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2016中考物理常見壓強計算錯題分析(2)

來源:中考網整合 作者:中考網編輯 2016-06-12 17:47:25

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  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)酒精對杯底的壓力和壓強;(2)玻璃杯對桌面的壓力和壓強。

  正確解法為:(1)酒精對杯底的壓強:p=ρ酒精gh=0.8103kg/m39.8N/kg0.1m=784Pa

  壓力:F=pS=784Pa210-3m2=1.568N

  (2)玻璃杯對桌面的壓力:F’=G杯+G酒=1N+2N=3N

  壓強:p’=F’/S=3N/(210-3m2)=1500Pa

  第(1)步常錯解為:酒精對杯底的壓力:F=G酒=2N

  壓強:p=F/S=2N/(210-3m2)=1000Pa

  這種做法錯誤在于忽視了液體產生的壓力受容器形狀影響的因素,把容器當成了規則容器,認為液體也大小不變地傳遞壓力。從計算結果我們看出,液體對底面產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,有一部分壓力被側壁分擔了;而“口小底大”的容器正相反,底面所受的壓力大于液體重;只有粗細均勻的容器,底部受到的液體壓力才等于其自重。

  因而計算、分析不規則容器底部受到的液體的壓力時,必須先用公式p=ρgh來解決壓強,再利用F=pS求壓力。因為液體壓強是與容器形狀無關的,而壓力與容器形狀有關。這是與求固體對水平桌面產生的壓強、壓力的一大區別。求固體對水平桌面產生的壓強、壓力一般先根據F=G求壓力,再根據p=F/S求壓強。

  最后,我們看兩道練習題:

  練習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,受到水的壓力;水平面受到的壓力,壓強(填變大、變小或不變)。

  解答:前者屬于液體產生的壓強壓力,所以要先據p=ρgh,判斷壓強不變(因為液體深度不變),再根據F=pS判斷壓力變小;后者是固體產生的壓強壓力,所以可以先由F=G確定壓力不變,再由p=F/S確定壓強變大。

  答案:不變;變小;不變;變大。

  練習2:小莉的質量為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,為了不讓腳陷進泥地,她在水平泥地上放一塊重力為200N的木板,當她站在木板中央時,地面受到壓強為325Pa。求:(1)她對木板的壓強;(2)木板與地面的接觸面積。

  解答:(1)她對木板的壓強:p人=F/S=G人/S人=459.8N/kg/(310-2m2)=14700Pa

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