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文檔簡介

1、有關液體壓強的計算例題【例1】下列有關液體壓強的說法中,正確的是 A.不同容器內液體對容器底的壓強越大,說明容器內液體重力越大B.相等質量的液體對不同容器底產生的壓強可以是不相等的C.密度較大的液體對容器底產生的壓強肯定比較大D.以上說法都正確【分析】液內壓強大小只與深度和液體密度有關,與其他因素沒有直接關系,選項A錯選項C只考慮一個因素,也錯 【解答】B【說明】液體內部壓強是指由液體產生的壓強,并不是指液體某處的實際壓強大小【例2】 有一個底面積是200cm2,高10cm的 柱型容器,頂部有一個面積是40cm2的小孔,孔上裝有一根豎直管子,如圖所示 從頂端小孔灌水至頂部以上h1=20cm處求

2、:(1)容器底受到水的壓強是多大?(2)容器頂部受到水的壓力是多大?【分析】液體壓強計算公式中的深度,應從自由液面到液內所計算位置的距離,因此可知容器下底的深度是h1+h2,容器上底的深度是h1【解答】(1)p下=水gh=水g(h1+h2)=1.0103kgm39.8Nkg(0.2m+0.1m)=2940Pa(2) p上=水gh1=1.0103kgm39.8Nkg0.2m=1960PaF上=p上S上=p上(S底-S孔)=1960Pa(210-2m2-410-3m2)=31.36N答 (1)容器底受到的壓強是2940Pa;(2)容器頂受到的壓力是31.36N【說明】特別要注意,計算壓力時的上底面

3、積應扣除小孔面積【例3】兩支相同的試管內,裝有質量相等的不同液體,a管豎直放置,b管傾斜放置,此時兩管內液面處于同一水平位置,如圖所示則管底受到液體的壓強是 A一樣大 Ba管底大C b管底大 D無法判斷【分析】由于b管歪斜而兩管內液面等高,說明a管內液體體積小于b管內液體體積 已知兩管內液體質量相等,可見a管內液體密度大于b管內液體密度根據液體壓強公式p=gh,g和h兩管相等,p與成正比,密度大的管子底受到的壓強較大【解答】B【說明】液體壓強計算公式中的h,是計算位置對液面的豎直高度,算出的僅是由液體產生的壓強,不包括作用在液面上的壓強【例4】某水壩高30米,水面到壩底的距離是23米。求距離壩

4、底7米處A點水的壓強是多少?【分析】如圖所示,題目中給出的條件是兩個高度,即壩高及A點的高度,一個深度,水深。求A點處水的壓強,必須用從液面到A處的距離才是A點處的深度。【解答】p=gh=1.0103千克米39.8牛千克(23米-7米)=1.57105(帕) 答:A點水的壓強是1.57105帕。【說明】液體內部的壓強,以及液體內部壓強分布的特點,都是由于液體受到重力和具有流動性。實驗表明這個壓強只與液體的密度和液體的深度有關,計算液體內部壓強的公式p=gh。深度不同于高度或長度,深度是指液體的自由表面到液體內某點的垂直距離,高度是指某點與海平面或某一水平面的垂直距離。【例5】如圖所示,容器中裝

5、有水,有關尺寸如圖所示,求A點處水的壓強是多大?【分析】求解本題可用液體壓強公式p=gh,關鍵是正確選取h _s24值。h不能取10厘米,因為10厘米是A點到容器底的距離,是高度;h也不能取15厘米c因為15厘米是A點到容器頂的距離,容器頂的液面不是自由液面;h也不能取30厘米,因為30厘米是斜管中液柱的長度,正確地選取是h=20厘米,這才是A點到自由液面的垂直距離。【解答】pA=gh=1103千克米39.8牛頓千克0.2米 =1960帕斯卡。答:A點處水的壓強是1960帕斯卡。【說明】液體壓強公式p=gh中的h是深度,即所研究的點到自由液面的垂直距離。解題時要區別高度、長度、深度,千萬不能混

6、為一談。【例6】三個不同形狀的容器A、B、C的底面積都等于S,裝有相同深度h的同種液體,置于水平桌面上,如圖試比較:(1)各容器底面所受的壓強的大小;(2)液體對各容器底面的壓力的大小;(3)如果各容器本身所受重力不計,三個容器底面對水平桌面的壓強的大小。【分析】第(1)、(2)兩小題要解決的是液體對容器底面的壓強和壓力問題,因此可用液體壓強公式p=gh來解。第(3)小題要解決的是容器對水平桌面的壓強問題,容器是固體,不能運用液體壓強公式解答,而應當運用固體壓強的知識解答。【解答】(1)因為三個容器中裝的是同種液體,所以A=B=C=,且容器中液體的深度也相等,hA=hB=hC=h,根據液體壓強

7、公式p= gh,所以三個容器底面受到的壓強相等,即pA=pB=pC。(2)根據壓強公式,有F=pS。因為三個容器的底面積相等SA=SB=SC=S,所受壓強也相等,所以三個容器的底面所受的壓力都相等,即FA=FB=FC=pS=ghS。(3)若容器本身所受重力不計,則容器底對水平桌面的壓力就是容器內液體所受重力。由G=mg,m=V知:GA=gVA;GB=gVB;GC=gVC。根據壓強公式:,則由圖可知,三個容器中液體體積VBVAVC,且三個容器底面積相等,所以容器底面對水平桌面的壓強pBpApC。【說明】(1)容器內液體對容器底面的壓力和容器內液體的重力,在概念上不同,在數值上也不一定相等。(2)

8、 本題完全是文字符號運算,這是解答物理習題的一種常用方法,要學會進行文字符號運算的技巧。【例7】如圖所示,容器中盛滿水,求圖中A、B、C、D各點所受的水的壓強。【分析】本題是專門討論液體的壓強,其大小p=gh,而h是指從液體與空氣接觸的自由表面向下計算的豎直距離,又稱為深度。【解答】是水的密度,為1.0103千克米3,g是9.8牛頓千克。則pA=ghA=1.0103千克米39.8牛頓千克0米=0。pB=ghB=1.0103千克米39.8牛頓千克1210-2米=1176帕,pC=ghC=1.0103千克米39.8牛頓千克(20-4)10-2米=1568帕,pD=ghD=1.0103千克米39.8牛頓千克2010-2米=1960帕。【例8】如圖所示,在充滿油的固定裝置的兩端有兩個截面積大小不相等的活塞,甲、乙兩人用大小相等的力分別從兩端去推原來靜止的光滑活塞。問兩活塞的運動狀態如何?【分析】本題中的液體處于“密閉”條件下,又處于靜止狀態,可用帕斯卡定律來解。【解答】這是一個充滿油的固定密閉裝置,根據帕斯卡定律:加在密閉液體上的壓強,能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞

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