专题10压强实验探究题汇编Word格式.docx
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它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:
压力作用效果与受力面积无关。
你认为他在探究过程中存在的问题是 。
3.(10湖南省湘潭市)为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。
小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒,并放入海绵(海绵大小恰好占满玻璃盒)。
他先将底面积相同、重量之比为1:
2:
3的三个方形铅块依次放在同一海绵上,如图1、如图2、如图3,比较海绵的凹陷深度;
再将铅块2和铅块3横放在海绵上,如图4、如图5,这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1:
3,比较海绵凹陷的深度。
(1)由图1、图2、图3得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成比。
(2)由图2、图4(或图3、图5)得,压力相同时,海绵的凹陷深度与受力面积成比。
(3)由图1、图5、图5得,海绵在单位面积上所受的压力时(填“相同”或“不同”),海绵的凹陷深度相同。
(4)综合上述实验可得,海绵的凹陷深度是由单位面积所受压力的大小决定,海绵在单位面积上不着天所受压力越大,凹陷深度就越。
所以我们就把单位面积上所受的压力定义为压强。
4、(09泰安)小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如下图甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得到的结论是。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图_______(填“丙”或“丁”)所示实验。
5、(2011浙江湖州)一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱,他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关,为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验:
①每人各选三张相同的白纸,按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱(如图b),接合处用双面胶粘住;
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板,然后:
甲同学往塑料板上不断添加砝码,直到支柱被压塌,记录添加砝码的总质量(如图c);
乙同学往塑料板上不断添加钩码(每个钩码质量为50克),直到支柱被压塌,记录添加钩码的总质量;
丙同学往塑料板上不断添加细沙,直到支柱被压塌,用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②,记录相关实验数据。
(1)此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是_____(选填“从大到小”或“从小到大”)。
(2)最能精确反映支柱所能承受最大压力的是___同学所做的实验。
(3)下表为丙同学测得的实验数据:
支柱形状
四棱柱
圆柱
三棱柱
塑料板与细沙总质量/克
392
400
243
根据丙同学测得的数据,三个支柱中能承受的最大压力为___牛。
6.(2011青海西宁)如图所示,为了探究压强可能与受力面积和压力的大小有关,小刚找到了下面器材:
规格相同的两块海绵、三本字典,设计了下面的实验:
图(a)海绵平放在桌面上;
图(b)海面上平放一本字典;
图(c)海绵上叠放两本字典;
图(d)海棉上立放一本
字典;
图(e)一本字典平放在桌面上。
(1)通过实验图(a)和图(b),可以得出:
力
能使物体发生,小刚是根据的现象来比较压强的。
(2)通过实验图(b)和图(c),可以得出:
在一定时,越大,压强越大。
(3)通过观察图和图后得出:
在压力一定时,受力面积越小,压强越大。
(4)设图(b)中字典对海绵的压强是pb,图(e)中字典对桌面的压强是pe,比较
pbpe。
7.(2012济宁)如图9所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C的底面积最小。
哪个铁块对桌面的压强最大呢?
同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:
正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大。
猜想二:
圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大。
猜想三:
三铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等。
(1)以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌图9
面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的。
(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S。
)
压强表达式的推导:
p=。
分析判断:
由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与有关,所以猜想是正确的。
(2)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验粗略验证上面的猜想。
8.(2012烟台)小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。
⑴分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么?
⑵图乙和图丙探究的问题是什么?
⑶小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是:
压力的作用效果与受力面积无关。
分析评估他的实验结论。
(课外拓展性实验考察)
9、(07广州)高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图放在水平桌面上.已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针对“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:
正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大.
猜想二:
长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大.
猜想三:
三铁块高度相同,所以三铁块对桌面的压强一样大.
(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的.
(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性(简要写出实验步骤及判断方法).
10、(08年陕西省)小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是V型或U型,引起了她的好奇心。
【提出问题】物体承受的压力与那些因素有关?
【猜想与假设】
物体承受的压力与物体的形状有关。
物体承受的压力与物体的材料有关。
于是小芳利用如图所示的装置,选取了纸条、细线、
火柴盒和若干火柴棒,对猜想一进行实验探究。
【进行实验与收集数据】
(1)选取材料和长、宽、厚相同的纸条若干。
(2)将一张纸条折成V型,放在装置上,在纸条两端距中点(支点)相同距离处,各挂一相同的火柴盒,在两端火柴盒逐渐增加数量________的火柴棒,直到纸条被压弯为止,记录一端火柴盒中火柴棒的根数。
(3)将纸条折成U型、圆弧形,重复步骤
(2).
(4)更换纸条将以上实验再做两次。
【分析与论证】
分析实验数据,可以得出的结论是(写出一条即可)(与形状有关、弧形最大)
【交流与合作】
(1)生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多,如巨大的铁桥中多处使用了U型钢材。
请你举出一个利用V型或圆形结构的实例_________________________。
(2)若要探究猜想二,实验中应使所选物体的________和________相同。
11、(08青岛)硬度是衡量材料软硬程度的物理量。
硬度的大小可以用如图方法进行测试:
选择规定的淬火钢球,给它加载压力F,将它压到被测试的材料表面,保持规定的时间后卸载压力,就会在材料表面留下凹形压痕。
如果用S凹表示凹形压痕的面积,用H表示材料的硬度,某次实验中对一些材料的测试数据如下:
材料
F/N
S凹/mm2
H/(N/mm2)
a
10000
100
b
200
50
c
20000
d
15000
150
e
7500
25
①硬度的定义为:
在凹形压痕单位面积上所承受的 。
可以用公式 来表示。
②请将表格数据填写完整。
a、b、c、d四种材料的F-S凹图像如上图所示,其中表示材料d硬度的图线是 。
12、(08哈尔滨)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,如图所示.
(1)写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材.
(2)请你设计该测量的实验过程.
(3)为了使测量的误差较小,你建议同学们在实验过程中应注意什么问题.(写出一条即可)
13、(08扬州)“端午节”吃完了咸鸭蛋,王聪同学将几个蛋壳按不同方式放置在桌面上拍打,发现有的蛋壳“脆弱”,有的蛋壳“坚硬”。
他想蛋壳能够承受压力的大小与什么因素有关呢?
于是找来了一张大的纸板模拟蛋壳进行探究。
作出以下猜想:
猜想1:
纸板承受压力的大小可能与纸板的形状有关
猜想2:
纸板承受压力的大小可能与纸板的大小有关
为了验证猜想是否正确,王聪在这张大纸板上分别裁出两张大小为40cm×
10cm的小纸板A、B和一张大小为40cm×
20cm的小纸板C,并准备了弹簧测力计、两个相同的木块、若干重物。
设计了以下实验方案:
步骤一:
将纸板A用两木块支撑起来,如图1(甲),在中间不断增加重物,直到它塌下去,记录此时中午的重力G1;
步骤二:
保持两木块的距离不变,将纸板B弯成拱形,如图1(乙),在拱形纸板的上面不断增加重物,直到它塌下去,记录此时中午的重力G2;
步骤三:
保持两木块的距离不变,将纸板C用两木块支撑起来,如图1(丙),在纸板的中间不断增加重物,直到它塌下去,记录此时中午的重力G3。
(1)比较数据发现G2>
G1,可以验证猜想(填写序号)是(正确/错误)的。
利用上述结论,王聪对水库大坝的形状进行设计,设计的四种大坝形状俯视图如图2所示,请你把最合理的设计图的字母标号填在括号内()
(2)比较实验数据G3与可验证猜想2;
(3)王聪受步骤二现象的启发又提出新的猜想:
猜想3:
拱形纸板承受压力的大小可能与拱形纸板拱起的程度有关。
为了验证猜想3,请你帮助王聪在上述操作的基础上继续设计实验方案:
步骤四:
在这张大纸上再裁出的小纸板D,
。
在拱形纸板的上面不断增加重物,直到它塌下去,记录此时中午的重力G4;
比较实验数据G4与G2的大小,可以验证猜想3.
14、(08扬州)我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。
双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的有关;
在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得最急,这表明液体的压强随深度的增加而________;
往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这说明;
将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它
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