固体压强简单计算(答案版)
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初中物理固体压强计算固体压强和液体压强的求解是初中物理的重点必考内容,孩子们经常会犯晕,选不对公式,今天我就来给大家梳理一下,只要掌握了方法,再做这种题思路会很清晰。
我总结出了一套计算流程,按这个固定思路准没错,你只需要区分清楚固体还是液体,然后按顺序套公式即可。
1.固体压强和压力的求法:2.固体有固定的体积和形状,不具有流动性。
而液体没有固定的形状且具有流动性。
这决定了它们对支持面产生的压力和压强有不同的特点。
在支持面水平,且压力仅由固体的重力产生的情况下,固体对支持面的压力容易确定,即F=G,然后可以根据P=F/S计算出固体对水平支持面的压强。
所以计算有关固体的压力和压强问题时,一般是先根据F=G求压力,再用P=F/S计算出压强。
简单记忆如下:固体的压强和压力先求压力:F=G总(压力等于总重力)再求压强:p=F/S(压强等于压力除以受力面积)2.液体压强和压力的求法计算液体压力压强问题时,应该注意到液体对容器底部产生的压力不一定等于液体的重力(与容器形状有关,只有容器是柱形的,液体对容器底部压力才等于液体重力),而液体的压强只与液体的密度和深度有关,与容器形状无关。
所以在求解液体压强问题时,应先根据液体压强公式P=ρgh求解压强,再根据F=PS计算液体对容器底的压力。
简单记忆如下:液体的压强和压力先求压强:p=ρgh(液体压强等于液体密度乘以g再乘以所在液体中的深度)再求压力:F=pS(压力等于压强乘以受力面积)所以遇到压强和压力的时,最为重要的是弄清楚题目中所求的压力和压强是固体的还是液体的。
(1)是求液体对容器底的压力和压强?(2)还是求容器对桌面的压力和压强?如果前者就按液体的方法和顺序计算。
如果是后者就按固体的方法和顺序计算。
现在以实际的题目进行说明:例.在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。
把它放在水平桌面上,如图3所示(g=1ON/kg)。
压强计算考点解读1、固体压强(1)定义:物体单位受力面积上所受到的压力叫做压强,反映压力的作用效果的物理量,单位帕(Pa )。
(2)公式:SFp =注意:适用于固体、液体和气体。
单位要统一使用国际单位,p :帕斯卡(Pa );F :牛顿(N );S :米2(m 2)S 是受力面积,必须是两个物体相互接触且有压力存在的那个面。
(3)柱形固体压强公式:gh p ρ= 注意:适用于柱形固体 2、液体压强(1)计算公式:gh p ρ=注意:(单位要统一国际制单位p :Pa ;ρ:kg/m 3;g :N/kg ;h :m )(2)该公式是SFp =的推导式,gh p ρ=适用于任何形状的容器中静止液体的压强,h 为深度,为液面到液体内某点的竖直距离,同时也适用于密度均匀的柱状固体的压强。
注意:求液体对容器底部压力时,题目往往会涉及到非柱状容器问题或容器中加物块问题,此时切忌将液体的重力等于压力,最好是先利用gh p ρ=算出压强,再利用F=PS 计算压力。
3、压强变化 1、 正方体压强变化(1)受力面积不变,水平切去相同的高度、体积、质量或受到竖直向上的外力。
P′=p -△p=p -ρg△h= p -ρg△v/s= p -△mg/s(2)压力不变,竖直切下相同的厚度、体积、质量后放在剩余部分的上方。
P′=F′/S=P/(1-△h/h)= P/(1-△V/V)= P/(1-△m/m)2、 柱形容器底部压强变化(1)底面积相同的柱形容器,抽取相同高度、体积、质量液体或取出一球。
P′=p-△p=p-ρg△h= p-ρg△V/s= p-△mg/s(2)底面积不同的柱形容器,倒入相同高度、体积、质量液体或浸入一球。
P′=mg/s+ρg△h=(mg+ρg△V)/s=(mg+△mg)/s知识收获常见的压强压轴问题有哪些?固体压强计算:施力、切割、叠加、切割加叠加液体压强计算:倒入、抽出、放入物体、溢出方法总结固体压强类1、固体压强问题主要集中在柱形体压强问题,非柱形体压强在小题中体现;液体压强问题主要集中在柱形容器压强问题,非柱形容器压强问题也有,但是压轴题的可能较小。
固体压力和压强一.选择题(共16小题)1.骆驼的体重较大,但能在沙漠中行走自如。
下面改变压强的方法和骆驼相同的是( )A.铁轨需要铺在枕木上面B.啄木鸟的喙又尖又长C.细线能够轻易切割皮蛋D.图钉的钉尖做的很细2.练太极拳是很好的强身健体运动。
图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )A.压力变大,压强不变B.压力变大,压强变大C.压力不变,压强变大D.压力不变,压强变小3.一个小孩在结冰的河面上玩耍,突然发现脚下的冰层即将要破裂,他应( )A.立即站着不动,大声呼叫B.改成单脚站立,减小压力C.轻轻伏在冰面,爬向岸边D.加快速度跑开,逃离冰面4.如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏,根据你的观察和生活经验,你认为下列说法错误的是( )A.挤压牙膏时可反映出力能使物体发生形变B.新买的整支牙膏受到的重力是0.03牛C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D.牙膏盖子中间的尖锐物是为了增大压强5.如图在水平放置的书架上,并列放10本完全相同的书(每本书与书架的接触面积相同),书架受到书的压力为F,压强为p.当取走右边的4本书后,其余6本书不动,书架受到书的压力和压强又为( )A.压力为F,压强为pB.压力为F,压强为pC.压力为F,压强为pD.压力为F,压强为p6.下列物体对水平地面产生的压强最接近104Pa的是( )A.一位双脚站立的中学生B.一元硬币平放在桌面上C.一本平放的科学课本D.正在行走的大象7.如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速运动(不掉落),在此过程中,下列说法正确的是( )A.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强不变B.M对桌面的压力变小,摩擦力变小,压强不变C.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强变大D.M对桌面的压力变大,摩擦力变大,压强变大8.如图所示,放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B,已知体积V A<V B,与地面的接触面积S A>S B,对地面的压强p A=p B。
一:压力比例、倍数问题例1、如图7,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。
已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比P A:P B=1:3.则( A、D )A、它们的高度之比h A:h B=2:3B、它们的高度之比h A:h B=3:4C、它们的质量之比m A:m B=2:3D、它们的质量之比m A:m B=1:3【解题思路】由于是实心圆柱体且粗细均匀,放在水平地面上,所以压强公式可用P=ρgh,则h=P/ρg,列式计算可得h A:h B=2:3;又由公式P=F/S,F=mg。
S相同,所以质量比与压强比相同。
【点评】此题的关键点是灵活掌握公式及变形公式,理解它们的应用条件,以达到最佳的解题方案。
对于粗细均匀的实心圆柱体且放在水平地面上:由F=F/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。
难度中等。
例2、如图所示,质量相等的甲、乙两个立方体放在水平地面上,它们对地面的压强分别为 p1、p2。
若把乙叠放到甲上面,则甲对水平地面的压强为 p。
下列关于压强 p1、p2和 p 的关系式中正确的是( A )A、p=2p1; B、p=2p2; C、p=p1+p2; D、p=(p1+p2)/2。
例3、如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长:宽:高为4:2:1,若砖平放时对地面的压强为p1;,立放时对地面的压强为p2,则p1:p2等于( C )A.8:l B.4:1 C.1:4 D.l:8探究问题例1、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。
下列对整个探究活动的分析不正确的是(C)A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关 B.探究的方法:控制变量法C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关【解题思路】此题主要通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素。
通过甲、乙两图得出压力的作用效果与压力的大小有关,乙、丙两图说明压力的作用效果与受力面积有关。
固液压强综合计算知识梳理一、固体压强计算1、固体压强计算公式:______________(柱体(正、长方体、圆柱体)的压强公式_________(h为物体高度)2、固体切割:横切:切去与高度有关(例如切去相同高度)ΔP=ρgΔh切去与质量有关(例如切去相同质量)ΔP=Δm g/S纵切:压强与原来的相同,变化量为零3、切割后组合:注意质量和受力面积的变化。
【答案】1、P=F/S;P=ρgh二、液体压强计算1、液体压强计算公式:_________________(ρ为液体密度,h为自由液面到液体液体某点的垂直距离)2、规则的柱形容器(正、长方体、圆柱体)的压强公式_____________3、对于在规则的容器中抽出/倒入相同质量的同种液体底部压强变化(ΔP=Δm g/S)4、对于在规则的容器中抽出/倒入相同高度的同种液体底部压强变化(ΔP=ρgΔh)【答案】1、P=ρgh2、P=F/S三、固液压强计算1、注意区分,固体问题先压力再压强;液体问题先压强再压力。
2、只有柱体或柱形容器两个公式才可以通用。
3、几种情况下液体对容器底部的压力与重力的关系:F=G F<G F>G一、固体压强计算知识点一:基础公式运用【例1】如图所示为史前动物水龙兽的复原图,水龙兽在2.6亿年前曾统治地球。
若一只水龙兽的质量为50千克,每只脚接触地面的面积为10-2米2,当该水龙兽站立在水平地面上时,求:(1)它对地面的压力F 。
(2)它对地面的压强p 。
【难度】★ 【答案】(1)490牛 (2)12250帕【例2】一块长方体花岗岩纪念碑高、宽、厚分别为10m ,3m ,2m ,密度为2.5×103kg/m 3,地面所能承受的最大压强为1.2×105Pa ,为使地面能承受纪念碑,现把纪念碑立在高1m ,密度为2×103kg/m 3的长方体基石上(g 取10N/kg ) (1)纪念碑的质量是多少?(2)若纪念碑直接矗立在地面上,它对地面的压强多大? (3)基石的底面积至少要多大? 【难度】★【答案】(1)1.5×105kg (2)2.5×105Pa (3)15m 2【例3】如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A 、B 放置在水平地面上,物体A 的密度为2×103千克/米3,物体B 的质量为13.5千克。
1.甲、乙两个正方体放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等,压力之比为9:4,则甲、乙的密度之比为( )A .2:3B .3:2C .1:1D .4:9答案:分析:已知压力之比和压强之比,可求底面积之比,进一步推出边长之比,根据推导公式求出密度之比.解:2.有甲乙两正方体,放在水平桌面上,他们的的密度之比为3:1,边长之比为1:3,则它们对桌面的压力和压强之比( B )A .1:1 1:3 B.1:9 1:1 C.9:1 3:1 D.无法判断3.三个质量相等的物体放在水平地面上,它们与地面的接触面积之比为1:2:3,则对地面的压强之比为__3:2:1 .4.两长方体A 与B 叠放在水平地面上,A 收到重力为10N,B 收到重力为30N ,已知A 对B 的压强与B 对地面的压强之比为3:2,则A 与B 的底面积之比为 1:6解:题目没有告诉谁的底面积大,所以要分情况:(1) 如果Sa>Sb,则A 对B 的压强为P1=BA S G ○1B 对地面的压强为P2=B B A S G G + ○2 ○1/○2可得4121=P P 与题目不符,所以这种情况不满足 (2)如果Sa<Sb,则A 对B 的压强为AA S G P =1 ○3B 对地面的压强为B B A S G G P +=2 ○4 ○3/○4可得6:1=SBSA 5.三个相同材料制成的高度相同的圆柱体,所受的重力分别是150N ,100N ,50N ,把他们竖直放在水平桌面上,则他们对桌面的压强大小关系是 一样大6. 三个相同材料制成的高度相同的圆柱体,他们的质量之比为10:8:5,把他们竖直放在水平地面上,则对地面的压强之比是( D )A .10:8:5 B.5:8:10 C.8:5:4 D.1:1:17.三个实心正方体对水平地面的压强相同,密度分别为ρ1>ρ2>ρ3,则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3大小关系是( B )A.F1=F2-F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3 D 不能确定解:压强相等可知:332211gh gh gh ρρρ==321ρρρ>>所以321h h h <<(h 为正方体的高,也就是正方体的边长)底面积2h S = 所以321S S S <<压力为F=PS 所以F1<F2<F38.重均为10N 的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图所示。
专题(四)压力、压强、浮力的综合计算能力点1:受力分析从水平方向和竖直方向分析:(1)静止在水平面上的物体,水平方向不受力,竖直方向受重力和支持力。
(2)液体中物体的受力分析,若物体不受拉力,处于漂浮或悬浮状态时,F浮=G物,沉底时,G物=F浮+F N,若物体受拉力且拉力竖直向上时,G物=F浮+F拉,若物体受拉力且拉力竖直向下时,F浮=G物+F拉。
能力点2:压强、压力的计算明确产生压强的主体:(1)固体:先求压力,F=G总,注意受力面积S(实际接触:多轮、多脚、移动、切割、叠加等,单位:m2);再应用公式,p=FS 计算压强。
(特殊情况如密度均匀的柱状固体,也可用p=ρgh直接计算对水平面的压强)(2)液体:先求压强,p=ρgh,注意受力面积S(S底,单位:m2);再应用公式,F=pS计算压力。
(特殊情况如图ZT4-1乙所示的柱状容器,也可用F=G液)图ZT4-1能力点3:浮力的计算判断或计算浮力的大小要先选择合适的公式,分析问题时可以由状态直接确定密度或受力。
(1)压力差法(浮力产生的原因):F浮=F向上-F向下。
(2)已知物体排开液体的重力:F浮=G排。
(3)称重法(弹簧测力计法):F浮=G物-F示。
(4)阿基米德原理法(已知物体排开液体的体积和液体的密度):F浮=ρ液gV排。
(5)二力平衡法(已知物体漂浮或悬浮):F浮=G物。
能力点4:体积的计算根据F浮=ρ液gV排的变形式V排=F 浮ρ液g计算体积。
能力点5:密度的计算已知质量和体积:ρ=mV。
已知浮力和排开液体的体积:ρ液=F 浮V 排g。
已知重力和浸没时受到的拉力:ρ物=GG -F ρ液。
已知物体漂浮或悬浮时F 浮=G 物,物体的密度:ρ物=ρ液V 排V 物。
压强与浮力的衔接公式△h=△V 排S 容、△p=△F 浮S 容。
(用来解决液面变化问题时使用,有些时候面积是S 容-S 物,具体情况具体分析)针对训练类型一 固体、液体压强的计算1.如图ZT4-2所示,正方体物块A 的质量与正方体物块B 的质量之比为3∶1,底面积之比为2∶1,那么物块A 对物块B 的压强p A 与物块B 对桌面的压强p B 之比p A ∶p B = 。