有关压力和压强例题

1、有关压力和压强例题【例1】下列情况中，为了增大压强的是（）A. 鞋底刻有花纹.B. 图钉尖进入墙时要用力按.C. 钢轨下面铺上枕木.D. 用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了.【分析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积. 鞋底花纹是为 了增大摩擦，而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小.【解答】B、D.【例2】两物叠放如图所示.物A的小底面积20cm2,大底面积60cm2, 重20N;物B是边长为5cm的正方体，置于水平面上.求：a、b两种放置 时，物A对物B的压强.【分析】a图中，物A大底面积大于正方体上底面积，因此应按物 B 上底面积作为受力面积；b图中，物A小底面积小于正方体上底面积，因

2、此应按物A小底面积作为受力面积.SB = 1a 5cm X 5cm 25cm2.E Ga 20Kp =二=Q2.5Xio-3m38000PafFb_GA_ 20N 内SA 2X=lOOOOPa答 两情况下A对B的压强分别为8000Pa和10000Pa【例3】如图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、 3位置上，试分析物体的重力与它在 1、2、3处对梯形木块的压力。【分析】见图B,当物体分别放在梯形木块的1、2、3处，物体的重力不 变，都是40牛顿，且方向都是竖直向下，作用于物体的重心上。而物体 对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。 在位置1时，压力的方向垂直 于斜面指向梯形

3、木块，数值小于重力，即 F1VG;在位置2时，压力的方 向是竖直向下，数值等于重力，即 F2=G=40牛;当放于位置3时，虽然物 体与梯形木块接触，但它们之间没有互相挤压，故无作用力，物体对梯形 木块的压力为零。【说明】压力和重力是两个不同的概念。重力是由于地球的吸引而使物体 受到的力，压力是物体对物体挤压而产生的力， 它们的性质不同；重力的 施力物体是地球，压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体； 重力的方 向总是竖直向下，压力的方向则垂直于受压面；重力的大小正比于物体的 质量，压力的大小取决于物体间的挤压程度。置于静止水平平面上的物体， 对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等，这是由于

4、此时物体的重 力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情况下，压力的大小和施力物体 的重力不相等。【例4】写出下列各种情况中，B面上所受到的压力N的大小。已知物体 A的重量G是100牛顿，放在平面B上处于静止状态。【分析】本题为判断压力大小、方向的概念题，可以通过受力分析来具体 了解压力N,根据压力的概念，N必须与B平面垂直。【解答】上图(a)中，物体A上受到的重力G与弹力N是一对平衡力， 得N =G=100牛顿，而N与N是一对相互作用的力，它们成对出现，同 时消失，大小相等，方向相反，N即为100牛顿。上图(b)中，物体A受到的力F与N是一对平衡力，得N =F=10牛 顿，而N与N是一对相互作用

5、的力，它们成对出现，同时消失，大小相 等，方向相反，N即为10牛顿。上图(c)中，物体A受到重力G、F和N三力的共同作用，而处于静 止，这三力之和为零。 F- (G+N) =0，N =G-F，而N与N 是一对 相互作用的力，它们成对出现，同时消失，大小相等，方向相反，所以 N=N = | G-F | = | 100 牛顿-150 牛顿 | =50牛顿。【例5】图钉尖端的面积是0.3毫米2,钉帽的面积是1.5厘米2。用9牛 顿的力垂直于墙壁按这只图钉，试求：(1)钉帽受到的压力和压强？ ( 2)墙壁受到的压力和压强？【分析】当用力按图钉的帽，图钉将外力大小和方向不变地进行传递,钉 帽的面积大，它

6、对手产生的压强小，而钉尖的面积小，对墙壁产生的压强 大。解：F=F2=9 牛F肾牛卩厂寸米厂豪川(帕)【解答】钉帽和墙壁受到的压力都是9牛顿，钉帽受到的压强为6X104 帕，墙壁受到的压强为3X 107帕。【说明】固体在处于平衡状态时，能够等值地传递外加压力，但压强的传 递是非等值的，它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下，压强F的大小与受力面积成反比。在应用公式计算时，各个量的单位必须统一用国际单位制的单位。【例6】两块完全相同的砖块，所受重力均为 19.6牛顿，三条棱长分别 为20厘米、10厘米、5厘米。砖块A平放，砖块B侧放，两砖块如图互 相交叉叠放，求砖块A对砖块B的压强。FP

7、=【分析】压强公式中的“S”是受力面积，而不是物体的底面积或表面积。该题中的受力面积既不是砖块 A的下表面积，也不是砖块B的侧 面积，而应该是砖块A和砖块B的接触部分的面积。【解答】受力面积S=5厘米X 10厘米=50厘米2=5X 10-3米2，根据压强公 式：196牛顿5X 1032-392X 103tt斯卡答 砖块A对砖块B的压强是3.92 X 103帕斯卡。【说明】(1)计算压强时，所谓面积S,应当是实际受力作用的面积。(2)计算压强要注意单位的统一，只有压 力的单位用牛顿，面积的 单位用平方米，压强的单位才是帕斯卡。【例7】封冻的江河冰面最大能承受的压强是 4X104帕斯卡，一台履 带

8、式拖拉机的质量是5200千克，两条履带跟地面接触的面积共 1.5米2, 这台拖拉机能不能从冰面上通过？【分析】这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。 如果拖 拉机对冰面的压强大于4X 104帕斯卡就不能通过，如果小于 4X 104帕斯 卡就可以通过。【解答】根据压强公式：F G mg 52Q0千克X9.8牛顿f千克誌= =. = = P S S S咏=340X10*帕斯卡答 因为3.40 X 104帕斯卡小于4X104帕斯卡，可以通过【说明】（1）物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的 大小而不是压力的大小。（2）压力的大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上

9、时，压力才等于物体的重力。在解这类问题时，必须写出公式的推导过程F = G-忑，以防压力和重力这两个概念混淆。【例8】砖的密度是2X103千克/米3,用砖砌成高10米的砖柱，砖柱对 地面的压强多大？（砖缝所占体积与砖缝里的泥土质量忽略不计）【分析】解答本题需要综合运用密度、质量、重力等知识。先求出砖柱对 地面的压力，再根据压强公式解得压强。仔细审题还发现，解答本题还缺 少受力面积这个关键的物理量，解题时应先设出。【解答】设砖柱的底面积为S米2 （即地面的受力面积），砖柱对地面的 压力F即为砖柱所受重力G,由压强公式得：=2X 103千克（米彩牛顿千克X 10米=196X 10亠帕斯卡答 砖柱对

10、地面的压强是1.96 x 105帕斯卡【说明】审题是解答物理习题的关键性一步，当发现缺少“条件”时，通 常是自设一个解题需要而又没有直接给出的物理量 （亦称中间量），对自 设的中间量一般用文字符号表示，不必设出或计算出具体数值，运算过程 中借助已知条件代入式中消去。【例9】如图所示各力的示意图，能正确反映物体对斜面压力的是【分析】物体对斜面的压力是斜面受到的， 作用点在被压物体斜面上，方 向垂直接触面而指向被压斜面。图 A、B中力的作用点没有画在斜面上， 图D中力的方向没有指向斜面。【解答】C.【说明】压力是垂直作用于物体表面的力， 其方向是指向被压物体。画力 图时，压力的作用点应画在被压物体

11、上。如：置于斜面上的物体，对斜面 压力方向是垂直斜面的而不是竖直向下。【例10】如图所示情况中，能使物体对水平地面压强减小的是A. 沿aa虚线切除上半部。B. 以bb 虚线切除右半部。C. 以cc 虚线切除右半部。D. 以cc 虚线切除左半部。/ f zi/c1 bR【分析】选项A,地面受力面积不变但压力减小了；选项 B,地面受到的 压力和受力面积同时减小，但减小的比值不变；选项 C,地面受到压力减 小的比值小于受力面积减小的比值；选项 D,压力减小的比值大于受力面 积减小的比值。【解答】A Do【说明】压强是单位面积上所受的压力大小，因此，压力大不代表压强大, 反之，压力小也能产生很大压强。

12、【例11】两块完全相同的砖块，如图所示，叠放在水平地面上，砖块的 几何尺寸是20cmX 10cmX 5cm,若砖块A对砖块B的压力是Fa,压强是pA； 砖块B对地面的压力是Fb,压强是PB,贝UFa:Fb=,Pa :pB=o【分析】A对B的压力大小等于砖块自重，B对地面的压力大小等于两块 砖的自重.A对B的受力面积是砖块的最小侧面，即宽X厚； B对地面的 接触面积是砖块的最大侧面，即长X宽.【解答】Fa : Fb=1 : 2, Pa : Pb=2 : 1 .【说明】“单位面积”是指“单位受力面积” 因为压力只能产生于相互 挤压的地方，所以受力面积只是物体间的接触部分面积.【例12】边长为10c

13、m的正方体铝块(p铝=2.7 x 103kg/用)置于边长为 50c m的水平台面上，求铝块对台面的压强.【分析】先根据m=p V求出铝块质量，铝块给台面的压力大小等于铝块重 力大小，铝块与台面之间接触部分是铝块的侧面积。【解答】v=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=哗-2646P.10 m答铅块对台面的压强等于2646Pa。【说明】压强的计算公式：压力受力面积压强的单位：帕斯卡(Pa)， 1Pa=1N/m。【例13】比较图10 4中芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和图 10 5中大 象对地面的压强，哪个大？【分析】芭蕾舞演员对地面的压力要比大象对地面的压力小得多。 但是由 于芭蕾舞