题文

质量为2.4千克的空瓶内盛有4×10-4米3的水，瓶底与水平地面接触面积为4×10-3米2，将20粒材料相同、大小均为2×10-5米3的合金小球逐个投入瓶内时，瓶内的水没有溢出，此时瓶的总质量为4千克．求： （1）空瓶内原来盛有水的质量． （2）未投入合金小球时，瓶底对水平地面的压强． （3）合金的密度．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）m水=ρ水V水 =103千克/米3×4×10-4米3 =0.4千克； （2）P= F S = (2.4千克+0.4千克)×9.8牛/千克 4×10-3米2 =6.86×103帕； （3）ρ金= m金 V金 = (4千克-2.4千克-0.4千克) 20×2× 10-5米3  =3×103千克/米3． 答：空瓶内原来盛有水的质量为0.4千克、瓶底对水平地面的压强为6.86×103帕、合金的密度为3×103千克/米3．

据专家权威分析，试题“质量为2.4千克的空瓶内盛有4×10-4米3的水，瓶底与水平地面接触面..”主要考查你对  压强的大小及其计算，密度的计算，密度公式的应用  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的计算密度公式的应用

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。
  答案：C
  

考点名称：密度的计算

• 公式：
  密度的公式：ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)
  
  密度公式变化：m=ρV、V=m/ρ
  
  

• 正确理解密度公式：
  理解密度公式时，要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况（判断正误）：
  
  1. 同种物质:
  （1）ρ一定时，m和V成正比；（因为ρ=m/V，ρ一定，m增大，V也增大，所以成正比）
  （2）m一定时，ρ与V成反比；（因为m=ρv,m一定，v增大，ρ变小，所以成反比）
  （3）V一定时，ρ与m成正比。
  结合物理意义，三种情况只有（1）的说法正确，（2）（3）都是错误的。