经典压强易错题☆Word下载.doc
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错解三:
由于丙的压力最大,受力面积也最大,根据可判断选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
而
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,公式和都适用,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.F1=F2;
B.F1>
F2;
C.p1=p2;
D.p1>
p2。
图3
概念模糊,乱用公式
例2.重20N的容器,容积为4×
10-2m3,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)
水对容器底的压力
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。
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。
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来算出压强,再根据来算出压力。
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。
先求出水对容器底部的压强
最后求出水对容器底的压力
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,用求解;
液体的压强与压力问题,先考虑压强,用,然后考虑压力,用。
2.液体对容器底部的压力与容器的形状有关,根据我们可以知道,当柱形容器放在水平面上时,;
当容器上粗下细时,;
当容器上细下粗时。
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pA、FA;
如果把容器倒置后,液体对底面B的压强、压力分别为pB,FB,那么pA_________pB,FA_______FB(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,求墙可砌多高?
(,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
墙给地基压强是:
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。
墙可砌1.65m高。
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.
B.
C.
D.条件不足,无法判断
乙试管中液体的长度大,根据可判断选A。
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,根据可判断选D。
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。
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。
根据可知甲对容器底部的压强大,故选C。
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0.05m2的长方体平放在某一水平桌面中央,水平桌面的面积为0.8m2。
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
由于物体水平放置,压力
由,可判断选B。
这种解法主要是对中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。
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0.05m2
由,可判断选D。
在运用公式时,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。
6.密度为、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(
B.
C.
D.
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:
6.C;
7.不变,变小。
巧借改变量速解物理题
例1.在测定液体的密度时,有一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
试求:
液体的密度。
解析:
容器内液体增大的质量与增加的体积成对应关系,以此作为解题的切入点,就可避免繁琐的计算。
例2.(2003年上海市)甲、乙、丙三个实心立方体物体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知。
若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一质量相等的铜块,则三个立方体对水平地面的压强大小关系____________。
放铜块后立方体对水平地面的压强为
增加的压强与立方体的底面积有关,由进行转换变形得(a为边长)。
再由,可得出进一步得到,。
可见,甲的改变量最小,丙的改变量最大,所以,压强大小关系为。
例3.两个等值电阻如图1所示连成电路,开关S1闭合时,电流表的示数增加了0.2A,电路的总功率增加了1.6W,分别计算电源电压和电阻的阻值。
电源电压保持不变,由P=UI可知增加的功率:
,即:
,变形得
根据串联分压规律,S1断开时R2两端的电压为4V,S1闭合时R2两端的电压为8V,增大的电压是4V,由变形得
例4.(2003年天津市)一轻质杠杆如图2,AO小于BO,在A、B两端悬挂重物后杠杆平衡。
若将同时向支点O移动相同的距离,则()
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆A端向下倾斜
C.杠杆B端向下倾斜
D.无法判断
由题意知:
,推出左边力和力臂乘积的改变量大于右边力和力臂乘积的改变量,即左边力和力臂乘积减少的多,所以杠杆A端上升,B端向下倾斜,应选C。
例5.一木块重10N,漂浮在水面上,总体积的2/3露出水面,要使木块全部浸没水中,至少需要竖直向下的压力是_________。
木块漂浮在水面上,受到的浮力与木块的重力大小相等为10N,木块全部浸没水中时,排开水的体积是原来的3倍,增加的浮力是原来的2倍,增加的浮力与压力的大小相等,即:
例6.如图3,一圆柱形容器底面积为20cm2,内装水深30cm,若把一个重6N的边长为10cm的立方体的木块放入水中,求:
放入木块后,水对容器底的压强增加了多少?
(g=10N/kg)
放入木块后,水面升高,根据力的相互作用,容器底上增加的压力为
,增加的压强为
即为水对容器底增加的压强。
例7.某铁制的机器零件质量为5.2kg,为了使该零件变轻些,用多少体积的铝替代铁,才能使其质量减少一半。
()。
零件减少的质量为2.6kg,两种金属的密度之差为,则替代的体积
若按常规解法:
由题意知
得
,
可见,借助改变量确实能大大简化解题过程,提高解题速度。
例说压强公式的活用
一般情况下,固体压强用公式P=F/S计算比较方便,而液体压强用P=ρgh计算比较方便。
但在一些特殊情况下,灵活应用这两个公式,可使问题的解答更简捷。
以下举例说明:
一、放在水平支撑面上的圆柱体,长方体类固体对支撑面的压强可用公式P=ρgh计算。
推导:
如图1所示,设圆柱体高为h,底面积为S。
圆柱体对支撑面的压力F=G=ρShg,它对支撑面的压强P=FS=ρgh
例1.如图2所示高度相同的铜圆柱体和铝圆柱体放在水平桌面上,则它们对桌面的压强()
A.铜的大B.铝的大
C.一样大D.无法判断
根据公式P=ρgh,由于两圆柱高度相同,而铜的密度大于铝的密度,所以正确选项为A。
例2.(2002年海南省中考试题)顶小底大的圆台形烟囱高h,由平均密度为ρ的材料建成,那么烟囱作用于地面的压强()
A.等于ρghB.小于ρgh
C.大于ρghD.条件不足无法判断
如图3,以圆台形烟囱的底面积作一圆柱体(虚线所示)则此圆柱体对地面的压强为P=G圆柱/S=ρgh,显然烟囱的重力G烟一定小于圆柱体重力G圆柱,它们的底面积相同为S,因此烟囱对地面的压强小于圆柱体对地面的压强,即小于ρgh,故选项B正确。
二、液体对放在水平面上的圆柱体和长方体形容器的压力可用公