中考物理二輪復習力學培優(yōu)練習專題04 有關固體壓強的易錯計算（教師版）

中考力學提優(yōu)特訓專題4：有關固體壓強的易錯計算【原題再現(xiàn)】(北京市)如圖所示，把小桌甲倒放在海綿上，其上放一個物體乙，它們靜止時，物體乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1，桌面面積為S1；物體乙重G2，下表面的面積為SA.甲對海綿的壓力就是甲受到的重力

B.乙對甲的壓力就是乙受到的重力

C.甲對海綿的壓強大小為G1+G【答案】C【解析】解：

AB.壓力是垂直作用在物體表面上的力，重力是指由于地球的吸引而產生的力，二力產生原因和方向不同，只有當把物體放在水平面上時，對水平面的壓力才等于物體重力，

所以，甲對海綿的壓力F甲=G1+G2，乙對甲的壓力F乙=G2，故AB錯誤；

CD.甲對海綿的壓強p甲=F甲【難點突破】【知識鏈接】壓強

1.定義：物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強，它是表示壓力的作用效果的物理量。

2.公式：p=FS.由公式推導出的F=pS和s=Fp可用來求壓力力和受力面積的大小，其中各量的單位分別是：p:PaF:NS:m2.

3.對壓強公式p=FS的理解：

(1)此公式適用于任何情況，即固體、液體、氣體的強計都可以用此公式.

(2)此公式中各物理量的單位分別是壓強(p)→Pa、壓力(F)→N、受力面積(S)→m2.在計算壓強時，只有當力F的單位為牛(N)、受力面積S的單位為平方米(m2)時，壓強的單位才為帕(Pa)，因此在計算時必須統(tǒng)一單位：

(3)公式中的F是壓力不是重力G,即使在某些情況下壓力F在數(shù)值上等于物體所受的重力G,也不能把公式直接寫成p=GS，【技能方法】使用p=FS計算壓強時，關鍵是找出壓力(一般F=G=mg)和受力面積1.找壓力壓力并不都是由重力G引起的，通常把物體放在水平桌面上時，如果物體不受其他力，則壓力F等于物體的重力G.如果物體還受到其他力的作用，則壓力可能不等于物體的重力G,因為固體可以大小、方向不變地傳遞壓力。2.找受力面積受力面積S是指受力物體與施力物體的實際接觸并發(fā)生擠壓的面積，而不是物體的表面積。常見涉及到受力面積的問題有：①將一本書水平放在桌面的中央，受力面積為書的面積；②將一個鋁塊放在水平桌面的中央時，受力面積等于鋁塊的面積；當將一塊薄鋁板放在桌面上(鋁板面積大于桌面)時，受力面積等于桌面的面積；③如圖所示，一個圓臺形物體置于水平地面上時，采用(a)、(b)兩種方式放置時，對地面的壓力不變，但圖(a)中受力面積為S2,圖(b)中受力面積為S1；④人雙腳站立時，地面的受力面積等于兩只腳掌的面積，正常行走時為一只腳掌的面積；⑤坦克、履帶式拖拉機等受力面積等于兩條履帶的面積?！镜淅治觥坷?.如圖所示，我國某一新型坦克重約2×105N,每條履帶與水平地面的接觸面積為2m2,則坦克靜止時對地面的壓強為___________?！敬鸢浮?×104Pa【解析】解：坦克靜止在水平地面上，對地面的壓力等于其重力，即F＝G＝2×105N。坦克有兩條履帶，所以坦克對地面的壓強SKIPIF1<0。例2.如圖所示，邊長為10cm,質量為3kg的正方體金屬塊恰有一半放在面積為1m2的水平桌面上，當彈簧測力計的示數(shù)為10N時，金屬塊所受的重力為______N,對桌面的壓強為______Pa.(g取10N/kg)【答案】20N4×【解析】解：金屬塊的重力：SKIPIF1<0;對靜止金屬塊受力分析可知，受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力，則SKIPIF1<0,桌面對金屬塊的支持力和金屬塊對桌面的壓力是一對相互作用力，則金屬塊對桌面的壓力：SKIPIF1<0,受力面積：SKIPIF1<0，此金屬塊對桌面的壓強：SKIPIF1<0。例3.如圖所示，均勻實心正方體甲、乙放在水平地面上，甲的底面積為2×10-2m2,質量為16kg,乙的體積為1×10-3m。求：(g取10N/kg)

(1)甲對地面的壓強是多少？(2)若將乙疊放在甲的上方中央，乙對甲的壓強為p1,若將甲疊放在乙的上方中央，甲對乙的壓強為p2,已知p2=4p1,求乙的密度是多少？【答案】8×103Pa 【解析】解：(1)甲對地面的壓力:F甲=G(2)將乙疊放在甲的上方中央，乙對甲的壓強:p1=F乙S乙=G乙S乙=m乙gS【提優(yōu)訓練】1.(常德)如圖，物體重50N靜止在豎直的墻壁上，F(xiàn)壓＝30N，若物體與墻壁的接觸面積為0.2m2，下列分析正確的是()A.物體受到豎直向上的摩擦力大小等于50NB.物體對墻壁的壓強為250PaC.物體受到的壓力越大，摩擦力越大D.若物體受到的力全部消失，則物體向下運動【答案】A【解析】物體靜止在豎直墻壁上，有豎直向下的運動趨勢，故受到豎直向上的靜摩擦力，該靜摩擦力和重力是一對平衡力，靜摩擦力大小等于重力大小即50N，與壓力大小無關，A正確，C錯誤；由于F壓＝30N，S＝0.2m2，物體對墻壁的壓強為p＝eq\f(F壓,S)＝eq\f(30N,0.2m2)＝150Pa，B錯誤；若物體受到的力全部消失，由于物體原來靜止，根據牛頓第一定律可知，物體將保持靜止狀態(tài)，D錯誤．故選A.2.(棗莊)如圖所示，四個完全相同的條形磁體疊放在水平桌面上．甲、乙兩圖中桌面受到的壓力分別為F甲、F乙，壓強分別為p甲、p乙，關于它們的大小比較，下列說法正確的是()A.F甲＝F乙p甲＝p乙B.F甲＞F乙p甲＞p乙C.F甲＜F乙p甲＜p乙D.F甲＞F乙p甲＝p乙【答案】A【解析】四個條形磁鐵完全相同，則重力相等，如圖所示，疊放在水平桌面上，對水平桌面的壓力等于重力，故甲乙兩圖中桌面受到的壓力分別相等，即F甲＝F乙，根據p＝eq\f(F,S)可知，甲，乙兩圖中桌面受到的壓強也相等，即p甲＝p乙，A正確、BCD錯誤．故選A.3.(2019內江)如圖所示，有兩組同樣的磚，A組一塊，B組兩塊．每塊磚平放時的長∶寬∶高為4∶2∶1，A組磚對地面的壓力和壓強分別為FA和pA，B組磚對地面的壓力和壓強分別為FB和pB，則：FA______FB，pA______pB.(均選填“>”“＝”或“<”)【答案】<＝【解析】設一塊磚的重力是G，則FA＝G、FB＝2G，所以FA<FB；設磚的高為a，則側放的受力面積為4a2、平放的接觸面積是8a2，因此側放時磚對地面的壓強是pA＝eq\f(FA,SA)＝eq\f(G,4a2)，而兩磚疊加平放對地面的壓強是pB＝eq\f(FB,SB)＝eq\f(2G,8a2)＝eq\f(G,4a2)，故兩者壓強相等．4.(達州)如圖所示，把用SKIPIF1<0=1.0×103kg/m3的復合材料制成邊長分別為2m和3m的甲、乙兩實心均勻正方體放在水平地面上，甲、乙對地面的壓強分別為P甲、P乙；把G1=2×104N的物體放在甲上，G2=3×104N的體放在乙上，此時甲、乙對地面的壓強分別為P甲′、P乙′，則下列結果正確的是()A.SKIPIF1<0SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0SKIPIF1<0【答案】A【解析】由題意知，將邊長分別為2m和3m的甲、乙兩實心均勻正方體放在水平地面上，甲對地面的壓強為SKIPIF1<0乙對地面的壓強為SKIPIF1<0所以甲、乙對地面的壓強之比為SKIPIF1<0甲重力為SKIPIF1<0把G1=2×104N的物體放在甲上，此時甲對地面的壓強為SKIPIF1<0乙的重力為SKIPIF1<0G2=3×104N的體放在乙上，乙對地面的壓強為SKIPIF1<0甲、乙對地面的壓強之比為SKIPIF1<0故BCD錯誤，A正確。故選A。5.(恩施改編)如圖所示，在一池泥塘里試驗，發(fā)現(xiàn)質量為5kg、底面積為0.01m2的B石塊豎直地輕放在軟泥中，剛好被承載住。一位質量為60kg的人，要想在這種軟泥中不陷落，應踩在面積至少為多大的木板上？(木板重以50N計算)【答案】0.13m2【解析】B石塊剛好被承載住時，軟泥受到的壓強為SKIPIF1<0可知一位質量為60kg的人，站在木板上，要想在這種軟泥中不陷落，對軟泥的壓強最大為5000Pa，人和木板的總重力為SKIPIF1<0由SKIPIF1<0可知木板的面積至少為SKIPIF1<0答：一位質量為60kg的人，要想在這種軟泥中不陷落，應踩在面積至少為0.13m2的木板上。6.(廣州)小明想探究圖甲中的膜被不同粗細的針(表)剛刺破時所受壓強是否相等。A針對膜的壓力F隨時間變化，膜剛被刺破時，壓力達到最大值，F(xiàn)-t圖象如圖乙所示。針的編號AB針與膜接觸面積/m2SKIPIF1<0SKIPIF1<0(1)膜剛被刺破時，A針對膜的壓力FA為______N，壓強SKIPIF1<0為______Pa；(2)t1至t2這段時間，A針對膜的壓強是變大?變小還是不變______?(3)B針剛刺破圖甲中的膜時，測得針對膜壓力為3.5N，此時B針對膜的壓強為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0______SKIPIF1<0(選填“>”“=”“<”)?！敬鸢浮?1)0.7(2)SKIPIF1<0(3)變大(4)=【解析】【詳解】(1)[1]由圖乙A針對膜的壓力F隨時間變化的圖像可知，膜剛被刺破時，A針對膜的壓力FA為0.7N。[2]表格中已知A針與膜的接觸面積，則A針對膜的壓強SKIPIF1<0(3)由圖乙可知，在t1至t2這段時間內，A針對膜的壓力在變大，但是受力面積不變，根據SKIPIF1<0可知A針對膜的壓強是變大。(4)表格中已知B針與膜的接觸面積，則B針對膜的壓強SKIPIF1<0則A、B針對膜的壓強關系SKIPIF1<0=SKIPIF1<07.(黃崗改編)如圖所示是某款用于臨床治療的微量注射泵，通過其智能微推進系統(tǒng)，可以給病人實施高精度、小流量的藥液注射。若注射器內藥液的質量為m，密度為SKIPIF1<0，勻速推注完這些藥液注射泵對水平注射器芯桿做的功為W。已知薄壁注射器橫截面積為S，活塞與內壁之間摩擦力為f，活塞對藥液推力不變，請推導活塞對藥液壓強的表達式(用字母表示)?！敬鸢浮炕钊麑λ幰簤簭姷谋磉_式為