两部分圆柱体构成,粗、细圆柱体的高度均为h,如图甲所示放置时,整体对水平面的压强为1.25ρgh,则如图乙所示放置时,整体对水平面的压强为( )
A.3ρgh B.4ρgh C.5ρgh D.6ρgh
【答案】C
【解析】
图甲对水平面的压强
则
所以
所以图乙对水平面的压强
故选C。
5.如图所示,分别用两只手的食指轻轻压铅笔的两端,手指在笔尖处受到的压力为F1、压强为p1,在笔帽处受到的压力为F2、压强为p2,使铅笔保持静止,则( )
A.F1=F2,p1>p2 B.F1<F2,p1<p2
C.F1=F2,p1<p2 D.F1>F2,p1>p2
【答案】A
【解析】
力的作用是相互的,手指受到的力相等,笔尖和笔帽面积不同,笔尖受力面积较小,压强较大,笔帽受力面积较大,压强较小。
故选A。
6.如图甲、乙所示,一块长木板放在水平桌面上。现用一水平力F,向右缓慢匀速地推木板,使其一小部分露出桌面,如图乙所示。在推木板的过程中,木板对桌面的压力F压、压强p和摩擦力f,下列说法正确的是( )
A.推动过程中f=F B.木块在甲中对桌面的压力比乙中的小
C.推动过程中摩擦力f变小 D.木块在甲中对桌面的压强比乙中的大
【答案】A
【解析】
A.匀速推动木块的过程中,木块受到的推力和摩擦力是一对平衡力,因此f=F,故A正确;
B.水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木块的过程中,木块的重力不变,则对桌面的压力F不变,故B错误;
C.由于木块对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力f不变。故C错误;
D.向右缓慢地推木块的过程中受力面积变小,由可知,木块对桌面的压强变大,即木块在甲中对桌面的压强比乙中的小;故D错误。
故选A。
7.如图所示是甲乙两种物质的质量和体积的关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B并排竖直放在水平地面上,则A、B对地面的压强之比为( )
A.8∶1 B.4∶1 C.4∶3 D.2∶1
【答案】A
【解析】
由图像可知,A的密度
B的密度
实心圆柱体对地面的压力等于自身重力,由公式
因为两个圆柱体的高度相同,则A、B对地面的压强之比
故选A。
8.如图所示,,一匀质木块放在水平桌面上,若将它沿竖直虚线截去右边一部分,则剩下左边部分对桌面的压力和压强说法正确的是( )
A.压力变小,压强不变
B.压力变小,压强变小
C.压力变小,压强增大
D.压力不变,压强不变
【答案】A
【分析】
物体在水平桌面上,对桌面的压力F=G;若将它沿竖直虚线截去一部分,由压强公式即可知木块对桌面的压强变化。
【解析】
因为在水平桌面上
F=G=mg
若将它沿竖直虚线截去一部分,G变小,所以压力变小;此时压强为
故可知,可知压强不变,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.如图所示,甲、乙两个长方体静止放在水平桌面上,甲对桌面的压力和压强分别为F1和p1,乙对桌面的压力和压强分别为F2和p2。已知甲、乙的密度相同、高度相同,甲的底面积大于乙的底面积。根据上述条件,下列判断中正确的是
A.F1<F2, p1<p2
B.F1>F2 , p1>p2
C.F1>F2, p1=p2
D.F1<F2, p1=p2
【答案】C
【分析】
根据柱体压强公式和压力计算公式分析即可得出答案。
【解析】
由柱体压强公式可知,甲、乙的密度和高度均相同,则甲、乙对桌面的压强也相同;再根据压力计算公式可知,甲的底面积大于乙的,则甲对桌面的压力大于乙的,故选C。
10.将质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,已知ρ甲>ρ乙,且ρ甲=3×103kg/m3,若沿水平方向切除甲、乙相同的高度h,余下部分对地面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,则下列选项中错误的是( )
A.切除之前,甲的高度为20cm
B.乙的密度为ρ乙=1.5×103kg/m3
C.当甲、乙剩余部分对地面的压强相等时,切除高度为10cm
D.若将甲、乙切除的部分分别叠加在对方上面,最终甲、乙对地面的压强有可能相等
【答案】D
【分析】
圆柱体、正方体物体对地面的压强可用计算,不规则形状物体的压强可用计算;在解题时要记住相关公式,灵活运用密度公式、重力公式G=mg解决问题;根据切去某一高度后,甲乙对地面的压强相等及二者密度大小关系,可以判断出物体剩余高度、原高度的关系。
【解析】
A.正方体对地面的压强公式为,由图可知,沿水平方向切除甲、乙相同的高度时有一时刻剩余部分对地面的压强相同,已知ρ甲>ρ乙,则乙物体剩余高度较大,也说明乙物体原高度较大,即乙切除之前的高度为30cm;切除之前甲的高度为
故A正确,A不符合题意;
B.由可知乙的密度为
故B正确,B不符合题意;
C.当甲、乙剩余部分对地面的压强相等时,即
代入数据可得
可解得
故C正确,C不符合题意;
D.若将甲、乙切除的部分分别叠加在对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为
若最终甲、乙对地面的压强相等时,即
由ρ甲=2ρ乙、h乙=1.5h甲化简并代入数据后可得
可得
由计算结果可知不可能,故D错误,D符合题意。
故选D。
二、填空题
11.底面积为0.2m2,重为400N的铝块正放在面积为400cm2的水平桌面上,铝块对桌面的压强是_____Pa。沿水平方向切去一半后,对桌面的压强_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
[1]因铝块底面积大于桌面积,则铝块的受力面积为400cm2,则铝块对桌面的压强为
[2]沿水平方向切去一半后,铝块对桌面的压力减小一半,受力面积不变,由可知,对桌面的压强变小。
12.如图所示,两个木块A和B叠放在水平桌面上,木块A重32N,木块B重8N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为8cm2,则A对B的压强是________Pa。现对B施加一个23N的水平拉力F,A、B恰好一起向右做匀速直线运动,B受到的合力大小为_____N。若要使A、B恰好一起向左做匀速直线运动,在不撤除F的情况下,应该在B的左端施加一大小为____N的水平向左的拉力。
【答案】046
【解析】
[1] A对B的压力为
A对B的压强为
[2] A、B恰好一起向右做匀速直线运动,说明B处于平衡状态,所以所受合力为0。
[3]对B施加一个23N的水平拉力F,A、B恰好一起向右做匀速直线运动,说明整体处于平衡状态,所以在水平方向上受到的摩擦力和F大小相等方向相反,所以摩擦力也为23N,要使A、B恰好一起向左做匀速直线运动,此时接触面所受压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小不变,但方向水平向右,所以所要施加的水平向左的力为
13.如图所示,两个实体均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。沿着虚线各裁去上边部分后,剩余部分对地面的压力相等(A裁去的部分比B裁去的部分少)。已知A、B密度之比:,切割之前物体的边长之比,问:物体切割后高度之比: =______。
【答案】
【解析】
由题意知,沿着虚线各截去上边部分后,剩余部分对地面的压力相等,则由
F=G=mg
知,它们截去一部分后,各自剩余部分的质量相等,即
正方体B沿虚线截去上边部分后,高度不变,体积为原来的一半,根据
有
则物体切割后高度之比
根据题干中已知的正方体A、B的边长之比和密度之比有
即物体切割后高度之比为
14.大象的质量是3800kg,在水平地面上铺一张方格纸,大象站在纸上时留下的脚印如图所示。图中每个小方格的面积为20cm2(数方格数时,超过半格的算一格,不足半格的忽略不计)。计算每只脚底的面积是______m2,大象四脚站立时对地面的压强p1约是______Pa。(g取10N/kg)。若大象走路时对地面的压强为p2,则有p1______p2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】3.8×10-2m22.5×105Pa<
【解析】
[1]根据“数方格数时,超过半格的算一格,不足半格的忽略不计”,得到这一只脚印占了19格,则每只脚底的面积
[2][3]大象四脚站立时对地面的压强p1约是
大象走路时,对地面的压力一定,但受力面积减小,所以压强变大,故。
15.如图所示,一个均匀长方体被截成A、B两块,若LA与LB的比值为2︰1,则A、B的密度之比为________,对水平桌面的压力之比为________,压强之比为________。
【答案】1:12:11:1
【分析】
(1)一个均匀长方体被截成A、B两块,受力面积改不变,密度是物质本身的一种属性,不会随物质质量和体积的变化而变化。
(2)静止在水平面上的物体,对地面的压力等于其重力。
(3)均匀长方体,可利用p=ρgh比较二者的压强。
【解析】
[1]一个均匀长方体被截成A、B两块,因为密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,所以A、B的密度相等,故A、B的密度之比为1∶1 。
[2]因为是均匀长方体,所以若LA与LB的比值为2︰1,则其重力之比为2∶1,对水平桌面的压力之比为2∶1 。
[3]由压强公式,因为物体为均匀长方体,二者高度相同,所以A、B对水平桌面的压强相等,压强之比为1∶1 。
16.均为1kg的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。静止时,铁球所受的支持力为______N,木块对桌面的压力为______N,此时______对桌面的压强大。(g=10N/kg)
【答案】1010铁球
【解析】
[1]铁球和正方体木块的重力
静止时,铁球所受的支持力与自身重力是一对大小相等的平衡力,为10N。
[2]物体对水平面的压力等于自身重力,所以木块对桌面的压力为10N。
[3]由于铁球和木块的重力相等,根据可知,但铁球的受力面积小,所以对地面的压强大。
17.现有实心立方体木块,放在水平桌面上,如图所示,露出部分的宽度为d,对桌的压强为p.若沿竖直方向切掉厚度△l,当△l<d时,剩余部分对桌面的压强p1_____p;当△l=d时,剩余部分对桌面的压强p2_____p;当△l>d时,剩余部分对桌面的压强p3_____p2;(后两空均选填“>”、“=”成“<”).
【答案】<<=
【解析】
[1]若沿竖直方向切掉厚度,当时,与原来相比,木块的重力减小,对水平面的压力减小,但受力面积不变,由可知,剩余部分对桌面的压强小于;
[2]当时,与原来相比,木块的重力减小,对水平面的压力减小,但受力面积仍然不变,由可知,剩余部分对桌面的压强小于;
[3]若沿竖直方向切掉厚度,当时,此时与桌面的接触面积为,则剩余部分对桌面的压强:
若沿竖直方向切掉厚度,当时,此时与桌面的接触面积为,则剩余部分对桌面的压强:
比较可知,剩余部分对桌面的压强
18.嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将_______,压强将______;为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,那么它对地面的压强将_______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小变小变大
【解析】
[1]“月球车”与“着陆器”分离,“着陆器”重力减小,这时“着陆器”对地面的压力将变小。
[2]“月球车”与“着陆器”分离,“着陆器”重力减小,这时“着陆器”对地面的压力将变小,与地面的接触面积不变,压强变小。
[3]“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,与地面的接触面积变小,那么它对地面的压强将变大。
19.如图所示,重为100N的物体平放在水平地面,与地面接触面积为200cm2,则物体对地面的压强为________Pa,接着将物体立放,则物体对对水平面的压强________。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
【答案】5000变大
【解析】
[1]物体对地面的压强
[2]把物体由平放改为立放时,物体对地面的压力不变,受力面积变小,所以,物体对水平地面的压强变大。
20.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,则两个正方体的重力G甲_____G乙.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则剩余部分对水平地面的压强P甲_____P乙.(选填“>”“<”或“=”)
【答案】>>
【解析】
(1)由P=,由图可知S甲S乙,两物体对水平面的压强相同,即p甲=p乙,因此G甲G乙;(2)由P===ρgh,∵两物体对水平面的压强相同,即P=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,∴ρ甲<ρ乙;当从水平方向截去相同高度h后:剩余的甲物体对水平面的压强:P甲=ρ甲g(h甲−h)=P−ρ甲gh;剩余的乙物体对水平面的压强:P乙=ρ乙g(h乙−h)=P−ρ乙gh;由于ρ甲<ρ乙,即ρ甲gh<ρ乙gh;∴P−ρ甲gh>P−ρ乙gh,即P甲>P乙.
【点睛】
此题涉及横切问题,由于两个物体都是规则的实心柱状物体,可利用P=ρgh先判断出两个物体的密度大小,然后表示出切除相同高度后,剩余部分对水平面的压强,再做比较.
三、计算题
21.有一个中心空心、体积为1000cm3的立方体铁块,它的质量是3.16kg,(g=10N/kg,ρ铁=7.9×103kg/m3)求:
(1)该立方体的空心部分体积?
(2)如在其中空心部分注满水,则铁块和水的总质量为多少?
(3)将注满水的铁块放在水平地面上,计算铁块对地面的压强?
【答案】(1)600cm3;(2)3.76kg;(3)3.76×103Pa
【解析】
(1)由题意可知,铁块的质量
密度
根据可知,铁块的真实体积
那么该立方体的空心部分体积
(2)由题意可知,这些水的质量
铁块和水的总质量
铁块和水的总质量是3.76kg。
(3)铁块和水的总重力
它们对地面的压力
铁块与地面的接触面积
铁块对地面的压强
铁块对地面的压强是3.76×103Pa。
答:(1)空心部分的体积是600cm3;(2)如在其中空心部分注满水,则铁块和水的总质量是3.76kg;(3)将注满水的铁块放在水平地面上,铁块对地面的压强是3.76×103Pa。
22.下图中小明蹬着滑板车滑行,根据所学知识,请回答下列问题:
(1)小明的质量是35kg,求小明所受重力为多大?
(2)滑板车质量是4kg,小轮与地面的总接触面积是3×10-4m2在滑板车上滑行时,滑板车对水平地面的压强为多大?(g取10N/kg)
【答案】(1)350N;(2)1.3×106Pa
【分析】
(1)知道小明的质量,根据G=mg求出小明所受重力;
(2)滑板车对水平地面的压力等于滑板车和小明的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据求出对水平地面的压强。
【解析】
解:(1)小明所受重力
G人=m人g=35kg×10N/kg=350N
(2)滑板车对水平地面的压力
F=G总=(m人+m车)g=(35kg+4kg)×10N/kg=390N
对水平地面的压强
答:(1)小明所受重力为350N;(2)当小明双脚站在滑板车上滑行时,对水平地面的压强为1.3×106Pa。
23.如图所示,边长分别为0.2m和0.3m的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103kg/m3,物体B的质量为13.5kg。求:
①物体B的密度。
②物体A对水平地面的压强。
③若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为与相等,求出对应的V的取值。
【答案】(1)0.5×103kg/m3;(2)3920Pa;(3)0.005625m3
【解析】
(1)物体B的密度
(2)物体A对水平地面的压强
(3)若在正方体、上沿水平方向分别截去相同的体积后,A、B剩余部分对水平地面的压强为与相等,则有
即
代入数据解得
V=0.005625m3
答(1) 物体B的密度是0.5×103kg/m3;
(2)物体A对水平地面的压强是3920Pa;
(3)在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积0.005625m3后,A、B剩余部分对水平地面的压强为与相等。
四、实验题
24.在探究影响压力作用效果的影响因素时,小红同学利用小桌、海绵和砝码(实验中砝码都相同)等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,这种研究方法称为___________;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)小红联想到坦克车履带的设计,这可用___________两组实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上如丁图所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强___________(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】转换法乙、丙相同
【分析】
(1)通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(3)(4)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
【解析】
(1)[1]实验中是通过观察海绵的形变程度(凹陷程度)来比较压力作用效果的,这种研究方法是转换法。
(3)[2]研究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,故比较乙丙两图,可得出的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
坦克的履带面积比较大,是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的,故应通过比较乙丙两组实验所得结论进行解释。
(4)[3]如图丁所示,若将有砝码的小桌放在木板上,比较图丁与图丙可知,压力相同,受力面积的大小相同,所以小桌对木板和海绵的压力作用效果相同,即小桌对木板和海绵的压强相同。
25.如图所示是小华“研究影响压力作用效果的因素”实验。 A、B直接放在桌面上,C、D、E、F都放在海绵上实验。
(1)通过实验图(C)和图(D),可以得出:力能使物体发生______。小华是根据______来比较压力的作用效果的;
(2)小华为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的______两次实验进行比较可以得出结论:______;
(3)请你根据己学过的压强知识分析:设图E中小桌对海绵的压强是p1,图G中小桌对木板的压强是p2,则p1______p2(小于/等于/大于)。比较图E和图G可知,压强的大小相同时,压力的作用效果______(一定/不一定)相同。
【答案】形变海绵的凹陷程度D、E受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。等于不一定
【解析】
(1)[1][2]力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变,通过实验图(C)和图(D)可以看出,将小桌子压在海绵上发生形变,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[3][4]为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,要控制受力面积相同,应该通过图中的DE两次实验进行比较,得出结论:受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[5][6]图E中小桌对海绵的压强是p1,图G中小桌对木板的压强是p2,根据压强公式p=可知,图E、G中压力相同,受力面积也相同,故则p1等于p2。比较图E和图G可知,压强的大小相同时,压力的作用效果不一定相同。
26.硬度是描述材料软硬程度的物理量。为了研究甲、乙两种材料的硬度,某活动小组设计了检测材料硬度的实验方案,选择了适当的器材(质量已知的金属球和多个有凹槽的金属块)。如图甲所示,他们将测试材料放在水平桌面上,金属球静置于其上表面,在金属球上再放一个有凹槽的金属块,凹槽恰好与金属球上表面完全接触,使金属块能静止在金属球上。一段时间后,取下金属块和金属球,在材料表面留下凹形压痕。该小组在控制时间变量的条件下,多次实验并根据实验数据绘制的图像如图乙所示。请你根据图像所提供的信息回答以下问题:
(1)活动小组在研究甲材料硬度的问题中,自变量是______;(选填选项前的字母)
A.金属球质量 B.材料所受压力 C.材料压痕面积 D.材料种类
(2)甲、乙两种材料硬度较大的是______;(选填:“甲”“乙”)
(3)根据该小组实验的内容,请你提出一个可以探究的科学问题:______。
【答案】B甲见解析
【解析】
(1)实验中将测试材料放在水平桌面上,金属球静置于其上表面,通过在金属球上放置不同的金属块来改变材料所受的压力,结合图乙中根据实验数据绘制的图像可知,自变量是材料所受的压力。
故选B。
(2)压力大小相同时,压痕面积越大,硬度越小,压痕面积越小,硬度越大,所以硬度越大的是甲。
(3)根据该小组实验的内容,还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系,控制接触面的受力面积一定,改变接触面所受压力,比较压力的作用效果。
27.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法在以下实验中没有用到的是______(填“A”“B”或“C”);
A.通过观察灯泡的亮度判断电路中电流的大小
B.当电压一定时,探究电流与电阻的关系
C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
(2)实验中选用海绵,有硬一些的也有较软的,我们要选用______(填“硬”或“软”)一些的,这样实验效果比较明显;
(3)对比甲、乙两图,可以得出的结论是:______;通过甲、丁两图,小明得出压力的作用效果与受力面积无关,小明的结论是错误的,这是因为:______。
【答案】B软压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显没有控制压力相同
【分析】
本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显;压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,找出实验中相同量和不同量,得出压力的作用效果与变化量的关系,据此分析。
【解析】
(1)[1]本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
A.通过观察灯泡的亮度判断电路中电流的大小,采用了转换法。
B.当电压一定时,探究电流与电阻的关系,采用了控制变量法。
C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱,采用了转换法。
故选B。
(2)[2]实验中选用海绵,有硬一些的也有较软的,由于软的容易发生形变,所以我们要选用软一些的,这样实验效果比较明显。
(3)[3]对比甲、乙两图知,压力相同,甲中受力面积小,压力的作用效果越明显,可以得出的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[4]研究压力作用效果与受力面积的关系时,要控制压力相同,通过甲、丁两图,小明得出压力的作用效果与受力面积无关,小明的结论是错误的,这是因为没有控制压力相同。
28.小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化,膜刚被刺破时,压力达到最大值,F-t图象如图乙所示。
针的编号 | A | B |
针与膜接触面积/m2 |
(1)膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为______N,压强为______Pa;
(2)t1至t2这段时间,A针对膜的压强是变大、变小还是不变______?
(3)B针刚刺破图甲中的膜时,测得针对膜压力为3.5N,此时B针对膜的压强为,则______(选填“>”“=”“<”)。
【答案】0.7变大=
【解析】
(1)[1]由图乙A针对膜的压力F随时间变化的图像可知,膜刚被刺破时,A针对膜的压力FA为0.7N。
[2]表格中已知A针与膜的接触面积,则A针对膜的压强
(3)[3]由图乙可知,在t1至t2这段时间内,A针对膜的压力在变大,但是受力面积不变,根据可知A针对膜的压强是变大。
(4)[4]表格中已知B针与膜的接触面积,则B针对膜的压强
则A、B针对膜的压强关系
=
29.为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一
实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) |
1 | 12 | 10 |
2 | 18 | 15 |
3 | 24 | 20 |
表二
实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) |
4 | 6 | 10 |
5 | 9 | 15 |
6 | 12 | 20 |
表三
实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) |
7 | 6 | 20 |
8 | 9 | 30 |
9 | 12 | 40 |
(1)分析比较实验序号____________________等数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(2)分析比较实验序号4与7(或5与8、或1与6与9)等数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:_____________。
(3)请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,你可以得出的结论是:
(a)__________________。
(b)__________________。
(4)甲、乙两位同学进一步综合分析了表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,并分析归纳得出结论。
甲同学的结论是:当受力面积与压力的比值相同时,压力的作用效果相同;当受力面积与压力的比值越小,压力的作用效果越显著。乙同学的结论是:当压力与受力面积的比值相同时,压力的作用效果相同;当压力与受力面积的比值越大,压力的作用效果越显著。
请判断,甲同学的结论________,乙同学的结论________。(均选填“错误”、“不完整”或“正确”)
【答案】1与4(或2与5、或3与6与7)在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著压力和受力面积的比值相同,压力的作用效果相同压力和受力面积的比值越大,压力的作用效果越显著正确正确
【解析】
(1)[1]得出的结论是:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著,应控制受力面积相同,改变压力大小来得出,故应分析比较的实验序号是:1与4(或2与5、或3与6与7)。
(2)[2]比较实验序号4与7(或5与8、或1与6与9)等数据,发现各组压力相同,受力面积不同,且受力面积大的沙面凹陷程度小,故得出的结论是:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)[3]单独分析表一(或表二、或表三)中的数据及现象,可看出,三次实验中压力和受力面积比值相同,沙面的凹陷程度也相同,故可得出结论:压力和受力面积的比值相同,压力的作用效果相同。
[4]对表一、表二、表三进行综合比较,可看出,压力和受力面积比值越大的,沙面的凹陷程度越大,故可得出结论:压力和受力面积的比值越大,压力的作用效果越显著。
(4)[5][6]甲乙两位同采用了不同的比较方法,两物理量作比的顺序正好相反,结论也正好相反,结合以上分析可知,两位同学的结论都是正确的。
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