内容正文:
专题2.3 利用压强公式解决计算题的策略
1.灵活运用压强公式及其变形公式
(1)压强:(普遍使用)
P=
(2)p=ρgh(适用于液体、气体)
(3)g=9.8N/kg或者特殊说明时取g=10N/kg
2.掌握物理量常用单位及其换算
(1)力的国际单位是N, 受力面积国际单位是m2,压强的国际单位是Pa。
(2)1 Pa=1N/m2
(3)面积单位换算
1cm2=10—4m2 1mm2=10—6m2
(4)1atm = 760mmHg=1.01×105Pa
3.在解决压强计算问题时会经常用到的公式
(1)重力公式G=mg
(2)变形公式m=G/g
(3) 变形公式g=G/m
(4)具体问题中,在没有特殊说明,取g=9.8N/kg;为了计算方便常常取g=10N/kg,这种情况下,命题者在试题里会直接给出。
4. 重力公式能解决的基本问题
重力公式G=mg涉及三个物理量,一个是常量,所以知道一个可以求解另一个。比如:已知物体的质量,可以求重力。已知物体的重力,可以求出质量。也可以根据本公式,结合密度公式求解物体体积等物理量。
5.利用压强公式解决计算题时思维方法
A.对压强公式P=的理解
(1)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直;
(2)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。
(3)在理解了压力和受力面积之后,运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。
(4)在讨论压力作用效果时,应该用控制变量法来分析,即当压力F一定时,压强P与受力面积成反比;当受力面积一定时,压强P与压力成正比。如果在增大压力F的同时,减小受力面积,那么物体受到的压强是增大的;在减小压力和同时增大受力面积时,压强是减小的,对后面两点希望大家也要有清醒的认识。
(5)压强公式P=F/S既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。
B.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:
(1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg
有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。
类型1:固体压强计算
【例题1】(2017•莱芜)如图所示,A、B两个实心正方体的密度之比ρ A:ρ B=9:4,质量之比mA:mB=2:3,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=2:3
B.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=4:9
C.F甲:F乙=1:1,p甲:p乙=9:4
D.F甲:F乙=1:3,p甲:p乙=2:3
类型2:液体压强计算
【例题2】(2019湖南娄底)如图所示,薄壁容器的底面积为S,重为G1,内装有密度为ρ,重为G2的某种液体,深度为h,容器放置在水平桌面上静止,那么容器底部受到的液体压强为_____,容器对桌面产生的压强为_____。
类型3:涉及大气压的有关计算
【例题3】(2018•乌鲁木齐)你站在地球表面,大气对你正面的压力大约是( )
A.60N
B.600N
C.6000N
D.60000N
一、选择题
1.(2019四川达州)如图所示,甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等。现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中,静止时个漂浮、一个悬浮(液体均无溢出,则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是( )
A.ρA<ρB p甲<p乙 B.ρA>ρB p甲>p乙
C.ρA>ρB p甲<p乙 D.ρA<ρB p甲>p乙
2.(2017贵港)如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比hA︰hB=2︰1,底面积之比SA︰SB=2︰3,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比ρA:ρB和它们对地面的压力之比FA︰FB 分别为 ( )
A.ρA:ρB=1:2 FA︰FB=2︰1 B.ρA:ρB=2:1 FA︰FB=2︰3
C.ρA:ρB=2:1 FA︰FB=2︰1