内容正文:
专题三 压强计算题
知识点1:压力
定义∶垂直作用在物体表面的力叫做压力。如下图所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉对墙面的压力、物块对斜面的压力。
方向∶压力垂直于接触面,指向被压物体。
作用点∶在所压表面上。
知识点2:压强
压强: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;
压强公式:;
压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。1 Pa=1 N/m2。
常用单位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1 kPa=103Pa,1 MPa=106Pa。
为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体,还是固体)。
用公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa,F—N,S—m2。
在求解密度均匀、形状规则的实心柱体重直作用于水平面上的压强时,利用公式 非常快捷、准确、方便。
推导式的适用条件有∶
(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体),如图所示;
(2)物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
知识点3:液体压强
液体压强的计算:
注意∶应用时,各个物理量的单位都应统一取国际单位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。由可知,液体压强只与液体密度和液体深度有关,与液体质量、体积等无关。h指的是液体的深度,是被研究的点到自由液面的竖直距离。
容器底所受压力、压强及对支持面的压力、压强的比较
容器
容器底受到的压强
p=ρ液gh
容器底受到的压力
F=pS=ρ液gh=G柱
F>G液
F=G液
F<G液
对支持面的压力
F1=G液+G容
对支持面的压强
p1=F1/S
总结
当运用液体压力压强先算压强再算压力的方法变量太多无法计算时,可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小,再比较压强的大小。
连通器(上端开口,下部相连通的容器)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
知识点4:大气压强
大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示;
产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性;
大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
1.如图所示、将装有水的容器放到水平桌面上,容器重0.6N,水重2.4N,液面到容器底的距离是10cm,容器底面积为40cm2,求:
(1)水对容器底的压强和压力;
(2)容器对桌面的压强和压力。
2.人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与水平地面的接触面积为0.01m2。(g=10N/kg)
(1)求送餐机器人的重力。
(2)若送餐机器人托着2kg的食物,求此时机器人对水平地面的压强。
3.为了节能环保,谢老师骑电动自行车上班,下表是她与电动自行车的有关数据。谢老师在其中一段平直公路行驶300s,其速度v(单位:m/s)与时间t(单位:s)的关系如图所示。若行驶过程中电动自行车所受到的阻力是总重力的0.1倍,求:
(1)谢老师骑车时,电动自行车对地面的压强大小;
(2)在100~200s内,电动自行车牵引力的大小 ≠ 自行车受到的阻力(选填“=”或“≠”);
(3)在200~300s内,电动自行车牵引力的大小。
人的重力G人/N
电动自行车的重力G车/N
车轮与地面的接触总面积S/m2
600
200
0.02
4.如图所示,一薄壁容器内装有水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面上。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)水对A点的压强。
(2)水对容器底的压力。
5.小芳同学买了一个平底玻璃杯,经测算,玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为2×10﹣3m2,放在水平桌面上。在玻璃杯内装有0.3kg的水,水深12cm,如图所示。(取g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强是多少帕?
(2)玻璃杯对桌面的压强是多少帕?
6.为了尽可能避免疫情期间病毒的交叉感染,某餐厅利用如图所示的机器人进行送餐,机器人自身质量为48kg,静止在水平地面上时,与地面接触的总面积为100cm2,机器人某次送餐质量为2kg,沿水平地面利用1min的时间将食物送至距离厨房24m的餐桌上(g=10N/kg)。求:
(1)机器人送餐过程中,行进的速度;
(2)机器人端着食物静止在地面上,对地面的压强。
7.高强同学有一个质量为20g、底面积为20cm2的杯子,下课后装满水放在课桌上,其总质量为70g,他喝完水后又装满某种饮料,其总质量为80g。求:
(1)装满水后杯子对课桌的压强;
(2)该饮料的密度;
(3)陈婷同学不小心将一个质量为79g的小铁球,掉进