内容正文:
重难点突破:11固体压强的相关计算
【知识清单】
压强
1、认识压力
定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
女
方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体的内部。
作用点:在被压物体的受力面上,一般等效在接触面的中心。
【点拨】压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的
物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
压力与重力比较:
力
性质
产生原因
方向
作用点
压力(F)
弹力
物体间接触且挤压
垂直于接触面
在被压彻体受力面上
重力(G)
引力
由于地球吸引
竖直向下
物体的重心
2、压强(p)
表示压力作用效果的物理量
①定义:在物理学中,
物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强
②公式P=5
其中:P(压强):PaF(压力):y:S(受力面积):。
1Pa=1N/m2表示1m2面积上受到的压力为1N。
【点拨】公式中F是压力而不是重力,受力面积S是两物体的实际接触面积,不
一定是受力物体的表面积:受力面积S的单位必须用㎡,计算出的压强单位才是
Pae
【拓展】对密度均匀形状规则的实心柱体(圆柱体、正方体或长方体)放在水平面
上,它们对水平支持面的压强p=FS=GS=mgS=pVgS=p hSgS=pgh(只有柱
体才有VSh》
【典例分析】
例1如图所示,正方体金属块重20N,F恒为5N,当金属块静止不动时,则支撑面所受
到的压力分别是FA
N,FB=
N.F
N.FD
点
【答案】20:5:15:25
【解析】解:A、当物体平放在地面上时,物体A对支持面的压力等于本身重力的大小,
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即FA=G=20N:
B:水平方向上物体A在水平向左的推力F的作用下静止时,物体A对竖直墙面的压力
等于推力F的大小,即FDF=N:
C:当物体平放在地面上且受到向上的拉力时,物体A对支持面的压力等于力F和本身
重力之差,
即:Fc-G-F=20N-5N=15N:
D、当物体平放在地面上且受到向下的压力F时,物体A对支持面的压力等于力F和本
身重力之和,
即:FmF+G-20N+5N=25N
故答案为:20N,5N,15N,25N。
例2如图所示,放在桌面上的饮料瓶子,内部剩有多半瓶饮料。瓶盖旋紧后倒过来时,
瓶子对桌面的压力
,瓶子对桌面的压强
(以上两空均选填“变大“变
小”或“不变”)。
777777777777777
【答案】不变:变大
【解析】瓶子正放和倒放时,瓶子对桌面的压力大小等于瓶子的重力大小,所以瓶子对
桌面的压力大小不变。由于倒放后,瓶子对桌面的压力大小不变,受力面积变小,由
F
p=
S可知,瓶子对桌面的压强变大
例3.如图所示,用两食指同时压铅笔的两端,并在竖直方向上保持静止,已知铅笔的重
力为G,上端手指受到的压力为F1,压强为p,下端手指受到的压力为F2,压强为P2。
下列判断正确的是()
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A.F一定不等于F,P不一定大于2
B.1一定等于F2,P1不一定大于P2
C.F一定不等于F2,p一定大于p2
D.F1一定等于F2,p一定大于p2
【答案】A
【解析】【解答】由图可知,当铅笔静止时,下端食指受到的压力大小F2等于上端食指
所受压力大小F1和铅笔重力G大小之和,即F,F+G
因此F1一定不等于F2,由于铅笔上下两端的横截面积也不同,上端食指手袋的压力小,
受力面积也小,下端食指受到的压力大,受面积也大,因此无法判断上下两端手指受到
的压强,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
例4.我国的火星探测器“天问一号”及其火星车于2021年5月15日登陆火星(如图),
已知此车质量为270kg,有四个轮子,轮子与地面总的接触面积为0.08m2,火星上的物
体重力是地球的五分之二(已知地球上的g=1ONkg)。求:
(1)此火星车在火星上的重力:
(2)此火星车停在火星上时,对火星水平表面的压强。
【答案】(1)1080N(2)1.35×10Pa
【解析】(1)此火星车在火星上的重力
2
Gk=号mg=×270kg×10N/kg=1080N
(2)此火星车停在火星上时,对火星水平表面的压力F=G=1080N
火星水平表面的压强p=
F_1080N=1.35×10Pa
S0.08m
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【针对训练】
一、选择题
1.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,双脚的面积大约是0.05m2,则他对水平地
面的压力和压强最接近于()
A.50N,10Pa
B.50N,10Pa
C.500N,10Pa
D.500N,104Pa
2.一位质量为60kg的滑雪运动员,其脚下每块滑雪板长2m、宽0.1m、重10N。则该
运动员站立在水平雪而上时,水平雪而受到的压强为(g取10Nkg)()
A.3.1×10Pa
B.3.05×10Pa
C.1.55×10pa
D.1