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4.5
900
50
5000
B
1
$2×10^6$
$2.5×10^4$
【分析】
要解决这道题,我们可以分两步思考:
1. 求杯子和水的总重力:已知总质量,根据重力公式$G=mg$即可计算,注意先将质量单位换算为国际单位千克;
2. 求杯子对桌面的压强:在水平桌面上,杯子对桌面的压力等于总重力,受力面积是杯子与桌面的接触面积(即杯子底面积,而非桌面总面积),再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算,同样要先将底面积单位换算为平方米。
【解析】
1. 计算总重力:
已知杯子和水的总质量$m = 450g = 0.45kg$,根据重力公式$G = mg$,代入数据得:
$G = 0.45kg×10N/kg = 4.5N$。
2. 计算杯子对桌面的压强:
在水平桌面上,杯子对桌面的压力等于总重力,即$F = G = 4.5N$;
受力面积为杯子的底面积,换算单位:$S = 50cm² = 50×10^{-4}m² = 0.005m²$,
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,代入数据得:
$p = \frac{4.5N}{0.005m²} = 900Pa$。
【答案】
4.5;900
【知识点】
重力的计算;压强的计算
【点评】
本题考查重力与压强的基础计算,需注意单位换算的准确性,以及受力面积应选取杯子与桌面的接触面积,而非桌面总面积。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析墙面受到的压力:木块受到水平方向的压力F压在墙面上,根据力的作用是相互的,墙面受到的压力与木块受到的水平压力大小相等,由此确定压力大小。再计算压强:回忆压强计算公式$p=\frac{F}{S}$,将对应的压力和接触面积代入公式计算即可,注意此处压力为水平方向的力,与竖直方向的重力无关,不要混淆两者。
【解析】
1. 确定墙面受到的压力:
根据力的作用是相互的,木块受到水平方向的压力$F=50\ \mathrm{N}$,因此墙面受到的压力$ F_{\mathrm{压}} = F = 50\ \mathrm{N} $。
2. 计算墙面受到的压强:
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,将$ F_{\mathrm{压}}=50\ \mathrm{N} $、$ S=0.01\ \mathrm{m}^2 $代入公式,可得:
$ p = \frac{50\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 5000\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
50;5000
【知识点】
相互作用力、压强的计算
【点评】
本题考查压力与压强的基础计算,关键是明确墙面受到的压力由水平压力提供,要区分竖直方向的重力与水平方向的压力,避免概念混淆,属于基础题型。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆压强的相关知识:压强的大小由压力和受力面积共同决定,增大压强的方法有两种,一是在压力一定时,减小受力面积;二是在受力面积一定时,增大压力。接下来我们需要对每个选项逐一分析,判断其是通过改变压力还是受力面积来改变压强,进而确定是否是增大压强的做法。
【解析】
压强的大小与压力和受力面积有关,增大压强的方法为:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力。
对各选项分析如下:
A. 钢轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压强,不符合要求;
B. 磨菜刀是通过减小受力面积来增大压强,符合要求;
C. 螺母下垫垫圈,是通过增大受力面积来减小压强,不符合要求;
D. 背带做得宽一些,是通过增大受力面积来减小压强,不符合要求。
因此正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
增大压强的方法、压强的影响因素
【点评】
本题结合生活实例考查压强的改变方法,需要学生理解压强公式的应用,区分增大和减小压强的常见做法,注重物理知识与生活实际的联系。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,忽略铅笔重力,根据固体压力传递的特点,铅笔对桌面的压力等于手指对笔尖的压力。然后根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,需要先将接触面积的单位统一换算为平方米,再分别代入对应的压力和接触面积,计算手指和桌面受到的压强。
【解析】
1. 计算铅笔对水平桌面的压力:
由于铅笔重力忽略不计,固体可传递压力,因此铅笔对水平桌面的压力等于手指对笔尖的压力,即$F_{\mathrm{桌}}=1\ \mathrm{N}$。
2. 计算手指受到的压强:
已知手指对笔尖的压力$F_{\mathrm{手}}=1\ \mathrm{N}$,手指与笔尖的接触面积$S_{1}=0.5\ \mathrm{mm}^2=0.5×10^{-6}\ \mathrm{m}^2=5×10^{-7}\ \mathrm{m}^2$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p_{1}=\frac{F_{\mathrm{手}}}{S_{1}}=\frac{1\ \mathrm{N}}{5×10^{-7}\ \mathrm{m}^2}=2×10^6\ \mathrm{Pa}$
3. 计算桌面受到的压强:
笔尾与桌面的接触面积$S_{2}=0.4\ \mathrm{cm}^2=0.4×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=4×10^{-5}\ \mathrm{m}^2$,桌面受到的压力$F_{\mathrm{桌}}=1\ \mathrm{N}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,可得:
$p_{2}=\frac{F_{\mathrm{桌}}}{S_{2}}=\frac{1\ \mathrm{N}}{4×10^{-5}\ \mathrm{m}^2}=2.5×10^4\ \mathrm{Pa}$
【答案】
1;$2×10^6$;$2.5×10^4$
【知识点】
固体压力传递;压强的计算;面积单位换算
【点评】
本题考查固体压力传递与压强的计算,解题关键是明确固体压力传递的特点,同时要注意统一单位,准确完成面积单位换算后再代入公式计算。
【难度系数】
0.6