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關于壓力的易錯題解析
在計算壓力的公式p=F/S中,必須注意S是指受力面積的大小,否則很容易出錯。 液體的內壓僅與液體的密度和深度有關。 容器上液體的壓力不一定等于液體的重力。 了解和掌握這些特點可以避免答題時出現錯誤。
原因1:未能正確確定應力區域
例1 將一個質量為2kg、底面積為0.05m2的長方體平放在水平桌子中央。 水平工作臺面積為0.8m2。 長方體對水平桌面的壓力是多少 Pa? (g取10N/kg)
在壓力計算中,正確確定受力面積非常重要。 大家千萬不要誤認為受力面積就是受力物體表面的面積。
實施例2 立方鐵塊的質量為7.9kg。 如果平放在面積為3m2的水平桌面中央,則鐵塊對桌面的壓力為Pa,單位為多少? (ρ鐵=7.9×103kg/m3,g為10N/kg)
一些規則形狀的固體(如圓柱體、正方體、長方體)的壓力可以用公式P=ρgh計算,其中ρ是固體的密度,h是固體的高度。 但不能施加其他形狀不規則固體的壓力。 這個公式。
原因二:沒有理解深度h的含義
實施例3 如圖1所示,容器左上端敞開壓強,盛有一定量的水。 h1=1m,h2=60cm,h3=50cm。 則A、B、C點壓力為:pA=; pB=;pC=. (g取10N/kg)
注入液體的壓力僅與液體的密度和深度有關。 請注意,深度不一定是液體注入的長度。 深度是指從被研究點到自由表面的距離。 深度“h”是指自由液面到我們需要的點(或面)的垂直距離。 所謂“自由液面”是指液面與空氣接觸的表面。
錯誤三:沒有理解液體重力與壓力的關系
實施例4 一個重量為2N、底面積為0.01m2的容器裝滿8N的水。 容器內水深0.05m。 將其放置在水平桌面上,如圖 2 所示(g=10N/kg)。 求:
(1)水對容器底部的壓力和壓力;
(2)容器在桌面上的壓力和壓力。
分析本題壓力的計算,要特別注意固體和液體的區別:
(1)由于液體傳遞壓力,容器底部水的壓力就是液體的壓力,所以要先計算壓力,再計算壓力:p1=ρwater gh=1.0×103kg/m3×10N/公斤×0.05m=500Pa
F1=p1S=500Pa×0.01m2=5N
(2)由于固體傳遞壓力,容器與桌面之間是固體對固體的關系,所以要先計算壓力再計算壓力:F2=G水+G體積=8N+2N=10N
水對杯底施加的壓力是液體壓力; 杯子對桌面施加的壓力是固體壓力。
(1)計算液體壓強問題時,先根據公式p=ρgh求液體壓力,然后根據F=pS求液體壓力;
(2)計算固體壓力和壓強問題時,先根據F=G總=G杯+G液體求壓力F,然后根據p=F/S求壓力。 固體和液體混合在一起的計算很容易出錯,所以要特別小心。
實施例5 如圖3所示,將一個敞口的杯子盛滿8cm高的水并放置在水平桌面上。 已知杯子的內底面積為50cm2,外底面積為60cm2; 杯子裝滿水后的總質量為0.6千克。 水對杯底的壓力是多少,N? 杯子放在桌面上的壓力是多少? (g取10N/kg)
分析杯底水的壓力 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×8×10-2m=800Pa
水對杯底的壓力F=pS=800 Pa×50×10-4m2=4N
杯子對桌面的壓力F'=mg=0.6kg×10N/kg=6N
杯子對桌子的壓力
練習1.如圖4所示,對于體重為60kg的滑雪者來說壓強,他腳下的每塊滑雪板長2m,寬0.1m,重10N。 求運動員站立時水平雪面上的壓力。 (g取10N/kg)
2、如圖5所示,小麗的質量為45kg,每只鞋子接觸地面的面積為1.5×10-2m2。 在上學的路上,她必須經過一小塊泥巴(已知泥巴能承受的最大壓力為 )。 這時,她看到路邊有兩塊木板。 木板A的重量為200N,底面積為0.8m2; B重量為750N,底面積為1平方米。 她準備選一塊木板鋪在泥土地上,然后踩著木板跨過那一小塊泥土。 如果你處于這種情況,你會選擇哪塊木板放在泥土地板上? 并解釋你選擇的理由。 (g取10N/kg)
參考答案