题目
体重为500N 的小张同学在河边洗衣服,他静止站在河岸时,双脚着地面积为250cm2,他对水平地面的压强是 Pa ,受到的合力是 N ;河水从上游快速流向下游,水的重力势能转化为 能;在洗衣服时,有一件衣服飘向河心,这说明水流速度快的河心的压强比水流速度慢的岸边的压强 。( 选填:“大”或“小”) |
题型:填空题难度:中档来源:四川省中考真题
所属题型:填空题
试题难度系数:中档
答案
考点梳理
初中三年级物理试题“体重为500N的小张同学在河边洗衣服,他静止站在河岸时,双脚着地”旨在考查同学们对
压强的大小及其计算、
液体压强的计算、
能量转移和能量转化、
平衡力与平衡状态、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 压强的大小及其计算
- 液体压强的计算
- 能量转移和能量转化
- 平衡力与平衡状态
考点名称:压强的大小及其计算
压强的定义
物体单位面积上受到的压力叫做压强,压强是反映压力作用效果的物理量,帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位,1Pa=lN/m2
压强的计算公式
一般,压强的计算公式为:P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2。但液体和固体的压强是不一样的,
液体压强公式:P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa。
固体压强公式:P=F/S,F是压力,S是压力面积
影响压强大小相关的因素:
压强是单位面积上受到的压力大小,等于用压力除以受力面积,所以压强只与压力和受力面积有关。在压力不变的条件下,受力面积越大压强越小,在受力面积不变的条件下,压力越大压强越大。简单的说,大气压强是某一点(测量点)处垂直于地面的单位面积上的空气的质量(重量),这就很好理解啦,大气包围着地球,大气圈的外表面是圆的,那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短(越轻),反之亦然。 但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的,变化的原因就是其上气柱的质量(重量)在变化,重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大;温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度(重量)小,温度低的大气的密度(重量)大。
对压强公式P=F/S的理解
1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。
3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 104N。
4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成p=G/S,而应先注明F=G得:P=F/S=G/S。
5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。
6. 由公式推导出F=pS和S=F/P,可用于计算压力和受力面积的大小。
考点名称:液体压强的计算
液体压强的计算公式:P=ρgh
液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
固体压强:P=F/S(固体压强也可用P=ρgh计算,但只参考密度均匀的几何直柱体,其上下底面积相等。
具体推导:p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S,因S始终相等,所以可以约去。则p=F/S=ρgh 例如:圆柱体、正方体等。)P=F/SpG/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S
由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。
液体压强产生原因:受重力、且有流动性。
考点名称:能量转移和能量转化
能量的转移:能量由一种形式转变为另一种形式,现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能,摩擦生热使机械能转化为内能)。
能量的转化:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体,如碰撞时,动能从一个物体转移到另一物体。另外,围着火炉烤火,内能从火炉转移到人体。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移,都是有方向性的,如温度不同的两个物体接触后,一部分内能从高温物体转移到低温物体上,并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧,化学能转化为内能,但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光,电能转化为内能和光能,但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时,由于摩擦,机械能转化为内能,但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
常见能量转化形式
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能。
判断能量转化和转移的方法
1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零,因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。
2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功,能将系统的机械能进行转化或转移。例如,一对静摩擦力的功的总和总等于零,机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值,做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功,系统的机械不守恒。
考点名称:平衡力与平衡状态
平衡力的定义:
几个力作用在同一个物体上,如果这个物体仍然或变成处于 静止 状态或 匀速直线运动 状态,则这几个力的作用 合力为零,我们就说这几个力 平衡。
判断平衡力:
1、两个力作用在同一物体上。(同体)
2、每对力或每对 合力在同一直线上,方向相反,大小相等。(即合力为零)(等大,同线,异向)
3、这个物体处于 静止状态或 匀速直线运动状态。(和 相互作用力相区别)
保持平衡力的条件:
1.力的大小 相同
2.方向 相反
3.作用(点)在同一直线上
4.作用(点)在同一物体上
平衡状态:
物体的平衡状态可分为四种情形:稳定平衡; 不稳定平衡;亚稳平衡; 随遇平衡。这些平衡状态的区分,应视我们放置该物体的平衡位置而定。
1.稳定平衡:凡能在被移动离开它的平衡位置后,仍试图回复其原来位置(此时其重心比较低)从而恢复到原来的平衡状态的物体,它原来的平衡状态叫“稳定平衡”。例如,圆球体在一个凹进的圆盘中时;一圆锥体以其底面竖立时,都属于稳定平衡状态。
2.不稳定平衡:处于平衡状态的物体,由于受到某种外界微小的作用,如果物体稍有偏离就不能恢复到原来的平衡状态,这种情况叫“不稳定平衡”。例如,当一个圆球体放在一个凸起的圆盘上,或是一个圆锥体,以其尖端竖立在一个平面上,这些物体都处于不稳定平衡状态。翻倒后,一直要等到它们的重心相对地取得最低位置时,这些物体才会静止不动。即任何微小的运动都能使其重心降低的物体,一定处于不稳定平衡状态之下。
3.亚稳平衡:如果物体在外力作用下,稍有偏离尚可恢复,而偏离稍大就失掉平衡的状态,称为“亚稳平衡”。
4.随遇平衡:如果物体在外界作用下,它的平衡状态不随时间和坐标的变化而改变,这种状态叫“随遇平衡”。例如,当一个圆球体停在一个水平平面上的时候,或是一个圆锥体以其外壳的一条边线与平面相接触,即横向放在一个水平平面上时,都会出现随遇平衡状态。这些物体如被移置到一个新的位置时,虽然它们不能自动地恢复其原来的位置,但它们在新的位置上,却仍能停住不动,其重心之高度,亦保持不变。一般说来,任何微小之运动,既不能将其重心提高,亦不能使其重心降低之物体,一定处于随遇平衡状态之下。
平衡力和相互作用力:
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作用力和反作用力 |
相互平衡的两个力 |
相同点 |
大小 |
相等 |
相等 |
方向 |
相反,且在同一直线上 |
相反,且在同一直线上 |
区别 |
作用对象 |
分别作用在两个物体上 |
共同作用在同一个物体上 |
作用时间 |
同时产生,同时消失 |
一个力消失另一个力可以存在 |
力的作用效果 |
作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,一般产生不同的效果 |
两个力共同作用在同一个物体上,使物体保持平衡 |
辨别平衡力和相互作用力:
例1 两只鸡蛋相碰时,往往只碰破其中一只,下列有关碰撞时相互间作用力的说法正确的是( )
A.两只鸡蛋受力一样大 B.破的那只鸡蛋受力大
C.未破的那只鸡蛋受力大 D.两只鸡蛋受力大小无法比较
解析:学生凭生活经验往往认为受力大的那只鸡蛋才会破。其实,两只鸡蛋相碰发生相互作用时,它们互为施力物体,也互为受力物体。根据物体间力的作用是相互的,我们能够知道两个鸡蛋受到的作用力大小相等﹑方向相反﹑在同一条直线上,所以A正确。之所以两只鸡蛋相碰时只碰破一只,是因为两只鸡蛋相碰部分蛋壳能够承受的力不同,承受能力差的那只鸡蛋就破了。
答案:A
例2 一个物体只受到两个力的作用,且这两个力的“三要素”完全相同,那么这个物体()
A.处于静止状态或匀速直线运动状态 B.一定改变运动状态
C.一定做匀速直线运动 D.一定处于静止状态
解析:“三要素”相同的两个力,其大小、方向、作用点都相同,则这两个力属于非平衡力,在非平衡力作用下物体的运动状态一定发生改变,B的说法正确。
答案:B