《2025年学霸题中题八年级物理下册苏科版》

16.（2024·南京鼓楼区期末）小明利用如图所示的器材探究影响压力作用效果的因素.
（1）该实验是通过观察______来显示压力的作用效果.
（2）比较甲、丙两图，可得到结论：______.
（3）小明将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，他发现它们对海绵的压力作用效果相同，由此他得出结论：压力作用效果与受力面积无关. 他在探究过程中存在的问题是______.
（4）若将小桌和砝码放在如图戊所示的木板上，则图戊中木板受到的压强$p_{戊}$和图丙中海绵受到的压强$p_{丙}$的大小关系为$p_{戊}$______（填“＞”“＜”或“=”）$p_{丙}$.
　　

答案：
(1)海绵的形变程度
(2)压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显
(3)没有控制压力大小相同
(4)=

17. 核心素养科学探究 如图1所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C的底面积最小. 哪个铁块对桌面的压强最大呢？同学们提出了以下三种猜想：
猜想一：正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大.
猜想二：圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大.
猜想三：三铁块的高度相同，所以它们对桌面的压强相等.
（1）以图1中长方体铁块B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$\rho$，长方体铁块的高度为h，底面积为S）：p = ______（写出推导过程）. 由上面压强的表达式可知，铁块对桌面的压强只与______有关，所以猜想______是正确的.
（2）利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想：______.
（3）如图2中甲所示，密度均匀的柱体物块静止在水平面上时，它对水平面的压强为p. 若沿竖直方向切成如图2中乙所示的两部分，它们对水平面的压强分别为$p_{a}$和$p_{b}$，则p、$p_{a}$、$p_{b}$三者的大小关系为______；若将它沿斜线方向切成如图2中丙所示的两部分，它们对水平面的压强分别为$p_{c}$和$p_{d}$，则p、$p_{c}$、$p_{d}$三者的关系为______. 计算结果说明：第（1）问中推导出的压强表达式，适用于密度均匀的______（填“柱体”或“柱体及非柱体”）.
（4）如图3所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙高度相同，乙、丙的底面积相同，三者对地面的压强相等. 利用上述推导结论，请你判断以下选项中正确的是______.
A. $\rho_{甲}=\rho_{乙}＞\rho_{丙}$
B. $\rho_{甲}=\rho_{乙}=\rho_{丙}$
C. $m_{甲}=m_{乙}=m_{丙}$
D. $m_{甲}＞m_{乙}=m_{丙}$
　　　　
　　　　
　　　　

答案：
(1) $\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$ 铁块的高度和密度
三
(2)将三个铁块竖直放置在海绵上，观察比较海绵的凹陷的深度，若深度相同，则可验证猜想三正确
(3) $p = p_{a}=p_{b}$ $p_{d}＞p＞p_{c}$ 柱体
(4)A
解析：本题涉及的知识是压强公式的应用(利用理论推导来验证猜想)和实验方案的设计.
(1)铁块 $B$ 对桌面的压强由重力产生：$F = G = mg$，$m = \rho V$，$V = Sh$，$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$，即 $p = \rho gh$. 铁块对桌面的压强只与铁块的高度和密度有关，所以猜想三是正确的.
(2)为粗略验证猜想三，可以通过海绵的凹陷程度来粗略显示压强的大小.
(3)原来的柱体放在水平地面上，对地面的压强为 $p=\frac{G}{S}=\frac{\rho Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$，若将它沿竖直方向切成如题图 2 中乙所示的两部分，它们对水平面的压强：$p_{a}=p_{b}=p=\rho gh$；若沿如题图 2 中丙所示的方向切成 $c、d$ 两部分，由题图 2 中丙可知：$V_{c}＜S_{c}h$，$p_{c}=\frac{G_{c}}{S_{c}}=\frac{\rho V_{c}g}{S_{c}}＜\frac{\rho S_{c}hg}{S_{c}}=\rho gh = p$，$V_{d}＞S_{d}h$，$p_{d}=\frac{G_{d}}{S_{d}}=\frac{\rho V_{d}g}{S_{d}}＞\frac{\rho S_{d}hg}{S_{d}}=\rho gh = p$，由以上可知：$p_{d}＞p＞p_{c}$. 该计算结果说明，第
(1)问中推导出的压强表达式，只适用于密度均匀的柱体，对非柱体不成立.
(4)由题图 3 知甲、乙、丙的高度 $h_{甲}=h_{乙}＜h_{丙}$，且三者对地面的压强相等，所以由 $p = \rho gh$ 可知，三圆柱体的密度关系为 $\rho_{甲}=\rho_{乙}＞\rho_{丙}$；由题图 3 知甲、乙的底面积 $S_{甲}＜S_{乙}$，高度 $h_{甲}=h_{乙}$，所以 $V_{甲}＜V_{乙}$，因为 $\rho_{甲}=\rho_{乙}$，$m = \rho V$，所以甲、乙圆柱体的质量关系为 $m_{甲}＜m_{乙}$；已知乙、丙的底面积 $S_{乙}=S_{丙}$，对地面的压强相等，则由 $p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}$ 可知，乙、丙圆柱体的质量关系为 $m_{乙}=m_{丙}$；所以三圆柱体的质量关系为 $m_{甲}＜m_{乙}=m_{丙}$；故 A 正确、BCD 错误.