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专项三力学
重难点11固体和液体产生的压强
【重点知识梳理】
11.1影响压力作用效果的因素
1.压力大小:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
2.受力面积:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
11.2压强的定义与固体产生的压强的计算
1.压强(符号:p):物体所受压力大小与受力面积之比。单位:帕斯卡(简称帕);符号:Pa。
2.压强的计算公式:p=。F—压力,单位:N;S—受力面积,单位:m2。1Pa=1N/m2
变形公式:F=pS;S=。
11.3固体产生的压强的增大与减小方法
1.增大压强的方法:增大压力或减小受力面积。
2.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
11.4液体产生的压强的特点与计算
1.液体产生的压强的特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。深度越深,压强越大。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2.计算公式:p=ρgh。ρ—液体的密度,单位:kg/m3;h—深度,单位:m。
变形公式:ρ=;h=。
11.5连通器
1.连通器:上端开口,下端相连的容器。
2.连通器中液体的特点:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平。
3.常见的连通器:茶壶;锅炉水位计;水塔与自来水管;船闸;下水道的弯管;公路涵洞等。
【难点知识突破】
11.1涉及固、液体混合的压强计算
固体和液体压强、压力计算的公式比较
物理量
固体
液体
压力
一般地,F=G=mg
F=pS=ρghS
压强
p=F/SQUOTE
p=ρgh
注意:1.压力不一定是由物体受到的重力引起的。物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
2.受力面积,指相互接触的面积,不要错认为受力面积就是物体的某一面的表面积。
【例题分析】
【例1】(2020巴中24)如图所示,一个重为5N的薄壁容器,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有4.5kg的酒精,深度为30cm,则容器对桌面的压强为____Pa,酒精对容器底部的压力为___N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【例2】(2020重庆A)如图19,水平卓面上放有圆柱形温水杯、它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm.内装水的深度为18cm将一体积为1000cm3、密度为0.9?g/cm3的正方体木块缓慢放人水中不计溢水杯厚度,求:(1)木块的质量m;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;(3)木块放人水中静止后溢水杯对桌面的压强p。
2.液体产生的压强大小和压力的大小的比较
液体对容器底部的压力与液体的重力的关系
容器形状
压力与重力的关系
F<G
F=G
F>G
【例题分析】
【例3】(2021杭州)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲QUOTE和F乙QUOTE,瓶对桌面的压强分别为p甲QUOTE和p乙QUOTE,则()
A.F甲QUOTE>F乙QUOTE B.p甲QUOTE>p乙QUOTE C.F甲QUOTE<F乙QUOTE D.p甲QUOTE<p乙QUOTE
【巩固练习】
1.(2021成都)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。下列实例中,分析不正确的是()
A.施加相同压力,图钉尖面积越小,越容易压入墙面
B.用菜刀将肉切成肉片时,刀口越钝,所用压力越小
C.列车很重,在铁路的钢轨下铺放轨枕,可以防止压坏路基
D.“奋进号”潜入深海,承受的压强很大,需用特殊材料建造
2.(2021北京)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是()
A.饮料管的一端剪成斜口 B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽 D.图钉帽的面积做得较大
3.如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关()
A.液体的重力B.液体的体积C.液体的深度D.液体的密度
4.(2021北京)甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为ρ甲,乙试管内液体的密度为ρ乙。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液体相平,液面距离桌面的高度为h,如图所示,液体对甲、乙两试管底的压强分别为p甲和p乙,则下列判断中正确的是()
A.ρ甲<ρ乙,p甲<p乙 B.ρ甲<ρ乙,p甲=p乙
C.ρ甲>ρ乙,p甲
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