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减小一半
减小一半
减小一半
减小一半
减小一半
不变
500
增大
接触面积
压力
减小
在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,避免压坏路面。
B
A
【分析】
要解决这个问题,我们需要从压力和压强的定义出发分析:
1. 水平面上物体对桌面的压力等于自身重力,所以先判断剩余部分的重力变化,就能得到压力变化;
2. 压强公式为$p=\frac{F}{S}$,在得到压力变化后,结合受力面积的变化,就能判断压强的变化。
分别对三个正方体分析:
正方体A:涂色部分是正方体的一半(对角线切割,体积为原正方体的一半),剩余部分重力为原来的一半,所以压力变为原来的一半;受力面积不变,根据压强公式,压强也变为原来的一半。
正方体B:涂色部分是正方体的一半(上半部分,体积为原正方体的一半),剩余部分重力为原来的一半,压力变为原来的一半;受力面积不变,压强也变为原来的一半。
正方体C:涂色部分是正方体的一半(右侧部分,体积为原正方体的一半),剩余部分重力为原来的一半,压力变为原来的一半;此时受力面积变为原来的一半,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入$F'=\frac{1}{2}F$,$S'=\frac{1}{2}S$,可得$p'=\frac{\frac{1}{2}F}{\frac{1}{2}S}=\frac{F}{S}$,所以压强不变。
【解析】
设每个正方体的重力为$G$,底面积为$S$,初始时对桌面的压力$F=G$,压强$p=\frac{G}{S}$。
1. 正方体A:
削掉涂色部分后,剩余部分重力$G_A=\frac{1}{2}G$,所以对桌面的压力$F_A=\frac{1}{2}G$,即压力减小一半;
受力面积仍为$S$,压强$p_A=\frac{F_A}{S}=\frac{\frac{1}{2}G}{S}=\frac{1}{2}p$,即压强减小一半。
2. 正方体B:
削掉涂色部分后,剩余部分重力$G_B=\frac{1}{2}G$,对桌面的压力$F_B=\frac{1}{2}G$,压力减小一半;
受力面积仍为$S$,压强$p_B=\frac{F_B}{S}=\frac{\frac{1}{2}G}{S}=\frac{1}{2}p$,压强减小一半。
3. 正方体C:
削掉涂色部分后,剩余部分重力$G_C=\frac{1}{2}G$,对桌面的压力$F_C=\frac{1}{2}G$,压力减小一半;
受力面积变为$S_C=\frac{1}{2}S$,压强$p_C=\frac{F_C}{S_C}=\frac{\frac{1}{2}G}{\frac{1}{2}S}=\frac{G}{S}=p$,即压强不变。
【答案】
减小一半;减小一半;减小一半;减小一半;减小一半;不变
【知识点】
压力的判断;压强的计算;压强影响因素
【点评】
本题重点考查压力与压强的变化分析,关键是明确水平面上压力与重力的关系,同时灵活运用压强公式,结合压力和受力面积的变化综合判断压强的变化。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,人站立在水平地面上时,对地面的压力等于自身的重力,因此可利用重力公式G=mg计算出重力,即得到对地面的压力;其次,压强的大小由压力和受力面积共同决定,根据压强公式p=F/S,当抬起一只脚时,压力大小不变(仍等于重力),但受力面积减小,由此可判断压强的变化。
【解析】
1. 计算双脚站立时对地面的压力:
人站在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即$ F = G = mg $。
代入数据:$ m=50kg $,$ g=10N/kg $,
则$ F = 50kg × 10N/kg = 500N $。
2. 判断抬起一只脚时压强的变化:
当抬起一只脚站立时,小明对地面的压力仍等于自身重力,即压力$ F $不变;但受力面积$ S $变为双脚站立时的一半。根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,在压力$ F $不变的情况下,受力面积$ S $减小,压强$ p $将增大。
【答案】
500;增大
【知识点】
重力的计算;压强的影响因素
【点评】
本题考查力学基础知识点,需明确水平面上物体的压力与重力的关系,以及压强公式的应用。易错点在于容易忽略受力面积的变化对压强的影响,需牢记压强与压力、受力面积的定量关系。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以从压强的相关规律来思考这道题:首先回忆压强的决定因素,压强与压力大小和受力面积有关,公式为$ p = \frac{F}{S} $。坐沙发时,沙发易形变,会让人体与沙发的接触范围变大,也就是增大了接触面积(受力面积);而人对沙发的压力等于自身重力,这个压力是保持不变的;根据公式,当压力不变时,受力面积越大,压强越小,所以人会感觉更舒服。我们只需要按照这个思路,依次填入对应的内容即可。
【解析】
1. 沙发较易发生形变,会增大人体与沙发间的接触面积(即受力面积);
2. 人对沙发的压力等于自身的重力,因此压力大小保持不变;
3. 根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $,在压力不变的情况下,受力面积增大,压强会减小,所以坐沙发比坐板凳更舒服。
【答案】
接触面积;压力;减小
【知识点】
压强的影响因素;压强公式应用
【点评】
本题结合生活中的常见现象,考查压强的影响因素,需要将物理知识与生活实际结合,理解压力、受力面积对压强的影响,属于基础应用型题目,有助于培养学生用物理知识解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆压强的相关知识,压强的大小与压力和受力面积有关,公式为$p = \frac{F}{S}$。载重汽车的载重较大,对地面的压力本身比小轿车大,为避免对地面压强过大压坏路面,需从受力面积的改变入手分析。根据公式可知,当压力一定时,增大受力面积可以减小压强,因此载重汽车采用多且宽的轮胎是为了通过增大受力面积来减小对地面的压强。
【解析】
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,载重汽车对地面的压力较大(压力一定),其轮胎多且宽的设计能增大与地面的受力面积。在压力$F$不变的情况下,受力面积$S$增大,地面受到的压强$p$会减小,从而避免压坏路面。
【答案】
在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,避免压坏路面。
【知识点】
减小压强的方法、压强公式的应用
【点评】
本题结合生活常见现象考查压强知识的实际应用,要求学生将物理公式与生活场景结合,理解改变压强的方法,注重知识迁移与应用能力的培养。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积可以增大压强;在受力面积一定时,增大压力可以增大压强。反之则是减小压强的方法。接下来逐个分析每个选项:
1. 选项A,滑雪的雪橇通过增大与雪地的接触面积(受力面积),减小人对雪地的压强,防止下陷,属于减小压强的应用;
2. 选项B,分割肥皂的细线受力面积很小,在施加的压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而能把肥皂分开,符合增大压强的要求;
3. 选项C,螺母下加垫片是增大了螺母与工件的接触面积,减小压强,避免螺母压坏工件,属于减小压强;
4. 选项D,挖掘机的履带增大了与地面的接触面积,减小挖掘机对地面的压强,防止下陷,也是减小压强。
通过逐个分析,即可找出符合题意的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 滑雪的雪橇:通过增大受力面积来减小人对雪地的压强,防止人陷入雪中,属于减小压强的应用,不符合题意;
B. 分割肥皂的细线:在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而可以将肥皂分割开,属于增大压强的应用,符合题意;
C. 用螺母固定工件时加垫片:通过增大受力面积来减小螺母对工件的压强,避免压坏工件,属于减小压强的应用,不符合题意;
D. 挖掘机的履带:通过增大受力面积来减小挖掘机对地面的压强,防止挖掘机下陷,属于减小压强的应用,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
增大压强的方法
【点评】
本题结合生活生产实例,考查压强的改变方法,需要学生准确区分增大和减小压强的不同应用,关键是理解受力面积和压力对压强的影响,将物理知识与生活实际结合。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先回忆压强的计算公式$p=\frac{F}{S}$,压强的大小与压力和受力面积有关。在切菜时,手对菜刀的压力基本保持不变,磨菜刀的操作是将刀刃磨薄,这一动作会减小菜刀与菜的受力面积。根据压强公式,当压力$F$一定时,受力面积$S$越小,压强$p$就越大,这样菜刀就更容易切入菜中,据此分析选项即可。
【解析】
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$:
1. 磨过的菜刀刀刃变薄,减小了菜刀切菜时的受力面积;
2. 切菜时,手对菜刀的压力$F$基本不变;
3. 由公式可知,当压力$F$一定时,受力面积$S$减小,压强$p$会增大,所以更容易切菜。
因此对应的原理是减小受力面积,增大压强,选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
压强的影响因素;增大压强的方法
【点评】
本题是压强知识在生活中的常见应用,需要结合压强公式分析压力与受力面积对压强的影响,注重物理知识与生活实际的联系,属于基础题型。
【难度系数】
0.8