有關(guān)壓力和壓強例題

1、有關(guān)壓力和壓強例題【例1】下列情況中，為了增大壓強的是（）A. 鞋底刻有花紋.B. 圖釘尖進(jìn)入墻時要用力按.C. 鋼軌下面鋪上枕木.D. 用鈍了的刀，磨磨刀口可以變鋒利了.【分析】增大壓強的途徑是增大壓力或減小受力面積. 鞋底花紋是為 了增大摩擦，而鋪枕木是增大受力面積，反使壓強減小.【解答】B、D.【例2】兩物疊放如圖所示.物A的小底面積20c帝，大底面積60cn2, 重20N;物B是邊長為5cm的正方體，置丁水平面上.求：a、b兩種放置 時，物A對物B的壓強.（功 圖【分析】a圖中，物A大底面積大丁正方體上底面積，因此應(yīng)按物 B 上底面積作為受力面積；b圖中，物A小底面積小丁正方體上底面積

2、，因 此應(yīng)按物A小底面積作為受力面積.SB = 1a 5cm X 5cm 25cm2.EGa 20Kp =二=. S. 25X10-3 7【解答】8000Paf_FG20N、Sb SA 2X=lOOOOPa答 兩情況下A對B的壓強分別為8000Pa和10000Pa.【例3】如圖A所示，重力為40牛頓的物體，分別放在梯形木塊的1、2、 3位置上，試分析物體的重力與它在 1、2、3處對梯形木塊的壓力。【分析】見圖B,當(dāng)物體分別放在梯形木塊的1、2、3處，物體的重力不 變，都是40牛頓，且方向都是豎直向下，作用丁物體的重心上。而物體 對梯形木塊的壓力是作用丁梯形木塊上的。 在位置1時，壓力的方向垂直

3、 丁斜面指向梯形木塊，數(shù)值小丁重力，即 F1<G;在位置2時，壓力的方 向是豎直向下，數(shù)值等丁重力，即 F2=G=40牛；當(dāng)放丁位置3時，雖然物 體與梯形木塊接觸，但它們之間沒有互相擠壓，故無作用力，物體對梯形 木塊的壓力為零。【說明】壓力和重力是兩個不同的概念。重力是由丁地球的吸引而使物體 受到的力，壓力是物體對物體擠壓而產(chǎn)生的力， 它們的性質(zhì)不同；重力的 施力物體是地球，壓力的施力物體是與研究物體相擠壓的物體； 重力的方 向總是豎直向下，壓力的方向則垂直丁受壓面；重力的大小正比丁物體的 質(zhì)量，壓力的大小取決丁物體間的擠壓程度。置丁靜止水平平面上的物體， 對水平面的壓力和施力物體的重力

4、在數(shù)值上相等，這是由丁此時物體的重 力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情況下，壓力的大小和施力物體 的重力不相等。【例4】寫出下列各種情況中，B面上所受到的壓力N的大小。已知物體 A的重量G是100牛頓，放在平面B上處丁靜止?fàn)顟B(tài)?！痉治觥勘绢}為判斷壓力大小、方向的概念題，可以通過受力分析來具體 了解壓力N,根據(jù)壓力的概念，N必須與B平面垂直?！窘獯稹可蠄D(a)中，物體A上受到的重力G與彈力N'是一對平衡力, 得n' =G=100牛頓，而N'與N是一對相互作用的力，它們成對出現(xiàn)，同 時消失，大小相等，方向相反，N即為100牛頓。上圖(b)中，物體A受到的力F與N'

5、;是一對平衡力，得N' =F=10牛 頓，而N'與N是一對相互作用的力，它們成對出現(xiàn)，同時消失，大小相 等，方向相反，N即為10牛頓。上圖(c)中，物體A受到重力G、F和N'三力的共同作用，而處丁靜 止，這三力之和為零。F- (G+N' ) =0, N' =G-F,而N與N'是一對 相互作用的力，它們成對出現(xiàn)，同時消失，大小相等，方向相反，所以 N=N =| G-F | = | 100 牛頓-150 牛頓 | =50牛頓?！纠?】圖釘尖端的面積是0.3毫米2,釘帽的面積是1.5厘米2。用9牛 頓的力垂直丁墻壁按這只圖釘，試求：(1)釘帽受到的壓力

6、和壓強？ ( 2)墻壁受到的壓力和壓強？【分析】當(dāng)用力按圖釘?shù)拿?，圖釘將外力大小和方向不變地進(jìn)行傳遞，釘 帽的面積大，它對手產(chǎn)生的壓強小，而釘尖的面積小，對墻壁產(chǎn)生的壓強 大。解：F=F2=9 牛F 9牛八.=京苛莉.菸伸(帕)F 9牛5武= 61*膏= 3X1。氣帕)【解答】釘帽和墻壁受到的壓力都是9牛頓，釘帽受到的壓強為6X 104 帕，墻壁受到的壓強為3X 107帕?！菊f明】固體在處丁平衡狀態(tài)時，能夠等值地傳遞外加壓力，但壓強的傳 遞是非等值的，它隨受力面積的變化而變化。在壓力一定的情況下，壓強F的大小與受力面積成反比。在應(yīng)用公式S計算時，各個量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制 的單位?！纠?

7、】兩塊完全相同的磚塊，所受重力均為 19.6牛頓，三條棱長分別 為20厘米、10厘米、5厘米。磚塊A平放，磚塊B側(cè)放，兩磚塊如圖互 相交義疊放，求磚塊A對磚塊B的壓強。FP =二【分析】壓強公式S中的“s”是受力面積，而不是物體的底面積或表面積。該題中的受力面積既不是磚塊 A的下表面積，也不是磚塊B的側(cè) 面積，而應(yīng)該是磚塊A和磚塊B的接觸部分的面積?！窘獯稹渴芰γ娣eS=5厘米X 10厘米=50厘米2=5X 10-3米2,根據(jù)壓強公196牛頓5X 1。一3 米 2-392X 10#帕斯卡答 磚塊A對磚塊B的壓強是3.92 X 103帕斯卡?！菊f明】(1)計算壓強時，所謂面積S,應(yīng)當(dāng)是實際受力作用

8、的面積。(2)計算壓強要注意單位的統(tǒng)一，只有壓 力的單位用牛頓,面積的 單位用平方米，壓強的單位才是帕斯卡?！纠?】封凍的江河冰面最大能承受的壓強是 4X 104帕斯卡，一臺履 帶式拖拉機的質(zhì)量是5200千克，兩條履帶跟地面接觸的面積共 1.5米2, 這臺拖拉機能不能從冰面上通過？【分析】這個問題關(guān)鍵在丁求出拖拉機對冰面的實際壓強是多大。 如果拖 拉機對冰面的壓強大丁 4X 104帕斯卡就不能通過，如果小丁 4X 104帕斯 卡就可以通過?！窘獯稹扛鶕?jù)壓強公式：F G mg 5200千克X 9,8牛頓，千克© = =. = = P S S S15 米'=3.40 X1Q4帕斯

9、卡答 因為3.40 X 104帕斯卡小丁 4X 104帕斯卡，可以通過【說明】（1）物體受壓后形狀要改變，甚至?xí)黄茐?，這決定丁壓強的 大小而不是壓力的大小。（2）壓力的大小不一定等丁施壓物體的重力，只有物體在水平面上 時，壓力才等丁物體的重力。在解這類問題時，必須寫出公式的推導(dǎo)過程ps"s ,以防壓力和重力這兩個概念混淆。【例8】磚的密度是2X 103千克/米3,用磚砌成高10米的磚柱，磚柱對 地面的壓強多大？（磚縫所占體積與磚縫里的泥土質(zhì)量忽略不計）【分析】解答本題需要綜合運用密度、質(zhì)量、重力等知識。先求出磚柱對 地面的壓力，再根據(jù)壓強公式解得壓強。仔細(xì)審題還發(fā)現(xiàn)，解答本題還缺

10、少受力面積這個關(guān)鍵的物理量，解題時應(yīng)先設(shè)出?！窘獯稹吭O(shè)磚柱的底面積為S米2 （即地面的受力面積），磚柱對地面的 壓力F即為磚柱所受重力G,由壓強公式得：F G mg P 耶 Q ghS p = s's =pgh2X1。千克，米小98牛頓F千克X10米=1.96 X 帕斯卡答 磚柱對地面的壓強是1.96 x 105帕斯卡?！菊f明】審題是解答物理習(xí)題的關(guān)鍵性一步，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺少“條件”時，通 常是自設(shè)一個解題需要而乂沒有直接給出的物理量（亦稱中間量），對自設(shè)的中間量一般用文字符號表示，不必設(shè)出或計算出具體數(shù)值，運算過程 中借助已知條件代入式中消去?！纠?】如圖所示各力的示意圖，能正確反映物體對

11、斜面壓力的是【分析】物體對斜面的壓力是斜面受到的， 作用點在被壓物體斜面上，方 向垂直接觸面而指向被壓斜面。圖 A、B中力的作用點沒有畫在斜面上， 圖D中力的方向沒有指向斜面。【解答】C.【說明】壓力是垂直作用丁物體表面的力， 其方向是指向被壓物體。畫力 圖時，壓力的作用點應(yīng)畫在被壓物體上。如：置丁斜面上的物體，對斜面 壓力方向是垂直斜面的而不是豎直向下?！纠?0】如圖所示情況中，能使物體對水平地面壓強減小的是A. 沿aa'虛線切除上半部。B. 以bb'虛線切除右半部。C. 以cc'虛線切除右半部。D. 以cc'虛線切除左半部。/ f zi/c1 bR圖【分析】

12、選項A,地面受力面積不變但壓力減小了 ；選項 B,地面受到的 壓力和受力面積同時減小，但減小的比值不變；選項 C,地面受到壓力減 小的比值小丁受力面積減小的比值；選項 D,壓力減小的比值大丁受力面 積減小的比值?！窘獯稹緼 D?！菊f明】壓強是單位面積上所受的壓力大小，因此，壓力大不代表壓強大, 反之，壓力小也能產(chǎn)生很大壓強?！纠?1】兩塊完全相同的磚塊，如圖所示，疊放在水平地面上，磚塊的 幾何尺寸是20cm< 10cm< 5cm若磚塊A對磚塊B的壓力是Fa,壓強是pA； 磚塊B對地面的壓力是Fb,壓強是PB,貝UFa：Fb=,pA ：pB=O【分析】A對B的壓力大小等丁磚塊自重，B

13、對地面的壓力大小等丁兩塊磚的自重.A對B的受力面積是磚塊的最小側(cè)面，即寬X厚； B對地面的接觸面積是磚塊的最大側(cè)面，即長X寬.【解答】Fa ： Fb=1 : 2, Pa ： Pb=2 : 1 .【說明】“單位面積”是指“單位受力面積” .因為壓力只能產(chǎn)生丁相互 擠壓的地方，所以受力面積只是物體間的接觸部分面積.【例12】邊長為10cm的正方體鋁塊(p鋁=2.7 x 103kg/而 置丁邊長為 50cm的水平臺面上，求鋁塊對臺面的壓強.【分析】先根據(jù)m=p V求出鋁塊質(zhì)量，鋁塊給臺面的壓力大小等丁鋁塊重 力大小，鋁塊與臺面之間接觸部分是鋁塊的側(cè)面積。【解答】V=a3=(0.1m) 3=10-3m,m=p V=2.7X 10 kg/mX 10 m=2.7kg,F=G=mg=2.7kg< 9.8N / kg=26.46N22-22S=a=(0.1m) =10 m壓力壓強"受力面積F答2646N cf=-hr = 2646Pa 10 m鉛塊對臺面的壓強等丁 2646Pa【說明】壓強的計算公式:壓強的單位：帕斯卡(Pa) , 1Pa=1N/m?！纠?3】比較圖10 4中芭蕾舞演員足尖對舞臺的壓強和圖 10 5中大 象對地面的壓強，哪個大？【分析】芭蕾舞演員對地面的壓力要比大象對地面的壓力小得多。 但是由 丁芭蕾舞演員是用足尖著地，接觸地的面積很小，因此芭蕾舞演員對地面 的