黃繼奎
壓強(qiáng)是力學(xué)中的重點和難點,考題形式千變?nèi)f化,令很多同學(xué)感到頭疼,稍不注意就可能出錯。下面總結(jié)幾類易錯題型,希望對同學(xué)們有所幫助。
誤區(qū)一:誤把深度當(dāng)高度
例1(2019·廣東·廣州)如圖1所示,在平靜的湖中,a、b、c、d四個位置壓強(qiáng)最小的是( )。
A. a ? ? B. b
C. c D. d
錯解:C
解析:在壓強(qiáng)公式p = ρgh中,h是指某點到自由液面的豎直距離,而不是圖中所標(biāo)注的到湖底的距離。由圖1可知a點到湖面的距離最短(h深度最?。?,a處水的壓強(qiáng)最小。
答案:A
點評:液體壓強(qiáng)公式p = ρgh中,深度h是某點到自由液面的豎直距離,不要把深度誤認(rèn)為液體的高度或液柱的長度。
誤區(qū)二:不擅于挖掘隱含條件
例2 如圖2所示,向兩支同樣的試管中注入質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,發(fā)現(xiàn)液面在同一水平線上,則液體對試管底部的壓強(qiáng)較大的是( )。
A. 甲? ? ? B. 乙
C. 一樣大? ? D. 無法確定
錯解:C
解析:甲、乙液面高度相同、質(zhì)量相等,故有的同學(xué)誤認(rèn)為甲、乙密度相同。仔細(xì)分析圖2可知,乙試管中液體的體積較大,甲試管中液體的體積較小,已知兩種液體質(zhì)量相等,由密度公式ρ = ?可知:甲液體的密度較大,在圖2中兩液體深度相同的情況下,根據(jù)壓強(qiáng)公式p = ρgh可知,甲液體對試管底部的壓強(qiáng)較大。
答案:A
點評:從圖中得出h甲= h乙、V甲< V乙是本題的突破口。
誤區(qū)三:混淆固體與液體的壓力和壓強(qiáng)
例3(2019·四川·眉山)如圖3所示,重為2 N、底面積為20 cm2的薄壁容器中盛有8 N的水。將容器放置在水平地面上,容器內(nèi)水深h為30 cm,則水對容器底部的壓力為 ? N,容器對地面的壓強(qiáng)為 ? Pa。(g取10 N/kg)
錯解:水對容器底部的壓力:F = G水 = 8 N。水對容器底部的壓強(qiáng)為:p水 =ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3000 Pa;容器對地面的壓強(qiáng)為:p容=1000 Pa ;容器加水后對地面總的壓強(qiáng)為:p總= p水+ p容= 3000 Pa + 1000 Pa = 4000 Pa 。
解析:當(dāng)容器不是柱體時,液體對容器底部的壓力與固體不同,不等于液體的重力,應(yīng)根據(jù)液體底部的壓強(qiáng)來求。本題中水對容器底部的壓強(qiáng):p水 = ρ水 gh =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3000 Pa,由p=?可得,水對容器底部的壓力:F = pS = 3000 Pa×20×10﹣4 m2=6 N。容器底部對地面的壓力:F′= G總= G水+ G容=2 N + 8 N = 10 N,容器底部對地面的壓強(qiáng):p = =5000 Pa 。
答案:6 5000
點評:(1)求解固體和液體的壓力、壓強(qiáng)方法是不同的:對于液體,先根據(jù)p = ρgh求壓強(qiáng),再由F =pS求壓力;對于固體,先求壓力F,再由p =求壓強(qiáng)。
(2)液體對容器底部的壓力為:F = pS = pghS ,其中“hS”是指以容器的底面積S為底,液體深度h為高的那部分柱狀液體的體積。
誤區(qū)四:流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系不清
例4(2019·山東·煙臺)如圖4所示,小紅手撐雨傘走在路上,一陣大風(fēng)吹來,傘面被“吸”變形。下列判斷推理及其解釋中正確的是( )。
A. 傘面被向下“吸”,傘上方的空氣流速小于下方
B. 傘面被向下“吸”,傘上方的空氣流速大于下方
C. 傘面被向上“吸”,傘上方的空氣流速大于下方
D. 傘面被向上“吸”,傘上方的空氣流速小于下方
錯解:D
解析:如圖4所示,相同時間內(nèi),空氣通過傘上方的路程大于通過傘下方的路程,所以傘上方的空氣流速大于下方。由于流體的流速越大的地方壓強(qiáng)越小,因此傘下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng),傘在上下壓強(qiáng)差的作用下被“吸”向上方。
答案:C
點評:相同時間內(nèi),空氣通過傘上和傘下的路程長短不同,可判斷空氣流速不同。