题文

一颗图钉尖的面积是4×10-8m2，图钉帽的面积是0.5×10-4m2，手指对图钉的压力为20N，求： （1）图钉尖对墙产生的压强； （2）图钉尖对墙面的压强相当于多少米深处水所产生的压强； （3）在一标准大气压下图钉帽受到大气的压力．（g取10N/kg，一标准大气压p0=1.0×105Pa）

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）∵F=20N，S尖=4×10-8m2， ∴图钉尖对墙面产生的压强为： p= F S尖 = 20N 4×10-8m2 =5×108Pa． （2）∵ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg， ∴由p=ρgh得： 水的深度h= p ρ水g = 5×108Pa 1.0×103kg/m3×10N/kg =5×104m． （3）∵p0=1.0×105Pa，S帽=0.5×10-4m2， ∴图钉帽受到大气的压力为： F′=p0×S帽=1.0×105Pa×0.5×10-4m2=5N． 答：（1）图钉尖对墙面产生的压强为4×108Pa． （2）图钉尖对墙面产生的压强相当于4×104m深处水所产生的压强． （3）在同一标准大气压下图钉帽受到大气的压力为5N．

据专家权威分析，试题“一颗图钉尖的面积是4×10-8m2，图钉帽的面积是0.5×10-4m2，手指对..”主要考查你对  压强的大小及其计算  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

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