压强解题技巧与方法 (压强知识点总结笔记)

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一、压力与重力

1、压力与重力是两个不同性质的力,一般情况下压力与重力没有直接关系,只有当压力是由施压物体的重力产生的情况下,压力的大小才与重力有一定联系,但它们的大小也不一定相同。例如:置于水平桌面上的铁块,虽然它对桌面的压力大小和方向与铁块的重力一样,但它与重力是两个不同的力,压力作用在桌面上,施力物体是铁块;重力作用在铁块上,施力物体是地球。如果在铁块上,再加一竖直向上的拉力或将桌面倾斜一些,则书对桌面的压力大小和方向也将与重力不同了。

2、固体间压力不一定是由重力产生的,大小可能与重力的大小无关

如图1所示,物体重G=10N,水平推力F=20N,物体对竖直墙面的压力大小,

应等于墙面对物体的压力大小,由物体的平衡条件,墙对物体的压力与水平

推力F是一对平衡力,因此,物体对墙面的压力大小是20N与重力定全没有关系.

二、压力与压强

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1、压强是单位面积上所受的压力大小,是压力作用效果的反映,它由压力和受力面积两个因素决定,所以压力大不代表压强大,反之压力小也可产生较大压强.如图钉易钉进墙里等现象

2、正确领会公式P=F/S中的S含义,由于压力只能产生于相互挤压的地方,所以式中的S是指受力面积即物体间的接触部分面积,而不一定等与物体的面积。

例 一重79牛的正方体铁块放在0.5米2的水平桌面中央,求铁块对桌面的压强。(取g=10牛/千克)

分析 对于这道题,许多同学往往不加思索,很快进行如下的计算:

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上述计算过程中错误在于没有正确领会公式中S 的含义,或没有认真分析受力面积的大小。铁块放在桌面中央时,桌面受到铁块压力的面积即受力面积应为铁块与桌面的接触面积,接触面积不一定等于桌面的面积。因此,应首先求出铁块的面积,再确定桌面的受力面积,然后才能正确求出桌面受到的压强。

正确解法是:

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因铁块对桌面的压力F=G,所以铁块对桌面的压强:P=F/S=G/S=79N/0.01米2=7900帕

显然,铁块与桌面的接触面积小于桌面的面积,而把桌面的面积0.5米2代入计算,必然会出现错误。

3、液体对容器底部的压力,不一定等于液体的重力

例:如图2所示水平桌面上有底面积和质量均相同、但形状不同的甲、乙、丙三个容器,装有同种液体,液面高度相同,求容器底部所受液体压力F甲、F乙、F丙的关系。

分析:根据液体压强公式P=ρgh,容器底部所受液体压强相等, 又∵S甲=S乙=S丙,再根据F=P.S,可以看出三个容器底部所受液体压力F甲=F乙=F丙。由于F甲=ρgh S甲=G液甲,∴F乙<G液乙,F丙>G液丙

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4、关于薄片是否脱落的问题

例:如图3所示一个上细下粗的筒子,下端用一重力可以不计的薄片盖住后浸入水中薄片,因水的压力而不落下,若往筒中缓慢注入150克水后,恰能使薄片下落,假设液体不溢出,则下列方法中可使薄片下落的是:( )

A 在薄片中央放一只150克砝码

B 向筒中缓缓注入150克酒精

C 向筒中缓缓注入150克水银

D 条件不足 ,无法判定

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本题正确答案为 B,但学生中认为ABC均可者占多数,少数认为是D,前者认为薄片所受向下压力达到mg ,即:0 .15×9.8=1.47牛顿时即可脱落,后者根据液体压强公式 P=ρgh认为ρ增大,h减小,ρ减小则h增大,由于两个变量变化趋势相反,因条件不足而无法判定。对于图示容器液体对底部压力F液=ρ液gh液S底,而液体的重力 G液=ρ液g . V液,因为V液<h液 S底,所以F液>G液,即液体对容器底部压力大于其自身重力,所以A不可以。

当加入150克水时,对薄片压力F水=ρ水gh水.S片, 因为m水=m酒,

ρ水=1.0×103千克/米3,ρ酒=0.8×103千克/米3,所以V酒=1.25V水,对于圆柱形容器则有h酒=1.25h水,但对于图示容器则有h酒>1.25h水,所以F酒=ρ酒gh酒, S片=0.8ρ水gh酒.S片>0.8ρ水g×1.25h水.S片=F水,即相同质量的水和酒精对薄片的压力,F酒>F水

所以B可以。

对于水银:∵m水 银=m水 ρ水银=13.6ρ水

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通过以上分析对于图示装置在液体不溢出的情况下,可得如下结论;

(1)用砝码可使薄片则好下落的等质量所有液体均可

(2)用某种液体可使薄片刚好脱落的等质量砝码(固体)不可,密度更小的液体可以,更大的则不可以。

如题目换成图3所示装置呢,请同学们自己分析。

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