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首页 初中物理知识 压强的大小及其计算 与密度有关的物理现象 增大或减小摩擦的方法 试题正文
  • 问答题
    2007年的冬天，我国遭遇了五十年一遇的冻雪，给交通运输带来了极大的不便．汽车作为一种重要的交通工具，在这次冻雪天气里涉及了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题：
    （1）汽车的水箱，在夜晚易冻裂，请分析是什么原因所致？
    （2）在冻雪天气里如何减小交通事故的发生，请给司机提两条建议．
    （3）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×105Pa以内．有一辆重2.4×104N的6轮油罐车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2，请你计算该汽车允许装载的汽油的最大质量是多少？（g取10N/kg）
    本题信息：物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “2007年的冬天，我国遭遇了五十年一遇的冻雪，给交通运输带来了极大的不便．汽车作为一种重要的交通工具，在这次冻雪天气里涉及了许多物理知识．请你运用所学...” 主要考查您对

压强的大小及其计算

与密度有关的物理现象

增大或减小摩擦的方法

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 压强的大小及其计算
  • 与密度有关的物理现象
  • 增大或减小摩擦的方法
计算公式：
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。
对压强公式的理解：
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，而应先注明F=G得：。

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和可用于计算压力和受力面积的大小。

巧用求柱体压强：
  将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）

A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
答案：C

密度知识的应用：

应用 适用范围 方法
求物体的质量 不便于直接称量质量的物体 （1）查出该物质的密度ρ，测出体积V
（2）根据ρ=m/v的变形公式m=ρV，求出质量
求物体的体积 形状不规则或不便于直接测量体积的物体 （1）查出物质的密度ρ，用天平测出其质量
（2）根据ρ=m/V的变形公式V=m/ρ求出体积
求物质的密度 鉴别物质 （1）根据ρ=m/v算出物质的密度
（2）对照密度表，鉴别出什么物质

密度的应用：
密度的应用主要有四个方面：①选择材料；②鉴别物质；③由体积求质量；④由质量求体积。

1．选材料问题
例1  在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主材料等。下面属于主要从密度的角度考虑选材的是(   )
A．用塑料做电源插座的外壳
B．用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
C．用水作为汽车发动机的冷却液
D．用橡胶做汽车轮胎
解析：用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”，利用了塑料泡沫密度小的特性。
答案：B

2. 鉴别物质问题（详见【密度与物质鉴别知识点】）

3. 求质量问题
例3一块石碑的体积为5米3，取一小块作为这块石碑的样品，测得它的质量是130克，用量简装入100厘米3的水，再把石碑样品完全浸入水中，水面升高到150厘米3处，请你根据以上数据，计算出整块石碑的质量为__kg。
解析：石碑密度

所以石碑总质量

答案：1.3×104

4. 求体积问题
例4“五·一”黄金周，征征和妈妈到无锡旅游，买了一只宜兴茶壶，如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的，很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为44．4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14．8g。

(1)请你帮征征算出这种材料的密度是多少?
(2)若测得整个空茶壶的质量为159g，则该壶所用材料的体积为多大?
解析：（1）=14.8cm3


答案：（1）3.0g/cm3（2）53cm3

密度的特殊用途：
    密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料。铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为它们的密度比较大。铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小。

怎样判断物体是否空心：
    判断物体是实心还是空心，解决问题的方法很多，实质上都是根据密度的定义式，比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异，即：比较质量法、比较体积法或比较密度法。如果存在差异，则实际物体为空心物体。
1．如果物体是实心的，则该物体的密度应该和组成物体的物质密度相同。因此只要用“比较密度法”比较，即可确定该物体的空实性。
2．假设物体是实心的，可以由求得等质量实心物体的体积是多少，再跟该物体的真实体积相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较体积法”。
3．假设物体是实心的，可以由m=ρV求得等体积的实心物体的质量是多少，再跟该物体的真实质量相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较质量法”。


归纳：
（1）“有利”摩擦：增大摩擦的方法：增加接触面的粗糙程度；增大压力；使滚动变为滑动。

（2）“有害”摩擦：减小摩擦的方法：减少粗糙面的粗糙程度；减小压力；变滑动为滚动；使物体接触面稍稍分离。
增大，减小摩擦：
增大有益摩擦的方法 (1)增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；
(2)增大压力，如骑白行车捏闸的力越大，摩擦力越大；
(3)变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚；
(4)变湿摩擦为干摩擦
减小有害摩擦的方法 (1)使接触面变光滑；
(2)减小压力；
(3)用滚动代替滑动；
(4)使接触面分离；
(5)变干摩擦为湿摩擦


摩擦力不都是阻力：
     不能把摩擦力只看做是一种阻力，有时可以是动力。例如．放在卡车上的货物，随卡车一起加速运动时，货物受到的静摩擦力是阻碍它和卡车相对滑动，但却是使它能够随卡车一起运动的动力。传送带运送货物时，如图所示，当电动机刚启动时，物体随传送带向右运动：物体就是依靠传送带对它的摩擦力才能运动的，在刚开始加速运动的时间内，物体受到的摩擦力方向与物体的运动方向一致。一旦物体在水平传送带上做匀速直线运动时，物体与传送带之间就没有了相对运动或相对运动的趋势，物体与传送带之间也就没有了摩擦力。这里，传送带也是靠与皮带轮的摩擦转动的。另外人走路、汽车启动都靠摩擦，这时摩擦是有益的。

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