固体和液体压
一
、 固体压力、压强的计算
使用p=F/S公式计算压强时,关键是找
出压力 (一般 F=G=mg)和受力面积 S(受力
面积为两物体的接 触部分 ).
1.找 压力
压力并不都是由重力 G引起的,通常把
物体放在水平桌面上时,如果物体不受其
他力 ,则压力 F等于物体的重力 G.如果物
体还受到其他力的作用,则压力可能不等于
物体的重力 G,因为固体可以大小、方向不
变地传递压力.
例 1 请指出图 1各种情况下重为G的
物体在水平 支承 面上静止 不动 时所 受压 力
的 大小.
解析 第一幅图中物体对水平支承面
的压力等于物体的重力 G;第二幅图中拉力
F沿水平方向拉动。在竖直方向对物体对水
平支承面的压力没有影响,所以水平支承面
受到的压力也等于物体的重力 G:第三幅图
中沿竖直方向物体受到一个向下的压力 F,
所以水平支承面受到的压力等于 F+G;第四
幅图中沿竖直方向物体受到一个向上的拉
力 F。所以水平支承面受到的压力等于 G—F;
第五幅图中压力虽然不是由重力 G引起的,
但是对水平支承面受到的压力仍有影响,所
]
相等.
例 4 一块方砖放在水平地面上 。若沿竖
直方向切 去一半,则剩余的砖对地面的( ).
A.压 力 不 变.压 强不 变
B.压力减半 ,压强减半
C.压力不变.压强减半
D.压力减半 .压强不变
解析 此题是从压强跟压力、受力面积
之间的关系来考查对压强概念的理解.由公
式p=F/S可知.压强的大小与压力和受力面
积的大小有关.一块砖平放在水平地面上。对
地面压力 ,的大小等于砖重 G.若切去一
半 .对地面的压力 的大小将变为原来的一
半.而受力面积 S也变为原来的一半 ,所以
压强不变 .应选 D. ·
当我们讨论压力、压强变化问题时,对
于放在水平支承面上的物体来说 ,压力大小
的变化 .主要看其重力如何变化 .而压强大
小的改变,是由压力和受力面积两个因素决
定.所以要综合这两个因素共同来考虑.
二、液体压力、压强的计算
1.液体 内部压强产生的原因:由于液体
受到重力作用.且具有流动性 ,所以液体对
容器底和容器侧壁有压强。液体内部向各个
方向都有压强.
2.液体内部压强的特点:液体内部向各
个方向都有压强.压强随液体深度的增加而
增大:同种液体在同一深度的各个方向的压
强大小相等;不同的液体,在同一深度产生
的压强大小与液体的密度有关 ,密度越大 ,
液体的压强越大.
3.液体内部压强的
计算公式
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是:p-~ogh.
h是液体内某处的深度.即该点到 自由
液面的距离 ,单位是 m;P为液体压强,单位
是 P 由公式p 可知,液体内部的压强大
小只跟液体的密度P、深度 h有关,跟液体
重、体积、底面积大小、容器形状等无关.使用
p=pgh公式计算液体压强、压力时,一般首
先确定压强P.再确定压力
例 5 一平底茶壶的质量是 400g。底面
积是 40cm .内盛 0.6kg的开水 .水面距 离茶
壶底部 的距 离为 12cm。放置在 面积 为 Im2的
水平桌面中央.试求:(取g=10N/kg)
(1)水对茶壶底部的压 力.
(2)茶壶对桌面的压强.
解析 ‘求水对茶壶底部的压力.首先根
据p ,算出水在容器底部的压强为 1.2
~103Pa,再根据 F=pS,算出水对茶壶底部的
压力为 4.8N:求茶壶对桌面的压强是有关固
体压力、压强的计算,首先把盛放水的茶壶
看成一个整体 ,先确定压力 。水平桌面受到
的压力 G容+G液=10N,再根据p=F/S算出
茶壶对桌面的压强为2500Pa.
4.容器底部 受到液体的压力跟 液体的重
力不一定相等.
如图2所示.各容器底部受到液体的压
力 F=pS=pghS,其中“.s· ”
表
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示底面积为 .s、
高度为 h的液柱的体积,‘'pghS”是这一液柱
的重力.所 以 .容器底 部受到 的压力其 大小
可能等于、也可能小于或大于液体本身的重
力.
图 2
例 6 一 密 闭容器 的两 个底 面 A 和
的面积不等(SA
”“<”或“=”)
解析 因为容器中水的量是一定的.当
把容器倒置后 ,水的深度变小 ,根据p ,
所以p >p ;但是当把容器倒置后 ,水对底面
的压力大于水的重力.而原来水对底面A
的压力小于水 的重力 ,所以 < .