力学中难理解的问题2.docVIP

五、压强公式P=与P=ρgh的区别。 不喜欢看书的学生可能不知道这两个公式到底有何不同。其实教材明确说明P=是压强的定义，即任何的压强，只要你知道或容易算出压力与受力面积，就可以用它计算出受力面的压强，不管是固体的，液体的还是气体的。而P=ρgh它叫液体压强公式，当然在密度均匀的气体中也可以使用，但是不可以用来计算固体的压强。 其实P=ρgh公式就是利用P=推导出的。如下图求液体下面深度A处的压强。 分析：由于液体内部深度相同的地方压强处处相同，所以A点处的压强与A点处液面的压强一样大，因此可以求出该液面的压强。该液面的压力等于液面上面液体的重力G=mg=ρgV=ρgSh 其中V是上面液体的体积，S是液面的面积，ρ是液体密度，所以根据压强公式P=得： P==ρgSh/S=ρgh 因此从这个角度说，液体压强公式仅仅是压强公式P=应用在液体上的一个特例。它的根还是P=。 当然P=ρgh也不是没有优点，在计算液体某处的压强时，它比P=要方便得多。 六、物体沉浮条件的根。 大家都知道，当物体的密度（或平均密度）等于液体的密度时，它可以悬浮在液面以下任何深度的地方；当物体的密度（或平均密度）小于液体的密度时，它会漂上液面；当物体的密度（或平均密度）大于液体的密度时，它会沉入底部。可究其根源，到底是怎们一回事呢？ 根还是在前面提到的“力是物体改变运动状态的原因”，如果物体受到的合外力为0（即平衡力）作用，物体将保持平衡状态，即原来静止，现在还静止；原来做匀速直线运动现在还做匀速直线运动。如果合外力不为0，物体将向力大的方向做加速运动（注意减速实际上是一种负加速！这里统称为加速，实际上物理学中并没有减速的概念，所以减速仅仅是生活中词语）。 下面我们分析一下悬浮在液面以下物体的受力情况（竖直方向），物体受到向上的浮力，用F表示，和向下的重力，用G表示。设物体的体积为V，密度为ρ物；液体的密度为ρ液。则： F=ρ液gV G=ρ物gV 如果浮力等于重力，则物体将保持平衡状态，所以还静止在原地不动。此时ρ液gV=ρ物gV，所以ρ物=ρ液。 如果浮力大于重力，合外力不为0，此时物体平衡状态被打破，物体将沿浮力的方向加速前进，即加速上升，直到漏出液面再次取得平衡。此时ρ液gVρ物gV，所以ρ物ρ液。 同样如果浮力小于重力，合外力不为0，此时物体平衡状态被打破，物体将沿重力的方向加速前进，即加速下沉，直到撞击地面再次取得平衡。此时ρ液gVρ物gV，所以ρ物ρ液。 所以物体的沉浮中密度关系只是表面，物体的受力是否平衡才是根源。 七、杠杆中动力臂是动力作用点到支点的距离吗？ 首先我们看一张图： 从图中可以看出此图中力的方向与杠杆并不垂直，此时图中所标部分还是动力臂吗？关键还是看定义：从支点到动力的作用线的距离叫作“动力臂”。从支点到动力的作用线的距离