來(lái)源:中考網(wǎng)整合 作者:中考網(wǎng)編輯 2016-06-12 17:47:25
例如:如圖所示,玻璃杯放在水平桌面上,杯重1N,杯中裝有2N重的酒精,液面高10cm,已知杯的底面積20cm2(ρ酒精=0.8103kg/m3)。求:(1)酒精對(duì)杯底的壓力和壓強(qiáng);(2)玻璃杯對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)。
正確解法為:(1)酒精對(duì)杯底的壓強(qiáng):p=ρ酒精gh=0.8103kg/m39.8N/kg0.1m=784Pa
壓力:F=pS=784Pa210-3m2=1.568N
(2)玻璃杯對(duì)桌面的壓力:F’=G杯+G酒=1N+2N=3N
壓強(qiáng):p’=F’/S=3N/(210-3m2)=1500Pa
第(1)步常錯(cuò)解為:酒精對(duì)杯底的壓力:F=G酒=2N
壓強(qiáng):p=F/S=2N/(210-3m2)=1000Pa
這種做法錯(cuò)誤在于忽視了液體產(chǎn)生的壓力受容器形狀影響的因素,把容器當(dāng)成了規(guī)則容器,認(rèn)為液體也大小不變地傳遞壓力。從計(jì)算結(jié)果我們看出,液體對(duì)底面產(chǎn)生的壓力并不等于液體所受的重力,像這種“口大底小”的容器,底面所受的壓力小于液體重,有一部分壓力被側(cè)壁分擔(dān)了;而“口小底大”的容器正相反,底面所受的壓力大于液體重;只有粗細(xì)均勻的容器,底部受到的液體壓力才等于其自重。
因而計(jì)算、分析不規(guī)則容器底部受到的液體的壓力時(shí),必須先用公式p=ρgh來(lái)解決壓強(qiáng),再利用F=pS求壓力。因?yàn)橐后w壓強(qiáng)是與容器形狀無(wú)關(guān)的,而壓力與容器形狀有關(guān)。這是與求固體對(duì)水平桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)、壓力的一大區(qū)別。求固體對(duì)水平桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)、壓力一般先根據(jù)F=G求壓力,再根據(jù)p=F/S求壓強(qiáng)。
最后,我們看兩道練習(xí)題:
練習(xí)1:如圖,裝滿水的封閉容器放在水平面上,若將容器倒置,則容器底部受到水的壓強(qiáng),受到水的壓力;水平面受到的壓力,壓強(qiáng)(填變大、變小或不變)。
解答:前者屬于液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)壓力,所以要先據(jù)p=ρgh,判斷壓強(qiáng)不變(因?yàn)橐后w深度不變),再根據(jù)F=pS判斷壓力變;后者是固體產(chǎn)生的壓強(qiáng)壓力,所以可以先由F=G確定壓力不變,再由p=F/S確定壓強(qiáng)變大。
答案:不變;變;不變;變大。
練習(xí)2:小莉的質(zhì)量為45kg,她每只鞋接觸地面的面積為1.510-2m2,她站在了一塊泥地上,為了不讓腳陷進(jìn)泥地,她在水平泥地上放一塊重力為200N的木板,當(dāng)她站在木板中央時(shí),地面受到壓強(qiáng)為325Pa。求:(1)她對(duì)木板的壓強(qiáng);(2)木板與地面的接觸面積。
解答:(1)她對(duì)木板的壓強(qiáng):p人=F/S=G人/S人=459.8N/kg/(310-2m2)=14700Pa
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