有關(guān)壓力和壓強(qiáng)例題

1、有關(guān)壓力和壓強(qiáng)例題【例1】下列情況中，為了增大壓強(qiáng)的是（）A. 鞋底刻有花紋.B. 圖釘尖進(jìn)入墻時(shí)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(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.【解答】B、D.【例2】?jī)晌锆B放如圖所示.物A的小底面積20cm2,大底面積60cm2, 重20N;物B是邊長(zhǎng)為5cm的正方體，置于水平面上.求：a、b兩種放置 時(shí)，物A對(duì)物B的壓強(qiáng).【分析】a圖中，物A大底面積大于正方體上底面積，因此應(yīng)按物 B 上底面積作為受力面積；b圖中，物A小底面積小于正方體上底面積，因

2、此應(yīng)按物A小底面積作為受力面積.SB = 1a 5cm X 5cm 25cm2.E Ga 20Kp =二=Q2.5Xio-3m38000PafFb_GA_ 20N 內(nèi)SA 2X=lOOOOPa答 兩情況下A對(duì)B的壓強(qiáng)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(duì)梯形木塊的壓力。【分析】見(jiàn)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，作用于物體的重心上。而物體 對(duì)梯形木塊的壓力是作用于梯形木塊上的。 在位置1時(shí)，壓力的方向垂直 于斜面指向梯形

3、木塊，數(shù)值小于重力，即 F1VG;在位置2時(shí)，壓力的方 向是豎直向下，數(shù)值等于重力，即 F2=G=40牛;當(dāng)放于位置3時(shí)，雖然物 體與梯形木塊接觸，但它們之間沒(méi)有互相擠壓，故無(wú)作用力，物體對(duì)梯形 木塊的壓力為零。【說(shuō)明】壓力和重力是兩個(gè)不同的概念。重力是由于地球的吸引而使物體 受到的力，壓力是物體對(duì)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，壓力的方向則垂直于受壓面；重力的大小正比于物體的 質(zhì)量，壓力的大小取決于物體間的擠壓程度。置于靜止水平平面上的物體， 對(duì)水平面的壓力和施力物體的重力在數(shù)值上相等，這是由于

4、此時(shí)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?！纠?】寫(xiě)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上處于靜止?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(guò)受力分析來(lái)具體 了解壓力N,根據(jù)壓力的概念，N必須與B平面垂直。【解答】上圖(a)中，物體A上受到的重力G與彈力N是一對(duì)平衡力， 得N =G=100牛頓，而N與N是一對(duì)相互作用的力，它們成對(duì)出現(xiàn)，同 時(shí)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是一對(duì)平衡力，得N =F=10牛 頓，而N與N是一對(duì)相互作用

5、的力，它們成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)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，而處于靜 止，這三力之和為零。 F- (G+N) =0，N =G-F，而N與N 是一對(duì) 相互作用的力，它們成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)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 頓的力垂直于墻壁按這只圖釘，試求：(1)釘帽受到的壓力和壓強(qiáng)？ ( 2)墻壁受到的壓力和壓強(qiáng)？【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

6、對(duì)手產(chǎn)生的壓強(qiáng)小，而釘尖的面積小，對(duì)墻壁產(chǎn)生的壓強(qiáng) 大。解：F=F2=9 牛F腎牛卩廠寸米廠豪川(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(qiáng)為6X104 帕，墻壁受到的壓強(qiáng)為3X 107帕?！菊f(shuō)明】固體在處于平衡狀態(tài)時(shí)，能夠等值地傳遞外加壓力，但壓強(qiáng)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(qiáng)F的大小與受力面積成反比。在應(yīng)用公式計(jì)算時(shí)，各個(gè)量的單位必須統(tǒng)一用國(guó)際單位制的單位。【例6】?jī)蓧K完全相同的磚塊，所受重力均為 19.6牛頓，三條棱長(zhǎng)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 相交叉疊放，求磚塊A對(duì)磚塊B的壓強(qiáng)。FP

7、=【分析】壓強(qiáng)公式中的“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(qiáng)公 式：196牛頓5X 1032-392X 103tt斯卡答 磚塊A對(duì)磚塊B的壓強(qiáng)是3.92 X 103帕斯卡?！菊f(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?！纠?】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

8、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4X 104帕斯卡就不能通過(guò)，如果小于 4X 104帕斯 卡就可以通過(guò)。【解答】根據(jù)壓強(qiáng)公式：F G mg 52Q0千克X9.8牛頓f千克誌= =. = = P S S S詠=340X10*帕斯卡答 因?yàn)?.40 X 104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

9、時(shí)，壓力才等于物體的重力。在解這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，必須寫(xiě)出公式的推導(dǎo)過(guò)程F = G-忑，以防壓力和重力這兩個(gè)概念混淆。【例8】磚的密度是2X103千克/米3,用磚砌成高10米的磚柱，磚柱對(duì) 地面的壓強(qiáng)多大？（磚縫所占體積與磚縫里的泥土質(zhì)量忽略不計(jì)）【分析】解答本題需要綜合運(yùn)用密度、質(zhì)量、重力等知識(shí)。先求出磚柱對(duì) 地面的壓力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式解得壓強(qiáng)。仔細(xì)審題還發(fā)現(xiàn)，解答本題還缺 少受力面積這個(gè)關(guān)鍵的物理量，解題時(shí)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(duì)地面的 壓力F即為磚柱所受重力G,由壓強(qiáng)公式得：=2X 103千克（米彩牛頓千克X 10米=196X 10亠帕斯卡答 磚柱對(duì)

10、地面的壓強(qiáng)是1.96 x 105帕斯卡【說(shuō)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(shí)，通 常是自設(shè)一個(gè)解題需要而又沒(méi)有直接給出的物理量 （亦稱(chēng)中間量），對(duì)自 設(shè)的中間量一般用文字符號(hào)表示，不必設(shè)出或計(jì)算出具體數(shù)值，運(yùn)算過(guò)程 中借助已知條件代入式中消去。【例9】如圖所示各力的示意圖，能正確反映物體對(duì)斜面壓力的是【分析】物體對(duì)斜面的壓力是斜面受到的， 作用點(diǎn)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(diǎn)沒(méi)有畫(huà)在斜面上， 圖D中力的方向沒(méi)有指向斜面?！窘獯稹緾.【說(shuō)明】壓力是垂直作用于物體表面的力， 其方向是指向被壓物體。畫(huà)力 圖時(shí)，壓力的作用點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在被壓物體

11、上。如：置于斜面上的物體，對(duì)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(duì)水平地面壓強(qiáng)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【分析】選項(xiàng)A,地面受力面積不變但壓力減小了；選項(xiàng) B,地面受到的 壓力和受力面積同時(shí)減小，但減小的比值不變；選項(xiàng) C,地面受到壓力減 小的比值小于受力面積減小的比值；選項(xiàng) D,壓力減小的比值大于受力面 積減小的比值?！窘獯稹緼 Do【說(shuō)明】壓強(qiáng)是單位面積上所受的壓力大小，因此，壓力大不代表壓強(qiáng)大, 反之，壓力小也能產(chǎn)生很大壓強(qiáng)。

12、【例11】?jī)蓧K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20cmX 10cmX 5cm,若磚塊A對(duì)磚塊B的壓力是Fa,壓強(qiáng)是pA； 磚塊B對(duì)地面的壓力是Fb,壓強(qiáng)是PB,貝UFa:Fb=,Pa :pB=o【分析】A對(duì)B的壓力大小等于磚塊自重，B對(duì)地面的壓力大小等于兩塊 磚的自重.A對(duì)B的受力面積是磚塊的最小側(cè)面，即寬X厚； B對(duì)地面的 接觸面積是磚塊的最大側(cè)面，即長(zhǎng)X寬.【解答】Fa : Fb=1 : 2, Pa : Pb=2 : 1 .【說(shuō)明】“單位面積”是指“單位受力面積” 因?yàn)閴毫χ荒墚a(chǎn)生于相互 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(zhǎng)為10c

13、m的正方體鋁塊(p鋁=2.7 x 103kg/用)置于邊長(zhǎng)為 50c m的水平臺(tái)面上，求鋁塊對(duì)臺(tái)面的壓強(qiáng).【分析】先根據(jù)m=p V求出鋁塊質(zhì)量，鋁塊給臺(tái)面的壓力大小等于鋁塊重 力大小，鋁塊與臺(tái)面之間接觸部分是鋁塊的側(cè)面積?！窘獯稹縱=a3=(0.1m) 3=10-3m,m=p V=2.7x 103kg/nix 10-3nT=2.7kg,F=G=mg=2.7kX 9.8N / kg=26.46NS=a2=(0.1m) 2=10-2mF=嘩-2646P.10 m答鉛塊對(duì)臺(tái)面的壓強(qiáng)等于2646Pa。【說(shuō)明】壓強(qiáng)的計(jì)算公式：壓力受力面積壓強(qiáng)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(duì)舞臺(tái)的壓強(qiáng)和圖 10 5中大 象對(duì)地面的壓強(qiáng)，哪個(gè)大？【分析】芭蕾舞演員對(duì)地面的壓力要比大象對(duì)地面的壓力小得多。 但是由 于芭蕾舞