壓強(qiáng)典型題及解法

壓強(qiáng)典型題及解法、一塊石頭重2000N，與地的接觸面積是5m2,這臺(tái)機(jī)器重5000N，與地的接觸面積是100m2，比較一下石塊與機(jī)器對(duì)地面壓力的作用效果的大??？分析與提示：通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們已經(jīng)領(lǐng)悟到壓力的作用效果與壓力、受力面積的大小有關(guān)，因此可以通過(guò)比較一平方米面積上壓力的大小，來(lái)確定壓力的作用效果.解題過(guò)程：解：...2000N《5m2=400N/m2；5000NH00m2=50N/m2；..?機(jī)器對(duì)地面壓力的作用效果的大易錯(cuò)情況分析：在描述壓力作用效果的大小時(shí)，不清楚怎樣把壓力的大小、受力面積的大小兩個(gè)因素綜合起來(lái).選題角度：進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)比值定義法的感性認(rèn)識(shí)，有利于他們對(duì)公式的理解.一、人可以安全地通過(guò)一個(gè)沙灘.現(xiàn)有一輛履帶式拖拉機(jī)要從這個(gè)沙灘上通過(guò).已知這輛拖拉機(jī)的質(zhì)量為5150kg，它的每條履帶跟地面的接觸面積約為0.75m2,從壓強(qiáng)的角度考慮，這輛拖拉機(jī)能否安全地通過(guò)沙灘？分析與提示：要解答這個(gè)問(wèn)題，需要將履帶拖拉機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)P1與人對(duì)地面的壓強(qiáng)P2進(jìn)行比較，若P1>P2,則無(wú)法通過(guò)沙灘，反之則可以.由于題目沒(méi)有給出人對(duì)沙灘的壓力，計(jì)算人對(duì)沙灘的壓強(qiáng)時(shí)需要首先估算人的質(zhì)量，人一只腳的面積，求出重力，再利用壓力等于重力進(jìn)行計(jì)算.解題過(guò)程：解：設(shè)人的質(zhì)量為60kg,每只腳接觸地面的面積為170cm2（測(cè)量方法見(jiàn)教學(xué)示例），履帶拖拉機(jī)兩條履帶的總面積；S=2x0.75m2=150m2..?可求出拖拉機(jī)從沙灘走過(guò)時(shí)對(duì)沙灘地面的壓強(qiáng)：牛J=G=*T=33600PaBd1.5m2FG 60X9.8N可求出人從沙灘走過(guò)時(shí)對(duì)沙灘地面的壓強(qiáng)：?.刀2=；=—人= =34600Pa2SS 0.017m2從以上計(jì)算結(jié)果看：拖拉機(jī)對(duì)沙灘地面的壓強(qiáng)比人對(duì)沙灘地面的壓強(qiáng)小，所以從壓強(qiáng)角度考慮，這臺(tái)履帶拖拉機(jī)可以安全地通過(guò)沙灘.易錯(cuò)情況分析：學(xué)生不知道怎樣估測(cè)出人的質(zhì)量、每只腳接觸地面的面積，無(wú)法算出人從沙灘走過(guò)時(shí)對(duì)沙灘地面的壓強(qiáng)，這樣就無(wú)法對(duì)兩個(gè)壓強(qiáng)進(jìn)行比較.另外，人走過(guò)沙灘時(shí)接觸地面的面積只有一只腳的面積，這個(gè)因素也不能忽略.選題角度：使學(xué)生體會(huì)到估測(cè)在物理計(jì)算中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)一些簡(jiǎn)單的估測(cè)方法，另外本題的數(shù)字

在計(jì)算中無(wú)法整除，可以練習(xí)學(xué)生的計(jì)算能力.三、封凍的江河冰面最大能承受的壓強(qiáng)是4x104帕斯卡，一臺(tái)履帶式拖拉機(jī)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(tái)拖拉機(jī)能不能從冰面上通過(guò)？分析:這個(gè)問(wèn)題關(guān)鍵在于求出拖拉機(jī)對(duì)冰面的實(shí)際壓強(qiáng)是多大。如果拖拉機(jī)對(duì)冰面的壓強(qiáng)大于4x104帕斯卡就不能通過(guò)，如果小于4x104帕斯卡就可以通過(guò)。解答:根據(jù)壓強(qiáng)公式：PGmg52U0千克X9.8牛頓j千克仁 = = = P§*S 1.球"=3.40X10+帕斯卡答因?yàn)?.40x104帕斯卡小于4x104帕斯卡，可以通過(guò)。說(shuō)明：（1）物體受壓后形狀要改變，甚至?xí)黄茐?，這決定于壓強(qiáng)的大小而不是壓力的大小。（2）壓力的大小不一定等于施壓物體的重力，只有物體在水平面上時(shí)，壓力才FGP=—=—等于物體的重力。在解這類問(wèn)題時(shí)，必須寫出公式的推導(dǎo)過(guò)程 SS，以防壓力和重力這兩個(gè)概念混淆四、下列情況中，為了增大壓強(qiáng)的是（）鞋底刻有花紋.圖釘尖進(jìn)入墻時(shí)要用力按.鋼軌下面鋪上枕木.用鈍了的刀，磨磨刀口可以變鋒利了.【分析】增大壓強(qiáng)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(qiáng)減小.五、如下圖所示，有五塊完全相同的磚以三種形式擺放在水平地面上。（。）是兩塊迭放；（b）是單塊磚平放；（c）是兩塊磚并排平放。它們對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為Pa、Pb、和％則（） a CBB、P=P=2PbD、Pb=Pc=1PaA、P〉P>PbC、P=P=Pc分析與解：解題應(yīng)看清“形式”，抓“本質(zhì)”，本題檢查的知識(shí)點(diǎn)是壓強(qiáng)的概念，要把握壓力與受力面積的比S為壓強(qiáng),(?).(b)受力面積相等，但(a)是0)壓力的2倍，所以Pa=2Pb，(a)、P=—PP=P=—P(c)的壓力相等，但(c)的受力面積是(a)的2倍，所以c2a,即bc2a,應(yīng)選D。再有，也可以先比較(b)、(c)，(c)的壓力、受力面積均為(b)的2倍，所以Pc應(yīng)等于Pb六、兩塊完全相同的磚塊，所受重力均為19.6N，三條棱長(zhǎng)分別為20cm、10cm、5cm.磚塊A平放，磚塊B側(cè)放，兩磚塊如圖互相交叉疊放，求磚塊A對(duì)磚塊B的壓強(qiáng).F分析：壓強(qiáng)公式P=-中的“S，是受力面積，而不是物體的底面積或表面積.該題中3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.解答：受力面積S=5cmx10cm=50cm2=5x10-3m2，根據(jù)壓強(qiáng)公式：p=F=G=19.6N =3.92x103PaSS 5x10-3m2答磚塊A對(duì)磚塊B的壓強(qiáng)是3.92x103Pa.說(shuō)明：(1)計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，所謂面積S，應(yīng)當(dāng)是實(shí)際受力作用的面積.(2)計(jì)算壓強(qiáng)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(qiáng)的單位才是帕斯卡.七、A和B是兩塊完全相同的磚，分別立放和平放在水平桌面上；B磚上放有圓柱形玻璃容器，容器中盛有水，如圖所示，容器接觸B磚上表面5面積，容器壁厚度和容器本身重忽略不計(jì)，這種磚的密度為P磚=2x103kg/m3.A磚的上表面和B磚的上表面到水平桌面的距離分別為24cm和5cm，計(jì)算時(shí)g取10N/kg，求A磚對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)PA是多少？-?，一―，… 1 若B磚對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)PB=4PA，容器中水的深度是多少?

選題目的：通過(guò)本題提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析與解題的能力.解析：求A磚對(duì)水平桌面的PA，因?yàn)閴毫?、受力面積均未知，但已知磚的密度和高度，所以應(yīng)先推導(dǎo)然后再進(jìn)行計(jì)算.=—A——A—p=F=G=￡磚^=pgh=—A——A—AS^S^ S^ 磚A=2x103kg/m3x10N/kgx0.24m=4800Pa求容器中水的深度’綜合性比較強(qiáng)’可抓住等量關(guān)系：Pb=4Pa，建立方程求解.PBF GB+G水=p磚g匕+P水g匕水PBSB SB — SBpgSh+pg1Sh磚BB水5B水SBcZ,1 7=%ghB+5p水g、1p=pB4A…7 1 ,L7即pghgh=pgh八、磚B5水水4磚A八、如圖所示，A、B兩長(zhǎng)方體疊置在一起放于桌面上，"勺密度為Pa，底面積為七；B的密度為Pb、底面積為S.若A對(duì)B的壓強(qiáng)與B對(duì)桌面的壓強(qiáng)恰好相等’則它們的厚度之比hA:hB=?選題目的：通過(guò)本題提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)分析與解題的能力.解析：A對(duì)B的壓強(qiáng)p -Gp -G=p」g?匕atbSa Sa=pAghSA—’S’'A=pAghAB對(duì)桌面的壓強(qiáng)pB對(duì)桌面的壓強(qiáng)p-Ga+GbBr桌 SBpgh+pghS——A——A BB—BSBAArB?-PA§hA=pghS+PghS—AA—A BB―B?-PA§hA=SB即pghS=pghS+pghSAABAAABBB即h(pS-pS)=phSAABAABBB.?.匕=pBSBhBpA(Sb-Sa)注意：關(guān)于固體壓強(qiáng)的計(jì)算，如果題中已知某兩個(gè)量相等，可以根據(jù)相等的條件建立方程，從而求出結(jié)果.九、如圖所示，。、b兩個(gè)不同的實(shí)心圓柱體放在水平地面上，它們對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，則下列判斷正確的是()A，ba的密度大，受的重力大a的密度小，受的重力小a的密度小，受的重力大a的密度大，受的重力小選題目的：通過(guò)本題提高學(xué)生運(yùn)用密度、壓強(qiáng)與壓力知識(shí)解題的能力.分析：本題要求比較圖中a、b圓柱體的密度、重力的大小，但是a、b體積以及對(duì)水平地面的壓力均未知，因此，應(yīng)該緊緊抓住題中條件：它們對(duì)水平地面壓強(qiáng)相等和圖中a、b的特點(diǎn).根據(jù)P=—，.??P=P即F=—b~SaLSSb從圖中可看出：S>Sb:.F>—?.?兩圓柱體放在水平地面..?G>GbQa、b均為圓柱體，且放在水平地面上，...P=S=S=譬=半=pghp=p即pgh=pghab aabb

從圖中可以看出h^＜七，.??p心＞Pb答案：A注意：本題是有關(guān)壓力、壓強(qiáng)的討論題，同時(shí)運(yùn)用了p=F、p=Pgh進(jìn)行討論，3解決問(wèn)題較方便.對(duì)于放在水平地面的圓柱體、長(zhǎng)方體利用P=P物gh高進(jìn)行計(jì)算或討論可使問(wèn)題簡(jiǎn)單方便.十、有兩個(gè)用相同材料制成的圓柱體A和B,A的高度是B的高度的3倍，將A豎直放在水平地面上，B豎直放在A上，如圖（甲）所示，這時(shí)A對(duì)地面的壓強(qiáng)與B對(duì)A的壓強(qiáng)之比為3：1，若將A、B倒置后仍放在水平地面上，如圖（乙）所示，則A對(duì)B的壓強(qiáng)與B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)之比是（）A.1：3A.1：3B.1：2C.4：D.1：選題目的：通過(guò)本題教會(huì)學(xué)生結(jié)合密度、壓強(qiáng)、體積、壓力和重力的關(guān)系以及比例計(jì)算知識(shí)解固體壓強(qiáng)的比值問(wèn)題，提高學(xué)生解決綜合性較強(qiáng)的問(wèn)題的能力.分析：關(guān)于解決固體壓強(qiáng)的題，一定是要抓住壓力和受力面積這兩個(gè)決定因素.本題兩圓柱體A、B都水平放置，那么，A、B兩物體對(duì)支承面的壓力在數(shù)值上等于它們各自的G 重力即F=G，本題（乙）圖中A對(duì)B的壓強(qiáng)Pg=了，B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)由兩壓強(qiáng)之比:Ga?SBABA可看出必須找到G與G、S與S的關(guān)系，才能求出比值，于是要從題中給的已知條件中去找.分析（甲）圖中情況，A對(duì)地面的壓強(qiáng)與B對(duì)A的壓強(qiáng)之比是3：1，而受力面積都等于A物體的橫截面積S，這樣就可以根據(jù)它們壓強(qiáng)的比，求出壓力的比，進(jìn)而求出A、B

G+G兩物體重力之比.即"婦地=PB■A???GA=2GB②Q氣"人七"人-g-七-hAG=pgV=p-g-S-hBBBB BB:.P-g-S-h=2p-g-S-hAAABBB..?題中已給出條件兩圓柱體材料相同即PA=P又hA=3hB(已知)???S=-S③A3B—2G2G-S(Ga+Gb)-Sa (2G+G):3BB3B6G 1 B=-6G 1B卜=Ga?SbPBt地答案：D注意：本題是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的題，解這類題可用分析法.因?yàn)楸绢}是一個(gè)選擇題，通過(guò)邊分析邊推算，正確選出答案即可.如果是一個(gè)計(jì)算題，分析過(guò)程從未知到已知條件，書寫解題過(guò)程應(yīng)該是從已知到未知.即:未知喘已知如圖所示，物體M重3N，物體N重2N，力F為2N，在各圖中，受力面所受到的壓力為1N的是（）選題目的：通過(guò)本題加深學(xué)生對(duì)壓力和重力的關(guān)系的理解，學(xué)習(xí)如何確定受力面所受的壓力.分析：該題要求確定受力面所受的壓力.壓力和重力是兩種不同性質(zhì)的力，壓力可以由重力產(chǎn)生，也可以由其他力產(chǎn)生.在解決問(wèn)題時(shí)要明確題意，由題目中所給出的外界對(duì)受力面施加的力確定壓力或由力的平衡確定壓力.受力面為物體M與支撐面所接觸的面積.圖A中的壓力由物M的重力產(chǎn)生，Gm3n處于靜止?fàn)顟B(tài)，還受一個(gè)支持力，二力平衡，支持力為3N,支持面的支持力與物體M對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用的力，由此可知物M對(duì)地面的壓力為3N.選項(xiàng)A錯(cuò)誤.圖B中的壓力由物體受的重力、物體N對(duì)M的壓力產(chǎn)生.物體N的壓力為2N，物體M的重力為3N，結(jié)果物體M對(duì)支持面的壓力是5N.選項(xiàng)B也不正確.圖