第46页 - 苏科版八年级物理同步练习答案（上下册）

C

D

C

解：

$ $$ m_{总} = 46\ \mathrm {kg }+ 10\ \mathrm {kg }= 56\ \mathrm {kg }$

$ $$ G_{总} = m_{总}g = 56\ \mathrm {kg }× 10\ \mathrm {N/kg} = 560\ \mathrm {N} $

$ $由$ p = \frac {F}{S} $得，最小接触面积：

$ S = \frac {F}{p} = \frac {G_{总}}{p} = \frac {560\ \mathrm {N}}{2.8 × 10^4\ \mathrm {Pa}} = 0.02\ \mathrm {m^2} $

答：雪橇与冰面的接触面积至少应为$ 0.02 ㎡。$

D

解：

图$(\mathrm {b})$的敲法更好。

原因：

图(a)中，羊角锤直接敲击木板面，由于压强很大，木板容易被损坏；图(b)中，由于垫了一块木条，敲击木条时增大了木板的受力面积，减小了羊角锤对木板的压强，保护了木板

【分析】
这道题考查压强的实际应用，解题核心是明确冰层即将破裂的原因是冰面受到的压强过大，因此需要采取措施减小冰面受到的压强。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，人对冰面的压力$F$等于自身重力，大小不变，所以只能通过增大受力面积$S$来减小压强。接下来逐一分析选项：
1. 选项A：站着不动时，受力面积不变，压强也不变，冰层仍会因压强过大破裂，无法解决问题；
2. 选项B：单脚站立会减小受力面积，根据公式，压强会增大，反而会加速冰层破裂，更危险；
3. 选项C：趴在冰面上时，受力面积大幅增大，能有效减小对冰面的压强，防止冰层破裂；
4. 选项D：快速跑开时，跑步过程中脚对冰面的压力会大于自身重力（存在加速度），且单脚着地时受力面积小，压强会显著增大，极易导致冰层破裂。
【解析】
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，人对冰面的压力$F=G$（人的重力，大小恒定），要减小冰面受到的压强，需增大受力面积$S$：
选项A：站立不动，受力面积不变，压强不变，冰层仍会破裂，错误；
选项B：单脚站立，受力面积减小，压强增大，冰层更容易破裂，错误；
选项C：趴在冰面，受力面积大幅增大，压强减小，可有效避免冰层破裂，正确；
选项D：快速跑开时，跑步过程中压力大于重力，且单脚着地受力面积小，压强显著增大，冰层更易破裂，错误。
【答案】
C
【知识点】
压强的影响因素、减小压强的方法
【点评】
本题结合实际场景考查压强的应用，重点在于理解压强公式的物理意义，能准确区分改变压强的两种方法（改变压力或受力面积），避免混淆“压力”和“受力面积”对压强的影响，同时要注意分析实际动作中压力和受力面积的变化，排除干扰选项。
【难度系数】
0.8

【分析】
要计算该同学对地面的压强，需遵循以下思路：
1. 估算受力面积：通过数方格的方法确定一只脚的脚印面积（大于半格算1格，小于半格忽略），再乘以2得到双脚站立时的受力面积；
2. 确定压力：同学双脚站立在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，中学生的重力约为500~600N；
3. 计算压强：利用压强公式$ p = \frac{F}{S} $代入数据计算，最后对比选项得出答案。
【解析】
1. 估算脚印面积：
观察图中一只脚的脚印（包含前掌和后跟），大于半格的方格约有30个，每个小方格面积为$ 6.0\mathrm{cm}^2 $，则单只脚的面积：
$ S_1 = 30 × 6.0\mathrm{cm}^2 = 180\mathrm{cm}^2 $
双脚站立时的受力面积：
$ S = 2 × 180\mathrm{cm}^2 = 360\mathrm{cm}^2 = 0.036\mathrm{m}^2 $
2. 确定压力：
中学生的重力约为$ G = 500\mathrm{N} $，双脚站立时对地面的压力$ F = G = 500\mathrm{N} $
3. 计算压强：
根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，代入数据得：
$ p = \frac{500\mathrm{N}}{0.036\mathrm{m}^2} \approx 1.4 × 10^4\mathrm{Pa} $，因体重和方格数估算存在合理误差，结果与选项D的$ 1.2 × 10^4\mathrm{Pa} $接近。
【答案】
D
【知识点】
压强的计算；重力估算；面积估算
【点评】
本题考查压强的实际应用，关键在于结合生活常识合理估算脚印面积和中学生的重力，属于基础应用型题目，注重对物理知识与生活实际结合能力的考查。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先，沙地的凹陷程度反映压力的作用效果，即压强的大小：凹陷越深，物体对沙地的压强越大。由图可知乙下方沙地凹陷更深，说明乙对沙地的压强大于甲，因此甲的压强一定比乙小。
再分析其他选项：对于正方体，压强可推导为$ p=\rho gh $（$ h $为边长），由于甲、乙密度未知，无法确定边长（体积）大小；压力$ F=pS $，甲的压强小，但底面积可能更大，因此压力（重力）也可能更大，无法确定甲的重力、压力、体积一定比乙小。
【解析】
1. 压力的作用效果由压强体现，沙地凹陷程度越深，对应压强越大。由图可知乙下方沙地凹陷程度更深，因此甲对沙地的压强一定小于乙对沙地的压强，故C选项符合题意。
2. 对其余选项逐一分析：
A选项：正方体对沙地的压强公式推导为$ p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{\rho V g}{S} = \rho g h $（$ h $为正方体的边长，$ V=h^3 $）。由于甲、乙的密度未知，仅根据压强大小无法判断边长$ h $的大小，因此体积大小无法确定，甲的体积不一定比乙小。
B、D选项：水平面上物体对沙地的压力等于自身重力，即$ F=G=pS $。甲的压强$ p $小于乙，但甲的底面积$ S $可能大于乙，因此甲的压力（重力）可能大于乙，无法确定甲的重力、压力一定比乙小。
【答案】
C
【知识点】
压强的影响因素、压力作用效果
【点评】
本题考查压强与压力作用效果的关系，需结合压强公式推导分析各物理量的关系，明确压力作用效果由压强决定，同时注意密度、底面积等未知量对判断的影响，考查学生对压强相关公式的灵活运用能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
要解决这个问题，我们可以按照以下思路思考：
1. 首先明确，在水平冰面上，同学和雪橇对冰面的压力等于他们的总重力，这是解题的关键前提；
2. 先计算出同学和雪橇的总质量，再利用重力公式$G=mg$算出总重力，也就是对冰面的压力$F$；
3. 已知冰面能承受的最大压强，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$S=\frac{F}{p}$，将总重力和最大压强代入，就能求出所需的最小接触面积（因为压强最大时，对应的接触面积最小，这样才能确保安全通过）。
【解析】
解：
$m_{总} = 46\ \mathrm {kg }+ 10\ \mathrm {kg }= 56\ \mathrm {kg }$
$G_{总} = m_{总}g = 56\ \mathrm {kg }× 10\ \mathrm {N/kg} = 560\ \mathrm {N}$
由$p = \frac{F}{S}$得，最小接触面积：
$S = \frac{F}{p} = \frac{G_{总}}{p} = \frac{560\ \mathrm {N}}{2.8 × 10^4\ \mathrm {Pa}} = 0.02\ \mathrm {m^2}$
答：雪橇与冰面的接触面积至少应为0.02平方米。
【答案】
0.02平方米
【知识点】
压强公式的应用、重力的计算、水平面上压力与重力的关系
【点评】
本题是压强的基础应用题，核心考查压强公式的变形应用以及水平面上压力与重力的等量关系，解题步骤清晰，需要学生熟练掌握重力公式和压强公式的基本运算，理清受力情况是解题的突破口。
【难度系数】
0.8

【分析】
要解决这道题，我们可以从压强的核心公式入手分析。首先回忆压强公式$p=\frac{F}{S}$，对于水平地面上的正方体，压力$F$等于自身重力$G$。我们可以先设定原正方体的边长和重力，推导原压强的表达式；再分析截成8个小正方体后，每个小正方体的重力、底面积的变化；最后代入压强公式计算小正方体的压强，与原压强对比得出结果。具体思考步骤：1. 明确原正方体压强的计算方式；2. 分析分割后小正方体的重力和底面积变化；3. 代入公式计算新压强，对比原压强得到答案。
【解析】
设原正方体的边长为$a$，重力为$G$。
1. 计算原正方体对地面的压强：
水平地面上的物体压力等于重力，即$F=G$，原正方体底面积$S=a^2$，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p=\frac{G}{a^2}$。
2. 分析分割后小正方体的参数：
将原正方体截成8个完全相同的小正方体，每个小正方体的边长为$\frac{a}{2}$；由于质量分布均匀，每个小正方体的重力为原正方体的$\frac{1}{8}$，即$F'=\frac{G}{8}$；小正方体的底面积$S'=(\frac{a}{2})^2=\frac{a^2}{4}$。
3. 计算小正方体对地面的压强：
将$F'$和$S'$代入压强公式，可得$p'=\frac{F'}{S'}=\frac{\frac{G}{8}}{\frac{a^2}{4}}=\frac{G}{8}×\frac{4}{a^2}=\frac{1}{2}×\frac{G}{a^2}$。
结合原压强$p=\frac{G}{a^2}$，可推出$p'=\frac{p}{2}$。
【答案】
D
【知识点】
压强公式应用；正方体分割的几何变化
【点评】
本题主要考查压强公式的灵活运用，重点在于结合几何知识分析正方体分割后边长、底面积的变化，同时明确水平面上物体压力与重力的关系，是一道将力学公式与几何知识结合的基础题型。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先回忆压强的相关知识，压强大小与压力和受力面积有关，压力一定时，受力面积越大，压强越小。对比两种敲法，图(a)直接敲击木板受力面积小，图(b)垫木条后受力面积大，从压强对木板的影响角度分析哪种敲法更合理。
【解析】
图(b)的敲法更好。
原因：当羊角锤敲击时，对木板的压力大小相近，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，在压力$F$一定时，受力面积$S$越小，压强$p$越大。图(a)中羊角锤直接敲击木板，受力面积小，压强较大，容易损坏木板；图(b)中垫上木条后，增大了羊角锤对木板的受力面积，在压力不变的情况下，压强减小，能有效保护木板，避免木板被损坏。
【答案】
图(b)的敲法更好。因为垫木条后增大了受力面积，在压力相同时，减小了对木板的压强，可保护木板，防止木板被损坏。
【知识点】
压强的影响因素、减小压强的方法
【点评】
本题将压强知识与生活实际结合，考查对改变压强方法的理解，需学会用物理原理解释生活中的实用技巧。
【难度系数】
0.8