当前位置:文档之家› 压强易错题分析与启示

压强易错题分析与启示

压强易错题分析与启示
考虑不周,顾此失彼
例1. 如图1,在水平桌面上放着三个铝制实心的圆柱体,它们的质量分别是100g、130g、170g,它们对桌面的压强大小判断正确的是()
图1
A. 甲最大;
B. 丙最大;
C. 一样大;
D. 条件不足,无法判断。

错解一:由题意可知:丙的重力最大,对桌面的压力也最大,根据p
F
S
=可判断选B。

错解二:由图可知:甲的受力面积小,根据p
F
S
=可判断选A。

错解三:由于丙的压力最大,受力面积也最大,根据p
F
S
=可判断选D。

错解分析:前两种解法都是片面的,只考虑影响压强大小的两个因素中的一个,都属于考虑不周、顾此失彼。

第三种解法虽然同时考虑到了决定压强大小的两个因素,但没有考虑到放在水平桌面上的圆柱体的特殊性。

正解:由于压力
F G gV gSh
===
物物
ρρ
而p
F
S
ghS
S
gh ===
ρ
ρ
因物体是都是铝制的实心圆柱体,而且高度相同,故选C。

启示:对于放在水平面上的柱形固体和柱形容器中盛有液体的情况,公式p
F
S
=和
p gh
=ρ都适用,这就要求同学们在做这类特殊题时,一定要考虑全面,灵活地选择公式。

跟踪练习:
1. 如图2所示,一块长方体橡皮,重为0.3N,侧放于水平桌面上时,它与桌面的接触面积是1×10-3m2,它对桌面的压强是___________Pa。

若沿ab方向竖直向下切去一块,则剩余部分对桌面的压强____________、橡皮的密度______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

图2
2. 如图3,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F 或压强p 的大小关系正确的是( ) A. F 1=F 2; B. F 1>F 2; C. p 1=p 2;
D. p 1>p 2。

图3
概念模糊,乱用公式
例2. 重20N 的容器,容积为4×10-
2m 3,装满水后,它对水平桌面的压强为5000Pa ,若水的深度为20cm ,试求水对容器底部的压力。

(g =10N/Kg )
错解一:水对容器底的压力
F G gV 压水水==ρ
=⨯⨯⨯⨯=-1010104104003323
.//kg m N kg m N
错解分析:本题解在于认为液体对容器底的压力等于液体的重力,而忽略容器的形状。

值得注意的是:只有柱形容器放在水平面上时,才有F G 压=。

此题根据题意不能直接确定容器的形状,因而造成解题的错误。

错解二:此题涉及的是液体对容器底部的压强,应根据液体压强公式p gh =ρ来算出压强,再根据F pS =来算出压力。

p gh =ρ
=⨯⨯⨯=10101002200033.//.kg m N kg m
Pa
S V h m m m 容

==⨯=-410020223
2.. F pS 压容=
=⨯=2000024002Pa m N .
错解分析:此解法似乎是正确的。

因为已经考虑了容器的形状,但没考虑V S h 容容=等式成立的条件。

要使此等式成立,容器必须是柱状体,因此再次造成这道题的解题错误。

正解:先求出水对容器底部的压强
p gh =ρ
=⨯⨯⨯=10101002200033.//.kg m N kg m
Pa
S F p G G p 容
容水
==
+'
=
+G gV p 容水水
ρ'
=⨯-841022.m
最后求出水对容器底的压力
F pS 压容=
=⨯⨯=-2000841016822
Pa m N
.
启示:
1. 解决压强综合题时一定要认真审题,分清是固体的压强还是液体的压强。

一般地,固体的压强与压力问题先考虑压力,后考虑压强,用p F
S
=
求解;液体的压强与压力问题,先考虑压强,用p gh =ρ,然后考虑压力,用F pS =。

2. 液体对容器底部的压力与容器的形状有关,根据F pS ghS ==ρ我们可以知道,当柱形容器放在水平面上时,F G 压=;当容器上粗下细时,F G 压<;当容器上细下粗时
F G 压>。

跟踪练习:
3. 如图4所示,A 、B 为两个等高圆柱形容器,容器的底面积之比为2:1,都装满水,现将质量之比为1:3的木块a 、b 分别轻轻放入两容器中,水对容器底部的压强之比为___________,水对容器底部的压力之比为_________。

图4
4. 如图5所示的密闭容器,两个底面A 和B 的面积不等,内盛有一定质量的某种液体。

液体对底面A 的压强、压力分别为p A 、F A ;如果把容器倒置后,液体对底面B 的压强、压力分别为p B ,F B ,那么p A _________p B ,F A _______F B (选填“>”、“<”、“=”)
图5
不理解物理意义,随意取舍
例 3. 用砖砌成长20m 、宽24cm 的一堵墙,已知地基所能承受的最大压强是
2928104.⨯Pa ,求墙可砌多高?(ρ砖=⨯181033./kg m ,砖缝里泥重不计,计算结果
保留两位小数)
错解:设墙可砌的高度为h ,则墙重
G mg gV gSh ===ρρ
墙给地基压强是:p G S gSh
S
gh =
==ρρ h p g Pa
kg m N kg
m m ==⨯⨯⨯=≈ρ29281018109816599166433.././..
错解分析:该题解答过程是正确的,问题出在对计算结果的处理上,墙如果砌成 1.66m 高,产生的压强将比地基所能承受的最大压强2928104
.⨯Pa 大一些,地基无法承受,在这
种情况下只能舍去后面的数而不能进位。

正解:墙可砌1.65m 高。

启示:这类错误产生的原因是,计算结果的处理不顾其物理意义,一概“四舍五入”而使得出的结论与题设(实际情况)相悖。

这就要求同学们在学习物理时,切不可一概而论地运用数学观点去分析解决物理问题。

思维片面,忽视条件
例4. 如图6所示,甲、乙两支完全相同的试管。

分别装有质量相等的液体。

甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。

设液体对两试管底的压强分别为p 甲和p 乙,则( )
图6
A. p p 甲乙<
B. p p 甲乙=
C. p p 甲乙>
D. 条件不足,无法判断
错解一:由图可知:乙试管中液体的长度大,根据p gh =ρ可判断选A 。

错解二:由于甲、乙两图的液体高度相同,但是不知道液体密度的大小,根据p gh

可判断选D 。

错解分析:这两种解法一种是思维缺陷,一种是对公式中各物理量理解不够,没有充分挖掘题目中的条件。

正解:从图中可知,两管中液体的高度相同,又知道液体的质量相同,说明乙液体的体积大,即密度小。

根据p gh =ρ可知甲对容器底部的压强大,故选C 。

跟踪练习:
5. 甲、乙两烧杯中分别盛有两种不同液体,烧杯的底面积之比为3:1,液体密度之比为1:2,液体高度之比为2:1,则两烧杯底面所受液体的压强之比是_________。

审题不细,乱代物理量
例5. 将一个质量为2kg 、底面积为0.05m 2的长方体平放在某一水平桌面中央,水平桌面的面积为0.8m 2。

则长方体对水平桌面的压强为(取g =10N/kg ): A. 2.5Pa ;
B. 25Pa ;
C. 40Pa ;
D. 400Pa
错解:由题意可知:由于物体水平放置,压力
F G kg N kg N ==⨯=物21020/
由p F S N
m Pa =
==2008252
.,可判断选B 。

错解分析:这种解法主要是对p F
S
=
中S 的含义不清楚,出现盲目乱代现象,公式中的S 是指受力面积,即两个物体之间接触的面积。

正解:由题意可知:由于物体水平放置,压力
F G kg N kg N ==⨯=物21020/
因为长方体的面积和桌面相比较,长方体的面积比较小,所以受力面积为0.05m 2 由p F S N m
Pa =
==200054002.,可判断选D 。

启示:在运用公式p F
S
=时,要仔细分析S 是哪一个量,这就要求同学们在做这类题时,一定要仔细审题。

跟踪练习:
6. 密度为ρ、边长为a 的正方体物块,放在一竖直木桩的水平顶面上,木桩顶面是边长为
a
2
的正方形,木桩顶面的中心与正方体物块底面中心恰好吻合。

此时正方体物块对木桩顶面的压强是( )
A. ρag
B. 2ρag
C. 4ρag
D.
ρag
2
7. 如图7所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置,在此过程中,A对桌面的压力将____________,A对桌面的压强将_________(填“变大”、“不变”或“变小”)
图7
跟踪练习参考答案:
1. 300,不变,不变;
2. A;
3. 1:1,2:1;
4. >,<;
5. 1:1;
6. C;
7. 不变,变小。

相关主题