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7.[2024·沈阳期末]如图所示,小成的书桌上放着一本字典,字典的一部分悬空在桌面以外,小成发现后将字典水平推回桌面内,在这个推动的过程中:字典对桌面的压力________,压强________,桌面对字典的摩擦力大小________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
答案:
不变;变小;不变
8.(教材发展空间[2024·黔东南州期末])兴趣小组的小丽同学用针和气球来探究压强大小的影响因素,当把吹鼓的气球放在一根针上时,稍微用力压气球,气球很容易被刺破,请你判断当把同一气球放在大量针上时,如图所示,用同样大小的力压气球,气球________(选填“容易”或“不容易”)被刺破,依据是______________。
答案:
不容易;压力不变,受力面积变大,压强变小
9.如图所示,用80N的力F将棱长为10cm、密度为2g/cm³的实心正方体压在一个垂直的墙角静止,则正方体对竖直墙壁的压强为________Pa,对水平地面的压强为______Pa。(g取10N/kg)
答案:
$8×10^{3};2×10^{3}$ 【点拨】用80N的力F将正方体压在一个垂直的墙角,因此正方体对竖直墙壁的压力为80N,则正方体对竖直墙壁的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{80N}{10×10×10^{-4}m^{2}}=8×10^{3}Pa$;由题意知,实心正方体的密度$\rho = 2g/cm^{3}=2×10^{3}kg/m^{3}$,则实心正方体的重力$G = mg = \rho Vg = 2×10^{3}kg/m^{3}×(10)^{3}×10^{-6}m^{3}×10N/kg = 20N$,正方体对水平地面的压强$p'=\frac{F'}{S}=\frac{G}{S}=\frac{20N}{10×10×10^{-4}m^{2}}=2×10^{3}Pa$。
10.[2024·新疆]如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的$\frac{1}{4}$,将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为p₁、p₂、p₃,且p₁:p₂:p₃ = 2:3:6,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50cm²,求:
(1)空心砖的重力。(g取10N/kg)
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强。
(3)空心砖的材料的密度。
(1)空心砖的重力。(g取10N/kg)
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强。
(3)空心砖的材料的密度。
答案:
【解】
(1)空心砖的重力$G = mg = 1.5kg×10N/kg = 15N$。
(2)空心砖放在水平地面上,对地面的压力$F = G = 15N$,竖放时与地面的接触面积$S = 50cm^{2}=5×10^{-3}m^{2}$,则竖放时对水平地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{15N}{5×10^{-3}m^{2}}=3000Pa$。
(3)根据$p=\frac{F}{S}$可知,空心砖平放、侧放、竖放在水平地面上时,空心砖对地面的压力相等,接触面积之比等于压强的反比,故三种放置方式对应的接触面积之比为$\frac{1}{2}:\frac{1}{3}:\frac{1}{6}=3:2:1$;竖放时的接触面积为$50cm^{2}$,则侧放时的接触面积为$100cm^{2}$,平放时的接触面积为$150cm^{2}$,平放时空心部分与空心砖高度相同,且空心部分体积占长方体体积的$\frac{1}{4}$,根据$V = Sh$可知,平放时底面有$\frac{1}{4}$的面积是空心孔,故整个底面(含空心孔)的面积为$150cm^{2}÷(1 - \frac{1}{4}) = 200cm^{2}$,设砖块的长、宽、高分别为a、b、c,则整个砖块(含空心孔)的体积$V = abc=\sqrt{ab\cdot ac\cdot bc}=\sqrt{200×100×50}cm^{3}=1000cm^{3}$,故材料部分体积$V_{材}=1000cm^{3}×(1 - \frac{1}{4}) = 750cm^{3}$,则空心砖的材料的密度$\rho=\frac{m}{V_{材}}=\frac{1.5×10^{3}g}{750cm^{3}}=2g/cm^{3}$。
(1)空心砖的重力$G = mg = 1.5kg×10N/kg = 15N$。
(2)空心砖放在水平地面上,对地面的压力$F = G = 15N$,竖放时与地面的接触面积$S = 50cm^{2}=5×10^{-3}m^{2}$,则竖放时对水平地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{15N}{5×10^{-3}m^{2}}=3000Pa$。
(3)根据$p=\frac{F}{S}$可知,空心砖平放、侧放、竖放在水平地面上时,空心砖对地面的压力相等,接触面积之比等于压强的反比,故三种放置方式对应的接触面积之比为$\frac{1}{2}:\frac{1}{3}:\frac{1}{6}=3:2:1$;竖放时的接触面积为$50cm^{2}$,则侧放时的接触面积为$100cm^{2}$,平放时的接触面积为$150cm^{2}$,平放时空心部分与空心砖高度相同,且空心部分体积占长方体体积的$\frac{1}{4}$,根据$V = Sh$可知,平放时底面有$\frac{1}{4}$的面积是空心孔,故整个底面(含空心孔)的面积为$150cm^{2}÷(1 - \frac{1}{4}) = 200cm^{2}$,设砖块的长、宽、高分别为a、b、c,则整个砖块(含空心孔)的体积$V = abc=\sqrt{ab\cdot ac\cdot bc}=\sqrt{200×100×50}cm^{3}=1000cm^{3}$,故材料部分体积$V_{材}=1000cm^{3}×(1 - \frac{1}{4}) = 750cm^{3}$,则空心砖的材料的密度$\rho=\frac{m}{V_{材}}=\frac{1.5×10^{3}g}{750cm^{3}}=2g/cm^{3}$。
11.[2024·苏州模拟]人在行走、站立、平躺及负重等不同状态时,对水平地面的压强大小不同,如图所示,甲、乙分别表示一名中学生正常行走时和负重时压强p与受力面积S的情况,则根据图像判断,乙中中学生的状态及所负重物的质量最符合实际的是 ( )
A.站立;30kg
B.站立;50kg
C.行走;20kg
D.平躺;80kg
A.站立;30kg
B.站立;50kg
C.行走;20kg
D.平躺;80kg
答案:
A 【点拨】由图可知甲、乙对水平地面压强之比$\frac{p_{甲}}{p_{乙}}=\frac{15}{12}=\frac{5}{4}$,乙的受力面积为甲的2倍,甲为行走,所以乙为站立,则$\frac{F_{甲}}{F_{乙}}=\frac{p_{甲}S}{p_{乙}×2S}=\frac{5}{4×2}=\frac{5}{8}$,中学生的重力约为500N,则甲对地面的压力$F_{甲}=G = 500N$,所以乙对地面的压力$F_{乙}=\frac{F_{甲}}{\frac{5}{8}}=500N×\frac{8}{5}=800N$,乙对地面的压力等于人和重物的总重力,若g取10N/kg,则重物的质量$m=\frac{F_{乙}-G}{g}=\frac{800N - 500N}{10N/kg}=30kg$。
12.(质疑创新)小明拍到了同一个汽车轮胎漏气前后的照片,发现漏气后轮胎和地面的接触面积变大了,关于漏气后地面对轮胎的压强,他提出了两个相反的观点:
A.地面对轮胎的压力几乎不变,受力面积变大,所以漏气后压强更小;
B.物体受到的压强越大,形变也越大,漏气后轮胎形变更明显,所以漏气后地面对轮胎的压强更大。
你赞同观点________(选填“A”或“B”);另一个观点错误的理由是______________________。
A.地面对轮胎的压力几乎不变,受力面积变大,所以漏气后压强更小;
B.物体受到的压强越大,形变也越大,漏气后轮胎形变更明显,所以漏气后地面对轮胎的压强更大。
你赞同观点________(选填“A”或“B”);另一个观点错误的理由是______________________。
答案:
A;漏气后轮胎的受压能力变弱(即轮胎受到相同压强时更容易发生形变),形变大不能说明对地面的压强大
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