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关于压力的易错题解析
在计算压力的公式p=F/S中,必须注意S是指受力面积的大小,否则很容易出错。 液体的内压仅与液体的密度和深度有关。 容器上液体的压力不一定等于液体的重力。 了解和掌握这些特点可以避免答题时出现错误。
原因1:未能正确确定应力区域
例1 将一个质量为2kg、底面积为0.05m2的长方体平放在水平桌子中央。 水平工作台面积为0.8m2。 长方体对水平桌面的压力是多少 Pa? (g取10N/kg)
在压力计算中,正确确定受力面积非常重要。 大家千万不要误认为受力面积就是受力物体表面的面积。
实施例2 立方铁块的质量为7.9kg。 如果平放在面积为3m2的水平桌面中央,则铁块对桌面的压力为Pa,单位为多少? (ρ铁=7.9×103kg/m3,g为10N/kg)
一些规则形状的固体(如圆柱体、正方体、长方体)的压力可以用公式P=ρgh计算,其中ρ是固体的密度,h是固体的高度。 但不能施加其他形状不规则固体的压力。 这个公式。
原因二:没有理解深度h的含义
实施例3 如图1所示,容器左上端敞开压强,盛有一定量的水。 h1=1m,h2=60cm,h3=50cm。 则A、B、C点压力为:pA=; pB=;pC=. (g取10N/kg)
注入液体的压力仅与液体的密度和深度有关。 请注意,深度不一定是液体注入的长度。 深度是指从被研究点到自由表面的距离。 深度“h”是指自由液面到我们需要的点(或面)的垂直距离。 所谓“自由液面”是指液面与空气接触的表面。
错误三:没有理解液体重力与压力的关系
实施例4 一个重量为2N、底面积为0.01m2的容器装满8N的水。 容器内水深0.05m。 将其放置在水平桌面上,如图 2 所示(g=10N/kg)。 求:
(1)水对容器底部的压力和压力;
(2)容器在桌面上的压力和压力。
分析本题压力的计算,要特别注意固体和液体的区别:
(1)由于液体传递压力,容器底部水的压力就是液体的压力,所以要先计算压力,再计算压力:p1=ρwater gh=1.0×103kg/m3×10N/公斤×0.05m=500Pa
F1=p1S=500Pa×0.01m2=5N
(2)由于固体传递压力,容器与桌面之间是固体对固体的关系,所以要先计算压力再计算压力:F2=G水+G体积=8N+2N=10N
水对杯底施加的压力是液体压力; 杯子对桌面施加的压力是固体压力。
(1)计算液体压强问题时,先根据公式p=ρgh求液体压力,然后根据F=pS求液体压力;
(2)计算固体压力和压强问题时,先根据F=G总=G杯+G液体求压力F,然后根据p=F/S求压力。 固体和液体混合在一起的计算很容易出错,所以要特别小心。
实施例5 如图3所示,将一个敞口的杯子盛满8cm高的水并放置在水平桌面上。 已知杯子的内底面积为50cm2,外底面积为60cm2; 杯子装满水后的总质量为0.6千克。 水对杯底的压力是多少,N? 杯子放在桌面上的压力是多少? (g取10N/kg)
分析杯底水的压力 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×8×10-2m=800Pa
水对杯底的压力F=pS=800 Pa×50×10-4m2=4N
杯子对桌面的压力F'=mg=0.6kg×10N/kg=6N
杯子对桌子的压力
练习1.如图4所示,对于体重为60kg的滑雪者来说压强,他脚下的每块滑雪板长2m,宽0.1m,重10N。 求运动员站立时水平雪面上的压力。 (g取10N/kg)
2、如图5所示,小丽的质量为45kg,每只鞋子接触地面的面积为1.5×10-2m2。 在上学的路上,她必须经过一小块泥巴(已知泥巴能承受的最大压力为 )。 这时,她看到路边有两块木板。 木板A的重量为200N,底面积为0.8m2; B重量为750N,底面积为1平方米。 她准备选一块木板铺在泥土地上,然后踩着木板跨过那一小块泥土。 如果你处于这种情况,你会选择哪块木板放在泥土地板上? 并解释你选择的理由。 (g取10N/kg)
参考答案