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文档简介
1、第十章压强复习设计 1. 压力 垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力和重力是两种不同性质的力。压力有时与重力有关,有时无关,并不是所有的压力都等于重力,只有当物体垂直放在水平面上时,其压力才等于重力。 例1. 如图1所示,压力和重力的关系如何?图中物体重为10N。图1 分析:如图1(A)所示,压力和重力方向一致,此时压力等于重力,F=G。 如图1(B)所示,重力的方向竖直向下,压力的方向垂直于斜面,压力小于重力。 图1(C)中,压力方向垂直于接触面,而重力方向竖直向下,压力和重力无关。F=15N,G=10N。 2. 压强 在有了压力这个概念以后,我们为什么还要引入压强这个概念呢?因为看力就要看
2、力的作用效果,而压力的作用效果不止和压力的大小有关,还和压力的作用面积有关。例如人躺在沙发上和坐在沙发上,压力的大小相同,但很明显压力的作用效果不同。人躺在沙发上,沙发受到压力产生的形变小,坐在沙发上,沙发受到压力产生的形变大。 压强的单位是帕斯卡,它表示1m2的面积上受到1N的压力。它相当于两张报纸叠放在水平面上产生的压强,所以帕斯卡的单位很小。 例2. 铁路的钢轨为什么不是直接铺在路基上面而是铺在枕木上? 答:火车对路基的压力很大,根据压强公式,为减小火车对路基的压强,只有通过增加受力面积,把钢轨铺在枕木上增大路基的受力面积,从而减小了对路基的压强。 例3. 如图2所示,底面积为0.1m2
3、的物体A重300N,放在水平地面上,用水平拉力FT拉着物体A在水平地面做匀速直线运动。已知运动过程中物体所受到阻力为物重0.1倍,求:(1)拉力FT的大小;(2)物体对地面的压力和压强。 解:(1)因为水平拉力FT拉着物体A在水平地面做匀速直线运动,根据二力平衡FT=Ff,又因为运动过程中物体所受到阻力为物重的0.1倍,所以: ; (2)由二力平衡条件可得: 例4. 如图3所示,甲、乙两个圆柱体,由同种材料制成,它们高度相同,底面积不同。已知,比较甲、乙两个圆柱体对桌面的压强。 解:根据,所以: 由此题可看出,对于实心物体,其体积可用V=Sh计算,只要它们的高度相同,密度相同,不论它们的体积相
4、差多大,只要它们放在水平面上,它们对接触面的压强是相同的。 3. 液体的压强 由于液体和固体不同,它具有流动性,因此它们内部的压强具有独特的规律,液体对容器底和侧壁都有压强,而且在液体内部,液体向各个方向都有压强。在同一深度液体向各个方向的压强都相等。根据液体压强的计算公式,可以看出液体内部压强与液体的密度和深度有关。深度越深,密度越大,液体内部压强越大。 例5. (2003,广州) 如图4所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长为5cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体,若向容器内注入1.1kg水(取g=10N/kg),求: (1)这个装着水的容器对桌面的压强多大? (2)容
5、器底部所受水的压强多大? (3)容器底部所受水的压力多大? 解:(1)容器内水的重力为: 装着水的容器对桌面的压力为: (2)容器内水的体积为: 容器下部和上部体积分别为: 容器底部所受水的压强为: (3)容器底部所受水的压力为: 例6. 如图5所示三个容器甲、乙、丙,它们底面积相同,内装同种液体放在水平面上,各容器内液面相平,比较容器底部受到液体压强的大小( ),比较容器底部受到液体压力的大小( ),比较桌面受到压强的大小( )。 A. 甲最大;B. 乙最大; C. 丙最大;D. 一样大。 解析:三容器内装同种液体,并且液面相平,根据,三容器底部受到的液体压强相等。根据,三容器底部面积相等,所以容器底部受到液体压力相等。由于三个容器形状不同,甲的容积最大,所以甲装的液体最多,甲的质量最大,甲对桌面的压力最大,又,S相等,所以桌面受到的压强甲最大。 例7. 在U形管里装着水银,向右管倒入一些密度为的煤油,左管的水银面比右管的水银面高出1.5cm,如图6所示,求管中煤油柱的高度。 解析:过煤油和水银的交界面作一水平面,则U形管两侧从地面到水平面距离相等,设为,取薄液片AB为平衡面,根据连通器的原理,则两侧压强必定相等,即, 答:右管中煤油柱的高度为2
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