内容正文:
模块二 力学
第十二讲 固体压强(2~6分)
考点一:压力
定义 作用在 上的力叫压力
作用点 在被压物体表面的接触面
方向 于接触面,指向被压物体
影响压力作用
效果的因素 压力的作用效果跟 和 有关。压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越
压力与重力的关系 ①压力不是重力。接触面所受压力等于物体所受 。
②只有在水平面上且竖直方向没有其他外力时,水平面所受的压力大小才等于物体的
垂直
接触面
垂直
压力大小
受力面积大小
明显
支持力
重力大小
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考点二:压强及计算
定义 在物理学中,物体所受压力的大小与 之比叫做压强,用符号 表示
物理意义 压强是表示 的物理量
公式 p=
变形公式:求压力F= ,求受力面积S= (适用于固、液、气)。
【注意】一般情况:物体放在水平面上,压力F=G=mg,受力面积S是指两物体的实际接触部分的面积。
特殊情况:对于放在水平地面上的实心柱体(如:圆柱体、正方体、长方体等,其密度用ρ表示,高用h表示)对水平地面的压强p=
受力面积
p
压力作用效果
m2
102
104
106
pS
ρgh
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改变压强的方法 当压力一定时,通过 受力面积的方法来减小(或增大)压强
当受力面积一定时,通过 压力的方法来减小(或增大)压强
增大(或减小)
减小(或增大)
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温馨提示:计算固体对水平面的压力和压强问题的一般方法
①首先根据F=G确定压力;②再根据p=确定压强。粗细、密度均匀的规则固体,也可根据p=ρgh确定压强,再根据F=pS确定压力。
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考点一:压力
【典题1】“春分立蛋”是中国的传统民俗,如今已经流传到国外,成为“世界游戏”。关于静止竖立在地面上的鸡蛋,下列说法正确的是( )
A.鸡蛋受到的重力大于鸡蛋对地面的压力
B.鸡蛋受到的重力小于鸡蛋对地面的压力
C.地面对鸡蛋的支持力和鸡蛋受到的重力是一对平衡力
D.地面对鸡蛋的支持力和鸡蛋受到的重力是一对相互作用力
C
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【横向拓展1-1】(压力的大小、方向)用30 N的水平力把重20 N的长方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,则木块对墙壁的压力大小是( )
A.10 N B.20 N C.30 N D.50 N
C
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【横向拓展1-2】(受力分析作图)请根据要求作图(保留作图痕迹)。一木箱静止于斜面,请作出木箱对斜面的压力示意图。
如图所示
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通用通法
(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,因此压力的方向总是垂直于物体的表面指向被压的物体。
(2)压力的作用点在接触面上。
(3)压力的大小只有在支撑面是水平面时才等于物体的重力。
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考点二:固体压强及其计算
【典题2】如图所示,有五块完全相同的砖以三种形式摆放在水平地面上,图甲是两块砖叠放,图乙是单块砖平放,图丙是两块砖并排平放;它们对地面的压强分别为p甲、p乙、p丙,比较它们的大小,下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙>p丙 B.p甲=2p乙=2p丙
C.p甲=2p乙=p丙 D.p甲<p乙<p丙
甲 乙 丙
B
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【横向拓展2-1】(增大、减小压强的方法)自然界中的动物们都有各自不同的本领,下列四种动物的器官,属于减小压强的是( )
A.蚊子的口器 B.鳄鱼的牙齿
C.啄木鸟的尖喙 D.骆驼的脚掌
D
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【横向拓展2-2】(压强大小的计算)如图所示,用60 N的力,把重为40 N的物体紧压在竖直的墙壁上,设物体与墙的接触面积为0.2 m2,则墙受到的压强为( )
A.200 Pa B.300 Pa C.500 Pa D.100 Pa
B
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【横向拓展2-3】(切割、叠加综合)(2023唐山路南区一模)如图所示,两个正方体A、B放在同一水平地面上,A、B的棱长之比为1∶2,质量之比为2∶3,A的棱长为20 cm,A对地面的压强为2 400 Pa。(g取10 N/kg)
(1)求正方体A的密度。
(2)若将一个正方体叠放到另一个正方体的正上方,求叠放后A和B对水平地面的最大压强。
由p= 得,正方体A对地面的压力:FA=pASA=2 400 Pa×(0.2 m)2=96 N,
因A静止在水平地面上只受重