第四讲 固体压强及计算专题
【知识梳理】
1．压力：垂直作用在物体表面上的力叫压力。 2．压强：物体单位面积上受到的压力叫压强。
3．压强公式：P=F/S ，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积:S单位是：m2 注意：
（1）使用该公式计算压强时，关键是找出压力F和受力面积S 单位换算：1cm2=___________m2 , 1dm2=_________m2
（2）特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强：
P= (请写出推理过程) （3）压强单位Pa的认识：
一张报纸平放时对桌子的压力约０.５Pa 成人站立时对地面的压强约为： “二指功”对地面的压强约为：_____________
4．增大压强方法 :(1)___________________________________________________;
(2)___________________________________________________ (3)__________________________________________________
【重难点】
知道压力的概念；知道压强的概念，公式及意义；知道增大压强和减小压强的方法
【典型例题】
1、如下图，F=5牛顿，G=10牛顿，则物体对支撑面MN的压力分别是，（A） ，（B） ，（C） ，（D） 。
M N (B) F F (A) (C) (D)
F
N M N N M M 2、某人质量为60kg，每只脚的底面积为200cm2，则当此人站立时，对地面的压强是_________；此人行走时对地面的压强为_________．
3、如下左图所示，A为边长是10cm的正方体，重5N，B为粗糙水平面，F为竖直作用在A
上的力，大小为6N。则图（1）B受到压强为 帕，图（2）中B受到的压强是 帕。
F
4、一个边长为20厘米、质量为5千克的正方体木块，放在水平地面上，若用30牛的力沿水平方向向右推木块（如上中图），则木块对地面的压力等于 ，压强等于 ；木块对墙的压力等于 ，压强等于 。 1
F 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印
5、如上右图所示，物体A重30N，B重15N，物体A的底面积为10cm2，物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa，B对桌面的压强是 Pa。
6、坦克越过水平路面的壕沟时，有一个简便办法：坦克上备有气袋，遇到壕沟把气袋放下去，给气袋充满气，坦克通过壕沟就像走平地一样。设坦克的质量为4×104kg，履带着地的总面积为5m2，当坦克的前一半履带压在气袋上时，坦克对气袋的压强是（坦克前后是对称的，g为10N/kg） 。
7、为了研究压力的作用效果与哪些因素有关，小明在家里找到了一块海绵（如沙发垫）、一个方凳、一个铁锤（或其他重物），进行如下实验：
①将凳腿朝下放在海绵上，如图A； ②在凳上加一铁锤，如图B；
③将凳面改为朝下放在海绵上，并加上铁锤，如图C，根据小明的作法及图中实验现象，回答下列问题：
（1）实验中为什么选用海绵而不是其它像木板之类的材料？ （2）实验中“压力的作用效果”如何体现？ （3）由图A和B可得结论：
（4）由图B和C可得结论：
【经典练习】 一 选择题
1、 如图所示，用两食指同时压铅笔两端，左手指受到的压力为F1，压强为P1，右手指受到的压力为F2，压强为P2，下列说法正确的是（ ） A．F1 3、某一成年人站在水平地面上时，对地面的压强约是（ ） A、102帕 B、104帕 C、106帕 D、108帕 4、运动员穿上钉鞋赛跑时,脚对钉鞋的压强为p1,鞋钉对跑道的压强为p2,则（ ） A.p1< p2 B.p1> p2 C.p1= p2 D.条件不足，无法判断 2 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 5、如图所示，a、b是两个不同的实心圆柱体，其中的a高度小于b，a的底面积大于b，而他们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是 （ ） A因为a的高度比较小，所以a的密度大 B因为a的质量比较大，所以a的密度大 C因为a的底面比较大，所以a的密度小 D因为a的体积比较大，所以a的密度小 6、甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上，它们的质量相等，密度关系是ρ甲＞ρ乙，当在甲、乙两物块上，分别放重为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2（F1、F2均小于物块重力）时，甲、乙两物块对水平地面的压强相等，则G1和G2和F1与F2的大小关系是（ ） A. G1>G2, F1>F2 B.G1>G2 , F1 7、砌墙时，随着墙体高度的增加，地基受到的压力会逐渐增大。下图像中，能正确描述砌墙时地基受到的压强与压力大小关系的是（ ） 8、有些公共汽车配备逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生.为了更容易打破玻璃，逃生锤外形应选择图中的（ ） 9、如图所示，两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子，以下列四种不同的方式放在水平桌面上，若杯子上表面面积是下表面面积的2倍，它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁，则（ ） A．p甲 3 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 11、如图所示，某同学用弹簧秤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的过程中，弹簧秤的示数和木块对桌面压强的变化情况分别是（ ） A．不变，不变 B．不变，增大 C．减小，不变 D．增大，减小 12、如图所示，一边长为10cm的正方体重为78N，当放在水平地面上并受到18N的压力时（ ） A．地面所受的压强是9600Pa B．地面所受的压强是1800Pa C．地面对物体的支持力是78N D．物体对地面的压力是90N 13、如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比PA:PB为（ ） A、1:1 B、2:1 C、4:1 D、8:1 14（多选）、一个长方体木块放在水平桌面的边缘，0为木块的中心，如右图所示。木块重力为G，底面积为S，则下列说法正确的是 （ ） A.木块对桌面的压力为G B.木块对桌面的压强为G/S C.木块对桌面压力的受力面积小于S D.沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉，此时木块对桌面的压强比原来小 15（多选）、有八块体积相同、长宽厚之比是4：2：1的砖，按密度大小分为甲、乙、丙三组，这三组砖的密度之比为1：2：3，每组都是由密度相同的砖组成，则下列说法中正确的是：（ ） A. 甲、乙、丙三组砖的质量之比为3：4：9 B. 甲、乙、丙三组砖对水平面的压强之比为3：4：9 C. 甲、乙、丙三组砖中最下面那块砖受到的压强之比为1：2：3 D. 若把乙、丙两组中最下一块换成与甲组相同的砖，则此时甲、乙、丙三组砖对水平面的压强之比为12：6：7 二 填空题 1、如下左图，一圆台形铁块放在水平桌面上，对桌面的压力和压强分别是F1和p1,若将其倒置过来，则对桌面的压力和压强分别是F2和p2,则F1___ F2, p1_____ p2. 4 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 2、如上中图，一饮料放在水平桌面上，对桌面的压力和压强分别是F1和p1,若将其倒置过来，则对桌面的压力和压强分别是F2和p2,则F1 F2, p1_____ p2. 3、如上右图，用力F将木块匀速推上桌面的过程中，推力F将 （填变化情况）；木块对桌面的压力将 （填变化情况）；木块对桌面的压强将 （填变化情况）。 4、下列措施中目的是为了减小压强的是 A.注射器的针头很尖 B.压路机上的碾子很重 C.载重汽车的车轮很宽 D.滑冰鞋上的冰刀刀口很薄 E.载重汽车安装较多轮子 F.汽车轮胎上刻有花纹 G.旱冰鞋下装有滚轮 H.汽车超载超速“多拉快跑” I.单杠运动员做回旋动作时，手握得不能太紧 J.给坦克装上履带 K.喝饮料的吸管一端削成斜口面 L.书包背带做得较宽 M.机器的轴上安装滚动轴承 N.轨道上铺枕木 O、宽大的房基 P.用螺丝固定工件时，要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈 5、如右图，甲、乙两个同种材料制成的圆柱体放在水平的地面上，则它们对地面的压强大小关系P甲 P乙。若P甲=P乙，两个圆柱体所受的重力大小关系是：G甲 G乙。ρ甲 ρ乙。 6、用一种厚度为8cm、密度为2．4×103kg／m3的长方体砖砌墙。砌墙使用的水泥砂浆的密度为2．2×103kg／m3，砖缝间水泥砂浆的厚度为lcm，如图所示。为保证安全，墙体对墙基的压强不得超过4．9×105Pa，那么，该墙的高度不得超过 ______ m。(不计大气压强，g取10N／kg) 7、如图所示,A、B两长方体叠放在一起,放在水平桌面上,A的密度为ρA,底面积为SA；B的密度为ρB,底面积为SB,若A对B的压强与B对桌面的压强恰好相等,则它们的厚度之比hA∶hB= 。 8、甲乙两个同种材料制成的立方体，单独放在桌面上时（如图1），对桌面压强分别为P1、P2，若将乙放在甲上（如图2），甲对地的压强为 。 9、三个用同种材料制成的且高度相同的正方体、圆柱体、长方体，它们的重力分别为54牛、40牛、25牛，把它们竖直放在水平地面上，它们对地面的压力最大的是 ，它们对地面的压强分别用P1、P2、P3表示，则它们的大小关系是 。 5 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 10、在封冻的冰面上，若人的每只鞋底面积是125 cm2，体重为500 N的人恰好可以通过，如果每只鞋底面积是175 cm2，体重为500 N的人最多可以负重 N通过冰面。 11、如图所示，边长为0.1米的正方体金属块，放在面积为1m2的桌面上，当弹簧秤读数为10N时，金属块对桌面的压强为4×103帕，则金属块的密度是 。 三、简答题 1、物理实验中用到的玻璃板，它的棱角都要磨平，以免棱角划伤人．为什么? 2、滑冰与滑雪是人们在冬季喜爱的运动，为什么滑冰时穿的是装有冰刀的冰鞋，而滑雪时却穿又长又宽的滑雪板？再有双脚陷进泥里，为什么拔出一只脚时，另一只脚会陷得更深？ 3、下图为建造房屋用的钢筋混凝土预制板，其a面为钢筋钢架，B面为混凝土，根据混凝土具有抗压能力，钢筋具有抗拉的能力，在用这种预制板建设楼板时，你认为如何放置才合适，并说明理由。 四 作图题 1．画出图13-7甲、乙中物体A受到物体B压力的示意图. 2. 画出物理的受力图 图13-7 6 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 五综合计算题 1、如图（a）、（b）所示，大小为29.4N的力F沿竖直方向分别作用在同一实心正方体A的中央。正方体A的质量为2kg，边长为0.1m。在图（a）中，水平支撑面为地面；在图10（b）中，水平支撑面为天花板。求： ①正方体A对地面的压强。 ②正方体A对天花板的压强。 2、“海宝”是2010年上海世博会的吉祥物，在点缀上海街头的各种“海宝”中，有一座材质均匀、实心的“海宝”雕塑，其密度为2.5×103kg/m3，所受重力为7.5×104 N，与水平地面的接触面积为1 m 2.(g取10 N/kg)，求： (1)该雕塑的体积； (2)该雕塑对水平地面的压强． 3、某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野象时，采集到了野象在水平沙地上站立时一只脚留下的脚印如图所示，已知每个正方形小方格的边长是5cm；对该沙地进行抗压实验，发现使沙地达到相同深度的压强为1.2×105Pa。取g=10N/kg，试求： ⑴ 这头野象在水平沙地上站立时与地面的接触面积. ⑵ 这头野象在水平沙地上站立时对沙地的压力. ⑶ 这头野象的质量. 7 联大名师数理化内部讲义★严禁翻印 4、滑板运动已经成为都市青年最流行、最持久的时尚运动。一块滑板是由板面、滑板支架（滑板桥）和四只滑板轮等部分组成，总质量约为5kg，如图所示。其中板面是由一块质量约为4kg，体积约为5×103m3的复合材料组成。求： （1）组成板面的复合材料密度; （2）若每个滑板轮与水平地面的接触面积为2×104m2，当一个质量为45kg的学生站在滑板上时，滑板对水平地面的压强。 5、建设中的洋浦跨海大桥全长3.3km ，汽车行驶速度按 80km/h 设计，则该桥建成后 （1）假设允许行人上桥，请你估算：如果你按正常速度走完该桥需要多长时间。 （2）若桥头上有如图所示的限制载重总质量标志牌，请你通过计算说明重为4×105N的大货车是否超过此桥的限载标准;（g取10N/kg） （3）请用物理学的术语解释，为什么要对通过公路桥的梁的机动车的载重总质量和速度进行限制 ( 分别答出一条即可 ) 6、如图所示，甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上，它们对水平表面的压强相同。已知甲的质量为1kg，甲的底面积为0.01m2。求： （1）物体甲的重力；（2）物体甲对地面的压强。 （3）如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分，然后将切去部分叠放在剩余部分上，若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙，请判断p甲和p乙的大小关系，并说明理由。 7、一块质量为100t的纪念碑，立在一块高1m，密度是2.5×103kg/m3的基石上，若地面能承受的最大压强为4.9×104pa，那么基石的底面积至少是多大？ 8 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容