在物理学中,固体压强是一个重要的概念,它描述的是单位面积上所受的压力大小。为了帮助大家更好地理解和掌握这一知识点,以下是一些同步练习题,并附有详细的解析和答案。
练习题一:
一个长方体物体平放在水平地面上,其质量为10kg,底面积为0.5平方米。求该物体对地面产生的压强。
解析:
根据压强公式 \( P = \frac{F}{S} \),其中 \( F \) 为压力,\( S \) 为受力面积。
- 首先计算重力 \( F = mg \),其中 \( m \) 为质量,\( g \) 为重力加速度(取 \( g = 9.8m/s^2 \))。
\[
F = 10 \times 9.8 = 98 \, \text{N}
\]
- 然后代入压强公式:
\[
P = \frac{98}{0.5} = 196 \, \text{Pa}
\]
答案:
\[
P = 196 \, \text{Pa}
\]
练习题二:
一块砖块的质量为2kg,底面积为0.02平方米。若将其平放和竖放于同一水平地面上,请分别计算两种情况下砖块对地面的压强。
解析:
- 平放时:
- 压力 \( F = mg = 2 \times 9.8 = 19.6 \, \text{N} \)
- 受力面积 \( S = 0.02 \, \text{m}^2 \)
\[
P_{\text{平}} = \frac{19.6}{0.02} = 980 \, \text{Pa}
\]
- 竖放时:
- 压力不变,仍为 \( F = 19.6 \, \text{N} \)
- 受力面积变为砖块的厚度(假设厚度为0.1米),即 \( S = 0.1 \, \text{m}^2 \)
\[
P_{\text{竖}} = \frac{19.6}{0.1} = 196 \, \text{Pa}
\]
答案:
平放时压强为 \( 980 \, \text{Pa} \),竖放时压强为 \( 196 \, \text{Pa} \)。
练习题三:
一辆汽车停在水平路面上,轮胎与地面的接触面积总和为0.4平方米,车重为20000N。求汽车对地面的压强。
解析:
直接代入压强公式 \( P = \frac{F}{S} \):
\[
P = \frac{20000}{0.4} = 50000 \, \text{Pa}
\]
答案:
\[
P = 50000 \, \text{Pa}
\]
通过以上练习题的解析和解答,我们可以看到,固体压强的计算需要明确压力和受力面积的具体数值。希望这些题目能够帮助你巩固相关知识!如果还有其他疑问,欢迎继续探讨。