第十四章 压强和浮力
一、压强
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)
1.___________________叫压力。压力是在物体相互接触并互相挤压时产生的。所以，压力是__________力的一种。
思路解析：压力的方向是垂直于被压物体表面，压力是由于相互挤压的物体发生弹性形变而产生的力，因此压力是弹力的一种。 答案：垂直压在物体表面上的力 弹
2.当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越____________；当压力大小相同时，受力面积____________，压力的作用效果越显著。 思路解析：压强的定义是物体单位面积上受到的压力。压强越大作用效果就越显著。增大压强的方法有两种，一是在单位面积不变时增大压力；二是在压力不变时减小接触面积。 答案：显著 越小
3.一种无缝钢管能承受的压强是78 400 kPa，它表示的意义是_______________________。
思路解析：78 400 kPa= 7.84×107 Pa= 7.84×107 N／m2，根据压强的定义，理解单位的含义。
答案：1 m2面积上能承受的压力为7.84×107 N 4.下面说法中正确的是（ ）
A.压力是由物体的重力产生的，压力就是重力 B.压力不是重力，但其大小与重力相等
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C.压力的方向垂直指向受力面 D.压力的方向总是竖直向下的
思路解析：压力与重力是两种性质的力，压力属于弹力，而重力属于引力，压力与重力并无直接关系。 答案：C
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.关于压强的概念，下列哪种说法是正确的（ ）
A.压强就是压力 B.压强只和压力有关 C.压强只和受力面积有关 D.压强和压力及受力面积都有关
思路解析：对于压强概念的理解是本节内容的一个重要环节。压强是描述压力的作用效果的物理量，并不是压力，与压力是两个不同的物理量。压力的作用效果也就是压强既和压力大小有关，又和受力面积有关。在受力面积一定时，压力越大，压强越大。在压力一定时，受力面积越大，压强越小。 答案：D
2.在图14-11中，正确表示压力的是（ ）
图14-11
思路解析：压力的作用点应在被压物体表面上，压力的方向是垂直于被压物体表面并指向被压物体。 在图A中作用点位置应在被压物体
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表面即水平面上。图B中把物体产生的压力混同为物体所受的重力，压力并不是重力，在此情形中压力的作用点和方向都与重力的不同。图D中应为物体所受拉力，而不是压力。 答案：C
3.人坐在沙发上比坐在硬凳上感到舒服，是因为人受到的压力____________（填“变大”“变小”或“不变”），受力面积____________，压强____________的缘故。
思路解析：人无论坐在硬凳上还是沙发上，压力都与自身重力相等，但坐在沙发上，由于沙发发生较大弹性形变，这样受力面积增大，致使沙发对人的压强大大减小，故而会感到舒服。 答案：不变 变大 减小
4.一块均匀的砖平放、侧放、竖放对地面的压力____________（填“相同”或“不同”），对地面的压强最大的放法是____________。 思路解析：压力相同时，压强与受力面积成反比。竖立时受力面积最小。
答案：相同 竖放
5.一个重500 N的物体，静止在水平地面上，对地面的压力为__________N，若受到 100 N竖直向上的拉力后，物体对地面的压力为____________N，若将此物体放在一斜面上，对斜面的压力将_________500 N（填“大于”“等于”或“小于”）。
思路解析：静止在水平地面上的物体，对地面的压力和重力大小相等。当物体受到一个向上100 N的力时，合力为500 N-100 N=400 N。方
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向竖直向下，则对地面的压力剩下400 N，斜面上的物体对斜面的压力的方向跟重力的方向不同，所以压力不等于重力。 答案：500 400 小于
6.某同学质量为50 kg，每只鞋底与地面的接触面积为100 cm2，则他双脚站在水平地面上时，对地面的压力为____________N，压强为____________Pa。（g取10N／kg）
思路解析：压力与重力相等，即F=G=mg=50 kg×10 N／kg= 500 N，双脚站立时受力面积 S=2×100 cm2=200×100×10-4 m2=2×10-2 m2。 p=
F5004
= Pa=2.5×10 Pa。 2S210答案：500 2.5×104
快乐时光
“真没办法，”物理教师在解释教学进度缓慢的原因时说,“现在的学生，连顺时针方向和逆时针方向这类问题，也要花很大气力才讲解得明白。”“您的意思是一代不如一代？”校长惊异地问。“不，是今非昔比，”教师悻悻地答道，“现在学生们戴的全是电子显示手表……”
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.“沙漠之舟”骆驼能在松散的沙漠中顺利行走不陷下去，这是因为（ ）
A.骆驼的重量轻 B.骆驼跑得快 C.骆驼的耐力大有素 D.骆驼脚掌面积大压强小
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思路解析：骆驼的脚掌大约是马蹄的3倍，由于受力面积的明显增大，对沙地的压强减小许多，所以骆驼在沙漠里行走自如。 答案：D
2.某同学在水平公路上骑自行车，骑车时车胎发生了缓慢漏气，那么车胎对路面的（ ）
A.压强变大 B.压强变小 C.压强不变 D.压力变大 思路解析：因为同学在水平公路上骑自行车，车胎缓慢漏气，对地面的压力可以认为基本不变。因为车胎缓慢漏气，所以车胎会变扁，受力面积增大，压强减小。 答案：B
3.一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对地面的压力和压强最接近于（ ）
A.50 N，103 Pa B.50 N,104Pa C.500 N, 103Pa D.500 N,104Pa 思路解析：本题考查实际应用知识的能力，同时也考查估测能力。生活中我们要多多观察身边的事物，如普通中学生的质量大约是50 kg，其重力大约就是500 N；普通中学生的一只脚底面积大约是250 cm2,双脚站立时着地面积为500 cm2，所以普通中学生对地面的压强大约为104 Pa。 答案：D
4.长方体砖块的长、宽、厚之比为4∶2∶1，将砖块平放、侧放、竖
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放在水平地面上时，砖块对地面的压强之比为（ ） A.4∶2∶1 B.1∶2∶4 C.8∶4∶1 D.1∶1∶1 思路解析：同一块砖在平放、侧放、竖放在水平地面上时，其对地面的压力总是等于其重力大小，所以将砖平放、侧放、竖放在水平地面上时，压力大小是不变的。由于砖的长、宽、厚不同，所以不同放置时砖与地面的受力面积不同。在平放时，受力面积为长×宽；侧放时，受力面积为长×厚；竖放时，受力面积为宽×厚；由p=强之比为∶∶，即：1∶2∶4。 答案：B
5.两个圆柱形工件，底面积相等，它们密度之比为ρ甲∶ρ乙＝9∶8，平台所受压强之比为p甲∶p乙＝3∶2（圆柱体都立放时），则它们的高度之比h甲∶h乙为（ ）
A.3∶4 B.4∶3 C.27∶16 D.6∶27
思路解析：圆柱体立放时对地面的压强大小可以直接用p=ρgh（其中ρ指柱体的密度，h是柱体的高度）计算。因此它们的高度之比为h甲∶h乙=答案：B
6.(2010四川)图14-1-2是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体，把它们放在水平面上，则根据图象可
甲ppgp3824∶乙=甲×乙=甲乙===4∶3。 gp2918甲g甲gp甲乙乙乙181412F可知，压S精品资料 欢迎下载
知，甲、乙两种物体对水平面的压强之比p甲∶p乙为（ ）
图14-1-2
A.8∶1 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶1 思路解析：由图可知ρ乙·b3，可得=3答案：B
7.如图14-1-3所示，A、B、C三图中是同一物体在三种不同情况下静止时的情形，其中物体对支持面压力大小等于重力的是图________，物体对支持面压力大小小于重力的是图________，物体对支持面压力大小与重力无关的是图________，由此可知，压力有时和重力是无关的。
ab甲8=，设甲边长为a,乙边长为b，则ρ乙1甲
·a3=
pga4乙1 =，所以甲=甲=。
p乙乙gb12甲
图14-1-3
思路解析：压力的产生不一定是由于物体的重力，压力的大小有时与重力有关，例如图B中压力等于重力，图C中压力小于重力；有时又
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与重力无关，例如图A中，压力与重力无关。 答案：B C A
8.请将下列四句话中所反映的物理知识填在横线上： （1）马尾提豆腐——提不起来：________________________ （2）水中捞月一场空：________________________ （3）磨刀不误砍柴工：________________________
思路解析：根据压强公式，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强，减小受力面积可以增大压强。马尾提豆腐，受力面积小，压强较大，而豆腐所能承受的压强太小，所以马尾提不起豆腐。同样，磨刀不误砍柴工是通过减小受力面积增大压强。水中月则是平面镜所成的虚像，当然捞不着。
答案：（1）在压力一定时，受力面积小压强大 （2）平面镜成虚像
（3）在压力一定时，减小受力面积可以增大压强
图14-1-4
9.2010年3月，大型国宝珍品——秦始皇兵马俑在福建省博物馆展出。小红参观时发现，秦俑脚下都踏踩着一块正方形或长方形的踏板，
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如图14-1-4所示。为了弄清这种制作的好处，她收集了一尊站立姿态兵马俑的有关数据：体重（含踏板）1 600 N，踏板面积1.6×10-2 m2。问：
（1）这尊兵马俑（含踏板）的质量是多少?（g取10 N／kg） （2）这尊兵马俑竖放在水平地面上时，对地面的压强是多大? （3）踏板面积比双脚面积大，这样制作有什么好处?请简要说明理由。 思路解析：已知重力可根据 G=mg求质量。兵马俑静置于水平地面上，对地面的压力等于其重力。压力一定时使用脚踏板增大受力面积可减小压强，任何材料都有一个承受压强的最大程度，超过这个程度材料就会损坏。包括博物馆的展厅也只有一定的承受压强的能力，这样制作可以起以保护兵马俑和展厅地面作用。 答案：（1）这尊兵马俑（含踏板）的质量是m=
G1600N==160 kg。 g10N/kg（2）这尊兵马俑竖放在水平地面上时，对地面的压强
FG1600N4
===1×10 Pa。 SS1.6102m2FG（3）由于p==，在G不变的情况下，由双脚触地变为踏板着地，
SSp=
由于踏板面积比双脚面积大，从而减小了压强，而达到保护兵马俑及地面的目的。
10.（1）如图14-1-5所示，物体A、B叠放在一起，画出A对B的压力及B受到的重力的示意图。
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图14-1-5 图14-1-6 （2）如图14-1-6所示，物体M放在斜面上，静止不动。画出其所受重力及对桌面压力的示意图。
思路解析：作用点要画在受力物体上，压力的作用点在被压物表面上，重力的作用点在物体的重心。压力方向垂直于物体表面，重力方向竖直向下。
答案：（1）如左下图所示。
（2）如右上图所示。
方法总结：解答此类问题一定要明确：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力的作用点在物体的重心；垂直作用（压）在物体表面上的力叫做压力，压力的作用点在被压物表面上，方向垂直于物体表面，重力方向竖直向下，作用点要画在受力物体上。 11.在一次刑事案件侦察中，公安人员在海滩上发现了一连串罪犯逃跑时的清晰脚印，公安人员用蜡对其中一只鞋印进行了浇注，测得蜡鞋模的平均厚度为4 cm，质量为900 g，又经仪器测试发现达到鞋印同样的深度需要的压强为2.4×104 Pa，请你帮助公安人员，计算罪犯的体重为多少?
思路解析：由蜡鞋模的质量和蜡的密度计算出蜡鞋模的体积： V蜡=
m蜡蜡=
0.9kg-33
=10 m
0.8103kg/m3精品资料 欢迎下载
由蜡鞋模的体积和蜡鞋模的厚度，计算出蜡鞋模的底面积，即罪犯一只脚与地面的受力面积： S=
V蜡h蜡103m3==0.025 m2 0.04m由罪犯对地面的压强和受力面积，计算出罪犯对地面的压力，即罪犯的体重：
G=F=pS=2.4×104 Pa×0.025 m2=600 N。 答案：罪犯的体重为600 N
12.湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印，队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印，如图14-1-7所示，并测出脚印深2 cm。已知方格纸每小格的边长是3 cm，则“野人”每只脚的面积为多少平方厘米（不满一格的以半格计)？一般情况下，人的身高大约是脚长的7倍，照此推算“野人”身高大约为多高？为了估测“野人”的质量，小明从背包中拿出一个边长为5 cm的正方体铝块，放在“野人”脚印旁的平地上，并在铝块上面加岩石块，当铝块陷入泥中的深度也为2 cm时，用测力计测出铝块和岩石块的总重为65 N，据此小明算出“野人”的质量为多少？(取g＝10 N/kg)
图14-1-7
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思路解析：解决本题基本思想是：首先通过方格纸获得“野人”的脚的面积，在面积计算中，不足一格的均算半格。然后通过铝块和岩石的实际获得泥中下陷2 cm的压强，然后根据F=pS计算出压力，即可得罪犯的体重。最后利用G=mg获得其质量。至于判断“野人”的身高则纯粹是根据信息进行简单计算。
答案：由图可知“野人”一只脚面积为40×9 cm2=360 cm2 而身高则为9×3 cm×7=27×7 cm =1.89 m
又由于对于铝块和岩石使泥石下沉2 cm的压强为p=N/cm2
“野人”的体重为：G=p×S1=2.6 N/cm2×360 cm2=93.6 kg。
G65N==2.6 S25cm2
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