题文

（1）奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105kg，靠自身的24根钢柱支撑．若每根钢柱的横截面积为1.5m2，则平均每根柱子承受的压强有多大？ （2）若功率为1000kW的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5h，可得到多少J的电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，可使游泳池里200t的水，温度升高多少℃？（C水=4.2×103J/kg?℃）

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）F= G 24 = mg 24 = 4.2×105kg×10N/kg 24 =1.75×105N． P= F s = 1.75×105N 1.5m2 ≈1.17×105Pa． （2）电能W=Pt=106W×5×3600s=1.8×1010J， 由Q吸=cm△t得△t= ηW cm = 42 %×1.8×1010J 4.2×103J/kg?℃×4.2×105kg ≈4℃． 答：（1）平均每根柱子承受的压强为1.17×105Pa． （2）可使游泳池里200t的水，温度升高4℃．

据专家权威分析，试题“（1）奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×105kg，靠自身的24根钢..”主要考查你对  压强的大小及其计算，密度公式的应用，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算密度公式的应用重力的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。