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海绵的凹陷程度
(a)(c)
在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
没有控制压力大小不变
C
D
D
C
【分析】
要完成这道作图题,我们需要先明确压力和重力的特点:首先回忆压力的定义,压力是垂直作用在接触面上的力,物体A对墙壁的压力,作用点在墙壁与A的接触面上,方向垂直于墙壁指向墙壁内部(向右);再回忆重力的特点,重力的方向总是竖直向下,作用点在物体的重心,对于规则物体A,重心在其几何中心。之后按照先确定作用点,再确定力的方向,最后标注力的符号的步骤来完成作图。
【解析】
本题可根据压力和重力的特点进行作图:
步骤一:绘制物体A对墙壁的压力
压力的方向垂直于接触面指向被压物体,物体A对墙壁的压力,作用点在物体A与墙壁的接触面上,方向垂直于墙壁向右,用$F_{压}$表示。
步骤二:绘制物体A所受的重力
重力的方向总是竖直向下的,物体A所受重力的作用点在物体A的重心(规则物体的重心在其几何中心),方向竖直向下,用G表示。
【答案】
画出作用点在墙壁与物体A接触面上、垂直墙壁向右的压力$F_{压}$,以及作用点在物体A几何中心、竖直向下的重力G(按要求完成示意图绘制即可)。
【知识点】
压力的示意图、重力的示意图
【点评】
本题考查压力与重力的示意图绘制,需掌握两个力的作用点、方向特征,属于力学基础作图题,侧重对力的基本概念的理解。
【难度系数】
0.7
【分析】
1. 第(1)问:压力的作用效果无法直接观察,需运用转换法,将其转化为海绵的凹陷程度这种直观的现象,通过海绵凹陷的深浅来判断压力作用效果的强弱。
2. 第(2)问:要探究压力一定时受力面积对压力作用效果的影响,根据控制变量法,需控制压力大小相同,改变受力面积。观察题图可知,(a)、(c)两图中压力均为物体A的重力,压力相同,物体A放置方式不同导致受力面积不同,符合探究条件。
3. 第(3)问:对比(a)、(b)两图,物体A的放置方式相同,受力面积相同,(b)图中增加了物体B,压力更大,海绵凹陷程度更明显,由此可推导受力面积一定时压力与作用效果的关系。
4. 第(4)问:将物体B竖直切开时,不仅受力面积改变,物体B对海绵的压力也变为原来的一部分,没有控制压力大小不变,不符合控制变量法的要求,因此得出的结论不科学。
【解析】
(1) 实验采用转换法,把不易观察的压力作用效果转换为海绵的凹陷程度,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的强弱。
(2) 探究压力一定时受力面积对压力作用效果的影响,需控制压力相同、受力面积不同。(a)、(c)两图中压力均为物体A的重力,压力相同,物体A放置方式不同,受力面积不同,满足探究条件,因此对比(a)、(c)两图可得出结论。
(3) 对比(a)、(b)两图,受力面积相同,(b)图中压力更大,海绵凹陷程度更明显,因此得出结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4) 将物体B沿竖直方向切开时,压力和受力面积同时改变,没有控制压力大小不变,不满足控制变量法的探究要求,故得出的结论错误。
【答案】
(1) 海绵的凹陷程度
(2) (a)、(c)
(3) 在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(4) 没有控制压力大小相同
【知识点】
压力作用效果的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题通过探究实验考查压力作用效果的影响因素,核心考查控制变量法和转换法在物理实验中的应用,明确实验的控制条件是得出正确结论的关键。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需围绕压力的定义、方向以及压力与重力的区别这几个核心点,对每个选项逐一分析判断:首先回忆压力的本质是弹力,弹力方向垂直于接触面,以此判断压力方向;再明确压力和重力是不同性质的力,只有特定条件下大小才相等,从而区分两者的关系。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 压力的方向并非总是竖直向下,例如将物体压在竖直墙面上时,压力方向为水平方向,故A错误;
B. 只有当物体放在水平地面上且不受其他外力作用时,压力大小才与重力大小相等,若物体受其他外力(如被按压),压力与重力大小不相等,故B错误;
C. 压力属于弹力的一种,弹力方向垂直于接触面,因此压力的方向总是垂直于受压物体的表面,故C正确;
D. 压力是物体对受压面的弹力,重力是地球对物体的引力,二者施力物体、受力物体、力的性质均不同,不能说压力就是重力,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
压力的方向特点、压力与重力的区别
【点评】
本题为压力概念的基础辨析题,重点考查压力的方向特点及压力与重力的本质区别,需准确把握压力的定义和性质,避免混淆压力与重力的概念。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需结合压力、压强的核心概念以及压强公式$p=\frac{F}{S}$来逐一分析选项:首先回忆压强的大小由压力和受力面积共同决定,不能单一判断;明确压力方向的特点,区分它与重力方向的关系;准确掌握压强的定义,避免与压力概念混淆;最后根据压强公式分析压力一定时受力面积对压强的影响,从而选出正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压强大小由压力和受力面积共同决定,仅压力大,若受力面积也大,压强不一定大,该选项未控制受力面积不变,说法错误。
B选项:压力方向垂直于接触面指向被压物体,只有物体放在水平面上时,压力方向才与重力方向一致,并非总是一致,说法错误。
C选项:压强是单位面积上受到的压力,是表示压力作用效果的物理量,并非物体表面受到的压力,说法错误。
D选项:由$p=\frac{F}{S}$可知,当压力一定时,受力面积越大,压强越小,说法正确。
【答案】
D
【知识点】
压力的概念、压强的概念、压强的影响因素
【点评】
本题围绕压力和压强的核心概念展开考查,需准确区分压力与重力的方向关系,理解压强的定义及公式的应用,侧重对基础知识的辨析能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需要明确压力的定义和力的示意图的画法要点:压力是垂直作用在物体表面的力,本题中是斜面受到木箱的压力,所以受力物体是斜面,力的作用点应画在斜面上,方向要垂直于斜面向下。接下来我们可以逐个分析选项,判断哪个选项符合这个要求。
【解析】
压力是垂直作用在物体表面的力,斜面受到木箱的压力,受力物体为斜面,因此力的作用点应画在斜面上,方向垂直于斜面向下。对各选项逐一分析:
1. 选项A:力的方向竖直向下,作用点在木箱上,这是重力的示意图,不符合压力的要求;
2. 选项B:力的方向错误,且作用点在木箱上,不符合压力的要求;
3. 选项C:力的方向沿斜面向上,不符合压力垂直于接触面的要求;
4. 选项D:力的作用点在斜面上,方向垂直斜面向下,完全符合压力的定义和画法要求。
【答案】
D
【知识点】
压力的方向,力的示意图
【点评】
本题考查压力的示意图画法,需明确压力的方向垂直于接触面指向被压物体,作用点在被压物体上,要注意区分压力和重力的不同,避免混淆两者的方向和作用点。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断压力和压强的变化,先分析压力:物体A在水平桌面上,对桌面的压力等于自身重力,重力不变,所以压力不变。再分析压强:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力F不变,从图(a)到图(b),物体A与桌面的接触面积S变大,当F不变时,S越大,压强p越小,因此压强变小。
【解析】
1. 压力的判断:物体A对桌面的压力等于自身重力,由于物体的重力大小不变,因此物体A对桌面的压力$F_{压}$不变。
2. 压强的判断:从图(a)到图(b),物体A与桌面的接触面积(受力面积)$S$逐渐变大;根据压强公式$p=\frac{F_{压}}{S}$,在$F_{压}$不变、$S$变大的情况下,压强$p$变小。
综上,物体A对桌面的压力不变,压强变小。
【答案】
C
【知识点】
压力与重力的关系、压强的计算
【点评】
本题考查压力和压强的变化判断,关键是明确水平面上物体压力与重力的关系,结合压强公式分析受力面积变化对压强的影响,属于基础题型,侧重对基本概念和公式的理解应用。
【难度系数】
0.8