压强的实验专题1
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压强的实验专题
一、基础题
1
.为研究压力的作用效果与哪些因素有关,用两块相同的砖块A与B,分三种情况
放置在相同的海绵上,
如图所示.观察比较图(a)、(b)、(c),可以表明:
(1)比较图(a)与(b)是为了研究
;
(2)比较图(a)与(c)是为了研究
;
(3)若要比较图(b)与(c)所示情况的压力作用的效果,则应比较
,为此物理学中引入了 这个概念。
2.某同学为了验证某个猜想,选用若干个高度相同,不同材料组成的实心柱体竖直放置在
同一水平细
沙面上进行了三组实验,并记录有关数据。实验时,他仔细观察细沙面的凹
陷程度(如图3所示),并通
过比较发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,
第一组最显著,第二组其次,第三组最小。
你认为该同学想探究压力的作用效果与_____________________的关系。
(1)观察图4(a)或(b)或(c)可知:____________________________
________________________________;
(2)观察并比较图4(a
)和(b)和(c)可知:______________________________________
_________________。
3.某同学用若干块相同的长方体铁块和细沙研究压力的作用效果与哪些因素有关
,他先
研究了当压力或受力面积相同时的情况,分别得出了压力的作用效果与压力、受力面积的关
系。然后他又进一步研究压力和受力面积都不同时的情况,研究过程如图所示。请仔细观察
图中长方体
铁块的放置情况以及细沙的凹陷程度,然后归纳得出初步结论。
第3题图
(1)比较图(a)和(b)两图可知:
;
1
第1题图
铜柱 铁柱
铝柱
(a) (b) (c)
图3
(2)比较图(a)和(c)两图[或(a)和(d)两图、或(c)和(d)两图]可知:
。
4.为了研究实心长方体对水平面的压力作用效果与哪些因素有关,某同学用三个由同
种材 料制成的不同长方体甲、乙、丙竖放在同一水平沙面上进行实验,已知三个长方体的高
度h
甲< br>=h
乙
<h
丙
,底面积S
甲
=S
丙
<S
乙
,实验情况如图4(a)、(b)、(c)所示。请仔细观
察图中的实验现象及 相关条件,并归纳得出初步结论。(卢湾)
(1)由图4(a)和(b)可知:__________ ____________________________________________;
(2)由图4(a)和(c)可知:__________________________________ ____________________。
沙面凹陷约1.6格
(a)
沙面凹陷约1.6格
(b)
图4
沙面凹陷约2.5格
(c)
甲 乙
丙
二、提高题
5.为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同物体放在同一 水平细沙
面上进行实验,他仔细观察沙面的凹陷程度,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一
实验序号
压力(牛)
1 2 3
3.0 3.0 3.0
表二
实验序号
压力(牛)
4 5
6
表三
实验序号
压力(牛)
7 8 9
4.5 4.5 4.5 6.0 6.0 6.0
受力面积(厘米
2
)
5 10 20
受力面积(厘米
2
)
10 20 30
受力面积(厘米
2
)
10 20 40
下陷深度(厘米)
2 1 0.5
下陷深度(厘米)
1.5 0.75 0.5
下陷深度(厘米)
2 1 0.5
(1)分析比较实验序号1与2、2与 3、1与3或4与5、5与6、4与6或7与8、8与9、
7与9,可得出的初步结论是:______ __________________________________________。
(2 )分析比较实验序号_________________________________________ 可得出的初步结论
是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。
(a)____ __________________________________________________ ____________;
(b)_____________________________ _____________________________________。
6. 为了探究压力的作用效果与那些因素有关,小明用若干个不同物体放在同一水平细沙面
上进行实验。他仔 细观察测量沙面的凹陷程度,并得到如下表所示的数据:
实验序号
压力(牛)
受力面积(厘米
2
)
下陷深度(厘米)
1
3.0
5
2
2
3.0
10
1
3
3.0
20
0.5
4
4.5
10
1.5
5
4.5
20
0.75
6
4.5
30
0.5
7
6.0
10
2
8
6.0
20
1
9
6.0
40
0.5
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据,可以归 纳出的初步结论
2
是
。
(2)分析比较实验序号
的数据,可以归纳出的初步结论
是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(3)进一步分析比较表中的数据,可以归纳出的结论是:
①当
时,压力的作用效果相同;
②当
时,压力的作用效果越显著。
7.为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某小组同学用
若干个长方体、圆柱体和圆
锥体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、
表二、表三所
示。实验时,他们仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同
,
而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一:第一组 长方体
受力面积
(厘米
2
)
2
4
8
表二:第二组 圆柱体
实验 压力
序号 (牛)
4
5
6
6
12
24
受力面积
(厘米
2
)
2
4
8
表三:第三组 圆锥体
实验 压力
序号 (牛)
7
8
9
6
12
24
受力面积
(厘米
2
)
3
6
12
实验 压力
序号 (牛)
1 10
2 20
3 40
(1)分析比较实验序号
的数据及观察到的现象,可得出
的初步结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(2)分析比较实验序号4与7(或5与8,或6与9)的数据及观察到的现象,可得出的初
步
结论是:
。
(3)根据该小组同学记录的实验数据及观察到的现象,
(选填“能”或“不能”)
研究压力作用效果与物体形状的关系。
(4)甲、乙、丙三位同学
进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,
甲同学计算了每次实验中受力面积与压
力的比值,由此得出结论:当受力面积与压力的比值
相同时,压力作用效果相同,比值不同时,压力作用
效果不同;乙同学计算了实验序号1、4、
7三次实验中压力与受力面积的差值,由此得出结论:当压力
与受力面积的差值越大时,压力
作用效果越显著;丙同学计算了每一组中任意两次实验的压力变化量与受
力面积变化量的比
值,由此得出结论:当压力变化量与受力面积变化量的比值相同时,压力作用效果是相
同的。
请判断,甲同学的结论是 ,乙同学的结论是
,丙同学
的结论是 。(均选填“错误”、“不完整”或“正确”)
8.某小组同学为了探究压力作用效果与哪些因素有关,他们用若干个长方体、细沙等器材<
br>做实验。所用长方体的重力G大小不同,各侧面的面积均为5厘米
2
、10厘米
2
和20厘米
2
。实验中他们先用相同形状的长方体以不同方式放在同一水平细沙面上
,进行了两组实验。
然后他们进行了第三组实验:在长方体表面的中央放置若干个重力大小均为1牛的物
体,
作为施加的力F。三组实验数据分别如表一、表二、表三所示。实验时他们仔细观察沙面
的
凹陷程度,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最小,第
二组其次,第三组
凹陷程度最大。
3
表一(第一组)
实验长方体重
序号 力G(牛)
受力面积
(厘米
2
)
表二(第二组)
实验长方体重力
序号 G(牛)
受力面积
(厘米
2
)
表三(第三组)
实验长方体重力
序号 G(牛)
竖直方向
力F(牛)
受力面积
(厘米
2
)
1
2
3
2
4
8
5
10
20
4
5
6
4
8
16
5
10
20
7
8
9
2
2
2
3
8
18
5
10
20
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5
或3与6)的数据及观察到的现象,可以得出的
初步结论是:___________________
________________________________________。
(2)分
析比较实验序号_________________________的数据及观察到的现象,可以得出的初步结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
(3)甲、乙、丙三位同学一
起分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象。甲同学分
析了表三中长方体的重力G及观察到的现象
,得出的结论:压力作用效果由长方体的重力
G决定,与受力面积大小无关;乙同学分析表三中力F与受
力面积及观察到的现象,得出
的结论:压力作用效果与力F、受力面积无关,力F与受力面积不同,压力
的作用效果可
能相同;丙同学分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,得出的结论:压力有时<
br>是由两个力合成的,压力与受力面积的比值相同,压力作用效果相同;压力与受力面积的
比值不同
,压力作用效果不同。(松江)
请判断甲同学的分析__________________,乙同学
的分析_________________,丙同学
的分析__________________。
(均选填“错误”、“合理但结论不完整”、“合理且结论完整”)
三、拓展题
9.(嘉定区)为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,小明用若干个不同物体放在同一水
平细沙面上
进行实验,如图所示。他仔细观察沙面的凹陷程度,并得到如下表所示的数据:
实验序号
压力(牛)
受力面积(厘米
2
)
下陷深度(厘米)
1
3.0
5
2
2
3.0
10
1
3
3.0
20
0.5
4
4.5
10
1.5
5
4.5
20
0.75
6
4.5
30
0.5
7
6.0
10
2
8
6.0
20
1
9
6.0
40
0.5
(1)小明从观察测量
来说明压力的作用效果是否相同,他在实
验中用的科学研究方法是
法。
(2)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据,可以归纳出的初步
结
论是
。
(3)分析比较实验序号
的数据,可以归纳出的初步结论
是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(4)进一步分析比较表中的数据,可以归纳出的结论是:
①当
时,压力的作用效果相同;
②当
时,压力的作用效果越显著。
10.(青浦区)为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用
4
若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有
关数据分别如
表一、表二、表三所示。实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙
面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一(ρ铜=8.9×10千克/米) 表二(ρ铁=7.8×l0千克/米)
表三(ρ铜=8.9×10千克/米)
实验
序号
1
2
3
材
料
铜
铜
铜
高度
(cm)
20
20
20
底面积
(cm)
10
20
30
333333
实验
序号
4
5
6
材
料
铁
铁
铁
高度
(cm)
20
20
20
底面积
(cm)
10
20
30
2
实验
序号
7
8
9
材
料
铜
铜
铜
高度
(cm)
10
10
10
底面积
(cm)
10
20
30
2<
br>2
(1)分析比较实验序号____________________________的数据
及观察到的现象,可得
出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显
著。
(2)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的
初步结论是:___________________________________________
_____________________
___________________________________________。 <
br>(3)甲、乙两位同学进一步综合分析了表一、表二、表三的数据和相关条件,甲同学
分析比较了
实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据及观察到的现象,由此得出
结论:当圆柱体
材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积无关;乙同学计算了三
个表中的数据及实验观察到的
现象,得出结论:当圆柱体的密度和高度的乘积相同时,压力
的作用效果相同;当圆柱体的密度和高度的
乘积越大时,压力的作用效果越显著。
请判断,甲同学的结论是___________的,乙同学的结论是____________的。
11.(卢湾区)为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某小组同学用若干个长方体、圆
柱体和圆锥体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、
表
三所示。实验时,他们仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程
度相同,而各组
却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一:第一组 长方体
实验 压力 受力面积
序号 (牛) (厘米)
1
2
3
10
20
40
2
4
8
2
表二:第二组 圆柱体
实验 压力 受力面积
序号 (牛) (厘米
2
)
4
5
6
6
12
24
2
4
8
表三:第三组 圆锥体
实验 压力 受力面积
序号 (牛)
(厘米
2
)
7
8
9
6
12
24
3
6
12
(1)分析比较实验序号_________
________________________的数据及观察到的现象,可得
出的初步结论是:当
受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(2)分析比较实验序号4与7、5与8,6与9
的数据及观察到的现象,可得出的初步结论
是:_________________________
______________________________________________。 (3)根据该小组同学记录的实验数据及观察到的现象,________(选填“能”或“不能”)
研究压力作用效果与物体形状的关系。
(4)甲、乙、丙三位同学进一步综合分析比较表一、表二、
表三中的数据及观察到的现象,
甲同学计算了每次实验中受力面积与压力的比值,由此得出结论:当受力
面积与压力的比值
5
相同时,压力作用效果相同,比值不同时,压
力作用效果不同;乙同学计算了实验序号1、4、
7三次实验中压力与受力面积的差值,由此得出结论:
当压力与受力面积的差值越大时,压力
作用效果越显著;丙同学计算了每一组中任意两次实验的压力变化
量与受力面积变化量的比
值,由此得出结论:当压力变化量与受力面积变化量的比值相同时,压力作用效
果是相同的。
请判断,甲同学的结论是__________________,乙同学的结论是__
________________,丙同
学的结论是__________________。(均选
填 “错误”、“不完整”或“正确”)
12.(闸北区)星期日,小刚同学帮助母亲烧菜
做饭,发现母亲用不同的菜刀切蔬菜、剁骨
头。为了进一步探究其中的物理原理,该同学仔细观察和分析
了不同的菜刀,并获得了一份
比较详尽的资料,如下表所示。
名
称
普
通
刀
水
果
刀
剁
骨
刀
呈长方形,细长
轻便
外观 外观 刀口特点
刀口前部呈弧
形,后部平直,
较锋利
刀口平直且很
薄
0.1 3.5
刀口厚度
(毫米)
重力
(牛)
用途
切削各种蔬
菜、瓜果、鱼
肉
切削各类水
果
大致呈直角梯形
状
0.05 0.35
斧头型,刀背很
厚
刀口呈圆弧形
且较厚
0.35 12.0
剁骨头、冷冻
食品
(1)比较普通刀和剁骨刀的刀口厚度,可推知:如果用这两种刀切食物,对食物的压力相
等,
(选填“普通刀”或“剁骨刀”)更容易把食品切开。
(2)分析普通刀和剁骨刀的重力,可推知:如果这两种刀的刀口厚度相等,则
(选
填“普通刀”或“剁骨刀”)则更容易把食品切开。
(3)观察普通刀和剁骨刀以及水果
刀的外形特征并综合分析表中相关数据,使用其中两种
刀切相同食物,对食物的压力
F
和使用的刀口面积
S
都不相同时,可比较
大小,
其值相等,则切开食物 ;若其值越大,则切开食物的
。
(后二格选填“容易程度相同”、“容易程度越大”或“容易程度越小”)
(4)小刚认为
:剁骨刀除了要重一些,刀口也应像普通刀磨得更薄一些,这样剁骨的效果
会更好。你认为小刚的观点
(选填“符合实际”、“有道理但不完全符合实
际”或“完全错误”)
13.同学们在学校体
育馆进行排球训练时,班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排
球被击打落地后形变最大时对地板的
压强。
(1)他们根据该测量的实验原理
,选择了需要使用的主要实验器材:体重计、
方格纸、排球。
(2)请你设计该测量的实验过程。
6