上海初三物理 压强计算 知识点及例题精讲

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知识要点

初三物理压强计算

知识点1 基本计算公式

密度公式: ρ =

V

,密度、质量、体积知道任意两个量,求第三个量。

压强定义公式:P = F,分析压力的施力物体和受力物体,明确受力面积。

S

液体内部压强的大小:p = ρgh,注意:当柱体放在水平面上,对水平面的压力的大小等于物体重力时,可以用这一公式。

知识点2 基本方法与技巧

(1)牢记两个压强公式,理解式中各个物理量的意义,注意统一用国际单位;

(2)要能正确地确定压力、确定受力面积、确定深度;

(3)相关的物理量(如重力、质量、密度等)及计算也要搞清楚;

(4)液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力;

(5)计算有关固体、液体的压力和压强问题时,先求压力还是压强的次序一般不同。

例题精讲

正确理解物体间的压力

【例题1】有一重50N,边长为20㎝的正方体木块,放在水平地面上。若用10N的力竖直向上拉木块,但没有拉起来,求此时木块对地面的压强。

【分析】压强的计算,需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点。如果认为压力F=G=50N,那就要犯错误了。本题中压力虽然是由于物

体受到重力产生的,但用10N的力竖直向上拉木块,虽然没有拉起来(那样对

地面的压力就为零了),却减轻了木块对地面的压力。要问减轻了多少压力?向

上用多少力,压力就减少多少。即此时木块对地面的压力为F=50N–10N=40N。

当然,还可以对木块进行受力分析:木块共受三个力:重力G=50N,方向竖直

向下;施加的力F1=10N,方向竖直向上;地面对木块向上的力F2,方向竖直向

上.由于木块静止,所有向上的力等于向下的力。即F2=G-F1=50N-10N=40N。

根据物体间力的作用是相互的,木块对地面的压力大小就等于F2。

木块对水平地面的压强P = F2 =

S

40 N

0.2m ⨯ 0.2m

= 1000Pa

【答案】1000Pa

正确理解受力面积

【例题2】正方体铝块的质量为 2.7kg,分别放在以下的水平桌面中央,那么受力面积各是多少?产生的压强各是多大?(ρ铝=2.7×103㎏/m3,取g=10N/㎏)

⑴每边长1m的正方形水平面。

⑵每边长10cm的正方形水平面。

⑶每边长1cm的正方形水平面。

【分析】压强公式中的受力面积S实际上是指物体间接触部分的面积。本题中,铝块的面积可能小于桌面的面积,也可能等于或大于桌面的面积。物体间接触部分的面积,

不会超过两物体中较小的面积。所以,应先求出铝块的底面积,再与桌面的面积

进行比较.这样必须求铝块的边长,要求出边长,必须先用求体积。

F = G铝 = 2.7kg ⨯10N / kg = 27 N

V铝 = m铝

ρ铝

=

2.7kg

2.7 ⨯ 10 3 kg / m 3

= 1⨯ 10 -3 m 3

所以铝的边长为0.1m=10cm,铝的底面积为0.01m2 对比题目中的三种情况,分别求出压强:

(1)受力面积S1=S铝=0.01m2

P1 = =

27 N

0.01m 2

= 2700Pa

(2)受力面积S2=S铝=0.01m2

P2 = F

S

= 27 N

0.01m 2

= 2700Pa

(3)受力面积S3=S水平面=1.0×10-4m2

P3 = F

S

= 27 N

1.0 ⨯ 10 - 4 m 2

= 2.7 ⨯ 10 5 Pa

【答案】见分析

液体对容器底部压强和容器对水平支持面的压强的计算

【例题3】如图所示,一开口的杯子,装上8 cm高的水后,放在水

平桌面上。已知杯子内部底面积为50 cm2,外部底面积为

60 cm2;杯子装上水后的总质量为0.6 kg。

求:(1)水对杯底的压力;(2)杯子对桌面的压强。

【分析】水对杯底的压力是液体的压力压强问题,它取决于水的密度、深度和水的底面积(即杯子内部底面积);杯子对桌面的压强是固体的压力压强问题,它取决于杯

子对桌面的压力和桌面的受力面积。其中杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重

力。

(1)先求水对杯底的压强P1 = ρgh = 1.0 ⨯10 3 kg / m 3 ⨯ 9.8N / kg ⨯ 0.08m = 784Pa 再求水对杯底的压力F1 = P1S1 = 784Pa ⨯ 50 ⨯10 -4 m 2 = 3.92N

(2)先求杯子对桌面的压力F2 = G = 0.6kg = 5.88N

再求杯子对桌面的压强P2 = F2 =

S 2

5.88N

60 ⨯10 -4 m 2

= 980Pa

【答案】见分析

实战演练

基础巩固

1. 如图所示,用20N的水平压力把一重为10N的物体压在竖直墙壁上,若物

体与墙壁的接触面积是50cm2,求墙壁受到的压强。

答案:4000 Pa(注意:此题压力与重力无关)

第1题

2. 如图所示,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌

面上,当弹簧测力计的示数为9.8N时,金属块对桌面的压强为1960Pa,求

此金属块的密度。

答案:2×103kg/m3(注意:此题压力等于金属块重力与弹簧测力计示数的差,受

力面积等于金属块底面积的一半)

第2题

3. 如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面

高度h1=0.8m;容器顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度

h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力

为多少。

答案:235.2N(深度为h1-h2)

第3题

4. 如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是50cm2,内盛0.6kg的开水,

水深12cm,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:⑴水对茶壶底部

的压力;⑵茶壶对桌面的压强。

答案:(1)5.88N(水对茶壶底部的压力不等于水的重力);(2)1960 Pa(受

力面积应是茶壶的底面积)

第4题

5. 如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平

地面上,ρA =0.1×l03千克/米3,ρB=0.8×l03千克/米3。求:

(1)物体A的质量m A。

(2)物体B对地面的压力F B。

(3)小明和小华两位同学设想在正方体A、B上部沿水平方向分别截去一第5题

定的厚度后,通过计算比较A、B剩余部分对地面压强的大小关系。小明设想在A、B的上部均

截去0.09米,小华设想在A、B的上部均截去0.05米,他们的计算过程及得出的结论分别如下表

所示:

①请判断:就他们设想截去的厚度而言,小明的结论是的,小华的结论是的。(均选填“正确”或“错误”)

②是否有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h后使A.B剩余部分对地面的压强相等?若

有可能,求出h的值;若没有可能,说明理由。

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