内容正文:
专题05 利用压强公式解决计算题的策略
1.灵活运用速度公式及其变形公式
(1)压强:p=F/S(普遍使用)
(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[来源:学.科.网]
(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。[来源:Z。xx。k.Com]
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=F/S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。
5.运用压强公式解决问题的例题及其解析
【例题1】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
D.ρA:ρB=1:2 FA︰FB=2︰3
【例题2】乌鸦想喝玻璃瓶中的水.假设玻璃瓶身是圆柱体,其底面积为0.02m2,瓶内圆柱形空间的高度为0.25m,瓶内有水,水深0.20m,瓶壁薄(厚度不计),瓶嘴小,只容乌鸦嘴伸入,且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等,瓶放在水平地面上,如图所示.已知空玻璃瓶重12N,则玻璃瓶底对地面的压强是 Pa.为了喝到瓶中水,乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中.假设每颗石子的质量都是43g,乌鸦至少向瓶中夹入 颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水(假如石子全部浸入水中).(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石子=2.5×103kg/m3)[来源:学§科§网]
【例题3】放在水平桌面上的容器,其侧壁上有一开口弯管,管内的液面高度为O.6m,容器的顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度0.4m,液体对容器顶部的压力为2.4×102N,如图所示。g=10N/kg。则下列结论正确的是 ( )
A.容器中的液体密度为1.2×103kg/m3
B.液体对容器顶部的压强为2.4×102Pa
C.液体在容器底部产生的压强为7.2×103Pa
D.液体在容器底部产生的压力为2.4×102N
1.今年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2 。求:
(1)小明所受的重力大小;
(2)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强;
(3)小明的体积(人的密度跟水的差不多,取小明的密度为1.0╳103kg/m3)。
2.如图所示,水平桌面上放有轻质圆柱形容器A(容器